DE2422781A1

DE2422781A1 - Fluessigentwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2422781A1
Application number: DE2422781A
Authority: DE
Inventors: Yusaku Takada; Katuhiko Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1974-11-21
Also published as: US3916829A; DE2422781C2; JPS503350A

Description

PATENTANWALTSBÜRO TlEDTKE - BüHLING - KlNNE

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Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Flussxgentwicklungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine.Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Bildträger, das nach dem elektrofotografischen Verfahren auf diesem erzeugt wurde. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Entwicklungsvorrichtung, die eine Entwicklungsflüssigkeit bzw. einen flüssigen Entwickler verwendet.

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Bei der Entwicklung eines elektrofotografischen Bildes ist es unerlässlich, dass eine Entwicklerelektrode so dicht wie möglich an die Fläche eines latenten Bildes gebracht wird und dass gleichzeitig eine ausreichende Menge des Entwicklers in den Spalt zwischen den Elektroden und dem latenten Bild eingespeist wird, damit ein Toner so bildgetreu wie möglich in Übereinstimmung mit der Verteilung der elektrischen Ladung des elektrostatischen latenten Bildes an der das latente Bild tragenden Oberfläche zum Haften gebracht wird.

Im Falle der Entwicklung mit einem flüssigen Entwiekler wird zur Sichtbarmachung des elektrostatischen latenten Bildes ein Toner mittels einer Trägerflüssigkeit auf die Oberfläche eines lichtempfindlichen Körpers aufgebracht, wobei die Verwendung einer Flüssigkeit als Träger zu verschiedenen Fehlern führen kann. Zu diesen Fehlern gehören unter anderem das sog. ZerfHessen des Bildes, wobei das entwickelte Bild aufgrund einer grossen Strömungsgeschwindigkeit bzw. eines grossen Durchsatzes des Entwicklers durch den Spalt zwischen der Oberfläche des latenten Bildes und der Entwicklerelektrode Schweife auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers hinterlässt, und Ungleichmässigkeiten des ent-

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wickelten Bildes aufgrund ungleichmässiger Strömung des Entwicklers, wodurch es schwierig wird, ein regelmässig entwickeltes, sichtbares Bild zu erhalten.

Im Hinblick auf die verschiedenen genannten Nachteile, die einer herkömmlichen Flussigentwicklungsvorrichtung anhaften, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Flussigentwicklungsvorrichtung zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Flussigentwicklungsvorrichtung, bei der die Strömungsgeschwindigkeit bzw. - menge einer zur Oberfläche mit dem latenten Bild zuzuführenden Entwicklerflüssigkeit willkürlich so reguliert wird, dass es möglich ist, dauernd ein gutes Bild ohne irgendwelche Entwicklungsunregelmässigkeiten zu reproduzieren.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Flussigentwicklungsvorrichtung einfacher Konstruktion, die die Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge der Entwicklerflüssigkeit auf ein gewünschtes Ausmass regulieren kann.

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Gemäss der Erfindung, wie sie bereits vorstehend angedeutet ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des von einem Flüssigkeitsbehälter zuzuführenden Entwicklers zum Zeitpunkt der Entwicklung des auf einem Bildträger erzeugten elektrostatischen latenten Bildes so reguliert, dass eine ausreichende Menge des Entwicklers zur Oberfläche des Bildträgers geleitet und mit dieser in Berührung gebracht wird, so dass eine grosse Bildentwicklungsleistung bei kleinen Abmessungen der Vorrichtung erreicht werden kann, ohne dass die Qualität des entwickelten Bildes vermindert wird.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Flüssigentwicklungsvorrichtung für ein elektrofotografisches Vervielfältigungs- bzw. Kopiergerät, bei dem angrenzend an eine Ausströmeinrichtung für den Entwickler ein Speicherbereich bzw. eine Speicherkammer zum zwischenzeitlichen Speichern vorgesehen ist, damit die Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des einer Entwicklerelektrode zuzuleitenden Entwicklers reguliert wird, wobei die Entwicklerelektrode der äusseren Umfangsfläche einer lichtempfindlichen Trommel gegenüberliegt, auf der ein zu entwickelndes elektrostatisches latentes Bild erzeugt ist, wodurch unerwünschte Störungen

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des entwickelten Bildes aufgrund einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit des Entwicklers vermieden werden.

Die genannten Ziele der Erfindung sowie Einzelheiten und Wirkungsweise der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung noch deutlicher werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den wesentlichen

Bereich eines elektrofotografischen Vervielfältigungsgerätes in der Umgebung einer lichtempfindlichen Trommel, wobei das Gerät mit einer erfindungsgemässer Entwicklungsvorrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1

dargestellten elektrofotografischen Vervielfältigungsgerätes;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer

Entwicklerelektrode;

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Fig. 4 einen Querschnitt durch die in Fig. 3

gezeigte Entwicklerelektrode geraäss IV-IV:

Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im

Längsschnitt, der in Fig. 3 gezeigten Entwicklerelektrode;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der

Erfindung; und

Fig. 7 und 8 jeweils weitere Ausführungsformen

der Erfindung.

Wie bereits erwähnt wurde, zeigen die Figuren 1 und 2 einen Querschnitt bzw. eine Vorderansicht eines elektrofotografischen Vervielfältigungs- bzw. Kopiergerätes, auf das die Erfindung angewendet wird. Dieses Kopiergerät gehört zu der Bauart,beider das elektrofotografische Verfahren gemäss dem sog. "NP-Prozess" angewendet wird, der bereits von der Anmelder in vorges collagen worden ist.

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Das in den Zeichnungen dargestellte elektrofotografische Kopiergerät umfasst folgende Elemente bzw. Baugruppen: Eine lichtempfindliche Trommel 1, die eine lichtempfindliche Schicht und eine lichtdurchlässige, die lichtempfindliche Schicht bedeckende Isolierschicht umfasst und im Uhrzeigersinn dreht; einen Primärlader 2, der über einer Stelle des Umfangs der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet ist; einen neben dem Primärlader 2 angeordneten Entlader 3; eine Lampe 4 zur Belichtung mit Licht; eine Entwicklungsvorrichtung 5, die unterhalb der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet ist und einen Behälter 7, der eine Entwicklerflüssigkeit 6 enthält, eine Entwicklerelektrode ,8, eine Paar Federn 9, die die Entwicklerelektrode 8 nach vorn gegen den Aussenumfang der lichtempfindlichen Trommel 1 drücken, wobei ein Abstandshalter oder eine andere zwischengefügte Einrichtung für einen sehr kleinen Spalt bzw. Zwischenraum zwischen der Entwicklerelektrode und der Trommel sorgt, und eine von einem Motor M angetriebene Pumpe P aufweist, die die Entwicklerflüssigkeit - auch nur Entwickler genannt - durchmischt und zur Elektrode hochpumpt; einen Nachlader 10; eine Bildübertragunseinrichtung 11, die zur Übertragung eines entwickelten sichtbaren Bildes auf ein Bedruckpapier PP dient,

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das von einer Papierzufuhrquelle zugeführt wird; eine Ablöseeinrichtung 12, die das Papier ablöst, auf das das Bild übertragen worden ist: und ein Reinigungsblatt 13, das unter Druck auf die äussere Uiufangsflache der lichtempfindlichen Trommel 1 gedrückt wird, damit es die darauf verbliebene Entwicklerflüssigkeit beseitigt.

Bei dem elektrofotografischen Kopiergerät mit dem beschriebenen Aufbau wird zunächst die lichtempfindliche Trommel 1 vom Primärlader 2 positiv aufgeladen₍wonach sie wenn der aufgeladene Abschnitt der Trommel 1 die Belichtungsstation erreicht, die a_us dem Entlader 3 und der Belichtungslampe 4 besteht₍einer Schlitzbelichtung unterworfen wird, damit auf ihr ein Originalbild erzeugt wird. Gleichzeitig wird die lichtempfindliche Trommel einer Wechselstromentladung oder Gleichstromsekundäraufladung mit entgegengesetzter Ladung unterworfen. Bei der folgenden, von der Lampe 4 ausgeführten Totalbelichtung wird auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, wonach der Eintritt in die Entwicklungsvorrichtung 5 folgt, wo das latente elektrostatische Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 mittels eines Toners entwickelt wird,der in der Entwicklerflüssigkeit ent-

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halten ist, die von der Pumpe P zur Stelle der Entwicklerelektrode 8 gepumpt worden ist, damit ein sichtbares Bild entsteht- Das auf diese Weise entwickelte sichtbare Bild wird dann vom Nachlader 10 aufgeladen, damit überschüssige Entwicklerflüssigkeit auf der lichempfindlichen Trommel 1 abgequetscht wird, ohne dass das entwickelte Bild gestört wird. Danach wird das Bild auf das Bedruckpapier PP übertragen, das von der Papierzufuhrquelle zur Bildübertragungseinrichtung 11 gebracht worden ist, und das mit dem übertragen Bild versehene Papier wird von der Ablöseeinrichtung 12 von der Trommel 1 abgelöst, damit es zu einer nicht dargestellten Trocken- und Fixierstation geführt werden kann. Nach der Bilderzeugung, Entwicklung und Übertragung wird der restliche Toner und die restliche Entwicklerflüssigkeit auf der lichtempfindlichen Trommel 1 vom Reinigungsblatt abgewischt, das auf die äussere Umfangsflache der Trommel 1 gedrückt wird. Danach kann der nächstfolgende Arbeitszyklus in gleicher Weise durchgeführt werden.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Entwicklungsvorrichtung nicht nur bei der beschriebenen Bauart eines elektrofotografischen Kopiergerätes sondern auch für andere Kopiergerätbauarten verwendet werden, die nach dem

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-10-elektrofotografischen Vervielfältigungsverfahren arbeiten.

Im folgenden wird der Aufbau der erfindungsgemässen Entwicklervorrichtung ausführlicher beschrieben.

Im folgenden wird auf die Figuren 3, 4 und 5 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht bzw. einen Querschnitt bzw. eine Seitenansicht des entwickelnden Teils der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigen. Die Entwicklungsvorrichtung umfasst Elektroden 8, einen Strömungskanal 8a für die Entwicklerflüssigkeit, eine Ausströmrinne 8b für die Entwicklerflüssigkeit, zahlreiche Zufuhröffnungen 8c für die Entwicklerflüssigkeit, die in einer Längsseitenwand der Entwicklerelektrode 8 ausgebildet sind, d.h. längs einer Mantellinie der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet sind, eine Zufuhrleitung 14 für Entwicklerflüssigkeit, über die mittels der Pumpe P Entwicklerflüssigkeit zur Elektrode geführt wird, eine Speicherkammer 15 für Entwicklerflüssigkeit und Bremsplatten 16 für Entwicklerflüssigkeit an beiden Enden der Elektrode.

Eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung ist so ausgebildet, dass die von der Speisepumpe gelieferte Entwickler-

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flüssigkeit durch die Zufuhrleitung 14 für Entwicklerflüssigkeit strömt und sich direkt aus der Ausströmrinne 8b der Entwicklerelektrode 8 ergiesst, so dass der Strömungszustand der hochströmenden Entwicklerflüssigkeit an der Stelle, an der die Zufuhrleitung für Entwicklerflüssigkeit liegt, und an den übrigen Stellen unterschiedlich ist, was die Nichtgleichförmigkeit der Gesamtströmung der Entwicklerflüssigkeit und Unregelmässigkeiten des auf der lichtempfindlichen Trommel 1 erzeugten Bildes zur Folge hat.

Wenn jedoch die Entwicklungsvorrichtung wie in den Figuren 3, 4 und 5 so ausgebildet ist, das3 die von der Zufuhrleitung 14 für Entwicklerflüssigkeit zugeführte Entwicklerflüssigkeit zunächst in die Speicherkammer 15 für Entwicklerflüssigkeit eingespeist wird, dass sie dann durch die zahlreichen Flüssigkeitszufuhröffnungen 8c, die in der Seitenwand des Strömungskanals 8a für Entwicklerflüssigkeit in Richtung einer Mantellinie der lichtempfindlichen Trommel 1, d.h. in Längsrichtung der Entwicklerelektrode ausgebildet sind, in den Strömungskanal 8a für Entwicklerflüssigkeit unterhalb der Ausströmrinne 8b geleitet wird, dass sie schliesslich von den Flüssigkeitsbremsplatten, die an beiden Enden des Flüssigkeitsströmungskanals 8a und der Ausströmrinne

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8b vorgesehen sind und diese abdecken, gebremst bzw. gestaut wird und dass schliesslich bewirkt wird, dass die Entwicklerflüssigkeit aus der Ausströmrinne 8b zur Oberfläche des latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 1 hochströmt, wird es möglich, ein gleichförmiges Hoch- bzw. Ausströmen der Entwicklerflüssigkeit zur lichtempfindlichen Trommel 1 sicherzustellen, so dass Ungleichmässigkeiten oder Unregelmässigkeiten bei der Entv/icklung vermieden v/erden. Ferner wird durch Ausbildung der Ausströmrinne in Form eines Schlitzes ein glattes und zufriedenstellendes Ausströmen der Entwicklerflüssigkeit ermöglicht.

Bei einer weiteren, in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die AusStromrinne 8b an einer Stelle, die entgegen der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1 um einen Winkel α vom Schnittpunkt der Entwicklerelektrode mit einer senkrechten Ebene, in der sich der Mittelpunkt der Trommel befindet, entfernt ist, wobei die Schlitzöffnung der Ausströmrinne 8b in Drehrichtung der Trommel um einen Winkel β relativ zu einer Linie geneigt ist, die den Mittelpunkt der Trommel 1 und den Mittelpunkt der Schlitzöffnung verbindet. Dadurch wird die Entwicklungszeit nach dem Ausströmen der Entwickler-

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flüssigkeit verlängert, wobei gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit in Drehrichtung der Trommel erhöht und die relative Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit relativ zur Oberfläche des latenten Bildes vermindert wird, so dass das Tonerbild nicht durch die Flüssigkeitsströmung beeinträchtigt wird. Es ist ferner möglich, dass ein Gleichgewicht im Strömungszustand der ausströmenden Flüssigkeit dadurch eingestellt wird, dass der Abstand zwischen benachbarten Flüssigkeitszufuhröffnungen ,der en Anzahl und Durchmesser sowie die Winkel α und ß entsprechend Änderungen der Strömungsmenge der Entwicklerflüssigkeit durch die Flüssigkeitszufuhrleitung 14 in die Elektrode geändert werden, wobei die Änderungen der Strömungsmenge von der Leistungsfäh-igkeit der Pumpe abhängen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Schlitzöffnung der Ausströmrinne 8b in Drehrichtung der Trommel zur Seite gerichtet ist, so dass der von der Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit auf das erzeugte Bild ausgeübte Einfluss weiter vermindert ist. Ferner sind der Strömungskanal 8a für Entwicklerflüssigkeit und die Flüssigkeitsspeicherkammer 15 so ausgelegt,

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dass beide in einem Stück ausgebildet sind und von einer Trennwand getrennt werden, die zum Zwecke der.Verbindung zwischen beiden eine kleine Schlitzöffnung 8c für die Entwicklerflü'ssigkeit freilässt- Wie ferner aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind der Strömungskanal 8a für Entwicklerflüssigkeit und die Flüssigkeitsspeicherkammer 15 übereinander angeordnet, damit die Wirkungen der Flüssigkeitsstauung in der Speicherkammer 15 und des Ausströmens in den Strömungskanal 8a gewahrt sind.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Flüssigkeitsspeicherkammern 15a und 15b in senkrechter Richtung angeordnet sind, so dass die Steuerung der Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit weiter verbessert ist und gleichzeitig eine befriedigendes Entwicklungsergebnis sichergestellt ist, selbst wenn die Flüssigkeitszufuhr mit hoher Geschwindigkeit und in grosser Menge erfolgt, da die Flüssigkeitsgeschwindigkeit in der Ausströmrinne 8b äusserst niedrig wird.

Da die Flüssigkeitsspeicherkammer durch Trennstege oder Trennwände abgeteilt werden kann, ist insbesondere die Herstellung der Vorrichtung nennenswert vereinfacht.

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Wie sich' aus der vorstehenden genauen Beschreibung ergibt, ist die erfindungsgemässe Entwicklungsvorrichtung so ausgebildet, dass die Speicherkammer für Entwicklerflüssigkeit vor der FlüssigkeitsausStromrinne vorgesehen ist, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit reguliert wird und ermöglicht wird, dass die Entwicklung des Bildes in der Entwicklungsstation zufriedenstellend ausgefüht wird-

Da ferner die erfindungsgemässe Entwicklungsvorrichtung, bei der jegliche Beeinflussung des erzeugten Bildes durch die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit vermieden wird, selbst im Falle der Entwicklung einer grossen Fläche mit äusserst kompakten Abmessungen gebaut werden kann, ist ihr praktischer Wert sehr gross.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Beispiele erläutert und beschrieben wurde, versteht es sich, dass dies lediglich zum Zwecke der Erläuterung und nicht zum Zwecke der Beschränkung geschah und dass Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Grund~ gedanken und den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

1.) Flüssigentwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Bildträger erzeugten elektrostatischen latenten Bildes mittels eines flüssigen Entwicklers, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (8) zur Bildung einer Entwicklungsfläche, wobei die Einrichtung den Entwickler in Berührung mit dem Bildträger (1) hält, eine Einrichtung (8a, 8b) zum Einspeisen des Entwicklers in die Einrichtung zur Bildung einer Entwicklungsfläche, wobei die Einspeiseeinrichtung eine Spaltöffnung (8b) aufweist, durch die der Entwickler zur Einrichtung zur Bildung einer Entwicklungsfläche geleitet wird, eine Einrichtung (15, 8c, 15a, 15b) zur Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des Entwicklers zur Einspeiseeinrichtung (8a, 8b), wobei die Regulierungseinrichtung mindestens einen Speicherabschnitt (15, 15a, 15b) für den Entwickler aufweist, einen Behälter (7) für den Entwickler und eine Fördereinrichtung (P, 14) zum Fördern des Entwicklers vom Behälter zur Regulierungseinrichtung für den Entwickler.

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2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bildung einer Entwicklungsfläche ein Flächenelement (8) längs der Bewegungsbahn des Bildträgers (1) umfasst.

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Spaltöffnung (8b) der Einspeiseeinrichtung, durch die der Entwickler ausströmt, in Bewegungsrichtung des Bildträgers (1) bezüglich der senkrechten Ebene desselben geneigt ist.

4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungseinrichtung (15, 8c) für den Entwickler und die Einspeiseeinrichtung (8a, 8b) für den Entwickler über zahlreiche Entwicklerzufuhröffnungen (8c) in Verbindung stehen, durch die die Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge des Entwicklers reguliert wird.

5. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwicklerspeicherabschnitt (15) in der Regulierungseinrichtung gegenüber der oder den Einlassöffnungen für den vom Behälter (7) geförderten Entwickler mit einer Abdeckung versehen ist.

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6. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungseinrichtung mehreis Speicherabschnitte (15a, 15b) für Entwickler umfasst.

7. Entwicklunqsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltöffnung (8b) der Einspeiseeinrichtung für Entwickler in Bewegungsrichtung des Bildträgers (1) am Anfangspunkt der Entwicklung nahe einem Ende des Flächenelementes ausgebildet ist.

8. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bildung einer Entwicklungsfläche mit einem Flächenelement (8) längs der Bewegungsbahn eines trommeiförmigen Bildträgers (1) am unteren Teil desselben versehen ist und dass die Spaltöffnung (8b) der Einspeiseeinrichtung für Entwickler an einer Stelle vorgesehen ist, die zur Bewegungsrichtung des Bildträgers entgegengesetzt liegt.

9. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung deriSpaltöffnung (8b) der Einspeiseeinrichtung,' durch die der Entwickler ausströmt, in

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Bewegungsriehtung des Bildträgers (1) bezüglich der senkrechten Ebene desselben geneigt ist.

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