DE2839178A1 - Entwicklungseinrichtung fuer ladungsbilder - Google Patents
Entwicklungseinrichtung fuer ladungsbilderInfo
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Description
Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Entwickeln elektrostatischer Ladungsbilder
und insbesondere auf eine Entwicklungseinrichtung, bei der ein Magnetfeld für die Verwendung eines magnetischen
Entwicklers (der nachstehend auch magnetischer Toner genannt wird) für die Bildentwicklung ausgebildet wird
und die Stärke einer Schicht dieses Toners an einem Toner-Trägerelement bzw. -auflageelement begrenzbar ist.
Die bei Entwicklungsvorrichtungen für Elektrophotographie und elektrostatische Aufzeichnung verwen<^eten
herkömmlichen Verfahren können in Trockenentwicklungsverfahren und Naßentwicklungsverfahren unterteilt werden.
Die Trockenentwicklungsverfahren können weiter in Verfahren mit einem Zweikomponenten-Entwickler und in Verfahren
mit einem Einkomponenten-Entwickler unterteilt werden. Entsprechend der Klassifizierung gemäß den Arten
in Verbindung mit dem Toner verwendeter Trägerstoffe zählen zu den Zweikomponenten-Verfahren ein Magnetbürsten-
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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070
Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844
Postscheck (München) KIo 670-43-804
verfahren, bei dem ein Eisenpulver-Trägerstoff verwendet
wird, ein Kaskaden-Entwicklungsverfahren, bei dem ein Korn-Trägerstoff bzw. -Trägermittel verwendet wird, ein
Pelzbürstenverfahren, bei dem eine pelzbürste verwendet
wird usw. Ferner zählt zu den Einkomponenten-Verfahren ein
Pulverwolkenverfahren, bei dem die Tonerteilchen im Zustand
einer versprühten Wolke verwendet werden, ein Kontaktentwicklungs- bzw. Donor-Entwicklungs-Verfahren, bei dem die
Tonerteilchen in direkte Berührung mit einer ein Ladungsbild tragenden Fläche gebracht werden, ein Übersprungs- bzw.
Übertrags-Entwicklungsverfahren, bei dem die Tonerteilchen nicht in direkte Berührung mit dieser Fläche gebracht werden,
sondern elektrisch geladen werden und durch das elektrische Feld des Ladungsbilds zu der Oberfläche hin bewegt
werden, ein magnetisches Trockenentwicklungsverfahren, bei dem magnetische elektroleitende Tonerteilchen in Berührung
mit der das Ladungsbild tragenden Fläche gebracht werden, usw.
Den Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren, bei
denen ein gemischter Entwickler aus Trägerteilchen und Tonerteilchen verwendet wird, von denen die Tonerteilchen
in weitaus größerem Ausmaß als die Trägerteilchen verbraucht werden, so daß sich das Mischungsverhältnis der Teilchen
im Ablauf der Entwicklung ändert, haften vom Grund auf die
Nachteile einer Schwankung der Bilddichte, die sich aus dieser Veränderung des Mischungsverhältnisses ergibt, und
einer Verschlechterung der Bildqualität an, die sich aus einer Alterung der Trägerteilchen ergibt, welche für eine
lange Zeitdauer keinem Verbrauch unterliegen.
Unter den Einkomponenten-Entwicklungsverfahren entsteht andererseits sowohl bei dem magnetischen Trockenentwicklungsverfahren,
bei dem magnetischer Toner verwendet wird, als auch bei dem Kontaktentwicklungsverfahren, bei
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dem kein magnetischer Toner verwendet wird, eine unterschiedslose
Berührung der Tonerteilchen mit der gesamten zu entwickelnden Fläche,unter Einschluß sowohl der Bildfläche
als auch der bildfreien Fläche, was zu einer Neigung einer Tonerablagerung selbst an der bildfreien Fläche
führt, aus der sich der sog. Hintergrundschleier ergibt. Ein derartiger Hintergrundschleier ist auch bei den Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren
unvermeidbar. Auch das Pulverwolkenverfahren ist von der Bildung des Hintergrundschleiers
begleitet, der sich aus der Ablagerung von Tonerteilchen im Pulverwolkenzustand auf der bildfreien
Fläche ergibt.
Als Einkomponenten-Entwicklungsverfahren ist das
sog. Übersprung - bzw. Übertragsentwicklungsverfahren
bekannt, wie es in den US-PS 2 839 400 und 3 232 190 beschrieben
ist; bei diesem Verfahren wird ein Tonerträgerelement bzw. Tonerauflageelement wie ein Blattelement,
das gleichförmig mit Tonerteilchen beschichtet ist, in einem geringen Abstand von der ein Ladungsbild tragenden
Fläche gehalten und die Tonerteilchen werden durch die elektrische Ladung des Ladungsbilds von dem Auflageelement
weg zu der bildtragenden Fläche hin gezogen, wodurch die Entwicklung dieses Ladungsbilds erfolgt. Dieses Verfahren
ist insofern vorteilhaft, als es nahezu frei von dem vorstehend beschriebenen Hintergrundschleier bzw. der
vorstehend beschriebenen Hintergrundschwärzung ist, da weder die Tonerteilchen an die bildfreie Fläche angezogen
werden, die keine elektrostatische Ladung hat, noch die Tonerteilchen mit der bildfreien Fläche in Berührung
gebracht werden; ein weiterer Vorteil liegt auch darin daß bei dem Verfahren die vorstehend genannte Änderung
des Mischungsverhältnisses nicht auftritt und auch keine Alterung von Trägerteilchen auftritt, da keine Trägerteilchen
verwendet werden.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren ist jedoch mit anderen Nachteilen behaftet, die im folgenden aufgezählt
sind:
(1) Schwierigkeiten bei der Erzielung einer praktisch gleichförmigen Tonerbeschichtungt Eine gleichförmige
Tonerablagerung ist schwierig zu erzielen, obgleich das Tonerauflageblatt im voraus zur Erleichterung der Tonerablagerung
mit einem elektrischen Feld versehen wird. Im Unterschied zur Flüssigbeschichtung ist beispielsweise mit
einem bekannten starren Messer bzw. einer bekannten starren Rakel eine dünne und gleichförmige Aufschichtung der Teilchen
schwer zu erreichen. Für eine Bildreproduktion in der Praxis ist eine ungleichmäßige Beschichtung ungeeignet,
da die ungleichmäßigkeit direkt auf das entwickelte Bild übertragen wird. Als Verbesserung wurde vorgeschlagen, als
Tonerauflageblatt ein Tuch oder Papier zu verwenden und die Tonerteilchen in die Fasern dieses Materials einzubetten,
jedoch ist es immer noch schwierig, eine gleichförmige Beschichtung zu erzielen, da es schwierig ist, Tonerteilchen
herzustellen, die kleiner als die Abmessungen der Fasern sind. Ferner ist eine Tonerablagerung auf das Tonerauflageblatt
durch Kaskaden-Entwicklungsverfahren unpraktisch, da
dabei eine großbemessene Einrichtung erforderlich ist.
(2) Schwierigkeiten beim gleichförmigen Entfernen des Toners von dem Tonerauflageelement weg! Wenn die
aufgebrachte Tonerschicht dem elektrostatischen Ladungsbild gegenübergesetzt wird, muß eine gleichförmige Abgabe
und übertragung des Toners herbeigeführt werden, da sonst keine gleichförmige Bildentwicklung zu erwarten ist. Diese
gleichförmige Abgabe der Tonerteilchen hängt von den Oberflächeneigenschaften des die Tonerteilchen tragenden
Blatts, dem Aufschichtungszustand auf dem Blatt und den Eigenschaften der Tonerteilchen ab und hat niemals einen
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in der Praxis annehmbaren Stand erreicht.
(3) Geringe Bildauflösung'
Bei dem bekannten Übertrags-Entwicklungsverfahren werden die Tonerteilchen auf elektrostatische Weise
an dem Tonerauflageelement abgelagert; selbst bei Ausbildung einer verhältnismäßig dünnen Tonerschicht auf dem
Auflageelement ist in Betracht zu ziehen, daß die Tonerteilchen zu der das Ladungsbild tragenden Fläche hin durch
die wechselseitig abstossenden Ladungen der Tonerteilchen bewegt werden, wenn der Abstand zu dieser Fläche auf annähernd
3 mm verringert wird. Der Flug der Tonerteilchen über einen derartigen weiten Abstand von der Tonerauflagefläche
zu der Bildträgerfläche erfordert jedoch eine lange Zeit und kann durch die durch den Zwischenraum
strömende Luftströmung, die Tonerschwere und eventuelle Schwingungen oder Vibrationen der Bildträgerfläche oder
des Tonerauflageelements beeinflußt werden, wodurch sich eine Verschlechterung des entwickelten Bilds ergibt.
Ferner erreicht das elektrische Feld von schmalen Linien oder Zeichen nicht genau die Tonerauflagefläche, so daß
sich aufgrund einer mangelhaften bzw. unzureichenden Flugbewegung der Tonerteilchen eine Verschmälerung der
schmalen Linien oder Zeichen oder eine merkliche Verschlechterung der Auflösung ergeben kann. Wenn andererseits der
Abstand zu eng gewählt wird, ist es wiederum schwierig, eine genaue Reproduktion zu erzielen, da bei den schmalen
Linien oder Zeichen die Neigung zur Verstärkung besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Einrichtung zur Entwicklung von Ladungsbildern zu schaffen,
bei der die vorstehend angeführten Nachteile ausgeschaltet sind und die eine gleichförmige Bildqualität hoher Wiedergabetreue
ermöglicht. Im einzelnen soll erfindungsgemäß eine Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung eines Ladungsbilds
mit folgenden Eigenschaften geschaffen werden:
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(a) Bildung einer gleichförmigen Tonerschicht mittels einer einfachen Vorrichtung,
(b) Einhalten einer außerordentlich dünnen
Tonerschicht gleichförmiger Dicke an der Entwicklungsstation und
(c) Bildung einer Tonerschicht, die eine gleichförmige Abgabe von Tonerteilchen zu der das Ladungsbild
tragenden Fläche zuläßt, wobei die Tonerschicht von der bildfreien Fläche getrennt bzw. abgesondert gehalten
wird, um damit den Hintergrundschleier bzw. die Hintergrundschwärzung völlig auszuschalten, und die Tonerteilchen
von einem Auflageelement für dieselben so abgegeben werden, daß sich an der Bildfläche ein gleichmäßiges Tonerbild
mit gesteigerter Auflösung bildet. Als Bildfläche an der ein Ladungsbild tragenden Fläche ist hier eine
Fläche bezeichnet, an der beim Entwicklungsschritt der
Entwickler abgelagert werden soll, während als bildfreie Fläche diejenige Fläche bezeichnet ist, an der keine
Tonerablagerung erfolgen soll.
Erfindungsgemäß soll eine Entwicklungseinrichtung
für Ladungsbilder geschaffen werden, die eine Entwicklerauflagevorrichtung,
welcher einer ein Ladungsbild tragenden Ladungsbild-Trägervorrichtung gegenübergesetzt ist, eine
Vorrichtung zum Einhalten eines konstanten Abstands zwischen der Ladungsbild-Trägervorrichtung und der Entwicklerauflagevorrichtung,
eine Vorrichtung zum Aufbringen magnetisehen Entwicklers auf die Entwicklerauflagevorrichtung,
eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung zur Begrenzung der Dicke des Entwicklers an der Entwicklerauflagevorrichtung
auf eine Dicke, bei der zumindest in der Entwicklungsstation keine Berührung des Entwicklers mit der bildfreien
Fläche an der Ladungsbildträgervorrichtung verursacht
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wird, und eine Vorrichtung aufweist, die zur Begrenzung
bzw. Herabsetzung der durch das von der Magnetfelderzeugungsvorrichtung erzeugte Magnetfeld gesteigerten
Dicke des Entwicklers in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung und innerhalb des Magnetfelds angebracht ist.
Dicke des Entwicklers in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung und innerhalb des Magnetfelds angebracht ist.
Weiterhin soll erfindungsgemäß eine Entwicklungseinrichtung
geschaffen werden, bei der die genannte Magnetfelderzeugungsvorrichtung
ein Magnet ist, der hinter der Entwicklerauflagevorrichtung angebracht ist und dessen
Pole so angeordnet sind, daß sie der in der Nähe der
Entwicklerauflagevorrichtung angebrachten Vorrichtung
zur Begrenzung der Entwicklerdicke gegenüberstehen.
Pole so angeordnet sind, daß sie der in der Nähe der
Entwicklerauflagevorrichtung angebrachten Vorrichtung
zur Begrenzung der Entwicklerdicke gegenüberstehen.
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll bei der Entwicklungseinrichtung die Magnetfelderzeugungsvorrichtung
ein Magnet mit umlaufenden Polen sein, der hinter der Entwicklerauflagevorrichtung angebracht ist, und die
in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung angebrachte Vorrichtung zur Begrenzung der Entwicklerdicke aus einem
magnetischen Material bestehen.
Ferner soll erfindungsgemäß eine Entwicklungseinrichtung
für Ladungsbilder geschaffen werden, bei der die in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung angebrachte
Vorrichtung zur Begrenzung bzw. Verringerung der Entwicklerdicke ein Magnet ist.
In weiterer Augestaltung der Erfindung soll eine Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder geschaffen werden,
die ein bewegbares Entwicklerauflageelement, welches
in der Entwicklungsstation einer Ladungsbildträgerflache
gegenübergesetzt ist und von dieser in einem solchen Abstand gehalten ist, daß keine Berührung des auf das EIement
aufgebrachten Entwicklers mit der bildfreien Fläche
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verursacht wird, eine Entwicklerzuführvorrichtung zum Aufbringen des Entwicklers auf das bewegbare Entwicklerauflageelement
und ein Entwickler-Begrenzungselement aus elastischem Material aufweist, das an einer Stelle zwischen
der Entwicklerzuführvorrichtung und der Entwicklungsstation in Andruckberührung mit dem Entwicklerauflageelement
gehalten ist und zur Formung einer zu der Entwicklungsstation hin zu befördernden Entwicklerschicht ausgelegt
ist.
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Mit der Erfindung soll weiterhin eine Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder geschaffen werden, die die
Entwicklung eines auf einem sich bewegenden Ladungsbildträgerelement ausgebildeten Ladungsbilds dadurch ermöglicht,
daß ein einen Entwickler tragendes Entwicklerauflageelement dem Ladungsbildträgerelement in einem solchen
Abstand gegenübergesetzt ist, daß keine Berührung des Entwicklers mit der bildfreien Fläche entsteht, und die
so aufgebaut ist, daß in der Entwicklungsstation eine
Versetzung einer auf das Entwicklerauflageelement aufgebrachten Entwicklerschicht in im wesentlichen gleicher
Richtung und mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit wie das Ladungsbild herbeigeführt wird.
Weiterhin soll mit der Erfindung eine Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder mit Hilfe von pulverförmigem
bzw. staubförmigem Entwickler geschaffen werden, die ein zylindrisches Auflageelement zur Aufnahme des Entwicklers
an seiner Oberfläche, eine Vorrichtung zur Speicherung des dem Auflageelement zuzuführenden Entwicklers, Begrenzungsbzw. Sperrelemente, die außerhalb einer wirksamen Entwicklungsbreite
eines Ladungsbildträgerelements angeordnet sind und an den Endbereichen des Auflageelements befestigt
sind, um eine seitliche Versetzung des Entwicklers an dem Auflageelement zu unterbinden, und ein Wandelement aufweist,
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das an den Endbereichen des Auflageelements so angebracht
und an den Sperrelementen so angeordnet ist, daß an dem Auflageelement ein Entwicklerauslaßspalt gebildet ist.
Weiterhin soll erfindungsgemäß eine Entwicklungseinrichtung
zum Entwickeln von Ladungsbildern mit staubförmigem Entwickler geschaffen werden, die ein zylindrisches
Auflageelement zur Aufnahme des Entwicklers an seiner Oberfläche, eine Vorrichtung zum gleichförmigen Aufbringen
des Entwicklers auf das Auflageelement, Begrenzungs- bzw. Sperrelemente, die zur Begrenzung bzw. zum Unterbinden der
sich aus der Drehung des Auflageelements ergebenden axialen Versetzung des mittels der Entwxcklerzuführvorrichtung aufgebrachten
Entwicklers an den Endbereichen des Auflageelements angebracht sind, und ein Schöpf- bzw. Schaufelelement
aufweist, das den mittels der Sperrelemente an der Außenseite des Auflageelements gehaltenenen Entwickler
aufschöpft bzw. aufschaufelt, um dadurch diesen Entwickler
von dem Auflageelement weg zu befördern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines
elektrophotographischen Geräts, bei dem die Entwicklungseinrichtung verwendet
ist.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungs
form der Entwicklungseinrichtung.
Fig. 3 und 4 sind erläuternde Ansichten, die die Wirkungsprinzipien der Entwicklungseinrichtung
zeigen.
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Fig. 5A, 5B und 6 sind Schnittansichten weiterer
Ausfuhrungsformen der Entwicklungseinrichtung.
Fig. 7A und 7B sind erläuternde Ansichten,die die
Anordnung einer in Fig. 6 gezeigten elastischen Begrenzungsplatte zeigen.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Mechanismus zur Bewegung der in Fig. 6
gezeigten elastischen Begrenzungsplatte.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Entwicklungsein-5
richtung.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der
Linie X- X in Fig. 9 in Pfeilrichtung
gesehen.
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Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der
Linie X-1-X1 in Fig. 9 in Pfeilrichtung
gesehen.
Fig. 12 und 13 sind erläuternde Ansichten, die
2u stände bei der übertragung von Entwickler
zeigen.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines Kopiergeräts bzw. Aufzeichnungsgeräts, bei dem die Entwicklungseinrichtung
anwendbar ist, obgleich die Anwendung der Entwicklungseinrichtung natürlich nicht auf diese
Geräte beschränkt ist.
Die Fig. 1 zeigt eine photoempfindliche Trommel 1
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mit einer photoleitfähigen Schicht, die an ihrer Oberfläche mit einer Isolierschicht versehen sein kann oder
keine Isolierschicht trägt und die zu einem Blatt oder einem Band geformt ist, einen bekannten Sensibilisierungs-Lader
2 und eine Bildprojektionseinrichtung 3 zum Projizieren eines Vorlagebilds, eines Lichtbilds oder eines mittels
eines Bildsignals modulierten Lichtstrahls. Mit Hilfe der vorstehend angeführten Komponenten wird nach dem sog.
Carlson-Verfahren,nach dem in der US-PS 3 666 363 oder
4 071 361 beschriebenen Verfahren oder nach irgendeinem anderen geeigneten Verfahren auf der photoempfindlichen
Trommel bzw. dem photoempfindlichen Material 1 ein elektrostatisches
Ladungsbild ausgebildet. Ferner ist eine Entwicklungseinrichtung 4 gezeigt, mit der ein dem Ladungsbild
an dem photoempfindlichen Material entsprechendes sichtbares Tonerbild ausgebildet wird. Das auf diese
Weise entwickelte sichtbare Bild wird in einer Übertragungsstation 5 auf ein Übertragungs- bzw. Bildempfangsblatt
übertragen, das von einer Papierzuführstation 6 her zugeführt wird; 7 bezeichnet dabei einen Übertragungslader. Nach dieser übertragung wird das Bildempfangsblatt
mittels eines Laders 8 einer Ablöse-Ladung unterzogen, dann während des Transports auf einem Förderband mittels
einer Fixierlampe 9 durch Wärme fixiert und schließlich durch Papierausstoßwalzen 10 auf eine an der Außenseite
des Geräts angebrachte Ablage 11 ausgestoßen. Andererseits wird an der photoempfindlichen Trommel 1 durch
Totalbelichtung mittels einer Lampe 12 die Ladung entfernt
und in einer Reinigungsstation 13 der verbleibende
Entwickler beseitigt, wodurch die Trommel für den nächsten Kopierzyklus vorbereitet wird. Bei dem vorstehend beschriebenen
Gerät ist es ferner möglich, ein sog. elektrostatisches Bildübertragungsverfahren bzw. Ladungsbildübertragungsverfahren
zu verwenden, bei dem das an dem photoempfindlichen Material ausgebildete Ladungsbild auf ein
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weiteres Bildträgermaterial übertragen und danach mittels der Entwicklungseinrichtung 4 sichtbar gemacht wird.
Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel
der Entwicklungseinrichtung, wobei eine photoempfindliche Trommel bzw. als Ladungsbildträgervorrichtung
dienendes photoempfindliches Material 1, das auch
in Form eines Blatts oder Bands hergestellt sein kann, eine Entwicklerauflagevorrichtung 14, die der Ladungsbildträgervorrichtung
bzw. dem Ladungsbildträger gegenübergesetzt ist und die bei diesem Ausführungsbeispiel als
nicht-magnetischer Zylinder ausgebildet ist, ein Magnet 15, der drehbar in diesem Zylinder angeordnet ist, zumindest
mit zum Aufnehmen des Entwicklers auf den Zylinder geeigneten Magnetpolen versehen ist, ferner vorzugsweise
mit Entwicklungs-Magnetpolen versehen ist, die an der Entwicklungsstelle bzw. -.station wirksam sind und
weiterhin zweckdienlich mit Entwicklerträgerpolen zwischen den vorgenannten Magnetpolen versehen ist, und eine
Abstreifklinge bzw. Rakel 16 zur Festlegung der Stärke von auf den Zylinder aufgebrachtem magnetischen Toner
18 gezeigt sind. Die Entwicklerauflagevorrichtung 14, auf der der Toner 18 abgelagert wird, wird in Pfeilrichtung
gedreht, während sie eine dünne Schicht von Toner trägt, um dadurch das Ladungsbild an dem Ladungsbildträger 1
ohne Berührung mit der bildfreien Fläche des Ladungsbilds zu entwickeln. Die Dicke einer Tonerschicht 17 wird mittels
der Magnetwalze bzw. des Magneten 15 und der Rakel 16 begrenzt bzw. festgelegt, und zwar vorzugsweise auf einen
Wert im Bereich von 30 bis 100 μΐη. Die magnetischen Tonerteilchen
sind im Magnetfeld gegenseitig zu einem faserartigen Zustand bzw. einer faserartigen Form verbunden,
so daß ihre Dichte beträchtlich geringer als im ursprünglichen Zustand ist. Durch Begrenzung der Stärke bzw. Dicke
der Tonerschicht in dem Magnetfeld ist es daher möglich,
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eine Stärke bzw. Dicke zu erzielen, die weitaus geTrinrj9r'
als die durch Begrenzung außerhalb des Magnetfelds erzielbare ist. Die Begrenzung mit einer Rakel außerhalb
des Magnetfelds hat mechanische Schwierigkeiten ergeben, da der Abstand zwischen der Rakel und der Toner- bzw.
Entwicklerauflagevorrichtung 14 sehr klein gemacht werden
mußte. Ein derartiger geringer Zwischenraum kann auch mit zusammengebackten Tonerteilchen verstopft werden, so daß
er daher zum Sicherstellen eines stabilen bzw. gleichförmigen Betriebs ungeeignet ist. Die Wirkung des Magneten
15 ist erkennbar, solange die Rakel 16 innerhalb der Reichweite des Magnetfelds des Magneten angeordnet ist,
jedoch ist eine Begrenzung auf eine dünnste Schicht dann erzielbar, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 3
die Rakel einem Magnetpol gegenübersteht. Wenn ferner die Rakel 16 aus magnetischem Material besteht, wird das
Magnetfeld zu der Rakel 16 hin konzentriert und bildet einen Vorhang aus Tonerteilchen, die in einem bürstenartigen
Zustand zwischen der Entwicklerauflagevorrichtung bzw. dem Tonerauflageelement 14 und der Rakel 16 verbunden sind,
welche den Durchlaß von Toner 18 mit Ausnahme einer kleinen Menge sperrt, die an der Entwicklerauflagevorrichtung
entlang der Oberfläche derselben mitgezogen wird und daher eine außerordentlich dünne Tonerschicht 17 gemäß der vorstehenden
Erläuterung bildet. Eine Verwendung eines Magneten als Rakel 16 verstärkt das Magnetfeld und ist
daher stärker wirksam, jedoch nicht brauchbar, wenn die Magnetpole des Magneten 15 in Umlauf versetzt sind, da
die aus einem Magneten bestehende Rakel bei Verwendung in Verbindung mit einem drehenden bzw. Umlaufmagneten
15 eine Störung bzw. ein Geräusch durch Schwingung der
Rakel erzeugt und das Antriebsdrehmoment des Umlaufmagneten steigert. In Verbindung mit einem Umlaufmagneten
15 kann jedoch eine Rakel 16 aus magnetischem Material verwendet werden. In diesem Fall nähern sich der Rakel
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abwechselnd unterschiedliche Magnetpole und erzeugen ein starkes Magnetfeld zwischen der Rakel und der Entwicklerauflagevorrichtung,
wobei das auf diese Weise gebildete, sich stark ändernde Magnetfeld die Wirkung hat, zusammengebackene
bzw. zusammengeballte Tonerteilchen zu trennen.
Im folgenden werden in den Fig. 5A und 5B gezeigte weitere Ausführungsbeispiele der Entwicklungseinrichtung
beschrieben, wobei die mit den in Fig. 2 gezeigten Komponenten gemeinsamen Komponenten mit gemeinsamen Bezugszeichen bezeichnet sind. In Fig. 5A wird der Ladungsbildträger
1 in Pfeilrichtung versetzt bzw. bewegt und der die Entwicklerauflagevorrichtung 14 bildende nicht-magnetische
Zylinder in der gleichen Richtung angetrieben, während der vielpolige Permanent-Magnet 15 in der gleichen
Richtung oder in Gegenrichtung dreht, wobei der von einem Tonerbehälter 19 zugeführte isolierende ferromagnetische
Einkomponenten-Toner 18 auf die Oberfläche des Zylinders 14 geschichtet wird und durch die Reibung zwischen der
Zylinderoberfläche und den Tonerteilchen eine elektrostatische
Ladung einer Polarität erhält, die zu derjenigen des Ladungsbilds entgegengesetzt. Ferner wird mittels
einer Eisen-Rakel 16a, die eng an der Oberfläche des Zylinders (mit einem Abstand von 50 bis 500 μΐη) angeordnet
ist, die Tonerschicht gleichmäßig und auf eine geringe Dicke (im Bereich von 30 bis 500 μπι und vorzugsweise
im Bereich von 30 bis 100 μΐη) begrenzt. Die Drehzahlen
des nicht-magnetischen Zylinders und des vielpoligen Permanent-Magneten sind so eingestellt, daß die Oberflächengeschwindigkeit
(und vorzugsweise die innere Geschwindigkeit) der Tonerschicht im wesentlichen gleich
der Geschwindigkeit der Fläche des Ladungsbildträgers wird oder dieser nahekommt. Bei der vorstehend beschriebenen
Anordnung ist die Oberfläche der Tonerschicht durch einen kleinen Zwischenraum (von 20 bis 400 ]xm) von der Oberfläche
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des Ladungsbildträgers 1 getrennt, wodurch mittels der Flugbewegung der Tonerteilchen über den Zwischenraum
ein zufriedenstellendes Bild erzielbar ist.
Bei einer Variante des vorstehenden Ausführungsbeispiels wird die Bildträgerfläche bzw. der Ladungsbildträger
1 in Pfeilrichtung bewegt, während der vielpolige Permanent-Magnet 15 festgehalten wird. In diesem
Fall wird der die Tonerauflagevorrichtung bildende nichtmagnetische
Zylinder 14 in der gleichen Richtung wie die Fläche des Ladungsbildträgers 1 bewegt, wobei der von
dem Tonerbehälter 19 zugeführte isolierende ferromagnetische
Einkomponenten-Toner 18 auf die Oberfläche des Zylinders aufgeschichtet wird und durch die Reibung zwisehen
der Oberfläche des Zylinders und den Tonerteilchen eine Ladung einer Polarität erhält, die zu derjenigen des
Ladungsbilds entgegengesetzt ist. Weiterhin wird eine Eisen-Rakel 16a nahe der Zylinderoberfläche (mit einem
Abstand von 50 bis 500 μΐη) so angeordnet, daß sie einem
der Magnetpole des Permanent-Magneten 15 gegenübergesetzt ist, wodurch die Tonerschicht gleichförmig und
auf geringe Dicke (von 30 bis 300 μ,τα und vorzugsweise
30 bis 100 um) begrenzt wird. Die Geschwindigkeit des Zylinders wird so eingestellt, daß die Oberflächengeschwindigkeit
und vorzugsweise die Innengeschwindigkeit der Tonerschicht im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit
der Bildträgerfläche wird oder dieser Geschwindigkeit nahekommt. Die Rakel 16a kann auch anstatt aus Eisen
aus einem Permanent-Magnet gebildet sein, um damit einen Gegenpol zu bilden.
Bei dem in Fig. 5B gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Eisen-Rakel 16b und 16c an beiden Seiten des
Tonerbehälters 19 angebracht. In diesem Fall werden der
die Tonerauflagevorrichtung bildende nicht-magnetische
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Zylinder 14 und der Magnet 15 in die Richtung gedreht,
die der Bewegungsrichtung der Fläche des Ladungsbildträgers 1 entspricht. Wenn die Drehzahl des Magneten 15 ausreichend
hoch ist, kann sich eine Lage ergeben, bei der die Bewegungsrichtung
der Oberflächentonerschicht derjenigen der inneren Schicht entgegenläuft. In diesem Fall wurde
es als wirkungsvoll ermittelt, beim Formen einer dünnen Tonerschicht gemäß der vorstehenden Erläuterung zwei
Rakel 16b und 16c zu verwenden, um sowohl die OberfIachenströmung
als auch die innere Strömung des Toners zu begrenzen.
Bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen kann die Rakel als eine Einheit mit dem Tonerbehälter aufgebaut
ein und ferner so ausgebildet sein, daß sie entlang der Oberfläche des Zylinders 14 geneigt ist. Ferner muß
die Tonerauflagevorrichtung nicht notwendigerweise Zylinderform haben, sondern kann auch die Form eines
Bands oder irgendeine andere geeignete Form haben. 20
Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Entwicklungseinrichtung, wobei 1 die vorstehend
genannte photoempfindliche Trommel ist, die in Pfeilrichtung dreht, und 20 ein Rohr bzw. Zylinder aus nichtmagnetischem
Material wie Aluminium ist, der mittels eines nicht gezeigten Motors mit konstanter Drehzahl in Pfeilrichtung
gedreht wird. Daher wird an einer Entwicklungsstelle bzw. -station D das Rohr bzw. der Zylinder 20 im
wesentlichen in gleicher Richtung wie die Trommel 1 versetzt, und zwar mit einer im wesentlichen mit der Umfangsgeschwindigkeit
der Trommel 1 identischen Umfangsgeschwindigkeit, um damit eine Übertragung einer eventuellen,
sich aus der Bewegung des Zylinders 20 ergebenden Trägheitswirkung an den Tonerteilchen auf die Trommel zu verhindern;
dadurch wird ein Tonerbild ohne unannehmbare Ungleichmäßigkeiten hinsichtlich der Dichte erzielt.
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21 ist ein mehrpoliger Magnet, der innerhalb des Tonerauflage-Zylinders
20 angebracht ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Magnet 21 so befestigt ist,
daß ein N-PoI an der Entwicklungsstelle D ein im wesentlichen
zur Oberfläche der Tonerauflagevorrichtung und gleichfalls zum Ladungsbildträger senkrechtes Magnetfeld bildet; gewünschtenfalls
kann der Magnet auch gedreht werden. An der Entwicklungsstelle werden der Zylinder 20 und die Trommel 1
unter Gegenübersetζung in einem derartigen gegenseitigen
Abstand gehalten, daß der der bildfreien Fläche gegenüberstehende äußerste Bereich der Tonerschicht, die durch
Einfluß des Magnetfelds in einen bürstenartigen Zustand geformt ist, immer noch von dem Trommelumfang in Abstand
steht, d.h. mit anderen Worten, die Tonerschicht nicht mit der bildfreien Fläche in Berührung kommen kann, und die
Teilchen in der Tonerschicht noch unter Einwirkung der elektrostatischen Anzugskraft zu der Bildfläche überwechseln
können. Das heißt, an der Entwicklungsstelle bzw. -station D, an der die Übertragung des Toners stattfindet,
ist der Umfang des Zylinders 20 vom Umfang der Trommel 1 um einen solchen Abstand entfernt, daß die
vorgenannte Tonerschicht nicht mit dem Trommelumfang in Berührung kommt, an dem kein elektrostatisches Bild
sitzt. Zum Einhalten des konstanten Abstands wird beispielsweise der Zylinder 20 mit einer koaxialen Walze
versehen, die zum Beispiel mittels einer Feder gegen die Trommel gedrückt wird, damit sie unter Reibung dreht;
dabei wird der Durchmesser der Walze um den genannten Abstand größer als der Durchmesser des Zylinders gewählt.
Auf diese Weise dreht der Zylinder mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die im wesentlichen gleich derjenigen
der Trommel 1 ist, wobei die Drehrichtung an der Entwicklungsstelle gleich ist. 22 ist ein Tonerbehälter,
der magnetischen Toner 23 enthält, mit welchem der Zylinder 20 an seinem unteren Bereich in Berührung gehalten wird,
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so daß der magnetische Toner 23 entlang dem nach oben zu bewegten ümfangsbereich hochgeschöpft wird. Auf diese
Weise wird durch die Magnetkraft des Magneten 21 der magnetische Toner an den Zylinder 20 angezogen und mit
der Drehung des Zylinders 20 durch die Reibung mit diesem transportiert.
24 ist eine starre Platte, die einem Magnetpol gegenübergesetzt angebracht ist, um einen Teil einer
von dem Tonerbehälter 22 her transportierten dicken Tonerschicht 26 zu entfernen und dadurch eine Tonerschicht
27 zu bilden, deren Dicke annähernd gleich dem oder kleiner
als der Abstand zwischen der Trommel 1 und dem Zylinder 20 an der Entwicklungsstelle D ist. Diese starre Tonerbegrenzungs-Platte
24 ist so angeordnet, daß sie von dem Zylinder 20 um einen Abstand entfernt ist, der annähernd
gleich oder kleiner als der Abstand zwischen dem Zylinder 20 und der Trommel 1 an der Entwicklungsstelle ist.
Ferner kann diese starre Platte durch eine drehende starre Walze ersetzt werden, die von dem Zylinder um den vorstehend
genannten Abstand entfernt ist. In beiden Formen bewirkt dieses starre Begrenzungselement eine Begrenzung
der Dicke der Tonerschicht auf einen Wert, der annähernd gleich dem Abstand oder vorzugsweise geringer ist als der
Abstand zwischen der Oberfläche der Trommel 1 und der Oberfläche des Zylinders 20. Das genannte starre Begrenzungselement ist dazu vorgesehen, zu verhindern, daß in der
Tonerschicht eventuell gebildete zusammengeballte Tonerteilchen in einer Größe über dem genannten Abstand, die
an einem nachfolgenden Begrenzungselement 25 vorbei gelangen, in den Spalt zwischen der Trommel 1 und dem Zylinder
20 gedrückt werden und dort größer werden, wodurch sich eine unerwünschte Auswirkung auf das entwickelte Bild
ergäbe. Das vorgenannte starre Begrenzungselement bewirkt ein Zermahlen solcher zusammengeballter Tonerteilchen
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auf eine Größe, die ein Durchlaufen dieses Spalts ermöglicht.
25 ist eine flexible Tonerschicht-Begrenzungsplatte, die aus einem elastischen Material wie Gummi
hergestellt ist und die stromab des starren Begrenzungselements 24 und stromauf der Entwicklungsstelle D entlang
der Drehbewegung des Zylinders 20 angeordnet ist. Diese elastische Platte 25 ist an einem Ende an einem Halterelement
bzw. Halter 29 gelagert und am anderen Ende unter Andruckberührung mit dem Umfang des Tonerauflage-Zylinders
20 gehalten, wodurch zwischen der Platte und dem Zylinder ein Berührungsbereich gebildet ist. Die elastische Platte
25 bewirkt eine Begrenzung der Dicke der mittels des starren Begrenzungselements 24 ausgebildeten dünnen
Tonerschicht 27,um dadurch eine dünnere Tonerschicht 28
zu bilden. Wenn die Platte 2 5 aus Gummi mit einem Härtegrad 70 besteht, steht sie unter einem Andruck von 0,4
bis 40 g/cm1 in Radialrichtung des Zylinders 20 in Andruckberührung.
Wenn der Andruck unterhalb oder oberhalb dieses Bereichs liegt, wird die Tonerschicht zu dick oder zu dünn.
Beispielsweise ergibt eine Platte bzw. ein Begrenzungselement 25 aus ürethankautschuk oder Silikonkautschuk,
das unter einem Druck von ungefähr 8 g/cm2 mit dem Zylinder
20 in Berührung gehalten ist, eine gleichförmige Tonerschicht mit einer Dicke von ungefähr 50 u.m.
Die vorgenannte Verwendung eines elastischen Elements als zweites Begrenzungselement in Andruckberührung
mit dem Zylinder 20 dient dazu, die Menge des durch den mit dem Zylinder 20 gebildeten Berührungsbereich
hindurch gelangenden Toners zu begrenzen und dadurch eine dünne Tonerschicht vorzugsweise mit einer Dicke von
weniger als 100 μπι zu bilden, sowie ferner die Dicke der
Tonerschicht durch die elastische Rückkehrkraft ausreichend
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gleichförmig zu machen, die sich aus der durch den Durchlaß der Tonerteilchen ergebenden Verformung ergibt. Im
einzelnen kann eine außerordentlich dünne Tonerschicht aufgrund der Elastizität des Begrenzungselements 25 durchkommen,
obgleich das Element 25 an seinem Ende in Andruckberührung mit dem Umfang des Zylinders 20 gehalten ist.
Wenn eine örtlich etwas dickere Tonerschicht über den Berührungsbereich zwischen dem elastischen Begrenzungselement
25 und dem Zylinder 20 zu gelangen versucht, steigt die elastische Rückkehrkraft des Elements 25 an und verringert
die Dicke der Tonerschicht, und umgekehrt. Auf diese Weise ist es daher möglich, die Tonerschicht auf einer
zufriedenstellend gleichförmigen Dicke zu halten. Das Element 25 wird an einer Seitenfläche desselben an dem
Zylinder 20 nicht nur dafür angehalten, um eine dünne und gleichförmige Tonerschicht zu bilden, sondern auch dafür,
um den Berührungsbereich entlang des ümfangs des Zylinders 20 zu erweitern und damit den Berührungsbereich zwischen
Toner und Zylinder 20 zu verlängern, wodurch die zwischen den isolierenden Tonerteilchen und dem nicht-magnetischen
Zylinder 20 verursachte Reibungsladung sichergestellt wird. Zur Verbesserung des Reibladungswirkungsgrads wird
das elastische Element 25 vorzugsweise aus einem aus der triboelektrischen Reihe gewählten Material zur Abgabe einer
Ladung gewünschter Polarität an die Tonerteilchen bei Reibung mit diesen hergestellt. Beispielsweise kann im
Falle einer positiven Aufladung von Tonerteilchen aus Polystyrol, Magnetit, Kohle usw. der Ladungswirkungsgrad
durch Verwendung eines elastischen Begrenzungselements 25 aus Äthylen-Propylen-Kautschuk, fluorisiertem Kautschuk,
Naturkautschuk, Polychlorbutadien, Polyisopren, Nitrilkautschuk verbessert werden, während zum negativen
Aufladen ein elastisches Begrenzungselement aus Silikonkautschuk, Polyurethan, Styrol-Butadien-Kautschuk usw.
verwendet werden kann. Ferner verhindert die Verwendung
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eines in geeigneter Weise aus der triboelektrischen Reihe gewählten Kautschuks eine übermässige Aufladung
des Toners, wodurch eine elektrostatische Zusammenballung oder Verfestigung der Tonerteilchen verhindert oder
aufgelöst wird.
Natürlich ist die Wirkung einer Ausbildung einer dünnen und gleichförmigen Tonerschicht und die Wirkung
eines Herbeiführens der Reibung zwischen dem Toner und dem Zylinder auch dann zu erwarten, wenn das elastische
Element an einer Kante an seinem vorderen Ende in Andruckberührung mit dem Zylinder 20 gehalten wird, jedoch werden
diese Wirkungen gesteigert, wenn die Berührung an einer Seitenfläche des elastischen Elements erfolgt. Hinsichtlieh
des Zusammenhangs zwischen der Berührungsstelle des elastischen Elements 25 mit dem Zylinder 20 und der Lage
eines Magnetpoles des Magneten innerhalb des nichtmagnetischen Zylinders 20 ergibt eine gemäß der Darstellung
vor einem Magnetpol ausgeführte Tonerschicht-Begrenzung, nämlich bei Vorhandensein eines Magnetfelds (das vorzugsweise
senkrecht zur Oberfläche des Zylinders 20 verläuft) im Berührungsbereich zwischen dem Element 25 und dem Zylinder
20,eine gleichförmige, jedoch etwas dickere Tonerschicht, während eine zwischen benachbarten Magnetpolen
ausgeführte Begrenzung eine dünnere, jedoch etwas ungleichmäßige Tonerschicht ergibt. Das Ausmaß dieser Ungleichmäßigkeit
ist naturgemäß sehr gering und viel kleiner als das bei herkömmlichen Geräten beobachtete.
Die Andruckberührung der elastischen Begrenzungsplatte 25 bzw. des Elements 25 an den Zylinder 20 kann im
Hinblick auf die Drehrichtung des Zylinders in Vorwärtsrichtung oder in Gegenrichtung erfolgen, was jeweils in
den Fig. 7A und 7B gezeigt ist. Bei der in Fig. 7A gezeigten Vorwärtsberührung ist eine Anordnung gemeint,
bei der sich der Abstand zwischen der Platte bzw. dem
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Element 25 und dem Umfang des Zylinders 20 in Drehrichtung desselben verringert, während die Rückwärtsberührung
gemäß der Darstellung in Fig. 7B eine Anordnung der Platte bzw. des Elements 25 bezeichnet, bei dem der Abstand
zwischen der Platte und dem Umfang des Zylinders 20 in Drehrichtung desselben größer wird. Die in Fig. 7A gezeigte
Anordnung ist dahingehend vorteilhaft, daß sie zur Steigerung der Tonerdichte bei der Entwicklung eine
verhältnismäßig dicke Tonerschicht ergibt, wogegen die in Fig. 7B gezeigte Anordnung insofern vorteilhaft ist,
als sie ein Tonerbild mit äußerst feiner Körnigkeit ergibt, da grobe Tonerteilchen in der Tonerschicht durch
den zwischen der Vorderkante der Platte 25 und dem Umfang des Zylinders 20 gebildeten Schlitz aufgehalten
werden. Obwohl die elastische Platte an einer Seitenfläche in Berührung mit dem Zylinder 20 gehalten wird, kann auch
eine Berührung an der Kante des vorderen Endes dieser Platte 25 herbeigeführt werden.
Ein eventuelles Einfangen einer Tonerzusammenballung und dergleichen zwischen dem elastischen Begrenzungselement
bzw. der Platte 25 und dem Umfang des Zylinders 20 kann eine geringfügige Ungleichmäßigkeit an
der auszubildenden Tonerschicht ergeben,jedoch kann diese Störung dadurch gelöst werden, daß das elastische Begrenzungselement
unter Beibehalten der Andruckberührung mit der Tonerauflagefläche in Richtung senkrecht zur
Transportrichtung oder parallel zur Transportrichtung an der Fläche oder in irgendeiner anderen Richtung in
Schwingungen versetzt wird. Die Fig. 8 zeigt einen Mechanismus für diesen Zweck, bei welchem der Halter
29 für die elastische Platte 25 mit einer Zahnstange verbunden ist, die mit einem Ritzelzahnrad 31 kämmt, das
mit einer kurzen Periode schwingend mittels eines Vorwärts-Rückwärts-Motors 32 dreht, wodurch die elastische Platte
25 in axialer Richtung des Zylinders 20 in Schwingungen
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versetzt wird. Natürlich ist der in Fig. 8 gezeigte Mechanismus nicht erforderlich, falls keine Tonerzusammenballungen
entstehen oder selbst im Falle ihres Entstehens ihre Auswirkung vernachlässigbar ist.
Ferner ist es auch wirkungsvoll, eine elastische Begrenzungsplatte 25 aus zwei oder mehr aufgeschichteten
Platten mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen zu verwenden und das Material der mit dem Zylinder 20 in
Andruckberührung gehaltenen und mit dem Toner in Berührung kommenden Platte sowie das Material der die Berührungskraft unterstützenden anderen Platten so zu wählen, daß
eine dünne Tonerschicht mit gesteigerter Gleichmäßigkeit erzielt wird.
' Weiterhin besteht hinsichtlich des elastischen Begrenzungselements keine notwendige Einschränkung auf
ein Plattenelement, sondern es kann vielmehr auch eine Kautschukwalze, eine Filzplatte, eine Walze oder eine
elastische Metallplatte sein; eine Gummiplatte ist jedoch insofern vorteilhaft, als sie mit einfachem Aufbau eine
stabile Funktion bei der Ausbildung einer gleichförmigen dünnen Tonerschicht ergibt. Das verwendete Gummi bzw.
der verwendete Kautschuk sollte sowohl in Plattenform als auch in Walzenform vorzugsweise nicht den Härtegrad
übersteigen, da eine größere Härte eine geringfügige Ungleichmäßigkeit der Tonerschicht ergeben könnte, weil
das Begrenzungselement bei Einfangen eines sehr großen Tonerteilchens unter diesem eine Lücke formen könnte,
die kleinere Tonerteilchen frei durchläßt.
Weiterhin sollte bei Verwendung von Kautschuk für das Begrenzungselement ein winterfester Kautschuk
verwendet werden, um eine verschlechterte Funktion zu vermeiden, die sich aus einer Verhärtung in der kalten
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Jahreszeit ergibt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Vorteile der Verwendung eines magnetischen
Toners und der Drehung des Tonerauflage-Zylinders 20 um
den Magneten 21 herum zusätzlich zu den vorstehend genannten Vorteilen darin, daß der Toner dem Begrenzungselement 25 kontinuierlich zugeführt wird und daß die
in Bürstenform zusammenhängenden Tonerteilchen sich aufrichten und kippen, wenn der den magnetischen Toner
tragende Zylinder 20 durch das Magnetfeld hindurchläuft; dadurch wird eine verbesserte Gleichförmigkeit der Tonerverteilung
erzielt. Die Entwicklungseinrichtung ist jedoch auch naturgemäß als Entwicklungseinrichtung mit nichtmagnetischem
Toner verwendbar.
Bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist das Tonerauflageelement zylindrisch; es kann jedoch auch
als Endlosband mit einer Endlos-Tonerauflagefläche zwischen mehreren Walzen ausgebildet sein. In diesem Fall wird
entlang des Wegs des Endlosbands auf ähnliche Weise wie bei Fig. 6 eine Tonerzuführstation (bzw. ein Tonerbehälter)
22, ein starres Begrenzungselement 24, das in einem geringen Abstand von dem Band steht, und ein
elastisches Begrenzungselement 25 angebracht, das in Andruckberührung mit dem Band gehalten wird, wobei das
Band in der Entwicklungsstation bzw. an der Entwicklungsstelle von dem Ladungsbildträger in einem solchen kleinen
Abstand gehalten wird, daß keine Berührung des Toners mit der bildfreien Fläche erfolgt, jedoch der Übertrag
des Toners zur Bildfläche ermöglicht ist; dadurch erfolgt die Entwicklung des Ladungsbilds mittels einer Tonerschicht,
die an dem Band mittels der vorgenannten unterschiedlichen Vorrichtungen geformt ist. Es ist ferner möglich, einen
magnetischen Toner zu verwenden und entsprechend an der Ent-
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Wicklungsstelle oder entlang des ganzen Wegs des Endlosbands Magnete anzubringen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9, 10 und 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Entwicklungseinrichtung
erläutert. Die Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht einer Entwicklungseinrichtung 34, die der
in Fig. 1 gezeigten Entwicklungseinrichtung 4 entspricht. In Fig. 9 ist ein Vorratstrichter 35 gezeigt, der Ergänzungs-
bzw. Nachfüllentwickler 36 in Form isolierenden magnetischen Toners enthält und der mit einem Deckel 37
versehen ist. Der Vorratstrichter 35 ist an seinem unteren Teil offen und steht dort einem ein Auflageelement bildenden
nicht-magnetischen Entwickler-Zylinder 38 gegenüber,
so daß der Entwickler 36 mit einer im wesentlichen konstansten Geschwindigkeit über diese öffnung dem Auflageelement
zugeführt wird. Der Zylinder 38 wird in Pfeilrichtung und mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die identisch
mit derjenigen einer photoempfindlichen Trommel 1 ist. Innerhalb des Zylinders 38 ist ein Permanent-Magnet
39 angebracht, der festliegt und der entlang seines Umfangs mit mehreren Magnetpolen versehen ist. Der auf
den Zylinder aufgebrachte Entwickler wird durch die Drehung und durch die Wirkung dieses Magneten 3 9 mit der
Drehung des Zylinders transportiert. Ein Transport des Entwicklers ist natürlich auch dadurch möglich, daß
der Zylinder 38 festgelegt wird und der Magnet 39 gedreht wird.
Bei der Entwicklungseinrichtung 34 wird der von dem Vorratstrichter 35 an dem Zylinder 38 zugeführte
Entwickler zuerst mittels eines festen Abstreifers 40 auf eine vorbestimmte Stärke begrenzt, der als eine Einheit
mit dem unteren Teil des Vorratstrichters 35 ausgebildet ist. Zusätzlich zu dieser Dickebegrenzungsfunktion
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bewirkt der feste Abstreifer 40 ein Verhindern der Ablagerung von groben Tonerteilchen auf der Oberfläche des
Zylinders 38. Die auf diese Weise auf dem Zylinder 38 gebildete Entwicklerschicht wird dann zur Verbesserung
der Gleichförmigkeit der Dicke der Entwicklerschicht
gleichförmig mittels einer elastischen Rakel 41 angedrückt, die ein an der Zylinderseite angebrachtes flexibles
elastisches Blatt 41a beispielsweise aus Kautschuk oder einem Kunststoffmaterial und ein Federelement 41b aufweist,
das durch eine dünne Stahlplatte gebildet ist und das in enger Berührung hinter dem Blatt angebracht ist. Die
Rakel 41 ist an einem Ende mit Hilfe von Schrauben 42 an einem Teil des Vorratstrichters 35 befestigt. Die gemäß
der vorstehenden Beschreibung aufgebaute Rakel 41 ermöglicht das Erzielen einer gleichförmigen Tonerschicht mit einer
Stärke von ungefähr 50 μ,ΐη, wenn in Axialrichtung zum
Zylinder 38 der Berührungsdruck in einem Bereich von 0,4 bis 40 g/cm eingestellt ist. Der Zweischichtenaufbau
der Rakel 41 aus einem elastischen Element und einer Stahlplatte ermöglicht es, eine geeignete Elastizität
und eine geeignete Steifigkeit zu erzielen, mittels der gegebenenfalls unter der Rakel 41 eingefangene Entwicklerzusammenballungen
zermahlen werden, so daß der Einfluß solcher Zusammenballungen auf den Entwickler in der Umgebung
oder auf den Zylinder vermieden werden können; dadurch ergibt sich eine gleichförmige Entwicklerschicht
mit einer Stärke von nicht über 100 μΐη.
Die mittels der elastischen Rakel 41 ausgebildete Entwicklerschicht mit einer Dicke von ungefähr 50 \im
wird an einer der photoempfindlichen Trommel 1 über einen Zwischenraum b gegenüberstehenden Stelle durch die Ladung
des auf der Trommel 1 ausgebildeten Ladungsbilds angezogen und an diesem Ladungsbild abgelagert. Dieser Abstand b
ist in der Größenordnung von 0,1 mm und größer als
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ein Zwischenraum a zwischen dem festen Abstreifer 40 und dem Zylinder 38 gewählt. Der in der Entwicklungsstation
nicht zur Entwicklung beitragende Entwickler bleibt an dem Zylinder 38 abgelagert und kehrt zu der Station der
Entwicklerzuführung aus dem Vorratstrichter 35 zurück.
Das überglätten oder Anpressen des auf einem Drehelement wie dem vorstehend genannten Zylinder 3 8
abgelagerten Entwicklerschicht zur Erzielung einer gleichmäßigen Schichtdicke führt unvermeidbar aufgrund der
Funktion der Rakel 41 zu einer Verteilung bzw. Verbreiterung des Entwicklers in axialer Richtung des Zylinders.
Als Folge einer derartigen Ausbreitung kann sich der Entwickler unter Umständen über den Bereich des Magnetfelds
des Auflageelements hinausbewegen und von diesem heruntertropfen,
wodurch eine Verschmutzung der photoempfindlichen Trommel und der Komponenten in der Umgebung verursacht
werden könnte. Zum Verhindern einer derartigen Störung ist die Anbringung von vorstehenden Abschnitten bzw.
Dichtungselementen zur Begrenzung der Ausbreitung des Entwicklers an den Endbereichen des Auflageelements vorgesehen.
Es ist jedoch anzunehmen, daß der aus der Entwicklungsfläche heraus selbst bei Vorliegen einer derartigen
Gegenmaßnahme vorteilte Entwickler sich sammelt und sich in der Umgebung der Dichtungselemente zusammenballt,
so daß er einen Widerstand gegen die Drehung des vorstehend genannten Drehelements bildet, und daß dieser
Entwickler unter Umständen sich weiter über die Begrenzungselemente hinaus ausbreitet. Bei der Entwicklungseinrichtung
können auch derartige Störungen gemäß der Erläuterung des Ausführungsbeispiels unterbunden werden,
das in Fig. 10 und 11 gezeigt ist, die Querschnittsansichten entlang der Linien X-X und XI-XI in Fig. 9 sind
und die Endabschnitte der Entwicklungseinrichtung in Einzelheiten zeigen.
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Nach Fig. 10 wird der in dem Vorratstrichter 35 gespeicherte Toner bzw. Entwickler 36 über den Spalt a
zwischen der Oberfläche des Zylinders 38 und tiefer in Richtung der Zeichnungsebene hinein zugeführt. Der Zylinder
38 ist an seinem nicht zur Entwicklung verwendeten beiden Enden mit Abschnitten 38a kleineren Durchmessers versehen.
Der Entwickler an dem Zylinder wird von dem genannten zweiten Abstreifer bzw. der Rakel 41 angestoßen und fällt in
die vertieften Abschnitte 38a, wobei der Entwickler weiterbefördert wird, während er in den Abschnitten durch Einfluß
des Magnetfelds des Magneten 3 9 festgehalten ist, der bis zu den vertieften Abschnitten 38a ragt. Im wesentlichen
längs des ganzen ümfangs der vertieften Abschnitte 38a sind Dichtungselemente 43 aus Filz oder Schwamm angebracht,
die bei diesem Ausführungsbeispiel fest an dem Vorratsbehälter der Entwicklungseinrichtung angebracht bzw.
angeklebt sind. Folglich bleiben die Dichtungselemente
43 feststehend, wenn der Zylinder 38 dreht. Der Entwickler, der in eine durch einen vertieften Abschnitt 38a und ein
Dichtungselement 43 gebildete Rinne gefallen ist, wird von der elastischen Rakel 41 weg zu der Zuführstation befördert,
wobei er über den Zylinder 38 stürzt und rutscht. Während dieser Beförderung des Entwicklers in der Rinne
zeigt sich eine gewisse Ausbreitung zum Ende des Zylinders hin. Beim Eintreffen an der Zuführstation wird der in der
Rinne am Abschnitt 38a des Zylinders befindliche Entwickler zum Vorratstrichter 35 mit Hilfe von Schaufelelementen
44 zurückgebracht, die so angebracht sind, daß sie jeweils zwischen einem Dichtungselement 43 und der Schulter des
Zylinders 38 angreifen. Ein Schaufelelement 44 ist beispielsweise aus einer Metallplatte oder einer elastischen Klinge
gebildet und an einer Fläche des festen Abstreifers 40 des Vorratsbehälters 35 mit Hilfe eines Befestigungselements
45 wie einer Schraube oder dergleichen befestigt. Die
elastische Rakel 41 wird an einer Fläche in Berührung mit
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dem Zylinder 38 gehalten, während die Schupf- oder Schaufelelemente
44 und der feste Abstreifer 40 in Gegenneigung gegen die Drehrichtung des Zylinders 38 angebracht sind. Auf diese
Weise erreicht der Entwickler in der Rinne das Schaufelelement 44, wobei er zwischen der Schulter des Zylinders
38 und dem Dichtungselement 43 gehalten ist, wird dann durch das Schaufelelement hochgeschaufelt und in den
Vorratstrichter 35 zurückgebracht und dann wieder auf den Zylinder 38 aufgetragen. Die Reibungsberührung zwischen
dem Dichtungselement 43 und dem Zylinder 38 verhindert eine Verbreitung des Toners in der Nut über den Abdichtungsabschnitt hinaus nach außen zu.
In der Zeichnung sind auch ein Antriebszahnrad 46 und ein hohles Verbindungselement 47 gezeigt, welches
das Zahnrad 46 mit dem Zylinder 3 8 verbindet, wobei es mittels eines Stifts 48 an dem Verbindungselement 47 festgelegt
ist. Zwischen dem Gehäuse der Entwicklungseinrichtung 34 und dem Verbindungselement 47 ist ein Kugellager
49 angebracht, während zwischen der feststehenden Achse des Magneten 39 und den darum herum angeordneten drehenden
Elementen Kugellager 50 und 51 angebracht sind; das linke Ende des Magneten 39 (gemäß Fig. 10) ist mittels eines
Stifts 52 an einem Teil des Gehäuses festgelegt. Auf diese Weise wird der Zylinder 38 durch die Drehung des Zahnrads
46 angetrieben, während der Magnet 3 9 festgehalten wird.
Gemäß der vorangehenden Erläuterung liegen die Merkmale der Entwicklungseinrichtung darin, daß als Toner
ein ferromagnetisches staubförmiges Einkomponenten-Material verwendet wird, daß für eine einfach steuerbare Tonerauflagerung
als Tonerauflageelement ein nicht-magnetischer Zylinder verwendet wird, innerhalb dessen ein mehrpoliger
Permanentmagnet angebracht ist, und daß ferner zur Erzielung einer dünnen und gleichförmigen Tonerschicht eine Rakel
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aus einer dünnen Platte aus magnetischem Material oder einem Permanentmagneten verwendet wird, die in der Nähe
der Oberfläche des Zylinders angebracht ist. Es ist ersichtlich, daß eine derartige magnetische Auflage der
Tonerschicht auf die Oberfläche des Auflageelements im Vergleich mit der Tonerauflagerung mittels der Dispersionskräfte oder mittels elektrostatischer Anziehungskräfte
eine weit überlegene Art und Weise der Tonerübertragung auf das Ladungsbild im Hinblick auf die Gleichförmigkeit,
die Beständigkeit und die einfache Steuerung erlaubt.
Ferner zwingt die Verwendung einer Rakel aus magnetischem Material, das den magnetischen Gegenpol gegen den Magnetpol
eines innerhalb des Tonerauflageelements angebrachten Permanentmagneten bildet, die Tonerteilchenketten in einen
aufgerichteten Zustand zwischen der Rakel und dem Tonerauflageelement,
was zur Ausbildung einer dünnen Tonerschicht an anderen Abschnitten des Tonerauflageelements wirkungsvoll
ist, wie beispielsweise an dem dem Ladungsbild gegenüberstehenden Abschnitt. Darüber hinaus erbringt eine
derartige erzwungene Bewegung der Tonerteilchen eine gleichmäßigere Tonerschicht und bewirkt die Bildung einer dünnen
und gleichmäßigen Tonerschicht, die mit einem herkömmlichen nicht-magnetischen Rakel nicht herstellbar ist. Nachstehend
werden die Zusammensetzungen und Materialien der bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen gewöhnlich benutzten
Komponenten beschrieben.
Der magnetische Toner ist beispielsweise aus einer Mischung mit 50 Teilen Polystyrol, 40 Teilen Magnetit,
3 Teilen eines Ladungsreguliermittels und 6 Teilen Kohlenstoff gebildet und mittels eines bekannten Verfahrens in Teilchen
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 bis 10 μΐη
geformt, jedoch können auch irgendwelche anderen bekannten magnetischen Toner für diesen Zweck verwendet werden.
Das Tonerauflageelement ist durch einen Aluminiumzylinder
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gebildet. Der Magnet ist mit einer Oberflächen-Flußdichte
im Bereich von 600 bis 1300 Gauss, wie beispielsweise
800 Gauss versehen, wenn ein Magnetpol dort angeordnet ist, wo das Tonerauflageelement dem Ladungsbildträgerelement
am nächsten kommt, welches ein Ladungsbild mit einem Potentialkontrast von ungefähr 600 V trägt.
Die Bildentwicklung bei der Entwicklungseinrichtung erfolgt durch Ausbildung einer Tonerschicht, die
von der bildfreien Fläche der Bildträgerfläche abgesondert bzw. getrennt ist und die den Übertrag des Toners auf die
Bildfläche der Bildträgerfläche zuläßt. Bei dem Tonerübertrag erhöht sich unter der Anzugskraft des elektrischen
Felds die Dicke der der Bildfläche gegenüberstehenden Tonerschicht und die Tonerteilchen bilden unter Einfluß
des Magnetfelds in einer einem Magnetpol entsprechenden Stellung aufgerichtete und hochstehende bürstenartige
Ketten (deren Erscheinung nachstehend als "Tonerdehnung" bezeichnet wird), wobei der auf diese Weise gedehnte
Toner in Berührung mit der Bildfläche der Bildträgerfläche kommt, wenn diese sich der Oberfläche der Tonerschicht
nähert, und wobei ein Teil des Toners an der Bildträgerfläche verbleibt, wenn diese sich von der Tonerschicht
löst; dadurch wird die Bildentwicklung beendet. Im ünterschied zur sog. Kontaktentwicklung oder Übersprung- bzw.
Ubertragentwicklung erfolgt bei diesem Verfahren die Bildentwicklung durch Berührung des Toners mit der Bildfläche
mittels der genannten Tonerdehnung, während der Toner an der bildfreien Fläche außer Berührung gehalten
wird.
Wenn der Abstand zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und der Bildträgerfläche größer ist, erfolgt
zusätzlich zu der vorstehend erläuterten Entwicklung mittels der Tonerberührung über die Tonerdehnung die Bildentwicklung
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mittels eines Vorgangs, bei dem die gedehnten, jedoch nicht die Bildträgerfläche erreichenden Tonerketten im
elektrischen Feld gleichfalls aufgerichtet gehalten werden und die Endabschnitte der Ketten aufgelöst und zu
der Bildträgerfläche hin bewegt werden.
Auf diese Weise ermöglicht die Entwicklungseinrichtung eine Bildentwicklung mittels des vorstehend
genannten Tonerdehnungsvorgangs und gleichfalls eine Bildentwicklung mittels des zusammen damit vorliegenden
Tonerflug- bzw. TonerbewegungsVorgangs entsprechend dem
Abstand zwischen der Bildträgerfläche und dem Tonerauflageelement.
Die Anwendung der Tonerdehnungs-Erscheinung, bei der die Tonerschicht aufgerichtet wird und sich zu
einer direkten Berührung der Bildträgerfläche im Bildbereich derselben reckt, erlaubt eine Verminderung des
über den Entwicklungsspalt fliegenden bzw. bewegten Toners, wobei es möglich ist, eine völlig von Hintergrundschwärzung
bzw. Hintergrundschleier freie hervorragende Bildqualität zu erzielen, wenn die Abmessungen der Zwischenräume
bzw. Spalte in geeigneter Weise so gewählt sind, daß die Auswirkung eines Luftstroms in dem Spalt, die
Auswirkung des Gewichts des Toners und die Auswirkungen von Vibrationen der Bildträgerfläche und der Tonerauflagefläche
auf ein Mindestmaß herabgesetzt sind. Zum Sicherstellen einer ausreichenden Tonerdehnung sollte der
Abstand zwischen der Bildträgerfläche und der Oberfläche der Tonerschicht im nicht gedehnten Zustand an der bildfreien
Fläche nicht das Dreifache der Tonerschichtdicke übersteigen. Zum Erzielen einer Entwicklung, die hauptsächlich
durch diese Tonerdehnung, jedoch auch durch den zugleich damit auftretenden Tonerbewegungsvorgang erfolgt,
solllte der Abstand nicht das Zehnfache der Tonerschichtdicke übersteigen.
Aufgrund experimenteller Auswertungen und theo-
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retischer Betrachtungen einschließlich der vorstehenden Erläuterung ist der Abstand zwischen dem Tonerauflageelement
und der Ladungsbildträgerfläche vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 500 μπι zu wählen, wobei die obere
Grenze durch die Erfordernis bestimmt ist, eine zufriedenstellende Auflösung eines mit dem kleinsten im Handel
befindlichen Typenschriftbild (100 um) gedruckten Zeichens
zu reproduzieren, während die untere Grenze im Verhältnis zu der Stärke der Tonerschicht bestimmt ist. Ferner liegt
gemäß Versuchsergebnissen die Dicke t der auf dem Tonerauflageelement
liegenden Tonerschicht vorzugsweise im Bereich von 30 bis 300 μπι. Bei der Bildentwicklung wird
diese Tonerschicht unter Einfluß eines Magnetfelds auf eine Höhe gedehnt, von der gemäß der vorstehenden Erläuterung
angenommen werden kann, daß sie in der Größenordnung des Dreifachen der Dicke liegt. Damit die Oberfläche der
Tonerschicht die Bildträgerfläche erreicht, dürfte daher der Abstand s zwischen der Oberfläche der Tonerschicht
und der Bildträgerfläche nicht 300 um übersteigen. Im
allgemeinen werden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn s >_ t/5 ist. Ein vorbestimmter Abstand zwischen der
Bildträgerfläche und dem Tonerauflageelement kann mittels
eines Paßelements wie eines Abstandshalters, einer Walze oder einer Feder eingehalten werden, das gegen die BiIdträgerfläche
oder eine dahinter angebrachte Gegenelektrode stößt und das mit der Tonerauflagefläche in Eingriff ist.
Bei einem in der US-PS 3 232 190 beschriebenen
Verfahren wird ein eine Tonerschicht tragendes Band bzw. Gewebe in der Entwicklungsstation in Gegenrichtung
zur Bewegungsrichtung der photoempfindlichen Trommel bewegt. Bei einer derartigen Gegenbewegung kann sich jedoch
eine Ungleichmäßigkeit bzw. Anisotropie der Verteilung des an der Bildfläche der Bildträgerfläche abgelagerten Toners
ergeben, wenn die Relativgeschwindigkeit der Tonerschicht
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in bezug auf das Ladungsbild groß ist. Diese Erscheinung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13
erläutert.
In Fig. 12 trägt ein Ladungsbildträgerelement
1 ein Ladungsbild aus einer Bildfläche d (aus gleichförmig verteilten positiven Ladungen) und einer bildfreien
Fläche L, wobei die Bildfläche d gemäß der Darstellung elektrische Kraftlinien E erzeugt. Ein Tonerauflageelement
62 trägt eine dünne Tonerschicht 63 mit negativer Ladung, die zur Polarität der Ladung der Bildfläche d entgegengesetzt
ist. Das Bildträgerelement 1 wird dem Tonerauflageelement 62 unter einem derartigen kleinen Zwischenraum
gegenübergesetzt, daß kein Tonerübertrag zur bildfreien Fläche L hin verursacht wird, jedoch durch die elektrostatische
Anzugskraft ein Tonerübertrag zu der Bildfläche d hin erfolgt.
Es sei nun angenommen, daß das Tonerauflageelement 62 eine Relativbewegung in Richtung des Pfeils A
in bezug auf das Bildträgerelement 1 ausführt. In einem solchen Fall ist zu berücksichtigen, daß jedes Tonerteilchen
der Tonerschicht 63 eine Trägheit in Richtung des Pfeils und in einer Größe hat, die der Relativgeschwindigkeit
des Tonerauflageelements 62 entspricht. Auf diese Weise bewegt sich das durch die elektrostatische Anziehung
der Bildfläche d von dem Tonerauflageelement zur Bildfläche d überspringende Tonerteilchen in einer Richtung der Kraft,
die aus der Trägheitskraft und der elektrostatischen An-Ziehungskraft entlang der elektrischen Kraftlinie E resultiert.
Die Fig. 13 zeigt mit den Pfeilen B die Bewegungsbahnen der Tonerteilchen. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist,
ist die Dichte der Pfeile B an der Vorderseite des Pfeils A stärker als an dessen Rückseite. Das heißt, selbst bei
gleichmäßiger Ladungsverteilung an der Bildfläche d empfängt
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die Bildfläche am vorderen Ende mehr Tonerablagerung als am hinteren Ende, woraus sich ein Dichteunterschied zwischen
diesen beiden Teilbereichen und ferner auch eine unscharfe Bildreproduktion an der Hinterseite ergibt. Dieser Dichteunterschied
wird natürlich um so größer, je größer die Relativgeschwindigkeit wird oder je schwerer die Tonerteilchen
sind (wie beispielsweise Teilchen von magnetischem Toner mit Magnetit oder f-Hematit)· Dabei ist auch anzumerken,
daß selbst bei Bewegung des Bildträgerelements und des Tonerauflageelements in der gleichen Richtung die
vorstehend beschriebene Erscheinung auftritt, solange der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Elementen nicht
vernachlässigbar ist.
Auf diese Weise ist es bei der Bildentwicklung gemäß deh vorstehenden Ausführungsbeispielen möglich, bei
denen ein auf einem bewegten Bildträgerelement ausgebildetes Ladungsbild einem einen Entwickler tragenden Entwicklerauflageelement
in einem derartigen Zwischenabstand entgegengesetzt ist, daß keine Übertragung des Entwicklers
auf die bildfreie Fläche des Bildträgerelements erfolgt, eine zufriedenstellende Bildqualität ohne Hintergrundschwärzung
und auch ohne dem vorstehenden Nachteil zu erzielen, wenn die auf das Entwicklerauflageelement aufgebrachte
Entwicklerschicht in der Entwicklungsstation in der gleichen Richtung wie das Ladungsbild und mit im
wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie dieses versetzt bzw. bewegt wird.
Zusätzlich zu den vorstehend genannten Vorteilen zeigt die Entwicklungseinrichtung bei der Anwendung bei
einem Kopiergerät oder Aufzeichnungsgerät mit einem Bildübertragungsverfahren
eine außerordentlich hervorragende Übertragungswirkung, wodurch die Reproduzierung eines
Bilds mit außerordentlich hoher Qualität ohne Hintergrund-
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Schwärzung auf gewöhnliches Papier oder dergleichen ermöglicht ist.
Mit der Erfindung ist eine Entwicklungseinrichtung für Elektrophotographie geschaffen, die einen einem
Bildträgerelement unter Einhaltung eines konstanten Abstands gegenübergesetzten Entwicklerträger und einen
Magnetfeldgenerator zur Begrenzung der Dicke des Entwicklers
an dem Entwicklerträger aufweist. Innerhalb des durch den Generator erzeugten Magnetfelds und in der Nähe des Entwicklerträgers
ist ein Element zur Begrenzung der Dicke des Entwicklers angeordnet, der durch das Magnetfeld
aufgerichtet ist. Das Element bewirkt eine Begrenzung der Dicke des an dem Träger aufgelegten Entwicklers auf einen
Wert, bei dem keine Berührung des Entwicklers mit der bildfreien Fläche an dem Bildträgerelement verursacht
wird.
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Leerseite
Claims (23)
10 Patentansprüche
(1J Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder,
gekennzeichnet durch eine Entwicklerauflagevorrichtung (14; 20; 38), die einem Ladungsbildträger (1) gegenübergesetzt
ist, der ein Ladungsbild trägt, eine Vorrichtung zum Beibehalten eines konstanten Abstands zwischen dem
Ladungsbildträger und der Entwicklerauflagevorrichtung, eine Zuführvorrichtung (19; 22; 35) zum Aufbringen von
magnetischem Entwickler (18; 23; 36) auf die Entwicklerauflagevorrichtung,
eine Magnetfelderzeugungsvorrichtung (15; 21; 39) zum Begrenzen der Dicke des auf die Entwicklerauflagevorrichtung
aufgebrachten Entwicklers und eine Begrenzungsvorrichtung (16; 24, 25; 40, 41), die
innerhalb des von der Magnetfelderzeugungsvorrichtung erzeugten Magnetfelds und in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung
so angebracht ist, daß sie die Dicke des Entwicklers begrenzt, der durch das Magnetfeld aufgerichtet
ist, wobei mittels der Begrenzungsvorrichtung die Dicke des auf die Entwicklerauflagevorrichtung aufgebrachten
Entwicklers auf eine Dicke begrenzbar ist, bei der zumindest an einer Entwicklungsstation keine Berührung des
Entwicklers mit einer bildfreien Fläche an dem Ladungsbildträger erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
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ORIGINAL INSPECTED
~2~ 2839V
zeichnet, daß die Magnetfelderzeugungsvorrichtung ein Magnet (15; 21; 39) ist, der hinter der Entwicklerauflagevorrichtung
(14; 20; 38) angebracht ist, wobei ein Magnetpol des Magneten so ausgerichtet ist, daß er der in der
Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung angebrachten Begrenzungsvorrichtung
(16; 24, 25; 40, 41) zur Begrenzung der Entwicklerdicke gegenübersteht.
.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetfelderzeugungsvorrichtung ein Magnet (15; 21; 39) mit umlaufenden Magnetpolen ist, der
hinter der Entwicklerauflagevorrichtung (14; 20; 38) angebracht
ist, und daß die in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung angebrachte Begrenzungsvorrichtung (16;
24; 40) zur Begrenzung der Entwicklerdicke aus magnetischem Material besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung
(14; 20; 38) angebrachte Begrenzungsvorrichtung (16; 24; 40) zur Begrenzung der Entwicklerdicke aus magnetischem
Material besteht.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe der Entwicklerauflagevorrichtung
(14; 20; 38) angebrachte Begrenzungsvorrichtung
(16; 24; 40) zur Begrenzung der Entwicklerdicke durch einen Magneten gebildet ist·
6. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Entwickler-Auflageelement
(20; 38), das in einer Entwicklungsstation (D) zur Entwicklung eines Ladungsbilds an einem Ladungsbildträger
(1) diesem gegenübergesetzt ist und ihm in einem Abstand steht, bei dem auf das Auflageelement aufgebrach-
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ter Entwickler (23; 36) außer Berührung mit einer bildfreien Fläche an dem Ladungsbildträger bleibt, eine Entwickler-Zuführvorrichtung
(22; 35) zum Aufbringen von Entwickler auf das bewegbare Entwickler-Auflageelement und ein
elastisches Toner-Begrenzungselement (25; 41), das an einer Stelle zwischen der Entwickler-Zuführvorrichtung und der
Entwicklungsstation in Andruckberührung mit dem Entwickler-Auflageelement
gehalten ist und mit dem die Stärke der zur Entwicklungsstation hin zu transportierenden Entwicklerschicht
begrenzbar ist.
7. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Entwickler-Auflageelement
(20; 38), das in einer Entwicklungsstation (D) der Oberfläche eines Ladungsbildträgers (1) gegenübergesetzt
ist und zu dies-er in einem Abstand steht, bei dem keine Berührung zwischen auf dem Auflageelement aufgebrachten
Entwickler (28; 36) und einer bildfreien Fläche an der Oberfläche verursacht wird, eine Entwickler-Zuführ-Vorrichtung
(22; 35) zum Aufbringen des Entwicklers auf das bewegbare Entwickler-Auflageelement, ein erstes
Entwicklerschicht-Begrenzungselement (24; 4O), das zwischen der Zuführvorrichtung und der Entwicklungsstation
angebracht ist und von dem Entwickler-Auflageelement um einen geringen Abstand entfernt ist, und ein zweites
elastisches Entwicklerschicht-Begrenzungselement (25, 41), das zwischen dem ersten Begrenzungselement und der
Entwicklungsstation angebracht ist und in Andruckberührung mit dem Entwickler-Auflageelement gehalten ist, wobei es
eine dünne Entwicklerschicht formt, die zur Entwicklungsstation hin zu transportieren ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Begrenzungselement (24, 40) ein
starres Element ist.
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9. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Entwickler-Auflageelement
(20; 38), das in einer Entwicklungsstation (D) der Oberfläche eines Ladungsbildträgers (1) gegenübergesetzt
ist und von dieser um einen Abstand entfernt ist, bei dem auf das Auflageelement aufgebrachter Entwickler
(23; 36) außer Berührung mit einer bildfreien Fläche an der Oberfläche bleibt, eine Vorrichtung (21; 39) zur Erzeugung
eines Magnetfelds in der Entwicklungsstation, eine Zuführvorrichtung (22, 35) zum Aufbringen von magnetischem
Entwickler auf das Entwickler-Auflageelement und ein elastisches Entwicklerschicht-Begrenzungselement (25,
41), das an einer Stelle zwischen der Zuführvorrichtung und der Entwicklungsstation angebracht ist und das in
Andruckberührung mit dem Entwickler-Auflageelement gehalten
ist, wobei es eine dünne Schicht magnetischen Entwicklers formt, der zu der Entwicklungsstation hin zu
transportieren ist.
10. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Entwickler-Auflageelement
(20; 38), das in einer Entwicklungsstation (D) der Oberfläche eines Ladungsbildträgers (1) gegenübergesetzt
ist und von dieser in einem Abstand steht, bei dem auf das Auflageelement aufgebrachter Entwickler (23; 36)
außer Berührung mit einer bildfreien Fläche an der Oberfläche bleibt, eine Zuführvorrichtung (22; 35) zum Aufbringen
von magnetischem Entwickler auf das Entwickler-Auflageelement, ein elastisches Entwickler-Begrenzungselement,
das an einer Stelle zwischen der Entwickler-Zuführvorrichtung und der Entwicklungsstation angebracht
ist und in Andruckberührung mit dem Entwickler-Auflageelement gehalten ist, und eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines Magnetfelds in dem Andruckberührungsbereich zwischen dem Entwickler-Auflageelement und dem elastischen Begren-
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zungselement, mit welchem eine dünne Schicht magnetischen
Entwicklers formbar ist, die zur Entwicklungsstation hin
zu transportieren ist.
11. Entwicklungsvorrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Entwickler-Auflageelement
(20; 38), das in einer Entwicklungsstation (D)
der Oberfläche eines Ladungsbildträgers (1) gegenübergesetzt ist und von dieser in einem Abstand steht, bei der
auf das Auflageelement aufgebrachter Entwickler (23; 36) außer Berührung mit einer bildfreien Fläche an der Oberfläche
bleibt, eine Vorrichtung (21; 39) zur Erzeugung eines Magnetfelds in der Entwicklungsstation, eine Zuführvorrichtung
(22; 35) zum Aufbringen von magnetischem Entwickler auf das Entwickler-Auflageelement, ein elastisches
Entwickler-Begrenzungselement (25; 41), das in einer Lage zwischen der Entwickler-Zuführvorrichtung und der Entwicklungsstation
angebracht ist und das in Andruckberührung mit dem Entwickler-Auflageelement gehalten ist, und eine
Vorrichtung (21; 39) zur Erzeugung eines Magnetfelds in dem Andruckberührungsbereich zwischen dem Entwickler-Auflageelement
und dem elastischen Begrenzungselement, mit dem eine dünne Schicht magnetischen Entwicklers formbar ist,
die zu der Entwicklungsstation hin zu befördern ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds in der Entwicklungsstation (D) und die Vorrichtung
zur Erzeugung eines Magnetfelds in dem Andruckberührungsbereich zwischen dem Entwickler-Auflageelement (20; 38)
und dem elastischen Begrenzungselement (25; 41) durch ein und denselben Magneten (21; 39) gebildet sind.
13· Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische Begrenzungselement
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(25; 41) eine Gummiplatte ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gummiplatte (25, 41a) in Andruckberührung in Vorwärtsrichtung in bezug auf die Bewegungsrichtung
des Entwickler-Auflageelements (20; 38) gehalten ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gummiplatte (25) in Andruckberührung in Gegenrichtung in bezug auf die Bewegungsrichtung des
Entwickler-Auflageelements (20) gehalten ist.
16. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Ladungsbild-Trägerelement
(1), ein bewegbares Entwickler-Auflageelement (14; 20; 38), das in einer Entwicklungsstation dem Ladungsbild-Trägerelement
gegenübergesetzt ist, und eine Vorrichtung (15, 16, 19; 21, 22, 24, 25; 35, 39, 40, 41) zur
Ausbildung einer dünnen Schicht von Entwickler (18; 23;
36) auf dem Entwickler-Auflageelement, wobei das Ladungsbild-Trägerelement
und das Entwickler-Auflageelement in der Entwicklungsstation in einem solchen Abstand angebracht
sind, daß keine Berührung der dünnen Entwickler-Schicht mit einer bildfreien Fläche des Ladungsbild-Trägerelements
entsteht, und wobei das Entwickler-Auflageelement und das Ladungsbild-Trägerelement in der Entwicklungsstation
in gleicher Richtung und mit im wesentlichen gleichen Umfangsgeschwindigkeiten bewegt werden.
17. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Ladungsbild-Trägerelement
(1), ein bewegbares Entwickler-Auflageelement (14; 20; 38), das in einer Entwicklungsstation dem Trägerelement
gegenübergesetzt ist, eine Vorrichtung (15, 16,
19; 21, 22, 24, 25; 35, 39, 40, 41) zur Ausbildung einer
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dünnen Schicht magnetischen Entwicklers (18; 23; 36) auf
dem Auflageelement und einen Festmagneten (15; 21; 3 9) zur Ausbildung eines Magnetfelds in der Entwicklungsstation,
wobei das Trägerelement und das Auflageelement in der
Entwicklungsstation in einem solchen Abstand angebracht sind, daß keine Berührung zwischen der Entwickler-Schicht
und einer bildfreien Fläche des Trägerelements verursacht ist, und wobei das Auflageelement in der Entwicklungsstation
in einer im wesentlichen der Bewegungsrichtung des Trägerelements entsprechenden Richtung und mit einer Umfangsgeschwindigkeit
bewegbar ist, die geringfügig geringer als diejenige des Trägerelements ist.
18. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Ladungsbild-Trägerelement
(1), ein bewegbares Entwickler-Auflageelement (14;
20; 38), das in einer Entwicklungsstation dem Trägerelement gegenübergesetzt ist und mit einer Umfangsgeschwindigkeit,
die größer als diejenige des Trägerelements ist, und im wesentlichen in gleicher Richtung wie das Trägerelement
bewegt ist, eine Vorrichtung (15, 16, 19; 21, 22, 24, 25;
35, 39, 40, 41) zur Ausbildung einer dünnen Schicht magnetischen Entwicklers (18; 23; 36) auf dem Auflageelement
und einen Magneten (15; 21? 39), der innerhalb des Auflageelements
sitzt und in gleicher Richtung mit diesem bewegbar ist, wobei das Trägerelement und das Auflaqeelement
in der Entwicklungsstation mit einem solchen gegenseitigen Abstand angeordnet sind, daß keine Berührung der Schicht
magnetischen Entwicklers mit einer bildfreien Fläche an dem Trägerelement entsteht.
19. Entwicklungseinrichtung für Ladungsbilder, gekennzeichnet durch ein bewegbares Ladungsbild-Trägerelement
(1), ein bewegbares Entwickler-Auflageelement (14; 20; 38), das in einer Entwicklungsstation dem Ladungsbild-
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Trägerelement gegenübergesetzt ist und das mit einer Umfangsgeschwindigkeit,
die geringer als diejenige des Ladungsbild-Trägerelements ist, und im wesentlichen in
gleicher Richtung wie das Ladungsbild-Trägerelement bewegt ist, eine Vorrichtung (15, 16, 19; 21, 22, 24, 25;
35, 39, 40, 41) zur Ausbildung einer dünnen Schicht magnetischen Entwicklers (18; 23; 36) an dem bewegbaren
Entwickler-Auflageelement und einen Magneten (15; 21; 39), der innerhalb des bewegbaren Entwickler-Auflageelements
angebracht ist und in gleicher Richtung mit diesem bewegbar ist, wobei das Ladungsbild-Trägerelement und das
Entwickler-Auflageelement in der Entwicklungsstation mit einem solchen gegenseitigen Abstand angebracht sind, daß
keine Berührung der dünnen Schicht magnetischen Entwicklers mit einer bildfreien Fläche an dem Ladungsbild-Trägerelement
verursacht wird.
20. Entwicklungseinrichtung für die Entwicklung von Ladungsbildern unter Verwendung von staubförmigem
Entwickler, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Auflageelement (38) zur Aufnahme des Entwicklers an der Oberfläche,
eine Speichervorrichtung (35) zur Speicherung des dem Auflageelement zuzuführenden Entwicklers, Sperrelemente
(43), die an den Endbereichen des Auflageelements befestigt sind und außerhalb der wirksamen Entwicklungsbreite eines
Ladungsbild-Trägerelements (1) liegen, um eine seitliche Verschiebung des Entwicklers an dem Auflageelement zu
blockieren, ein Wandungselement (40), das mit einem Ende
oberhalb der Sperrelemente befestigt ist und einen Spalt für den Durchlaß von Entwickler an dem Auflageelement
bildet, und eine Vorrichtung, die das Entwickler-Auflageelement
in der Entwicklungsstatxon in einem solchen Abstand von dem Ladungsbild-Trägerelement hält, daß keine
Berührung des Entwicklers mit einer bildfreien Fläche an dem Ladungsbild-Trägerelement entsteht.
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21. Entwicklungseinrichtung für die Entwicklung
von Ladungsbildern unter Verwendung von staubförmigem
■ Entwickler, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Auflageelement
(38) zur Aufnahme von Entwickler (3 9) an seiner Oberfläche, eine Vorrichtung (35, 40, 41) zum
gleichförmigen Auftragen von Entwickler auf das Auflageelement, Sperrelemente (43), die zur Begrenzung einer
durch Drehung des Auflageelements verursachten axialen Verschiebung des mittels der Vorrichtung zum Aufbringen
des Entwicklers aufgebrachten Entwicklers an den Endbereichen des Auflageelements angebracht sind, ein Schöpfelement
(44), das mittels der Sperrelemente an der Umfangsflache
des Auflageelements gehaltenen Entwickler hochschaufelt , wodurch Entwickler von dem Auflageelement entfernt
wird, und eine Vorrichtung, die das Entwickler-Auflageelement in der Entwicklungsstation in einem solchen Abstand
von einem Ladungsbild-Trägerelement (1) hält, daß keine Berührung von Entwickler mit einer bildfreien
Fläche an dem Ladungsbild-Trägerelement verursacht wird.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwickler-Auflageelement (38)
mit Endbereichen (38a) kleineren Durchmessers ausgebildet ist, die Nuten in Zusammenwirkung mit den Sperrelementen
(43) bilden, und daß Schöpfelemente (44) so angeordnet
sind, daß sie in die Nuten greifen, um dadurch aufgeschaufelten Entwickler in die Vorrichtung (35, 40, 41)
zum Auftragen des Entwicklers zurückzubringen.
23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (35, 40, 41) zum Aufbringen des Entwicklers ein Reibungselement (41) zum Aufbringen
des Entwicklers in einer Schicht konstanter Dicke auf dem Entwickler-Auflageelement (38) aufweist.
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