DE69217479T2

DE69217479T2 - Eine Zweikomponentenentwickler benutzende Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69217479T2
Application number: DE69217479T
Authority: DE
Inventors: Shin Fujitsu Limited 1015 Kamikodanaka Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Araki; Naoyuki Fujitsu Limited Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Fujimoto; Makoto Fujitsu Limited 1015 Kamikodanaka Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Kato; Sachio Fujitsu Limited 1015 Kamikodanaka Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Sasaki; Kunihiko Fujitsu Limited 1015 Kamikodanaka Kawasaki-Shi Kanagawa 211 Sato
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-11-10
Also published as: EP0566746B1; DE69217479D1; WO1993009475A2; EP0566746A1; KR0121331B1; JPH05127537A; WO1993009475A3; KR930703633A; US5572299A

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung, die in einem Bilderzeugungsgerät verwen det wird, wie beispielsweise einem Kopiergerät, einem Laserdrucker, einem Faksimilegerät oder ähnlichem, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild elektrostatisch mit einem Zwei-Komponenten-Entwickler entwickelt wird.

STAND DER TECHNIK

Im allgemeinen werden in einem Bilderzeugungsgerät, wie beispielsweise einem elektrophotographischen Aufzeichnungsgerät die folgenden Prozesse in typischer Weise durchgeführt:
a) Es wird eine einheitliche Verteilung von elektrischen Ladungen auf einer Oberfläche eines ein elektrostatisches latentes Bild tragenden Körpers erzeugt;
b) es wird auf einem geladenen Bereich der Körperoberfläche ein elektrostatisches latentes Bild mit Hilfe einer optischen Schreibeinrichtung ausgebildet, wie beispielsweise einem Laserstrahl-Scanner, einer LED-(lichtemittierenden Diode)Anordnung, einer Flüssigkristall-Blendenanordnung oder ähnlichem;
c) das latente Bild wird mit einem Entwickler oder Toner in ein sichtbares Bild entwickelt, welches elektrisch geladen wird, damit es elektrostatisch an der Latentbildzone anhaftet;
d) das entwickelte und geladene Tonerbild wird elektrostatisch von dem Körper auf ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein abgeschnittenes Papierblatt übertragen; und
e) das übertragene Tonerbild wird fixiert und auf dem abgeschnittenen Papierblatt mit Hilfe einer Tonerbild-Fixiereinrichtung, wie einer Heizrolle, aufgezeichnet.
In typischer Weise kann der das elektrostatische latente Bild tragende Körper ein elektrophotographischer Photorezeptor sein, der gewöhnlich als Trommel ausgebildet ist, die als photoempfindliche Trommel bezeichnet wird und die ein zylinderförmiges leitfähiges Substrat aufweist, das aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, gebildet ist und auch einen photoleitfähigen isolierenden Film aufweist, der an eine zylinderförmige Fläche derselben gebunden ist und aus einem organischen Photoleiter (OPC), einem Selen-Photoleiter oder ähnlichem, hergestellt ist.
Ein Typ eines Entwicklers, ein Zwei-Komponenten- Entwickler ist gut bekannt, der zusammengesetzt ist aus einer Tonerkomponente (farbige feine synthetische Harzteilchen) und einer magnetischen Komponente (feine magnetische Träger). Gewöhnlich enthält eine Entwicklungsvorrichtung dieses Entwicklertyps ein Behältnis für die Aufbewahrung des Zwei-Komponenten-Entwicklers, wobei der Entwickler durch eine Rührvorrichtung, die in diesem vorgesehen ist, umgerührt wird. Dieses Umrühren bewirkt, daß die Tonerteilchen und die magnetischen Teilchen einer Tribo-Elektrifizierung ausgesetzt werden, wodurch die Tonerteilchen elektrostatisch an jedem der magnetischen Teilchen anhaften. Die Entwicklungsvorrichtung enthält auch eine Magnetrolle, die in dem Behältnis vorgesehen ist, wie beispielsweise eine Entwicklerrolle in solcher Weise, daß ein Abschnitt der Magnetrolle von dem Behältnis frei ist und zu der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel hinzeigt. Die magnetischen Träger mit den Tonerteilchen haften magnetisch an der Oberfläche der Magnetrolle an, um eine Magnetbürste um diese herum zu bilden und indem die Magnetrolle, welche die Magnetbürste trägt, in Drehung versetzt wird, werden die Tonerteilchen in eine Einlaufzone oder Entwicklungszone zwischen der Magnetrolle und der Trommel eingebracht, um das auf derselben ausgebildete elektrostatische latente Bild zu entwickeln. Bei dem Entwicklungsprozeß wird eine Entwicklungsvorspannung an die Magnetrolle angelegt, so daß die zu der Entwicklungszone geförderten Tonerteilchen elektrostatisch lediglich von dem latenten Bild angezogen werden, wodurch die Tonerentwicklung des latenten Bildes ausgeführt wird. Die Magnetbürste, von welcher die Tonerkomponente verbraucht wird, um das latente Bild zu entwickeln, wird von der Magnetrolle entfernt und wird dann zu dem Entwickler zurückgeführt, der in dem Behältnis aufbewahrt wird. Aus diesem Grund kann in dem Entwickler, der in dem Behältnis aufbewahrt wird, die Tonerkomponente nicht einheitlich in der Magnetkomponente verteilt werden. Natürlich verursacht die nicht gleichmäßige Verteilung der Tonerkomponente in der Magnetkomponente eine ungleichmäßige Entwicklung eines latenten Bildes.
Ein Typ einer Entwicklungsvorrichtung, die den Zwei-Komponenten-Entwickler verwendet, und zwar ein Entwickler-Zirkulationstyp, ist bekannt und ist mit einer Rührvorrichtung ausgestattet, die ein Paar von Schneckenteilen enthält, welche in dem Entwicklerbehältnis vorgesehen sind und parallel zueinander angeordnet sind, wobei ein Zwischenwandteil zwischen den Schneckenteilen angeordnet ist. Die Schneckenteile sind in solcher Weise angeordnet und werden derart in Drehung versetzt, daß ein Teil des in dem Behältnis aufbewahrten Entwicklers zwischen den Schnekkenteilen zirkuliert, und zwar zum Zwecke einer einheitlichen Verteilung der Tonerkomponente in der Magnetkomponente. Nichtsdestoweniger ist die herkömmliche Entwicklungsvorrichtung vom Entwickler-Zirkulationstyp nicht zufriedenstellend, da eine gleichmäßige Entwicklung eines latenten Bildes nicht in ausreichender Weise sichergestellt werden kann und der Entwickler vorzeitig verschlechtert werden kann, wie im folgenden im einzelnen erläutert werden soll.
Das US-Patent Nr. 4,583,842 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, die eine Rührvorrichtung enthält, welche aus einer Welle mit angewinkelten Scheiben besteht, die an derselben konzentrisch mit ihrer Achse y-y' befestigt sind. Bei einer Drehung dieser Rührvorrichtung um ihre Achse wird der Entwickler rückwärts und vorwärts in einer hin- und herverlaufenden Bewegung bewegt, und zwar parallel zu der Achse y-y' der Rührvorrichtung: es gibt dabei keine Gesamtzirkulation des Entwicklers.
Das US-Patent Nr. 5,049,938 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, die eine Rührvorrichtung parallel zu der Magnetrolle enthält. Die Rührvorrichtung enthält parallele Rollenelemente, von denen jedes eine Welle aufweist, die Scheibenabschnitte trägt, und zwar in diesem Fall unvollständige Scheibenabschnitte. Diese Scheibenabschnitte sind spiralförmig um die Welle herum angeordnet, bilden jedoch keine durchgehende Schnecke.
Die EP-A-0 401 046 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Paar von Mischrührern, die parallel zu der Magnetrolle vorgesehen sind. Der dicht bei der Magnetrolle vorgesehene Versorgungsrührer wird in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, das heißt der Versorgungsrührer wird derart gedreht, daß die Schnecke desselben sich nach unten hin auf der Seite des Versorgungsrührers bewegt, der am dichtesten bei der Magnetrolle gelegen ist. Der Versorgungsrührer ist in einer Ausnehmung gelegen und ist so ausgestaltet, daß die Schwerkraft verwendet wird, um den Entwickler in einen Sumpf zu fördern, welcher die Magnetrolle versorgt, wobei die Zuführung nicht zu dem vorhandenen Entwickler bzw. direkt zu der Magnetrolle erfolgt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Entwicklungsvorrichtung vom Entwickler- Zirkulationstyp zu schaffen, die einen Zwei-Komponenten- Entwickler verwendet und welche so ausgebildet ist, daß eine gleichmäßige Entwicklung eines latenten Bildes in ausreichender Weise sichergestellt werden kann.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung vom Entwickler- Zirkulationstyp der oben erwähnten Art zu schaffen, bei der eine vorzeitige Verschlechterung des Entwicklers verhindert werden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Entwicklungsvorrichtung, die einen Zwei-Komponenten-Entwickler verwendet, der zusammengesetzt ist aus einer Tonerkomponente und einer magnetischen Komponente und die aufweist: ein Behältnis für die Aufbewahrung des Entwicklers; eine drehbar innerhalb des Behältnisses angeordnete Magnetrolle, um den Entwickler zu einer Entwicklungszone zu bringen, um ein elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln, wobei die Magnetrolle eine Achse besitzt; und eine Rührvorrichtung, die in dem Behältnis angeordnet ist, um den Entwickler umzurühren; dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung folgendes aufweist: eine erste Schnecke und eine zweite Schnecke, die parallel zu der Achse der Magnetrolle angeordnet sind und die gedreht werden, um eine Entwickler-Zirkulierpassage festzulegen, entlang welcher bei Verwendung der Entwickler in einer gegebenen Richtung zirkuliert, wobei jede erste und zweite Schnecke ein durchgehendes bzw. kontinuierlich verlaufendes Schneckenblatt aufweist und die erste Schnecke nahe der Magnetrolle gelegen ist, die zweite Schnecke weiter ab von der Magnetrolle als die erste Schnecke gelegen ist, die erste Schnecke so gedreht wird, um den Entwickler nach oben zwischen die Magnetrolle und die erste Schnecke zu bewegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erste und die zweite Schneckenvorrichtung in bevorzugter Weise zusammenarbeitend in Drehung versetzt, und zwar derart, daß eine schiebende Kraft, die von der ersten und der zweiten Schneckenvorrichtung abgeleitet wird, daran gehindert wird, in eine Ecke gelenkt zu werden, die in der Entwickler-Zirkulierpassage vorhanden ist.
In bevorzugter Weise enthält die Entwicklungsvorrichtung ferner eine Klingenvorrichtung, die in Eingriff mit der Magnetrollenvorrichtung steht, um einen Entwickler zu entfernen, der durch die Magnetrolle mitgeführt wird und durch die Entwicklungszone hindurchgelaufen ist, und zwar von der Magnetrolle zu entfernen, wobei die Klingenvorrichtung wenigstens bis zu einer Stelle nahe einer Seite der Rührvorrichtung nächstgelegen zu der magnetischen Rollenvorrichtung erweitert ist. Die Klingenvorrichtung kann eine scharfe Kante aufweisen, die an derselben ausgebildet ist, und ist derart angeordnet, daß die scharfe Kante derselben dicht bei der Magnetrollenvorrichtung gelegen ist, und zwar bei einem Übergang, bei dem eine radiale magnetische Flußdichte im wesentlichen Null beträgt. Auch kann die Klingenvorrichtung ein Film-Schneidenelement haben, welches an dieser angebracht ist und kann so angeordnet sein bzw. ausgebildet sein, daß das Film-Schneidenelement sich in Berührung mit der Magnetrollenvorrichtung befindet, und zwar bei einem Übergang, bei dem eine radiale magnetische Flußdichte im wesentlichen Null beträgt.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können besser aus der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die einen elektrophotographischen Laserdrucker veranschaulicht, bei dem eine Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ist;
Fig. 2 eine Draufsicht zeigt, welche die Entwicklungsvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten elektrophotographischen Laserdruckers wiedergibt;
Fig. 3 eine Schnittansicht ist entlang der Linie III-III von Fig. 2;
Fig. 4(a) eine Darstellung ist, um die technischen Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
Fig. 4(b) eine Darstellung ist, um die technischen Gesichtspunkte eines verwandten Standes der Technik zu erläutern;
Fig. 4(c) ein Graph ist, der eine Variation einer Dichte eines Tonerbildes zeigt, die bei jedem der Fälle der Fig. 4(a) und 4(b) erhalten wird;
Fig. 5(a) eine Teil-Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Schneckenteiles gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5(b) eine Querschnittsansicht ist, und zwar entlang der Linie b-b von Fig. 5(a);
Fig. 6(a) eine Teil-Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Schneckenteiles gegensätzlich zu derjenigen nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 6(b) eine Querschnittsansicht ist, gemäß der Linie b-b von Fig. 6(a);
Fig. 6(c) ein Graph ist, mit der Voraussetzung, daß die Anordnung von Fig. 5(a) derjenigen von Fig. 6(a) überlegen ist;
Fig. 7(a) eine Teil-Draufsicht zeigt, die eine andere Anordnung eines Schneckenteiles gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
Fig. 7(b) eine Querschnittsansicht zeigt, und zwar entlang der Linie b-b von Fig. 7(a);
Fig. 8(a) eine Teil-Draufsicht ist, die eine noch andere Anordnung eines Schneckenteiles gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 8(b) eine Schnittansicht ist, gemäß der Linie b-b von Fig. 8(a);
Fig. 9 eine Draufsicht ist, die eine Abwandlung der Entwicklungsvorrichtung von Fig. 2 zeigt;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht ist gemäß einer Linie X-X von Fig. 9;
Fig. 11(a) eine Querschnittsansicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die ein Abstreifer-Klingenteil enthält, um einen Entwickler von einer Magnetrolle zu entfernen;
Fig. 11(b) eine Querschnittsansicht einer Entwicklungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, die einen anderen Typ eines Abstreifer-Klingenteiles enthält, um einen Entwickler von einer Magnetrolle zu entfernen;
Fig. 11(c) eine Querschnittsansicht einer Entwicklungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, die einen noch anderen Typ eines Abstreifer-Klingenteiles zum Entfernen eines Entwicklers von einer Magnetrolle enthält;
Fig. 11(d) einen Graphen zeigt, der eine Schwankung einer Dichte eines Tonerbildes wiedergibt, die von jedem der Fälle der Fig. 11(a) und 11(b) erhalten wurde;
Fig. 12 eine Darstellung ist, die eine Verteilung der vertikalen oder radialen Magnetflußdichte veranschaulicht, die um die Magnetrolle herum aufgebaut wird;
Fig. 13 eine teilweise vergrößerte Darstellung ist, welche die Verteilung zeigt, die in Fig. 12 wiedergegeben ist,
Fig. 14 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen einer Menge des nicht entfernten Entwicklers und einer Spaltebreite zwischen einer scharfen Kante des Abstreifer-Klingenteiles und der Magnetrolle darstellt;
Fig. 15 eine Querschnittsansicht ist, die eine andere Ausführungsform der Abstreiferklinge veranschaulicht, mit einem Film-Kantenelement, welches an derselben befestigt ist;
Fig. 16(a) eine Querschnittsansicht gemäß einer Line a-a von Fig. 16(b) ist, die eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Stau-Plattenteil veranschaulicht, um gleichmäßig einen oberen Pegel eines Entwicklers zu regulieren, um ein geeignetes Maß einer magnetischen Permeabilität desselben zu erreichen;
Fig. 16(b) eine Querschnittsansicht ist gemäß einer Linie b-b von Fig. 16(a);
Fig. 17(a) eine Draufsicht zeigt, die eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Sperr-Abblockteil veranschaulicht, um eine einheitliche Masse eines Entwicklers zu erhalten, um ein geeignetes Maß für eine magnetische Permeabilität desselben zu erzielen;
Fig. 17(b) eine Querschnittsansicht ist gemäß einer Linie b-b von Fig. 17(a);
Fig. 18(a) eine Draufsicht ist, die eine Abwand lung der Entwicklungsvorrichtung zeigt, die in den Fig. 17(a) und 17(b) wiedergegeben ist;
Fig. 18(b) eine Querschnittsansicht ist entlang der Linie b-b in Fig. 18(a);
Fig. 19 eine Querschnittsansicht ist, die eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Schneckenteil veranschaulicht, welches für eine genaue Messung einer magnetischen Permeabilität eines Entwicklers geeignet ist;
Fig. 20 eine Querschnittsansicht zeigt, die eine Abwandlung der Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 19 veranschaulicht;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Drucker für eine Bürobenutzung veranschaulicht, der eine Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwickler-Zuführeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
Fig. 22 eine schematische Ansicht ist, die eine innere Anordnung des Druckers wiedergibt, der in Fig. 21 gezeigt ist; und
Fig. 23 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die eine Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwickler-Zuführeinrichtung zeigt, die in dem Drucker verwendet wird, welcher in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist.

DIE BESTE ART, DIE VORLIEGENDE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN

Fig. 1 zeigt schematisch einen Laserdrucker als Beispiel eines elektrophotographischen Laserdruckers, bei dem die vorliegende Erfindung verkörpert ist. Dieser Drukker umfaßt ein Druckergehäuse 10 und eine drehbare photoempfindliche Trommel 12, die als ein das latente Bild tragender Körper ausgebildet ist und in dem Druckergehäuse 10 aufgenommen ist. Während des Betriebes des Druckers wird die Trommel 12 in einer Richtung in Drehung versetzt, die in Fig. 1 mit einem Pfeil angegeben ist.
Der Drucker enthält auch eine elektrische Entladevorrichtung 40, wie beispielsweise eine Korona-Entladevorrichtung, um einen geladenen Bereich auf der photoempfindlichen Trommel 12 zu erzeugen, und es ist ein Laserstrahl-Scanner 16 vorgesehen, um ein elektrisches latentes Bild auf dem geladenen Bereich der Trommel 12 zu schreiben. Der Laserstrahl-Scanner enthält eine Laserquelle, wie beispielsweise eine Halbleiter-Laserdiode zum Emittieren eines Laserlichtes, ein optisches System zum Fokussieren des Laserlichtes in einem Laserstrahl LB, und ein optisches Abtastsystem, wie beispielsweise einen Polygonspiegel, zum Ablenken des Laserstrahls LB entlang einer Richtung einer zentralen Achse der Trommel 12, so daß der geladene Bereich der Trommel 12 durch den reflektierten Laserstrahl LB abgetastet wird. Während des Abtastvorgangs wird der Laserstrahl LB ein- und ausgeschaltet, und zwar auf der Grundlage von binären Bilddaten, die beispielsweise von einem Wort-Prozessor, einem Personal-Computer oder ähnlichem erhalten werden, so daß ein elektrostatisches latentes Bild in Form eines Punktebildes auf dem geladenen Bereich der Trommel 12 geschrieben wird. Wenn insbesondere eine Zone des geladenen Bereiches durch den Laserstrahl LB bestrahlt wird, werden die Ladungen von der bestrahlten Zone freigegeben, so daß das latente Bild in Form einer Potentialdifferenz zwischen der bestrahlten Zone und der verbleibenden Zone ausgebildet wird.
Der Drucker umfaßt ferner eine Entwicklungsvorrichtung 18, um das latente Bild elektrostatisch mit Hilfe eines Zwei-Komponenten-Entwicklers zu entwickeln, der aus einer Tonerkomponente (farbige feine Harzteilchen) und einer magnetischen Komponente (magnetische feine Träger) zusammengesetzt ist. In der Entwicklungsvorrichtung 12 wird der Entwickler umgerührt, so daß die Tonerteilchen elektrisch geladen werden, und zwar mit einer gegebenen Polarität aufgrund einer Tribo-Elektrifizierung mit den magnetischen Trägern und die Entwicklung des latenten Bildes wird durch eine elektrostatische Anziehung der geladenen Tonerteilchen an das latente Bild durchgeführt, wie dies unter der Überschrift "Beschreibung des verwandten Standes der Technik" erwähnt wurde. Es sei darauf hingewiesen, daß die Entwicklungsvorrichtung 18 gemäß einem Entwickler-Zirkulationstyp gemäß der Erfindung konstruiert ist und eine Anordnung derselben soll im folgenden im Detail erläutert werden.
Ferner umfaßt der Drucker eine Übertragungs-Laderanordnung 20, um das entwickelte Tonerbild auf ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein abgeschnittenes Papierblatt, zu übertragen, welches in einen Spielraum zwischen der photoempfindlichen Trommel 12 und der Übertragungs-Laderanordnung 20 eingeführt wird. Die Übertragungs- Laderanordnung 20 enthält einen Übertragungslader 20a und einen Wechselstrom-Ladungs-Eliminator 20b, der dicht bei dem Übertragungslader 20a angeordnet ist. Der Übertragungslader, der aus einem Korona-Entlader bestehen kann, wird mit einer elektrischen Gleichstromenergie versorgt, um dem Papier eine elektrische Ladung zu geben, mit einer Polarität entgegengesetzt zu derjenigen der elektrischen Ladung des entwickelten Tonerbildes, wodurch das Tonerbild elektrostatisch von der Trommel 12 auf das Papier übertragen wird. Der Wechselstrom-Lader-Eliminator 20b, der ebenfalls aus einem Korona-Entlader bestehen kann, wird mit elektrischer Wechselstromenergie versorgt, um die elektrische Ladung des Papiers teilweise zu beseitigen, auf welches das Tonerbild übertragen wird, wodurch eine elektrostatische Anziehung, die zwischen dem Papier und der Trommel wirkt&sub1; für eine effektive Trennung des Papiers von der Trommel 12 geschwächt werden kann.
Der Drucker ist mit einer Papierkassette 22 ausgestattet, in welcher ein Papierstapel aufgenommen wird und enthält eine Papierführung 24, die sich von der Papierkassette 22 zu einem Paar von Zuführrollen 26, 26 erstreckt. Während des Druckbetriebes werden Blätter, die zu bedrucken sind, eines nach dem anderen von der Papierkassette 22 entlang der Papierführung 24 gefördert, und zwar durch Antreiben einer Papierabziehrolle 28, die in der Papierkassette 22 enthalten ist. Das abgezogene Papierblatt wird einmal bei den Zuführ oder Ausrichtrollen 26, 26 angehalten und wird dann in einer gegebenen Zeitsteuerung in den Spielraum zwischen der Trommel 12 und der Anordnung 20 über eine Papierführung 30 eingeführt, die sich zwischen den Ausrichtrollen 26, 26 und der Anordnung 20 erstreckt, so daß das entwickelte Tonerbild auf das Papier an Ort und Stelle übertragen werden kann.
Das von dem Zwischenraum zwischen der Trommel 12 und der Anordnung 20 ausgetragene Papierblatt, das heißt das das übertragene Tonerbild tragende Papier wird dann zu einer Tonerbild-Fixiervorrichtung 32 bewegt, und zwar entlang einer Papierführung 34, die sich zwischen der Anordnung 20 und der Fixiervorrichtung 32 erstreckt und eine Papierführungsrolle 36 darin eingebaut enthält, und wird durch einen Walzenspalt zwischen einer Heizwalze 32a und einer Gegendrückwalze 32b der Fixiervorrichtung 32 hindurchgeleitet, wodurch das übertragene Tonerbild thermisch geschmolzen wird und auf dem Papier fixiert wird. Das das fixierte Tonerbild tragende Papier wird zu einem Paar von Papieraustragsrollen 38, 38 gefördert, und zwar entlang einer Papierführung 40, die sich zwischen der Fixiervorrichtung 32 und den Papier-Austragrollen 38, 38 erstreckt und wird dann aus dem Drucker über die Rollen 38, 38 ausgetragen.
Der Drucker ist auch mit einer Toner-Reinigungsvorrichtung 42 ausgestattet, mit einer Ladungs-Beseitigungslampe 42a, die an dieser befestigt ist, und umfaßt eine Fellbürste 42b, die darin vorgesehen ist. Die Lampe 42a beleuchtet eine Oberfläche der Trommel 12, um Ladungen von derselben zu entfernen und die Fellbürste 42b reinigt die Trommeloberfläche, um restliche Tonerteilchen zu entfernen, die nicht auf das Papier bei dem Übertragungsprozeß übertragen wurden. Die Toner-Reinigungsvorrichtung 42 besitzt auch eine Austragöffnung 42c, die in derselben ausgebildet ist, um die entfernten Tonerteilchen dort hindurch auszutragen und es werden die ausgetragenen Tonerteilchen zu der Entwicklungsvorrichtung 18 in einem Recycelvorgang zurückgeleitet. Es sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 das Bezugszeichen 44 einen elektrischen Hauptmotor angibt, durch den die Trommel 12, die Entwicklungsvorrichtung 18, die Papierabziehrolle 28, die Ausrichtrollen 26, 26, die Fixiervorrichtung 32 usw. angetrieben werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung 18 vom Entwickler-Zirkulationstyp, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Entwicklungsvorrichtung enthält ein Behältnis 46 für die Aufnahme des Zwei-Komponenten-Entwicklers, dessen Vorhandensein durch eine Vielzahl von feinen Punkten veranschaulicht ist. Obwohl das Behältnis 46 mit einem Abdeckplattenteil 46a abgedeckt ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Abdeckplattenteil 46a von Fig. 2 weggelassen, um das Innere des Behältnisses 46 zu veranschaulichen. Die Entwicklungsvorrichtung 18 enthält auch eine Entwicklungsrolle oder Magnetrolle 48, die drehbar in dem Behältnis 46 in solcher Weise angeordnet ist, daß ein Abschnitt der Magnetrolle 48 von dem Behältnis freiliegt und zu der photoempfindlichen Trommel 12 hinzeigt. Die Magnetrolle 48 besitzt eine drehbare Hülse 48a, die aus einem nicht-magnetischen Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt ist und es sind fünf stabförmige Permanentmagnetelemente M1, M2, M3, M4 und M5 unbeweglich innerhalb der Hülse 48a vorgesehen, und zwar in gleicher Richtung wie diese verlaufen. Während eines Betriebes der Entwicklungsvorrichtung 18 wird lediglich die Hülse 48a in einer Richtung gedreht, die durch einen Pfeil in Fig. 3 angezeigt ist, und zwar in solcher Weise, daß eine sich drehende Oberfläche der Hülse 48a zu einer Entwicklungszone aufsteigt, die als eine Walzenspaltzone zwischen der Trommel 12 und der Magnetwalze 48 definiert ist. Die Magnetelernente M1, M2, M3 und M4 sind in geeigneten Intervallen entlang eines unteren halbkreisförmigen Bogens angeordnet, der im wesentlichen durch eine horizontale Ebene definiert ist, die eine Drehachse der Hülse 48a der Magnetrolle 48 enthält, während das Magnetelement M5 im wesentlichen oben an dem oberen halbkreisförmigen Bogen angeordnet ist, der durch die horizontale Ebene definiert ist.
Die Magnetelemente M1, M3 und M5 sind hinsichtlich der Hülse 48a in identischer Weise orientiert und auch die Elemente M2 und M4 sind in identischer Weise hinsichtlich der Hülse 48a orientiert, jedoch verläuft die Orientierung der Elemente M1, M3 und M5 entgegengesetzt zu derjenigen der Elemente M2 und M4. Wenn näM1ich beispielsweise jedes der Elemente M1, M3 und M5 so orientiert ist, daß die S-Polarität derselben zu einer Innenfläche der Hülse 48a hin gerichtet ist, so ist jedes der Elemente M2 und M4 entgegengesetzt orientiert, so daß die N-Polarität derselben zu der Innenfläche der Hülse 48a hin gerichtet ist. Es wird somit ein Magnetfeld über einem äußeren Oberflächenabschnitt der Hülse 48a erzeugt, welches festgelegt ist durch jedes von vier Sätzen der zwei benachbarten Magnetelernente M1 und M2; M2 und M3; M3 und M4; und M4 und M5, es wird jedoch kein Magnetfeld über dem äußeren Flächenabschnitt der Hülse 48a erzeugt, der durch den verbleibenden Satz der zwei benachbarten Magnetelemente M5 und M1 definiert ist, da diese Magnetelemente identisch hinsichtlich der Hülse 48a orientiert sind.
Mit der Anordnung der Magnetelemente M1 bis M5 wird während der Drehung der Hülse 48a in einer durch einen Pfeil in Fig. 2 angegebenen Richtung, ein Teil des Entwick lers, der in dem Behältnis 48a aufbewahrt ist, magnetisch an die Hülse 48a angezogen und an dieser festgehalten, und zwar aufgrund der Erzeugung der Magnetfelder durch die vier Sätze der zwei benachbarten Magnetelemente M1 und M2; M2 und M3; M3 und M4; und M4 und M5, so daß der festgehaltene Entwickler zu der Entwicklungszone für die Entwicklung des latenten Bildes verbracht wird. Wenn der Entwickler, der durch die Entwicklungszone hindurchgeführt wird, in die nicht-magnetische Feldzone bewegt wird, die durch die zwei benachbarten Magnetelemente M5 und M1 vorgesehen wird, wird der festgehaltene Entwickler aus der magnetischen Anhaftkraft hinsichtlich der Hülse 48a freigegeben und wird somit von derselben aufgrund der Schwerkraft entfernt. Der entfernte Entwickler wird zu dem Entwickler zurückgeleitet, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt ist, so daß ein frischer Teil des Entwicklers immer durch die Hülse 48a festgehalten werden kann, wodurch eine richtige Entwicklung des latenten Bildes sichergestellt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß der durch die Entwicklungszone hindurchgeführte Entwickler einen geringeren Gehalt der Tonerkomponente besitzt als derjenige des Entwicklers, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, da die Entwicklung des latenten Bildes durch die Tonerkomponente des Entwicklers durchgeführt wird.
Die Entwicklungsvorrichtung 18 kann mit einer Schaufelrolle 50 ausgestattet sein, die neben der Magnetrolle 48 angeordnet ist und in einer Richtung gedreht wird, die in Fig. 3 angezeigt ist, um einen frischen Teil des Entwicklers zu der Magnetrolle 48 zu fördern. Auch kann die Entwicklungsvorrichtung 18 mit einer Rakelklinge 52 versehen sein, um die Menge eines Entwicklers, der von der Magnetrolle 48 festgehalten wird, zu regulieren. Insbesondere wird der Entwickler durch die Magnetrolle 48 festgehalten, so daß eine Magnetbürste mit einer Vielzahl von feinen stachelförmigen Elementen gebildet wird, wobei die Länge der feinen stachelförmigen Elemente einheitlich geregelt werden sollte, bevor eine gleichmäßige Entwicklung des latenten Bildes sichergestellt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß jedes der stachel- oder nadelförmigen Elemente auf einer Vielzahl von Magnetträgern gebildet ist, die magnetisch aneinandergehängt sind.
Die Entwicklungsvorrichtung 18 kann ferner eine Schnecken-Rührvorrichtung 54 aufweisen, die in dem Behältnis 46 vorgesehen ist, um den darin aufbewahrten Entwickler umzurühren, um eine Tribo-Elektrifizierung zwischen der Tonerkomponente und der magnetischen Komponente zu verursachen. Die Rührvorrichtung 54 besitzt wenigstens zwei Schneckenteile 54a und 54b, die parallel zueinander angeordnet sind und drehbar an ihren Enden durch die Endwände des Behältnisses 46 gehaltert sind, wobei ein Zwischenwand teil 54c zwischen den zwei Schneckenteilen 54a und 54b vorgesehen ist und sich entlang diesen erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist jedes der Schneckenteile 54a und 54b mit einer Rechtssteigung ausgestattet, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn demzufolge das Schneckenteil 54a gedreht wird, wie durch einen Pfeil A (Fig. 3) angezeigt ist, wird ein dadurch eingefangener Entwickler in einer Richtung geschoben, die durch einen Pfeil A' (Fig. 2) angezeigt ist, und, wenn das Schneckenteil 54b gedreht wird, wie durch einen Pfeil B (Fig. 3) angezeigt ist, wird ein dadurch eingefangener Entwickler in der entgegengesetzten Richtung verschoben, wie durch einen Pfeil B' (Fig. 2) angezeigt ist. Es definiert nämlich jedes Schneckenteil 54a und 54b eine Passage für die Bewegung eines Teiles des Entwicklers, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzen die Schneckenteile 54a und 54b die gleiche Länge, jedoch hat das Zwischenwandteil 54c eine Länge, die kürzer ist als diejenige der Schneckenteile 54a und 54b, so daß die Entwicklerpassagen, die durch die Schneckenteile 54a und 54b festgelegt sind, miteinander an den Enden des Zwischenwandteiles 54c in Strömungsverbindung stehen, wodurch ein Teil des Entwicklers, der durch eines der Schnekkenteile 54a, 54b verschoben wird, durch das andere der Schneckenteile 54a, 54b eingefangen wird. Somit wird während eines Betriebes der Entwicklungsvorrichtung 18 ein Teil des Entwicklers, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, immer entlang der Entwicklerpassagen zirkuliert, die durch die Schneckenteile 54a und 54b festgelegt sind, wodurch nicht nur die Tonerkomponente in ausreichender Weise durch eine Tribo-Elektrifizierung mit der magnetischen Komponente aufgeladen wird, sondern auch eine einheitliche Verteilung der Tonerkomponente in der magnetischen Komponente sichergestellt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß das Schneckenteil 54a, 54b einstückig aus einem geeigneten Harzmaterial, wie beispielsweise ANS-Harz, hergestellt werden kann und beispielsweise einen Wellendurchmesser von 8 mm, einem Schneckenblattdurchmesser von 25 mm, einer Schneckenblatt-Dicke von 1 mm haben kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist an einer Endwand des Behältnisses 46 ein Zahnradgetriebe 56 vorgesehen und umfaßt ein Zahnrad 56a, welches an einem Ende des Schnekkenteiles 54a montiert ist, ein Zahnrad 56b, welches an einem entsprechenden Ende des Schneckenteiles 54b montiert ist und in Eingriff mit dem Zahnrad 56a steht, ein Leerlaufzahnrad 56c, welches in Eingriff mit dem Zahnrad 56a steht, und ein Zahnrad 56d, welches in Eingriff mit dem Leerlaufzahnrad 56c steht, um die Hülse 48a der Magnetrolle 48 in Drehung zu versetzen. Wenn bei dieser Anordnung des Zahnradgetriebes 56 das Zahnrad 56d einer Dreh-Antriebskraft von dem Hauptmotor 44 (Fig. 1) ausgesetzt wird, und zwar durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt), um die Hülse 48a in einer Richtung zu drehen, die durch den Pfeil in Fig. 3 angezeigt ist, können das Schneckenteil 54a und 54b in den Richtungen gedreht werden, die durch die Pfeile A und B jeweils angezeigt sind. Es sei erwähnt, daß natürlich das Zahnradgetriebe 56 ein Zahnrad (nicht gezeigt) enthalten kann, um die Schaufelrolle 50 in der Richtung zu drehen, die durch den Pfeil in Fig. 3 angezeigt ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklungsvorrichtung 18 dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenteil 54a, welches nahe bei der Magnetrolle 48 angeordnet ist, in einer durch den Pfeil A angezeigten Richtung gedreht wird, so daß das Schneckenblatt des Schneckenteiles 54a nach oben zu von der Bodenseite des Be hältnisses 46 aus bewegt wird, und zwar zur oberen Seite desselben hin auf einer Seite des Schneckenteiles 54a, benachbart der Magnetrolle 48. Demnach wird der durch das Schneckenteil 54a eingefangene Entwickler ebenfalls nach oben von der Bodenseite des Behältnisses 46 aus zur oberen Seite desselben hin zur Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 bewegt. Andererseits wird der eingefangene Entwickler von der oberen Seite des Behältnisses 46 aus zur Bodenseite desselben auf die gegenüberliegende Seite des Schneckenteiles 54a nahe dem Zwischenwandteil 54c bewegt. Als Ergebnis besitzt der Entwickler, der durch das Schneckenteil 54a in der durch den Pfeil A' angezeigten Richtung verschoben wurde, eine einheitliche Dichte auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48, und eine nichteinheitliche Dichte auf der gegenüberliegenden Seite des Schneckenteiles 54a, benachbart dem Zwischenwandteil 54a, wie dies in Fig. 4(a) veranschaulicht ist. Es ist nämlich in dieser Zeichnung ein Teil des verschobenen Entwicklers mit der einheitlichen Dichte durch eine strichlierte Zone 58 angezeigt und ein Teil des verschobenen Entwicklers mit der nichteinheitlichen Dichte ist durch zwei Arten von strichlierten Zonen 60 und 62 angezeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Dichte des Entwicklers der strichlierten Zonen 60 kleiner ist als diejenige der strichlierten Zonen 62. Die zwei Arten der strichlierten Zonen 60 und 62 erscheinen abwechselnd entlang einer Länge des Schneckenteiles 54a in regelmäßigen Intervallen, deren Teilungsabstand der Blattsteigung des Schneckenteiles 54a entspricht. Eine Erscheinung der nicht- einheitlichen Dichte wird aus der Tatsache abgeleitet, daß während der Drehung des Schneckenteiles 54a der Entwickler nicht in ausreichender Weise zu einer Hinterfläche des Schneckenblattes (54a) auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart dem Zwischenwandteil 54a gefördert werden kann. In der Praxis sind auf einer oberen Oberfläche des Entwicklers, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, eine Vielzahl von Hohlräumen diskret vorgesehen, und zwar an Stellen, die den strichlierten Zonen 60 entsprechen. Es sei erwähnt, daß während der Drehung des Schneckenteiles 54a der Entwickler in ausreichender Weise von der Bodenseite des Behältnisses 46 zu der Hinterfläche des Schneckenblattes (54a) auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 gefördert werden kann und somit die Entwicklerdichte darin einheitlich beibehalten werden kann.
Wenn das Schneckenteil 54a umgekehrt gedreht wird&sub1; wie durch einen Pfeil RA in Fig. 4(b) angezeigt ist, wird der Entwickler in einer umgekehrten Richtung geschoben, wie durch einen Pfeil RA' in Fig. 4(b) angezeigt ist. In diesem Fall wird das Schneckenblatt des Schneckenteiles 54a von der oberen Seite des Behältnisses zur Bodenseite desselben hin nach unten bewegt, und zwar auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48. Demzufolge wird der durch das Schneckenteil 54a eingefangene Entwickler von der oberen Seite des Behältnisses 46 zur Bodenseite desselben hin auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 hin bewegt. Andererseits wird der eingefangene Entwickler von der Bodenseite des Behältnisses 46 zu der oberen Seite desselben hin auf der gegenüberliegenden Seite des Schneckenteiles 54a benachbart dem Zwischenwandteil 54c bewegt. Somit besitzt der Entwickler, der durch das Schneckenteil 54a in der durch den Pfeil RA' angegebenen Richtung verschoben wird, eine nichteinheitliche Dichte auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48, und besitzt eine einheitliche Dichte auf der gegenüberliegenden Seite des Schneckenteiles 54a benachbart dem Zwischenwandteil 54c, wie in Fig. 4(b) veranschaulicht ist. Es ist nämlich in dieser Zeichnung ein Teil des verschobenen Entwicklers mit der einheitlichen Dichte durch eine strichlierte Zone 58' angezeigt und ein Teil des verschobenen Entwicklers mit nichteinheitlicher Dichte ist durch zwei Arten von Strichlierungszonen 60' und 62' angezeigt. Ähnlich Fig. 4(a) ist eine Dichte des Entwicklers der strichlierten Zonen 601 geringer als diejenige der strichlierten Zonen 62'.
Wenn eine nicht einheitliche Dichte in dem Entwickler erscheint, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, und zwar auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48, wie in Fig. 4(b) gezeigt ist, kann eine gleichmäßige Entwicklung eines latenten Bildes nicht sichergestellt werden, da eine nichteinheitliche Dichte entsprechend in dem Entwickler erscheint, der durch die Magnetrolle 48 eingefangen wird. Jedoch wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 4(a) gezeigt ist, das Erscheinen der einheitlichen Dichte auf der Seite des Schnekkenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 sichergestellt und somit kann eine gleichmäßige Entwicklung eines latenten Bildes garantiert werden. Es ist nämlich möglich, eine Masse mit einheitlicher Dichte des Entwicklers der Magnetrolle 48 anzubieten, und zwar durch Drehen des Schneckenteiles 54a in der durch den Pfeil in Fig. 3 angegebenen Richtung.
In der Praxis wurde ein Aufdruckvorgang eines Festtonerbildes auf einem Papierblatt in jedem von zwei Fällen ausgeführt, die in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt sind. Die Ergebnisse sind in einer graphischen Darstellung von Fig. 4(c) gezeigt, in der die Abszisse einen Abstand angibt, gemessen von einer Seitenkante des Papierblattes zu der anderen Seitenkante desselben hin und in der die Ordinate eine Schwankung einer optischen Dichte (OD) des gedruckten Festtonerbildes anzeigt, und zwar festgelegt entlang einer Breite des Papierblattes. Bei dieser graphischen Darstellung gibt eine Kurve durch eine Vielzahl von kleinen offenen Kreisen "O" den Fall von Fig. 4(a) wieder und eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen offenen Dreiekken "Δ" wiedergegeben ist, zeigt den Fall von Fig. 4(b) an. Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, gibt es keine Schwankung in der optischen Dichte im Falle von Fig. 4(a), während die optische Dichte im Falle von Fig. 4(b) periodisch schwankt. Es sei erwähnt, daß ein Abstand, der durch das Bezugszeichen P in der graphischen Darstellung von Fig. 4(c) angezeigt ist, der Schneckenblatt-Steigung des Schneckenteiles 54a entspricht.
Ein anderer Vorteil oder Vorzug kann erhalten werden, indem das Schneckenteil 54a in der durch den Pfeil A angezeigten Richtung gedreht wird. Speziell der Entwickler, der von der Magnetrolle 48 an der Nicht-Magnetfeldzone entfernt wurde, die durch die zwei benachbarten Magnetelemente M5 und M1 erzeugt wird, besitzt einen kleinen Gehalt der Tonerkomponente, da die Tonerkomponente des entfernten Entwicklers für die Entwicklung eines latenten Bildes verbraucht wurde. Aus diesem Grund sollte der entfernte Toner nicht direkt zu der Magnetrolle 48 gefördert werden, so daß eine richtige Entwicklung eines latenten Bildes aufrechterhalten werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein direktes Fördern des entfernten Entwicklers zur Magnetrolle 48 unterdrückt werden, da der durch das Schneckenteil 54a eingefangene Entwickler von der Bodenseite des Behältnisses 46 aus zur oberen Seite desselben hin auf die Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 bewegt wird. Es sei erwähnt, daß dann, wenn das Schneckenteil 54a in umgekehrter Richtung gedreht wird, und zwar in der Richtung, die durch den Pfeil RA in Fig. 4(b) angezeigt ist, das direkte Zuführen des entfernten Entwicklers zur Magnetrolle 48 vereinfacht wird, da natürlich der durch das rückwärts drehende Schneckenteil 54a mitgeführte Entwickler nach unten von der oberen Seite des Behältnisses 46 zur Bodenseite desselben hin auf die Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 bewegt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklungsvorrichtung 18 derart ausgebildet, daß der durch das Schneckenteil 54a, 54b verschobene Entwickler keinen Druck auf einen toten Stapel des Entwicklers ausüben kann, der an einer Ecke erzeugt wird, die in den Verläufen zur Zirkulierung des Entwicklers gebildet ist. Insbesondere, wie in Fig. 4(a) gezeigt ist, enthält ein Abschnitt der Entwickler-Zirkulierpassage, der durch das Schneckenteil 54b definiert ist, eine Ecke, die durch ein Bezugszeichen 64 angezeigt ist und es wird eine tote Anhäufung von Entwickler in dieser Ecke 64 erzeugt, wie durch Strichlierung angezeigt ist. Das Schneckenteil 54b wird in der durch den Pfeil B in Fig. 5(b) angegebenen Richtung gedreht, so daß der Entwickler in der Richtung verschoben wird, die durch den Pfeil B' in Fig. 5(a) angegeben ist. Nichtsdestoweniger kann eine tote Anhäufung des Entwicklers keinen großen Druck von dem Entwickler her ausgesetzt werden, der durch das Schneckenteil 54b verschoben wird, da die Verschiebungskraft, welche auf den Entwickler einwirkt, und zwar durch die Vorderfläche des Schneckenblattes (54b) in einer Richtung verläuft, die durch einen Pfeil C in Fig. 5(a) angezeigt ist.
Wenn das Schneckenteil 54(b) mit einer linksgängigen Schnecke ausgestattet ist, wie in Fig. 6(a) gezeigt ist, und wenn dieses in einer umgekehrten Richtung gedreht wird, wie durch einen Pfeil RB in Fig. 6(b) gezeigt ist, um den Entwickler in der gleichen Richtung wie durch den Pfeil B' angezeigt ist, zu verschieben, wird die tote Anhäufung des Entwicklers, die in der Ecke 64 erzeugt wird, einem großen Druck von dem Entwickler her ausgesetzt, der durch das Schneckenteil 54b verschoben wird, da die Verschiebekraft, die auf den Entwickler durch die Vorderfläche des linksgängigen Schneckenblattes (54b) wirkt, in einer Richtung verläuft, die durch einen Pfeil C' in Fig. 5(a) angezeigt ist. Demzufolge wird die tote Anhäufung des Entwicklers kompaktiert, um die Tonerteilchen, die darin enthalten sind, zu quetschen, so daß jeder der magnetischen Träger mit einem gequetschten Tonermaterial beschichtet wird. Auch wächst die tote Anhäufung von Entwickler allmählich zu einer großen Masse, da ein Teil des verschobenen Entwicklers zu der toten Anhäufung des Entwicklers hinzugefügt wird. Wenn die Masse der toten Anhäufung von Entwickler zu groß wird, wird ein Teil der toten Anhäufung des Entwicklers davon abgetrennt und wird in den zirkulierenden Entwickler bewegt. Somit wird der Entwickler, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, vorzeitig verschlechtert.
In der Praxis wurde in Verbindung mit den zwei Fällen der Fig. 5(a) und 6(a) ein Test durchgeführt, um herauszufinden, auf welche Weise sich eine obere Fläche eines Entwicklers, der in einem Entwicklerbehältnis aufbewahrt wird, in einer Eckenzone geändert wird, die in einer Entwickler-Zirkulierpassage enthalten ist, und zwar aufgrund einer Schiebekraft des zirkulierenden Entwicklers. Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem Test eine rechtsgängige Schnecke und eine linksgängige Schnecke, von denen jede einen Wellendurchmesser von 12 mm, einen Schneckenblatt- Durchmesser von 30 mm und eine Schneckenblattsteigung von mm besaß, verwendet wurden und mit 120 Umdrehungen/Minute gedreht wurden und daß das Behältnis mit dem Entwickler bis zu einem oberen Pegel desselben hin gefüllt wurde. Die Ergebnisse sind in einer graphischen Darstellung von Fig. 6(c) gezeigt, in der die Abszisse einen Abstand angibt, gemessen von einer Endwand des Behältnisses entlang einer Seitenwand desselben (es sei erwähnt, daß diese Wände eine in Betracht stehende Eckenzone festlegen), und die Ordinate eine Höhe einer angehobenen Entwickleroberfläche anzeigt, gemessen von dem oberen Ende des Behältnisses aus. In dieser graphischen Darstellung zeigt eine Kurve L den Fall von Fig. 6(a) an und gibt an, daß eine Höhe der angehobenen Entwickler-Oberfläche ca. 11 mm beträgt, wenn die linksgängige Schnecke verwendet wird, und wobei ein Kurve R den Fall von Fig. 5(a) anzeigt und angibt, daß eine Höhe der angehobenen Entwickler-Oberfläche ca. 1 mm beträgt, wenn die rechtsgangige Schnecke verwendet wird. Demzufolge zeigt die graphische Darstellung, daß die Anordnung von Fig. 5(a) gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber derjenigen von Fig. 6(a) überlegen ist.
Auch wurde in der Praxis hinsichtlich der Fälle von Fig. 5(a) und 6(a) ein Drucktest ausgeführt, um die Beziehung zwischen einer Verschlechterung des Entwicklers und der Zahl der gedruckten Papierblätter herauszufinden. Die Ergebnisse waren wie folgt:
Im Falle von Fig. 5(a) konnte eine angemessene Qualität des gedruckten Bildes aufrechterhalten werden, selbst nachdem die Zahl der gedruckten Blätter 30.000 überschritten hatte, während im Falle von Fig. 6(a) eine angemessene Qualität des gedruckten Bildes nicht mehr nach einer Zahl von gedruckten Blättern beibehalten werden konnte, die 20.000 überschritt, und zwar aufgrund der Verschlechterung des Entwicklers.
Wie in Fig. 7(a) gezeigt ist, enthält ein anderer Abschnitt der Entwickler-Zirkulierpassage, die durch das Schneckenteil 54b festgelegt ist, eine Ecke, die durch das Bezugszeichen 66 angegeben ist und es wird eine tote Anhäufung von Entwickler in dieser Ecke 66 erzeugt, wie durch Strichlierung angezeigt ist. Jedoch kann diese tote Anhäufung des Entwicklers einem Druck des zirkulierenden Entwicklers nicht ausgesetzt werden, da das Schneckenteil 54b in der durch den Pfeil B (Fig. 7(b)) angegebenen Richtung gedreht wird, so daß der Entwickler in der durch den Pfeil B' angezeigten Richtung verschoben wird. Wie ebenfalls in Fig. 8(a) gezeigt ist, enthält ein noch anderer Abschnitt der Entwickler-Zirkulierpassage, die durch das Schneckenteil 54a definiert ist, eine Ecke, die durch das Bezugszeichen 68 angezeigt ist und es wird eine tote Anhäufung des Entwicklers in dieser Ecke 68 erzeugt, wie durch Strichlierung angezeigt ist. Jedoch kann diese tote Anhäufung von Entwickler nicht einem Druck von dem zirkulierenden Entwickler her ausgesetzt werden, da das Schneckenteil 54a in der Richtung des Pfeiles A (Fig. 8(b)) gedreht wird, so daß der Entwickler in der Richtung verschoben wird, die durch den Pfeil A' angegeben ist.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Abwandlung der Ent wicklungsvorrichtung 18, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, und diese abgewandelte Ausführungsform ist identisch mit derjenigen von Fig. 2 und 3 mit der Ausnahme, daß jedes Schneckenteil 54a und 54b mit einem linksgängigen Blatt ausgestattet ist. Ähnlich der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 wird das Schneckenteil 54a in einer Richtung gedreht, die durch den Pfeil A in Fig. 10 angezeigt ist, so daß der dadurch eingefangene Entwickler in einer Richtung verschoben wird, die durch einen Pfeil A' in Fig. 9 angegeben ist. Auch wenn das Schneckenteil 54b in der durch den Pfeil B angezeigten Richtung gedreht wird, wird ein durch dieses Schneckenteil mitgenommener Entwickler in einer umgekehrten Richtung geschoben, die durch einen Pfeil BB' in Fig. 2 angezeigt ist. Somit wird ein Teil des in dem Behältnis 46 aufbewahrten Entwicklers immer entlang der Entwicklerpassagen zirkuliert, die durch die Schneckenteile 54a und 54b festgelegt sind. Während der Drehung des Schneckenteiles 54a wird dessen Schneckenblatt von der Bodenseite des Behältnisses 46 aus nach oben bewegt zu der oberen Seite hin auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48, so daß der durch das Schneckenteil 54a mitgenommene Entwickler von der Bodenseite des Behältnisses 46 aus zu der oberen Seite desselben hin auf die Seite des Schnekkenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 bewegt wird, wodurch der durch das Schneckenteil 54a in der durch den Pfeil AA' angegebenen Richtung verschobene Entwickler eine einheitliche Dichte auf der Seite des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 hat und somit eine einheitliche Entwicklung eines latenten Bildes sichergestellt werden kann. Auch die durch die Schneckenteile 54a und 54b festgelegten Entwickler-Zirkulierpassagen enthalten zwei Ecken, die durch die Bezugszeichen 70 und 72 jeweils angezeigt sind und es werden tote Anhäufungen des Entwicklers in jeder der Ecken 70 und 72 erzeugt. Nichtsdestoweniger kann die tote Anhäufung des Entwicklers nicht einem großen Druck von dem verschobenen Entwickler ausgesetzt werden, da die Verschiebungskraft, die auf den Entwickler durch die Vorderfläche des linksseitigen Schneckenblattes ausgeübt wird, nicht auf die tote Anhäufung des Entwicklers hingerichtet ist, wie aus Fig. 9 hervorgeht.
Wie zuvor dargelegt wurde, wird der Entwickler, der durch die Magnetrolle 48 mitgenommen wird und durch die Entwicklungszone bewegt wird, das heißt der Entwickler, der für eine Entwicklung eines latenten Bildes verwendet wird, an der Nicht-Magnetfeldzone entfernt, die durch die zwei benachbarten Magnetelemente M5 und M1 (Fig. 3) erzeugt wird, jedoch ist eine Menge des entfernten Entwicklers gering. Demzufolge sollte das Entfernen des verwendeten Entwicklers von der Magnetrolle 48 zu einem so großen Ausmaß wie nur möglich durchgeführt werden, so daß eine richtige Entwicklung aufrechterhalten werden kann. Für diesen Zweck kann die Entwicklungsvorrichtung 18 ein Abschab-Klingenteil 80 enthalten, welches aus einem geeigneten Metallmaterial, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Messing, Aluminium oder ähnlichem hergestellt ist, wie in Fig. 11(a) gezeigt ist, und das Abschab-Klingenteil 80 ist in dem Behältnis 48 in einer solchen Weise angeordnet, daß eine scharfe Kante des Abschab-Klingenteils 80 tangential hinsichtlich der Magnetrolle 48 orientiert ist, um von dieser den verwendeten Entwickler zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform wird der entfernte Entwickler zu dem Entwickler zurückgeleitet, der in dem Behältnis 48 aufbewahrt wird, und zwar an einer Stelle zwischen der Magnetrolle 48 und dem Schneckenteil 54a, wie durch einen Pfeil E in Fig. 11(a) gezeigt ist, und es kann somit ein Teil des zurückgeleiteten Entwicklers direkt zu der Magnetrolle 48 gefördert werden. Wie zuvor erläutert wurde, sollte ein direktes Zuführen des zurückgeleiteten Entwicklers zu der Magnetrolle 48 effektiv verhindert werden&sub1; da der zurückgeleitete Entwickler einen kleinen Gehalt der Tonerkomponente aufweist.
Bei einer in Fig. 11(b) gezeigten Ausführungsform ist das Abschab-Klingenteil 80 zu einer Stelle hin verlängert, die dicht auf einer Seite des Schneckenteiles 54a nahe der Magnetrolle 48 liegt und somit kann ein Hauptteil des entfernten Entwicklers durch das Schneckenteil 54a eingefangen werden, wie durch einen Pfeil F in Fig. 11(b) angezeigt ist. Auch ist bei einer Ausführungsform, die in Fig. 11(c) gezeigt ist, das Abschab-Klingenteil 80 zu einer Stelle hin verlängert, die dicht bei einer oberen Kante des Schneckenteiles 54a benachbart der Magnetrolle 48 gelegen ist und somit kann der gesamte entfernte Entwickler durch das Schneckenteil 54a eingefangen werden, wie durch einen Pfeil G in Fig. 11(c) angezeigt ist. Demzufolge kann bei den Ausführungsformen, die in den Fig. 11(b) und 11(c) ge zeigt sind, eine richtige Entwicklung eines latenten Bildes über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
In der Praxis wurde ein Druckvorgang eines Festtonerbildes auf einem Papierblatt in bezug auf jeden derz wie Fälle ausgeführt, die in den Fig. 11(a) und 11(b) gezeigt sind. Die Ergebnisse sind in einer graphischen Darstellung von Fig. 11(d) wiedergegeben, in der die Abszisse eine Gesamtlänge der gedruckten Papierblätter angibt und in der die Ordinate eine Schwankung einer optischen Dichte (OD) des gedruckten Festtonerbildes angibt. In dieser graphischen Darstellung gibt eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen ausgefüllten Dreiecken " " wiedergegeben ist, den Fall von Fig. 11(a) an und zeigt an, daß die optische Dichte des gedruckten Festtonerbildes allmählich abgesenkt wird, wenn die Gesamtlänge der gedruckten Papierblätter zunimmt, während eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen offenen Quadraten " " wiedergegeben ist, den Fall von Fig. 11(b) angibt und zeigt, daß dabei keine Schwankung der optischen Dichte auftritt.
Auch nachdem ein Druckvorgang eines Festtonerbil des auf ein Papierblatt hinsichtlich jedem der zwei Fälle durchgeführt wurde, die in den Fig. 11(a) und 11(b) gezeigt sind, bis eine Gesamtlänge der gedruckten Papierblätter 2m erreichte, wurde ein Teil des Entwicklers, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt war, probeweise geprüft, und zwar an jeder von drei Stellen, an denen die Magnetrolle 48, das Schneckenteil 54a und das Schneckenteil 54b plaziert sind, und ein Gehalt der Tonerkomponente in jeder der Proben wurde festgestellt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt:
Es sei erwähnt: Der Anfangsgehalt der Tonerkomponente = 5,5 Gew.-% (keine Ergänzung der Tonerkomponente)
Das Entfernen des verwendeten Entwicklers von der Magnetrolle 48 kann nicht vollständig durch Verwendung des Abschabkimgenteiles 80 durchgeführt werden und ein Wirkungsgrad der Entfernung des verwendeten Entwicklers hängt von der positionsmäßigen Beziehung des Abschab-Klingenteiles 80 in bezug auf die Magnetrolle 48 ab. Speziell wird, wie in Fig. 12 gezeigt ist, eine Verteilung der vertikalen oder radialen magnetischen Flußdichte um die Magnetrolle 48 herum aufgebaut und eine radiale magnetische Flußdichte beträgt im wesentlichen Null in der nicht-magnetischen Feldzone, die durch die zwei benachbarten Magnetelemente M5 und M1 erzeugt wird. Sobald demzufolge, wie in Fig. 13 veranschaulicht ist, ein nadelförmiges Element 82 der Magnetbürste, die um die Magnetrolle 48 herum ausgebildet ist, durch einen Übergang TR läuft, bei dem eine radiale magnetische Flußdichte gleich Null ist, fällt das nadelförmige Element 82 auf die Oberfläche der Magnetrolle 48 herab. Es ist schwierig, die herabgefallenen nadelspitzenförmigen Elemente 82 abzuschaben, ohne die Oberfläche der Magnetrolle 48 zu beschädigen und auch die aufrechten nadelförmigen Elemente 82 abzuschaben, ist schwierig, und zwar aufgrund der magnetischen Adhäsion derselben an der Rollenoberfläche (48).
In der Praxis wurde ein Test zum Entfernen von verwendetem Entwickler für die drei Fälle in der folgenden Weise ausgeführt:

Fall I:

Eine Schneide einer Abstreifklinge wurde auf einer ersten radialen Ebene P&sub1; (Fig. 13) positioniert, die sich von einer zentralen Achse einer Magnetrolle durch einen Übergang TR erstreckte, wie oben dargelegt wurde, und es wurde ein Spalt zwischen der Schneide der Abschaberklinge und der Magnetrollenoberfläche in vielfältiger Weise geändert.

Fall II:

Die Schneide der Abstreifklinge ist auf einer zweiten radialen Ebene P&sub2; (Fig. 13) positioniert, die von der zentralen Achse der Magnetrolle durch eine ein Magnetfeld erzeugende Zone reicht, um einen Winkel von 5 Grad zu definieren, und zwar hinsichtlich der ersten radialen Ebene P&sub1; und ein Spalt zwischen der Abstreif-Klingenschneide und der Magnetrollenoberfläche wurde in vielfältiger Weise geändert.

Fall III:

Die Schneide der Abstreifklinge ist auf einer dritten radialen Ebene P&sub3; (Fig. 13) positioniert und erstreckt sich von der zentralen Achse der Magnetrolle durch eine Nicht-Magnetfeldzone, um einen Winkel von 5 Grad mit der ersten radialen Ebene P&sub1; zu bilden, und ein Spalt zwischen der Abstreifer-Klingenschneide und der Magnetrollenoberfläche wurde in vielfältige Weise geändert.
Die Ergebnisse sind in einer graphischen Darstellung von Fig. 14 gezeigt, in der die Abszisse die Breite des Spaltes zwischen der Abstreifer-Klingenschneide und der Magnetrollenoberfläche angibt und die Ordinate eine Menge des Entwicklers angibt, der nicht von der Magnetrolle entfernt wurde. Bei dieser graphischen Darstellung gibt eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen offenen Quadraten " " wiedergegeben ist, den Fall I an; eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen offenen Kreisen " " wiedergegeben ist, zeigt den Fall II an; eine Kurve, die durch eine Vielzahl von kleinen ausgefüllten Kreisen " " wiedergegeben ist, zeigt den Fall III an. Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, wird dann, wenn die Weite des Spaltes mehr als 0,5 mm beträgt, eine Menge des nicht entfernten Entwicklers abrupt erhöht. Eine Menge des nicht entfernten Entwicklers darf maximal 15 g/cm² betragen, bevor eine richtige Entwicklung eines latenten Bildes aufrechterhalten werden kann.
Daher sollte bei den Ausführungsformen, die in Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) gezeigt sind, das Abstreif- Klingenteil 80 derart angeordnet sein, daß die scharfe Kante desselben so positioniert ist, daß sie dicht bei dem Übergang TR gelegen ist, um eine Spaltbreite von maximal 0,5 mm mit der Oberfläche der Magnetrolle 48 zu bilden, be vor eine effiziente Entfernung des verwendeten Entwicklers ausgeführt werden kann.
Fig. 15 zeigt eine andere Ausführungsform des Abstreif-Klingenteiles, welches allgemein durch das Bezugszeichen 84 angezeigt ist, welches anstelle des Abstreifer- Klingenteiles 80 verwendet werden kann. Dieser Typ eines Abstreifer-Klingenteiles 84 besitzt einen steifen Klingenkörper 84a, ein Film-Schneidenelement 84b, welches an einer Seite desselben befestigt ist und sich entlang dieser Seite erstreckt, und ist in dem Behältnis 46 in solcher Weise angeordnet, daß das filmförmige Schneidenelement 84b desselben sich in Berührung mit der Oberfläche der Magnetrolle 48 in der Nähe des Überganges TR befindet. Das filmförmige Abstreiferteil 84b besitzt eine Dicke von maximal 0,5 mm entsprechend der Spaltweite, mit der die scharfe Schneide des Abstreifer-Klingenteiles 80 in bezug auf die Magnetrollenoberfläche positioniert ist und es kann somit ein effizientes Entfernen des verwendeten Entwicklers ausgeführt werden. Das filmförmige Abstreiferteil 84b kann aus einem geeigneten Harzmaterial, wie beispielsweise aus Polyurethangummi, Silikongummi oder ähnlichem, oder einem geeigneten Metallmaterial, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Phosphorbronze oder ähnlichem, hergestellt sein.
Wie aus den vorangegangenen Ausführungen hervorgeht, muß, da die Tonerkomponente des Entwicklers, der in dem Behältnis aufbewahrt wird, während des Entwicklungsprozesses verbraucht wird, eine Tonerkomponente dem Entwickler hinzugefügt werden, der in dem Behältnis aufbewahrt wird, wenn dies erforderlich ist, so daß ein Verhältnis der Tonerkomponente zu dem Entwickler innerhalb eines gegebenen Bereiches fallen, um fortlaufend einen richtigen und stabilen Entwicklungsprozeß aufrechtzuerhalten. Demnach muß ein Gehalt der Tonerkomponente in dem Entwickler in richtiger Weise detektiert werden, bevor die Tonerkomponente tatsächlich dem Entwickler zugeführt wird, der in dem Behältnis aufbewahrt ist. Um den Gehalt der Tonerkomponente in dem Entwickler zu detektieren, wird gewöhnlich eine magnetische Permeabilität an einer festen Stelle an einem Boden des Behältnisses gemessen, in welchem der Entwickler aufbewahrt wird. Wenn näM1ich die Tonerkomponente, die aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist, für die Entwicklung des latenten Bildes verbraucht wird, wird die magnetische Permeabilität, die an der festen Stelle auf dem Behälterboden gemessen wird, größer. Nichtsdestoweniger ist es schwierig, eine genaue Messung der magnetischen Permeabilität durchzuführen, speziell bei der oben erwähnten Entwicklungsvorrichtung, da der Entwickler dynamisch in dem Behältnis zu allen Zeitpunkten zirkuliert. Speziell wird ein Pegel des Entwicklers, der in dem Behältnis aufbewahrt wird, Schwankungen unterworfen, und zwar aufgrund der dynamischen Zirkulation desselben, so daß eine Dichte des Entwicklers an einer festen oder Meßstelle am Behälterboden geändert wird, wodurch eine Schwankung der magnetischen Permeabilität verursacht wird und somit das Erreichen einer genauen Messung sehr schwierig ist oder unmöglich ist. Es sei erwähnt, daß dann, wenn eine Dichte des Entwicklers hoch ist, die magnetische Permeabilität desselben groß ist aufgrund einer engen Kongregation der magnetischen Trägerteilchen und umgekehrt.
Bei einer in den Fig. 16(a) und 16(b) gezeigten Ausführungsform ist die Entwicklungsvorrichtung 18 derart angeordnet, daß eine genaue Messung der magnetischen Permeabilität zum Detektieren eines Gehaltes der Tonerkomponente in dem Entwickler, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, sichergestellt werden kann. Insbesondere ist die Entwicklungsvorrichtung 18 mit einem Permeameter 86 ausgestattet, welches in den Boden des Behältnisses 46 eingebaut ist an einer Zone, an der das Schneckenteil 54b gelegen ist, wie in den Fig. 16(a) und 16(b) gezeigt ist, und das Permeameter 86 mißt eine Permeabilität des Entwicklers an einer festen Stelle an dem Behältnis 46. Die Entwicklungsvorrichtung 18 ist ferner mit einem Sperrplattenteil 88 ausgestattet, welches den Bereich zwischen einer Seitenwand des Behältnisses 46 und dem Zwischenwandteil 54c überbrückt und durch diese abgestützt ist, um einheitlich einen oberen Pegel des Entwicklers zu regulieren, der durch das Schneckenteil vorwärts bewegt wird (der das linke Schneckenblatt besitzt), und zwar in der Richtung, die durch den Pfeil BB¹ angegeben ist. Wie in Fig. 16(b) gezeigt ist, ist das Sperrplattenteil 88 beispielsweise um eine Strecke von 100 mm von einer Endwand des Behältnisses 46 versetzt angeordnet und das Permeameter 86 ist an einer Stelle stromabwärts hinsichtlich der Sperre in der Vortriebsrichtung (BB') des Entwicklers positioniert. Bei dieser Anordnung ist ein Pegel des vorwärts bewegten Entwicklers an der Stelle kon stant, an der das Permeameter 86 positioniert ist, wodurch ein Gehalt der Tonerkomponente in dem Entwickler exakt detektiert und gemessen werden kann.
Bei einer in den Fig. 17(a) und 17(b) gezeigten Ausführungsform ist die Entwicklungsvorrichtung 18 auch so angeordnet, daß eine genaue Messung einer magnetischen Permeabilität zum Detektieren eines Gehaltes der Tonerkomponente in dem Entwickler, der in dem Behältnis 46 aufbewahrt wird, sichergestellt wird. Es sei erwähnt, daß in den Fig. 17(a) und 17(b) die Schneckenteile 54a und 54b mit einem rechtsseitigen bzw. rechtsgängigen Schneckenblatt grob veranschaulicht sind. Bei dieser Ausführungsform ist ebenfalls das Permeameter 86 in den Behälterboden an einer Zone eingebaut, in der das Schneckenteil 54b gelegen ist, es wird jedoch ein Sperrblockteil 88' anstelle des Sperrblockteiles 88 der Ausführungsform, die in den Fig. 16(a) und 16(b) gezeigt ist, verwendet. Wie in Fig. 17(b) gezeigt ist, besitzt das Sperr-Blockteil 88' eine halbzylinderförmige konkave Fläche, die an einer unteren Seite desselben ausgebildet ist, um in komplementärer Weise das Schneckenteil 54b aufzunehmen. Wenn demzufolge der vorangetriebene Entwickler durch einen Passageabschnitt hindurchgelangt, der durch das Sperrblockteil 88' definiert ist, so hat der hindurchgeführte Entwickler einen einheitlichen Querschnitt. Es wird näM1ich eine Masse des Entwicklers, die durch den Passage abschnitt hindurchgelangt ist, konstant gehalten. Es kann somit eine richtige und genaue Messung einer magnetischen Permeabilität durch das Permeameter 86 sichergestellt werden, welches unter dem Sperrblockteil 88' versetzt angeordnet ist.
Die Fig. 18(a) und 18(b) zeigen eine Abwandlung der Ausführungsform, die in den Fig. 17(a) und 17(b) gezeigt ist. Diese abgewandelte Entwicklungsvorrichtung 20 ist identisch mit derjenigen der Fig. 17(a) und 17(b) mit der Ausnahme, daß ein Umgehungskanal 90 neben dem Sperrblockteil 88' vorgesehen ist, um einen Teil des Entwicklers zu umgehen, der durch das Schneckenteil 54b vorangetrieben wird. Insbesondere ist der Umgehungskanal 90 durch einen Seitenwandabschnitt 46b definiert, der sich von dem Behältnis 46 aus erstreckt und durch ein kurzes Zwischenwandteil 54c', welches entlang einer Seite des Sperrblockteiles 88' angeordnet ist, benachbart dem kurzen Zwischenwandteil 54c', und es ist ein kleines Schneckenteil 54b' drehbar in dem Umgehungskanal 90 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform besitzt das kleine Schneckenteil 54b' ein rechtsseiti ges bzw. rechtsgängiges Schneckenblatt ähnlich dem Schneckenteil 54b und wird in der gleichen Richtung in Drehung versetzt, wie durch einen Pfeil in Fig. 18(b) angezeigt ist. Bei dieser Anordnung kann die Zirkulation des Entwicklers sanft ausgeführt werden ohne jegliche Festlegung des Entwicklers, bewirkt durch das Vorhandensein des Sperrblockteiles 88'.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei den Ausführungsformen, die in den Fig. 16(a) und 16(b), den Fig. 17(a) und 17(b) und den Fig. 18(a) und 18(b), obwohl das Sperrteil 88, 88' dem Schneckenteil 54b zugeordnet ist, dieses in einem Abschnitt der Entwickler-Zirkulierpassage vorgesehen sein kann, die durch das Schneckenteil 54a festgelegt ist, um in einheitlicher Weise eine Masse des Entwicklers an einer geeigneten Stelle des Abschnitts zum Zwecke einer richtigen Messung der magnetischen Permeabilität der Entwicklermasse zu regulieren, wenn dies erforderlich ist.
Bei einer in Fig. 19 gezeigten Ausführungsform wird ein Schneckenteil 92 anstelle des Schneckenteiles 54b verwendet und diese Ausführungsform ist für eine genaue Messung einer magnetischen Permeabilität geeignet, um einen Gehalt der Tonerkomponente in dem Entwickler festzustellen. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Schneckenteil 92 ein linksgängiges Schneckenblatt und wird in Drehung versetzt, um den Entwickler in einer Richtung vorzuschieben, die durch einen Pfeil in Fig. 19 angezeigt ist. Das Schneckenblatt des Schneckenteiles 92 besitzt einen Abschnitt 94 als Teil desselben, dessen Durchmesser allmählich entlang der Vortriebsrichtung des Entwicklers abnimmt. Wenn beispielsweise das Schneckenteil 92 einen äußeren Blattdurchmesser von 24 mm hat, ändert sich der Durchmesser des reduzierten Abschnitts 94 allmählich von 24 mm auf 15 mm über eine Länge von 60 mm und bleibt dann konstant, und zwar über eine Länge von 20 mm, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Ein Sperrblockteil 96 ist über dem Schneckenteil 92 angeordnet, und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie das Sperrblockteil 88', welches in den Fig. 17(a) und 17(b) gezeigt ist, und besitzt eine konkave Fläche, die an einer unteren Seite desselben ausgebildet ist, um in komplementärer Weise einen Teil des Schneckenteiles 92 aufzunehmen. Es ist nämlich die konkave Fläche aus einem konisch verlaufenden Flächenabschnitt gebildet, um den reduzierten Abschnitt 94 des Schneckenteiles 92 aufzunehmen, und aus einem halbzylinderförmigen Flächenabschnitt gebildet, um einen anderen Abschnitt des Schneckenteiles 92 aufzunehmen. Andererseits besitzt das Behältnis 46 einen teilweise angehobenen Abschnitt, auf dem ein konisch verlaufender konkaver Flächenabschnitt ausgebildet ist, um in komplementärer Weise den reduzierten Abschnitt 94 des Schneckenteiles 92 aufzunehmen. Somit legen die konisch verlaufenden Flächenabschnitte des Sperrteiles 96 und die Bodenfläche des Behältnisses einen konisch verlaufenden Kanal fest, durch den der Entwickler durch den reduzierten Abschnitt 94 des Schneckenteiles 92 hindurchgetrieben wird. Das Permeameter 86 ist in dem angehobenen Abschnitt des Behälterbodens in der Nähe des kleinsten Öffnungsendes der konisch verlaufenden Passage eingebaut. Bei dieser Anordnung kann eine magnetische Permeabilität durch das Permeameter 86 an einer kleinen Masse des Entwicklers gemessen werden und es ist somit möglich, unbestimmte Faktoren zu beseitigen, die in nachteiliger Weise die Messung der magnetischen Permeabilität beeinflussen können.
Fig. 20 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 19. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform wird ein halbzylinderförmiges Plattenteil 98 anstelle des Sperrblockteiles 96 verwendet und besitzt einen konisch verlaufenden Abschnitt für eine komplementäre Aufnahme des reduzierten Abschnittes 94 des Schneckenteiles 92. Wie aus Fig. hervorgeht, ist das halbzylinderförmige Plattenteil 98 in dem Behältnis 46 vorgesehen, so daß es in den dort aufbewahrten Entwickler eingetaucht ist, so daß die Zirkulation des Entwicklers in sanfter Weise ausgeführt werden kann, ohne jegliche Stagnation des Entwicklers.
Die Fig. 21 und 22 zeigen einen Drucker vom Büroverwendungstyp mit einem Druckergehäuse 100, einer drehbaren photoempfindlichen Trommel 102, einem elektrischen Entlader 104, einem Laserstrahl-Scanner 106, einer Entwicklungsvorrichtung 108 und einer Übertragungsladeranordnung 110, einer Tonerbild-Fixiervorrichtung 112 und einer Toner- Reinigungsvorrichtung 114, wobei jedes dieser Elemente denjenigen des Druckers entsprechen, der in Fig. 1 gezeigt ist. Es sei erwähnt, daß die Entwicklungsvorrichtung 108 gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und wenigstens ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, wie oben dar gelegt wurde, besitzt.
Dieser Drucker vom Bürotyp ist mit einer Vielzahl von Papierkassetten 116 ausgestattet, von denen jede einen Stapel von geschnittenen Papierblättern aufnimmt, die eine gegebene Papiergröße besitzen. Ein von einer der Papierkassetten 116 gefördertes Papierblatt wird einmal zu einem Paar von Ausrichtrollen 118, 118 über eine Papierführung 120 bewegt und wird dann in einer gegebenen Zeitsteuerung in einen Spielraum zwischen der Trommel 102 und der Übertragungsladeranordnung 110 eingeleitet, in welchem ein Tonerbild-Übertragungsprozeß ausgeführt wird, wie früher erwähnt wurde. Aufeinanderfolgend wird das das übertragene Tonerbild tragende Papier zu der Fixiervorrichtung 112 bewegt, in welcher das übertragene Tonerbild auf dem Papier fixiert wird und dann wird das Papier mit dem darauf befindlichen fixierten Tonerbild zu einem Paar von Papieraustragsrollen 120, 120 entlang einer Papierführung 122 gefördert und wird somit von den Papieraustragrollen 120, 120 in eine Papieraufnahme 124 ausgetragen, die am oberen Ende des Druckergehäuses 100 vorgesehen ist.
Der Drucker ist so ausgeführt, daß ein Drucken auf beiden Seitenflächen eines Papierblattes durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck enthält die Papierführung 122 eine Papier-Umgehungsführung 126, die von einer Stelle benachbart der Papieraustragsseite der Fixiervorrichtung 112 zu einer Stelle verläuft, benachbart der Papiereintrittsseite der Ausrichtrollen 118, 118, wobei ein Papierumlenker 128 darin eingebaut ist. Andererseits ist das Druckergehäuse mit einer provisorischen Papieraufnahme 130 ausgestattet, die unter der Papieraufnahme 124 vorgesehen ist. Wenn ein zweiseitiges Drucken ausgeführt wird, wird ein Papierblatt, welches aus der Fixiervorrichtung 112 ausgetragen wurde, das heißt ein Papierblatt, bei dem auf einer Seitenfläche ein Druck vorgenommen wurde und welches einmal in die provisorische Papieraufnahme 130 durch Betätigen des Papierumlenkers 128 eingeleitet wurde, dann zurückgeleitet, und zwar zu den Ausrichtrollen 118, 118 über die Papierumgehungsführung 126, um die andere Seite desselben zu bedrucken. Danach wird das Papier, welches auf beiden Seitenflächen einen Aufdruck trägt, von den Papieraustragrollen 120, 120 in die Papieraufnahme 124 über die Papierführung 122 ausgetragen.
Es sei erwähnt, daß in Fig. 22 das Bezugszeichen 132 einen Floppy-Disk-Antrieb anzeigt, um Codedaten aus einer Floppy-Disk auszulesen, die in dieser geladen wurden und daß das Bezugszeichen 134 eine Steuereinheit angibt, um einen Betrieb des Druckers zu steuern. Die aus einer Floppy-Disk ausgelesenen Codedaten werden in Bilddaten umgesetzt, auf deren Grundlage der Druckvorgang ausgeführt wird.
Bei dem oben erläuterten Drucker vom Bürotyp ist, da eine große Menge an Entwickler verbraucht wird, die Entwicklungsvorrichtung 108 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Entwickler-Versorgungsvorrichtung 136 vom Kassettentyp ausgestattet, wie am besten in Fig. 23 gezeigt ist. Es sei erwähnt, daß die Entwicklungsvorrichtung 108 ein Behältnis 138 enthält, um einen Zwei-Komponenten-Entwickler aufzunehmen, ferner eine Entwicklungsrolle oder magnetische Rolle 140, um den Entwickler zu der Trommel 102 zu transportieren, eine Schaufelrolle 142, die einen frischen Teil des Entwicklers zu der Magnetrolle 140 fördert, eine Rakelklinge 144 zum Regulieren einer Menge des Entwicklers, der durch die Magnetrolle 140 transportiert wird, eine Rührvorrichtung 146 vom Schneckentyp mit zwei Schneckenteilen 146a und 146b und einem Zwischenwandteil 146c, welches dazwischen vorgesehen ist, wobei jedes dieser Elemente denjenigen der Entwicklungsvorrichtung 18 entspricht, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 vom Kassettentyp enthält ein äußeres zylindrisches Gehäuse 136a und einen inneren zylinderförmigen Behälter 136b, der drehbar innerhalb des äußeren Behälters 136a aufgenommen ist. Ein Inneres des Behälters 136b ist in zwei Kammern durch eine Zwischenwand 136c aufgeteilt: eine Kammer ist durch das Bezugszeichen 136d in Fig. 23 angezeigt, jedoch ist die andere Kammer in dieser Zeichnung nicht sichtbar. Der Behälter besitzt zwei Auslaßöffnungen, die in diesem ausgebildet sind: eine Auslaßöffnung 136e, die an einem Wandabschnitt des Behälters 136b gelegen ist, durch die die Kammer 136 definiert ist, und die andere Auslaßöffnung, die an einem anderen Wandabschnitt des Behälters 136b gelegen ist, durch den die nicht sichtbare Kammer definiert ist. Auch besitzt das Gehäuse 136a zwei Auslaßöffnungen, die in diesem ausgebildet sind: eine Auslaßöffnung, die durch das Bezugszeichen 136f angezeigt ist, wobei jedoch die andere Auslaßöffnung nicht sichtbar ist. Wie aus Fig. 23 hervorgeht, können die Auslaßöffnungen 136e und 136f miteinander ausgerichtet werden, indem der Behälter 136b in dem Gehäuse 136a verdreht wird und dies gilt auch für die nicht sichtbaren Auslaßöffnungen des Gehäuses 136a und den Behälter 136b. Es sei darauf hingewiesen, daß die Drehung des Behälters dadurch ausgeführt werden kann, indem man von Hand ein Paar Hebel (nicht gezeigt) betätigt, die an den äußeren Endwänden des Gehäuses 136a vorgesehen sind und die Ausrichtung der Auslaßöffnungen miteinander kann solange nicht erreicht werden, bis die Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 an der Entwicklungsvorrichtung 108 befestigt ist. Die Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 enthält auch ein drehbares Schaufelteil 136g, welches in der Kammer 136d vorgesehen ist, und ein anderes drehbares Schaufelteil, welches in der nicht sichtbaren Kammer vorgesehen ist. Das Gehäuse besitzt einen erweiterten Abschnitt, der einstückig mit diesem ausgebildet ist, der eine leere Kammer 136h festlegt.
Wenn die Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 neu ist, hält die Kammer 136d einen Zwei-Komponenten-Entwickler, der zusammengesetzt ist aus einer Tonerkomponente und einer Magnetkomponente und die nicht sichtbare Kammer hält eine Tonerkomponente oder einen Ersatztoner gespeichert. Wenn ein Entwickler, der in dem Behältnis 138 aufbewahrt wird, sich verschlechtert, wird die alte Entwicklerversor gungsvorrichtung durch eine neue Entwicklerversorgungsvorrichtung ausgetauscht. Speziell wird zuerst eine bewegbare Tür 100a des Druckergehäuses 100 geöffnet, um Zugriff zu der alten Entwicklerversorgungsvorrichtung zu erhalten. Nachdem die alte Entwicklerversorgungsvorrichtung von der Entwicklungsvorrichtung 108 abgenommen ist, wird die neue Entwicklerversorgungsvorrichtung an der Entwicklungsvorrichtung 108 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Auslaßöffnung 138a, die in einem Boden des Behältnisses 138 ausgebildet ist, geöffnet, so daß das Behältnis 138 in Strömungsverbindung mit der leeren Kammer 136h steht. Der verschlechterte Entwickler wird aus dem Behältnis 138 in die leere Kammer 136h über die Auslaßöffnung 138a ausgetragen, indem die Rührvorrichtung 146 angetrieben wird und dieses Austragen des Entwicklers wird vereinfacht durch eine Schaufeirolle 136e, die in der leeren Kammer 136h vorgesehen ist.
Nachdem das Austragen des Entwicklers vervollständigt ist, wird die Auslaßöffnung 138a verschlossen und der Behälter 136b wird in dem Gehäuse 136a für eine Ausrichtung der Auslaßöffnungen desselben gedreht. Dann wird das Schaufelteil 136g gedreht, um einen neuen Entwickler aus der Kammer 136d in das Behältnis 138 der Entwicklungsvorrichtung 108 einzuführen und nachdem die Einführung des Entwicklers vervollständigt ist, ist die Entwicklungsvorrichtung bereit. Während eines Betriebes des Druckers wird, wenn dies erforderlich ist, das Schaufelteil, welches in der nicht sichtbaren Kammer des Behälters 136b vorgesehen ist, in Drehung versetzt, um einen Teil des Toners aus der nicht sichtbaren Kammer in das Behältnis 138 über ein Förderrohr (nicht gezeigt) nachzufüllen, von dem ein Ende an einer Seitenwand des Behältnisses 138 öffnet bzw. mündet, wie dies durch das Bezugszeichen 148 in Fig. 23 angezeigt ist. Diese Ergänzung des Toners wird in ausreichender Weise durch die Meßanordnung für die magnetische Permeabilität gesteuert, wie dies in den Fig. 16(a) und 16(b), den Fig. 17(a) und 17(b), den Fig. 18(a) und 18(b) und den Fig. 19 und 20 gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Toner-Reinigungsvorrichtung 144 mit einem flexiblen Tonerförderrohr 150 ausgestattet ist, von dem ein freies Ende abnehmbar an der Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 angeschlossen ist, so daß der von der Trommel 102 durch die Toner-Reinigungsvorrichtung 114 entfernte Toner zu der Kammer 136 der Entwicklerversorgungsvorrichtung 136 gefördert wird.
Schließlich ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die vorangegangene Beschreibung lediglich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrifft und daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Entwicklungsvorrichtung, die einen Zwei-Komponenten- Entwickler verwendet, der zusammengesetzt ist aus einer Tonerkomponente und einer magnetischen Komponente, die aufweist:

ein Behältnis (46) für die Aufbewahrung des Entwicklers;

eine Magnetrolle (48), die drehbar innerhalb des Behältnisses (46) angeordnet ist, um den Entwickler zu einer Entwicklungszone zu bringen, um ein elektrostatisches latentes Bild zu entwickeln, wobei die Magnetrolle eine Achse aufweist; und

eine Rührvorrichtung (54), die innerhalb des Behältnisses (46) vorgesehen ist, um den Entwickler umzurühren; dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung aufweist:

eine erste Schnecke (54a) und eine zweite Schnecke (54b), die parallel zu der Achse der Magnetrolle (48) ange ordnet sind und so gedreht werden, um eine Entwickler-Zirkulierpassage festzulegen, entlang derer bei Verwendung der Entwickler in einer gegebenen Richtung zirkuliert, wobei jede der ersten und zweiten Schnecken (54a, 54b) ein durchgehendes Schneckenblatt aufweist, die erste Schnecke (54a) nahe der Magnetrolle (48) gelegen ist, die zweite Schnecke (54b) weiter ab von der Magnetrolle (48) als die erste Schnecke (54a) gelegen ist, wobei die erste Schnecke so gedreht wird, um den Entwickler zwischen der Magnetrolle (48) und der ersten Schnecke (54a) nach oben zu bewegen.

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Magnetrolle (48) in der gleichen Richtung wie die erste Schnecke (54a) in Drehung versetzt ist, so daß ein Entwickler, der durch die Magnetrolle (48) mitgeführt wird, durch die Entwicklungszone hindurchbewegt wird, von der Magnetrolle (48) entfernt wird und durch die erste Schnecke (54a) eingefangen wird.

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Drehung der ersten und der zweiten Schnecke (54a, 54b) in einer solchen Weise ausführbar ist, daß eine Vortriebskraft, die von der ersten und der zweiten Schnecke (54a, 54b) abgeleitet ist, daran gehindert wird, zu einer Ecke (64) hingelenkt zu werden, die in der Entwickler-Zirkulierpassage auftritt.

4. Entwicklungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer Klinge (80; 84), die in Eingriff mit der Magnetrolle (48) steht, um einen Entwickler, der durch die Magnetrolle (48) mitgeführt wird und durch die Entwicklungszone hindurchbewegt wird, von der Magnetrolle (48) zu entfernen, wobei sich die Klinge (80; 84) wenigstens zu einer Stelle benachbart zu einer Seite der Rührvorrichtung (54) nächstliegend der Magnetrolle (48) erstreckt.

5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Klinge (80) eine spitze oder scharfe Kante besitzt, die an ihr ausgebildet ist und so angeordnet ist, daß die spitze oder scharfe Kante derselben dicht bei der Magnetrolle (48) an einem Übergang (T) gelegen ist, bei dem eine radiale magnetische Flußdichte im wesentlichen Null beträgt.

6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der eine Spaltbreite zwischen der Magnetrolle (48) und der scharfen Kante der Klinge (80) höchstens 0,5 mm beträgt.

7. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Klinge (84) ein Film-Schneidkantenelement (84b) aufweist, welches an dieser befestigt ist und so angeordnet ist, daß das Film-Schneidkantenelement (84b) in Berührung mit der Magnetrolle bei einem Übergang (T) steht, bei dem eine radiale magnetische Flußdichte im wesentlichen Null beträgt.

8. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der eine Dicke des Film-Schneidkantenelements (84b) höchstens 0,5 mm beträgt.

9. Entwicklungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, bei der eine Entwicklermasse-Reguliereinrichtung (88; 88', 96, 98) in der Entwickler-Zirkulierpassage angeordnet ist, um in einheitlicher Weise eine Masse des Entwicklers an einer gegebenen Stelle der Entwickler-Zirkulierpassage zu regulieren, um eine richtige Messung der magnetischen Permeabilität dieser Masse zu ermöglichen.