DE3205989A1

DE3205989A1 - Verfahren und vorrichtung zum entwickeln eines auf einem aufzeichnungstraeger erzeugten elektrostatischen latenten bildes

Info

Publication number: DE3205989A1
Application number: DE19823205989
Authority: DE
Inventors: Helmuth 6204 Taunusstein Haberhauer; Gerhard 6200 Wiesbaden Spingath
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1983-09-01
Also published as: JPS58152260A; AU1138083A; CA1194733A; DE3363644D1; US4481903A; AU560674B2; EP0087074B1; EP0087074A3; EP0087074A2

Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

82/K003 ~y^~ ¹⁸· Februar 1982

' WLK-DI.Z.-is

Verfahren und Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen latenten Bildes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen latenten Bildes mit einem elektrisch aufgeladenen Einkomponenten-Entwickler, der von einer Entwickelwalze auf die Oberfläche des Auf-Zeichnungsträgers befördert wird.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE-OS 29 19 804 bekannt, die ein Verfahren beschreibt, bei dem eine Entwicklerauftragseinrichtung mit einer leitenden, elastisch nachgiebigen, endlosen Fläche mit einem bestimmten Druck an dem Aufzeichnungsträger in Anlage gebracht wird und ein Einkomponenten-Entwickler das latente Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger entwickelt. Die Entwicklerauftragseinrichtung und der Aufzeichnungsträger werden in dieselbe Richtung bewegt und die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerauftragseinrichtung ist etwas größer als diejenige des Aufzeichnungsträgers. Die für das Verfahren verwendete Vorrichtung weist eine Schneidenelektrode auf, die mit einem bestimmten Druck an der Oberfläche der Entwicklerauftragseinrichtung anliegt und den Einkomponenten-Entwickler durch Ladungsinjektion mit einer vorbestimmten Polarität auflädt.

Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Entwick-

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lerauftragseinrichtung zu der des Aufzeichnungsträgers liegt im Bereich von 1:1,1 bis 1:1,5.

Die bisher gebräuchlichsten Entwickelverfahren verwenden Zweikomponenten-Entwickler, die aus Toner und Trägerteilchen bestehen. In jüngerer Zeit kommen auch sehr häufig Einkomponenten-Entwickler zum Einsatz, wobei es sich im allgemeinen um magnetische Einkomponenten-Toner handelt. Bei der Verwendung von Zweikomponenten-Entwickler ist es erforderlich, den Verbrauch des Toners, der durch die Kopien ausgetragen wird, stets zu messen und dessen Nachdosierung so vorzunehmen, daß ein weitgehend konstantes Verhältnis zwischen dem Toner und den Trägerteilchen sichergestellt ist. Da die Trägerteilchen bei einem Zweikomponenten-Entwickler nicht verbraucht werden, unterliegen sie wegen ihrer langen Verweilzeit im Entwickelsystem des Kopiergeräts einer Altterung, beispielsweise durch Korrosion, wodurch es wiederum zu einem Absetzen des Toners von den Trägerteilchen kommt und der Toner sich auf dem Untergrund der Kopie im unerwünschten Ausmaß niederschlägt. Von Nachteil ist bei den Zweikomponenten-Entwicklern auch, daß stets eine große Menge an Entwickler im Entwicklungssystem vorhanden ist, wodurch bedingt durch die langen Verweilzeiten des Toners im Entwickler die Qualität des ersteren durch Vermahlungsprozesse verringert und der Alterungsprozess des gesamten Entwicklers beschleunigt wird.

Magnetische Einkomponenten-Entwickler weisen die vor-

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erwähnten Nachteile nicht auf, jedoch sind für ihren Transport magnetische Bauteile, wie beispielsweise Magnetbürsteri erforderlich, die teuer in der Herstellung sind. Eine gewisse Schwierigkeit ergibt sich auch bei magnetischen Einkomponenten-Entwicklern dadurch, daß sie infolge ihrer magnetischen Bestandteile eine größere elektrische Leitfähigkeit besitzen und dadurch die triboelektrische Aufladung des Magnettoners erschwert wird.

Aus der DE-OS 31 07 055 ist eine Entwicklungsvorrichtung für einen Einkomponenten-Entwickler. bekannt, bei der eine dünne gleichförmige Schicht des isolierenden, nicht magnetischen Einkomponenten-Entwicklers auf einem Entwicklerträger gebildet wird und einem Latentbild-Träger gegenübergesetzt wird, um ein auf diesem erzeugtes Latentbild zu entwickeln. Zum Aufbringen des Entwicklers auf den Entwicklerträger in einer bestimmten Schichtdicke ist eine Auftragsvorrichtung vorgesehen, die beispielsweise ein Gitter· und ein Andruckelement zum Andrücken des Gitters an den Entwicklerträger aufweist.

Aus der DE-OS 23 45 827 ist eine Entwicklungsvorrichtung für einen Zweikomponenten-Entwickler mit einer Magnetbürste bekannt, an deren Umfang eine Walzenbürste anliegt. Die Walzenbürste verstreut den Entwickler von der Oberfläche der Magnetbürste und es sind Drähte zum Entfernen des Entwicklers von den Borsten der Walzenbürste vorgesehen. Die dadurch entstehende Entwickler-

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wolke bewegt sich auf eine Fotoleitertrommel zu, die das zu entwickelnde latente Bild trägt. In geringem Abstand von der Oberfläche der Fotoleitertrommel ist ein Drahtnetz angeordnet, das als Gegenelektrode zu der Fotoleiteroberfläche gestaltet ist und verhindern soll, daß Tonerpartikel mit ungenügender Ladung auf den Aufzeichnungsträger gelangen. Zurückgehaltene Teilchen führen aber zur Verstopfung solcher Netze.

^⁰ Bei der Verwendung von Auftragsvorrichtungen für den Einkomponenten-Entwickler, die aus die Schichtdicke begrenzenden Schneidenelektroden oder aus einem an einer Entwickelwalze anliegenden Andruckelement mit Gitter bestehen, kann es zu einem unter Druck stattfindenden Zusammenballen und Zusammenpressen des Entwicklers kommen und dadurch die Ausbildung einer gleichmäßig dicken und gleichmäßig aufgeladenen Tonerschicht verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung des Zusammenbackens der Partikel eines Einkomponenten-Entwicklers eine gleichmäßige Ausbildung der Schichtdicke des Einkomponenten-Entwicklers auf der Entwickelwalze ohne schichtbegrenzende Einrichtungen wie eine Rakel, ein Gitter oder dergleichen Elemente ermöglichen und den Einkomponenten-Entwickler gleichmäßig und ausreichend auf seinem Weg zu der Entwickelwalze aufladen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren

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nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Einkomponenten-Entwickler von umlaufenden Aufladeeinrichtungen aufgeladen, in Richtung Entwickelwalze transportiert und beim Trennen von den Aufladeeinrichtungen zusätzlich aufgeladen wird.

In bevorzugter Weise erfolgt die zusätzliche Aufladung des Einkomponenten-Entwicklers durch triboelektrisches Laden bei seinem Abtrennen von den Oberflächen der Auf-

^⁰ ladeeinrichtungen. Hierzu ist vorgesehen, daß die rotierenden·Aufladeeinrichtungen mit feststehenden Abstreifeinrichtungen in Berührung gelangen, die den Einkomponenten-Entwickler von den Aufladeeinrichtungen rasch abtrennen und auf die Umfangsflache der·Ent—

■^ wickelwalze schleudern.

Die Schichtdicke auf der Entwickelwalze kann durch die Variation der Drehgeschwindigkeiten der Aufladeeinrichtungen und der Entwickelwalze geregelt werden, wobei bevorzugt die Drehgeschwindigkeit der mit gleicher Geschwindigkeit umlaufenden Aufladeeinrichtungen größer als die Drehgeschwindigkeit der Entwickelwalze ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen Latentbildes mit einem elektrisch aufgeladenen Einkornponenten-Entwickler, mit einer im geringen Abstand zu dem Aufzeichnungsträger angeordneten Entwickelwalze und einer Entwicklerzufuhreinrichtung für den Einkomponenten-Entwickler zeichnet sich dadurch

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aus, daß von der Entwicklerzufuhreinrichtung Einkoraponenten-Entwickler der Oberfläche einer der Aufladeeinrichtungen zuführbar ist, daß die Oberflächen der beiden Aufladeeinrichtungen voneinander einen Abstand · kleiner als jeder der Abstände der Aufladeeinrichtungen von der Entwickelwalze aufweisen und daß jeder Aufladeeinrichtung eine Abstreifeinrichtung zugeordnet ist, die mit der Oberfläche der Aufladeeinrichtung in streifendem Kontakt steht.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufladeeinrichtungen als Bürsten aus elektrisch leitendem Material ausgebildet und ist der zylindrische Kern jeder Aufladeeinrichtung mit dem gleichen Pol einer Spannungs-■ quelle verbunden, deren anderer Pol auf Masse liegt.

Eine Ausführung mit elektrisch isolierenden, jedoch elektrostatisch aufladbaren Bürsten ist auch möglich. Elektrisch leitende Bürsten werden wegen der steuerbaren Aufladung bevorzugt verwendet, auch um zu verhindern, daß die Ladung eine bestimmte Größe übersteigt, d.h. davonläuft oder zu hoch wird. Mit variierbaren Potentialen wird die Aufladung kontrolliert gesteuert.

Die weitere Ausbildung der Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 12.

Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß die Aufladung des Einkomponenten-Entwicklers mit einfach aufgebauten Aufladeeinrichtungen in Form von Bürsten

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erfolgt, deren Potential und damit auch die Aufladung des Einkomponenten-Entwicklers leicht steuerbar sind, daß die Entwicklerschicht auf der Entwickelwalze durch die Drehgeschwindigkeit der Bürsten und der Entwickelwalze ohne schichtbegrenzende Rakel regelbar ist und daß zur Ergänzung des durch jede Bildentwicklung aus der Entwicklungsvorrichtung ausgetragenen Entwicklers nur geringe Mengen desselben zugeführt werden müssen, die triboelektrisch schnell, gut und gleichmäßig auf die gewünschte Spannung aufgeladen werden können, um die Gesamtladung des in der Entwicklungsvorrichtung befindlichen Entwicklers auf einem vorbestimmten Wert zu halten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von Teilen der

Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1, 25

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Fig. 1, und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung mit einer einzigen Aufladeeinrichtung.

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Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel der Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung umfaßt zwei Aufladeeinrichtungen 1 und 2, die als Bürsten mit einem zylindrischen Kern 22 bzw. 23 ausgebildet sind. Das Material der Bürsten ist elektrisch leitfähig und bevorzugt werden Stahldrahtbürsten, beispielsweise aus abriebfesten Materialien, wie CrNi-Stählen, verwendet. Die Oberflächen bzw. die Umfangsflächen der beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2 besitzen voneinander einen Abstand, der kleiner ist als der jeweilige Abstand der einzelnen Aufladeeinrichtung von einer Entwickelwalze 3, die oberhalb und in etwa gleichen Abständen der Walzenoberfläche zu den Abstreifeinrichtungen angeordnet ist. Die beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2 sind von einer Wanne 5 eingeschlossen, die in ihrer Formgebung den Zylinderumfangsflachen der Aufladeeinrichtungen 1 und 2 angepaßt ist und bevorzugt aus dem gleichen Material besteht wie die Aufladeeinrichtungen. Der Abstand zwischen der Innenseite der Wanne 5 und den Umfangsflachen der Aufladeeinrichtungen 1. und 2 bzw. im Falle von Bürsten als Aufladeeinrichtungen der Abstand zwischen der Innenseite der Wanne 5 und den Spitzen der Borsten dieser Bürsten liegt in der Größenordnung von 0,2 bis 1 mm. Der Abstand wird so gewählt, daß eine Berührung von Wanne und Bürsten vermieden wird, um Abrieb auszuschließen. Durch das die Aufladeeinrichtungen 1 und 2 eng begrenzende Volumen der Wanne 5 genügen geringe Entwicklermengen, um eine zufriedenstellende Aufladung des Toners durchzuführen. Der Einkomponenten-Entwickler 13 wird durch

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eine Dosierwalze 21 nahe dem Austritt einer Entwicklerzufuhrvorrichtung 20, in der ein Vorrat von Entwickler 13 eingefüllt ist, nachdosiert und gelangt auf die Oberfläche der ersten Aufladeeinrichtung 1, die beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn umläuft, ebenso wie die zweite Aufladeeinrichtung 2. Die Nachdosiermenge an Entwickler 13, die erforderlich ist, um den durch die Bildentwicklung verbrauchten Entwickler zu ergänzen, beträgt bei einer mittleren Schwärzungsdichte der Kopie etwa 50 bis 100 mg, das sind ungefähr ein Hundertstel der im Umlauf befindlichen Entwicklermenge.·Diese Entwicklermenge ist sowohl potentialmäßig als auch triboelektrisch, wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, schnell und gut aufladbar, so daß ein Absin-

¹^ ken der Ladung des Einkomponenten-Entwicklers 13 durch den neu zugeführten, ungeladenen Einkomponenten-Entwickler nicht auftritt. Die elektrische Gesamtladung des in der Entwicklungsvorrichtung befindlichen Einkomponenten-Entwicklers wird daher während des Betriebes weitgehend konstant gehalten.

Die zylindrischen Kerne 22 und 23 der beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2 sind mit dem gleichen Pol einer Spannungsquelle 9 verbunden, deren anderer Pol auf Masse liegt. Wird beispielsweise ein positiv aufgeladener Einkomponenten-Entwickler 13 verwendet, so beträgt die Spannung, die mit der gleichen Polarität wie diejenige des Entwicklers an die beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2 angelegt wird, etwa +500 bis +800 Volt, insbesondere +600 Volt. Zwischen den Aufladeeinrichtungen 1

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und 2 ist ein Gitter 18 zur weiteren Toneraufladung angeordnet, das mit der Wanne 5 verbunden ist. Ein Abstreifer 4 ist integral mit dem Gitter 18 verbunden und steht mit den Borsten der Aufladeeinrichtung 1 in Kontakt. Das Material des Gitters 18 ist bevorzugt Metall, jedoch kann es auch aus Kunststoff hergestellt sein. Durch das Gitter 18 hindurch wird Einkomponenten-Entwickler 13 von der Aufladeeinrichtung 1 zu der Aufladeeinrichtung 2 befördert. Beim Durchgang durch das Gitter erfährt der Einkomponenten-Entwickler 13 eine weitere triboelektrische Aufladung, deren Größenordnung von dem jeweils verwendeten Gittermaterial abhängig ist. Diejenigen Entwicklerteilchen, die nicht durch das Gitter 18 hindurch befördert werden, bleiben zwischen den Borsten der Stahldrahtbürsten der Aufladeeinrichtungen 1 und 2 eingelagert und gelangen im Falle der ersten Aufladeeinrichtung in den Bereich des Abstreifers 4, der soweit in die Umfangsbahn bzw. Bewegungsbahn der Aufladeeinrichtung 1 hineinragt, daß die Spitzen der einzelnen Borsten von ihm zurückgehalten werden und beim Weiterdrehen der Aufladeeinrichtung 1 durch eine Schnappbewegung über den Abstreifer 4 hinweg freikommen. Durch diese Schnappbewegung werden die zwischen den Borsten eingelagerten Entwicklerteilchen nach oben geschleudert, wobei die einzelnen Entwicklerteilchen beispielsweise positiv aufgeladen sind. Diese Aufladung setzt sich zusammen aus der Aufladung, welche die Aufladeeinrichtung 1 als Folge der an sie angelegten Spannung von beispielsweise +600 Volt den Entwicklerteilchen erteilt und einer triboelektrischen Aufla-

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dung, die durch das schnelle Trennen der Entwicklerteilchen von den Borsten beim AbstreifVorgang durch den Abstreifer 4 auftritt.

In die Bewegungsbahn bzw. Umfangsbahn der zweiten Aufladeeinrichtung 2 ragt gleichfalls ein Abstreifer 7 hinein, der die einzelnen Borsten der Stahldrahtbürste solange zurückhält, bis die in ihnen durch die Verformung gespeicherte Energie für die Schnappbewegung über den Abstreifer 7 hinweg ausreicht. Bei dieser Schnappbewegung werden wieder die zwischen den einzelnen Borsten eingelagerten Entwicklerteilchen in Richtung Entwickelwalze 3 geschleudert und sind sowohl durch die an die zweite Aufladeeinrichtung 2 angelegte Spannung von beispielsweise auch +600 Volt als auch durch die triboelektrische Aufladung beim schnellen Trennen der Entwicklerteilchen von den einzelnen Borsten aufgeladen.

Wie schon zuvor erwähnt wurde, sind die beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2 auf das gleiche Spannungspotential gelegt, jedoch ist es selbstverständlich, daß die beiden Aufladeeinrichtungen auf unterschiedlich hohe Spannungen gelegt werden können, wenn sie voneinander elektrisch isoliert in die Einrichtung montiert sind. 25

Die Wanne 5 setzt sich vorzugsweise aus zwei halbzylindrischen Teilen zusammen, die an einem Träger 15 befestigt sind. Der Träger 15 besteht aus elektrisch leitendem oder isolierendem Material. Im ersteren Fall ist der Träger 15 mit dem gleichen Pol der Spannungs-

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quelle 9 verbunden wie die zylindrischen Kerne 22 und 23 der beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2. Besteht der Träger 15 aus isolierendem Material, dann wird die Wanne 5 direkt mit dem entsprechenden Pol der Spannungsquelle 9 verbunden. Der Abstreifer 7 ist gleichfalls mit dem Pol der Spannungsquelle 9 verbunden, mit dem auch die zylindrischen Kerne 22,23 in Verbindung stehen. Die beiden Ränder der Wanne 5 sind an Seitenträger 16,17 befestigt, die aus isolierendem Material bestehen. An diesen Seitenträgern 16 und 17 ist des weiteren ein Oberteil 8 der Entwicklungsvorrichtung befestigt, das diese nach obenhin abschließt. Die Seitenflächen dieses Oberteils verlaufen schräg nach oben zu der Entwickelwalze 3. Eine weitere Spannungsquelle 10 ist mit der Entwickelwalze 3 verbunden und die angelegte Spannung liegt beispielsweise im Bereich von -200 bis -300 Volt und besitzt somit eine entgegengesetzte Polarität zu derjenigen der Aufladeeinrichtungen 1 und 2. Auf der ümfangsflache der Entwickelwalze 3 bildet sich eine gleichmäßig dicke Entwicklerschicht aus, die im Bereich von 30 bis 150 Aim wählbar ist. Die Entwicklung erfolgt beispielsweise über Kopf und der Aufzeichnungsträger 11, ein endlos umlaufendes Fotoleiterband mit einem latenten Ladungsbild 14, wird in einem Abstand,der geringfügig größer als die gewählte Schichtdicke ist, an der Entwickelwalze 3 vorbeigeführt. Der Aufzeichnungsträger 11 ist beispielsweise negativ auf eine Spannung zwischen -500 bis -1000 Volt, insbesondere auf -600 Volt, aufgeladen. Das latente Ladungsbild 14 ist in Fig. 1 schematisch durch kleine

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Kreise, die ein Minuszeichen einschließen, angedeutet. Der positiv geladene Entwickler 13 kann durch die negativ geladene Entwickelwalze gegenüber dem latenten Ladungsbild 14 nicht zurückgehalten werden, da der Absolutbetrag der negativen Spannung der Entwickelwalze 3 kleiner ist als der Absolutbetrag des negativ aufgeladen Fotoleiters. Das latente Ladungsbild 14 wird durch den Entwickler 13 zu einem Pulverbild 12 entwickelt.

Die Drehzahlen der Aufladeeinrichtungen 1 und 2 liegen im Bereich von 100 bis 200 Umdrehungen pro Minute, während die Drehzahl der Entwickelwalze 50 bis 80 Umdrehungen pro Minute beträgt. Somit liegt das Verhältnis der Drehzahlen der Aufladeeinrichtungen und der Entwickelwalze im Bereich von 1:1,2 bis 1:4. Mit. diesen Drehzahlen und den zuvor angeführten Spannungswerten an den Aufladeeinrichtungen 1,2, den Abstreifern 4 und 7 und der Wanne 5 sowie dem Aufzeichnungsträger 11 und dem Abstand zwischen der Entwickelwalze 3 und dem Aufzeichnungsträger 11 wird die erwähnte Entwicklerschichtdicke von 30 bis 150 ,um erhalten. Da die Spannung der Entwickelwalze 3 die gleiche Polarität wie die Spannung des Aufzeichnungsträgers 11 besitzt, der Höhe nach jedoch niedriger als die Spannung der aufgeladenen Bildstellen, d.h. des latenten Ladungsbildes 14 auf dem Aufzeichnungsträger 11 ist und andererseits höher ist, als die Spannung der Nichtbildsteilen, das sind die entladenen Stellen des Aufzeichnungsträgers 11, ist sichergestellt, daß der Untergrund der Kopien weitgehend frei von Entwickler ist. Die Untergrundfreiheit

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der Kopien läßt sich weitgehend durch die Größe der an die Entwickelwalze 3 angelegten Spannung steuern.

Es ist selbstverständlich, daß auch Spannungen mit umgekehrten Vorzeichen an die einzelnen Elemente der Entwicklungsvorrichtung angelegt werden können, falls der verwendete Einkomponenten-Entwickler negativ und der Aufzeichnungsträger 11 positiv aufgeladen werden sollen. Dadurch ist dann auch jederzeit eine Umkehrentwicklung möglich.

An einem schwenkbaren Querprofil 6, angeordnet zwischen der Entwickelwalze 3 und der ersten Aufladeeinrichtung 1, ist ein elastischer Abstreifer 19 befestigt, der gegen die Umfangsflache der Entwickelwalze 3 anliegt und den überschüssigen Entwickler 13, der nicht von dem latenten Ladungsbild 14 angezogen wird, von der Umfangsflache der Entwickelwalze 3 abstreift. Der abgestreifte Entwickler rieselt auf die Borsten der ersten Aufladeeinrichtung 1 herab und wird von diesen wieder mitgenommen.

Die im Umlauf befindliche Einkomponenten-Entwicklermenge ist klein und dementsprechend ist auch die Verweilzeit des Einkomponenten-Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung sehr kurz. Die Nachdosierung des verbrauchten Einkomponenten-Entwicklers erfolgt in Abhängigkeit von einer nicht näher beschriebenen optischen Messung der Schwärzung an der Entwickelwalze 3.

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Untersuchungen haben gezeigt, daß von der ersten Aufladeeinrichtung 1 etwa drei Viertel der gesamten Einkompononten-Entwicklermenge auf die Entwickelwalze aufgebracht werden, während die restliche Entwicklermenge durch die zweite Aufladeeinrichtung 2 auf die Entwickelwalze 3 gelangt.

Durch die Wahl der mechanischen Größen, wie Durchmesser und Länge der Borsten der Aufladeeinrichtungen 1 und 2, des Werkstoffes der Aufladeeinrichtungen und der Abstreifer 4 und 7 sowie der Drehzahlen der Aufladeeinrichtungen und der Entwickelwalze 3 wird die Trenngeschwindigkeit des Einkomponenten-Entwicklers 13 von den Borsten und damit die Größenordnung der triboelektrischeη Aufladung bestimmt.

In Fig. 2 sind verschiedene Teile der Entwicklungsvorrichtung perspektivisch dargestellt, wobei sich gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 nur der Unterschied ergibt, daß der Abstreifer 7 mit der Wanne 5 integriert ist, so daß ein eigener Anschluß des Abstreifers 7 an die Spannungsquelle 9 nicht erforderlich ist, da der Abstreifer die gleiche Spannung wie die Wanne 5, die an die Spannungsquelle 9 angeschlossen ist, aufweist.

In Fig. 3 ist nchernatisch eine Ausführungsform der Entwicklungseinrichtung dargestellt, die für einen Aufzeichnungsträger geeignet ist, der über die Umfangs- £ leiche einer Trommel 24, einer sogenannten Fotoleitertrommel, aufgespannt ist. Die Entwickelwalze 3 liegt in

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der Dreiuhr-Stellung der Trommel 24 gegenüber, ebenso ist eine Neunuhr-Stellung möglich, während die beiden Aufladeeinrichtungen 1 und 2, die von Bürsten gebildet werden, schräg unterhalb der Entwickelwalze 3 angeordnet sind. Gleiche Teile sind in den Ausführungsforrnen nach Fig. 1 und 3 mit übereinstimmenden Bezugszeichen belegt. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 wird der Entwickler im wesentlichen in radialer Richtung auf die Oberfläche der Entwickelwalze 3 aufgesprüht.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung gezeigt, die mit einer einzigen Aufladeeinrichtung 26 in Gestalt einer Bürste arbeitet und.bei welcher der Antrag des Entwicklers auf die Entwickelwalze 3 tangential erfolgt. Der MetalJkern dieser Aufladeeinrichtung 26 ist mit dom einen Pol der Spannungsquelle 9 verbunden, ebenso wie ein mit den Borsten der Aufladeeinrichtung 26 zusammenarbeitender Abstreifer 27. Die Funktionsweise ist analog zu derjenigen, die anhand von Fig. 1 beschrieben wurde. Die auf den Borsten und zwischen den Borsten gelagerten Entwicklerteilchen werden bei dem Kontakt mit den Abstreifer 27 auf die Umfangsflache der Entwickelwalze 3 geschleudert, die mit dem einen Pol einer weiteren Spannungsquelle 10 verbunden ist und eine Spannung mit entgegengesetztem Vorzeichen zu der Spannung der Aufladeeinrichtung 26 aufweist. Auf der Umfangsflache der Entwickelwalze 3 bildet sich eine gleichmäßig dicke Entwicklerschicht aus, aus der Entwickler auf den Aufzeichnungsträger auf der Trommel 24 entsprechend des

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auf den Aufzeichnungsträger befindlichen latenten Ladungsbildes übertritt. Der verbleibende Entwickler auf der Entwickelwalze 3 wird durch den Abstreifer entfernt und gelangt auf eine Auffangwalze 25, von deren Unfangsflache der Entwickler durch die Borsten der Aufladeeinrichtung abgebürstet und erneut der Entwickelwalze zugeführt wird, wobei die Tonerladung durch die angelegte Spannung wiederum auf den vorigen Stand gebracht wird. 10

Leerseite

Claims

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82/K003 - \rf - 18. Februar 1982

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Patentansprüche

^J Verfahren zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen latenten Bildes mit einem elektrisch aufgeladenen Einkomponenten-Entwickler, der von einer Entwickelwalze auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers befördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einkomponenten-Entwickler von umlaufenden Aufladeeinrichtungen aufgeladen, in Richtung Entwickelwalze transportiert und beim Trennen von den Aufladeeinrichtungen zusätzlich aufgeladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Aufladung des Einkomponenten-Entwicklers durch triboelektrisches Laden bei seinem Abtrennen von den Oberflächen der Aufladeeinrichtungen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Aufladeeinrichtungen mit feststehenden Abstreifeinrichtungen in Berührung gelangen, die den Einkomponenten-Entwickler von den Aufladeeinrichtungen rasch abtrennen und auf die Umfangsflache der Entwickelwalze schleudern.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der mit gleicher Geschwindigkeit umlaufenden Aufladeeinrichtungen größer als die Drehgeschwindigkeit der Entwickelwalze ist.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drehzahlen der Aufladeeinrichtungen und der Entwickelwalze im Bereich von 1:1,2 bis 1:4 liegt.
6. Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen Latentbildes mit einem elektrisch aufgeladenen Einkomponenten-Entwickler, mit einer im geringen Abstand zu dem Aufzeichnungsträger angeordneten Entwickelwalze und einer Entwicklerzufuhreinrichtung für den Einkomponenten-Entwickler, dadurch gekennzeichnet, daß von der Entwicklerzufuhreinrichtung (20) Einkomponenten-Entwickler (13) der Oberfläche einer der Aufladeeinrichtungen (1/2) zuführbar ist, daß die Oberflächen der beiden Aufladeeinrichtungen (1,2) voneinander einen Abstand kleiner als jeder der Abstände der Aufladeeinrichtungen von der Entwickelwalze (3) aufweisen und daß jeder Aufladeeinrichtung (1,2) eine Abstreifeinrichtung (4,7) zugeordnet ist, die mit der Oberfläche der Aufladeeinrichtung (1 bzw. 2) in streifendem Kontakt steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladeeinrichtungen (1,2) als Bürsten aus elektrisch leitendem Material ausgebildet sind und daß der zylindrische Kern (22;23) jeder Aufladeeinrichtung (1;2) mit dem gleichen Pol einer Spannungsquelle (9) verbunden ist, deren anderer Pol auf Masse liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich-

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- 2p/-

net, daß zwischen den AuEladeeinrichtungen (1,2) ein
Gitter (18) angeordnet ist, durch welches Einkomponenten-Entwickler (13) hindurch von der einen Aufladeeinrichtung (1) zur anderen (2) befördert wird.
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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (18) aus elektrisch leitendem Material wie Metall besteht, mit einer die Aufladeeinrichtungen umschließenden Wanne (5) verbunden ist und den
Einkomponenten-Entwickler beim Durchgang triboelektrisch auflädt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Aufladeeinrichtungen (1,2), den Ab-

Streifeinrichtungen (4,7) und der Wanne (5) jeweils ein Spannungspotential gleicher Polarität anliegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwickelwalze (3) mit einer Spannungs-

quelle (10) verbunden ist und auf einem Spannungspotential entgegengesetzter Polarität zu dem Spannungspotential der Aufladeeinrichtungen (1,2) liegt und dem Absolutwert nach kleiner als das Potential des Ladungsbildes ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Wanne (5) von dem Umfang der
Aufladeeinrichtungen (1,2) so gewählt ist, daß keine
Ablagerungen und Ansammlungen des Einkomponenten-Ent-

Wicklers (13) in dem begrenzten Raum zwischen der Wanne (5) und den Aufladeeinrichtungen (1,2) auftreten.

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13. Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Aufzeichnungsträger erzeugten elektrostatischen Laten'tbildes mit einem elektrisch aufgeladenen Einkomponenten-Entwickler, mit einer im geringen Abstand zu dem Aufzeichnungsträger angeordneten Entwickelwalze und einer Entwicklerzufuhreinrichtung für den Einkomponenten-Entwickler, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufladeeinrichtung (26) in Gestalt einer Bürste vorgesehen ist, der von einer Entwicklerzufuhreinrichtung (20) Einkomponenten-Entwickler (13) zuführbar ist, daß der Aufladeeinrichtung (26) ein Abstreifer (27) zugeordnet ist, der mit den Borsten der Aufladeeinrichtung (26) in streifendem Kontakt steht und den Entwickler (13) von den Borsten abtrennt und auf die Entwickelwalze (3) schleudert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffangwalze (25) unterhalb der Entwickelwalze (3) angeordnet ist, die mit der Aufladeeinrichtung (26) in Berührung ist und den von einem Abstreifer (19) von der Entwickelwalze (3) abgetrennten Entwickler (13) auffängt, und daß die Borsten der Aufladeeinrichtung (26) den Entwickler (13) von der Auffangwalze (25) abbürsten und in den Entwicklerkreislauf zurückführen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (27), die Aufladeeinrichtung (26) und die Wanne (5) mit dem gleichen Pol einer ersten Spannungsquelle (9) verbunden sind und daß die

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Entwickelwalze (3) an dem Pol entgegengesetzter Polarität einer zweiten Spannungsquelle (10) angeschlossen ist.