DE2830012C2

DE2830012C2 - Vorrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes

Info

Publication number: DE2830012C2
Application number: DE2830012A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Nagareyama Chiba Miyakawa; Nobuo Matsudo Chiba Mochizuki; Teruyuki Yokohama Kanagawa Ohnuma; Hajime Tokyo Oyama; Yukio Yokohama Kanagawa Tabata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1983-07-28
Also published as: DE2830012A1; US4382420A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwicklung eines auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindlichen elektrostatischen Ladungsbildes der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-OS 15 22 673 ist eine Kaskaden-Entwicklungsvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät bekannt, mit der ein Zweikomponenten-Entwickler auf die elektrostatische, latente Abbildung der zu kopierenden Vorlage aufgebracht wird. Dabei fällt der Zweikomponenten-Entwickler wasserfallartig durch Drahtelektroder* hindurch, um eine in Dichte und Verteilung gleichmäßige Aufbringung des Zweikomponenten-Entwicklers zu gewährleisten.

Eine Vorrichtung zur Entwicklung eines auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindlichen elektrostatischen Ladungsbildes der angegebenen Gattung ist aus der DE-OS 21 59 008 bekannt und weist einen Vorratsbehälter für einen pulverförmigen Einkomponenten-Entwickler, eine eine umlaufende, endlose, leitende Fläche enthaltende Einrichtung zur Zuführung des Entwicklers von dem Vorratsbehälter zu dem Aufzeichnungsmaterial in Form einer von der umlaufenden Fläche getragenen Entwicklerschicht sowie eine Ladeeinrichtung zur elektrostatischen Aufladung der Teilchen der Entwicklerschicht auf.

Eine solche Entwicklungsvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt und soll im folgenden kurz erläutert werden. Diese Entwicklungsvorrichtung enthält eine Entwicklungsrolle 2, die den pulverförmigen Einkomponenten-Entwickler, der sich in einem Vorratsbehälter 3 befindet, auf die elektrostatische, latente Abbildung der Vorlage auf einer in Richtung des Pfeils drehbaren, photoleitfähigen Trommel 1 aufbringt Die Entwicklungsrolle 2 besteht aus einem elastischen, leitenden Material.

Der in dem Vorratsbehälter 3 befindliche Einkomponenten-Entwickler wird von der Oberfläche der Entwicklungsrolle 2 aufgenommen und auf die ptiotoleitfähige Trommel 1 übertragen. Während dieser Übertragung des Entwicklers auf die Trommel 1 wird er durch mehrere, den Toner verteilende Schneiden 4 reibungselektrisch aufgeladen. Der Entwickler befindet sieb in Form einer dünnen Schicht auf der Oberfläche der Entwicklungsrolle 2; die Entwicklung erfolgt in der Weise, daß diese dünne Entwicklerschicht mit vorgegebenem Druck in Anlage an die latente, elektrostatische Abbildung gebracht wird.

Dieses Entwicklungsverfahren beruht also auf der reibungselektrischen Aufladung des Entwicklers, so daß sich die folgenden Nachteile ergeben: Die reibungseiektrische Aufladung läuft relativ langsam ab, d. h., für die Aufladung des Entwicklers wird relativ viel Zeit benötigt; die Aufladungspolarität und das durch die Aufladung erreichbare Potential des Entwicklers werden durch das Material des Entwicklers sowie das Material der reibungselektrisch wirkenden Schneiden festgelegt, so daß insoweit keine Änderung der Entwicklungsbedingungen möglich ist; und die reibungselektrisch wirkenden Schneiden 4 nutzen sich im Laufe der Zeit ab, so daß ihr Aufladungswirkungsgrad geringer wird.

Weitere Probleme treten dann auf, wenn mittels dieser Entwicklungsvorrichtung eine negative Kopie einer positiven Vorlage oder eine positive Kopie einer negativen Vorlage hergestellt werden sollen. Hierbei sind im Prinzip zwei Verfahren möglich: Bei dem ersten Verfahren wird die Polarität der elektrostatischen, latenten Abbildung auf dem photoleitrahigen Aufzeichnungsmaterial geändert, während bei dem zweiten Verfahren die elektrostatische, latente Abbildung durch zwei verschiedene Entwickler entwickelt wird, die jeweils mit einer Polarität, die der Polarität des anderen Entwicklers entgegengesetzt ist, elektrisch geladen werden.

Bei dem zuerst genannten Verfahren müssen zwei Arten von photoleitfähigem Aufzeichnungsmaterial, deren Aufladungspolaritäten unterschiedlich sind, oder aber ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, das mit zwei unterschiedlichen Polaritäten aufgeladen werden kann. Hierdurch kommt es jedoch zu Beschränkungen in der Art und der Form des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials. Darüber hinaus muß die Polarität der Hochspannungsquelle geändert werden, so daß sich ein großer konstruktiver Aufwand ergibt und damit eine solche Entwicklungsvorrichtung kompliziert und teuer wird.

fen Bei dem zweiten Verfahren müssen zwei unterschiedliche Entwickler mit unterschiedlichen Polaritäten eingesetzt werden. Infolgedessen muß bei einem Kopiergerät, das nur eine einzige Entwicklungsvorrichtung enthält, der gesamte Entwickler ausgetauscht

o5 werden, wenn das Entwicklungsverfahren im oben angegebenen Sinne geändert wird. Dies ist jedoch sehr zeitaufwendig und mühsam, außerdem bereitet es Probleme, den Entwickler vollständig zu entfernen, so

daß es sich in der Praxis kaum vermeiden laßt, daß noch der »falsche« Entwickler zurückbleibt und es deshalb zu Mischungen aus den beiden Entwicklerarten kommt, die wiederum die Qualität der gestellten Kopie ungünstig beeinflussen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes der angegebenen Gattung zu schaffen, die auch bei hohen Kopiergeschwindigkeiten eine sichere Aufladung des Entwicklers und beim Obergang zum Umkehrkopieren eine einfache Änderung der Polarität der Ladung des Entwicklers ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß der Einkomponenten-Entwickler nun sehr rasch aufgeladen werden kann und seine Aufladung nun nicht mehr allein auf der Erzeugung von Reibungselektrizität beruht; damit lassen sich auch bei hohen Kopiergeschwindigkeiten qualitativ hochwertige Kopien herstellen.

Außerdem kann das Aufladungspotential des Einkomponenten-Entwicklers nun gezielt beeinflußt, d. h., erhöht oder erniedrigt werden, wodurch sich ebenfalls eine entsprechende Beeinflussung der Kopierqualität im Sinne einer Verbesserung ergibt. Und schließlich kann auch die Aufladungspolarität des Einkomponeiiten-Entwicklers selbst geändert werden, so daß die problemlose Herstellung von Umkehrkopien möglich wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung,

Fig.2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Teil eines Schnittes durch eine Entwicklungsrolle, wie sie in der Entwicklungsvorrichtung verwendet wird,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung.

F i g. 5 eine Kurve, in der die Beziehung zwischen dem Aufladungspotential Vj des Einkomponenten-Entwicklers und dem Potentialunterschied V_A zwischen dem Potential der leitenden Elektrode und dem Potential der Entwicklungsrolle dargestellt ist,

F i g. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig.8 einen Schnitt durch ein dektrophotographisches Kopiergerät mit einer erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung,

F i g. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 10 im Schnitt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 11 eine Seitenansicht einer Entwicklungsrolle der Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 12 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung des Grundprinzips bei der normalen Entwicklung,

Fig. 13 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung des Grundprinzips bei der Umkehrentwicklung,
Fig. 14 das der normalen Entwicklung nach Fig. 12 zugrunde liegende Entwicklungsmodell,

Fig. 15 das der Umkehrentwicklung nach Fig. 13 zugrunde liegende Entwicklungsmodeil,

Fig. 16 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung, und

Fig. 17 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsfonn einer Entwicklungsvorrichtung.

In Fig.2 ist im Schnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung dargestellt. Dabei ist ein photoleitfähiges Material 5 auf einen leitenden Träger 6 aufgebracht, der sich mit vorgegebener Drehzahl V in Pfeilrichtung dreht Als photoleitendes Material 5 können Selen, Selen-Tellur, Zinkoxid, PVK/TNF, Titanoxid, Cadmiumsulfid oder Kupfer-Phthalozyanin verwendet werden.

Auf de.-n photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial 5 wird in üblicher Weise ein elektrostatisches Ladungsbild einer zu kopierenden Vorlage ausgebildet.

In Abweichung von der dargestellten Ausführungsform kann der leitende Träger 6 auch in Form eines endlosen Bandes, also nicht in Trommelform, ausgebildet sei'-.

Weiterhin ist in Fig. 2 eine Entwicklungsrolle 7 aus einem leitenden Material zu erkennen, dessen spezifi-

jo scher Durchgangswiderstand 10⁸QCm oder weniger beträgt. Dieser Durchgangswiderstand sollte jedoch nicht höher als 10⁵QCm liegen, so daß für die Entwicklungsrolle 7 auch Metalle verwendet werden können.

J5 Darüber hinaus können ein Silikon-, ein Chloropren- und ein Polyurethan-Kautschuk, welche leitend gemacht sind, in der Entwicklungsrolle 7 und zum Weiterbefördern und Übertragen eines Einkomponentenentwicklers (der nachstehend als »Toner« bezeichnet wird)

au verwendet werden, da die Oberfläche dieser Materialien entsprechend elastisch sind, um eine Tonerschicht 8 mit einer entsprechenden Dicke auszubilden.

In Fig.3 ist die Ausbildung einer mehrlagigen Entwicklungsrolle 7 dargestellt. Hierbei ist auf einem

r> Metallzylinder 7a eine elastisch nachgiebige Schicht Tb ausgebildet, auf der eine dünne und vergleichsweise harte Oberflächenschicht Tc ausgebildet ist. Die Entwicklungsrolle 7 kann gemäß der Erfindung ebenso in Form eines endlosen Bandes oder in Trommelform

•■■ι verwendet werden. Über der Entwicklungsrolle 7 ist ein trichterförmiger Behälter 9 angeordnet, in welchem Toner /"untergebracht ist. Der spezifische Durchgangswiderstand des Toners Tist nicht kleiner als 10⁹HcTi und liegt vorzugsweise bei 10¹⁴QCm oder mehr. Der

■ · Tc nei T hat einen mittleren oder hohen spezifischen Widerstand und weist ein Harz, wie beispielsweise Epoxy-, Styrol- una ein Phenol-Harz, ein Färbemittel, wie Ruß, rotes Eisenoxyd, Ultramarin und Kalziumkarbonat, sowie einen Zusatzstoff auf, wie ein Silikon-Elastomer, Siliziumdioxyd, Äthylzellulose und Polytetrafluoräthylen. Um die Fließfähigkeit des Toners T zu erhöhen, wird diesem ein Schmiermittel hinzugefügt, wie beispielsweise Molybdändisulfid (McS;) und Talkum (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂).

)'i In dem trichterförmigen Behälter 9 ist eine leitende Elektrode 10 sehr rahe bei der Entwicklungsrolle 7 angeordnet, und der Toner T befindet sich in einem Spalt d zwischen der Elektrode 10 und der Fntwirk-

lungsrolle 7. Vorzugsweise ist die Elektrode 10 verschließfest. Ein Schalter 11, eine Stromsteuerschaltung 12 und eine Vorspannungsquelle 13 sind in der angegebenen Reihenfolge zwischen die Elektrode 10 und Erde geschaltet.

Wenn der Schalter 11 geschlossen wird, fließt ein Strom von der Vorspannungsquelle 13 durch die Tonerschicht in dem Spalt d zwischen der Elektrode 10 und der Entwicklungsrolle 7. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Toner mit einer positiven Polarität geladen. Der auf diese Weise geladene Toner wird dann mittels eines Regulierteils 9a, das an einem Auslaß des trichterförmigen Behälters 9 ausgebildet ist, in eine Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke geformt. Infolgedessen muß der Spalt dgrößer eingestellt sein als ein Spalt t zwischen dem Regulierteil 9a und der Entwicklungsrolle 7. Wenn aus irgendwelchen Gründen ein übermäßig hoher Strom über die Elektrode 10 fließt, besteht die Gefahr, daß der Toner Taufgrund der durch den übermäßig hohen Strom erzeugten Jouleschen Wärme geschmolzen wird, an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 7 haftet und auf ihr trocken und hart wird. Um dies zu verhindern, ist die Stromsteuereinrichtung 12 zwischen die Vorspannungsquelle 13 und die leitende Elektrode 10 geschaltet, um so einen derartig übermäßig hohen Strom zu regulieren. Das Steuern eines übermäßig hohen Stroms ist sehr wichtig.

Wenn nicht kopiert wird, d. h. wenn die Drehbewegung der Entwicklungsrolle 7 angehalten ist, wird, wenn ein Strom über die Elektrode 10 und die Entwicklungsrolle 9 fließt, der Toner erhitzt, so daß es, wie oben erwähnt, zu einem Schmelzen des Toners kommen würde. Infolgedessen wird das öffnen und Schließen des Schalters 11 synchron mit der Drehbewegung der Entwicklungsrolle 7 in der Weise gesteuert, daß, wenn die Entwicklungsrolle 7 nicht in Betrieb ist, der Schalter 11 offen ist. so daß der Stromfluß zu der Entwicklungsrolle 7 und der Elektrode 10 unterbunden ist.

In einem Entwicklungssystem, bei welchem eine Vorspannung an die Entwicklungsrolle 7 angelegt wird, um ein Ablagern (von Toner) auf dem Hintergrund zu verhindern, kann das öffnen und Schließen eines Schalters 14 in derselben Weise, wie oben erwähnt, mit der Drehung der Entwicklungsrolle 7 synchronisiert werden. Zwischen der Entwicklungsrolle 7 und Erde sind eine Stromsteuerschaltung 15 und eine Vorspannungsquelle 16 in Reihe geschaltet. Die Arbeitsweise der Stromsteuerschaltung 15 ist dieselbe wie die der Stromsteuerschaltung 12. Vorzugsweise ist der Strom, der über den Spalt d fließt, so klein wie möglich. Von der Anmelderin durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß der Toner nicht geschmolzen wurde, wenn ein Strom von bis zu 0,5 mA an den Spalt angelegt wurde, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungsrolle 7200 m/sek war, der Spalt d 0,05 mm breit war, der Potentialunterschied zwischen der Elektrode 10 und der Entwicklungsrolle 7 200 V betrug und der spezifische Durchgangswiderstand des Toners im Bereich von 10¹⁴ bis ΙΟ¹⁶ Ω cm lag.

Der Tonen welcher durch die Elektrode 10 mit einer positiven Polarität geladen worden ist, wird durch das Regulierteil 9 zu einer Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke geformt und kommt mit dem photoleitenden Material 5 in Anlage, so daß ein latentes, elektrostatisches Bild auf dem photoleitenden Material 5 mittels des Toners entwickelt wird. Der Toner wird dann mit dem Toner Tin dem trichterförmigen Behälter 9 gemischt.

Natürlich ist die Spannung an der Vorspannungsquelle 16 so hoch wie oder etwas höher als das Restpotential auf dem photoleitenden Material 5 eingestellt. Ferner wird entsprechend der Vorlage der elektrische Strom von der Vorspannungsquelle 13 so eingestellt, daß die Größe einer auf den Toner aufzubringenden Ladung geändert wird, wodurch ein entsprechend entwickeltes Bild erhalten werden kann. In diesem Fall kann die Spannung der Vorspannungsquelle 16 entsprechend der

ίο vorerwähnten Einstellung des elektrischen, von der Vorspannungsquelle 13 gelieferten Stroms geändert werden, wodurch eine Ablagerung im Hintergrundbereich oder eine unzureichende Entwicklung verhindert werden kann.

Ii In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung der Erfindung dargestellt, in welcher die Elektrode 10 und das Regulierteil 9a der Fig. 2 der Einfachheit halber zusammengefaßt sind. In Fig.4 wird ein photoleitendes Teil 17 mit einem latenten, elektrostatischen Bild in Pfeilrichtung bewegt. Sehr nahe bei dem photoleitenden Teil i7 ist eine Entwicklungsrolle 18 angeordnet, welche entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Da die Entwicklungsrolle 18 im wesentlichen die gleiche wie die Entwicklungsrol-

2) Ie 7 in Fig.2 ist, wird sie hier nicht noch einmal im einzelnen beschrieben. Über der Entwicklungsrolle 18 ist ein trichterförmiger Behälter 19 zur Aufnahme des Toners T angeordnet. In einem Spalt zwischen einer Rückwand 19a des Trichters 19 und der Entwicklungsrolle 18, über welchen der Toner nach einer Entwicklung in den trichterförmigen Behälter 19 zurückgebracht wird, ist eine Rolle 20 angeordnet, welche leicht an der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 18 anliegt, und durch Reibung zwischen der Entwicklungsrolle 18 und

ji der Rolle 20 gedreht wird. Die Rolle 20 kann durch eine weitere Antriebseinrichtung angetrieben werden, damit sie mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die der Entwicklungsrolle 18 gedreht wird. Mit der Rolle 20 wird verhindert, daß Toner von der Rückwand i9a des trichterförmigen Behälters 19 aus nach unten fällt. Ferner ist am unteren Ende einer vorderen Wandung 19f>des trichterförmigen Behälters 19, wo ein Auslaß für den Toner ausgebildet ist, ein bewegliches Tonerschicht-Regulierteil 21 angebracht. Das Teil 21 ist in Form einer Platte mit einer scharfen Spitze ausgebildet und ist an einem Tragteil 22 angebracht. Das hintere Ende des Regulierteils 21 wird durch ein elastisch federndes Teil 24, wie beispielsweise eine Feder, die zwischen dem Regulierteil 21 und einer an dem Trichter

so 19 angebrachten Platte angeordnet ist, nach rechts gedrückt, so daß die Spitze des Regulierteils 21 in Richtung zur Oberfläche der Entwicklungsrolle 18 gebracht und ausgerichtet ist.

Das Regulierteil 21 dient auch als leitende Elektrode, um eine Ladung auf den Toner aufzubringen. Ein Schalter 25, eine Stromsteuerschaltung 26, und eine Vorspannungsquelle 27 sind zwischen dem Regulierteil 21 und Erde in Reihe geschaltet. Da die jeweiligen Funktionen dieser Teile dieselben sind, wie die in F i g. 2, werden sie nicht noch einmal näher beschrieben. Der auf die Entwicklungsrolle 18 aufgebrachte Toner wird von dem Trichter 19 aus weiterbefördert, und während er zwischen dem Regulierteil 21 und der Rolle 18 durchläuft, wird eine Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke auf der Entwicklungsrolle 18 ausgebildet und gleichzeitig wird der Toner positiv geladen. Um Ablagerungen von Toner auf dem Hintergrund während der Entwicklung aufgrund eines Restpotentials an der

Oberfläche des photoleitenden Teils 16 zu verhindern, wird eine Vorspannung, deren Polarität dieselbe wie die des Restpotentials auf dem photoleitenden Teil 17 ist und welche beinahe dieselbe Größe wie das Restpotential hat, mittels einer Vorspannungsquelle 28 an die Entwicklungsrolle 18 angelegt.

Von der Anmelderin sind unter Verwendung der in F i g. 4 dargestellten Entwicklungseinrichtung die folgend-;^ Versuche durchgeführt worden. Es wurde ein Toner nit einem spezifischen Durchgangswiderstand von etwa ΙΟ¹⁶ Ω cm verwendet, und es wurde eine etwa 40 u.m dicke Tonerschicht auf der Entwicklungsrolle 18 mittels des Regulierteils 21 ausgebildet. Die Entwicklungsrolle 18 war aus leitendem Silikonkautschuk hergestellt, dessen Härte 45 Grad betrug und dessen spezifischer Durchgangswiderstand nicht mehr als 10⁵ncm betrug. Die Entwicklungsrolle 18 wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 200 mm/sek gedreht und es wurde ein Strom bis 0,5 mA normalerweise mit etwa 0.5 mA vnn dem Reguliprteil 21 aus über die Tonerschicht der Entwicklungsrolle 18 zugeführt. Bei diesem Versuch wurde ein Schmelzen von Toner an der Entwicklungsrolle 18 und dem Regulierteil 21 nicht festgestellt.

In Fig.5 ist eine Beziehung zwischen einem geladenen Potential VVdes Toners und einem Potential Va zwischen einem an die Elektrode (d. h. an das Regulierteil 21) angelegten Potential und einem an der Entwicklungsrolle 18 angelegten Potential dargestellt. Aus der in F i g. 5 wiedergegebenen Beziehung ist zu ersehen, daß das geladene Potential VVdes Toners, d. h. die J sdungsdichte des Toners wahlweise durch den Potentialunterschied V_A gesteuert werden kann. Infolgedessen kann dadurch, daß das an die Elektrode (d. h. das Regulierteil 21) angelegte Potential oder das an die Entwicklungsrolle 18 entsprechend der Art einer Vorlage angelegte Potential annähernd geändert wird, ein entsprechendes Bild erhalten werden. Beispielsweise wird bei einer Vorlage mit einem geringen Kontrast die Vorspannungsquelle 13 in F i g. 2 oder die Vorspannungsquelle 27 veränderlich ausgelegt, und durch Drücken einer nicht dargestellten Kontrasttaste von Hand oder durch automatisches Fühlen des !Contrasts während eines Entwicklungsvorgangs wird das an die Elektrode 10 oder 21 angelegte Potential im Vergleich zu dem normalen Potential erhöht, so daß das geladene Potential des Toners ebenfalls erhöht wird, so daß eine gute Kopie erhalten werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird dann auch die an die Entwicklungsrollen 7 und 18 angelegte Vorspannung entsprechend der Erhöhung des geladenen Potentials des Toners etwas erhöht. Dies hat jedoch zur Folge, daß, wenn das geladene Potential des Toners erhöht wird, der Toner sich auf dem sogenannten Hintergrund einer Kopie ablagern kann. Um dies zu verhindern, wird auch die an die Entwicklungsrollen 7 und 18 angelegte Vorspannung etwas erhöht.

In der in Fig.4 dargestellten Entwicklungseinrichtung, in welcher das Tonerschicht-Regulierteil 21 als Elektrode dient, werden, selbst wenn einige Tonerpartikel in der Tonerschicht auf dieselbe Polarität wie die eines latenten, elektrostatischen Bildes geladen sind, derartige Tonerpartikel elektrostatisch zu dem Regulierteil 21 angezogen, wenn sie über das Regulierteil 21 laufen. Infolgedessen ist das vorerwähnte Ablagern auf dem Hintergrund bei der in Fig.4 dargestellten Einrichtung verhindert.

In F i g. 6 ist eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung der Erfindung dargestellt. In Fig. 6 sind eine Photoleitertrommel 29 und zum Aufbringen von Toner auf diese Photoleitertrommel 29 ein Entwicklungsband 30 vorgesehen, welches über ein Paar Rollen 31 a und 31 b läuft. Das Entwicklungsband 30 fördert mit Hilfe des Rollenpaares 31a und 31b, welche in den angegebenen Pfeilrichtungen gedreht werden, eine Tonerschicht. Das Entwicklungsband 30 ist aus einem Material hergestellt, an welchem der Toner

ίο entsprechend haftet, wie beispielsweise einem Silikon-, Chloropren- oder Polyurethan-Kautschuk, welche leitende Elastomere mit einem spezifischen Widerstand von 10⁵Qcm oder weniger sind. Über dem Entwicklungsband 30 ist ein Trichter 32 angeordnet. An einem Tonerauslaß des Trichters 32 ist eine in umgekehrter Richtung angetriebene Rolle 33 drehbar gehaltert, welche eine Tonerschicht auf dem Entwicklungsband 30 reguliert und ferner als Elektrode dient. Die Rolle 33 ist sehr nahe an dem Entwicklungsband 30 angeordnet und wird in einer zur Drehrichtung des Entwicklungsbandes 30 entgegengesetzten Richtung gedreht. Eine Schneide

34 ist so angeordnet, daß sie mit einem gewissen Druck an der Oberfläche der Rolle 33 anliegt, um dadurch fortlaufend den sich an der Rolle 33 absetzenden Toner zu entfernen. Vorzugsweise ist die Schneide 34 aus einem Isoliermaterial, wie Polyurethan, hergestellt, welches die Rolle 33 nicht zerkratzt. Im Inneren des Behälters 32 ist eine Elektrode 35 angeordnet, welche schräggestellt ist, so daß sie in Drehrichtung des Bandes 30 gesehen mit einem (d. h. dem entfernter liegenden) Ende näher bei dem Entwicklungsband 30 zu liegen kommt. Auf der Rückseite des Entwicklungsbandes 30 genau unter der Elektrode 35 ist eine Gegenelektrode 36 angeordnet, die an dem Entwicklungsband 30 anliegt.

Die Elektrode 35 ist in der Weise schräggestellt angeordnet, daß der Toner in dem Trichter 32 ohne weiteres zwischen die Elektrode 35 und das Entwicklungsband 30 eintreten kann. Die Elektrode 35 ist zusätzlich zu der gegenläufigen Rolle 33 angeordnet, damit der Toner in ausreichender Weise geladen wird. Sowohl die gegenläufige Rolle 33 als auch die Elektrode

35 werden über einen Schalter 37 geerdet, während die Rolle 31 a und die Gegenelektrode 36 mit dem negativen Pol einer Vorspannungsquelle 38 verbunden sind. In dieser Anordnung wird ein Potentialunterschied zwischen der gegenläufigen Rolle 33 und dem Entwicklungsband 30 und zwischen der Elektrode 35 und dem Entwicklungsband 30 eingestellt, so daß der Toner, welcher zwischen der gegenläufigen Rolle 33 und dem Entwicklungsband 30 durchläuft, geladen wird. Mit anderen Worten, es muß nicht immer eine Vorspannung an die Elektrode 35 angelegt werden, sondern wesentlich hierbei ist, daß ein Potentialunterschied zwischen der Elektrode 35 sowie der gegenläufigen Rolle 33 und dem Entwicklungsband 30 besteht Eine Stromsteuerschaltung 39 ist zwischen die Elektrode 35 und Erde geschaltet. Da jedoch die Arbeitsweise der Stromsteuerschaitung 39 dieselbe ist wie die der vorerwähnten Stromsteuerschaltungen, braucht auf sie hier nicht mehr näher eingegangen zu werden.

In Fig.7 ist eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt In F i g. 7 ist eine Entwicklungsrolle 41 sehr nahe bei einer Photoleitertrommel 40 an einer Stelle

b5 angeordnet, wo sich die Oberfläche der Photoleitertrommel 40 in Richtung des Pfeils nach unten bewegt und die Entwicklungsrolle 41 in Pfeilrichtung gedreht wird. Unter der Entwicklungsrolle 41 ist ein Behälter 42

zum Tonernachfüllen angeordnet, in welchem eine Bürste 43 vorgesehen ist. Die Bürste 43 wird in Pfeilrichtung gedreht, um Toner der Entwicklungsrolle 41 zuzuführen. Übermäßig viel Toner, der durch die Bürste 43 auf die Entwicklungsrolle 41 aufgebracht ist, wird mittels eines Tonerschicht-Regulierteils 44, das am Auslaß des Behälters 42 angeordnet ist, zu einer Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke auf der Entwicklungsrolle 41 geformt. In Drehrichtung der EntwicklungTolle 41 gesehen, ist nach dem Tonerschicht-Regdiierteil 44 eine Elektrode 45 angeordnet, die leicht an der Umfangsfläche der Rolle 41 anliegt, so daß sie von der Entwicklungsrolle 41 angetrieben wird. Eine Vorspannung wird an die Rollenelektrode 45 angelegt, und es wird eine Potentialdifferenz zwischen der Rolle 41 und der Elektrode 45 eingestellt, so daß der Toner, der zwischen der Rolle 41 und der Elektrode 45 durchläuft, geladen wird. An die Rolle 41 wird ein Potential angelegt, welches beinahe dasselbe wie ein Restpotential auf der Photoleitertrommel 40 ist und dessen Polarität dieselbe wie die des Restpotentials ist.

In Fig.8 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät dargestellt, in welchem die Erfindung verwendet ist. Bei dem in Fig.8 dargestellten Kopiergerät kann eine Kopie bei zwei Umdrehungen einer Photoleitertrommel 46 erliaiicn weiden, und bei diesem Kopiergerät wird die Reinigung der Photoieitertrommel 46 in der Entwicklungsstation des Kopiergeräts vorgenommen, wodurch ein kompaktes und preiswertes Gerät geschaffen ist. Die Trommel 46 wird in Pfeilrichtung gedreht, um welche dann die jeweiligen, zum Kopieren erforderlichen Einheiten angeordnet sind.

Nunmehr wird zuerst die erste Umdrehung der Trommel 46 beschrieben. Bei einem Auslösesignal wird eine Ladeeinrichtung 47 betätigt, so daß die Oberfläche der Trommel 46 gleichförmig geladen wird, und gleichzeitig beginnt sich eine Vorlagenplatte 48 in Pfeilrichtung zu bewegen und eine auf der Platte 48 angeordnete Vorlage O wird mittels einer Lampe 49 beleuchtet. Die auf diese Weise erhaltene Abbildung der Vorlage O wird mittels einer bildübertragenden, optischen Fasereinrichtung 50 an die Trommel 46 übertragen, so daß auf dieser ein latentes, elektrostatisches Bild aufgebracht ist. Rechts von der Trommel 46 ist eine Reinigungs- und Entwicklungseinrichtung 51 angeordnet, in welcher während der ersten Umdrehung der Trommel 46 eine Entwicklung durchgeführt wird und während der zweiten Umdrehung der Trommel 46 diese gereinigt wird. Eine Entwickiungsrolle 52, welche in Pfeilrichtung mit derselben Drehzahl oder mit einer etwas höheren Drehzahl als die der Trommel 46 gedreht wird, ist leicht anliegend oder sehr nahe bei der Trommel 46 angeordnet. Ein trichterförmiger Behälter 53 ist über der Entwicklungsrolle 52 angeordnet Nahe einem Auslaß des Trichters 53, über welchen Toner T abgegeben wird, ist eine Elektrode 54 angeordnet, an welche eine Vorspannung angelegt ist, und welche als Tonerschicht-Regulierteil dient Ferner ist nahe bei einem Einlaß des Trichters 53, über welchen Toner T aufgenommen wird, eine Rolle 55 angeordnet, welche leicht anliegend zusammen mit der Rolle 52 gedreht wird, so daß dadurch verhindert ist, daß der Toner Taus dem Behälter 53 nach unten fällt Ein schneidenartiges Teil 56 liegt mit einem gewissen Druck an der Rollo 55 an, um den Toner Γ von der Rolle 55 zu entfernen. Die Rolle 52 ist aus einem leitenden Material hergestellt, das den Toner durch die Anziehung halten kann, die zwischen dem leitenden Material und dem Toner T ausgeübt wird.

Während einer Entwicklung wird eine Vorspannung, deren Polarität der des Toners Tentgegengesetzt ist, an die Entwickiungsrolle 52 angelegt, um zu verhindern.

daß sich der Toner T auf dem Hintergrund absetzt. In einer Bildübertragungsstation wird das auf diese Weise entwickelte Tonerbild in satte Anlage mit einem Kopierblatt Sgebracht, welches von einer Blattkassette 57 aus mittels einer Blattzuführrolle 58 zugeführt wird,

ίο und es wird eine Koronaladung, deren Polarität zu der des Toners entgegengesetzt ist, durch eine Bildübertragungseinrichtung 59 an das Kopierblatt S angelegt, so daß das Tonerbild elektrostatisch an das Blatt S übertragen wird. In Drehrichtung der Trommel 46 ist nach der Bildübertragungseinrichtung 59 eine Blatt-Trenneinrichtung 60 mit einer Wechselstrom-Koronaladeeinrichtung angeordnet, welche die Ladung neutralisiert, welche auf die Rückseite des Blattes S während der Bildübertragung angelegt worden ist, wodurch die elektrostatische Anziehung vermindert wird, die zwischen dem Blatt Sund der Trommel 46 ausgeübt wird, so daß das Blatt S ohne weiteres von der Trommel 46 getrennt werden kann. Das auf diese Weise abgelöste Blatt S wird mittels eines Bandes 61 an eine Fixiereinrichtung 62 übertragen. Als Fixiereinrichtung 62 können ein herkömmliches Bildfixiersystem mit einer Heizrolle, ein mit Druck arbeitendes Bildfixiersystem und ein mit Strahlungswärme arbeitendes Fixiersystem verwendet werden. Das ein fixiertes Tonerbild tragende

ίο Blatt 5 wird mit der kopierten Seite nach oben in eine Blattablage 63 ausgetragen. Inzwischen werden Reste der Ladung auf der Trommel 46 durch eine Neutralisierungseinrichtung 64 neutralisiert Als Neutralisierungseinrichtung 64 ist in F i g. 8 nur ein System dargestellt,

j5 bei welchem die Neutralisierung mittels Licht erfolgt. Es können jedoch auch ein Wechselstrom-Koronaladesystem, ein eine entgegengesetzte Polarität erzeugendes Koronaladesystem und ein Neutralisiersystem zusammen mit den vorerwähnten zwei Systemen verwendet werden. Folglich ist die erste Umdrehung der Trommel 46 beendet.

Die Trommel 46 wird dann weitergedreht und geht in die zweite Umdrehung über. Bei dieser Verfahrensstufe sind die Ladeeinrichtung 47, die Lampe 49, die Bildübertragungseinrichtung 59 und die Trenneinrichtung 60 unwirksam. Da der auf die Trommel 46 aufgebrachte Toner durch die Neutralisiereinrichtung 64 in ausreichender Weise entladen ist, ist die elektrostatische Anziehung des Toners an der Trommel

so 46 schwächer, und folglich wird der Toner elektrostatisch von der Trommel 46 zu der Entwicklungsrolle 52 hin angezogen, an welche eine Vorspannung angelegt ist, deren Polarität zu der des Toners entgegengesetzt ist. Der von der Rolle 52 entfernte Toner wird bei der nächsten Entwicklung wieder verwendet.

Nachdem die Trommel 46 durch die Neutralisiereinrichtung 64 neutralisiert ist, wird die zweite Umdrehung der Trommel 46 beendet; jedoch kann die Trommel 46 so bemessen sein, daß sie zur Neutralisierung noch

ω einmal gedreht wird, wenn ein fortlaufendes Kopieren oder ein Einzelkopieren beendet worden ist

In den vorbeschriebenen Ausführungsformen wird eine elektrische Ladung mit einer vorbestimmten Polarität an der Entwickiungsrolle oder an der Rolle,

b5 mit welcher Toner auf die Photoleitertrommel oder das Aufzeichnungsteil unmittelbar aufgebracht wird, an den Toner angelegt Dies kann jedoch mittels eines Teils durchgeführt werden, mittels welchem Toner· dem

Fnf.vicklungi.band zugeführt wird, wie in F i g. 9 dargestellt ist. In F i g. 9 bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in den vorbeschriebenen Ausführungsformen Tei'e, welche im wesentlichen dieselben Funktionen wie die in den vorbeschriebenen Ausführungsformen haben, so daß diese Teile im einzelnen nicht mehr beschrieben zu werden brauchen. Sehr nahe bei dem photoleitendem Material 5 ist die Entwicklungsrolle 7 und sehr nahe bei oder leicht anliegend an der Rolle 7 ist eine Rolle 65 angeordnet, mittels welcher der Rolle 7 Toner zugeführt wird. Die Tonerzuführrolle 65 ist aus dem gleichen Material hergestellt wie die Rolle 7. Ferner ist die Tonerrolle 65 so bemessen, daß sie an den Berührungsbereichen zwischen den beiden Rollen 65 und 7 mit etwa derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Rolle 7 end in derselben Richtung wie die Rolle 7 gedreht wird, so daß mittels der Rolle 65 Toner zuverlässig zugeführt werden kann. Durch die an die Rolle 7 angelegte Vorspannung wird das Übertragen von Toner von der Rolle 65 an die Rolle 7 erleichtert. Über der R^Ie 65 ist der Trichter 9 angeordnet, von weichem rus Toner der Rolle 65 zugeführt wird. Der Toner wird durch die in dem Trichter 9 angeordnete Elektrode 10 geladen und von dem Trichter 9 aus durch das Regulierteil 9a in Form einer Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke befördert.

An einem Tonereinlaß des Trichters 9 ist die Rolle 20 angeordnet, welche verhindert, daß Toner aus dem Trichter 9 nach unten fällt. In diesem Fall kann ein ausreichender Potentialunterschied zum Laden des Toners zwischen der Rolle 65 und der Elektrode 10 allein durch Erden der Rolle 65 ausgebildet werden, ohne daß eine Vorspannung an die Rolle 65 angelegt wird. Bei der Erfindung kann genauso gut auch magnetischer Toner verwendet werden.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Aufzeichnungsmaterial bzw. einem photoleitenden Teil 1 dargestellt, auf welchem ein latentes, elektrostatisches Bild geschaffen ist und welches in Pfeilrichtung gedreht wird. Als Aufzeichnungsmaterial 1 werden ein photoleitendes Material mit einer anorganischen, photoleitenden Schicht, wie beispielsweise Schwefel, Zinkoxyd, Kadmiumsulfid und Selen oder einer organischen photoleitenden Schicht, wie Anthrazen und Polyvinylkarbazol, die auf einer Unterlage ausgebildet ist oder zusätzlich eine transparente Isolierschicht auf der photoieitenden Schicht aufweist, oder Dielektrika verwendet.

Das Aufzeichnungsmaterial 101 kann in Form einer Trommel oder eines Bandes ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform ist trommeiförmiges Aufzeichnungsmaterial verwendet. Sehr nahe bei dem Aufzeichnungsmaterial 101 ist eine Entwicklungsrolle 102 angeordnet, welche entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Der spezifische Durchgcngswiderstand der Entwicklungsrolle 102 sollte im Hinblick auf das Anlegen einer Vorspannung an die Rolle 102 nicht mehr als 10⁸ Ω cm, vorzugsweise 10⁵QCm oder kleiner sein. Ais Material für die Rolle 102 können Metalle verwendet werden; bevorzugt werden jedoch Silikon-, Chloropren- und Polyurethan-Kautschuk, welche durch Zusatz von Kohlenstoff leitend gemacht sind, da sie Toner aufnehmen und diesen in vorteilhafter Weise befördern. Ferner sind diese Materialien einigermaßen elastisch und auf sie kann eine Tonerschicht 103 mit einer vorbestimmten Dicke ohne weiteres aufgebracht werden. Die Rolle 102 kann eine Schicht aus einem der vorerwähnten Materialien oder sie kann, wie in F i g. 11 dargestellt, mehrlagig ausgebildet sein, wobei eine elastisch nachgebende Schicht 1026 aus einem der vorerwähnten, elastischen Materialien auf einem Metallkern 102a und auf der elastischen Schicht 102i> eine dünne und vergleichsweise harte Oberflächenschicht 102c ausgebildet ist. Bei der Erfindung kann statt der Rolle 102 genauso gut ein bandförmiges T^iI verwendet werden. Über der Rolle 102 ist ein Trichter 104 mit Toner T angeordnet. Ein Trichter 104, eine hintere

ίο Wandung 104a und eine vordere Wandung 1046 des Trichters 104, eine Rolle 105, ein Tonerschicht-Regulierteil 106 und ein Tragteil 107 sind im wesentlichen die gleichen wie der Trichter 19, die hintere Wandung 19a, die vordere Wandung 196 des Trichters 19, die Rolle 20, das Tonerschicht-Regulierteil 21 bzw. das Tragteil 22 in Fig. 4.

Wie in der Ausführungsform der Fig.4 dient das Tonerschicht-Regulierteil 106 als leitende Elektrode, um eine Ladung auf den Toner T aufzubringen. Wenn nämlich eine Vorspannung mittels einer äußeren Spannungsquelle an das Teil 106 angelegt wird, fließt ein Strom zu dem Toner T, so daß dieser (T) mit einer vorbestimmten Polarität geladen wird. Als Materia! für das Teil 106, das die vorerwähnten, zwei Funktionen hat, wird vorzugsweise ein abriebfestes Material, wie Al, i'e, Cu, Zn und andere Materialien verwendet, da es immer mit dem Toner Tin Kontakt kommt. Die Entwicklungsrolle ist mit einer Vorspannungsquelle 110 verbunden, deren Spannung in etwa auf die Spannung des

jo Restpotentials auf dem Aufzeichnungsmaterial 101 eingestellt wird. Eine Stromsteuerschaltung 111 ist zwischen das Teil 106 und Erde geschaltet, und zwischen der Stromsteuerschaltung 111 und Erde sind zwei Schalter 112 und 113 so in Reihe geschaltet, daß sie

Yy wahlweise mit Kontakten S\ bis S\ verbunden werden können. Die Kontakte S\ und 53 sind mit dem positiven Pol einer die Tonerpolarität festlegenden Energiequelle 114 verbunden, die zwischen den Schaltern 112 und 113 angeordnet ist, und die Kontakte Si und St, sind mit dem

■to negativen Pol der Energiequelle 114 verbunden. Die Stromsteuerschaltung 111 hat dieselbe Funktion wie die Schaltung 12in Fig. 2.

Wenn nicht kopiert wird, ist zumindest der Schalter 113 weder mit dem Kontakt S₃ noch mit dem Kontakt & verbunden, und ferner steht in diesem Fall not .^alerweise die Entwicklungsrolle 102 still. Wenn nämlich in diesem Zustand ständig ein elektrischer Strom über das Teil 106 fließen würde, würde der Toner erhitzt, und er würde dann an dem Teil 106 oder an dem Teil 102

so haften. Um dies zu vermeiden, ist zumindest der Schalter 113 offen, wenn nicht kopiert wird. Natürlich kann der Schalter 113 so ausgelegt sein, daß er beim Anhalten der Entwicklungsrolle 102 geöffnet wird. Um den elektrischen Stromfluß zu dem Teil 106 zu unterbrechen, kann ein Schalter in der Schaltung vorgesehen sein. Das Anlegen einer Vorspannung an die Rolle 102 kann auf die gleiche Weise wie das Anlegen einer Spannung an das Regulierteil 6 gesteuert werden.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird nunmehr für den Fall beschrieben, daß ein latentes, elektrostatisches Bild, dessen Polarität negativ ist, auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 ausgebildet ist, und daß, wenn die Polarität einer Abbildung der Vorlage und die eines Bildes auf der Kopie umgekehrt sind, nämlich wenn die Abbildung der Vorlage positiv ist, das Bild auf der Kopie positiv entwickelt wird, und wenn die Abbildung der Vorlage negativ ist, das Bild auf der Kopie negativ entwickelt wird.

In diesem Fall ist der Schalter 112 mit dem Kontakt & und der Schalter 113 mit dem Kontakt S3 verbunden, wodurch eine positive Spannung an das Teil 106 angelegt wird, so daß der Toner positiv geladen wird, wenn er unter dem Teil 106 durchläuft Mit diesem Entwickler wird dann ein latentes, elektrostatisches Bild entwickelt und der grundsätzliche Entwicklungsvorgang wird nunmehr anhand der Fi g. 12 beschrieben. In F i g. 12 ist mit einem Buchstaben a eine Anziehung des Toners durch das latente, elektrostatische Bild dargestellt Die Anziehung Fd für den Toner in dem dunklen Bereich ist größer als die Anziehung Fl für den Toner in einem hellen Bereich. Mit dem Buchstaben b ist eine Anziehung Fa für den Toner bezeichnet, die durch eine an die Rolle 102 angelegte Vorspannung geschaffen ist, und mit dem Buchstaben c ist eine sogenannte Abbildungskraft Fi bezeichnet, die zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 1 und dem Toner infolge einer elektrischen Ladung des Toners ausgeübt wird. Im allgemeinen wird die Abbildungskraft F/ durch die folgende Gleichung wiedergegeben:

Ar— 1

JH-I 4 π C₀

4Γ²

wobei k die dielektrische Konstante des Aufzeichnungsmaterials, εο die dielektrische Konstante des Vakuums, r der Radius der Tonerpartikel und q die Ladung der Tonerpartikel ist Wenn der Toner geladen ist wird er nämlich immer zu dem Aufzeichnungsmaterial hin angezogen.
Wenn in F i g. 12 einer Beziehung

F₀+F,> F_A> Fi+F_L

für den dunklen Bereich des Aufzeichnungsmaterials 1 genügt ist, wird der Toner in dem dunklen Bereich aufgebracht, während in dem hellen Bereich sich kein Toner absetzt, so daß ein Bild mit derselben Polarität wie der der Vorlage erhalten werden kann. Dies gilt für den Fall, daß ein latentes, elektrostatisches Bild positiv geladen ist.

Der Fall, daß die Polarität einer Abbildung auf der Kopie bezüglich der Polarität einer Abbildung auf der Vorlage umgekehrt ist, wird nunmehr beschrieben. In diesem Fall wird nämlich eine positive Vorlage negativ entwickelt und eine negative Vorlage wird positiv entwickelt. Hierbei wird dann der Schalter 112 zu dem Kontakt S\ und der Schalter 113 zu dem Kontakt S₄ umgeschaltet, wodurch eine negative Spannung an das Regulierteil 106 angelegt wird, so daß der Toner negativ geladen wird. Wenn unter dieser Voraussetzung eine Entwicklung erfolgt, wird ein umgekehrtes Bild entwickelt. Anhand von F i g. 13 wird die Beziehung der Anziehungskräfte des Toners, der Entwicklungsrolle 102 und des latenten, elektrostatischen Bildes beschrieben. Hierbei muß beachtet werden, daß die Spannungsquelle 114 zum Steuern der Tonerpolarität etwas niedriger eingestellt wird, als die Spannung der Entwicklungs-Vorspannungsquelle 110. In dem dunklen Bereich des Aufzeichnungsmaterials gilt eine Beziehung Fd'>Fa, während in dem hellen Bereich die Beziehung — Fi> Fl' gilt, so daß der negativ geladene Toner nicht in dem dunklen Bereich, sondern über dem hellen Bereich aufgebracht wird. Hierbei wirkt die Kraft Fi als Anziehung für den Toner und hat dieselbe Größe wie die Kraft F, in Fig. 12. Die Kräfte F_L', F/ und Fd wirken auch als Anziehungskräfte für den Toner.

Die Entwicklung, bei welcher der Toner an das Aufzeichnungsmaterial 101 angezogen wird, wird nunmehr im einzelnen anhand von Entwicklungsbeispielen in Fig. 14 und 15 beschrieben. Ein der Fig. 12 entsprechendes Entwicklungsbeispiel ist in Fig. 14 wiedergegeben, wobei der Toner, welcher durch das Regulierteil 106 positiv geladen worden ist, auf die Oberfläche der Rolle 102 aufgebracht ist und der positiv geladene Toner an ein negativ geladenes, elektrostatisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial 101 angezogen wird. In Fig. 15 ist ein der Fig. 13 entsprechendes Entwicklungsbeispiel wiedergegeben, wobei der Toner, welcher durch das Teil 106 negativ geladen worden ist auf die Oberfläche der Rolle 102 aufgebracht ist und der negativ geladene Toner an den Bereichen außer dem Bereich, wo negativ geladene, elektrostatische Bilder geschaffen sind, durch eine Abbildungskraft angezogen wird, die in einem derartigen Bereich abgesehen von den latenten, elektrostatischen Bildern erzeugt wird, wodurch eine umgekehrte Entwicklung durchgeführt wird.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform dient das Regulierteil 106 als Elektrode, um Ladungen auf den Toner aufzubringen. Wie in Fig. 16 und 17 dargestellt ist kann die Elektrode, um Ladungen auf den Toner aufzubringen, gesondert von dem Regulierteil 106 angeordnet werden. In F i g. 16 und 17 sind die Teile, die dieselben Funktionen wie die Teile in F i g. 10 haben, mit denselben Bezugszeichen versehen und werden nachstehend auch nicht mehr im einzelnen beschrieben.

In Fig. 16 ist im Inneren des Trichters 104 eine leitende Elektrode 115 in einem Abstand d von der Entwicklungsrolle 102 in dem Toner T angeordnet. Vorzugsweise ist die Elektrode 115 aus einem verschleißfesten Material hergestellt oder sie kann aus demselben Material wie das Teil 106 hergestellt sein. Ferner ist ein Spalt t zwischen dem Teil 106 und der Rolle 102 eingestellt. Der Abstand bzw. der Spalt d ist etwas größer als der Spalt t eingestellt

In Fig. 17 ist eine weitere Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung wiedergegeben, in welcher eine Elektrode außerhalb des Trichters angeordnet ist Rechts unterhalb der Photoleitertrommel 101 ist die Rolle 102 angeordnet, welche in Pfeilrichtung gedreht wird. Unter der Rolle 102 ist ein Behälter 117 zur Aufnahme des Toners und zum Nachfüllen des Toners angeordnet In dem Behälter 117 ist eine drehbare Bürste 118 angeordnet, mittels welcher der Toner der Rolle 102 zugeführt wird. Überschüssiger

so Toner, der mittels der Bürste 118 auf die Rolle 102 aufgebracht ist, wird mittels eines Regulierteils 119 in eine Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke auf der Rolle 102 ausgebildet. In Drehrichtung der Rolle 102 gesehen, ist nach dem Teil 119 eine Rollenelektrode 120 angeordnet, die leicht an der Umfangsiläche 102 anliegt. Mit der Rollenelektrode 120 ist eine Schaltung verbunden, welche genau dieselbe ist wie die Schaltung die mit dem Regulierteil 106 in Fig. 10 verbunden ist und durch Betätigen der Schalter 112 und 113 kann ein negatives oder ein positives Bild wahlweise erhalten werden. Eine Vorspannung, welche beinahe dieselbe isi wie die eines Restpotentials auf der Trommel 101, wird über eine Vorspannungsquelle 110 an die Rolle 102 angelegt.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform wird dei Toner durch die Rollenelektrode auf der Entwicklungs rolle auf eine vorbestimmte Polarität geladen. Jedoch kann ebensogut eine Ausführungsform verwendei

werden, bei welcher zumindest eine Tonerzuführrolle zwischen dem Trichter und der Entwicklungsrolle angeordnet ist, und der Toner durch die Tonerzuführrol-Ie geladen wird, und der auf diese Weise geladene Toner dann der Entwicklungsrolle zugeführt wird.

Ferner kann durch Anordnen einer Anzahl der vorstehend beschriebenen Entwicklungseinrichtungen gemäß der Erfindung eine sehr schnelle Entwicklung erreicht werden. Darüber hinaus ist der Toner nicht notwendigerweise auf nichtmagnetischen Toner beschränkt, sondern es kann genauso gut auch magnetischer Toner verwendet werden. In diesem Fall wird dann als Eniwicklungsrolle eine magnetische Rolle verwendet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entwicklung eines auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindlichen elektrostatischen Ladungsbildes mit einem Vorratsbehälter für einen pulverförmigen Einkomponenten-Entwickler, mit einer eine umlaufende, endlose, leitende Fläche enthaltenden Einrichtung zur Zuführung des Entwicklers von dem Vorratsbehälter zu dem Aufzeichnungsmaterial in Form einer von der umlaufenden Fläche getragenen Entwicklerschicht, und mit einer Ladeeinrichtung zur elektrostatischen Aufladung der Teilchen der Entwicklerschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung eine in streifender Berührung mit der von der umlaufenden Fläche (7) getragenen Entwicklerschicht angeordnete und durch eine äußere Spannungsquelle (13) mit einem Potential beliebiger Polarität beaufschlagbare, leitende Elektrode (10,36,115) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Elektrode (21) zur Einstellung einer Entwicklerschicht vorgegebener Dicke auf der umlaufenden Fläche (18) dient (F i g. 4).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Elektrode (106) mit einer Stromsteuerschaltung (111) verbunden ist (F i g. 10).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Elektrode die Form einer Rolle (45) hat (F i g. 7).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß Schalter (Si, Sj; S3, Sf) zur Änderung der Polarität der Spannungsquelle (114) mit der leitenden Elektrode (106) und der umlaufenden Fläche (102) verbunden sind (F i g. 10).