DE3003692A1

DE3003692A1 - Entwicklungseinrichtung

Info

Publication number: DE3003692A1
Application number: DE19803003692
Authority: DE
Inventors: Nagao Hosono; Junichiro Kanbe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-02-02
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1980-08-14
Also published as: GB2046634A; GB2046634B; US4511239A

Description

Entwicklung se inr ichtung

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungseinrichtung, und betrifft insbesondere eine Entwicklungseinrichtung, um ein elektrostatisches, latentes Bild mit Hilfe eines magnetischen Einkomponentenentwickler sichtbar zu machen.

Die Trockenentwicklungsverfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen Musters werden im Hinblick auf die Entwicklerzusammensetzung in Entwicklungsverfahren mit einem Zweikomponentenentwickler und solche mit einem Einkomponentenentwickler eingeteilt. Bei dem zuerst erwähnten Verfahren wird zum Entwickeln des elektrostatischen Musters ein Entwickler mit einer Mischung aus Trägerpartikeln, wie Eisenpulver oder Glasperlen, und Tonerpartikeln verwendet; bei diesem Verfahren ist·die Schwankung des Entwicklungsschwärzungsgrades nachteilig,die auf die Änderung im Mischungsverhältnis der Träger- und Tonerpartikel zurückzuführen ist, und eine Verschlechterung der

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Bildgüte resultiert aus einer Verschlechterung der Trägerpartikel.

Das andere, mit dem Einkomponentenentwickler .arbeitende Verfahren weist die vorerwähnten Nachteile nicht auf, da bei ihm die Trägerpartikel fehlen, und es dürfte daher in Zukunft in größerem Umfang verwendet werden. Der bekannte Einkomponentenentwickler besteht normalerweise aus Tonerpartikeln, die Magnetpulver enthalten, um die Tonerpartikel aufgrund ihrer Relativbewegung zueinander durch Reibung zu laden oder um die Tonerpartikel zu einer Entwicklungsfläche zu befördern, die dem zu entwickelnden elektrostatischen Bild gegenüberliegt.

Der Gehalt an- magnetischem Pulver in den Tonerpartikeln ist jedoch zwangsläufig begrenzt, da die Tonerpartikel baim Transferkopieren entweder durch Wärme oder durch Druck an dem Kopierblatt gebunden werden müssen, um das Tonerbild zu fixieren. In der Praxis stellt das Magnetpulver 10 bis 60 Gewichtsprozent Tonerpartikel dar , aber der Rauminhalt des Magnetpulvers in den Tonerpartikeln liegt aufgrund des Unterschieds im spezifischen Gewichts des Magnetpulvers und der übrigen Harzkomponenteη nur bei 20% oder weniger. Infolge dieses niedrigen Rauminhalts des Magnetpulvers zeigen die Tonerpartikel in einem Magnetfeld ein Verhalten das sich von dem des Magnetpulvers selbst unterscheidet; es ist daher schwierig, eine lange magnetische Bürste geringer Dichte an der Stelle eines Magnetpoles zu erreichen. Aus diesem Grund weist die Tonerschicht, die auf dem tonertragenden Teil ausgebildet ist.wenn sie auf eine Dicke von mehreren Millimetern be-.grenzt ist, .oft eine ungleichmäßige Verteilung auf.

Die ungleichmäßige Ausbildung der Tonerschicht auf dem ^OlJ Trägerteil ist in dem entwickelten Bild zu sehen, und eine dichte, kompakte Tonerschicht auf dem Trägerteil

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kann außer an der Stelle des Magnetpoles ein Festwerden von Tonerpartikeln oder eine Beschädigung an der Oberfläche des das elektrostatische Bild tragenden Photoleiters zur Folge haben, wenn die Tonerschicht gegen die Oberfläche des Photoleiters gedrückt wird und eine schwankende, ungleichmäßige Dicke aufweist. Aus diesem Grund ist es bei der Entwicklung mit einem magnetischen Einkomponententoner wichtig, eine dünne gleichförmige Schicht aus Tonerpartikeln auf dem tonertragenden Teil auszubilden» Wenn ein die Dicke festlegendes Teil nahe bei der Oberfläche des tonertragenden Teils angeordnet ist, um einen Spalt auszubilden, durch den die Dicke einer Pulverschicht auf dem tragenden Teil festgelegt ist, und dieses bezüglich des die Dicke festlegenden Teils verschoben wird, wird im allgemeinen die durch den Spalt festgelegte, tatsächlich erhaltene Dicke etwas größer als der Zwischenraum in dem Spalt. Aufgrund dieser Tatsache wird bei einer Entwicklung mit einem magnetischen Einkomponententoner zur Ausbildung einer dünnen Tonerschicht üblicherweise ein nichtmagnetisches, die Dicke festlegendes Teil verwendet, welches se,hr nahe bei dem tonertragenden Teil angeordnet wird, was wiederum eine hohe mechanische Ganauigkeit erfordert. Auch kann der Spalt mit Tonerpartikeln verstopft werden, die aus verschiedenen Gründen festgeworden sind, wodurch dann die Ausbildung einer Tonerschicht in dem verstopften Bereich verhindert ist.

Eine ausgleichende Rolle zu verwenden, um die Dicke eines Einkomponententoners festzulegen, ist beispielsweise in ^ou der US-PS 4 100 884 beschrieben. Die Verwendung einer gewöhnlichen nichtmagnetischen Rakel zum Ausgleichen und Nivellieren des magnetischen Einkomponententoners, der auf einer Hülse gehalten ist und auf dieser durch eine im Innern der Hülse gedrehten Magnetrolle magnetisch

weitertransportiert wird, ist in der US-PS 4 014 291 beschrieben. Derartige bekannte Verfahren sind jedoch auf

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nichtmagnetische Ausgleich- und Abstreicheinrichtungen beschränkt und schließen die Verwendung einer magnetischen Abstreicheinrichtung nicht ein, und zwar hauptsächlich aus dem folgenden Grund: . ·

Bei der herkömmlichen Entwicklung mit einer magnetischen Bürste wird Zwei- oder Einkomponentenentwickler auf einen nichtmagnetischen, einen Magneten umgebenden Zylinder aufgebracht. Eine nichtmagnetische Rakel, Abstreichschneide u.a. ist in einem bestimmten Abstand von der Zylinderoberfläche angeordnet, um den Entwickler in einer geforderten Höhe über der Zylinderoberfläche auszugleichen. Eine nichtmagnetische Schneide wird im allgemeinen verwendet, damit eine magnetische Bürste mit gleichförmiger Höhe vorgesehen werden kann.

Wenn die nichtmagnetische Schneide in der herkömmlichen Einrichtung lediglich durch eine magnetische Schneide ersetzt wird, hat das Magnetfeld zwischen der Schneide und dem Magneten unter dem Zylinder zur Folge, däß sich die Bürste zu der Schneide hin ausdehnt. Die gestreckte Bürste wird dann durch die Drehbewegung des Zylinders mitgenommen, was dann eine ungleichmäßige Höhe der Bürste zur Folge hat und zu einer unerwünschten, weil ungleichmäßigen Entwicklung führt. Wenn dagegen eine viel· dünnere Entwicklerschicht.als bei der herkömmlichen Entwicklung gewünscht wird, bei welcher die Dicke der magnetischen Bürste gewöhnlich 5mm überschreitet, hat sich· ein magnetisches Abstreichteil als wirksam erwiesen, um die Entwicklerschicht auf eine Dicke von beispielsweise 0,03 bis 0,3mm zu verringern, wobei die dünne Schicht in einem Abstand von beispielsweise 0,05 bis Oxiran in Gegenüberlage zu dem bildtragenden Teil gehalten wird. In einer derart dünnen Schicht ist eine sich gelegentlich ergebenr de Unebenheit, in der Dicke aufgrund der Verwendung eines magnetischen Abstreichteils vernachlässigbar, da die

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Schichtdicke selbst bereits sehr gering ist.

Ein Verfahren, um in einem Magnetfeld eine dicke gleichförmige Schicht aus einem magnetischen Einkomponententoner auf der Oberfläche eines Zylinders auszubilden, ist beispielsweise der US-Patentanmeldung S.N. 938 4 94 der Anmelderin vorgeschlagen.

Mit .der Erfindung sollen daher die vorerwähnten Nachteile der herkömmlichen Entwicklungseinrichtungen, bei welchen ein magnetischer Einkomponententoner benutzt wird, besei-• tigt werden und ferner der Gegenstand der vorerwähnten Patentanmeldung verbessert werden; ferner soll die' Erfindung eine Entwicklungseinrichtung schaffen, mit welcher auf einem entwicklertragenden Teil eine äußerst gleichförmige Entwicklerschicht mit einer geforderten Dicke ausgebildet werden kann. Darüber hinaus soll durch die Erfindung eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher die Dicke der Entwicklerschicht gesteuert werden kann, damit der Entwicklungsschwärzungsgrad ohne weiteres eingestellt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher eine Entwicklungseinrichtung gekennzeichnet durch einen Magneten, eine nichtmagnetische Halteeinrichtung zum Halten von magnetischem Toner und durch ein magnetisches Teil, um eine Schicht aus dem magnetischem Entwickler auf der Halteeinrichtung auszubilden, wobei der Magnet, die Halteeinrichtung und das magnetische Teil nacheinander und getrennt voneinander angeordnet sind, und die relative Lage θ des magnetischen Teils, bezüglich der Mitte des Hauptpols des Magneten, der eine dem halben Scheitelwert entsprechende Breite von 21 hat, in der Bewegungsrichtung der den Entwickler haltenden Einrichtung in einem Bereich 9.!LC' und in der entgegengesetzten Richtung in einem kleineren Bereich gewählt ist« Vorteilhafte

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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Entwicklungseinrichtung, die den vorstehend angeführten Aufbau aufweist, kann somit die Dicke der Entwicklerschicht auf der den Entwickler haltenden Einrichtung entsprechend der Änderung in der relativen Lage θ des magnetischen Teils bezüglich der Mitte bzw. der Mitellinie des Hauptpols reguliert und eingestellt werden, um dadurch den Entwicklungsschwarzungsgrad, der erhalten werden soll, entsprechend zu steuern. Somit kann auch ein gewünschter Schwärzungsgrad entsprechend der Art, der Farbe und der Form des wiederzugebenden Bildes erhalten werden. Wenn die Erfindung in einem Kopiergerät mit dem herkömmlichen Schlitz-Belichtungssystem angewendet wird, kann in Verbindung mit der Schwärzungsgradregulierung durch Einstellen der Belichtung eine ausreichend genaue Schwärzungsgradregulierung erreicht werden.

Mit der Erfindung ist somit eine Entwicklungseinrichtung mit einem Magneten, einer nichtmagnetischen Hülse zum Halten von magnetischem Entwickler und mit einer magnetischen Schneide geschaffen, um eine Schicht aus magnetischem Entwickler auf der Oberfläche der Hülse auszubilden. Wenn die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite des Hauptpols des Magneten 21 ist, dann ist die relative Lage θ der magnetischen Schneide bezüglich der Mitte bzw. der Mittellinie des Magnetpoles in der Drehrichtung der Hülse in einem Bereich θ < 1 und in der

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entgegengesetzten Richtung in einem kleineren Bereich gewählt. Ferner ist die relative Lage θ einstellbar, um den Entwicklungsschwarzungsgrad entsprechend einstellen zu können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden

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Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen ι

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 zur Erläuterung eine Darstellung der Lagebeziehung zwischen der dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite des Magnetpoles und der magnetischen Schneide;

'

Fig. 3 eine Kurve, in welcher die Beziehung zwischen dem Drehwinkel und der Flußdichte an der Oberfläche dargestellt ist, um die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite des Poles zu bestimmen; 15

Fig. 4A, 4B, 5A, SB Kurven, in welchen die Beziehung zwischen der relativen Lage der magnetischen Schneide an dem Hauptpol und der Tonerschichtdicke oder dem Entwicklungsschwärzungsgrad dargestellt ist; 20

Fig. 6A, 6B und 6C Darstellungen zur Erläuterung des Arbeitsprinzips der Erfindung;

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Schwärzungsgrad-Einstelleinrichtung.

In Fig. 1, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind eine feststehende Magnetrolle 1 mit einem Hauptpol 2, ^OJ eine nichtmagnetische Hülse 3, welche die Magnetrolle um-

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gibt, und eine magnetische Schneide 4 dargestellt, welche dem Hauptpol 2 gegenüberliegend angeordnet ist,um magnetischen nichtleitenden Toner 5, der von einem· Behälter 6 aus zugeführt worden ist, auf der Hülse 3 mit. einer entsprechenden Dicke bei einer Drehung der Hülse 3 aufzubringen. Hierbei ist wesentlich, daß die magnetische Schneide dem Hauptpol gegenüberliegend gehalten wird, da dadurch das sich dazwischen aufbauende Magnetfeld die Menge an magnetischem Toner festlegt, der von dem Behälter auf die Hülse aufgebracht worden ist,(siehe hierzu die US-Patentanmeldung S.N. 938 494, die deutsche Patentanmeldung 2839178.8 und die britische Patentanmeldung 35 338/78 der Anmelderin)_/ um dadurch die Schichtdicke kleiner als den Spalt zwischen der Schneide und der Hülse zu halten. Außerdem hat das Magnetfeld die Aufgabe, eine Anhäufung von Toner 5 zu zerbrechen, um dadurch eine äußerst gleichförmige Tonerschicht auf der Hülse 3 auszubilden. Der nichtleitende, magnetische Toner wird durch die Reibung mit der Hülse während seines Transports auf der Hülse geladen.

Ein Teil 7 trägt auf seiner Oberfläche ein elektrostatisches , latentes Bild, das durch übertragen von Toner von der Hülse 3 über einen Entwicklungsspalt sichtbar gemacht wird. Hierbei hängt der Entwicklungsschwärzungsgrad im allgemeinen von der Dicke der Tonerschicht auf der Hülse ab, und er wird größer, wenn die Schicht dicker ist. Folglich kann der Schwärzungsgrad beliebig gewählt werden, wenn die Tonerschichtdicke.auf der Hülse einstellbar bzw. regulierbar ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Dicke der auf der Hülse 3 aufgebrachten Tonerschicht ohne weiteres dadurch einstellbar, daß die relative Lage der magnetischen Schneide 4 bezüglich des

Hauptpols 2 auf folgende Weise geändert wird. 35

In der folgenden Beschreibung sind die Richtung, in der

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lsich die Hülse dreht und die Gegenrichtung,und zwar beide bezüglich der Mitte bzw. der Mittellinie des Hauptpols 2_f als die Vorwärts- bzw'. Rückwärtsrichtung festgelegt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. In den Vorwärts- und Rückwärts-

5richtungen sind Punkte B und C festgesetzt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, an welchen die magnetische Flußdichte an der Oberfläche des Hauptpols 2 gleich der halben maximalen

Flußdichte G ist, und der Abstand der Punkte B und C ist max

.als die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite 21 des TOPols 2 festgelegt. Ferner ist der Winkel, den das vordere Ende 4a der magnetischen Schneide 4 mit der Mittellinie O des Pols 2 in der Mitte der Magnetrolle 1 bildet, als die relative Lage θ festgelegt.

15ßei der Erfindung hat sich ergeben, daß die Tonerschicht ■dünner bzw. dicker wird, wenn das vordere Ende 4a der Schneide 4 vor oder hinter der Mittellinie O des Pols 2 angeordnet ist. Der Hauptpol 2 hat beispielsweise eine dem halben Scheitelwert entsprechende Breite von 30 bei einer

20mäximalen Flußdichte an der Oberfläche von 1100 Gauß. Die. magnetische Schneide 4 ist in einem Abstand von 150 μ von der Hülse 3 angeordnet. Der Toner 5 besteht aus 70 Teilen Polyst'yrolharz, 25 Teilen Ferrit, 3 Teilen Ruß und 2 Teilen eines ladungssteuernden Mittels (zapon Fast Black B, das

25von BASF geliefert wird), welchen zur Verbesserung der Fließfähigkeit 0,2 Gewichtsprozent hydrophobes kolloides Siliziumdidxyd (R-972, das von der Aerosil Corp. geliefert wird) zugesetzt werden.

^JUDas das elektrostatische Bild tragende Teil 7 wird in den zu entwickelnden Bildbereichen auf einem Potential von +500 V gehalten und ist von der Hülse 3 durch einen Entwicklungsspalt in einem Abstand von 150μ angeordnet, über welchen die Tonerpartikel von der Hülse 3 zu dem Teil 7 übertragen werden. Ein Magnetpol 12 ist in dem Entwicklungsbereich angeordnet und weist an der Hülsenoberfläche

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eine Flußdichte von 800 Gauß auf.

Entsprechend einer Änderung der relativen Lage der magnetischen Schneide und des Hauptpols aufgrund der Drehbewegung der Magnetrolle kommt es zu einer Änderung in der auf der Hülse 3 aufgebrachten Tonerschichtdicke, wie in Fig. 4A dargestellt ist, in welcher die Tonerschichtdicke in Mikron oder μ auf der Ordinate als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen, relativen Lage θ zwischen der magnetischen Schneide und dem Hauptpol dargestellt ist. Die Punkte auf der Kurve stellen die Grenzwerte dar, über welche hinaus eine gleichförmige Toneraufbringung wegen einer nicht zulässigen Ungleichheit in der Tonerschicht nicht mehr erreicht werden kann.

InFig. 4 B ist der Entwicklungsschwärzungsgrad als Funktion der relativen Lage unter den vorerwähnten Bedingungen aufgetragen. Aus der Kurve ist zu ersehen, daß. .eine starke Wechselbezeihung zwischen dem Entwicklungs-(Reflexions-) Schwärzungsgrad und der Tonerschichtdicke besteht, welche durch die relative Lage geändert werden kann.

Im Unterschied zu Fig. 4A und 4B, in welchen die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite des P.ols 2 30° entspricht, ist in Fig. 5A und 5B ein Fall mit einer dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite von 6 0 bei einer maximalen Flußdichte von 750 Gauß dargestellt; Der in diesem Beispiel verwendete, magnetische Tonerwird durch Mischen von 65 Gewichtsprozent Styrol-Maleinsäureharz, 33

^ow Gewichtsprozent Magnetid und 2 Gewichtsprozent eines ladungssteuernden Mittels erhalten, wobei die. Mischung anschließend gebrochen wird und ihr 0,2 Gewichtsprozent kolloides Siliziumdioxyd zugesetzt werden. In diesem Beispiel kann eine dünne gleichförmige Tonerschicht erhalten werden, indem die magnetische Schneide in einem Abstand von 250 μ von der Hülse gehalten wird und die übrigen Be-

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dingungen dieselben sind wie oben ausgeführt ist.

Im Fall der Fig. 4A und 4B, in welchen die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite gleich 30 ist, kann c eine im wesentlichen gleichförmige, dünne Tonerschicht auf der Hülse erhalten werden, wenn die relative Lage θ zwischen der magnetischen Schneide und dem Hauptpol in einem Bereich von etwa 25 auf der nach vorne gerichteten Seite (d.h. in Vorwärtsrichtung) und in einem Bereich von etwa 15° in der nach rückwärts gerichteten Seite (d.h. in Rückwärtsrichtung) liegt. Somit kann der Entwicklungsschwärzungsgrad durch Ändern der relativen Lage innerhalb der angegebenen Bereicheauf einen geforderten Wert eingestellt werden.

Auch im Fall der Fig. 5A und 5B,in welchen die dem halben Scheitenwert entsprechende Breite =60° ist, kann eine im wesentlichen gleichförmige, dünne Tonerschicht auf der Hülse erhalten werden, wenn die relative Lage· 9 zwischen der magnetischen Schneide und dem Hauptpol in der Vorwärt sr ichtung innerhalb eines Bereichs von 4 0 und in der Rückwärtsrichtung innerhalb eines Bereichs von etwa 20° liegt. Folglich kann durch Ändern der relativen Lage innerhalb dieser Bereiche der Entwicklungsschwärzungsgrad auch hier auf einen geforderten Wert eingestellt werden.

Die Änderung der Tonerschichtdicke aufgrund einer Änderung der relativen Lage beruht vermutlich auf Folgendem. In Fig. 6B, 6A bzw. 6C sind die Fälle dargestellt, in welchen die magnetische Schneide auf der Kitte, der. vorderen Seite (in Vorwärtsrichtung) oder auf der rückwärts befindlichen Seite ( in Rückwärtsrichtung) des Hauptpols angeordnet ist.,. In Fig. 6A ist das Magnetfeld auf der rückwärtigen Seite verhältnismäßig konzentriert, wodurch die Tonerpartikel nach rückwärts gezogen werden und die unter der Schneide durchlaufende Tonermenge begrenzt wird, um eine dünnere

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Tonerschicht zu schaffen. Andererseits ist in Fig. 6C das Magnetfeld auf der Vorderseite verhältnismäßig konzentriert, wodurch die Tonerpartikel vorwärts -gestoßen · werden, wodurch dann die unter der Schneide durchlaufende Tonermenge zunimmt, so daß eine dickere Tonerschicht ausgebildet wird.

Es ist festgestellt worden, daß, wie in Fig. 4A, 4B, 5A und 5B dargestellt, der bevorzugte Wert der relativen Lage θ auf der Vorderseite (d.h. in Vorwärtsrichtung) entsprechend der der halben Scheitelwert entsprechenden Breite 21 des Hauptpols veränderlich ist und vorzugsweise in einem Bereich bis annähernd der halben Breite 21, d.h. in einem Bereich bis zu 1 liegt, während der bevorzugte Wert auf der Rückseite (d.h. in Rückwärtsrichtung/_f obwohl sie nicht

so· sehr durch die Änderung der dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite beeinflußt wird, innerhalb eines Bereichs von bis zu 1/2 1 oder bis zu etwa 15 im Falle einer rotierenden Hülse liegt. Somit kann der bevorzugte

Bereich dargestellt werden durch:
20

+ 1 > θ > -15° oder +1 > θ > -1/2,

wobei die dem halben Scheitelwert entsprechende Breite mit 21 und die relative Lage der magnetischen Schneide

or ■

bezüglich des Haμptpols mit θ bezeichnet ist> während die Plus- bzw. Minuszeichen die Vorwärts- und RückwärtsrJchtungen bezüglich der 'Verstellung der-den Entwickler haltenden Einrichtung darstellen.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher die relative Lage θ auf einen Bereich von +1 .> &> 0 für Entwicklungsvorgänge begrenzt ist. In Fig. 9 sind die Teile, die Teilen in Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und in der nachstehenden Beschreibung daher nicht mehr aufgeführt. In dieser Ausführungsform kann eine sehr si-

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chere und gleichmäßige Tonerschichtausbildung dadurch erreicht werden, daß das vordere Ende 4a der magnetischen Schneide 4 zwischen der Mittellinie O des Hauptpols 2 und einer in der Drehrichtung der Hülse vorne liegenden Stelle B angeordnet wird, und zwar vermutlich aus folgendem Grund: Wenn die magnetische Schneide 4 zwischen den Stellen O und B angeordnet ist, wie in Fig. 6A dargestellt ist, erstreckt sich das von dem vorderen Ende 4a der Schneide erzeugte Magnetfeld weit nach rückwärts, wodurch dann die Tonerpartikel in der Nähe des vorderen Endes einer nach rückwärts wirkenden, zurückhaltenden Kraft ausgesetzt sind, die den Toner in dem Behälter 6 halten will. Folglich wird eine dünne, stetige und äußerst gleichförmige Tonerschicht durch das Magnetfeld erhalten. Die gleichförmige Tonerschicht-

■5 ausbildung, die in dieser Anordnung erreicht ist, wird wahrscheinlich durch die Tatsache gefördert, daß die Tonermasse in dem Behälter durch das starke Magnetfeld gebrochen wird, unmittelbar bevor die Tonerschic.ht durch die magnetische Schneide 4 festgelegt wird. Diese Einflüsse

^iKJ werden bei Versuchen offensichtlich, wenn die relative Lage des vorderen Endes 4a der magnetischen Schneide bezüglich der Mittellinie O des Pols 30° nicht überschreitet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von einigen Beispielen erläutert.
Beispiel 1

Es wird die in Fig. 7 dargestellte Entwicklungseinrichtung verwendet, in welcher der Hauptpol 2 eine Fluß-

dichte von 1000 Gauß an der Hülsenoberfläche hat und das vordere Ende 4a einer Eisenschneide 4 in, einem Abstand von 300μ von der Hülsensoberflache angeordnet ist. Das vordere Ende 4a der magnetischen Schneide ist unter

einem Winkel von 10° bezüglich der Mittellinie O ange-35

ordnet, während der Punkt B in einem Winkelabstand von 25° angeordnet ist. Der nichtleitende, magnetische Ein-

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komponententoner 5 ist aus 70 Teilen Styrolharz, 25 Teilen Magnetit, 3 Teilen eines ladungssteuernden Mittels und zwei Teilen Ruß zusammengesetzt. Die Tonerschicht auf der Hülse ist dann ständig in einer Dicke von etwa 80 μ festgelegt, wenn die Hülse 2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 100 mm/s gedreht wird. Zum Schutz vor Staub ist im übrigen in Fig. 7 ein Gehäuse 20 vorgesehen.

Beispiel2

wie in Fig. 8 dargestellt, ist in diesem Fall eine gleichförmig magnetisierte Magnetrolle 1 mit einer Flußdichte von 680 Gauß verwendet, die an der.Oberfläche der Hülse durch den Hauptpol 2' erzeugt wird. Das vordere Ende 4a einer Eisenschneide 4 ist in einem Abstand von 150μ von der Hülsenoberfläche und unter· einem Winkel von 20° bezüglich der Mittellinie O angeordnet. Der nichtleitende,, magnetische Einkomponententoner ist aus 80 Teilen· Polyesterharz und 20 Teilen schwarzem Magnetit zusammengesetzt, dem zur Verbesserung der Fließfähigkeit 0,5 Gewichtsprozent kolloides Siliziumdioxyd beigemischt sind. Die Tonerschicht auf der Hülse kann dann gleichbleibend in einer Dicke von etwa 100μ festgelegt werden, wenn die Hülse 3 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150mm/s gedreht wird. Bei einer kontinuierlich magnetisierten Rolle·, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, sind die Mittellinie O und die Endlinien B und C des Hauptpols 2', wie in Fig. 3 dargestellt, bezüglich einer Linie, welche die Mitte der Magnetrolle und eine Stelle verbindet, die dem Maximum G der Flußdichtekurve an der Oberfläche entspricht, und be-

■ ·

züglich Linien festgelegt, welche die Mitte der Magnetrolle und die Stellen verbinden, welche der halben maximalen Flußdichte G entsprechen.

max

■ Eine gleichförmige Tonerschicht kann dann'in jeder Schnei-

denlage innerhalb des vorerwähnten bevorzugten Bereichs

■ von θ erhalten werden, und der Entwicklungsschwärzungs-

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grad kann durch Ändern der relativen Lage der Schneide innerhalb dieses Bereichs eingestellt und reguliert werden.

Nachstehend wird die Einrichtung zum Regulieren und Einstellen des Schwärzungsgrades beschrieben. In Fig. 1 sind ein Servomotor 9, der mit der Welle 8 des Dauermagneten verbunden ist, eine Steuerschaltung 10 und eine Schwärzungsgrad-Wählscheibe 11 dargestellt? hierbei wird der Servomotor 9 entsprechend einer beliebigen,von der Bedienungs-

lOperson vorgenommen Einstellung der Wählscheibe 11 gedreht, um die relative Lage der magnetischen Schneide 4 bezüglich des Hauptpols 2 zu ändern. Auf diese Weise kann die Hülse oder der Magnet durch eine bekannte Dreheinrichtung gedreht werden. Der Pol 12 in dem Entwicklungsbereich hat

15eine Polbreite, die größer als die vorerwähnte, dem halben Scheitelwert entsprechende Breite des Hauptpols ist, um eine nennenswerte Änderung des Magnetfeldes in dem Entwicklungsbereich zu verhindern, wenn die Magnetrolle 1 . gedreht wird, wie oben ausgeführt ist.

In Fig. 9 ist ein anderes Verfahren zum Drehen der Magnetrolle dargestellt; hierbei ist ein Schneckenrad 13 auf der Welle der Magnetrolle angebracht, während eine Schnecke 14 über weitere Zahnräder mit einer Schwärzungs-

25grad-Einstellscheibe 15 verbunden ist. Wie oben bereits ausgeführt, kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, mit welcher eine dünne gleichförmige Schicht aus magnetischem Entwickler an einem dem Entwickler haltenden Teil ausgebildet werden kann und die Dicke der Schicht fest-

^gelegt werden kann, indem eine magnetische Bürste durch ein magnetisches Teil beschnitten wird, eine Entwicklerschicht geschaffen werden> die dünner als der kleine ■ Abstand zwischen dem magnetischen Teil und dem den Entwickler tragenden Teil ist. Folglich kann in dem Entwick-

^OJlungsspalt eine Schicht erhalten werden, die dünner als der Spalt ist, und somit wird der Entwickler nur in dem BiId-

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bereich des bildtragenden Teil übertragen, wodurch dann ein sichtbares Bild erzeugt wird, das vollkommen frei von einem Schleier auf dem Untergrund ist.

Außerdem kann das magnetische Teil an irgendeiner Stelle innerhalb des vorerwähnten Bereichs von θ angeordnet werden; somit ist eine Einstellung möglich, um die gewünschte Dicke zu erhalten oder um die Dicke entsprechend der in Fig. 4A, 4B, 5A und 5B dargestellten Beziehung einzustellen und zu regulieren, wodurch das Festsetzen des Entwicklungsschwärzungsgrades erleichtert ist.

Die vorstehend beschriebene , nichtmagnetische Hülse wirkt als Träger für den Entwickler und dient auch dazu, den Entwickler durch Reibung mittels der Hülse mit einer PoIariät zu laden, die der des elektrostatischen, latenten Bildes entgegengesetzt ist; das Laden kann jedoch beispielsweise auch durch eine zusätzliche Koronaentladung unterstützt werden. Die Hülse wirkt ferner als Entwicklungselektrode und an sie kann zu diesem Zweck als Vorspannung eine Wechsel- eine Gleichspannung oder ein gemischtes Potential angelegt werden. Ferner ist die Erfindung nicht nur bei der Entwicklung eines elektrostatxschen, latenten Bildes, sondern auch bei der Entwicklung eines

magnetischen, latenten Bildes mit Hilfe von magnetischem Toner anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

1. Entwicklungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Magneten (1), eine nichtmagnetische Halteeinrichtung (3) zum Halten von magnetischem Entwickler (5) und durch ein magnetischesT.eil (4) zum Ausbilden einer Schicht aus dem magnetischem Entwickler (5) auf der Halteeinrichtung (3), wobei der Magnet (1), die Halteeinrichtung (3) und das magnetische Teil (4) aufeinanderfolgend und getrennt voneinander angeordnet sind und 'wobei die relative Lage 9 des magnetischen Teils (4) bezüglich der Mitte (O) des Hauptpols (2) des Magneten mit einer dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite von 21 in der Bewegungsrichtung der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) in einem Bereich von θ « 1 und in der entgegengesetzten Richtung in einem kleineren Bereich ausgewählt ist.

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine

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rotierende Hülse (3) ist, die den Magneten (1) umgibt, und daß das magnetische Teil (4) in der Drehrichtung der Hülse (3) innerhalb eines Bereichs θ < 1 und in der Gegenrichtung

in einem Bereich θ < 15° angeordnet ist.

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß der magnetische Entwickler ein nichtleitender Toner (5) ist, der durch Reibung mit der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) geladen wird.

4. Entwicklungseinrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den Entwickler haltende Einrichtung (3), die gegenüber einem feststehenden Magneten (1) angeordnet ist und gegenüber diesem verstellbar ist, durch einen Behälter (6) zum Zuführen von magnetischem Toner (5) und durch eine magnetische Auftrageinrichtung (4) zum Auftragen des magnetischen Toners (5) auf der Halteeinrichtung (3), wobei das vordere Ende (4a) der Auftrageinrichtung (4) zwischen der Mittellinie (O) des Hauptpols (2) des feststehenden Magnetens. (1) und einem Ende des Pols (2) in der Bewegungsrichtung der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) und in einem bestimmten Abstand von dessen Oberfläche angeordnet ist.

5. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel.zwischen dem vorderen Ende (4a) der Auftrageinrichtung (4)· und der Mittellinie des Hauptpols (2) 30° nicht überschreitet.

6. Entwicklungseinrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einen nichtmagnetischen Entwickler haltende Einrichtung (3), die in Gegenüberlage von einem Magneten (1) angeordnet und bezüglich dieses Magneten verstellbar ist, durch eine

3~\ Einrichtung (6) zum Zuführen des magnetischen Toners (5),

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durch ein magnetisches Teil (4), das bei dem Hauptpol (2) des Magneten (1) und im Abstand von der Oberfläche der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) angeordnet ist und mit welchem mit Hilfe der magnetischen Kraft das Aufbrin-

gen des magnetischen Entwicklers (5) auf die Oberfläche der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) festgelegt ist, und durch Einrichtungen (9 bis 11 bzw. 13 bis 15) zum Einstellen und Regulieren der relativen Lage des -_n magnetischen Teils (4) bezüglich des Hauptpols (2) innerhalb eines Bereiches des Magnetfeldes des Magneten (1), um dadurch den Entwicklungsschwärzungsgrad einzustellen.

7. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch •je gekennzeichnet, daß die relative Lage θ des magnetischen Teils (4) bezüglich der Mittellinie(OJ des Hauptpols (2) mit einer dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite von 21 in der Bewegungsrichtung der den Entwickler haltenden Einrichtung (3) innerhalb eines 2Q Bereichs von θ < 1 und in der entgegengesetzten Richtung innerhalb eines Bereichs θ * 1/2 einstellbar ist.

8. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g eken η zeichnet, daß die den Entwickler haltende Einrichtung eine rotierende, nichtmagnetische Hülse

(3) ist, die eine feststehende Magnetrolle (1) umgibt, und daß die relative Lage θ des magnetischen Teils (4) bezüglich der Mittellinie (O) des Hauptpols (2) mit einer dem halben Scheitelwert entsprechenden Breite von 21 der Magnetrolle (1) in der Drehrichtung der Hülse (3) innerhalb eines Bereichs θ ^ 1 und in der entgegengesetzten Richtung innerhalb eines Bereichs θ '<§ 15 einstellbar ist.

9. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g ekennzeichnet, daß der Magnet (1)' in dem

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] Entwicklungsbereich einen Magnetpol (12) aufweist, der breiter als der Hauptpol (2) ist.

10.Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g eijkennzeichnet, daß die Einstell- und Reguliereinrichtung eine Einrichtung (9 bis 11;) zum Verstellen des Magneten (1) ist.

11. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g elOkennzeichnet, daß die Einstell- und Reguliereinrichtung eine Einrichtung (13 bis 15) zum Verstellen der nichtmagnetischen, den Entwickler haltenden Einrichtung (3) ist.

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