DE19608507A1

DE19608507A1 - Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19608507A1
Application number: DE19608507A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kido; Toshihiro Ota; Shigeyuki Wakada; Yuhi Yui; Tokio Awata; Satoshi Murakami
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: DE19608507B4; JP3507571B2; JPH08248767A; US5761589A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklungseinrichtung zum Einsatz in einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvor richtung, wie beispielsweise einen optischen Drucker, eine Ko piermaschine und ein Telefax.

Hintergrund der Erfindung

Eine typische Bilderzeugungsvorrichtung, ein elektrophotogra phischer optischer Drucker (Druckvorrichtung), ist in der of fengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 50-117432 beschrie ben.

Dieser optische Drucker führt einen Druckvorgang in der folgen den, in Fig. 8 dargestellten Weise aus. Zuerst wird ein stati sches latentes Bild auf einer lichtempfindlichen Trommel 72 ausgebildet, wenn die lichtempfindliche Trommel 72 bestrahlt und von einem Laserstrahl 71 abgetastet wird, der entsprechend Eingabedaten aus einem Computer moduliert wird. Dann wird das statische latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 72 mit Toner zu einem sichtbaren Tonerbild entwickelt. Der hierbei verwendete Toner ist ein nicht-magnetischer Einkomponenten- Entwickler, welcher aufgeladen wird, während er in einer Ent wicklerkartusche 73 einbehalten wird, die als Entwicklungsein richtung dient. Daraufhin wird dann das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 72 durch eine Übertragungswalze 74 auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen und das Aufzeichnungs blatt wird durch eine Fixiereinheit 75 aus dem optischen Druc ker ausgebracht.

Die Entwicklerkartusche 73, die an dem optischen Drucker ange ordnet und von diesem gelöst werden kann, beinhaltet eine Ent wicklungswalze 76 zum Transport des Toners zu einem Entwick lungsbereich der lichtempfindlichen Trommel 72, eine Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 77 zum Regulieren der Dicke einer Tonerschicht durch die Beaufschlagung der Entwicklungs walze 76 durch eine nicht dargestellte Feder, eine Tonerzuführ walze 78 zum Zuführen des Toners zu der Entwicklungswalze 76 und eine Tonerrührwalze 79 zum Transport des Toners zu der Tonerzuführwalze 78, während dieser innerhalb eines Entwickler behälters gerührt wird.

An der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 77 beziehungs weise der Entwicklungswalze 76 werden Spannungen mit unter schiedlichen Werten angelegt. Die Einstellung ist derart, daß eine an die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 77 angeleg te Spannung im Absolutwert größer ist als eine an die Entwick lungseinrichtung 76 angelegte Spannung. Dies wird, um den Toner gleichmäßig aufzuladen, durch die Einbringung der Ladungen in den Toner aus der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 77 ausgeführt.

Daher sind gewöhnlich zwei Anschlußstücke 80 und 82 vorgesehen, um die Entwicklerkartusche 73 und den Hauptkörper des optischen Druckers zu verbinden, um Spannungen, welche ihre jeweiligen Absolutwerte aufweisen, an die Entwicklungswalze 76 beziehungs weise die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 77 anzulegen. Mit anderen Worten werden Spannungen aus einer Spannungsquelle 81 über das Anschlußstück 80 der Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 77 zugeführt und über das Anschlußstück 82 der Entwicklungswalze.

Ein weiteres bekanntes Beispiel wird nachfolgend beschrieben werden. Bei diesem Beispiel sind eine Ladeeinrichtung und ein lichtempfindlicher Körper der elektrophotographischen Vorrich tung als eine einzige Kartuscheneinheit ausgebildet, die an dem Hauptkörper der elektrophotographischen Vorrichtung angebracht und von diesem gelöst werden kann und es sind zwei Anschluß stücke vorgesehen, um die Kartusche und den Hauptkörper der elektrophotographischen Vorrichtung zu verbinden.

Wie in Fig. 9 dargestellt, ist eine Kartusche 90, die eine Co rona-Ladeeinrichtung 91 und eine lichtempfindliche Trommel 92 umfaßt, eine Einheit, die am Hauptkörper der elektrophotogra phischen Vorrichtung angebracht und von diesem abgenommen wer den kann. Die Corona-Ladeeinrichtung 91 ist mit einem Tungstendraht 93 und einem Gitter 96 zur Steuerung einer Entla dung der Corona versehen, um die lichtempfindliche Trommel 92 gleichmäßig aufzuladen.

Es sind zwei Anschlüsse 94 und 98 vorgesehen, um die Kartusche 90 und den Hauptkörper der elektrophotographischen Vorrichtung in einer solchen Weise zu verbinden, daß, wenn die Kartusche 90 an dem Hauptkörper der elektrophotographischen Vorrichtung an gebracht ist, der Tungstendraht 93 mit einer Spannungsquelle 95 des Hauptkörpers der elektrophotographischen Vorrichtung ver bunden ist und zwar durch den Anschluß 94, während das Gitter 96 über den Anschluß 98 mit Erde verbunden ist.

Es ist festzuhalten, daß eine Zenerdiode 97, die mit dem Gitter 96 an der Kathode und dem Anschluß 98 an der Anode verbunden ist, zwischen dem Gitter 96 und dem Anschluß 98 vorgesehen ist. Wenn eine Zenerspannung der Zenerdiode 97 beispielsweise 800 V beträgt, dann befindet sich eine an dem Tungstendraht 93 von der Spannungsquelle 95 angelegte Spannung in einem Bereich zwi schen -3kV und -7kV und eine Spannung des Gitters 96 wird unter einer Entladung der Corona bei -800 V stabilisiert, wodurch es ermöglicht wird, die Entladung der Corona zu steuern.

Der in der vorstehend genannten offengelegten japanischen Pa tentanmeldung Nr. 50-117432 beschriebene Drucker verursacht je doch leicht einen Papierstau. Darüber hinaus tritt, da die Ent wicklerkartusche 73 jedesmal, wenn der optische Drucker gerei nigt wird aus dem Hauptkörper der elektrophotographischen Vor richtung entfernt und darin wieder eingesetzt wird, leicht ein Defekt der elektrischen Verbindung an den Kontaktabschnitten der Anschlußstücke beziehungsweise Anschlüsse 80 und 82 auf, an denen der Ein/Aus Zustand der elektrischen Verbindung geschal ten wird.

In ähnlicher Weise verursacht die elektrophotographischen Vor richtung, welche die vorstehend erwähnte Kartusche 90 verwen det, leicht eine fehlerhafte elektrische Verbindung an den Ver bindungsabschnitte der Anschlüsse 94 und 98, da die Kartusche 90 ebenfalls vom Hauptkörper der elektrophotographischen Vor richtung jedesmal entfernt und daran wieder angebracht wird, wenn der Tungstendraht 93 bei einer normalen Wartung gereinigt wird oder die elektrophotographische Vorrichtung gereinigt wird.

Eine solche fehlerhafte Verbindung an den Verbindungsabschnit ten verursacht Rauschen, was weiterhin die Fehlfunktion eines elektronischen Instrumentes hervorgerufen kann, wenn es für Rauschen in hohem Maße empfindlich ist.

Darüber hinaus wird eine sich daraus ergebende elektrophotogra phische Vorrichtung teuer, da der in der offengelegten japani schen Patentanmeldung Nr. 50-117432 beschriebene optische Druc ker zwei Systeme und eine Vielzahl von Anschlüssen benötigt, um Spannungen mit verschiedenen der aus der Spannungsquelle 81 zu zuführen.

Angesichts des vorstehend Erwähnten ist es gut zu verstehen, daß (1) die fehlerhafte Verbindung weniger häufig auftritt, wenn die Zahl der Verbindungsabschnitte an den Anschlüssen 80 und 82 oder 94 und 98 verringert wird und (2) die Herstellungs kosten verringert werden, wenn die Zahl der Anschlüsse auf eins verringert wird. Daher besteht ein erhöhter Bedarf an einer solchen Technik, die die Anzahl der Anschlüsse auf eins redu ziert, während sie es ermöglicht, zwei unterschiedliche Span nungen zu den jeweiligen Systemen zuzuführen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ko stengünstige Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungs vorrichtung zu schaffen, welche (1) eine fehlerhafte Verbindung in den Verbindungsabschnitten an den Anschlüssen durch die Ver ringerung der Zahl der Anschlüsse für die elektrische Verbin dung einer Spannungsquelle an der Hauptkörper-Seite einer Bilderzeugungsvorrichtung mit der Entwicklungseinrichtung auf eins verringern kann, während sie es ermöglicht zwei unter schiedliche Spannungen zu einer Entwicklungswalze beziehungs weise einer Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung zuführen kann und die (2) ein zufriedenstellendes Bild erzeugen kann.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Entwick lungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Ent wicklung eines statischen latenten auf einem lichtempfindlichen Körper (beispielsweise eine lichtempfindliche Trommel) gebilde ten Bildes, mit:
einem den Entwickler tragenden Körper (beispielsweise eine Entwicklungswalze), um eine Entwicklerschicht auf einer Ober fläche davon zu halten und zum Transport eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtempfindlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle eines Hauptkörpers der Bilder zeugungsvorrichtung zugeführt wird;
eine leitfähige Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung (beispielsweise eine Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung), die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Ent wicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwick ler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
ein Konstantspannungselement (beispielsweise eine Zenerdi ode), die in dem die Spannungsquelle und die Entwicklerschicht dicke-Reguliereinrichtung verbindenden Weg vorgesehen ist, um eine zweite Spannung an der Entwicklerschichtdicke Regu liereinrichtung durch die Erzeugung einer konstanten Spannung unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einem Gleichgewicht (Ausgleich) zwischen einem Oberflächenpotential des lichtemp findlichen Körpers und eines Potentials der Spannungsquelle fließenden Stromes anzulegen, wobei sich die zweite Spannung von der ersten Spannung unterscheidet.

Gemäß der obigen ersten Anordnung verändert sich das Oberflä chenpotential des lichtempfindlichen Körpers in Abhängigkeit von einem Druckverhältnis eines sich ergebenden Bildes, wenn die Bilderzeugungsvorrichtung ein statisches latentes Bild mit einem Entwickler entwickelt, indem sie den lichtempfindlichen Körper in Kontakt bringt mit dem den Entwickler tragenden Kör per und indem sie den den Entwickler tragenden Körper in Kon takt bringt mit der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung, während sie zwei unterschiedliche Spannungen an den den Entwickler tragenden Körper und die Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung anliegt. Aus diesem Grund wird ein Strom entsprechend einem Gleichgewicht zwischen dem Oberflächenpoten tial des lichtempfindlichen Körpers und eines Potentials der Spannungsquelle erzeugt.

Es fließt beispielsweise bei einem Fall einer Entwicklungsein richtung vom Typ einer sogenannten umgekehrten Entwicklung, bei der der Entwickler negativ geladen ist und der lichtempfindli che Körper sowie der den Entwickler tragende Körper miteinander in Berührung gebracht werden, ein Strom von der Spannungsquelle zu dem lichtempfindlichen Körper, wenn ein Bild von niedrigem Druckverhältnis entwickelt wird, während bei der Entwicklung eines Bildes von hohem Druckverhältnis ein Strom in die entge gengesetzte Richtung fließt.

Die Ursache hierfür ist wie folgt. Im Fall eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis verbleibt das meiste der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers nicht belichtet und es wird ein großer Betrag negativer Ladungen auf der Oberfläche angehäuft. Daher ist ein Gesamtoberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers höher als das Potentials des Körpers, der den Entwick ler trägt. Da der lichtempfindliche Körper und der den Entwick ler tragende Körper miteinander in Berührung gebracht werden, fließen die negativen auf dem lichtempfindlichen Körper ange sammelten Ladungen von einem höheren Potential zu einem niedri geren Potential, d. h., von dem lichtempfindlichen Körper zu dem den Entwickler tragenden Körper. Demgemäß fließt ein Strom von der Spannungsquelle zu dem lichtempfindlichen Körper.

Im Gegensatz hierzu wird der größte Teil der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers im Falle eines Bildes mit hohem Druckverhältnis belichtet und die meisten negativen Ladungen werden eliminiert. Daher ist ein Gesamtoberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers niedriger als das Potential des Kör pers, der den Entwickler trägt und daher wandern die negativen Ladungen von dem den Entwickler tragenden Körper zu dem licht empfindlichen Körper. Demgemäß fließt ein Strom von der Span nungsquelle zu dem lichtempfindlichen Körper.

Wenn daher im Falle der Entwicklungseinrichtung vom Typ einer umgekehrten Entwicklung das Konstantspannungselement so ausge legt ist, daß es aktiviert wird eine Spannung zu erzeugen, wenn ein Strom von dem lichtempfindlichen Körper zu der Spannungs quelle strömt, die konstante erste Spannung von der Spannungs quelle an dem den Entwickler tragenden Körper angelegt, während die zweite Spannung, die in Wirklichkeit ein Gleichgewicht zwi schen der Spannung der Spannungsquelle und der durch das Kon stantspannungselement erzeugten Spannung ist, an die Entwick lerschichtdicke-Reguliereinrichtung angelegt, wenn ein Bild von niedrigem Druckverhältnis entwickelt wird.

Im Falle einer Entwicklungseinrichtung vom Typ einer normalen Entwicklung, kehrt sich die Beziehung zwischen dem Druckver hältnis und der Richtung des Stromes um, in Bezug zu dem obigen Fall des Typs einer umgekehrten Entwicklung.

Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß im Falle einer Entwick lungseinrichtung vom Typ einer normalen Entwicklung, wenn das Konstantspannungselement so ausgelegt ist, durch einen von der Spannungsquelle zu dem lichtempfindlichen Element fließenden Strom aktiviert zu werden, die konstante erste Spannung von der Spannungsquelle an dem den Entwickler tragenden Körper angelegt wird, während die zweite Spannung, die in Wirklichkeit eine Summe der Spannung der Spannungsquelle und der durch das Kon stantspannungselement erzeugten Spannung ist, bei der Entwick lung eines Bildes von hohem Druckverhältnis an der Entwickler schichtdicke-Reguliereinrichtung angelegt wird.

Kurz gesagt erzeugt das Konstantspannungselement zwischen dem den Entwickler tragenden Körper und der Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung, im Falle eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis, bei dem leicht Nebel beziehungsweise Schleier auf dem weißen Hintergrund erscheint, eine solche Potentialdif ferenz, welche die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung dazu in die Lage versetzt, Ladungen in die Entwicklerschicht an dem den Entwickler tragenden Körper einzubringen.

Daher fördert die Anordnung des Konstantspannungselementes in der die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung und die Spannungsquelle verbindenden Wegstrecke nicht nur die Ladung des Entwicklers, sondern beseitigt auch den schwach oder umge kehrt geladenen Entwickler, um es dadurch zu ermöglichen, ein zufriedenstellendes Bild auf eine dauerhafte beziehungsweise stabile Weise zu erzeugen.

Wenn die Entwicklungseinrichtung an dem Hauptkörper der Bilder zeugungsvorrichtung angebracht und von diesem abgenommen werden kann, werden Spannungen an dem den Entwickler tragenden Körper und die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung, die beide in der Entwicklungseinrichtung aufgenommen sind, aus einer ein zigen spannungsquelle des Hauptkörpers der Bilderzeugungsvor richtung angelegt. Daher ist nur ein Anschluß notwendig, um den Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung und die Entwicklungs einrichtung elektrisch zu verbinden.

Da die Zahl der Anschlüsse, die den Hauptkörper der Bilderzeu gungsvorrichtung und die anbringbare/abnehmbare Entwicklungs einrichtung elektrisch verbindet, im Vergleich mit einem be kannten Fall verringert ist, tritt die fehlerhafte Verbindung in den Verbindungsabschnitten weniger häufig auf, während die Entwicklungseinrichtung in wiederholter Weise an dem Hauptkör per der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht und abgenommen wird. Auf diese Weise ermöglicht die obige Anordnung eine in hohem Maße zuverlässige und kostengünstige Entwicklungseinrich tung.

Die wie vorstehend erwähnt ausgebildete Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung wird in bevorzugter Weise so angeordnet beziehungsweise ausgebildet, daß das Konstantspan nungselement eine Zenerdiode ist.

Wenn ein Strom durch die Zenerdiode fließt, der einen vorbe stimmten Arbeitsstrom überschreitet, erzeugt die Zenerdiode ei ne Zenerspannung, die auf einer konstanten Höhe verbleibt unab hängig von der Größe des Stromes. Daher erzeugt die Zenerdiode eine Zenerspannung, obwohl die Verbindungsrichtung der Zenerdi ode geschaltet werden muß in Abhängigkeit davon, ob die Ent wicklungseinrichtung vom Typ einer umgekehrten oder normalen Entwicklung ist, d. h., eine konstante Potentialdifferenz zwi schen dem Körper, der den Entwickler trägt und der Entwickler schichtdicke-Reguliereinrichtung, wenn ein Bild von niedrigem Druckverhältnis entwickelt wird, wodurch die Entwicklerschicht dicke-Reguliereinrichtung dazu in die Lage versetzt wird, die Ladungen in die Entwicklerschicht auf dem den Entwickler tra genden Körper einzubringen.

Da die Zenerspannung verändert werden kann in Abhängigkeit von den Größen der an dem lichtempfindlichen Körper und dem den Entwickler tragenden Körper angelegten Spannungen, wird es ein facher die Entwicklungseinrichtung zusammenzubauen, welche den Nebel am wirkungsvollsten verringern kann, wenn ein Bild von niedrigem Druckverhältnis entwickelt wird.

Die wie vorstehend erwähnt ausgebildete Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung ist in bevorzugter Weise so ausgebildet, daß die durch das Konstantspannungselement erzeug te Spannung eine obere Grenze aufweist, um ein Potential der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung an dem den Entwickler tragenden Körper niedriger zu halten als ein Oberflächenpoten tial, welches der lichtempfindliche Körper aufwies, als ein Entwicklungsvorgang begonnen wurde. Infolgedessen kann ein Bild mit zufriedenstellender Qualität erzeugt werden.

Um deutlicher zu sein, wird die Potentialdifferenz zwischen dem den Entwickler tragenden Körper und der Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung zu groß und übermäßiger Betrag an Ladun gen wird in die Entwicklerschicht auf dem den Entwickler tra genden Körper eingebracht, wenn das Konstantspannungselement eine übermäßig hohe Spannung erzeugt. Infolgedessen wird ein Betrag der Ladungen der Entwicklerschicht zu groß und das Po tential der Oberfläche der Entwicklerschicht überschreitet das Oberflächenpotential, welches der lichtempfindliche Körper auf wies, als der Entwicklungsvorgang begonnen wurde. Unter diesen Bedingungen haftet der Entwickler nicht nur an einem statischen latenten Bild auf dem lichtempfindlichen Körper, sondern auch an der gesamten Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers, um dadurch die Bildqualität beträchtlich zu beeinflussen, da der aufgeladene Entwickler von einem höheren Potential zu einem niedrigeren Potential wandert.

Daher überschreitet das Potential der Oberfläche der Entwick lerschicht niemals das Oberflächenpotential, welches der licht empfindliche Körper aufwies, als der Entwicklungsvorgang begon nen wurde, wenn die von dem Konstantspannungselement erzeugte Spannung so eingestellt wird, um eine obere Grenze aufzuweisen, um ein Potential der Oberfläche der Entwicklerschicht an dem den Entwickler tragenden Körper niedriger zu halten als ein Oberflächenpotential, welches der lichtempfindliche Körper auf wies, als ein Entwicklungsvorgang begonnen wurde. Daher haftet der Entwickler nur an dem statischen latenten Bild, um es zu entwickeln und es dadurch zu ermöglichen, ein zufriedenstellen des Bild ohne Nebel zu erzeugen.

Übrigens wird bei der wie vorstehend erwähnt ausgebildeten Ent wicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung der Entwickler prinzipiell aufgeladen, wenn die Ladungen aus der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung in die Entwickler schicht an den den Entwickler tragenden Körper abgegeben wer den. Der Entwickler wird jedoch auch durch Reibung aufgeladen, wenn der lichtempfindliche Körper und der den Entwickler tra gende Körper miteinander in Kontakt verbracht werden. Dies deu tet an, daß der Entwickler effektiver aufgeladen wird durch ei ne reibungselektrische Aufladung, wenn eine Transport-Ge schwindigkeit des Körpers beschleunigt wird, der den Entwickler trägt.

Es sollte jedoch festgehalten werden, daß, wenn die Transport- Geschwindigkeit zu hoch ist, der Entwickler auf der Entwickler schichtdicke-Reguliereinrichtung schmilzt und es dadurch der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung unmöglich macht, eine Entwicklerschicht von gleichförmiger Dicke an dem Körper auszubilden, der den Entwickler trägt. Infolgedessen wird die Bildqualität beeinträchtigt aufgrund eines Defekts, wie bei spielsweise weiße Streifen in einem sich ergebenden Bild.

Daher ist die wie vorstehend erwähnt ausgebildete Entwicklungs einrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung in bevorzugter Weise so ausgebildet, daß eine Transport-Geschwindigkeit des den Entwickler tragenden Körpers nicht so hoch ist, den Ent wickler auf der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung schmelzen zu lassen, aber höher als eine Geschwindigkeit, bei der sich eine Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers bewegt, wenn ein statisches latentes Bild entwickelt wird.

Den Entwickler auf diese Weise daran zu hindern, an der Ent wicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung zu schmelzen, ver setzt die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung in die Lage, den Entwickler in einer Schicht von gleichförmiger Dicke an dem Körper auszubilden, der den Entwickler trägt. Da eine solche Entwicklerschicht von gleichförmiger Dicke auf den lichtempfindlichen Körper übertragen wird, kann der Wirkungs grad der Aufladung des Entwicklers verbessert werden, während ein zufriedenstellendes Bild erzeugt werden kann ohne Ausfall.

Die wie vorstehend erwähnt ausgebildete Entwicklungseinrichtung für die Bilderzeugungsvorrichtung ist in bevorzugter Weise so ausgebildet, daß der Absolutwert des Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Körpers höher eingestellt ist als der Abso lutwert des Potentials des den Entwickler tragenden Körpers und zwar um 100V-500V. Infolgedessen kann ein zufriedenstellendes Bild ohne Nebel erzeugt werden.

Genauer gesagt überschreitet das Oberflächenpotential der Ent wicklerschicht an dem in Entwickler tragenden Körper leicht das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers, wenn das Gleichgewicht zwischen dem Absolutwert des Oberflächenpotenti als des lichtempfindlichen Körpers und dem Absolutwert des Po tentials des den Entwickler tragenden Körpers zu sein ist. Un ter diesen Bedingungen haftet der Entwickler nicht nur an einem statischen latenten Bild, sondern auch an den anderen Teilen am lichtempfindlichen Körper, um dadurch einen beträchtlichen Ne bel an dem weißen Hintergrund des sich ergebenden Bildes zu verursachen. Andererseits kann der lichtempfindliche Körper der Spannung nicht widerstehen und verursacht einen Spannungsver lust, wenn das Gleichgewicht zu groß ist.

Wie es vorstehend schon erläutert worden ist, wird bei der Ent wicklungseinrichtung für die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß obiger Erläuterung auch der Entwickler geladen, wenn auch teil weise durch Reibung, wenn der lichtempfindliche Körper und der den Entwickler tragende Körper in Kontakt miteinander gebracht werden.

Daher wird es bevorzugt, daß der lichtempfindliche Körper und der Entwickler mit entgegengesetzten Polaritäten zueinander aufgeladen werden als eine Folge der reibungselektrischen Auf ladung.

Demgemäß wird der Entwickler in effizienterer Weise durch eine reibungselektrische Aufladung aufgeladen, wenn sich der licht empfindliche Körper und der Körper, der den Entwickler trägt, gegenseitig berühren, während dessen sie auf eine noch sichere re Weise gleichförmig aufgeladen werden, um es dadurch zu er möglichen, Nebel weiter zu verringern.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Entwicklung eines statischen latenten auf einem lichtempfindli chen Körper (beispielsweise eine lichtempfindliche Trommel) ge bildeten Bildes, mit:
einem den Entwickler tragenden Körper (beispielsweise eine Entwicklungswalze), um eine Entwicklerschicht auf einer Ober fläche davon zu halten und zum Transport eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtempfindlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle eines Hauptkörpers der Bilder zeugungsvorrichtung zugeführt wird; eine leitfähige Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung (beispielsweise eine Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung), die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Ent wicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwick ler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
ein Element zur Erzeugung einer Potentialdifferenz (beispielsweise einen Widerstand oder Varistor), der in dem die Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung verbindenden Weg vorgesehen ist, um eine zweite Span nung durch die Erzeugung einer Potentialdifferenz zwischen der Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Dif ferenz zwischen einem Oberflächenpotential des lichtempfindli chen Körpers und einem Potential der Spannungsquelle erzeugten Stromes an der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung an zulegen, wobei sich die zweite Spannung von der ersten Spannung unterscheidet.

Gemäß der zweiten Anordnung strömt, ähnlich der ersten Anord nung, ein Strom entsprechend dem Gleichgewicht zwischen dem oberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers und des Po tentials der Spannungsquelle zwischen der Entwicklerschicht dicke-Reguliereinrichtung und der Spannungsquelle in Abhän gigkeit von Änderungen des Druckverhältnisses des sich ergeben den Bildes. Der Strom fließt ebenfalls durch das Element zur Erzeugung einer Potentialdifferenz, welches zwischen der Ent wicklungseinrichtung-Reguliereinrichtung und der Spannungs quelle vorgesehen ist. Auf diese Weise liegt die konstante er ste Spannung der Spannungsquelle immer an den den Entwickler tragenden Körper an, während die zweite Spannung, welche einer Summe der Spannung der Spannungsquelle und der Spannung gleich ist, die durch das Element zur Erzeugung einer Potentialdiffe renz erzeugt wird, an der Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung anliegt. Kurz gesagt wird, im Falle einer Abbildung mit niedrigem Druckverhältnis, bei der der Nebel leicht auf dem weißen Hintergrund erscheint, eine solche Potentialdifferenz zwischen dem den Entwickler tragenden Körper und der Entwick lerschichtdicke-Reguliereinrichtung erzeugt, welche die Ent wicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung dazu in die Lage ver setzt, Ladungen in die Entwicklerschicht an dem den Entwickler tragenden Körper einzubringen.

Infolgedessen macht es die zweite Anordnung, ähnlich der ersten Anordnung möglich, den Entwickler in effizienterer Weise aufzu laden und den schwach oder in umgekehrter Weise aufgeladenen Entwickler zu beseitigen, der Nebel verursacht, um dadurch ein Bild auf zuverlässige Weise zu erzeugen.

Wenn die Entwicklungseinrichtung an dem Hauptkörper der Bilder zeugungsvorrichtung angebracht und von diesem abgenommen werden kann, werden Spannungen einer Spannungsquelle des Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung zu der Entwicklungseinrichtung zugeführt. Auf diese Weise ist nur ein Anschluß notwendig, um den Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung und die Entwick lungseinrichtung elektrisch zu verbinden. Da die Zahl der An schlüsse im Vergleich mit einem bekannten Fall verringert ist, tritt die fehlerhafte Verbindung in den Verbindungsabschnitten weniger häufig auf, während die Entwicklungseinrichtung in wie derholter Weise an dem Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrich tung angebracht und von diesem abgenommen wird. Daher ermög licht die zweite Anordnung eine in hohem Maße zuverlässige und kostengünstige Entwicklungseinrichtung.

Die Entwicklungseinrichtung nach der zweiten Anordnung bezie hungsweise Ausbildung ist in bevorzugter Weise auf eine solche Weise ausgebildet, daß das Element zur Erzeugung einer Poten tialdifferenz ein Widerstand ist.

Die Potentialdifferenz aufgrund des Widerstandes verändert sich in Abhängigkeit von der Größe des Stromes, der durch den Wider stand fließt. Jedoch wird das Gleichgewicht zwischen dem Ober flächenpotential und dem Potential der Spannungsquelle größer bei der Entwicklung eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis und die Potentialdifferenz aufgrund des Widerstandes bezie hungsweise über den Widerstand wird ausreichend groß. Daher wird in dem Fall eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis, bei dem leicht Nebel an dem weißen Hintergrund erscheint, eine Potentialdifferenz zwischen dem den Entwickler tragenden Körper und der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung er zeugt, welche die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung dazu in die Lage versetzt, die Ladungen in die Entwickler schicht an dem den Entwickler tragenden Körper einzubringen. Kurz gesagt ist die Verwendung des Widerstandes insbesondere bei der Beseitigung beziehungsweise Vermeidung von Nebel bei der Erzeugung eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis wir kungsvoll.

Die Entwicklungseinrichtung nach der zweiten Anordnung für die Bilderzeugungsvorrichtung ist in bevorzugter Weise auf eine solche Weise ausgebildet, daß das Element zur Erzeugung der Po tentialdifferenz ein Varistor ist.

Die entlang des Varistors erzeugte Potentialdifferenz hängt we niger von der Größe des Stromes ab, der durch den Varistor fließt, verglichen mit dem Widerstand. Daher kann verglichen mit dem Widerstand nicht nur der Nebel auf eine zuverlässige Weise in einem weiteren Bereich des Druckverhältnisses besei tigt werden, sondern es kann auch ein Effekt ähnlich demjenigen reicht werden, der durch die erste Anordnung zu verwirklichen ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Entwicklung eines statischen latenten auf einem lichtempfindli chen Körper (beispielsweise eine lichtempfindliche Trommel) ge bildeten Bildes, mit:
einem den Entwickler tragenden Körper (beispielsweise eine Entwicklungswalze), um eine Entwicklerschicht auf einer Ober fläche davon zu halten und zum Transport eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtempfindlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle eines Hauptkörpers der Bilder zeugungsvorrichtung zugeführt wird;
einer leitfähigen Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung (eine Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung), die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Entwicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwickler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
einem Konstantspannungselement (beispielsweise eine Zenerdi ode), die in dem die Spannungsquelle und die Entwicklerschicht dicke-Reguliereinrichtung verbindenden Weg vorgesehen ist, um eine zweite Spannung an der Entwicklerschichtdicke-Regu liereinrichtung durch die Erzeugung einer konstanten Spannung unter Verwendung eines Stromes anzulegen, der zwischen der Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung fließt, wobei sich die zweite Spannung von der ersten Spannung unterscheidet,
wobei die Entwicklungseinrichtung an dem Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung anbringbar und von diesem abnehmbar ist,
wobei die Entwicklungseinrichtung mit einer Spannungsquel le des Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung elektrisch durch einen einzigen Verbindungsanschluß verbunden ist, wenn sie am Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist,
wobei der einzige Verbindungsanschluß aus einem Anschluß teil, welches in einem Rahmen der Entwicklungseinrichtung aus gebildet ist und einem weiteren Anschlußteil gebildet ist, wel ches an dem Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung ausgebil det ist, wobei der eine Anschlußteil und der andere Anschluß platte trennbar sind.

Gemäß der dritten Ausbildung beziehungsweise Anordnung können unterschiedliche Spannungen an dem den Entwickler tragenden Körper und der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung aus einer einzigen Spannungsquelle angelegt werden, durch lediglich Vorsehen eines Konstantspannungselementes in der Wegstrecke, welche die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung und die Spannungsquelle verbindet. Daher benötigt die Spannungsquelle nur einen Ausgangsanschluß. Demgemäß ist nur ein Verbindungsan schluß notwendig, um die Spannungsquelle des Hauptkörpers der Vorrichtung und die anbringbare/abnehmbare Entwicklungseinrich tung elektrisch zu verbinden.

Als eine Folge davon tritt, wenn die Entwicklungseinrichtung eine Kartusche ist, die an dem Hauptkörper der Bilderzeugungs vorrichtung angebracht und von diesen abgenommen werden kann, eine fehlerhafte Verbindung in den Verbindungsabschnitten weni ger häufig auf, während die Entwicklungseinrichtung in wieder holter Weise an dem Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht und von diesem abgenommen wird. Daher ermöglicht die dritte Anordnung eine in hohem Maße zuverlässige, kostengünsti ge Entwicklungseinrichtung mit niedrigen Betriebskosten.

Auch kann, da das Konstantspannungselement in der Wegstrecke vorgesehen ist, welche die Spannungsquelle und die Entwickler schichtdicke-Reguliereinrichtung verbindet, dem Falle eines Bildes mit niedrigem Druckverhältnis, bei dem leicht Nebel an dem weißen Hintergrund auftritt, der schwach oder umgekehrt aufgeladene Entwickler auf die gleiche Weise wie bei der ersten Anordnung beziehungsweise Ausbildung beseitigt werden, um es dadurch zu ermöglichen, eine zufriedenstellende Abbildung auf dauerhafte Weise zu erzeugen.

Hinsichtlich eines vollständigeren Verständnisses des Wesens und der Vorteile der Erfindung wird Bezug genommen auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine beispielhafte Anordnung einer Entwicklerkartusche nach der vorliegenden Erfindung zeigt, angewandt in einer Bilderzeugungsvorrichtung;

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Struktur der obigen Bilderzeugungsvorrichtung insgesamt zeigt;

Fig. 3 (a) ist eine schematische Ansicht, welche den Be trieb einer Zenerdiode in einer Entwicklerkartusche vom Typ ei ner umgekehrten Entwicklung darstellt;

Fig. 3 (b) ist ein schematisches Schaltkreisdiagramm, welche ein Ersatzschaltbild nach Fig. 3 (a) darstellt;

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die den Betrieb ei ner Zenerdiode in einer Entwicklerkartusche vom Typ einer nor malen Entwicklung darstellt;

Fig. 5 (a) ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwi schen einem Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Kör pers und eines Druckverhältnisses bei einer Entwicklerkartusche vom Typ einer umgekehrten Entwicklung darstellt;

Fig. 5 (b) ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwi schen einem Oberflächenpotential eines lichtempfindlichen Kör pers und eines Druckverhältnisses bei einer Entwicklerkartusche vom Typ einer normalen Entwicklung zeigt;

Fig. 6 (a) ist ein Diagramm, welches eine Verteilung ei nes Ausmaßes von Ladungen eines Toner-Teilchens zeigt;

Fig. 6 (b) ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwi schen einer Bilddichte und einer Entwicklungsspannung zeigt;

Fig. 6 (c) ist ein Diagramm, welches die Veränderung des Potentials zeigt, wenn eine lichtempfindliche Trommel und eine Entwicklungswalze während eines Entwicklungsvorganges aufeinan der drücken;

Fig. 7 (a) bis 7 (c) sind Diagramme, welche die Beziehung zwischen einem Druckverhältnis und einer entlang eines Wider standes erzeugten Spannung darstellen, der mit einer Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung verbunden ist;

Fig. 8 ist eine Ansicht, welche die Gesamtstruktur eines bekannten optischen Druckers darstellt;

Fig. 9 ist eine Ansicht, welche schematisch ein Hauptbau teil einer bekannten elektrophotographischen Vorrichtung zeigt;

Fig. 10 stellt eine charakteristische Kurve dar, welche die Beziehung zwischen dem Nebel und einer Potentialdifferenz zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers und ei ner Entwicklungswalze in der elektrophotographischen Vorrich tung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Be triebs eines Widerstandes in einer Entwicklerkartusche vom Typ der umgekehrten Entwicklung nach der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen [Erste Ausführungsform]

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3, Fig. 5 (a) und Fig. 6 wird die nachfolgende Beschreibung eine beispielhafte Ausfüh rungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschreiben.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt eine optische Druck vorrichtung (auf den hier nachfolgend als Drucker Bezug genom men werden wird), die eine Bilderzeugungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt, einen Fachabschnitt 2 für die Blattzufuhr, der an einer Seite des Hauptkörpers des Druckers 1 befestigt ist und zwar zum Einführen eines nicht dargestellten Aufzeichnungsblattes in den Hauptkörper des Druckers 1. Eine Blattförderwalze 3 ist an der Seite des Fachabschnittes 2 für die Blattzufuhr angeordnet, an der das Blatt ausgegeben wird und eine weitgehend horizontale Bahn 4 für den Transport des Blattes ist an der das Blatt ausgebenden Seite (Blattausgabe seite) der Blattförderwalze 3 ausgebildet. Eine lichtempfindli che Trommel 5, die als ein lichtempfindlicher Körper dient und eine Transferwalze 6 sind an der Blattransportbahn 4 vorgese hen.

Es ist auch eine Einheit zum Schmelzen (Fixiereinheit) 7 mit einer Schmelzwalze 7a an der Blattauslaßseite der Transferwalze 6 vorgesehen. Weiterhin ist eine Blattauslaßwalze 8 an der Blattauslaßseite der Schmelzwalze 7 vorgesehen, durch die ein Aufzeichnungsblatt aus dem Hauptkörper 1 des Druckers ausgege ben wird.

Andererseits ist auch eine Entwicklerkartusche 20 an einer Sei te der lichtempfindlichen Trommel 5 als die Entwicklungsein richtung vorgesehen und ein nicht-magnetischer Einkomponenten- Entwickler (Entwickler), nämlich ein Toner wird an die Ober fläche der lichtempfindlichen Trommel 5 zugeführt. Eine opti sche Einheit 10 ist oberhalb der lichtempfindlichen Trommel 5 vorgesehen, um Lichtstrahlen auf sie auszustrahlen.

Die optische Einheit 10 umfaßt eine Halbleiterlaser-Vorrich tung 10a, einen Reflexionsspiegel 10b und dergleichen. Ein aus der optischen Einheit 10 ausgegebener Strahl wird auf die Ober fläche der lichtempfindlichen Trommel fünf geführt, die durch die Ladeeinrichtung 9 vorgeladen ist und die lichtempfindliche Trommel 5 belichtet. Dementsprechend wird ein latentes Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 ausgebildet.

Das latente Bild wird zu einem Tonerbild entwickelt, wenn der Toner, der aus der Entwicklerkartusche 20 zugeführt worden ist, an der lichtempfindlichen Trommel 5 anhaftet. Das auf diese Weise ausgebildete Tonerbild an der Oberfläche der lichtemp findlichen Trommel 5 wird in eine Richtung im Uhrzeigersinn zu einem Kontaktabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 5 und ei ner Übertragungswalze 6 vorwärts bewegt, wenn sich die licht empfindliche Trommel 5 dreht.

Zur gleichen Zeit werden die Aufzeichnungsblätter im Fachab schnitt 2 für die Blattzufuhr durch die Blattförderwalze 3 Blatt für Blatt vorwärts bewegt. Das auf diese Weise vorwärts bewegte Aufzeichnungsblatt wird durch die Blattransportbahn 4 bis zu einem Übertragungsbereich weiter transportiert, nämlich dem Kontaktabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 5 und der Transferwalze 6.

Das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 befind liche Tonerbild wird durch die Potentialdifferenz zwischen dem Toner und der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes auf das Auf zeichnungsblatt übertragen, während das Aufzeichnungsblatt den Übertragungsbereich passiert.

Nachfolgend wird das Aufzeichnungsblatt an die Einheit 7 zum Schmelzen mit der Schmelzwalze 7a übergeben und erhitzt, wäh rend es gegen die Schmelzeinheit 7 gedrückt wird. Auf diese Weise wird der am Aufzeichnungsblatt befindliche Toner auf das Aufzeichnungsblatt aufgeschmolzen und zwar durch die Temperatur der und den Druck von der Schmelzwalze 7a. Das Aufzeichnungs blatt wird, wenn es durch die Schmelzeinheit 7 hindurch getre ten ist, von der Blattauslaßwalze 8 aus dem Hauptkörper 1 des Druckers ausgegeben.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Entwicklerkartu sche 20 nach der vorliegenden Ausführungsform einen Kartuschen- Hauptkörper 21 (Rahmen der Entwicklungseinheit) mit einem Entwicklerbehälter 49. Der Entwicklerbehälter 49 schließt eine Entwicklungswalze 22 (der den Entwickler tragende Körper) zum Zuführen des Toners auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5, eine Tonerzuführwalze 23 (die den Toner zuführende Einrichtung) zur Zufuhr des Toner an die Entwicklungswalze 22 unter einem vorbestimmten Transportdruck und eine Tonerrührwal ze 26 zum Rühren des im Entwicklerbehälter 49 enthaltenen Toners, etc., ein. Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, werden die Achsen der Entwicklungswalze 22, der Tonerzu führwalze 23 und der Tonerrührwalze 26 individuell durch Lager abgestützt, die im Kartuschen-Hauptkörper 21 vorgesehen sind und jede Walze wird durch ein nicht dargestelltes Getriebe in die durch einen Pfeil angedeutete Richtung angetrieben.

Die Entwicklerkartusche 20 beinhaltet weiterhin eine Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 (Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung) zur Einstellung der Dicke der Toner schicht, die an der Oberfläche der Entwicklungswalze 22 haftet, auf einen konstanten Wert, eine Feder 28, einen Werkstoff 30 zur Dichtung der Unterseite, eine Abdeckung 31 der Kartusche, etc. Die Feder 28 wird verwendet, um die Tonerschichtdicke- Reguliereinrichtung 27 gegen die Entwicklungswalze 22 zu drüc ken. Das Material 30 zur Dichtung der Unterseite ist immer in Kontakt mit der Entwicklungswalze 22 verbracht, um ein Austre ten von Toner durch den unteren Abschnitt der Entwicklungswalze 22 zu verhindern.

Innerhalb der wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Entwick lerkartusche 20 wird der Toner innerhalb des Entwicklerbehäl ters 49 durch die Tonerrührwalze 26 zu der Seite der Tonerzu führwalze 23 transportiert und er wird durch einen Abschnitt zwischen der Tonerzuführwalze 23 und einer gegenüberliegenden inneren Wandfläche 21a des Kartuschen-Hauptkörpers 21 weiter zu der Seite der Entwicklungswalze 22 transportiert. Der auf diese Weise transportierte Toner haftet an der Entwicklungswal ze 22 und wird durch die Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung zu einer Schicht von gleichförmiger Dicke ausgerichtet. Ein statisches latentes Bild an der lichtempfindlichen Trommel 5 wird entwickelt, wenn die Tonerschicht elektrostatisch zu der lichtempfindlichen Trommel 5 hin angezogen wird.

Die Entwicklerkartusche 20 kann am Hauptkörper 1 des Druckers angebracht und von diesem abgenommen werden. Um es deutlicher auszudrücken, wird die Entwicklerkartusche 20 über dem Haupt körper 1 des Druckers nach unten gerichtet gedrückt, um mit beiden Enden eines Achsabschnittes 22a der Entwicklungswalze 22 der Entwicklerkartusche 20 in Eingriff zu kommen und zwar mit einer nicht dargestellten Führungsnut des Hauptkörpers 1 des Druckers, wenn sie eingebaut ist und wird nach oben gerichtet angehoben, um den Eingriff zu lösen, wenn sie entfernt wird.

Als nächstes wird die Entwicklerkartusche 20 im Detail be schrieben werden.

In dem Fall, daß ein nicht-magnetischer Einkomponenten- Entwickler verwendet wird, wird die Entwicklungswalze 22 gegen die lichtempfindliche Trommel 5 gedrückt, um einen vorbestimm ten Berührungspunkt (Übergangspunkt) sicher zu stellen. Zu die sem Zweck wird es bevorzugt, die Entwicklungswalze 22 aus einem leitfähigen, nachgiebigen Werkstoff aus beziehungsweise mit Kautschuk zu fertigen. Es kann beispielsweise die Zugabe leit fähiger Partikeln, wie beispielsweise Urethan-Kautschuk, eines Kautschuks auf der Basis von Urethan, eines Kautschuks auf der Basis von Silikon oder ein NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk)- ba sierter Kautschuk dem nachgiebigen Material Leitfähigkeit ver leihen.

Eine bevorzugte Härte der Entwicklungswalze 22 liegt im Bereich zwischen 50° und 90° nach ASKER C. ASKER C deutet hin auf die Härter einer Probe, die durch eine Härte-Meßvorrichtung (ein Makro-Molekül-Meßinstrument), die in Übereinstimmung mit dem Standard (SRIS 0101) der Japanischen Kautschuk Vereinigung her gestellt worden sind. Insbesondere stellt die Härte-Meßvor richtung die Härte einer Probe durch Drücken einer für die Här temessung entworfenen Nadel mit Kugelspitze gegen eine Fläche der Probe fest unter Verwendung einer Kraft einer Feder und durch Vermessen der Tiefe des durch die Nadel erzeugten Ein druckes, wenn sich die Widerstandskraft der Probe und die Kraft der Feder ausgleichen. Bei dem Standard nach ASKER C wird die Härte der Probe als Null Grad angegeben, wenn die Tiefe des durch die Feder erzeugten Eindruckes unter der Aufbringung ei ner Last von 55g auf die Feder gleich der maximalen Verschie bung der Nadel wird. Auch wird, wenn die Tiefe des durch die Aufbringung einer Last von 855g erzeugten Eindruckes Null ist, die Härte der Probe als einhundert Grad angegeben.

Die Tonerzuführwalze 23 zum Transport und zum Zuführen des Toners ist um die Entwicklungswalze 22 herum in einer solchen Weise vorgesehen, direkten Kontakt zu vermeiden. Die Tonerzu führwalze 23 ist ein regelmäßiges Polyprisma und es wird bevor zugt, daß die polygonale Fläche drei bis acht Seiten hinsicht lich des Transportes einer ausreichenden Menge an Toner auf weist und ein regelmäßiges octagonales Prisma wird bei der vor liegenden Ausführungsform eingesetzt. Um es deutlicher zu ma chen, sind es die seitlichen Flächen des Polyprismas, die als die Tonerzuführwalze 23 dienen, welche den Toner befördern. Da her kann eine durch die Tonerzuführwalze 23 transportierte Men ge an Toner als ein Volumengleichgewicht zwischen dem regelmä ßigen Polyprisma und einem daran umschriebenen Zylinder berech net werden. Daher ist das Transport-Vermögen umso kleiner, je größer die Zahl der Seiten ist. Jedoch kann, wenn ein regelmä ßiges Polyprisma zu wenige Seiten aufweist, der Toner nicht in einer gleichmäßigen Weise transportiert werden. Es ist daher aus diesem Grund zu verstehen, daß sich eine bevorzugte Zahl der Seiten des regelmäßigen Polyprismas zur Stabilisierung des Transportes des Toners in einem Bereich zwischen fünf und ein schließlich acht befindet.

Um es deutlicher auszudrücken ist im Falle eines nicht-magne tischen Einkomponenten-Toners, wenn der Durchmesser und die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze 22 beispielsweise auf 16 mm und 32.5 mm/sec eingestellt wird, die Tonerzuführwal ze 23 ein regelmäßiges octagonales Prisma und sein Durchmesser beziehungsweise seine Umfangsgeschwindigkeit wird auf 12 mm und 40 mm/sec eingestellt.

Es ist eine Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner zwischen der Entwicklungswalze 22 und der Tonerrührwalze 26 vorgesehen, wo bei ihre konvexe Fläche der Entwicklungswalze 22 gegenüber liegt. Ein Ende der Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner ist an der Abdeckung 31 der Kartusche befestigt und ihr anderes En de, ein sogenanntes freies Ende erstreckt sich nach unten ge richtet und wird mit der Oberfläche der Tonerzuführwalze 23 in Kontakt gebracht, um den an dieser anhaftenden Toner abzukrat zen. Die konvexe Fläche der Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner liegt der Entwicklungswalze 22 gegenüber und dient als eine Trennwand, um den Entwicklerbehälter 49 in zwei Seiten zu unterteilen: die Seite der Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung 27 und der Entwicklungswalze 22 und die Seite der anderen Bauteile.

Der Betrieb der Entwicklerkartusche 20, wenn die Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner verwendet wird, wird untenstehend be schrieben werden.

Der Toner in der Entwicklerkartusche 20 wird zu der Seite der Tonerzuführwalze 23 nach unten gerichtet transportiert, wenn sich die Tonerrührwalze 26 dreht. Als nächstes wird der Toner zur Seite der Entwicklungswalze 22 transportiert und zwar durch einen Abschnitt zwischen der Tonerzuführwalze 23 und der gegen überliegenden inneren Wandfläche 21a, wenn sich die Tonerzu führwalze 23 im Uhrzeigersinn dreht. Zur selben Zeit streift der Kontaktabschnitt der Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner den Toner an der Tonerzuführwalze 23 an ihrer Oberseite ab.

Der auf die Seite der Entwicklungswalze 22 transportierte Toner und der durch den Kontaktabschnitt der Einrichtung 40 zum Auf tragen von Toner abgestreifte Toner werden zu einem Abschnitt zwischen der Entwicklungswalze 22 und der kreisbogenförmigen konvexen Fläche der Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner wei ter transportiert, wenn sich die Entwicklungswalze 22 im Ge genuhrzeigersinn dreht. Infolgedessen kann ein Druck des Toners bezüglich der Oberfläche der Entwicklungswalze 22 auf ein sol ches Maß angehoben werden, welches es dem Toner gestattet, auf stabile Art und Weise eine Schicht auf der Entwicklungswalze 22 auszubilden. Wenn der Toner zur Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 transportiert wird, wenn sich die Entwick lungswalze 22 dreht, wird der überschüssige Toner durch die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 abgestreift, um es dadurch zu ermöglichen, eine dünne Tonerschicht von gleichför miger Dicke auszubilden. Weiterhin wird die auf diese Weise ausgebildete Tonerschicht der lichtempfindlichen Trommel 5 zu geführt, wenn sich die Entwicklungswalze 22 dreht und ein sta tisches latentes Bild (nicht dargestellt) an der lichtempfind lichen Trommel 5 wird zu einem Tonerbild entwickelt.

Der überschüssige Toner, welcher durch die Tonerschichtdicke- Reguliereinrichtung 27 abgestreift worden ist, wird auf die Seite der Tonerrührwalze 26 zurückgeführt und zwar durch eine durch die Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner hindurch aus gebildete Bohrung 25. Daher wird ein solcher überschüssiger Toner durch die Bohrung 25 abgegeben, obwohl der überschüssige Toner konstant zum Abschnitt zwischen der Entwicklungswalze 22 und der Einrichtung 40 zum Auftragen von Toner transportiert wird, um den Toner dadurch daran zu hindern, einen Druck höher als notwendig aufzubauen.

Als nächstes wird die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 im Detail beschrieben werden.

Die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 beaufschlagt die Entwicklungswalze 22 über die Feder 28 mit beispielsweise 800gf. Wenn der Druck nicht ausweichen ist, wird die Dicke der Tonerschicht nicht adäquat eingestellt, während wenn der Druck zu stark ist, der Toner an der Tonerschichtdicke-Regulierein richtung 27 schmelzen kann. Ein bevorzugter Druck der Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 gegen die Entwicklungs walze 22 liegt daher im Bereich zwischen 500gf und 2000gf, und der am meisten bevorzugte Bereich liegt zwischen 700gf und 1200gf.

Obwohl es untenstehend beschrieben werden wird, wird eine Span nung an die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 aus ei ner Vorrichtung 50 zum Anlegen einer Spannung angelegt, um den durch den Abschnitt zwischen der Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 und der Entwicklungswalze 22 transportierten Toner aufzuladen durch die Einbringung von Ladungen in den Toner. Zu diesem Zweck und um dies auf zuverlässige und stabile Weise durchzuführen, ist die Tonerschichtdicke-Regulierein richtung 27 aus einem leitfähigen Werkstoff gefertigt und der Grund hierfür ist wie folgt. Das Potential der Tonerschichtdic ke-Reguliereinrichtung 27 ist leicht auf einer bestimmten Hö he zu Stabilisierung, wenn sie aus einem leitfähigen Werkstoff hergestellt ist. Wohingegen, wenn die Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung aus einem isolierenden Werkstoff gebildet ist, wird das Potential nicht auf einem bestimmten Wert belassen und steigt bei einer bestimmten Höhe an. Infolgedessen kann der Toner nicht auf eine stabile Weise aufgeladen werden und die Bildqualität wird aufgrund von Nebel verschlechtert. Aluminium, Eisen und leitfähiger Kunststoff werden als der leitfähige Werkstoff der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 bevor zugt.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt die Vorrichtung 50 zum Anlegen einer Spannung eine Spannungsquelle 51, welche un terhalb des Hauptkörpers 1 des Druckers vorgesehen ist und ei nen Draht 52, der sich von der Spannungsquelle 51 erstreckt. Der Draht 52 ist mit einem Anschluß 53 verbunden (ein weiterer Anschlußteil), der an einer Oberfläche des Hauptkörpers 1 des Druckers gegenüber der Entwicklerkartusche 20 vorgesehen ist.

Auch weist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, die Vorrichtung 50 zum Anlegen einer Spannung weiterhin eine Kontaktfeder 54 (ein Anschlußteil), eine Leitung 55 zum Anlegen einer Spannung für die Entwicklungswalze 22 und eine Leitung 57 zum Anlegen einer Spannung für die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 auf. Deutlicher ausgedrückt wird, wenn die Entwicklerkartu sche 20 an dem Hauptkörper 1 des Druckers angebracht wird, die Kontaktfeder 54 in Kontakt mit dem Anschluß 53 gebracht. Die Leitung 55 zum Anlegen einer Spannung verbindet die Kontaktfe der 54 und einen Abschnitt 22a einer metallischen Achse der Entwicklungswalze 22, während die Leitung 57 zum Anlegen einer Spannung als ein Verbindungsglied dient zur Verbindung der Kon taktfeder 54 und der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 durch die Zenerdiode 56 und die Feder 28.

Es ist festzuhalten, daß der Anschluß 53 und die Kontaktfeder 54 einen Verbindungsanschluß bilden. Die Kathode und Anode der Zenerdiode 56 sind mit der Feder 28 beziehungsweise der Kon taktfeder 54 verbunden. Die Zenerdiode 56 und die Leitung 57 zum Anlegen einer Spannung sind in der Wand des Hauptkörpers 21 der Kartusche eingebettet.

Demgemäß wird eine konstante Entwicklungs - Vorspannung (DBV) (erste Spannung) aus dem Bereich von -400 V bis -300 V an die Entwicklungswalze 22 angelegt und zwar von der Vorrichtung 50 zum Anlegen einer Spannung über den Draht 52, den Anschluß 53, die Kontaktfeder 54 und die Leitung 55 zum Anlegen einer Span nung. Andererseits wird, während die Zenerdiode 56 arbeitet, eine Spannung (zweite Spannung), die um eine Zenerspannung niedriger gehalten wird als die Entwicklungs-Vorspannung, über den Draht 52, den Anschluß 53, die Kontaktfeder 54, die Zenerdiode 56 und die Leitung 57 zum Anlegen einer Spannung an die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 angelegt.

Die lichtempfindliche Trommel 5 wird aufgeladen, um ein be stimmtes Potential zu besitzen aus dem Bereich von beispiels weise -800 V bis -600 V und zwar durch die Ladeeinrichtung 9, wenn ein statisches latentes Bild entwickelt wird.

In dem Fall, daß die wie vorstehend erwähnt ausgebildete Ent wicklerkartusche 20 vom Typ einer umgekehrten Entwicklung ist, die ein statisches latentes Bild auf der Oberfläche der licht empfindlichen Trommel 5 durch die Beseitigung des Potentials des belichteten Abschnittes bildet, um den Toner elektrosta tisch anzuziehen, wenn das anfängliche Potential der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 auf -800 V eingestellt wird und der Toner negativ getragen ist, nimmt das Oberflächenpoten tial der lichtempfindlichen Trommel 5 linear ab, wenn das Druckverhältnis der sich ergebenden Abbildung ansteigt, wie es in Fig. 5 (a) dargestellt ist. Das hier in Bezug genommene Druckverhältnis ist gleich dem Verhältnis eines in einer Linie an der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 entlang ei ner axialen Richtung anhaftenden Toners.

Kurz gesagt ist im Falle einer Entwicklerkartusche vom Typ ei ner umgekehrten Entwicklung der nicht belichtete Abschnitt umso größer, je niedriger das Druckverhältnis ist, um dadurch den Verlust an negativen Ladungen zu verringern. Infolgedessen nä hert sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trom mel 5 dem anfänglichen Potential (-800 V) an. Wohingegen der belichtete Abschnitt umso größer wird, je höher das Druckver hältnis ist, um dadurch den Verlust an negativen Ladungen zu erhöhen. Infolgedessen nähert sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 einen Belichtungspotential (beispielsweise -100 V) an.

Nebenbei erwähnt gibt es umso mehr weißen Hintergrund, je nied riger das Druckverhältnis ist. Daher tritt leicht ein Phänomen in Erscheinung, welches als der Nebel beziehungsweise Schleier bekannt ist, bei dem Toner in einer nicht erwünschten Weise an einem Punkt im weißen Hintergrund haftet. Die Ursache des Ne bels ist der in umgekehrter Polarität aufgeladene Toner, d. h. ein positiv geladener Toner. Es ist allgemein bekannt, daß der Toner leicht auf eine umgekehrte Polarität aufgeladen wird, wenn ein die Ladung steuerndes Mittel nicht in zufriedenstel lender Weise innerhalb des primären Kunstharzes des Toners fein erteilt ist. Der Toner wird in der Tat jedoch eher aufgrund ei ner reibungselektrischen Aufladung unter den Tonerpartikeln auf eine umgekehrte Polarität aufgeladen als aufgrund der nicht zu friedenstellenden Verteilung des die Ladung steuernden Mittels.

Die Beziehung zwischen dem Dispersionsvermögen des die Ladung steuernden Mittels und der Erzeugung des umgekehrten geladenen Toners wird kurz unter Bezugnahme auf Fig. 6 (a) beschrieben werden. Die vertikale Achse beziehungsweise die horizontale Achse des Diagrammes nach Fig. 6 (a) zeigen die Zahl N der Tonerpartikel und beziehungsweise ein Ausmaß q der Ladungen je der Tonerpartikel. An der linken Seite der vertikalen Achse ist die Polarität umgekehrt. Die Kurven σ₁ und σ₂ zeigen die Beziehungen zwischen der Zahl N der Tonerpartikel und des Aus maßes q der Ladungen jeder Tonerpartikel, wenn das die Ladung steuernde Mittel ein gutes Dispersionsvermögen zeigt bezie hungsweise ein schlechtes Dispersionsvermögen zeigt. Das Dia gramm zeigt, daß, wenn das die Ladung steuernde Mittel ein schlechtes Dispersionsvermögen zeigt, die Verteilung des aufge ladenen Toners expandiert. Infolgedessen nimmt eine schraf fierte Fläche zu, die die umgekehrte Polarität repräsentiert und genauso nimmt die Zahl der auf eine umgekehrte Polarität aufgeladenen Tonerpartikel.

Daher wird zur Steuerung der Erzeugung des negativ aufgeladenen Toners eine an der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 angelegte negative Spannung auf einen größeren Wert an der ne gativen Seite eingestellt als die negative Entwicklungs-Vor spannung, die an der Entwicklungswalze 22 angelegt wird. Demge mäß werden von der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung die negativen Ladungen in den Toner eingebracht, der den Kontaktab schnitt der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und die Entwicklungswalze passiert.

Dies ist die Ursache dafür, warum die bekannte elektrophotogra phische Vorrichtung mit zwei Anschlüssen versehen ist, welche die Entwicklerkartusche und den Hauptkörper der Vorrichtung verbinden, um die Entwicklerkartusche durch die beiden An schlüsse mit zwei unterschiedlichen Spannungen zu versorgen. Im Gegensatz hierzu ist gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es schon vorstehend erwähnt worden ist, nur ein Verbindungsan schluß, der aus dem Anschluß 53 und der Kontaktfeder 54 be steht, vorgesehen, um die Entwicklerkartusche 20 und den Haupt körper 1 des Druckers zu verbinden, um eine konstante Spannung von beispielsweise -400 V am Anschluß 53 anzulegen.

Die Zenerdiode 56 spielt als ein Konstantspannungselement eine wichtige Rolle, welches es möglich macht, zwei unterschiedliche Spannungen an die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und die Entwicklungswalze 22 anzulegen, während am Anschluß 53 nur eine konstante Spannung angelegt wird.

Zum Zweck eines besseren Verständnisses wird nun zunächst eine beispielhafte Anordnung eines Ersatzschaltbildes für die Ver sorgung der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und der Entwicklungswalze 22 mit Spannungen erläutert werden und dann wird die Funktion der Zenerdiode 56 beschrieben werden.

Wie es in Fig. 3 (a) dargestellt ist, ist R₁, R₂ und R₃ ein Wi derstand zwischen dem Achsabschnitt 22a der Entwicklungswalze 22 und der lichtempfindlichen Trommel 5, ein Widerstand zwi schen der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 beziehungsweise ein Widerstand der Zenerdiode 56 vor dem Durchbruch. Die Rückseite der lichtempfindlichen Schicht der lichtempfindlichen Trommel 5 ist geerdet und es wird daher angenommen, daß sie eine Rolle eines Kommentar zur Anhäufung der Ladungen spielt. Ein Ersatz schaltbild mit der lichtempfindlichen Trommel 5, der Entwick lungswalze 22, der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27, der Zenerdiode 56 und der Spannungsquelle 51 ist eine Anord nung, wie sie im Fig. 3 (b) dargestellt ist. Hier wird ein Schalter SW in dem Augenblick eingeschaltet, bei dem ein aufge ladener Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 5 die Entwick lungswalze 22 berührt.

Um es genauer auszudrücken, weisen die Widerstände R₁, R₂ und R₃ die nachfolgenden Werte auf:

R₁ ≈ R₂ ≈ 10⁷ Ω

R₃ ≈ -10¹⁰ Ω.

Wie bereits vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 (a) erläu tert worden ist, wird im Falle eines niedrigen Druckverhältnis ses, bei dem der Nebel leicht an dem weißen Hintergrund er scheint, ein großes Ausmaß an negativen Ladungen an der Ober fläche der lichtempfindlichen Trommel 5 gesammelt. Daher be sitzt das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel einen größeren Wert als die Entwicklungs-Vorspannung der Ent wicklungswalze 22 an der negativen Seite. Wenn beispielsweise das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 vor der Belichtung -800 V beträgt und die Entwicklungs-Vorspan nung -400 V beträgt, dann befindet sich das Oberflächenpotenti al der lichtempfindlichen Trommel 5, bei der der größte Ab schnitt nicht belichtet verbleibt in dem Bereich zwischen -800 V und -400 V. Demgemäß fließt der Strom I₁ und I₂, die jeweils einen Wert entsprechend der Potentialdifferenz zwischen der Spannungsquelle 51 und der lichtempfindlichen Trommel 5 aufwei sen, in einer Richtung von der Spannungsquelle 51 zu der licht empfindlichen Trommel 5 durch den Widerstand R₁ und durch die Zenerdiode 56 beziehungsweise den Widerstand R₂.

Unmittelbar nachdem der Schalter SW in die Stellung ein ge langt, wird der Wert des Widerstandes R₃ der Zenerdiode wie folgt ausgedrückt: R₃ » R₂. Dann wird eine an die Zenerdiode 56 angelegte Spannung wie folgt ausgedrückt:
| das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 - das Potential der Entwicklungswalze 22 |. Die Zenerdiode 56 ver ursacht jedoch einen Durchbruch, wenn der durch die Zenerdiode 56 fließende Strom den Arbeitsstrom derselben überschreitet und erzeugt eine konstante Zenerspannung. Dementsprechend wird die dann die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 angelegte Spannung auf einer niedrigeren Höhe stabilisiert als die Ent wicklungs-Vorspannung und zwar um die Zenerspannung Infolge dessen wird der Toner auf eine stabile beziehungsweise zuver lässige Weise aufgeladen, wenn die negativen Ladungen aus der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 in den Toner an der Entwicklungswalze 22 eingebracht werden, um es dadurch zu er möglichen, ein zufriedenstellendes Bild ohne jeglichen Nebel zu erzeugen.

Die in Fig. 5 (a) schraffierte Fläche entspricht einem Druck verhältnis-Bereich, bei dem das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 einen größerem Wert besitzt als die Entwicklungs-Vorspannung der Entwicklungswalze 22 an der negativen Seite und die Zenerdiode 56 arbeitet. Es ist festzu halten, daß jedoch, wenn ein Gleichgewicht zwischen dem Ober flächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 und der Ent wicklungs-Vorspannung zu klein ist, der durch die Zenerdiode 56 fließende Strom I₁ unter den Arbeitsstrom der Zenerdiode 56 fällt, wodurch die Zenerdiode 56 außer Lage gesetzt wird, die Zenerspannung zu erzeugen.

Andererseits wird im Falle eines Bildes von hohem Druckverhält nis ein Hauptabschnitt der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 belichtet und ein größerer Betrag der negativen Span nungen wird durch Belichtung aufgehoben beziehungsweise zeigt. Auf diese Weise besitzt das Oberflächenpotential der lichtemp findlichen Trommel 5 einen größeren Wert als die Entwicklungs- Vorspannung der Entwicklungswalze 22 an der positiven Seite. Mit anderen Worten befindet sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 in einem Bereich zwischen -400 V und 0 V. Demgemäß fließt im Gegensatz zu dem Fall eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis ein Strom I₁′ durch den Wider stand R₁ von der lichtempfindlichen Trommel 5 zu der Spannungs quelle 51, während ein Strom I₂′ von der lichtempfindlichen Trommel 5 durch den Widerstand R₂ und die Zenerdiode 56 zu der Spannungsquelle 51 und verhindert die Bildung der Zenerspan nung.

Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung im Falle eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis, bei dem leicht der Nebel auf dem weißen Hintergrund erscheint, die Zenerspannung erzeugt, so daß die Ladungen durch die Tonerschichtdicke-Re guliereinrichtung 27 in den Toner eingebracht werden, um den schwach oder umgekehrt aufgeladen Toner zu beseitigen, während im Falle eines Bildes von hohem Druckverhältnis, bei dem der weiße Hintergrund begrenzt ist und der Nebel nahezu vernachläs sigt werden kann, keine Zenerspannung erzeugt und es wird be züglich des umgekehrt aufgeladenen Toners keine Steuerung be ziehungsweise Überwachung durchgeführt.

Um die Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform offensicht lich zu machen, wurden sechs Experimente durchgeführt.

(Erstes Experiment)

Der Nebel- und Entwicklerrest bei unterschiedlichen Druckver hältnissen wurde untersucht unter Verwendung eines optischen Druckers nach der vorliegenden Ausführungsform, bei dem zwei unterterschiedliche Spannungen an die Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 und die Entwicklungswalze 22 durch lediglich den Anschluß 53 angelegt wurden, wobei das Ergebnis untenste hend in Tabelle 1 dargestellt ist. Auch wurden der Nebel- und Entwicklerrest bei unterschiedlichen Druckverhältnissen unter sucht unter Verwendung des bekannten optischen Druckers, bei dem zwei unterschiedliche Spannungen an die Tonerschichtdicke- Reguliereinrichtung 27 und die Entwicklungswalze 22 über ihre jeweiligen Anschlüsse angelegt werden und zwar als vergleichs weises Experiment, dessen Ergebnis untenstehend in Tabelle 2 dargestellt ist. Es ist festzuhalten, daß der Entwicklerrest, auf den hierbei Bezug genommen wird, ein Tonermuster ist, wel ches periodisch an der Oberfläche der Entwicklungswalze 22 auf tritt und ein solches Muster tritt häufig auf, wenn der Toner in nicht ausreichender Weise aufgeladen wird. Es ist ebenfalls festzuhalten, daß ein Zeichen ⊗ in den Tabellen 1 und 2 bedeu tet, daß nach einer visuellen Überprüfung das Ergebnis zufrie denstellend war.

Tabelle 1

Tabelle 2

Die Tabellen 1 und 2 zeigen, daß das Verfahren zum Anlegen ei ner Spannung nach der vorliegenden Erfindung weitgehend den gleichen Effekt wie das bekannte Verfahren ermöglichen bezüg lich der Verhinderung von Nebel im weißen Hintergrund.

Wie es schon erläutert worden ist, benötigt die Entwicklerkar tusche 20 des optischen Druckers gemäß der vorliegenden Ausfüh rungsform nur den Anschluß 53, um Spannungen von der Seite des Hauptkörpers 1 des Druckers an die Seite der Entwicklerkartusche 20 anzulegen, wenn lediglich die Zenerdiode 56 mit der Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 verbunden ist. Infolge dessen kann die fehlerhafte Verbindung in den Verbindungsab schnitten zwischen der Kontaktfeder 54 und dem Anschluß 53 an der Entwicklerkartuschen-Seite 20 in Schranken gehalten wer den, um es dadurch zu ermöglichen, ein zufriedenstellendes Bild auf dauerhaft zuverlässige Weise zu erzeugen. Auch kann, da die Entwicklerkartusche 20 nur ein System, bestehend aus der Span nungsquelle 51, dem Draht 52, und dem Anschluß 53 benötigt, ein weniger teurer optischer Drucker hergestellt werden.

(Zweites Experiment)

Als nächstes wurde ein optimaler Bereich der Zenerspannung un tersucht und das Ergebnis hiervon wird untenstehend beschrieben werden.

Die hierbei verwendete Entwicklungswalze 22 umfaßt innen einen magnetischen Werkstoff und besitzt einen Durchmesser von 20 mm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 50 mm/sek. und wurde mit 1kgf gegen die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 ge drückt. Andererseits wurde die Tonerschichtdicke-Regulierein richtung 27 mit 500 gf gegen die Oberfläche der Entwicklungs walze 22 gedrückt. Die Tonerzuführwalze 23 besitzt einen Durch messer von 15 mm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 40 mm/sek.

Auch wurde eine Entwicklungs-Vorspannung von -300 V über den Anschluß 53 und die Kontaktfeder von der Spannungsquelle 51 an die Entwicklungswalze 22 angelegt.

Es wurde der Nebel auf dem weißen Hintergrund unter den vorste hend genannten Bedingungen untersucht, während die Zenerspan nung der Zenerdiode 56 verändert wurde und das Ergebnis hiervon ist in Tabelle 3 untenstehend dargestellt. Der Nebel wurde auf die folgende Art und Weise untersucht. Das Reflexionsvermögen R repräsentiert einen Prozentsatz des Betrages I des Lichtes, der von dem Blatt reflektiert wurde bezogen auf einen Gesamtbetrag I₀ an Licht, der auf das Blatt gestahlt worden ist. Das wenig ste Reflexionsvermögen R eines normalen Papiers ist etwa 85% und dasjenige eines Papiers von hoher Qualität ist etwa 95%. Die Reflexionsvermögen R des Blattes vor und nach dem Bedrucken wurden gemessen und das Reflexionsvermögen R₁ nach dem Bedruc ken wird von dem Reflexionsvermögen R₀ vor dem Bedrucken abge zogen. Ein so ermittelter Gleichgewichtswert k wird verwendet, um den Grad des Nebels anzuzeigen. Wenn k einen Wert von 1 oder mehr besitzt, wird das sich ergebende Bild als nicht zufrieden stellend mit beträchtlichem Nebel beziehungsweise Schleier be urteilt.

Tabelle 3

Tabelle 3 zeigt, daß ein bevorzugter Bereich hinsichtlich der Zenerspannung zwischen 10 V und 500 V liegt bezüglich der Ver meidung beziehungsweise Verhinderung von Nebel und ein Bereich zwischen 50 V und 500 V ist besonders vorteilhaft.

Wenn die Zenerspannung zu niedrig ist, wird die Potentialdiffe renz zwischen der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und der Entwicklungswalze 22 unzureichend und genauso die Ein bringung der Ladung auf dem Toner an der Entwicklungswalze 22 von der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27. Infolgedes sen kann ein schwach oder umgekehrt aufgeladener Toner nicht in ausreichendem Maße beseitigt werden und es tritt beträchtlicher Nebel auf dem weißen Hintergrund auf.

Wenn andererseits die Zenerspannung zu hoch ist, treten folgen de zwei Probleme auf. Als erstes wird die Dichte eines Toner bildes verringert und genauso die Dichte des sich ergebenden Bildes und die Ursache hierfür ist wie folgt. Eine konstante Potentialdifferenz, die durch eine Kapazität der lichtempfind lichen Trommel 5 und eine Kapazität zwischen der lichtempfind lichen Trommel 5 und der Entwicklungswalze 22 bestimmt wird, wird um den Berührungsabschnitt der aufgeladenen lichtempfind lichen Trommel 5 und der Entwicklungswalze 22 herum erzeugt, an die die Entwicklungs-Vorspannung angelegt wird. Auch wird ein Gesamtbetrag von angehäuften Ladungen in feststehender Weise entsprechend der Potentialdifferenz bestimmt. Daher nimmt, wenn die Zenerspannung zu hoch ist, das Ausmaß der Ladungen einzel ner Tonerpartikel zu, während der Gesamtbetrag der angehäuften Ladungen der gleiche bleibt. Dementsprechend wird die Zahl der Tonerpartikel, die von der Entwicklungswalze 22 zu der licht empfindlichen Trommel 5 wandern können, verringert, um dadurch die Dichte des Tonerbildes zu verringern.

Fig. 6 (c) zeigt die Veränderung des Potentials im Verbin dungsabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 5 und der Ent wicklungswalze 22 in Zeitreihen. Wie es in der Zeichnung darge stellt ist, nähert sich das Potential des belichteten Abschnit tes der lichtempfindlichen Trommel 5 dem Oberflächenpotential des nicht belichteten Abschnittes an, wenn der Toner von der Entwicklungswalze 22 zu der lichtempfindlichen Trommel 5 wan dert, um dadurch das Gleichgewicht zwischen der Entwicklungs- Vorspannung und dem Potential des belichteten Abschnittes zu verringern. Wenn das Gleichgewicht zwischen der Entwicklungs- Vorspannung und dem Potential des belichteten Abschnittes, d. h., ein Entwicklungspotential zu Null wird, hört der Toner auf, von der Entwicklungswalze 22 zu der lichtempfindlichen Trommel 5 zu wandern und der Entwicklungsvorgang endet. Wenn ein individuelles Tonerpartikel einen vergrößerten Betrag an Ladungen besitzt, fällt das Entwicklungspotential auf Null, wenn nur eine kleine Menge an Toner gewandert ist, um dadurch die Wanderung des Toners zu beenden, bevor das Bild vollständig entwickelt ist.

Fig. 6 (b) zeigt die Beziehung zwischen der Dichte des Toner bildes und der obenstehend erläuterten Entwicklungsspannung. Die Kurven D₁ und D₂ zeigen den Fall, wenn das Tonerpartikel ei ne geringe Menge an Ladungen beziehungsweise eine große Menge an Ladungen besitzt. Wenn die Entwicklungsspannung ansteigt, steigt die Dichte einer Tonerabbildung bis zur Sättigung an. Jedoch verhindert der Toner mit einer großen Menge an Ladungen in nicht erwünschter Weise einen Anstieg der Dichte des Toner bildes, wie es erläutert worden ist. Daher liegt die Kurve D₂ immer unterhalb der Kurve D₁.

Als zweites haftet der Toner an dem nicht belichteten Abschnitt der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 insgesamt. Der Grund hierfür ist wie folgt. Die Tonerschicht, die an der Ent wicklungswalze 22 haftet wird entweder in einer doppelten oder dreifachen Schicht von gleichförmiger Dicke durch die Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 ausgebildet. Bei einer Entwicklungs-Vorspannung von -400 V liegt, wenn ein Betrag der Ladungen jedes Tonerpartikels 15µC/g ist, das Oberflächen potential der Tonerschicht im Bereich von -500 V bis -700 V.

Wenn jedoch die Zenerspannung zu hoch ist und das Tonerpartikel eine übermäßige Menge an Ladungen besitzt, überschreitet das Oberflächenpotential der Tonerschicht -800 V, was das Oberflä chenpotential des nicht belichteten Abschnittes der lichtemp findlichen Trommel 5 ist, um es dadurch dem Toner zu gestatten, am nicht belichteten Abschnitt insgesamt anzuhaften.

Wie es erläutert worden ist, wird die Bildqualität verschlech tert, wenn die Zenerspannung entweder zu hoch oder zu niedrig ist. Daher muß die Zenerspannung in einem Bereich zwischen 10 V und 500 V liegen, um in dauerhaft zuverlässiger Weise ein zu friedenstellendes Bild zu erzeugen.

(Drittes Experiment)

Als nächstes wurde die Beziehung zwischen dem Nebel und einem Gleichgewicht zwischen dem Absolutwert des Oberflächenpotenti als der lichtempfindlichen Trommel 5 und des Absolutwertes des Potentials der Entwicklungswalze 22 untersucht, während das Oberflächenpotential der gleichförmig aufgeladenen lichtemp findlichen Trommel 5 verändert wurde und das Ergebnis hiervon ist untenstehend in Tabelle 4 und Fig. 10 dargestellt.

Die Entwicklungswalze 22, welche die lichtempfindliche Trommel 5 mit einer konstanten Berührungslinie beaufschlagt, ist aus einem nachgiebigen Silikon-Kautschuk-Werkstoff gebildet mit einer Härte von 70° in ASKER C. Die Entwicklungswalze 22 be sitzt eine Umfangsgeschwindigkeit von 20 mm/sek und einen Wi derstandswert von 10⁷Ω - 10⁸Ω. Eine Entwicklungs-Vorspannung von -300 V wurde an die Entwicklungswalze 22 angelegt. Die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 ist aus einem Leiter gefertigt, nämlich Aluminium und die hierin verwendete Zenerdi ode 56 kann eine Zenerspannung von 100 V erzeugen.

Tabelle 4

Tabelle 4 und die in Fig. 10 dargestellten charakteristischen Kurven zeigen, daß her Nebel nahezu vernachlässigt werden kann, wenn sich das Gleichgewicht zwischen dem Absolutwert des Ober flächenpotentials der lichtempfindlichen Trommel 5 und des Ab solutwertes des Potentials (Entwicklungs-Vorspannung) der Entwicklungswalze 22 in einem Bereich zwischen 100 V und 500 V befindet.

Der Grund, warum der Nebel zunimmt, wenn das Gleichgewicht ent weder zu klein oder zu groß ist, ist wie folgt.

Auf der Entwicklungswalze 22 befindet sich eine Mischung aus negativ aufgeladenem Toner mit einer normalen Menge an Ladung gen, negativ aufgeladenem Toner mit einer kleinen Menge an La dungen und umgekehrt (positiv) aufgeladener Toner. Die Menge des bei der Entwicklung eines Tonerbildes auf der lichtempfind lichen Trommel 5 verwendeten Toners steigt an, wenn die Poten tialdifferenz zwischen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 und der Entwicklungswalze 22 dies ebenfalls tut. Wenn jedoch die Potentialdifferenz zu klein ist, haftet der schwach aufgeladene Toner leicht an dem weißen Hintergrund an der lichtempfindlichen Trommel 5, um dadurch dem Nebel zunehmen zu lassen. Wohingegen, wenn die Potentialdifferenz zu groß ist, der umgekehrt aufgeladene Toner leicht an dem weißen Hinter grund an der lichtempfindlichen Trommel 5 haftet, um dadurch den Nebel genauso zunehmen zu lassen.

Daher wird die Potentialdifferenz zwischen einer Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 5 und einer Entwicklungswalze 22 in einem solchen Bereich bestimmt, der den Nebel minimiert.

(Viertes Experiment)

Als nächstes wurde die Beziehung zwischen dem Widerstandswert der Entwicklungswalze 22 und des Nebels untersucht, wobei das Ergebnis hiervon untenstehend in Tabelle 5 dargestellt ist.

Die hierin verwendete Entwicklungswalze 22 ist aus einem Sili kon-Kautschuk-Werkstoff mit einer Härte von 550 in ASKER C ausgebildet und zeigt Leitfähigkeit aufgrund des Gehalts von Kohlenstoff oder dergleichen. Die Entwicklungswalze 22 besitzt einen Durchmesser von 16 mm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 25 mm/sek. Die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 ist aus einem leitfähigen Kunststoff gefertigt. Die Tonerzuführwal ze 23 ist ein hexagonales Prisma mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Umfangsgeschwindigkeit von 25 mm/sek.

Tabelle 5

Tabelle 5 zeigt, daß der Nebel nahezu vernachlässigbar ist, wenn sich der Widerstandswert der Entwicklungswalze 22 in einem Bereich zwischen 10⁶ und 10⁸ [Ω] befindet.

Die Ursache dafür, warum das Auftreten des Nebels zunimmt, wenn die Entwicklungswalze 22 einen zu kleinen oder zu großen Wider standswert besitzt, ist wie folgt.

Der Betrag der Ladungen des Tonerpartikels, welches an der Ent wicklungswalze 22 haftet, weist eine Korrelation zu dem Wider standswert der Entwicklungswalze 22 auf. Um es deutlicher zu sagen nimmt, wenn die Entwicklungswalze 22 einen zu kleinen Wi derstandswert aufweist, der Betrag der Ladungen individueller Tonerpartikel ab, wenn die Ladungen des aufgeladenen Toners zu der Entwicklungswalze 22 wandern. Infolgedessen nimmt der schwach aufgeladene Toner an Menge zu und haftet leicht am wei ßen Hintergrund der lichtempfindlichen Trommel 5, um somit den Nebel ansteigen zu lassen. Andererseits nimmt, wenn die Ent wicklungswalze 22 einen zu kleinen Widerstandswert besitzt, der umgekehrt aufgeladene Toner an Menge zu und haftet leicht am weißen Hintergrund an der lichtempfindlich 16160 00070 552 001000280000000200012000285911604900040 0002019608507 00004 16041en Trommel 5, um so mit den Nebel genauso zunehmen zu lassen.

(Fünftes Experiment)

Als nächstes wird die Beziehung zwischen der Polarität der lichtempfindlichen Trommel 5 und derjenigen des Toners infolge einer reibungselektrischen Aufladung erläutert werden. Der Toner wird, wie es schon erläutert worden ist, aufgeladen, wenn die Ladungen in den Toner eingebracht werden, wenn der den Be rührungsabschnitt der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und die Entwicklungswalze 22 passiert. Es ist festzuhalten, daß der Toner aber auch durch Reibung aufgeladen wird, wenn die lichtempfindliche Trommel 5 und die Entwicklungswalze 22 auf einander drücken.

Daher ist es, um den Wirkungsgrad der reibungselektrischen Auf ladung des Toners mit der lichtempfindlichen Trommel 5 zu erhö hen effektiv, die lichtempfindliche Trommel 5 und den Toner aus Werkstoffen zu fertigen derart, daß jedes Element mit der Pola rität umgekehrt zu derjenigen des anderen als eine Folge der reibungselektrischen Aufladung aufgeladen wird. Wenn beispiels weise ein Material mit einer Arbeitsfunktion von etwa 4 [eV] bei der reibungselektrischen Aufladung als ein primäres Kunst harz eines OPC (Organic Photoconductor) Filmes der lichtemp findlichen Trommel 5 und ein Material mit einer Arbeitsfunktion von etwa 5 - 5.5 [eV] bei der reibungselektrischen Aufladung als ein primäres Kunstharz für den Toner ausgewählt wird, dann wird die lichtempfindliche Trommel 5 positiv aufgeladen, wäh rend der Toner relativ hierzu negativ aufgeladen wird.

Ein Polycarbonat ist besonders geeignet als primäres Kunstharz des OPC-Filmes der lichtempfindlichen Trommel 5. Ein organi scher Photoleiter und lichtempfindlicher Werkstoff, dessen pri märes Kunstharz Poly(n-Butyl Methacrylate), ein Styrol- Butadien-Copolymer, ein Acrylharz, ein Polyesterharz oder Poly methyl-Methacrylat ist ebenfalls verfügbar beziehungsweise ver wendbar.

Andererseits ist ein Styrol-Acryl-Copolymer oder Polyesterharz geeigneter als das primäre Harz des Toners. Ein nicht-magne tischer Einkomponenten-Toner kann durch die Dispersion eines die Aufladung steuernden Mittels, wie beispielsweise eines Cr- Komplex-Farbstoffes in dem primären Kunstharz hergestellt wer den.

Da der Toner gleichförmig negativ aufgeladen werden kann, wenn der Toner aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt wird, ein schwach oder umgekehrt aufgeladener Toner beseitigt werden, was es möglich macht, eine Abbildung ohne Nebel auf dauerhaft zu verlässige Weise zu erzeugen.

(Sechstes Experiment)

Als nächstes wurde der Zustand des Nebels hinsichtlich eines Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 5 zu der Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze 22 untersucht, während die Umfangsgeschwindigkeit der lichtemp findlichen Trommel 5 verändert wurde und das Ergebnis hiervon ist untenstehend in Tabelle 5 dargestellt.

Die hierin verwendete Entwicklungswalze 22 ist aus einem Uret han-Kautschuk-Werkstoff mit einer Härte von 50° in ASKER C hergestellt und besitzt einen Durchmesser von 30 mm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 100 mm/sek. Eine konstante Spannung von -400 V wurde an der Entwicklungswalze 22 angelegt. Die hierbei verwendete Zenerdiode 56 kann eine Zenerspannung von 100 V erzeugen. Die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 ist aus einem leitfähigen Kunstharz gefertigt und wurde mit 1000 gf gegen die Entwicklungswalze 22 gedrückt. Die Tonerzu führwalze 23 ist ein fünfeckiges Prisma mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Umfangsgeschwindigkeit von 40 mm/sek.

Die lichtempfindliche Trommel 5 aus einem organischen Photolei ter weist einen Durchmesser von 30 mm auf und wurde durch eine Ladeeinrichtung 9 vom Bürstentyp durch Kontaktelektrisierung aufgeladen, um ein Oberflächenpotential von -800 V zu besitzen.

Tabelle 6

Es ist aus Tabelle 6 zu entnehmen, daß ein zufriedenstellendes Bild ohne Nebel erzeugt werden kann, wenn die Umfangsgeschwin digkeit der Entwicklungswalze 22 um einen Faktor von 1.1 bis 2.0 der Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 5 vergrößert wird.

Wenn das Umfangsgeschwindigkeit-Verhältnis zu niedrig ist, kann die lichtempfindliche Trommel 5, die gegen die Entwick lungswalze 22 gedrückt wird, den Toner nicht in ausreichender Weise durch Reibung aufladen und der nicht erwünschte schwach oder umgekehrt aufgeladene Toner bleibt. Andererseits schmilzt, wenn das Umfangsgeschwindigkeit-Verhältnis zu groß ist, der Toner auf die untere Fläche der Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 auf, was die Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 außer Lage setzt, eine Tonerschicht von gleichförmiger Dicke an der Entwicklungswalze 22 auszubilden. Daher nimmt die Bildqualität durch Fehler wie beispielsweise einen weißen Streifen in dem sich ergebenden Bild ab.

Wie es schon erwähnt worden ist, muß das Umfangsgeschwindigkeit- Verhältnis der lichtempfindlichen Trommel 5 zu der Entwick lungswalze 22 in einem geeigneten Bereich eingestellt werden, um ein zufriedenstellendes Bild zu erzeugen.

Es ist festzuhalten, daß die Strukturen beziehungsweise Anord nungen der Entwicklungswalze 22, der Tonerzuführwalze 23, etc. nicht auf die vorstehend wiedergegebene Beschreibung beschränkt sind. Es kann beispielsweise die Entwicklungswalze 22 aus einem NBR-Werkstoff mit Kohlenstoffzusatz mit einer Härte von 80° in ASKER C hergestellt werden und sie kann einen Durchmesser von 20 mm besitzen und eine Umfangsgeschwindigkeit von 35 mm/sek aufweisen. Auch kann die aus einem photoleitfähigen Kunstharz hergestellte Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 mit 1000 gf gegen die vorstehend erwähnte Entwicklungswalze 22 ge drückt werden. In diesem Fall ist die Tonerzuführwalze 23 ein fünfeckiges Prisma mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Umfangsgeschwindigkeit von 40 mm/sek.

[Zweite Ausführungsform]

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 (b) und 7 wird nachfol gend eine Beschreibung einer weiteren beispielhaften Ausfüh rungsform nach der vorliegenden Erfindung wiedergegeben werden. Hierbei werden gleiche Bauteile wie bei der ersten Ausführungs form mit gleichen Bezugszeichen benannt und die Beschreibung dieser Bauteile beziehungsweise Teile wird zur Vereinfachung der Erläuterung nicht wiederholt.

Bei der ersten Ausführungsform wurde die Struktur der Entwick lungseinrichtung vom Typ einer umgekehrten Entwicklung für ei nen optischen Drucker erläutert. Mit der zweiten Ausführungs form wird eine beispielhafte Struktur einer Entwicklungsein richtung vom Typ einer normalen Entwicklung, eingesetzt in ei ner Kopiermaschine, erläutert werden.

Die Entwicklungseinrichtung nach diesem Typ ist vom Grundsatz her von der selben Struktur wie diejenige, die in Fig. 3 (a) dargestellt ist mit der Ausnahme, daß die Zenerdiode 56 in ei ner umgekehrten Richtung angeordnet ist, wie in Fig. 4 darge stellt, wobei die Ursache hierfür untenstehend beschrieben wer den wird.

Bei einer normalen Entwicklung wird das Tonerbild auf die fol gende Art und Weise entwickelt. Der gleichförmig mit den nega tiven Ladungen aufgeladene lichtempfindliche Körper führt durch Licht belichtet, welches von einem weißen Hintergrund eines Bildes reflektiert wird und die Ladungen in dem belichteten Ab schnitt entsprechend dem weißen Hintergrund werden eliminiert. Daher haftet der positiv aufgeladene Toner an dem nicht belich teten Abschnitt entsprechen dem schwarzen Vordergrund.

Wenn daher, wie es in Fig. 5 (b) dargestellt ist, das Druck verhältnis niedrig ist mit mehr weißem Hintergrund, wird das meiste der lichtempfindlichen Trommel 5 belichtet und eine ver größerte Menge an Ladungen wird verloren demgemäß nähert sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 dem Belichtungspotential von -100 V an. Andererseits verbleibt, wenn das Druckverhältnis hoch ist mit mehr schwarzem Vorder grund das meiste der lichtempfindlichen Trommel 5 unbelichtet und nur eine kleine Menge an Ladungen wird verloren. Demgemäß nähert sich das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel dem Anfangspotential von -800 V an. Daher verhält sich die Beziehung zwischen dem Oberflächenpotential der lichtemp findlichen Trommel 5 und dem Druckverhältnis entgegengesetzt zu dem Fall des optischen Druckers, der eine Entwicklungseinrich tung vom Typ einer umgekehrten Entwicklung nach Fig. 5 (a) einsetzt.

Als nächstes wird die Beziehung zwischen dem Druckverhältnis und einer Richtung eines durch die Zenerdiode 56 fließenden Stromes untersucht werden. Wie es in Fig. 5 (b) dargestellt ist, nähert sich, wenn die Entwicklungs-Vorspannung auf -400 V eingestellt wird, das Oberflächenpotential der lichtempfind lichen Trommel 5 der positiven Seite an verglichen mit der Ent wicklungs-Vorspannung im Falle der Entwicklung eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis. Daher fließt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, der Strom 12 in eine Richtung von der licht empfindlichen Trommel 5 zu der Spannungsquelle 51 und zwar durch die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 und die Zenerdiode 56.

Der Toner wird schneller positiv aufgeladen, wenn die Zenerdi ode 56 zu ausgebildet ist, um unter obigen Bedingungen zu ar beiten, um die Spannung der Tonerschichtdicke-Regulierein richtung 27 höher als das Potential der Entwicklungswalze 22 zu halten und zwar um die Zenerspannung. Es ist dies die Ursache, warum die Anode der Zenerdiode 56 mit der Seite der Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 verbunden ist und die Ka thode mit der Seite der Spannungsquelle 51, gemäß der vorlie genden Ausführungsform.

Wenn eine abnehmbare/anbringbare Entwicklerkartusche vom Typ einer normalen Entwicklung in einer Kopiermaschine vorgesehen ist, verlangt die Entwicklerkartusche nur nach einem Anschluß, um zwei Spannungen mit ihren jeweiligen Potentialen an die Ent wicklungswalze 22 und die Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung 27 zuzuführen, nur wenn die Verbindung der Zenerdiode 56 umgekehrt wird bezogen auf dem Fall des Druckers, der die Ent wicklungseinrichtung vom Typ einer umgekehrten Entwicklung ver wendet.

Es ist festzuhalten, daß die vorstehende Ausführungsform die Struktur beschrieben hat, bei der die Zenerdiode 56 vorgesehen war, um eine konstante Potentialdifferenz zwischen der Entwick lungswalze 22 und der Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung 27 im Falle der Herstellung eines Bildes von niedrigem Druck verhältnis zu erbringen; jedoch kann die Zenerdiode 56 durch einen Widerstand 58 ersetzt werden, wie es Fig. 58 zeigt. Dar über hinaus kann der Widerstand 58 durch einen Varistor ersetzt werden.

Wie es vorstehend erläutert worden ist, verändert sich der Strom I₂, der durch den Widerstand 58 fließt, welcher die Zenerdiode 56 ersetzt, wie es in Fig. 7 (b) dargestellt ist dem Falle des optischen Druckers vom Typ einer umgekehrten Ent wicklung, wenn sich das Oberflächenpotential der lichtempfind lichen Trommel 5 ändert, wie es in Fig. 7 (a) dargestellt ist. Mit anderen Worten fließt in dem Falle der Herstellung eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis, bei dem das Oberflächen potential der lichtempfindlichen Trommel 5 größer ist an der negativen Seite als die Entwicklungs-Vorspannung (DBV), der Strom I₂ in eine Richtung von der Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung 27 zu der Spannungsquelle 51. Der Strom I₂ nimmt allmählich ab, wenn das Druckverhältnis ansteigt.

Wenn das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 gleich der Entwicklungs-Vorspannung (DBV) wird, fällt der Strom I₂ auf Null ab. Dann fließt in dem Falle der Herstellung eines Bildes von hohem Druckverhältnis, bei dem das Oberflä chenpotential der lichtempfindlichen Trommel 5 an der positiven Seite größer ist, verglichen mit der Entwicklungs-Vorspannung (DBV), der Strom I₂ in eine umgekehrte Richtung, d. h., von der Spannungsquelle 51 zu der Tonerschichtdicke-Reguliereinrich tung 27. Der Strom I₂ nimmt allmählich zu, wenn das Druckver hältnis zunimmt.

Daher verändert sich der Absolutwert der Spannung über dem Wi derstand 58 in Übereinstimmung mit dem Strom I₂, wie es in Fig. 7 (c) dargestellt ist. Daher erzeugt der Widerstand 58, der die Zenerdiode 56 ersetzt, eine höhere Spannung, wenn das Druckverhältnis abnimmt und verringert die Spannung der Toner schichtdicke-Reguliereinrichtung 27 auf eine bessere Weise teils die Entwicklungs-Vorspannung. Demgemäß kann der Wider stand 58 den schwach oder umgekehrt aufgeladenen Toner dem Fal le eines Bildes von niedrigem Druckverhältnis verringern, bei dem der Nebel leicht an dem weißen Hintergrund in Erscheinung tritt.

Auch ist in dem Fall des Varistors, der die Zenerdiode 56 er setzt, die Varianz der Spannung in Abhängigkeit von der Varianz des Stromes klein verglichen mit dem Widerstand 58 und der Va ristor kann einen Effekt verwirklichen, ähnlich demjenigen, der durch die Zenerdiode 56 verwirklicht wird.

Es ist eine Entwicklungseinrichtung vorgesehen, die an einem Drucker angebracht und von diesem abgenommen werden kann, wel che einen nicht-magnetischen Einkomponenten-Entwickler ver wendet. Es werden zwei unterschiedliche Spannungen an die Ent wicklungswalze beziehungsweise die Tonerschichtdicke-Regu liereinrichtung von einer Spannungsquelle an der Seite des Hauptkörpers der Vorrichtung durch einen Anschluß und eine Kon taktfeder angelegt. Eine Spannung wird direkt an die Entwick lungswalze von der Kontaktfeder angelegt, wohingegen eine Zenerdiode in der Wegstrecke vorgesehen ist, welche die Kon taktfeder und die Tonerschichtdicke-Reguliereinrichtung ver bindet, um eine andere Spannung an die Tonerschichtdicke-Re guliereinrichtung anzulegen. Die an die Tonerschichtdicke-Re guliereinrichtung angelegte Spannung wird um die Zenerspannung unter die Spannung der Spannungsquelle abgesenkt, wenn ein Bild von niedrigem Druckverhältnis erzeugt wird. Auf diese Weise ist die Zahl der den Hauptkörper der Vorrichtung und die Entwick lungseinrichtung verbindenden Anschlüsse auf eins reduziert. Demgemäß kann die fehlerhafte Verbindung an den Kontaktab schnitten des Anschlußfläche unterdrückt werden und die Her stellungskosten können verringert werden, während ein zufrie denstellendes Bild erzeugt wird.

Die so beschriebene Erfindung kann auf vielfältige Weise abge wandelt werden. Solche Veränderungen werden nicht als von dem Rahmen und dem Geist Erfindung abweichend angesehen und alle derartigen, dem Fachmann offensichtliche Modifikationen werden als durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt angesehen.

Claims

1. Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Entwicklung eines statischen latenten auf einem lichtemp findlichen Körper gebildeten Bildes, mit:
einem den Entwickler tragenden Körper, um eine Entwickler schicht auf einer Oberfläche davon zu halten und zur Übertra gung eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtempfindlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle ei nes Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung zugeführt ist;
eine leitfähige Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung, die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Ent wicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwick ler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
ein Konstantspannungselement, das in der die Spannungs quelle und die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung verbindenden Strecke vorgesehen ist, um eine zweite Spannung an der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung durch die Er zeugung einer konstanten Spannung unter Verwendung eines in Ab hängigkeit von einem Gleichgewicht zwischen einem Oberflächen potential des lichtempfindlichen Körpers und eines Potentials der Spannungsquelle fließenden Stromes anzulegen, wobei sich die zweite Spannung von der ersten Spannung unterscheidet.

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Konstant spannungselement eine Zenerdiode ist.

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die durch das Konstantspannungselement erzeugte Spannung eine obere Grenze aufweist, um ein Potential einer Fläche der Entwicklerschicht an dem den Entwickler tragenden Körper niedriger zu halten als ein Oberflächenpotential, welches der lichtempfindliche Körper aufwies, als ein Entwicklungsvorgang begonnen wurde.

4. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Trans port-Geschwindigkeit des den Entwickler tragenden Körpers nicht so hoch ist, den Entwickler auf der Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung aufzuschmelzen, aber höher ist als eine Ge schwindigkeit, mit der sich eine Oberfläche des lichtempfindli chen Körpers bewegt, wenn ein statisches latentes Bild entwic kelt wird.

5. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Absolut wert eines Oberflächenpotentials des lichtempfindlichen Körpers um 100 V-500 V höher eingestellt ist als ein Absolutwert ei nes Potentials des den Entwickler tragenden Körpers.

6. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der lichtemp findliche Körper auf eine Polarität entgegengesetzt zu einer Polarität des Entwicklers als eine Folge einer reibungselektri schen Aufladung aufgeladen ist.

7. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Entwick ler ein nicht-magnetischer Einkomponenten-Entwickler ist.

8. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei:
die Entwicklungseinrichtung vom Typ einer umgekehrten Ent wicklung ist, um einen negativ aufgeladenen Entwickler an einen belichteten Abschnitt einer Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers anzuziehen; und
das Konstantspannungselement eine konstante Spannung er zeugt unter Verwendung eines von der Oberfläche des lichtemp findlichen Körpers zu der Spannungsquelle fließenden Stromes.

9. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei:
die Entwicklungseinrichtung vom Typ einer normalen Ent wicklung ist, um einen positiv aufgeladenen Toner an einen nicht belichteten Abschnitt einer Oberfläche des lichtempfind lichen Körpers anzuziehen; und
das Konstantspannungselement eine konstante Spannung er zeugt unter Verwendung eines von der Oberfläche des lichtemp findlichen Körpers zu der Spannungsquelle fließenden Stromes.

10. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kon stantspannungselement eine Spannung im Bereich von 10 V bis 500 V erzeugt.

11. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei ein primäres Kunstharz des nicht-magnetischen Einkomponenten-Entwicklers eines aus einem Stryrol-Acryl-Copolymer und einem Polyester harz ist.

12. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der den Ent wickler tragende Körper eine Entwicklungswalze ist, wobei eine Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungswalze um einen Faktor von 1.1 bis 2.0 erhöht ist bezogen auf eine Geschwindigkeit, mit der sich die Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers bei der Entwicklung eines statischen latenten Bildes bewegt.

13. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der den Ent wickler tragende Körper aus einem leitfähigen, nachgiebigen Gummiwerkstoff gebildet ist.

14. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 13, wobei der den Entwickler tragende Körper einen Widerstandswert in einem Be reich zwischen 10⁶Ω und 10⁸Ω aufweist.

15. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 13, wobei der den Entwickler tragende Körper eine Härte im Bereich zwischen 50° und 90° in ASKER C besitzt.

16. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Entwick lerschichtdicke-Reguliereinrichtung mit Aluminium oder Eisen gefertigt ist.

17. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Entwick lerschichtdicke-Reguliereinrichtung aus einem leitfähigen Kunststoff gebildet ist.

18. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit ei ner Feder zur Beaufschlagung der Entwicklerschichtdicke-Regu liereinrichtung gegen den den Entwickler tragenden Körper unter einem vorbestimmten Druck.

19. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 18, wobei der vorbe stimmte Druck in einem Bereich zwischen 500gf und 2000gf liegt.

20. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die die Spannungsquelle und die Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung verbindende Strecke eine Leitung zum Anlegen einer Spannung für die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung ist, wobei die Leitung zum Anlegen einer Spannung in einem Rah men der Entwicklungseinrichtung eingebettet ist.

21. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der licht empfindliche Körper einen organischen photoleitfähigen Film aufweist, dessen primäres Kunstharz ein Polycarbonat ist.

22. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der licht empfindliche Körper eine zylindrische lichtempfindliche Trommel ist.

23. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit ei ner den Entwickler zu führenden Einrichtung zum Transport und zur Zufuhr des Entwicklers zu dem den Entwickler tragenden Kör per.

24. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 23, wobei die den Entwickler zuführende Einrichtung eine Tonerzuführwalze ist, wobei die Tonerzuführwalze an dem den Entwickler tragenden Körper herum angeordnet ist zur Drehung ohne jeglichen körper lichen Kontakt mit dem den Entwickler tragenden Körper.

25. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 24, wobei die Toner zuführwalze ein regelmäßiges Polyprisma ist, wobei eine polygo nale Fläche des regelmäßigen Polyprismas fünf bis acht Seiten aufweist.

26. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 23, weiterhin mit ei ner Tonerrührwalze zum Rühren des Entwicklers zum Transport des Entwicklers zu der den Entwickler zuführenden Einrichtung.

27. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 24, wobei der den Entwickler tragende Körper eine Entwicklungswalze ist, wobei eine Drehachse der Entwicklungswalze und eine Drehachse der Tonerzuführwalze parallel zueinander sind.

28. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 27, weiterhin mit ei ner den Entwickler auftragenden Einrichtung, die um eine Sei tenfläche der Entwicklungswalze herum angeordnet ist, um den von der Tonerzuführwalze transportierten Entwickler gegen die Entwicklungswalze zu drücken, wobei die den Entwickler auftra gende Einrichtung eine kreisbogenförmige konvexe Fläche gegen über der Seitenfläche aufweist, wobei die den Entwickler auf tragende Einrichtung einen Endabschnitt besitzt, der eine Sei tenfläche der den Entwickler zuführenden Walze berührt, um den an der den Entwickler zuführenden Walze haftenden abzustreifen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, weiterhin mit einer den Ent wickler rührenden Walze zum Rühren des Entwicklers zum Trans port des Entwicklers zu der den Entwickler zu führenden Einrich tung, wobei die den Entwickler auftragende Einrichtung mit ei ner Durchgangsbohrung versehen ist, und überschüssiger durch die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung abgestreifter Toner durch die Durchgangsbohrung hindurch zu der den Entwick ler rührenden Walze zurückgeführt wird.

30. Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Entwicklung eines auf einem lichtempfindlichen Körper ge bildeten statischen latenten Bildes mit:
einem den Entwickler tragenden Körper, um eine Entwickler schicht auf einer Oberfläche davon zu halten und zum Transport eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtemp findlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle eines Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung zugeführt wird;
eine leitfähige Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung, die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Ent wicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwick ler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
einem Element zur Erzeugung einer Potentialdifferenz, das in der die Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke-Re guliereinrichtung verbindenden Strecke vorgesehen ist, um eine zweite Spannung durch die Erzeugung einer Potentialdifferenz zwischen der Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke- Reguliereinrichtung unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen einem Oberflächenpotential des licht empfindlichen Körpers und einem Potential der Spannungsquelle erzeugten Stromes an der Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung anzulegen, wobei sich die zweite Spannung von der er sten Spannung unterscheidet.

31. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 30, wobei das Element zur Erzeugung einer Potentialdifferenz ein Widerstand ist.

32. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 30, wobei das Element zur Erzeugung einer Potentialdifferenz ein Varistor ist.

33. Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Entwicklung eines auf einem lichtempfindlichen Körper ge bildeten statischen latenten Bildes mit:
einem den Entwickler tragenden Körper, um eine Entwickler schicht auf einer Oberfläche davon zu halten und zum Transport eines Entwicklers durch körperlichen Kontakt mit dem lichtemp findlichen Körper, wobei dem den Entwickler tragenden Körper eine konstante erste Spannung einer Spannungsquelle eines Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung zugeführt wird;
eine leitfähige Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrich tung, die mit der Spannungsquelle verbunden ist, um die Ent wicklerschicht durch körperlichen Kontakt mit dem den Entwick ler tragenden Körper auf eine konstante Dicke einzustellen; und
einem Konstantspannungselement, welches den einer die Spannungsquelle und die Entwicklerschichtdicke-Regulierein richtung verbindenden Strecke vorgesehen ist, um eine zweite Spannung an die Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung anzulegen durch die Erzeugung einer konstanten Spannung unter Verwendung eines Stromes, der zwischen der Spannungsquelle und der Entwicklerschichtdicke-Reguliereinrichtung fließt, wobei sich die zweite Spannung von der ersten Spannung unterscheidet,
wobei die Entwicklungseinrichtung am Hauptkörper der Bil derzeugungsvorrichtung anbringbar und von diesen abnehmbar ist,
wobei die Entwicklungseinrichtung durch einen einzigen Verbindungsanschluß mit der Spannungsquelle des Hauptkörpers der Bilderzeugungsvorrichtung elektrisch verbunden ist, wenn sie am Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist,
wobei der einzige Verbindungsanschluß aus einem Anschluß abschnitt, der an einem Rahmen der Entwicklungseinrichtung aus gebildet ist und einem anderen Anschlußabschnitt besteht, der am Hauptkörper der Bilderzeugungsvorrichtung ausgebildet ist, wobei der eine Anschlußabschnitt und der andere Anschlußab schnitt trennbar sind.