DE2254537A1 - Elektrophotographische entwicklungsvorrichtung - Google Patents

Description

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DiPL.-lNG. Wilfrid RAECK

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 ■ TELEFON (0711) 244003

7. November 1972 / k - R 210 -

Kabushlki Käisha RICOH, 6-3, 1-chome, Nakamagome, Otha-ku, TOKYO, Japan

Elektrophotographische Entwicklungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrostatische Druck·* vorrichtungen und besonders auf eine Trockenentwicklungsvorrichtung für elektrophotographische Geräte.

Es sind elektropiiotographische Trockenentwicklervorrichtungen bekannt, die mit einem Trockenentwickler arbeiten, der aus einem magnetischen Trägermaterial, z.B. Eisenpartikeln, und Tonerpartikeln besteht. Dieser Entwickler befindet sich in einem Behälter, in dem auch .ein Magnete enthaltender Zylinder vorgesehen ist. Durch Drehbewegung des Zylinders oder der innerhalb des Zylinders angeordneten Magneten werden mit Hilfe der Eisenteilchen magnetische Bürsten erzeugt, mit der die Oberfläche eines das elektrostatische latente Abbild haltenden Trägers bestrichen wird.

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Der (Zwischen-) Träger bzw. die Xeroxplatte besitzt einen Überzug oder Belag aus einem photoleitenden oder anderen dielektrischen Material zur Bildung des elektrostatischen Negativs auf einem Trägerglied aus einem elektrisch leitfähigen Material oder aus einem zur Erzielung der Leitfähigkeit behandelten Material und wird mittels einer Transporteinrichtung^ z.B. in Form eines Saugkastens und einem Förderband, an der Entwicklungsstation vorbeigeftihrt, wobei die photoelektrische Schicht nach unten weist und mit der Tonermittel enthaltenden magnetischen Bürste behandelt wird. Die Menge bzw. Schichtdicke des Trockenentwicklers auf dem Bürstenzylinder wird durch eine Abstreichleiste geregelt, während ein Abstreichmesser vorgesehen ist, um den Entwickler an einer Stelle nach der Entwicklungsstation vom Zylinderumfang abzunehmen. Der in den Behälter zurückfallende Entwickler vermischt sich mit dem Entwickler« der dem Behälter mit Hilfe einer Rütteleinrichtung oder Rüttelmembran nachgefüllt wird, wobei unter der Wirkung der Magneten und des Zylinders die magnetische Bürste immer von neuem hergestellt wird.

Bei bekannten Geräten dieser Art besteht der Zylinder aus einem nicht-magnetischen., elektrisch leitendem Material, beispielsweise Aluminium, während der Entwicklerbehälter aus elektrisch leitendem Material besteht. Wenn der (Zwischen-) Träger bzw. die Xeroxplatte geerdet ist, entsteht auch eine Erdung der Gesamtanordnung über die im Entwickler enthaltenden Eisenpartikel, so daß die Oberführung von Tonermaterial auf eine das latente Abbild tragende Schicht in erster Linie durch Neutralisation der (positiv angenommenen) Ladung des Tonerträgermaterials im Leitungsweg erfolgt.

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Daher gelangen Tonerpartikel gleichmäßig auf die das \ elektrostatische latente Abbild tragende Oberfläche nur aufgrund der elektrostatischen Anziehungskraft (Coulomb¹sehen Kraft), die sich aus der Beziehung zwischen.der z.B, negativen elektrischen Ladung der Tonerteilchen und dem Potential eines elektrostatischen Abbildes ergibt, so daß die gleichmäßige Ablagerung von Toner zu einer Reproduktion ohne Schärfe führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Entwicklervorrichtungen zu beseitigen und eine Entwicklervorrichtung zu schaffen, bei welcher der Zylinder oder die Bürstentrommel und der Behälter für Trockenentwickler jeweils gegenüber dem Trockenentwickler isoliert sind.

Mit den Maßnahmen und einer Entwicklervorrichtung nach der Erfindung werden Tonerpartikel auf die Oberfläche elektrostatischer latenter Abbilder vorwiegend in Abhängigkeit von den elektrischen Kraftlinien des elektrostatischen Abbildes aufgebracht, wobei eine echte elektrische Streufeldwirkung vorhanden ist. Selbst im Fall von Zwischentönungen der Vorlage läßt sich damit die Kontrastwirkung von Einzelheiten des Bildes verbessern und eine scharf konturierte Reproduktion erzielen, wobei es nicht erforderlich ist, die Belichtung in Abhängigkeit von der Bildtönung zu regeln. Der übergang von Tonerpartikeln auf elektrostatische latente Abbilder wird demnach in erster Linie durch und entlang den elektrischen Kraftlinien bewirkt, wobei sich das Maß der Anzeihung oder Abstoßung von Tonerpartikeln durch Auswahl eines Isoliermaterials beliebig bestimmen läßt, um die Überführungsmenge von Tonermittel auf den jeweils gewünschten Optimalwert zu bringen.

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Die Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Trockenen twicklervorrichtung, die mit einer magnetischen Bürste arbeitet,

Fig. 2 einai vergrößerten schematischen Ausschnitt aus Fig. 1 zur Erläuterung des Übertragungsvorganges von Tonermaterial,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt zur Erläuterung des bei einer Vorrichtung nach der Erfindung angewendeten Wirkungsprinzips elektrischer Kraftlinien.

Zur Durchführung der Erfindung werden Eisenpartikel oder mit Harz behandelte Eisenpartikel als magnetisches Trägermaterial verwendet ind mit an sich bekanntem Tonermaterial zur Bildung eines Trockenentwicklers vermischt.

Sämtliche Bauteile bzw. Abteile mit Ausnahme des Magneten 3, bei denen die Möglichkeit besteht, mit dem Trockenentwickler 1 in Berührung zu kommen, insbesondere die Umfangsfläche des Zylinders 4, bestehen entweder aus isolierendem Material oder sind zur Erzielung elektrischer Isoliereigenschaften behandelt worden. Die Abstreichleiste 9a und das Abstreichmesser 9b brauchen jedoch nicht isoliert zu sein, sofern sie keinen Kontakt mit dem Behälter 2 haben. Der Behälter besteht entweder aus isolierendem Material oder besitzt eine zur Erzielung elektrisch isolierender Eigenschaften behandelte Innenfläche. Die Isolierung des Behälters ist jedoch nicht so wirksam, wenn seine Kapazität groß ist und der Behälter selbst als Erdung wirkt.

Werden ein isolieiter Zünder 4 und ein herkömmlicher Behälter 2 benutzt, so bleibt der Parallel-Elektroden-Effekt zwischen dem Trägermaterial 11 und dem Zwischenbildträger (bestehend aus Metallplatte 7 und photoelektrischer

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Schicht 8) aufgrund des Trägermaterials 11 mäßig, und es kann eine beträchtliche Streufeldwirkung ("fringe effect") beobachtet werden, die zu scharfen Bildern führt. In diesem Fall besitzt das. Trägermaterial 11 einen relativ hohen

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spezifischen Widerstand von etwa 10 bis 10 SL cm. Hierdurch wird die eingangs erwähnte unerwünschte Wirkung der gleichmäßigen Absetzung von Tonerpartikeln auf einen Zwischenbildträger merklich geringer, als wenn der Zylinder 4 aus elektrisch leitfähigem Material bestehen würde.

Wenn jedoch nur der Zylinder 4 und die ihm benachbarten. Bauteile isoliert sind, bildet sich durch den Kontakt zwischen Behälter 2 und dem Trägermaterial 11 ein elektrischer Leitweg, der in Fig. 2 angedeutet ist. Dadurch bleibt ein Teil des Elektrodeneffektes erhalten, und bei der Bildreproduktion erwünschte Ablagerungswirkung wird nicht erreicht.

Wenn jedoch der Zylinder 4 und seine Umgebung wie auch der Behälter 2 gegenüber dem Trockenentwickler 1 gut isoliert sind, dann erfolgt der übergang von Tonerpartikeln 10, auf den mit dem elektrostatischen latenten Abbild versehen Zwischenträger 6 in erster Linie unter der Wirkung der elektrischen Kraftlinien des latenten Abbildes, so daß ausgezeichnete Tonerbilder entstehen, deren Qualität mit denen vergleichbar ist, die nach dem Kaskadenverfahren erzeugt worden sind. Durch Auswahl eines geeigneten Isoliermaterials laßt sich vorteilhafterweise die Ablagerung von Tonexmaterial auf dem Bildträger während der Eisherstellung in Abhängigkeit von der Ladungspolarität der TonerpcirtLkel bestimmen.

Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen bei .einer automatischen elektrophotographischen Entwicklervorrichtung «rgabeiti älch folgende Ergebnisses.

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a) Bei vollkommen schwarzer Vorlage — weiße Reproduktion, keine

Tonerablagerung sichtbarι

b) Vorlage mit Zwischentönen — sämtliche Einzelheiten des

Bildes werden deutlich sichtbar.

c) Vorlage mit Linien — die abgebildeten Linien

traten schärfer in Erscheinung,

d) Steuerung der Belichtungszeit — Nach einmaliger Justie

rung lassen sich Vorlagen beliebiger Tönungausgezeichnet reproduzieren·

Durch Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung werden sämtliche Nachteile vermieden, die bisher bei der Herstellung von Reproduktionen bzw. bei der Entwicklung nach dem Verfahren der magnetischen Tonerbürste aufgetreten sind. Unter Vermeidung aufwendiger Apparaturen wie sie beispielsweise zur Durchführung des Kaskadenverfahrens erforderlich sind, lassen sich erfindungsgemäß ausgezeichnete Tonerbilder herstellen, die die gleiche Bildschärfe bzw· Auflösung zeigen wie Reproduktionen nach dem Kaskadenverfahren. Selbstverständlich ist diefvorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten oder beschriebenen baulichen Einzelheiten beschränkt, sondern umfaßt auch andere das gleiche Prinzip benutzende Abänderungen und Weiterbildungen.

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Claims (7)

1. « 225*537
2. Dipl.-Ing.
3. Wilfrid RAECK
4. PATENTANWALT
   7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003
5. K. K. RICOH,
6. Tokyo /Japan
7. 7. November 1972 / k

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   Patentanspruch

   Elektrophotographische Trockenentwicklervorrichtung nach dem magnetischen Bürstenverfahren, bei der ein Magnete enthaltender Zylinder auf seiner ümfangsflache eine aus Toner und magnetischen Metallpartikeln gebildete Bürste trägt, und ein Behälter für den aus magnetischen Trägerpartikeln und Toner bestehenden Entwickler vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) und der Behälter (2) gegenüber dem Trockenentwickler (10, 11) elektrisch isoliert sind» so daß der übergang des Tonermaterials (10) von den magnetischen Trägerpartikeln (11) auf das elektrostatische latente Abbild (8) vorwiegend über vom latenten Abbild erzeugte elektrische Kraftlinien erfolgt, und daß das Maß der Anziehung oder Abstoßung von Tonerpartikel durch Auswahl und Zugabe eines Isoliermaterials bestimmbar ist, das die gleiche oder entgegengesetzte Ladungspolarität wie die Tonerpartikel besitzt, so daß die Ablagerungsmenge,von den elektrischen Trägerpartikeln (10) stammenden Tonermaterial (11) von auf der das elektrostatische latente Abbild tragenden Schicht (8) beliebig einstellbar ist.

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