DE19956795B4

DE19956795B4 - Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE19956795B4
Application number: DE19956795A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Naito; Shinichi Yaoi; Katsuya Shimatsu; Jun Shimizu
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: US6229978B1; DE19956795A1; JP2000231262A

Abstract

Entwicklungsgerät zum Transportieren von Entwickler, welcher Tonerpulver und Magnetpulver umfaßt, zu einem Bildträger (200), um eine Entwicklung dieses Bildträgers (200) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, da es umfaßt: eine Entwicklungswalze (10; 10A, 10S), umfassend einen festen Magneten (11) mit einem daran angeordneten Transportmagnetpol, sowie eine drehbare Hülse (12), die zu einer Drehung um eine äußere Peripherie dieses festen Magneten (11) angetrieben wird, zum Halten des Entwicklers an einer äußeren Peripherie dieser drehbaren Hülse (12) unter Verwendung einer magnetischen Kraft des festen Magneten (11) und zum Transportieren des Entwicklers zu einer Entwicklungsregion des Bildträgers (200), so daß der Bildträger (200) mit dem Entwickler in der Entwicklungsregion entwickelt wird; ein Entwicklerregulierelement (50) zum Regulieren der Menge des an einer äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze (10; 10A, 10B) festgehaltenen Entwicklers und zum gleichzeitigen Glätten des Entwicklers; eine Transportwalze (70), umfassend einen festen Magneten (71) mit einem Transportmagnetpol, sowie eine drehbare Hülse (72), die...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Entwicklungsgerät, welches für eine Verwendung mit einem Druckgerät des Typs mit elektrostatischer Entwicklung geeignet ist, in welchem beispielsweise ein Zweikomponentenentwickler, welcher durch Mischen von Tonerpulver und Magnetpulver hergestellt wird, dazu verwendet wird, ein Bild auf einem photosensitiven Bildträger zu entwickeln.
2. Beschreibung des relevanten Standes der Technik
Bei einem Druckgerät, welches die elektrostatische Photographie anwendet, wird zuerst ein photosensitiver Bildträger (nachstehend als photosensitive Trommel bezeichnet) in einem geladenen Zustand dem Licht eines Druckmusters ausgesetzt, um ein elektrostatisches Latentbild auf einer äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel zu bilden. Währenddessen wird in einem Entwicklungsgerät des Druckgerätes ein Zweikomponentenentwickler, der durch Mischen von Tonerpulver und Magnetpulver (Träger) erzeugt wird, einer äußeren Umfangsfläche einer Entwicklungswalze zugeführt, um eine Schicht des Entwicklers mit einer geeigneten Dicke auf der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze zu bilden, wobei die Entwicklungswalze im Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel drehangetrieben wird, um das auf der photosensitiven Trommel gebildete elektrostatische Latentbild mit dem Entwickler zu entwickeln.
Dann wird das auf diese Weise auf der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel gebildete Tonerpulverbild auf Druckpapier übertragen. Danach wird das nichtfixierte Tonerbild auf dem Druckpapier mittels einer Fixiereinheit fixiert, um den gewünschten Druck zu bewirken.
In dem Entwicklungsgerät wird die Menge an Tonerpulver, welches durch den Druckvorgang verbraucht wird, aus einem Detektierergebnis eines Tonerdichtesensors, eines Druckdichtesensors oder eines ähnlichen Sensors berechnet, und eine Menge an Tonerpulver, die der Menge an verbrauchtem Tonerpulver entspricht, wird von einem Tonerschacht in das Entwicklungsgerät nachgefüllt.
Das Entwicklungsgerät umfaßt gewöhnlich beispielsweise eine Vielzahl von Rühr- und Transportschnecken, Rührblättern oder ähnlichen Elementen, die in einer Position unterhalb einer Tonernachfüllöffnung des Tonerschachts angeordnet sind. Die Rühr- und Transportschnecken oder ähnliche Elemente erstrecken sich parallel zueinander und sind nebeneinander angeordnet, und sie werden so drehangetrieben, daß sie das Tonerpulver und den Träger rühren und mischen, um den Entwickler zu erzeugen und um den Entwickler zu transportieren.
Die Entwicklungswalze umfaßt einen fest angeordneten Magneten in der Form einer Welle mit einer Vielzahl von Transportmagnetpolen, und eine drehbare Hülse in der Form eines hohlen Rohres aus einem nicht-magnetischen Material, wie etwa einer Aluminiumlegierung, die für eine Drehung um den fest angeordneten Magneten herum aufgepaßt ist. Der Entwickler kann an eine äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse angezogen und durch die drehbare Hülse transportiert werden, wenn die drehbare Hülse drehangetrieben wird.
Die Entwicklungswalze ist in der Nähe von und parallel zu der photosensitiven Trommel angeordnet, und sie empfängt den gerührten und gemischten Entwickler von den anliegenden Entwicklertransportwalzen, Rühr- und Transportschnecken oder ähnlichen Elementen an der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Entwicklungsregion, in welcher die photosensitive Trommel durch die Entwicklungswalze entwickelt wird.
Ferner ist ein Regulierelement parallel zu der Entwicklungswalze und über eine Gesamterstreckung der Entwicklungswalze auf der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Region der Entwicklung der photosensitiven Trommel durch die Entwicklungswalze, jedoch auf der stromabwärtigen Seite bezüglich der Entwicklerempfangsposition der Entwicklungswalze angeordnet, und zwar mit einem vorgegebenen, zwischen dem Regulierelement Und der Entwicklungswalze belassenen Spalt. Das Regulierelement wirkt so, daß es die Menge an Entwickler an der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze auf einen festen Betrag reguliert und den Entwickler glättet (begradigt).
In dem Entwicklungsgerät mit dem oben beschriebenen Aufbau wird von dem Tonerschacht nachgefülltes Tonerpulver gerührt und mit einem Träger gemischt, und als Zweikomponentenentwickler durch die Rühr- und Transportschnecken, die Rührblätter oder ähnliche Elemente transportiert. Der Entwickler wird direkt oder durch die Entwicklertransportwalze an die Entwicklungswalze übergeben.
Der an die Entwicklungswalze übergebene Entwickler wird durch die Hülse der drehangetriebenen Entwicklungswalze transportiert und sodann durch das Regulierelement so reguliert, daß die Menge des Entwicklers an der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze (die Dicke des Entwicklers) fest ist. Dann haftet nur das in dem Entwickler enthaltene Tonerpulver an dem elektrostatischen Latentbild der photosensitiven Trommel, und es entwickelt das elektrostatische Latentbild auf der photosensitiven Trommel.
Andererseits wird der Träger in dem Entwickler wieder in das Entwicklungsgerät transportiert, wobei er auch nach der Entwicklung der photosensitiven Trommel an der Hülse der Entwicklungswalze angezogen bleibt. Dann wird der Träger von der Entwicklungswalze in dem Entwicklungsgerät gelöst und sodann gesammelt. Der gesammelte Träger wird durch die Rühr- und Transportschnecken oder dergleichen gerührt und wieder mit von der Entwicklungswalze ergänztem Tonerpulver gemischt.
Es sei bemerkt, daß, um das Rühren und Mischen durch die Rühr- und Mischschnecken oder dergleichen zu erleichtern, eine Technik des Formens der Partikel des Toners in eine abgerundete Form allgemein übernommen wurde. Um ein Verklumpen von Tonerpulver zu verhindern, wird ferner allgemein eine Technik der Zugabe eines Zusatzes zum Tonerpulver angewendet.
In dem oben beschriebenen Entwicklungsgerät wird die Menge an durch den Druckvorgang verbrauchtem Tonerpulver aus einem Detektierergebnis eines Tonerdichtesensors, eines Druckdichtesensors oder eines ähnlichen Sensors berechnet, und es wird eine Menge an Tonerpulver, die der Menge an verbrauchtem Tonerpulver entspricht, in das Entwicklungsgerät vom Tonerschacht her nachgefüllt. Dann wird in dem Entwicklungsgerät das nachgefüllte Tonerpulver unter Verwendung der Rühr- und Transportschnecken oder ähnlicher Elemente gerührt und mit dem Träger gemischt, um Entwickler herzustellen, und der Entwickler wird für die Entwicklung verwendet. Bei einem solchen Druckvorgang, welcher den Verbrauch einer großen menge an Tonerpulver mit sich bringt, wie etwa dem fortlaufenden (kontinuierlichen) Drucken oder dem Drucken eines hohen Druckverhältnisses, wird eine große Menge an Tonerpulver von dem Tonerschacht in das Entwicklungsgerät nachgefüllt. Da jedoch das Tonerpulver eine vergleichsweise kleine Partikelgröße (beispielsweise annähernd 6 bis 10 μm) hat, zeigt das Tonerpulver dazu, verklumpt zu sein, wenn eine große Menge an Tonerpulver mit einem Mal von dem Tonerschacht in das Entwicklungsgerät nachgefüllt wird.
Insbesondere bei einem Hochgeschwindigkeitsdruckgerät wird gefordert, daß das Rühren und Mischen von Tonerpulver und Träger in einer kurzen Zeit durchgeführt wird. Da jedoch die Belastung auf das Rührantriebssystem einschließlich der Rühr- und Transportschnecken usw. sowie auf den Entwickler ansteigt, wenn die Rührgeschwindigkeit durch die Rühr- und Transportschnecken oder dergleichen ansteigt, kann die Rührgeschwindigkeit nicht sehr weit erhöht worden. Als Ergebnis wird der Entwickler in einem örtlich verklumpten Zustand zu der Entwicklungswalze transportiert, bevor er ausreichend gerührt und gemischt worden ist. Wenn ein solches verklumptes Tonerpulver von der photosensitiven Trommel auf das Druckpapier übertragen wird, dann zeigt ein sich daraus ergebender Druck keine gute Druckqualität.
Die DE 3941942 A1 , JP 60-073 662 A , JP 07-044 018 A und JP 61-095 369 A zeigen Entwicklungsgeräte, welche die erfindungsgemäße Anordnung des Regulierelements zum Zerstreuen von verklumpten Toner an der Transportwalze auch durch eine Zusammenschau und unter Zubilligung des Fachwissens nicht nahelegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Entwicklungsgerät vorzusehen, welches den Transport von verklumptem Tonerpulver zu einem Bildträger verhindert und dadurch einen Druck hoher Qualität sicherstellt.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Gegenmaßnahme ergriffen, um verklumptes Tonerpulver zu zerstreuen, wenn eine Entwicklung eines Bildträgers mit Entwickler, der Tonerpulver und Magnetpulver enthält, durchgeführt wird.
Die vorlliegende Erfindung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 definiert.
Da die Dichte des Entwicklers durch die Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner erhöht wird und verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler zermahlen und verteilt wird, gelangt außerdem bei dem Entwicklungsgerät kein derartiges verklumptes Tonerpulver überhaupt zum Bildträger, und infolgedessen kann die Druckqualität erhöht werden.
Das Element zum Zerstreuen von verklumptem Toner kann so angeordnet sein, da eine Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze am kürzesten ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, welcher die Position des Transortmagnetpoles des festen Magneten der Transportwalze einschließt. Wo das Element zum Zerstreuen von verklumptem Toner auf diese Weise angeordnet ist, wird ein Kamm des Entwicklers durch die Magnetkraft des festen Magneten zwischen dem Element zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren umfangsfläche der Transportwalze gebildet, und die Kraft, die wirkt, um einen solchen Kamm zu bilden, wirkt als Stoßkraft, um verklumptes Tonerpulver unter Druck mit der Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt zu bringen. Außerdem wird auch verklumptes Tonerpulver eines unteren Schichtbereiches des Entwicklers zerstreut. Infolgedessen ergibt sich ein Vorteil dahingehend, daß verklumptes Tonerpulver wirksam zerstreut werden kann, Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gebracht werden, in denen gleiche Teile oder Elemente durch gleiche Bezugssymbole bezeichnet sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 bis 4 und die zugehörige Beschreibung gehören nicht zur Erfindung sondern dienen zu deren besserem Verständnis.
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Konstruktion eines Entwicklungsgerätes gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung zeigt;
2 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Anordnung eines Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner mit Bezug auf eine Entwicklungswalze des Entwicklungsgerätes der 1 illustriert;
3 ist eine schematische Seitenansicht, welche einen Betrieb eines Entwicklerregulierelementes und des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner des Entwicklungsgerätes der 1 illustriert;
4 ist ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen der Distanz zwischen einer Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner und einer äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze des Entwicklungsgerätes der 1, einem Bereich eines Transportmagnetpols eines* festen Magneten der Entwicklungswalze von einer Spitzenposition aus und einem Winkel illustriert, der durch die Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner und eine tangentiale Richtung der Entwicklungswalze definiert ist;
5 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Konstruktion eines Entwicklungsgerrätes gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist eine schematische Seitenansicht, welche eine Einstellposition eines Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner mit Bezug auf eine Transportwalze des Entwicklungsgerätes der 5 illustriert;
7 ist ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen der Distanz zwischen einer Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner und einer äußeren Umfangsfläche einer Entwicklungswalze des Entwicklungsgerätes der 5, einem Bereich eines Transportmagnetpols eines festen Magneten der Entwicklungswalze von einer Spitzenposition aus und einem Winkel illustriert, welcher durch die Kontaktfläche des Elementes zum Zerstreuen von verklumptem Toner und eine tangentiale Richtung der Entwicklungswalze definiert wird; und
8 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Konstruktion einer Abwandlung von dem Entwicklungsgerät der 5 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN
A. Erste Ausgestaltung
Es wird zuerst auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Dort ist ein Entwicklungsgerät gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung gezeigt. Das gezeigte Entwicklungsgerät, ist als Entwicklungsgerät 100 bezeichnet, und es wird beispielsweise bei einem Druckgerät mit Elektrophotographie verwendet, wobei es ein Bild einer photosensitiven Trommel (Bildträger) 200 mit einem Zweikomponentenentwickler entwickelt, welcher aus Tonerpulver und einem Träger (Magnetpulver) zusammengesetzt ist. Zu diesem Zweck umfaßt das Entwicklungsgerät 100 eine Entwicklungswalze 10, ein Paar Rühr- und Transportschnecken 20 bzw. 21, ein Gehäuse 30, einen Tonerschacht 40, ein Entwicklerregulierelement 50 und ein Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, wie in 1 zu sehen ist.
Mit Bezug auf die 1 und 2 umfaßt die Entwicklungswalze 10 einen festen Magneten 11 in der Form einer Welle, mit Transportmagnetpolen S1, S2, N1, N2 und N3, sowie eine drehbare Hülse 12 in der Form eines hohlen Rohres aus einem nichtmagnetischen Material, wie etwa einer Aluminiumlegierung. Die drehbare Hülse 12 ist für eine Drehung um den festen Magneten 11 herum aufgepaßt.
Der Transportmagnetpol N1 des festen Magneten 11 hat die Funktion, einen Entwickler aufzunehmen, und die Transportmagnetpole S1, N2 und N3 haben die Funktion, den Entwickler zu transportieren, während der Transportmagnetpol S2 die Funktion hat, eine Entwicklung zu bewirken.
Während der feste Magnet 11 fest angeordnet ist, wird die drehbare Hülse 12 durch ein nicht gezeigtes Antriebssystem zu einer Drehung in einer Richtung (durch eine Pfeilmarkierung a in 1 angezeigte Richtung) angetrieben, in der sie durch die photosensitive Trommel 200 begleitet wird, wenn die photosensitive Trommel 200 in einer Richtung (durch eine Pfeilmarkierung j in 1 angezeigte Richtung) drehangetrieben wird.
Infolgedessen zieht die Entwicklungswalze 10 zuerst den Entwickler von der Rühr- und Transportschnecke 20 an eine äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 an, und zwar unter Einsatz einer Magnetkraft des Transportmagnetpols N1, und transportiert sodann den Entwickler zu einer Entwicklungsregion 210 zwischen der photosensitiven Trommel 200 und der Entwicklungswalze 10, in der eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 durchgeführt werden soll, wobei der Entwickler auf der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 festgehalten wird, und zwar unter Einsatz einer Magnetkraft der Transportmagnetpole S1, N2 und S2. Sodann wird in der Entwicklungs- oder Druckregion 210 ein Kamm des Entwicklers durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols 52 gebildet, wie in 3 zu sehen ist, und eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 wird mit dem Entwickler durchgeführt.
Die Entwicklungswalze 10 ist neben der photosensitiven Trommel 200 liegend angeordnet und erstreckt sich parallel dazu. Außerdem ist die Entwicklungswalze 10 neben der Rühr- und Transportschnecke 20 liegend angeordnet, und zwar auf der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Position der photosensitiven Trommel 200 um die Entwicklungswalze 10 herum, derart, daß sie durch die Rühr- und Transportschnecken 20 und 21 gerührten und gemischten Entwickler von der Rühr- und Transportschnecke 20 übernimmt.
Das Entwicklerregulierelement 50 ist ein Element in der Form einer Platte, die auf der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Position der Entwicklungsregion 210 der photosensitiven Trommel 200 um die Entwicklungswalze 10 herum angeordnet ist, jedoch auf der stromabwärtigen Seite bezüglich der Position der Entwicklerübernahme von der Rühr- und Transportschnecke 20, und zwar derart, daß sie sich parallel zu der Entwicklungswalze 10 über die gesamte Ausdehnung der Entwicklungswalze 10 erstreckt, wobei zu der Entwicklungswalze 10 ein vorgegebener Spalt belassen ist. Das Entwicklerregulierelement 50 wirkt in der Weise, daß es die Menge an Entwickler auf der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 auf einen festen Betrag reguliert und den Entwickler glättet.
Das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist ein Element in der Form einer Platte, die auf der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Position des Entwicklerregulierelementes 50 um die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 herum, angeordnet ist, jedoch auf der stromabwärtigen Seite bezüglich der Position der Rühr- und Transportschnecke 20 um die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 herum mit einem vorgegebenen Spalt, der zu der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 belassen ist. Das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist so ausgebildet, daß zumindest eine Fläche (Kontaktfläche) 60a desselben, welche der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 gegenüberliegt, eine flache Fläche ist.
So wird verklumptes Tonerpulver in dem an der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 festgehaltenen Entwickler unter Druck mit der Kontaktfläche 60a in Kontakt gebracht, so daß es zerstreut werden kann, wie in der 3 zu sehen ist.
Mehr im einzelnen ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in einer zu dem Transportmagnetpol S1 des festen Magneten 11 gegenüberliegenden Lage angeordnet, derart, daß, wie in 2 gezeigt ist, der Winkel α, welcher zwischen der Kontatkfläche 60a desselben und der zu der Entwicklungswalze 10 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 tangentialen Richtung definierte Winkel α ein vorgegebener Winkel sein kann, wie beispielsweise –20° ≤ α ≤ 20°. Es sei bemerkt, daß dann, wenn der zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Entwicklungswalze 10 (drehbare Hülse 12) tangentialen Richtung definierte Winkel α größer als der oben erwähnte Winkelbereich ist, die minimale Distanz zwischen der drehbaren Hülse 12 und der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner sowie ein Spielraum der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner von einer Magnetpol-Sitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 um so viel kleiner werden, und deshalb eine Justierung bezüglich der Dimensionen für eine Einstellung des Winkels α erforderlich ist.
Außerdem ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, daß eine Fläche (Rückfläche) 60b desselben, die der Kontaktfläche 60a abgewandt ist, annähernd um 45° bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist, so daß Entwickler sich nicht auf der Rückfläche 60b des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner sammelt.
Es sei bemerkt, da, wenn auch in der vorliegenden Ausgestaltung der zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Entwicklungswalze 10 tangentialen Richtung definierte Winkel α auf –20° ≤ α ≤ 20° eingestellt ist, dieser nicht auf diesen spezifischen Winkelbereich beschränkt ist, sondern irgendeinen Wert haben kann, ohne dass man damit aus dem Umfang und dem Gedanken der vorliegenden Erfindung heraustritt.
Wenn auch in der ersten Ausgestaltung das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß die Rückfläche 60b desselben annähernd um 45° bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist, ist ferner der Neigungswinkel nicht auf den spezifischen wert beschränkt, sondern er kann irgendeinen Wert haben, wenn das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so konstruiert ist, daß Entwickler sich nicht auf der Rückfläche 60b desselben sammelt.
Abgesehen davon ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, daß dessen Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a desselben und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 (drehbare Hülse 12) am kürzesten ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches (Winkel θ), beispielsweise einem Bereich von –15° ≤ θ ≤ 15° von der Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 aus liegt. Der vorgegebene Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 ist vorzugsweise –10° ≤ θ ≤ 10°. Es sei bemerkt, daß in der ersten, in 2 gezeigten Ausgestaltung das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in einer Position angeordnet ist, bei der der Winkel θ gleich 0° ist.
Kurz gesagt ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so konstruiert, daß Entwickler, welcher an die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 der Entwicklungswalze 10 angezogen und durch diese transportiert wird, unter Druck mit der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt gebracht wird, wenn der Entwickler einen Kamm bei der Position auf dem Transportmagnetpol S1 bildet.
Infolgedessen kann die Kraft des Trägers des Entwicklers, die durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols S1 ausgeübt wird, um einen Kamm zu bilden, wenn der Entwickler in Kontakt mit der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner gebracht wird, wie in 3 gezeigt ist, als Stoßkraft zum Pressen des Entwicklers gegen die Kontaktfläche 60a verwendet werden. Ferner kann verklumptes Tonerpulver in einem unteren Schichtbereich der Entwicklerschicht, die auf der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 gebildet ist, zerstreut werden, wenn ein Kamm bei der Position gebildet wird, bei der die Distanz zwischen dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 12 am kürzesten ist.
4 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 des Entwicklungsgerätes 100 der ersten, oben beschriebenen Ausgestaltung, dem Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 aus und dem Winkel (α) illustriert, welcher zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Entwicklungswalze 10 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 tangentialen Richtung definiert ist.
Es sei bemerkt, daß das Diagramm der 4 unter den folgenden Bedingungen erhalten wird. Im einzelnen ist der äußere Durchmesser der drehbaren Hülse 12 der Entwicklungswalze 10 gleich 30 mm, der Spitzenwert der Magnetflußdichte des Transportmagnetpols N1 ist 500 Gauss, und der Spitzenwert der Magnetflußdichte des Transportmagnetpols S1 ist gleich 680 Gauss. Ferner wird Magnetpulver aus Magnetit mit einer mittleren Partikelgröße von annähernd 100 μm für den Träger verwendet, und Styrol-Acryl-Tonerpulver mit einer mittleren Partikelgröße von annähernd 10 μm, welchem hydrophobe Kieselsäure mit einer mittleren Partikelgröße von annähernd 200 nm mit einem Gewichtsprozent zugegeben wird, wird für das Tonerpulver verwendet, und ein Zweikomponentenentwickler, den man durch Mischen des Styrol-Acryl-Tonerpulvers mit 3 Gew.-% in den Träger erhält, wird als Entwickler verwendet. Ferner ist die kürzeste Distanz zwischen der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 und der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner gleich 1,00 mm, und die Plattendicke des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist gleich 2,0 mm.
Aus der 4 kann man sehen, daß, wenn unter den oben beschriebenen Bedingungen α = 0° ist, d. h. die Kontaktfläche 60a parallel zu der zur Entwicklungswalze 10 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 tangentialen Richtung ist, dann da, wo das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so positioniert ist, daß die Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a desselben und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 kleiner als annähernd 0,9 mm ist, die Dicke einer resultierenden Entwicklerschicht ungenügend wird, und eine notwendige und ausreichende Menge an Entwickler nicht zu der bezüglich des Entwicklerregulierelementes 50 stromabwärtigen Seite geführt wird, was eine unzureichende Entwicklung zur Folge hat, und da, wo der Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 aus gleich –10° ≤ θ ≤ 10° ist, eine Zerstreuung von verklumptem Tonerpulver wirkungsvoll durch die Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner durchgeführt wird, was dazu führt, daß man eine ausreichende Entwicklung erreicht. Ferner kann man sehen, daß insbesondere da, wo θ = 0° ist, der Freiheitsgrad hinsichtlich der Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 maximal ist und der Freiheitsgrad bei der Konstruktion am höchsten ist.
Ferner kann man sehen, daß dann, wenn der Winkel α, der zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Entwicklungswalze 10 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 tangentialen Richtung definiert ist, auf 20° oder –20° eingestellt ist, der Bereich der Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10, innerhalb dessen eine gute Entwicklung erreicht werden kann, reduziert ist.
Ferner ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, da Entwickler mit der Kontaktfläche 60a desselben nur in einer vorgegebenen Region in Kontakt kommt (beispielsweise einer Region von einer Dimension an, die gleich der Distanz zwischen der drehbaren Hülse 12 und dem Entwicklerregulierelement 50 ist, bis zu einer anderen Dimension, die um annähernd 1 mm größer als diese Distanz ist). Das erhöht die Verklumpungsdichte des Entwicklers, und infolgedessen kann verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler wirkungsvoll zerstreut werden.
Die vorgegebene Region der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist bis zu einem gewissen Grade durch die Distanz zwischen der drehbaren Hülse 12 der Entwicklungswalze 10 und der photosensitiven Trommel 200 sowie die Distanz zwischen der drehbaren Hülse 12 und dem Entwicklerregulierelement 50 zum Bilden einer Entwicklerschicht mit einem Dickenoptimum auf die zuerst erwähnte Distanz auf der drehbaren Hülse 12 beschränkt.
Wo der Entwickler nur mit der oben beschriebenen vorgegebenen Region des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Berührung kommt, hat man keinen Einfluß desselben auf die Glättung des Entwicklers durch das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner auf der stromabwärtigen Seite.
Es sei bemerkt, daß die optimale Distanz zwischen der drehbaren Hülse 12 der Entwicklungswalze 10 und dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner von der Verklumpungseigenschaft des Tonerpulvers, dem Durchmesser der Entwicklungswalze 10, dem Typ des Trägers, der Leistung des Magnetpols der Entwicklungswalze 10 usw. abhängt.
Es sei bemerkt, daß wenn auch in der vorliegenden Ausgestaltung der Winkel θ, der zwischen der Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 am kürzesten ist, und die Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 der Entwicklungswalze 10 innerhalb des Bereiches von –15° ≤ θ ≤ 15° liegt, der Winkel nicht auf einen Wert des erwähnten spezifischen Bereiches begrenzt ist, sondern irgendein Wert sein kann, ohne daß man aus dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Ausgestaltung heraustritt.
Wenn auch die Magnetflußdichte des Transportmagnetpols S1 bei der Position, bei welcher das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angeordnet ist, vorzugsweise höher als 600 Gauss im Spitzenwert ist, so hat ferner der Transportmagnetpol S1 in geeigneter Weise annähernd 400 bis 1200 Gauss, wenn man die Transportleistung für den Entwickler und Relationen zu den anderen Transportmagnetpolen N1, N2, N2 und S2 in Betracht zieht. Da der Druck (Entwicklerdruck), der in dem Entwickler erzeugt wird, wenn der Entwickler zwischen dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 hindurchtritt, von der durch den Transportmagnetpol N1 mitgenommenen Menge des Entwicklers abhängt, ist ferner bei der Konstruktion der Entwicklungswalze 10 auch die Einstellung der Magnetkraft des Transportmagnetpols N1, der für die Mitnahme des Entwicklers eingesetzt wird, wichtig, um die Magnetflußdichten der Transportmagnetpole N1, N2, N3, S1 und S2 zu bestimmen.
Es sei bemerkt, dass die Fläche (Rückfläche) 60b des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, die von der Kontaktfläche 60a abgewandt ist, vorzugsweise so ausgebildet ist, daß ein Ansammeln von Entwickler auf dieser verhindert wird, und zu diesem Zweck ist in der oben beschriebenen Ausgestaltung das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in der Form einer Platte in einer um annähernd 45° aus einer horizontalen Ebene geneigten Lage angeordnet. Allerdings ist die Gegenmaßnahme zum verhindern einer Ansammlung von Entwickler auf der Rückfläche 60b des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner nicht auf die oben beschriebene spezifische Konstruktion begrenzt, sondern, kann verschiedene Formen haben, ohne daß man damit aus dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Ausgestaltung heraustritt. Beispielsweise kann ein Abfangelement zum Verhindern einer solchen Ansammlung von Entwickler angeordnet werden, oder die Rückfläche 60b des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner kann mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ausgebildet sein.
Ferner ist das Element 60 zum zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagnetischen und leitfähigen Material hergestellt, um ein Anhaften von Trägermaterial in der Form von Magnetpulver an demselben zu verhindern; und um ein Anhaften von Tonerpulver an dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner zu verhindern, wird eine Entwicklungsvorspannung mit einer Polarität, die die gleiche wie die des Tonerpulvers ist, an das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angelegt. Mehr im einzelnen ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagnetischen Metallmaterial wie etwa Aluminium, Bronze oder einem SUS303-Material, einem leitfähigen Harzmaterial oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt. Darüber hinaus ist das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches eine solche ausreichend hohe Festigkeit gegen einen durch den transportierten Entwickler ausgeübten Druck hat, daß eine Auslenkung des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner vermieden wird. Allerdings kann das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner auch nicht aus einem Material des genannten Typs hergestellt sein, sondern kann alternativ dazu durch ein Verstärkungselement oder ein ähnliches Element verstärkt sein, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten.
Der Tonerschacht 40 liefert Tonerpulver unter der Steuerung einer nicht gezeigten Steuerungssektion in das Entwicklungsgerät 100. Die Steuerungssektion berechnet eine durch Drucken verbrauchte Menge an Tonerpulver aus einem Detektierergebnis eines Tonerdichtesensors (nicht gezeigt), eines Druckdichtesensors (nicht gezeigt) oder eines ähnlichen Elementes und steuert den Tonerschacht 40 so, daß eine der verbrauchten Menge entsprechende Menge an Tonerpulver in das Entwicklungsgerät 100 nachgefüllt wird.
Das Gehäuse 30 ist so ausgebildet, daß es die Entwicklungswalze 10, die Rühr- und Transportschnecken 20 und 21, das Entwicklerregulierelement 50, das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und den Entwickler (Tonerpulver und Träger), die oben beschrieben wurden, umgibt, und es hat an einer Innenseite desselben eine geneigte Wand, die sich von einem Boden unterhalb der Entwicklungswalze 10 zu einem Boden unterhalb der Rühr- und Transportschnecke 20 erstreckt, derart, daß sie eine Abwärtsneigung zu der Seite der Rühr- und Transportschnecke 20 hin hat. Der Tonerschacht 40 ist abnehmbar auf einer Deckwand des Gehäuses 30 oberhalb der Rühr- und Transportschnecke 21 montiert.
Die photosensitive Trommel 200, die Entwicklungswalze 10, die Rühr- und Transportschrecken 20 und 21 sowie der Tonerschacht 40 werden durch die nichtgezeigte Steuersektion gesteuert.
Jetzt wird der Betrieb des Entwicklungsgerätes 100 der ersten Ausgestaltung mit der oben beschriebenen Konstruktion mit Bezug auf die Pfeilmarkierungen der 1 und der 3 beschrieben.
Zuerst wird, wie durch eine Pfeilmarkierung f in gestrichelter Linie angezeigt ist, Tonerpulver von dem Tonerschacht auf die Rühr- und Transportschnecke 21 des Entwicklungsgerätes 100 aufgebracht.
Dann wird die Rühr- und Transportschnecke 20 in einer Richtung gedreht, die durch eine Pfeilmarkierung c angezeigt ist, während die Rühr- und Transportschnecke 21 in der Richtung gedreht wird, die durch eine Pfeilmarkierung d angegeben ist, um das auf diese aufgebrachte Tonerpulver zu rühren und mit einem Träger (Entwickler) in dem Gehäuse 30 zu mischen, und um diese als Zweikomponentenentwickler zu transportieren. Der Entwickler wird von der Rühr- und Transportschnecke 20 an die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 der Entwicklungswalze 10 angezogen, und zwar bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 11 der Entwicklungswalze 10.
Der an die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 angezogene Entwickler wird in einer Richtung transportiert, die durch eine Pfeilmarkierung g in gestrichelter Linie angegeben ist, wenn die drehbare Hülse 12 in der Richtung gedreht wird, die durch eine Pfeilmarkierung a angegeben ist, wobei er an die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 angezogen bleibt, und er wird zu einer Stelle zwischen dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 12 geliefert. Dann wird der Entwickler unter Druck mit der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner zwischen dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 12 in Kontakt gebracht. Wenn der so in Kontakt gebrachte Entwickler verklumptes Tonerpulver enthält, dann wird das verklumpte Tonerpulver zermahlen, wie in 3 zu sehen ist, da die Dichte des Entwicklers unter dem Druck ansteigt. Infolgedessen kann ein solches verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler, wie oben beschrieben wurde, zerstreut werden.
Dabei wird ein Kamm des Entwicklers durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 gebildet. Daraufhin wirkt die Kraft, die zur Bildung des Kammes führt, als Stoßkraft, um das verklumpte Tonerpulver gegen die Kontaktfläche 50a zu drücken, und sie wirkt auch in einer Weise, um verklumptes Tonerpulver in einem unteren Schichtbereich des Entwicklers zu zerstreuen.
Dann wird der Entwickler, dessen verklumptes Tonerpulver zerstreut worden ist, durch die drehbare Hülse 12 transportiert, wenn die drehbare Hülse 12 gedreht wird, wobei der Entwickler an der drehbaren Hülse 12 jetzt durch die magnetische Kraft des Transportmagnetpols N2 des festen Magneten 11 angezogen wird, und er wird dann durch das Entwicklerregulierelement 50 auf eine vorgegebene Entwicklerschichtdicke reguliert, wie in 3 zu sehen ist.
Wenn die drehbare Hülse 12 weitergedreht wird, wird der Entwickler in die Entwicklungsregion 210 transportiert, in welcher ein Kamm des Entwicklers durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols S2 des festen Magneten 11 gebildet wird.
Ein von der drehbaren Hülse 12 ferner freier Endabschnitt des Kammes des Entwicklers wird in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 gebracht, und nur das Tonerpulver in dem Entwickler wird an ein elektrostatisches Latentbild angezogen, welches auf der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 gebildet ist, um das elektrostatische Latentbild zu entwickeln.
Der Entwickler (Träger), von welchem das Tonerpulver an die photosensitive Trommel 200 abgegeben wurde, wird durch die drehbare Hülse 12 transportiert, wobei dieser an die drehbare Hülse 12 durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols N3 des festen Magneten 11 angezogen, wird, bis er zu einer Position gelangt, die bezüglich des Transportmagnetpols N3 auf der stromabwärtigen Seite liegt, bei welcher er von dem Transportmagnetpol N3 losgelassen wird. Infolgedessen fällt der Entwickler (Träger) auf den Boden des Gehäuses 30 und bewegt sich sodann entlang dem Boden des Gehäuses 30, wie durch eine Pfeilmarkierung h in 1 durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist. Dann wird der Entwickler (Träger) durch die Rühr- und Transportschnecken 20 und 21 mit von dem Tonerschacht 40 geliefertem Tonerpulver verrührt, so daß er wieder für eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 verwendet wird.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in der Form einer Platte in einer vorgegebenen, beabstandeten Lage zu der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 angeordnet ist, wird auf diese Weise mit dem Entwicklungsgerät 100 der ersten Ausgestaltung verklumptes Tonerpulver im Entwickler unter Druck mit dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt gebracht und als ein Ergebnis eines Anstieges der Dichte des Entwicklers zermahlen. Infolgedessen kann verklumptes Tonerpulver in dem an der äußeren Peripherie der Entwicklungswalze 10 festgehaltenen Entwickler unter Druck mit der Kontaktfläche 60a in Verbindung gebracht und durch diese zermahlen werden, und so wird verhindert, daß verklumptes Tonerpulver zu der photosensitiven Trommel 200 gelangt. Infolgedessen kann die Qualität eines resultierenden Druckes verbesssert werden.
Da verklumptes Tonerpulver durch das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner an der bezüglich der Position des Entwicklerregulierelementes 50 entlang der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 stromaufwärtigen Seite zerstreut wird, wird eine Entwicklerschicht auf der äußeren Umfangsfläche des Entwicklerregulierelementes 50, die durch das Entwicklerregulierelement 50 gerichtet wurde, nicht gestört, und infolgedessen kann die Druckqualität verbessert werden.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in einer zum Transportmagnetpol S1 gegenüberliegenden Lage derart angeordnet ist, daß der Winkel α, der zwischen der Kontaktfläche 60a desselben und der zu der Entwicklungswalze 10 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des fasten Magneten 11 tangentialen Richtung definiert ist, ein vorgegebener Winkel sein kann (beispielsweise –20° ≤ α ≤ 20°), kann ferner verklumptes Tonerpulver mit Sicherheit zerstreut werden.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so konstruiert ist, daß die Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche 60a desselben und der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 (drehbare Hülse 12) am kürzesten ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches (Winkel θ) (beispielsweise –15° ≤ θ ≤ 15°) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 aus liegen kann, wirkt ferner eine Kraft, die durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 11 aufgebracht wird, um einen Kamm des Entwicklers zwischen dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 12 zu bilden, als Stoßkraft, um das verklumpte Tonerpulver unter Druck mit dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt zu bringen, und auch verklumptes Tonerpulver in einem unteren Schichtbereich des Entwicklers an der äußeren Peripherie der drehbaren Hülse 12 wird zerstreut. Infolgedessen kann alles verklumpte Tonerpulver wirksam zerstreut werden.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist, kann ferner ein Anhaften von Trägermaterial in der Form von magnetischem Pulver an dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner verhindert werden. Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem leitfähigen Material hergestellt ist und eine Entwicklungsvorspannung mit einer Polarität, die die gleiche wie die des Tonerpulvers ist, an das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angelegt wird, kann weiter ein Anhaften von Tonerpulver an dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in ähnlicher Weise verhindert werden. Als Ergebnis dessen haftet der Entwickler in keiner Weise an dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, die Qualität des Entwicklers kann gleich gehalten werden, und verklumptes Tonerpulver kann mit Sicherheit zerstreut werden.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß die Fläche (Rückfläche 60b) des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, die von der Kontaktfläche 60a abgewandt ist, um annähernd 45° aus einer horizontalen Ebene heraus geneigt ist, so daß Entwickler sich nicht an der Rückfläche 60b des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner sammeln kann, kann weiter die Menge an Entwickler in dem Entwicklungsgerät 100 gleichbleibend gehalten werden, und die Druckqualität kann aufrechterhalten werden.
Da das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem Element in Form einer Platte gebildet ist und verklumptes Tonerpulver durch das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner vollkommen zerstreut werden kann, kann weiterhin der Mechanismus zum Zerstreuen von verklumpten Tonerpulver in dem Entwicklungsgerät 100 preiswert mit einer vereinfachten Struktur ausgebildet werden.
Da die zur Verhinderung einer Verklumpung des Tonerpulvers durch Zugabe eines Additivs auferlegte Belastung reduziert wird, steigt ferner der Freiheitsgrad bei der Auslegung des Tonerpulvers an.
B. Zweite Ausgestaltung
Die 5 und 6 zeigen ein Entwicklungsgerät gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Es wird zuerst auf die 5 Bezug genommen. Das Entwicklungsgerät 101 der vorliegenden Ausgestaltung ist eine Abwandlung von dem, jedoch unterschiedlich zu dem Entwicklungsgerät 100 der oben beschriebenen ersten Ausgestaltung, indem eine Transportwalze 70 zwischen der Entwicklungswalze 10 und der Rühr- und Transportschnecke 20 angeordnet ist. Mehr im einzelnen umfaßt das Entwicklungsgerät 101 eine Entwicklungswalze 10, eine Transportwalze 70, Rühr- und Transportschnecken 20 und 21, ein Gehäuse 30, einen Tonerschacht 40, ein Entwicklerregulierelement 50 und ein Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner.
Die Transportwalze 70 ist in der Nähe von und an der stromabwärtigen Seite bezüglich der Rühr- und Transportschnecke 20 sowie in der Nähe von und an der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Entwicklungswalze 10 angeordnet, und sie erstreckt sich parallel zu der Entwicklungswalze 10 und zu den Rühr- und Transportschnecken 20 und 21. Die Transportwalze 70 umfaßt einen festen Magneten 71 in der Form einer Welle, mit Transportmagnetpolen S1, S2, N1 und N2, sowie eine drehbare Hülse 72 in der Form eines hohlen Rohres aus einem nichtmagnetischen Material, wie etwa einer Aluminiumlegierung. Die drehbare Hülse 72 ist für eine Drehung auf den festen Magneten 71 aufgepaßt.
Der Transportmagnetpol S1 des festen Magneten 71 hat die Funktion Entwickler aufzunehmen, und die Transportmagnetpole N1, N2 und S2 haben die Funktion Entwickler zu transportieren.
Die drehbare Hülse 72 wird durch ein nicht gezeigtes Antriebssystem zu einer Drehung in einer Richtung angetrieben, die in 5 durch eine Pfeilmarkierung b angegeben ist, während der feste Magnet 71 fest angeordnet ist.
Die Transportwalze 70 zieht demnach Entwickler von der Rühr- und Transportschnecke 20 an eine äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 unter Verwendung einer magnetischen Kraft des Transportmagnetpols S1 an, und transportiert sodann den an der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 festgehaltenen Entwickler zu einer Position in der Nähe der Entwicklungswalze 10 unter Verwendung einer magnetischen Kraft der Transportmagnetpole N1, S2 und N2.
Während in der ersten oben beschriebenen Ausgestaltung das Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in der Nähe der äußeren Peripherie der Entwicklungswalze 10 angeordnet ist, ist in dem Entwicklungsgerät 101 der vorliegenden Ausgestaltung das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, welches eine ähnliche Funktion wie die des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner hat, in der Nähe der äußeren Peripherie der Transportwalze 70 montiert.
Das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist ein Element in der Form einer Platte, die auf der stromaufwärtigen Seite bezüglich einer Position, bei der die Entwicklungswalze der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 am nächsten ist, jedoch an der stromabwärtigen Seite bezüglich der Position der Rühr- und Transportschnecke 20 in einer vorgegebenen beabstandeten Lage zu der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 angeordnet ist. Die Transportwalze 70 ist so ausgebildet, daß wenigstens eine Flache (Kontaktfläche) 61a derselben, die der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 gegenüberliegt, als eine flache Fläche ausgebildet ist, und verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler, der an der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 festgehalten wird, wird unter Druck mit der Kontaktfläche 61a in Verbindung gebracht, so daß es zerstreut werden kann.
Es wird jetzt auf die 6 Bezug genommen. Das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist in einer zu dem Transportmagnetpol N1 des festen Magneten 71 gegenüberliegenden Lage so angeordnet, daß der Winkel α, der zwischen der Kontaktfläche 61a desselben und der zu der Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 tangentialen Richtung definiert ist, ein vorgegebener Winkel sein kann, wie etwa beispielsweise –20° ≤ α ≤ 20°. Es sei bemerkt, daß dann, wenn der zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und einer zu der Transportwalze 70 (drehbare Hülse 72) tangentialen Richtung definierte Winkel α größer als der oben erwähnte Winkelbereich ist, die minimale Distanz zwischen der drehbaren Hülse 72 und der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und ein Spielraum der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner von einer Magnetpol-Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 aus um so viel kleiner wird, und deshalb ist eine Justierung bezüglich der Abmessungen zum Einstellen des Winkels α erforderlich.
Weiter ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, daß eine Fläche (Rückfläche) 61b desselben, die von der Kontaktfläche 61a abgewandt ist, annähernd um 45° bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist, so daß Entwickler sich nicht an der Rückfläche 61b des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner sammeln kann.
Es sei bemerkt, daß, wenn auch in der vorliegenden Erfindung der zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 tangentialen Richtung definierte Winkel α auf –20° ≤ α ≤ 20° eingestellt ist, dieser nicht auf den spezifischen Winkelbereich begrenzt ist, sondern irgendeinen Wert haben kann, ohne daß man aus dem Umfang und dem Gedanken der vorliegenden Erfindung heraustritt.
Wenn auch in der zweiten Ausgestaltung das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß die Rückfläche 61b desselben annähernd um 45° bezüglich einer horizontalen Ebene geneigt ist, so ist doch weiter der Neigungswinkel nicht auf den spezifischen Wert begrenzt, sondern er kann irgendeinen Wert haben, wenn das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so konstruiert ist, daß Entwickler sich nicht an der Rückfläche 61b desselben sammeln kann.
Abgesehen davon ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, daß dessen Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a desselben und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 (drehbare Hülse 72) am kürzesten ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches (Winkel θ), beispielsweise eines Bereiches von –15° ≤ θ ≤ 15° von der Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 aus liegt. Der vorgegebene Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 aus ist vorzugsweise –10° ≤ θ ≤ 10°. Es sei bemerkt, daß in der in 6 gezeigten zweiten Ausgestaltung das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in einer Position angeordnet ist, in der der Winkel θ gleich 0° ist.
Kurz gesagt ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so konstruiert, daß Entwickler, der an die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 der Transportwalze 70 angezogen und durch die die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 der Transportwalze 70 transportiert wird, unter Druck mit der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt gebracht wird, wenn der Entwickler einen Kamm bei der Position auf dem Transportmagnetpol N1 bildet.
Infolgedessen kann die Kraft des Trägers des Entwicklers, die durch die magnetische Kraft des Transportmagnetpols N1 aufgebracht wird, um einen Kamm zu bilden, wenn der Entwickler in Kontakt mit der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner gebracht wird, als Stoßkraft zum Drücken des Entwicklers gegen die Kontaktfläche 61a eingesetzt werden. Ferner kann verklumptes Tonerpulver in einem unteren Schichtbereich der an der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 gebildeten Entwicklerschicht zerstreut werden, da ein Kamm bei der Position gebildet wird, bei der die Distanz zwischen dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 72 am kürzesten ist.
7 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 des Entwicklungsgerätes 101 der oben beschriebenen zweiten Ausgestaltung, dem Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 aus, und dem Winkel (α) illustriert, der zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 tangentialen Richtung definiert ist.
Es sei bemerkt, daß das Diagramm der 7 unter den folgenden Bedingungen erhalten wird. Im einzelnen ist der äußere Durchmesser der drehbaren Hülse 72 der Transportwalze 70 gleich 26 mm, der Spitzenwert der Magnetflußdichte des Transportmagnetpols S1 ist 550 Gauss, und der Spitzenwert der Magnetflußdichte des Transportmagnetpols N1 ist gleich 750 Gauss. Ferner wird Magnetpulver aus Magnetit einer mittleren Partikelgröße von annähernd 100 μm für den Träger verwendet, und Styrol-Acryl-Tonerpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von annähernd 10 μm, welchem hydrophobe Kieselsäure mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von annähernd 200 nm mit 1 Gew.-% zugegeben wird, wird als Tonerpulver verwendet, und ein Zweikomponentenentwickler, den man durch Mischen des Styrol-Acryl-Tonerpulvers mit 3 Gew.-% in dem Träger gewinnt, wird als Entwickler verwendet. Ferner ist die kürzeste Distanz zwischen der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 und der äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse 12 gleich 3,00 mm, und die Plattendicke des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist gleich 2,0 mm.
Aus der 7 kann man sehen, daß, wenn unter den oben beschriebenen Bedingungen α = 0° ist, d. h. die Kontaktfläche 61a parallel zu der zur Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 tangentialen Richtung liegt, dann dort, wo das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß die Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a desselben und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 kleiner als annähernd 1,7 mm ist, die Dicke einer resultierenden Entwicklerschicht ungenügend wird, und eine notwendige und ausreichende Menge an Entwickler nicht zu der gegenüber dem Entwicklerregulierelement 50 stromabwärtigen Seite geliefert wird, was zu einer ungenügenden Entwicklung führt, und dort, wo der Bereich (Winkel θ) von der Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 aus –10° ≤ θ ≤ 10° ist, die Zerstreuung von verklumptem Tonerpulver wirksam durch die Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner durchgeführt wird, was zum Erzielen einer ausreichenden Entwicklung führt. Ferner kann man sehen, daß insbesondere da, wo θ = 0 ist, der Freiheitsgrad bezüglich der Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 maximal ist und der Freiheitsgrad beim Entwerfen am höchsten ist.
Ferner kann man sehen, daß dann, wenn der zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der zu der Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 tangentialen Richtung definierte Winkel α auf 20° oder –20° eingestellt ist, der Bereich der Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70, innerhalb dessen eine gute Entwicklung erreicht werden kann, reduziert ist.
Ferner ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet, daß Entwickler mit der Kontaktfläche 61a desselben nur in einer vorgegebenen Region in Kontakt kommt. Infolgedessen kann verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler wirksam zerstreut werden.
Es sei bemerkt, daß, weil die Transportwalze 70 vorgesehen ist, um Entwickler zu der Entwicklungswalze 10 zu liefern, die vorgegebene Region der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in einen unterschiedlichen Zustand gegenüber dem der vorgegebenen Region der Kontaktfläche 60a des Elementes 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner des Entwicklungsgerätes 100 der ersten Ausgestaltung eingestellt ist, und daß auch die optimale Distanz zwischen der drehbaren Hülse 72 der Transportwalze 70 und dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ähnlich in einen unterschiedlichen Zustand gegenüber dem der Distanz zwischen der Entwicklungswalze 10 und dem Element 60 zum Zerstreuen von verklumptem Toner des Entwicklungsgerätes 100 der ersten Ausgestaltung eingestellt ist.
Es sei bemerkt, daß, wenn auch in der vorliegenden Erfindung der Winkel θ, der zwischen der Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 am kürzesten ist und der Spitzenposition des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 der Entwicklungswalze 70 definiert ist, innerhalb des Bereiches von –15° ≤ θ ≤ 15° liegt, der Winkel nicht auf einen Wert des erwähnten spezifischen Bereiches begrenzt ist, sondern irgendein Wert sein kann, ohne daß man aus dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Erfindung heraustritt.
Wenn auch die Magnetflußdichte des Transportmagnetpols N2 bei der Position, bei der das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angeordnet ist, vorzugsweise höher als 600 Gauss beim Spitzenwert ist, hat weiter der Transportmagnetpol N1 in geeigneter Weise annähernd 400 bis 1200 Gauss, wenn man die Transportleistung für den Entwickler und Beziehungen zu den anderen Transportmagnetpolen N2, S1 und S2 in Betracht zieht. Da der Druck (Entwicklerdruck) der in dem Entwickler erzeugt wird, wenn der Entwickler zwischen dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 hindurchtritt, von der durch den Transportmagnetpol S1 aufgenommenen Menge des Entwicklers abhängt, ist weiter bei der Konstruktion der Transportwalze 70 auch die Einstellung der Magnetkraft des Transportmagnetpols S1, der zum Aufnehmen des Entwicklers verwendet wird, wichtig, um die Magnetflußdichten der Transportmagnetpole N1, N2 und S2 zu bestimmen.
Es sei bemerkt, daß die Fläche (Rückfläche) 61b des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, die der Kontaktfläche 61a abgewandt ist, vorzugsweise so ausgebildet ist, daß ein Ansammeln von Entwickler auf dieser verhindert wird, und zu diesem Zweck ist in der oben beschriebenen vorliegenden Ausgestaltung das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in der Form einer Platte in einer um annähernd 45° gegenüber einer horizontalen Ebene geneigten Lage angeordnet. Allerdings ist die Gegenmaßnahme zum Verhindern eines Ansammelns von Entwickler an der Rückfläche 61b des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner nicht auf die oben beschriebene spezifische Konstruktion begrenzt, sondern kann verschiedene Formen haben, ohne daß man aus dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Erfindung heraustritt. Beispielsweise kann ein Abfangelement zum Verhindern einer solchen Ansammlung von Entwickler an der Rückfläche 61b des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angeordnet werden, oder die Rückfläche 61b des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner kann mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ausgebildet sein.
Ferner ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagentischen und leitfähigen Material hergestellt, um ein Haften von Trägermaterial in der Form von magnetischem Pulver an diesem zu verhindern; und um ein Haften von Tonerpulver an dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner zu verhindern, wird eine Entwicklungsvorspannung mit einer Polarität, die die gleiche wie die des Tonerpulvers ist, an das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner angelegt. Mehr im einzelnen ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagnetischen Metallmaterial wie etwa Aluminium, Bronze oder einem SUS303-Material, einem leitfähigen Harzmaterial oder irgendeinem anderen geeigneten Material hergestellt. Weiterhin ist das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das eine derartige ausreichende hohe Festigkeit gegen einen durch den transportierten Entwickler aufgebrachten Druck hat, daß eine Auslenkung des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner vermieden wird. Allerdings kann das Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner auch nicht aus einem Material des erwähnten Typs hergestellt sein, sondern kann alternativ dazu durch ein Verstärkungselement oder ein ähnliches Element verstärkt sein, um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten.
Jetzt wird der Betrieb des Entwicklungsgerätes 101 der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben, und zwar mit Bezug auf Pfeilmarkierungen der 5.
Als erstes wird, wie durch eine Pfeilmarkierung f in gestrichelter Linie angezeigt ist, Tonerpulver von dem Tonerschacht 40 auf die Rühr- und Transportschnecke 21 des Entwicklungsgerätes 101 aufgebracht.
Dann wird die Rühr- und Transportschnecke 20 in einer Richtung gedreht, die durch eine Pfeilmarkierung c angezeigt ist, während die Rühr- und Transportschnecke 21 in der Richtung gedreht wird, die durch eine Pfeilmarkierung d angezeigt ist, um das von dem Tonerschacht 40 auf diese aufgebrachte Tonerpulver zu rühren und mit dem Träger (Entwickler) in dem Gehäuse 30 zu mischen, und um diese als Zweikomponentenentwickler zu transportieren. Der Entwickler wird von der Rühr- und Transportschnecke 20 an die äußere Umfangsfläche der Transporthülse 72 der Transportwalze 70 bei der Position des Transportmagnetpols S1 des festen Magneten 71 der Transportwalze 70 angezogen.
Der an die äußere Umfangsfläche der Transportwalze 70 angezogene Entwickler wird in einer Richtung transportiert, die durch eine Pfeilmarkierung g in gestrichelter Linie angezeigt ist, wenn die drehbare Hülse 72 in der Richtung gedreht wird, die durch eine Pfeilmarkierung b angezeigt ist, wobei er an der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 angezogen bleibt, und er wird zu einer Stelle zwischen dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 72 geliefert. Sodann wird der Entwickler unter Druck mit der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner zwischen dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 72 in Kontakt gebracht. Wenn der so in Kontakt gebrachte Entwickler verklumptes Tonerpulver aufweist, dann wird das verklumpte Tonerpulver zermahlen, da die Dichte des Entwicklers unter dem Druck ansteigt. Infolgedessen kann ein solches verklumptes Tonerpulver in dem Entwickler, wie oben beschrieben, zerstreut werden.
In diesem Fall wird ein Kamm des Entwicklers durch die Magnetkraft des Transportmagnetpols N1 des festen Magneten 71 gebildet. Danach wirkt die Kraft, die die Bildung des Kammes bewirkt, als Stoßkraft zum Drücken des verklumpten Tonerpulvers gegen die Kontaktfläche 61a und bewirkt auch das Zerstreuen von verklumptem Tonerpulver in einem unteren Schichtbereich des Entwicklers.
Dann wird der Entwickler, dessen verklumptes Tonerpulver zerstreut worden ist, durch die drehbare Hülse 72 transportiert, wenn die drehbare Hülse 72 drehangetrieben wird, während der Entwickler jetzt durch die magnetische Kraft des Transportmagnetpols S2 des festen Magneten 71 an die drehbare Hülse 72 angezogen wird, und er wird dann durch die magnetische Kraft des festen Magneten 11 der Entwicklungswalze 10 bei einer Position in der Nähe der Entwicklungswalze 10 und der Transportwalze 70 so angezogen, daß er an die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 übergeben wird, wie durch eine Pfeilmarkierung i in gestrichelter Linie angezeigt wird.
Es sei bemerkt, daß in 5 die Transportmagnetpole des festen Magneten 11 der Entwicklungswalze 10 nicht gezeigt sind.
Der an die äußere Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 angezogene Entwickler wird transportiert, wenn sich die drehbare Hülse 12 in die Richtung dreht, die durch eine Pfeilmarkierung a angegeben ist, und er wird auf eine vorgegebene Entwicklerschichtdicke durch das Entwicklerregulierelement 50 reguliert.
Ferner wird der Entwickler zu der Entwicklungsregion 210 transportiert, wenn die drehbare Hülse 12 sich weiter dreht. In der Entwicklungsregion 210 wird der Entwickler in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 gebracht, und nur das Tonerpulver in dem Entwickler wird an ein elektrostatisches Latentbild angezogen, welches auf der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 ausgebildet ist, um so das elektrostatische Latentbild zu entwickeln.
Der Entwickler (Träger), von welchem das Tonerpulver an die photosensitive Trommel 200 abgegeben wurde, wird durch die drehbare Hülse 12 transportiert und sodann von der drehbaren Hülse 12 losgelassen. Danach bewegt sich der Entwickler entlang dem Boden des Gehäuses 30, wie durch eine Pfeilmarkierung h in gestrichelter Linie in 5 angegeben ist. Sodann wird der Entwickler (Trägers durch die Rühr- und Transportschnecken 20 und 21 mit Tonerpulver verrührt, das von dem Tonerschacht 40 geliefert wird, so daß er für eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 wieder benutzt wird.
Auf diese Weise können mit dem Entwicklungsgerät 101 der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ähnliche Vorteile wie die oben beschriebenen erreicht werden. Da der Entwickler von der Rühr- und Transportschnecke 20 durch die Transportwalze 70 zu der Entwicklungswalze 10 übergeben werden kann, muß ferner die Entwicklungswalze 10 nicht neben der Rühr- und Transportschnecke 20 angeordnet sein. Infolgedessen kann der Freiheitsgrad bei der Konstruktion vergrößert werden.
C. Abwandlung an der zweiten Ausgestaltung
8 zeigt schematisch eine Konstruktion eines Entwicklungsgerätes 101', das eine Abwandlung der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist. Es wird auf die 8 Bezug genommen. Das abgewandelte Entwicklungsgerät 101' unterscheidet sich von dem Entwicklungsgerät 101 der zweiten Ausgestaltung in der Position der Transportwalze 70 und in der Montageposition des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Bezug auf die Transportwalze 70, und auch darin, daß es eine erste Entwicklungswalze 10A und eine zweite Entwicklungswalze 10B anstelle der einzelnen Entwicklungswalze 10 aufweist.
Ferner umfaßt das Entwicklungsgerät 101' eine Tonertransportschnecke 80 zum Transportieren von Tonerpulver, welches dieser von dem in 8 nicht gezeigten Tonerschacht geliefert wird, zu der Rühr- und Transportschnecke 21.
Eine Rühr- und Transportschnecke 20a hat ein daran ausgebildetes Schraubengewinde mit einer Richtung, die zu der der Rühr- und Transportschnecke 21 entgegengesetzt ist, und sie wird zu einer Drehung in einer Richtung angetrieben, die die gleiche wie die Drehrichtung (durch eine Pfeilmarkierung d in 8 angegebene Richtung) der Rührund Transportschnecke 21 ist, so daß sie mit der Rühr- und Transportschnecke 21 zusammenwirkt und den Entwickler umrührt.
Der durch die Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 gerührte Entwickler sammelt sich an einer Stelle zwischen der Rühr- und Transportschnecke 20a und der Rühr- und Transportschnecke 21.
Die Transportwalze 70 ist parallel zu den Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 oberhalb einer Zwischenposition zwischen den Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 angeordnet, und die drehbare Hülse 72 der Transportwalze 70 wird durch eine nicht gezeigte Antriebssektion zu einer Drehung in der durch eine Pfeilmarkierung 1 angegebenen Richtung drehangetrieben. Der Entwickler, welcher durch die Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 gerührt wird und sich zwischen den Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 sammelt, wird an die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 angezogen und in der Richtung transportiert, die durch eine Pfeilmarkierung g in gestrichelter Linie angegeben ist.
Ein Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner ist in einer zu einem Transportmagnetpol des festen Magneten 71 auf der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze 70 (auf der linken Seite der Transportwalze 70 in 8) gegenüberliegenden Lage angeordnet. Das Element 61' zum Zerstreuen von verklumptem Toner hat eine Kontaktfläche 61a, und es hat eine Funktion ähnlich der des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner, welches oben mit Bezug auf die 5 beschrieben wurde. Ein Element (Kontaktfläche 61b) in der Form einer Platte, die mit einem Winkel größer als 45° mit Bezug auf eine horizontale Ebene geneigt ist, ist auf der der Kontaktfläche 61a des Elementes 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner abgewandten Seite so angeordnet, daß Entwickler sich nicht auf dem Element 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner sammeln kann.
Die erste Entwicklungswalze 10A ist in der Nähe der photosensitiven Trommel 200 oberhalb der Transportwalze 70 angeordnet, und die zweite Entwicklungswalze 102 ist in der Nähe der photosensitiven Trommel 200 und anliegend an sowie in der Nähe der ersten Entwicklungswalze 10A angeordnet.
Da das Entwicklungsgerät 101' der Abwandlung von der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in einer solchen Weise konstruiert ist, wie sie oben beschrieben wurde, wird von dem nicht gezeigten Tonerschacht geliefertes Tonerpulver zuerst durch die Tonertransportschnecke 80 zu der Rühr- und Transportschnecke 21 transportiert und sodann gerührt und mit dem Träger gemischt, wenn die Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 sich in der Richtung drehen, die durch die Pfeilmarkierung d angezeigt ist, um den Entwickler zu bilden.
Der Entwickler wird an die äußere Umfangsfläche der drehbaren Hülse 72 der Transportwalze 70 angezogen und in die Richtung transportiert, die durch die Pfeilmarkierung g in gestrichelter Linie angezeigt ist, wenn sich die drehbare Hülse 72 in der Richtung dreht, die durch die Pfeilmarkierung 1 angezeigt ist, bis er zu einer Stelle zwischen der Kontaktfläche 61a des Elementes 61' zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 72 geliefert worden ist. Dann wird der Entwickler unter Druck mit der Kontaktfläche 61a des Elementes 61' zum Zerstreuen von verklumptem Toner zwischen dem Element 61' zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der drehbaren Hülse 72 in Kontakt gebracht, und verklumptes Tonerpulver in dem so gepreßten Entwickler wird zermahlen, da die Dichte des Entwicklers ansteigt. infolgedessen kann alles verklumpte Tonerpulver in dem Entwickler zerstreut werden.
Dann wird durch die magnetische Kraft des festen Magneten 71 der Transportwalze 70 ein Kamm des Entwicklers gebildet. Die Kraft, die bewirkt, daß ein Kamm des Entwicklers gebildet wird, wirkt als Stoßkraft, um verklumptes Tonerpulver gegen die Kontaktfläche 61a anzudrücken, und es wird auch verklumpter Toner in einem unteren Schichtbereich des Entwicklers zerstreut.
Der Entwickler, dessen verklumptes Tanerpulver zerstreut worden ist, wird transportiert, wenn die drehbare Hülse 72 sich dreht, und er wird durch die magnetische Kraft eines festen Magneten (in 8 nicht gezeigt), der in der ersten Entwicklungswalze 10A vorgesehen ist, bei einer Position in der Nähe der ersten Entwicklungswalze 10A und der Transportwalze 70 angezogen und in die Richtung tranportiert, die durch eine Pfeilmarkierung i in gestrichelter Linie angegeben ist. Sodann wird der Entwickler an die äußere Umfangsfläche der ersten Entwicklungswalze 10A übergeben.
Es sei bemerkt, daß in 8 die festen Magneten, die drehbaren Hülsen usw. der ersten Entwicklungswalze 10A und der zweiten Entwicklungswalze 10B fortgelassen wurden.
Der an die äußere Umfangsfläche der ersten Entwicklungswalze 10A angezogene Entwickler wird transportiert, wenn die drehbare Hülse derselben sich in die Richtung der Pfeilmarkierung a dreht, und er wird auf eine vorgegebene Entwicklerschichtdicke durch das Entwicklerregulierelement 50 reguliert.
Dann wird der Entwickler in eine Entwicklungsregion transportiert, wenn die drehbare Hülse der ersten Entwicklungswalze 10A sich dreht, und er kommt in der Entwicklungsregion mit der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 in Kontakt. Sodann wird nur das Tonerpulver in dem Entwickler an ein elektrostatisches Latentbild angezogen, das auf der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 gebildet ist, wodurch das elektrostatische Latentbild entwickelt wird.
Unterdessen wird der Entwickler, welcher für die Entwicklung durch die erste Entwicklungswalze 10A verwendet wurde, an den festen Magneten der zweiten Entwicklungswalze 10B angezogen, so daß er an die äußere Umfangsfläche der zweiten Entwicklungswalze 10B übergeben wird.
Dann entwickelt der Entwickler, welcher transportiert wird, wenn die drehbare Hülse der zweiten Entwicklungswalze 10B sich dreht, das elektrostatische Latentbild, das auf der äußeren Umfangsfläche der photosensitiven Trommel 200 gebildet ist, in der Entwicklungsregion zwischen der photosensitiven Trommel 200 und der zweiten Entwicklungswalze 10B nochmals.
Der Entwickler (Träger), dessen Tonerpulver an die photosensitive Trommel 200 übergeben worden ist, wird durch die drehbare Hülse der zweiten Entwicklungswalze 103 transportiert und sodann von der drehbaren Hülse entfernt. Sodann bewegt sich der Entwickler (Träger) entlang dem Boden des Gehäuses 30, wie durch eine Pfeilmarkierung h in gestrichelter Linie der 8 angezeigt wird, und er wird durch die Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 mit von dem Tonerschacht gelieferten Tonerpulver verrührt, so daß er wieder für eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 verwendet wird.
Auf diese Weise können mit dem Entwicklungsgerät 101' gemäß der Abwandlung der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ähnliche Vorteile wie diejenigen der oben beschriebenen zweiten Ausgestaltung erzielt werden. Da eine Entwicklung eines elektrostatischen Latentbildes der photosensitiven Trommel 200 durch die erste Entwicklungswalze 10A und die zweite Entwicklungswalze 10B durchgeführt wird, kann ferner die zugeführte Menge an Entwickler, der für eine Entwicklung der photosensitiven Trommel 200 verwendet werden soll, erhöht werden, und die Druckgeschwindigkeit kann angehoben werden.
Da die Rühr- und Transportschnecke 21 sowie die Rühr- und Transportschnecke 20a, auf welcher ein Schraubengewinde mit einer Richtung entgegengesetzt zu der der Rühr- und Transportschnecke 21 ausgebildet ist, zu einer Drehung in der gleichen Richtung angetrieben werden, um den Entwickler zu rühren, sammelt sich der durch die Rühr- und Transportschnecken 20a und 21 gerührte Entwickler bei einer Position zwischen der Rühr- und Transportschnecke 20a und der Rühr- und Transportschnecke 21, und infolgedessen kann der Entwickler wirksam zu der Entwicklungswalze 10 transportiert werden.
D. Andere
Es sei bemerkt, daß, wenn auch jedes der Elemente 60 und 61 zum Zerstreuen von verklumptem Toner in den oben beschriebenen Ausgestaltungen als ein Element in der Form einer Platte ausgebildet ist, dieses nicht auf ein Element dieser spezifischen Form begrenzt ist; es wird vielmehr nur verlangt, daß die Kontaktfläche desselben, die der äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze 10 oder der Transportwalze 70 gegenüberliegt, eine flache Fläche ist. Beispielsweise kann das Element zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem Element gebildet sein, welches z. B. die Form eines Blockes hat. Auf diese Weise kann das Element zum Zerstreuen von verklumptem Toner irgendeine Form haben, wenn nur die geforderten Funktionen erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben spezifisch beschriebenen Ausgestaltungen begrenzt; Änderungen und Abwandlungen können durchgeführt werden, ohne daß man aus dem Gedanken der vorliegenden Erfindung heraustritt.

Claims

Entwicklungsgerät zum Transportieren von Entwickler, welcher Tonerpulver und Magnetpulver umfaßt, zu einem Bildträger (200), um eine Entwicklung dieses Bildträgers (200) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, da es umfaßt: eine Entwicklungswalze (10; 10A, 10S), umfassend einen festen Magneten (11) mit einem daran angeordneten Transportmagnetpol, sowie eine drehbare Hülse (12), die zu einer Drehung um eine äußere Peripherie dieses festen Magneten (11) angetrieben wird, zum Halten des Entwicklers an einer äußeren Peripherie dieser drehbaren Hülse (12) unter Verwendung einer magnetischen Kraft des festen Magneten (11) und zum Transportieren des Entwicklers zu einer Entwicklungsregion des Bildträgers (200), so daß der Bildträger (200) mit dem Entwickler in der Entwicklungsregion entwickelt wird; ein Entwicklerregulierelement (50) zum Regulieren der Menge des an einer äußeren Umfangsfläche der Entwicklungswalze (10; 10A, 10B) festgehaltenen Entwicklers und zum gleichzeitigen Glätten des Entwicklers; eine Transportwalze (70), umfassend einen festen Magneten (71) mit einem Transportmagnetpol, sowie eine drehbare Hülse (72), die zu einer Drehung um eine äußere Peripherie dieses festen Magneten (71) angetrieben wird, zum Halten des Entwicklers auf einer äußeren Umfangsfläche der drehbaren Hülse (72) unter Verwendung einer magnetischen Kraft des festen Magneten (71), und zum Transportieren des Entwicklers zu der äußeren Peripherie der Entwicklungswalze (10; 10A, 10B); und, ein Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner, welches in einer zu dem Transportmagnetpol des festen Magneten (71) der Transportwalze gegenüberliegenden Lage angeordnet ist und eine Kontaktfläche (61a) in der Form einer flachen Fläche hat, mit welcher der auf einer äußeren Umfangsfläche der Transportwalze (70) gehaltene Entwickler unter Druck in Kontakt gebracht werden kann, um verklumptes Tonerpulver in dem au der äußeren Umtangsfläche der Transportwalze (70) gehaltenen Entwickler zu zerstreuen; und daß das Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß die Kontaktfläche (61a) um eine vorgegebene Distanz von der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze (70) beabstandet ist, und daß ein zwischen der zu der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze (70) bei der Position des Transportmagnetpols des festen Magneten (71) tangentialen Richtung und der Kontaktfläche (61a) definierter Winkel innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches liegt.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß eine Position, bei der die Distanz zwischen der Kontaktfläche (61a) des Elementes (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner und der äußeren Umfangsfläche der Transportwalze (70) am kürzesten ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt, welcher die Position des Transportmagnetpols des festen Magneten (71) der Transportwalze (70) einschließt.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner so angeordnet ist, daß der Entwickler nur mit einer vorgegebenen Region dieser Kontaktfläche (61a) des Elementes (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner in Kontakt kommt.
Entwicklungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner als ein Element in der Form einer Platte oder eines Blockes ausgebildet ist, und daß es so angeordnet ist, daß eine Flache desselben, die der Kontaktfläche (61a) abgewandt ist, einen vorgegebenen Winkel bezüglich einer horizontalen Ebene definiert, um eine Ansammlung des Entwicklers auf der Fläche des Elementes (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner, die der Kontaktfläche (61a) abgewandt ist, zu verhindern.
Entwicklungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (61; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem leitfähigen Material hergestellt ist.
Entwicklungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (51; 61') zum Zerstreuen von verklumptem Toner aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist.