DE3311890C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungseinrichtung zum Ent­ wickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Ab­ bildungsfläche mit Hilfe elektrisch isolierender und magne­ tisch anziehbarer Tonerpartikel nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Eine derartige Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Abbildungsfläche ist aus der DE-OS 30 08 862 bekannt. Diese bekannte Entwick­ lungseinrichtung umfaßt eine Trägereinrichtung zum Befördern von elektrisch isolierender und magnetisch anziehbarer Toner­ partikel, die zur Bewegung entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt wird, welche einen Entwicklungsbereich durchläuft, in welchem ein latentes Bild durch die auf der Trägereinrichtung beförderten Tonerpartikel entwickelt wird. Diese bekannte Entwicklungseinrichtung umfaßt ferner Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes, durch das die Tonerpartikel an die Trä­ gereinrichtung angezogen werden und umfaßt ferner eine Schichterzeugungseinrichtung zur Ausbildung einer dünnen Tonerschicht auf einem Teil der Trägereinrichtung, bevor dieser den Entwicklungsbereich erreicht. Die Schichterzeu­ gungseinrichtung umfaßt u. a. eine Rakelschneide, die an ihrem vorderen Ende, das der Trägereinrichtung gegenüber liegt, mit einer schrägen Endfläche versehen ist. Die Ra­ kelschneide ist gemäß einer Ausführungsform dieser bekann­ ten Entwicklungseinrichtung in einem Abstand von 50 bis 500 µm zur Trägereinrichtung angeordnet. Die Rakelschneide ist ferner ortsfest angeordnet und kann mit Hilfe einer lösbaren Schraube verstellt werden.

Aus der US-PS 41 19 060 ist ebenfalls eine Entwicklungs­ einrichtung bekannt, die eine Trägereinrichtung in Form einer sich drehenden Hülse aufweist, um Tonerpartikel in Form einer dünnen Schicht auf einer Abbildungsfläche auf­ zutragen. Die Schichterzeugungseinrichtung dieser bekann­ ten Konstruktion umfaßt ebenfalls eine Rakelschneide, die einen sich verjüngenden bzw. konvergenten Einführungsab­ schnitt an ihrem Schneidenbereich aufweist. Der Verjün­ gungswinkel kann bei dieser bekannten Konstruktion nur zwischen 0° und 90° liegen. Gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform dieser bekannten Konstruktion können mehrere Ra­ keln hintereinander angeordnet sein.

Aus der US-PS 42 86 543 ist eine weitere Entwicklungsein­ richtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Abbildungsfläche mit Hilfe elektrisch isolierender und magnetisch anziehbarer Tonerpartikel be­ kannt, die ebenfalls eine Trägereinrichtung in Form einer Hülse zum Befördern der Tonerpartikel aufweist, um die To­ nerpartikel in Form einer dünnen Schicht in einen Entwick­ lungsbereich zu fördern, in welchem das latente Bild durch die auf der Hülse beförderten Tonerpartikel entwickelt wird. Diese bekannte Entwicklungseinrichtung umfaßt eben­ falls eine Schichterzeugungseinrichtung in Form einer Ra­ kelschneide, die mit Hilfe einer Feder in Richtung auf die Oberfläche der Hülse vorgespannt gehalten wird. Die Rakel­ schneide bildet hierbei gleichzeitig einen Wandabschnitt eines Toner-Versorgungstrichters.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Abbildungsfläche der angegebenen Gattung zu schaffen, mit welcher eine dünne Schicht aus isolierenden und magnetischen Tonerpartikeln jederzeit in einer konstant bleibenden gleichförmigen Dicke ausgebildet werden kann, um dadurch die Bildqualität weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh­ rungsform der Entwicklungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, in welcher in einem größeren Maßstab im einzelnen der Aufbau des Endabschnitts einer in der Ent­ wicklungseinrichtung der Fig. 1 verwendeten Rakelschneide dargestellt ist;

Fig. 3 eine in Einzelheiten aufgelöste Darstellung des Halte- und Tragaufbaus der in der Ent­ wicklungseinrichtung der Fig. 1 verwendeten Rakelschneide;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 5 einen Teil einer Vorderansicht einer Aus­ führungsform einer Abschabschneide, welche in der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4 ver­ wendet werden kann;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer abgewandelten Aus­ führung der in Fig. 5 dargestellten Abschab­ schneide;

Fig. 7 bis 9 Teile von Vorderansichten mehrerer Ausfüh­ rungsformen der Abschabschneide, welche in der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4 ver­ wendet werden kann;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Ausfüh­ rungsform des Aufbaus zum Halten einer Abschab­ schneide in der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4;

Fig. 11 einen Teil einer Vorderansicht einer Schab­ rolle, welche in der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4 verwendet werden kann;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Bürsten­ bands, das in der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4 verwendet werden kann;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer abgewan­ delten Schabrolle, welche in der Entwicklungs­ einrichtung der Fig. 4 verwendet werden kann; und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs­ form des Aufbaus, um die Schabrolle während des Betriebs intermittierend einzusetzen.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Entwicklungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, bei welcher elektrisch isolierende und magnetisch anziehbare Tonerpartikel (die nachstehend der Einfachheit halber als "magnetische Toner­ partikel" bezeichnet werden) als Entwickler verwendet wer­ den. Wie dargestellt, weist die Entwicklungseinrichtung eine Entwicklungshülse 3 auf, welche aus einer elektrisch leiten­ den Hülse 3a aus einem dünnem Metall, wie rostfreiem Stahl, und einer elektrisch leitfähigen Kautschuk- oder Gummiauf­ lage 3b gebildet ist, die eine Einheit mit der äußeren Um­ fangsfläche der Hülse 3a bildet. Die leitfähige Gummi- oder Kautschukauflage 3b ist aus einem Kautschukmaterial mit einem spezifischen Widerstand von 10⁸ Ω cm oder weniger, vorzugsweise von 10⁵ Ω cm oder weniger, und mit einer Kaut­ schukhärte von 50° oder weniger, wie beispielsweise Silikon­ kautschuk, gebildet. Im Innern der Hülse 3 ist eine Magnet­ rolle 2 mit einer Anzahl Magnetpolen, in der dargestellten Ausführungsform mit sechs Polen, angeordnet. Die Magnet­ rolle 2 kann auch feststehend angeordnet sein, oder sie kann auch so angetrieben werden, daß sie sich in einer vorbe­ stimmten Richtung dreht. Darüber hinaus können statt einer einzigen Magnetrolle mit einer Anzahl Magnetpole auch eine Anzahl Magnete vorgesehen werden.

Die Hülse 3 ist so angeordnet, daß ein Teil von ihr sich näher bei einem endlosen Aufzeichnungsband 4 befindet oder an diesem Band 4 anliegt, das um ein Paar Rollen 5 ge­ führt ist. Der Bereich, in welchem die Hülse 3 und das Auf­ zeichnungsband 4 näher beieinander angeordnet sind oder an­ einander anliegen, und dessen Umgebung sind als ein Ent­ wicklungsbereich festgelegt. Folglich werden die Tonerpar­ tikel, die auf der Umfangsfläche der Hülse 3 mitgenommen worden sind, auf ein elektrostatisches, latentes Bild auf dem Aufzeichnungsband 4 aufgebracht, wodurch das latente Bild in ein sichtbares Tonerbild entwickelt wird. Die äußere Fläche des Aufzeichnungsbandes 4 legt eine Abbildungsfläche fest, auf welcher ein elektrostatisches, latentes Bild nach einem der bekannten Abbildungsverfahren ausgebildet werden kann. Folglich kann das Band so ausgeführt sein, daß es eine photoleitfähige Schicht und eine elektrisch leitende Träger­ schicht aufweist, auf welcher die photoleitfähige Schicht ausgebildet ist. Das Aufzeichnungsmaterial kann jedoch in bekannter Weise auch in Form einer Trommel ausgebildet sein.

Die Entwicklungseinrichtung weist auch eine Rakelschneide 6 auf, die bezüglich der Drehrichtung der Hülse 3 vor dem Entwicklungsbereich angeordnet ist. Die Form der Rakel­ schneide 6 dieser Ausführungsform ist im allgemeinen recht­ eckig, und die plattenförmige Rakelschneide 6 ist so ange­ ordnet, daß die Ebene, die durch die vordere Fläche 6a der Rakelschneide 6 festgelegt ist, annähernd in der Dreh­ achse der Hülse 3 liegt. Die Rakelschneide 6 ist durch ein Gehäuse 7 der Entwicklungseinrichtung beweglich gehaltert, und sie ist gegenüber der Hülse 3 durch eine zwischen dem Gehäuse 7 und der Rakelschneide 6 vorgesehenen Feder 8 vorgespannt. Hierbei ist wichtig, daß ein Schneidenteil 6b am vorderen oder unteren Ende der Rakelschneide 6 vorgesehen ist, wie noch im einzelnen be­ schrieben wird. Hierbei kann der Schneidenteil 6b entweder als ein Teil der Rakelschneide 6 oder zuerst als ein ge­ sondertes Teil ausgebildet sein, das dann fest mit der Ra­ kelschneide 6 verbunden wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform das Schneidenteil 6b zuerst als ein gesondertes Teil aus­ gebildet, welches dann fest an dem vorderen Ende der Rakel­ schneide 6 angebracht ist. In diesem Zustand ist dann die vordere Fläche des Schneidenteils 6b bündig mit der vorderen Fläche 6a der Rakelschneide 6. Der Schneidenteil 6b hat eine geringere Dicke als die Rakelschneide 6, d. h. er ist dünner, und seine Dicke h ist beispielsweise etwa 0,5 ± 0,2 mm. Der Schneidenteil 6b hat eine hintere Fläche oder Rückseite, welche der vorderen Fläche gegenüberliegt und parallel zu dieser verläuft, sowie eine schräge Endfläche 10, welche der Umfangsfläche der Hülse 3 gegenüberliegt. Folglich ist eine Art Messer- oder Klingenschneide durch die rückwärtige Fläche und die schräge Endfläche der Ra­ kelschneide 6 ausgebildet. Vorzugsweise ist der Winkel B, welcher zwischen der Tangentialebene, welche die Berührungs­ linie zwischen dem vorderen Ende 9 des Schneidenteils 6b und die Umfangsfläche der Schneide 6 einschließt, und der Ebene ausgebildet ist, welche durch die schräge Endfläche 10 des Schneidenteils 6b festgelegt ist, ein spitzer Winkel, und vorzugsweise ist der Winkel B bei 15° ± 15° eingestellt. Darüber hinaus wird vorzugsweise ein Winkel A, der zwischen der Tangentialebene, in welcher die Berührungslinie an dem vorderen Ende 9 der Hülse 3 liegt, und der vorderen Fläche 6a der Rakelschneide gebildet ist, bei 90° ± 30° eingestellt.

Die magnetischen Tonerpartikel werden durch die im Innern der Hülse 3 angeordneten Magnete 2a an deren Umfangsfläche angezogen, und wenn sich die Hülse 3 dreht, werden die an­ gezogenen magnetischen Tonerpartikel entlang der durch den Umfang der Hülse 3 festgelegten Kreisbahn mitgenommen. Wenn sie jedoch zu der Stelle kommen, an welcher die Rakelschnei­ de 6 angeordnet ist, werden sie größtenteils daran gehindert, weiter mitgeführt zu werden und folglich stauen sich Toner­ partikel 11 vor der Rakelschneide 6. Die sich stauenden To­ nerpartikel 11 bewegen sich auf einer kreisförmigen Bahn, wie in Fig. 1 durch den Pfeil X angezeigt ist. Einige der magnetischen Tonerpartikel, die an die Umfangsfläche der Hülse 3 angezogen worden sind, kommen in den keilförmigen Einführungsabschnitt, der zwischen der schrägen Endfläche 10 und der Umfangsfläche der Hülse 3 festgelegt ist. Wenn sich die Hülse 3 weiter dreht, werden die Tonerpartikel, welche in den keilförmigen Einführungsabschnitt einge­ treten sind, gezwungen, sich unter Druck an der Rakel­ schneide 6 vorbeizubewegen, und folglich werden sie, wäh­ rend sie sich unter Druck an der Rakelschneide 6 vorbeibe­ wegen, infolge der Reibung mit der Rakelschneide und mög­ licherweise mit der Hülse 3 reibungselektrisch geladen.

Bei Verwenden von Tonerpartikeln mit einem mittleren Durch­ messer von 10 bis 20 Mikron und bei Einstellen der Druck­ kraft der Rakelschneide 6 bei 5 g/mm ist eine gewünschte dünne Schicht aus Tonerpartikeln, deren Dicke zwischen 40 und 60 Mikron liegt, auf der Umfangsfläche der Hülse 3 nach der Rakelschneide 6 erhalten worden, und es hat sich herausgestellt, daß diese dünne Tonerschicht tatsächliche Ladungen mit einer spezifischen Ladungsmenge von 10 bis 15 Mikrocoulomb/g trägt. Die auf diese Weise ausgebildete Tonerschicht wird dann in den Entwicklungsbereich befördert, wenn sich die Hülse 3 weiter dreht, und wird in unmittelbarer Nähe oder in Kontakt mit einem elektrostatischen, latenten Bild auf dem Aufzeichnungsband 4 gebracht, so daß das la­ tente Bild in ein sichtbares Tonerbild entwickelt wird. Dar­ über hinaus wird ein Vorspannungspotential VB an die Hülse 3 oder, um genau zu sein, an die Metallhülse 3a angelegt. Folg­ lich hängt die Menge an Tonerpartikeln, die auf ein laten­ tes Bild auf dem Aufzeichnungsband 4 aufzubringen ist, stark von bestimmten Faktoren ab, wie beispielsweise von der Stär­ ke eines elektrischen Feldes, welches durch das Potential des latenten Bildes und das Vorspannungspotential der Hülse 3 gebildet ist, von der spezifischen Ladungsmenge der Toner­ partikel, die eine dünne Tonerschicht bilden, und von der Dicke einer Tonerschicht. Die Rakelschneide 6 kann aus einem bestimmten Material hergestellt werden, welches ent­ weder magnetisch oder nichtmagnetisch ist; allerdings ist im Hinblick auf die Steuerbarkeit der Andrückkraft ein nichtmagnetisches Material zu bevorzugen. Beispielsweise wird ein Material, wie rostfreier Stahl, bevorzugt, wenn auch noch der Verschleiß zu berücksichtigen ist.

Eine Rakelschneide 6 aus rostfreiem Stahl ist hinsichtlich der Ausbildung einer dünnen Schicht aus Tonerpartikeln und bezüglich des reibungselektrischen Ladens vorzuziehen; wäh­ rend einer langen Benutzungsdauer wird jedoch die schräge Endfläche 10 infolge der Reibung mit den Tonerpartikeln abgenutzt und wird dadurch eine flache Endfläche, welche parallel zu dem gegenüberliegenden Teil der Hülse 3 ist. Dies ist nachteilig, da das Fehlen des vorerwähnten keil­ förmigen Einführungsabschnitts dazu führt, daß eine dünnere Schicht aus Tonerpartikeln nach der Rakelschneide 6 erzeugt wird, wodurch die Wirksamkeit beim Entwickeln geringer wird. Um zu verhindern, daß die schräge Endfläche 10 infolge der Reibung mit Tonerpartikeln abgenutzt wird, wird vorzugs­ weise die Rakelschneide 6 oder zumindest der Schneidenteil 6b einer Härtung unterzogen. Beispielsweise wird der Schnei­ denteil 6b einer Nitrierbehandlung unterzogen, um die Ober­ flächenschicht von 0,1 mm zu härten, damit sie eine Härte H = 1100 bis 1400 hat. Andererseits kann der Schneidenteil 6b mit Hilfe von Keramik gehärtet werden. Es hat sich je­ doch herausgestellt, daß sich Tonerpartikel an der Einfüh­ rungsseite der Rakelschneide 6 häufen und zusammenballen, wenn das vordere Ende oder der untere Teil der Rakelschnei­ de einer Härtung unterzogen worden ist, und daß es zu kei­ ner Anhäufung bzw. Zusammenballung kommt, wenn unterlassen worden ist, die vordere Fiäche der Rakelschneide 6 einer Härtebehandlung zu unterziehen. Folglich wird vorzugsweise nur die schräge Endfläche 10 einer Härtebehandlung unter­ zogen, um so die vorerwähnten Nachteile, wie eine Anhäufung von Tonerpartikeln, zu vermeiden.

Es ist festgestellt worden, daß Unregelmäßigkeiten in der sich ergebenden dünnen Schicht aus Tonerpartikeln beseitigt werden können, wenn die Rakelschneide 6 bei einem Magnet­ pol der Magnetrolle 2 angeordnet wird, so daß der Winkel C, der zwischen der vorderen Fläche 6a der Rakelschneide 6 und der geraden Linie ausgebildet ist, welche durch die Dreh­ achse der Hülse 6 und die Mitte des Magnetpols hindurch­ geht, in der Größenordnung von 10° liegt. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist vorzugsweise eine Entlastungsfläche 13 an dem vorderen oder unteren Ende der Rakel­ schneide 6 festzulegen, welche im wesentlichen weg von der Umfangsfläche der Hülse 3 an der Rückseite des Schneiden­ teils 6b angeordnet ist. Bei einer solchen Ausbildung kann ein Absetzen von Tonerpartikeln an der Rakelschneide 6 wirksam vermieden werden.

Wie oben beschrieben, sollte in der Ausführungsform der Fig. 1 die Rakelschneide 6 leicht und glatt gegen die Hülse 3 bewegbar sein, da sie durch die Feder 8 gegen die Hülse 3 vorgespannt sein muß, um eine gewünschte dünne Schicht aus Tonerpartikeln auf der Umfangsfläche der Hülse 3 auszu­ bilden. In Fig. 3 ist der Halte- und Tragaufbau dargestellt, der für diesen Zweck bei der Ausführungsform der Fig. 1 ver­ wendbar ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist an dem Gehäuse 7 der Entwicklungseinrichtung 1 ein Halterahmen 14 mit einer Anzahl drehbarer Führungsrollen 15 angebracht. Die Rakelschneide 6 ist so vorgesehen, daß sie in rollendem Kontakt mit diesen Führungsrollen 15 steht. Ein Paar Bolzen 16 ist in die Oberseite der Rakelschneide 6 ge­ schraubt, und eine Feder 8 sitzt auf jedem der Bolzen 16. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Schrauben­ mutter auf jeden der mit Außengewinde versehenen Bolzen 16 geschraubt, und folglich kann die vorstehende Länge der Bolzen 16 eingestellt werden. Erforderlichenfalls können die Bolzen 16 auch fest in die Rakelschneide 6 eingesetzt sein. Das freie Ende jedes der Bolzen 16 ist in Form eines rechteckigen, klinkenförmigen Teils 20 ausgebildet, das in eine entsprechende Ausnehmung 19 in einer Halte­ platte 18 eingepaßt ist, welche wiederum fest an dem Ge­ häuse 7 der Entwicklungseinrichtung 1 angebracht ist.

Bei diesem Aufbau kann sich die Rakelschneide 6 frei be­ wegen, wobei sie durch die Führungsrollen 15 geführt wird, und folglich wird sie (6) durch die Federn 8 gegen die Hülse 3 gedrückt. Dieser Trag- und Halteaufbau ist besonders vorteilhaft, da die Rakelschneide 6 (von der Seite aus, auf welcher das Aufzeichnungsband 4 in Fig. 1 angeordnet ist) leicht in dem Halteaufbau gehaltert oder von ihm abgenommen werden kann, selbst wenn die Rakelschneide 6 in einem en­ gen Raum angeordnet ist. Der Halterahmen 14 ist ferner mit einem Paar Bolzen 21 versehen, und zwar jeweils einem auf der gegenüberliegenden Seite des Halterahmens 14; ein Hebel 22 ist schwenkbar an jedem der Bolzen 21 gehaltert. Eine Rolle 23 ist drehbar am unteren Ende des Hebels 22 gehaltert, und sie (23) kann mit der vorderen Fläche der eingesetzten Rakelschneide 6 in Anlage gebracht werden, um diese (6) in der vorgegebenen Stellung zu halten. Am oberen Ende des Hebels 22 ist ein Ansatz 22a ausgebildet, an welchem ein Ende einer Feder 24 angreift, deren anderes Ende an einem Bolzen 18a eingehakt ist, der von der Halteplatte 18 vor­ steht. Folglich ist der Hebel 22 so vorgespannt, daß er sich um den Bolzen 21 drehen will, so daß dadurch die Ra­ kelschneide 6 an die Rollen 15 angedrückt gehalten wird. Auf diese Weise ist die Rakelschneide 6 in einer vorbe­ stimmten Ausrichtung zwischen den Rollen 15 und 23 gehal­ ten, und sie kann sich ohne Zwang entlang ihrer Längsrich­ tung bewegen, wie durch den mit zwei Spitzen versehenen Pfeil angezeigt ist.

In Fig. 4 ist noch eine weitere Ausführungsform der Entwicklungseinrichtung dargestellt, um ein elektrostatisches, latentes Bild auf dem Aufzeichnungsband 4 mittels elektrisch geladener und magnetisch anziehbarer Tonerpartikel zu entwickeln. Der Aufbau dieser Ausführungs­ form entspricht im wesentlichen dem der vorstehend beschrie­ benen Ausführungsform, weshalb auch die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht noch einmal beschrieben werden. Der Hauptunterschied besteht darin, daß in der Ausführungsform der Fig. 4 eine Abschab­ schneide 37 vorgesehen ist. Das heißt, wenn eine dünne Schicht Tonerpartikel mit einer gleichförmigen Dicke auf der Umfangsfläche der Hülse 3 für eine Entwick­ lung ausgebildet und vorgesehen ist, werden die Teile der Tonerschicht, welche dem Bildteil eines gerade entwickel­ ten, latenten Bildes entsprechen, leergemacht oder zumin­ dest teilweise entfernt, und folglich hat die Tonerschicht nach dem Entwickeln keine gleichförmige Dicke. Selbst wenn frische Tonerpartikel einer solchen unregelmä8igen Toner­ schicht zugeführt werden, ist es ziemlich schwierig, die Tonerschichten in der Dicke wieder vollständig gleichförmig zu machen. Dies kann dann bei dem folgenden Wiedergabezy­ klus ein Grund für ein Geisterbild oder für ein mit einem ungleichförmigen Schwärzungsgrad wiedergegebenes Bild sein. Die Ausführungsform der Fig. 4 ist hauptsächlich darauf ausgerichtet, diese Nachteile durch Vorsehen der Abschab­ schneide 37 zu beseitigen.

Wie dargestellt, sind magnetische Tonerpartikel 27 in dem Gehäuse 7 untergebracht. Tonerpartikel mit verschiedenen Zusammensetzungen können auch verwendet werden. Üblicherweise kann ein Einkomponentenent­ wickler, der aus einer Mischung aus magnetischen Tonerpar­ tikeln und SiO₂-Partikeln besteht, verwendet werden. Die magnetischen Tonerpartikel können beispielsweise durch eine Mischung aus einem Styrolharz, einem Farbstoff und Fe₃O₄ als einem magnetischen Material gebildet sein. Ein Einkomponentenentwickler kann auch nur durch die magne­ tischen Tonerpartikel ohne SiO₂ gebildet sein, aber ein Einkomponentenentwickler mit SiO₂ ist vorzuziehen, um das Auftreten der sogenannten Untergrundverunreinigung zu ver­ hindern.

Wenn die Hülse 3 angetrieben wird und sich zur Durchführung einer Entwicklung dreht, beginnen diese Tonerpartikel und SiO₂-Partikel mit großen von 0,5 µm oder weniger in dem Entwickler an die Umfangsfläche der Kautschuk- oder Gummi­ schicht der Entwicklungshülse 3 angezogen zu werden. Dies könnte dann jedoch die Erscheinung der Untergrundverunreini­ gung während eines Entwicklungsvorgangs hervorrufen. Folg­ lich wird, bevor die Entwicklungseinrichtung zu laufen be­ ginnt, ein Entwickler mit feinen Pulverpartikeln mit Durch­ messern von 5 µm oder weniger in das Gehäuse 7 der Ent­ wicklungseinrichtung eingebracht, um eine dünne Entwickler­ schicht mit einer Dicke von wenigen µ auf der Kautschuk­ schicht 3b der Hülse 3 auszubilden. Es hat sich herausge­ stellt, daß diese Methode wirksam ist, um das Auftreten von Untergrundverunreinigungen zu verhindern. Auch ist fest­ gestellt worden, daß eine Untergrundverunreinigung bei Ver­ wenden einer Sprüheinrichtung verhindert werden kann, mit welcher ein Entwickler, der Partikel mit fünf Mikron oder weniger aufweist, auf die Oberfläche der Kautschukschicht 3b der Hülse 3 aufgesprüht wird, bevor die Entwicklungsein­ richtung zu laufen beginnt, um eine Entwicklerschicht mit einer gewünschten Dicke von wenigen Mikron auszubilden, wobei sich dies Vorgehen von dem Fall unterscheidet, bei welchem sich eine Entwicklerschicht von selbst ausbilden kann, wenn die Hülse 3 angetrieben wird, damit sie sich dreht.

Wie vorstehend bereits kurz ausgeführt ist, zeigen sich, sobald eine dünne Schicht Tonerpartikel, die in einer gleich­ förmigen Dicke auf der Entwicklungshülse 3 ausgebildet ist, für eine Entwicklung an dem Entwicklungsbereich vorhanden gewesen ist, Unregelmäßigkeiten in der Dicke, da die Toner­ partikel, welche die dünne Schicht bilden, selektiv entfernt werden. Wenn sich solche Unregelmäßigkeiten in der Dicke ausgebildet haben, können diese, selbst wenn frische Toner­ partikel der Oberfläche der Hülse 3 zugeführt werden, wenn sie sich weiter dreht, nicht vollständig beseitigt werden, und folglich wird der anschließende Entwicklungszyklus nach­ teilig beeinflußt. Beispielsweise wird ein Geisterbild aus­ gebildet, oder es kommt zu einer Ungleichmäßigkeit in dem Bildschwärzungsgrad.

Um hiermit fertig zu werden, ist gemäß der in Fig. 4 darge­ stellten Ausführungsform die Abschabschneide 37 an einer Stelle nach dem Entwicklungs­ bereich, aber vor der Rakelschneide 6 vorgesehen. Die Abschab­ schneide 37 kann in einer gewünschten Form aus einem magnetischen Material hergestellt sein. Bei­ spielsweise kann sie aus einer Platte Magnetwerkstoff, wie einem SK-Material hergestellt sein, das eine Dicke von 0,05 bis 0,1 mm hat. Die Abschabschneide 37 sollte eine ausreichende Elastizität haben. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist ein Ende der Abschabschneide 37 an einem Bolzen 38 schwenkbar gehaltert. Hierzu ist ein Halteteil 39 fest an der Abschabschneide 37 angebracht, und das Halteteil 39 sitzt lose auf dem Bolzen 38. Wenn die Abschabschneide 37 aus einem magneti­ schen Material bzw. aus Magnetwerkstoff hergestellt ist und an dem Bolzen 38 schwenkbar gehaltert ist, wird das freie Ende der Abschabschneide 37 unter dem Einfluß des Magnetfeldes, das von dem im Innern der Hülse 3 angeordneten Magneten 2 aus­ geht, an die Hülse 3 gezogen. Da darüber hinaus die Abschabschneide 37 dünn genug ist und eine ausreichende Biegsamkeit auf­ weist, wird deren freier Endteil elastisch federnd gegen die Hülse 3 gedrückt. Wenn dann einer der Magnetpole ge­ wöhnlich gegenüber dem freien Ende der Abschabschneide 37 angeordnet ist, kann eine stärkere Anziehungskraft erhalten werden.

Mit einer solchen Ausführung kann der Entwickler, der nach dem Entwicklungsvorgang auf der Hülse 3 verblieben ist, entfernt werden, indem er mittels der Abschabschneide 37 abgeschabt wird. Es ist jedoch wichtig, daß die Andrück- oder Anlagekraft zwischen der Hülse 3 und der Abschabschneide 37 so eingestellt wird, daß nicht die dünne Schicht aus feinen Entwicklerpartikeln, die anfangs auf der Hülse 3 ausgebildet werden ist, abgeschabt wird. Da die Abschabschneide 37 durch magnetisches Material gebildet ist, ist selbstverständlich keine beson­ dere Einrichtung erforderlich, um die Abschabschneide 37 gegen die Hülse 3 gedrückt zu halten. Jedoch auch deswegen stocken bzw. stauen sich die magnetischen Tonerpartikel, die nach einer Entwicklung von der Hülse 3 abgeschabt worden sind, gern in der Nähe der Berührungsstelle zwischen der Hülse 3 und der Abschabschneide 37. Um solche stockenden bzw. sich stauenden Tonerpartikel zu entfernen, ist eine Schabrolle 40 in der Nähe der Berührungsstelle zwischen der Hülse 3 und der Abschabschneide 37 in der Ausführungsform der Fig. 4 vorge­ sehen. Wie im einzelnen später noch beschrieben wird, wird die Schabrolle 40 vorzugsweise so angetrieben, daß sie sich in­ termittierend im Uhrzeigersinn dreht, wodurch dann die ab­ geschabten Tonerpartikel entlang der Abschabsschneide 37 weg von deren freien Ende befördert werden.

Eine Ausführungsform der Abschabschneide 37 ist in Fig. 5 dar­ gestellt. In dieser Ausführungsform sind eine Anzahl Öffnun­ gen 41, die jeweils die Form eines umgekehrten U′s haben nebeneinander angeordnet, entlang der Längsrichtung der Abschab­ schneide 37 ausgebildet. Wenn folglich die abgeschabten Tonerpartikel durch die Schabrolle 40 gezwungen werden, sich entlang der Abschabschneide 37 zu bewegen, gehen sie teilweise durch die Öffnungen 41 hindurch, um der Hülse 3 zugeführt zu werden. Da jede der Öffnungen 41 in Form eines umgekehrten U′s ausgebildet ist, ist ein Ansatz 42 vorge­ sehen bzw. ausgebildet, der sich von der unteren Kante der Öffnung nach oben erstreckt. Das Vorsehen eines derarti­ gen Ansatzes 42 ist vorteilhaft, da "Trümmer" und Fremd­ körper, wie kleine Bruchstücke und menschliche Haare, welche in dem Entwickler vorhanden sind, entfernt werden können. Insbesondere ist diese Ausführung wirksam, um diese kleinen Bruchstücke und menschliches Haar mit einer Länge bis etwa 5 mm zu entfernen, welche meist die Bildqualität nachteilig beeinflussen würden. In Fig. 6 ist eine Abwand­ lung der Ausführungsform der Fig. 5 dargestellt; hierbei ist der Ansatz 42 zu einer Seite der Abschabschneide 37 oder zu der Hülse 3 hin umgebogen, wie in Fig. 6 darge­ stellt ist. Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Abschab­ schneide 36, welche mit einer Anzahl Löcher versehen ist. Wenn die Löcher gebohrt sind, sollten Grate an der Abschab­ schneide 37 vorzugsweise belassen werden. Wenn in diesem Fall eine derartige Abschabschneide 37 in der Entwicklungs­ einrichtung anzubringen ist, sollte die Abschabschneide 37 so ausgerichtet sein, daß die Seite, an welcher die Grate vorstehen, der Schabrolle 40 gegenüberliegt. Diese Anord­ nung ist dann hinsichtlich des Einsammelns von sogenannten Bruchstücken besonders wirksam. In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der Abschabschneide 37 dargestellt, deren Öffnungen 41 etwa quadratisch sind. In dieser Ausführungs­ form sind vier Vorsprünge 42′ vorgesehen, die jeweils von einem Seitenrand der etwa quadratischen Öffnung 41′ vor­ stehen. Vorzugsweise liegt der Abstand zwischen zwei ge­ genüberliegenden Vorsprüngen 42′ annähernd im Bereich zwischen 3 und 5 mm, um die erwähnten Bruchstücke u. ä. wirk­ sam einzusammeln. Als weitere Abwandlung können zwei oder mehr Vorsprünge an einem Seitenrand der Öffnung vorgesehen werden. In Fig. 9 ist noch eine weitere Abwandlung der Abschabschneide 37 dargestellt, welche mit etwa rechteckigen Öffnungen 41′ versehen ist. Die Seitenränder jeder Öffnung weisen Einschnitte 42′′ auf.

Fig. 10 ist ein Beispiel der Halterung zum Halten der Abschabschneide 37 in der Entwicklungseinrichtung darge­ stellt. Das Halteteil 39 ist fest an einem Seitenrand der Abschabschneide 37 angebracht, und jedes Ende der einander gegenüberliegenden Seiten des Halteteils 39 ist mit einer Bohrung 43 versehen, in welcher eine Feder 44 sitzt. Ein Haltestift 46, an welchem etwa in der Mitte eine Schulter bzw. eine Art Ring 45 ausgebildet ist, ist lose in die Bohrung 43 eingesetzt. Das andere Ende des Haltestiftes 46 sitzt ebenfalls lose in einer Bohrung in dem Gehäuse 7. Folglich ist die Abschabschneide 37 schwenkbar gehaltert und kann um den Haltestift 46 verschwenkt werden. Diese Aus­ führung ist auch vorteilhaft, um die Abschabschneide 37 an der Entwicklungseinrichtung anzubringen oder von dieser abzunehmen. Das heißt, der Tragstift 46 braucht nur in die Bohrung 43 des Halteteils 46 geschoben zu werden, um die Abschabschneide 37 an der Entwicklungseinrichtung anzubringen oder von dieser abzunehmen. Als weitere Möglichkeit kann je­ doch die Feder 44 auf dem Haltestift 46 so vorgesehen sein, daß sie sich zwischen dem Ring 45 und der Endfläche des Halteteils 39 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform muß jedoch die Feder 44 einen größeren Durchmesser haben.

Hinsichtlich des Tonerverbrauchs über der Breite der Entwick­ lungshülse 3 ist oft festgestellt worden, daß im Vergleich zu den Seitenteilen mehr Toner in dem mittleren Teil ver­ braucht wird; dies entspricht der Tatsache, daß quer über die Breite einer Abbildungsfläche, wie des in Fig. 1 und 4 dargestellten Aufzeichnungsbandes 4, auf welchem ein elektro­ statisches, latentes Bild erzeugt und durch die Entwicklungs­ hülse 3 entwickelt wird, häufiger ein Bild in der Mitte als an den Seiten ausgebildet ist. Wenn folglich die restli­ chen Tonerpartikel mittels der Abschabschneide 37 von der Ent­ wicklungshülse 3 abgeschabt werden, sammeln sich mehr Toner­ partikeln an den beiden Enden der Abschabschneide 37. Aus die­ sem Grund sind ein Paar Schnecken oder schraubenförmig aus­ gebildete Flügel bzw. Schaufelräder 47 fest an der Schab­ rolle 40 angebracht, wie in Fig. 11 dargestellt ist. In die­ sem Fall hat das Schneckenpaar 47 eine spiegelbildliche Beziehung, wenn es an der Schabrolle 40 angebracht ist; wenn folglich die Schabrolle 40 angetrieben wird und sich in einer vorbestimmten Richtung dreht, werden die abge­ schabten Tonerpartikel von beiden Seiten zu der Mitte hin befördert. Die Schnecke 47 kann erforderlichenfalls eine Einheit mit der Schabrolle 40 bilden. Statt der Schnecke 47 kann an der Schabrolle 40 schraubenförmig ein Bürstenband 50 fest angebracht sein, das einen Grundteil 48 aufweist, bei welchem auf einer Seite Nylonschleifen, Fasern, Gewebe u. ä. fest angebracht ist, und auf dessen anderer Fläche ein Klebeband 51 vorgesehen ist. Ein solches Bürstenband 50 kann in Verbindung mit der Schnecke 47 verwendet werden. Wie in Fig. 13 dargestellt, kann die Schabrolle 40 außer einer Stab­ form, wie in Fig. 11 dargestellt ist, irgendeine andere beliebige Form haben. Bei der Ausführungsform der Fig. 13 ist ein Bürstenband 50 schraubenförmig und fest um eine Schab­ rolle 40 gewickelt, welche im Querschnitt rechteckig ist.

Wenn die Schabrolle 40 so, wie oben beschrieben, ausgeführt ist, werden die Tonerpartikel, die nach einer Entwicklung von der Hülse abgeschabt worden sind, durch die Schabrolle 40 zu der Mitte der Hülse 3 hin bewegt, wodurch die Tonerparti­ kel auch umgerührt werden. Somit ist verhindert, daß die abgeschabten Tonerpartikel irgendwo gestaut werden, und die Tonerpartikel werden als Ganzes gemischt und haben damit gleichförmige Kennwerte. Ferner trägt die vorbeschrie­ bene Ausführungsform dazu bei, eine dünne Schicht Tonerpar­ tikel mit einer gleichförmigen Dicke und gleichbleibenden Eigenschaften auszubilden, was dann wiederum dazu beiträgt, ein entwickeltes Bild mit einem gleichförmigen Schwärzungs­ grad zu schaffen.

Wie vorstehend beschrieben, werden nach dem Entwickeln die Tonerpartikel, die auf der Hülse 3 verblieben sind, durch die Abschabschneide 37 abgeschabt, und diese abgeschabten To­ nerpartikel stauen sich gern, wenn sie magnetisch an die Abschabschneide 37 angezogen werden. Diese Tonerpartikel wer­ den jedoch infolge der Drehbewegung der Schabrolle 40 in einer vorbestimmten Richtung befördert, und wenn die trans­ portiert werden, gehen sie durch die in der Abschabschneide 37 vorgesehenen Öffnungen 41 hindurch und gelangen zu der Hülse 3. Da Fremdkörper, wie menschliches Haar und Bruch­ stücke, durch ein Magnetfeld nicht beeinflußt werden, wer­ den diese nach und nach an die Außenseite der sichstauen­ den Tonerpartikel gebracht, und wenn an der Schnecke 47 oder an der Rolle 40 ein Bürstenband, wie in Fig. 12 darge­ stellt, vorgesehen ist, können die Fremdkörper wirksam von dem Bürstenband 50 gesammelt und aufgenommen werden. Um die auf diese Weise aufgenommenen Fremdkörper von dem Bürsten­ band 50 zu entfernen, ist ein Reinigungsteil 52 an dem Gehäuse der Entwicklungseinrichtung der Fig. 4 angebracht. Folglich können die Fremdkörper, die durch das Reinigungs­ teil 52 von dem Bürstenband 50 entfernt worden sind, ohne weiteres aus dem Gehäuse 7 der Entwicklungseinrichtung herausbefördert werden.

Vorzugsweise wird die Abschabrolle 40 so angetrieben, daß sie sich in Verbindung mit der Drehbewegung der Hülse 3 dreht, um dadurch das Auftreten von stockenden bzw. sich stauenden Tonerpartikeln zu verhindern. Jedoch braucht sich die Abschabrolle 40 nicht kontinuierlich zu drehen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Abschabrolle so angetrieben wird, daß sie sich intermittierend und über 30° dreht, während die Hülse 3 eine vollständige Umdrehung ausführt. In Fig. 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, um die Drehbewegung der Schabrolle 40 entsprechend zu re­ gulieren. Wie dargestellt, ist die Welle der Schabrolle 40 über eine Einwegkupplung 53 mit einem Arm 54 verbunden. Der Arm 54 ist funktionell eine Art Kurvenrolle, welche wirksam einer Kurvenrolle 55 zugeordnet ist, welche fest an einer Welle angebracht ist, die wiederum mit der An­ triebswelle der Hülse 3 verbunden ist. Während die Hülse 3 eine einzige Umdrehung ausführt, wird der Arm 54 durch die Kurvenscheibe 55 über einen vorbestimmten Winkel, z. B. von 30° gedreht. Wenn der Arm über einen vor­ bestimmten Winkel gedreht worden ist, wird er mittels einer Feder 56 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Durch die Funktion der Einwegkupplung 53 bleibt jedoch die Schabrolle 40 unbeeinflußt und hält die gedrehte Stellung bei. Der intermittierende Antriebsmechanismus der Schab­ rolle 40 ist jedoch nicht auf diese Ausführung beschränkt, sondern es können auch ohne weiteres dem Fachmann geläufi­ ge, andere Mechanismen angewendet werden.

Claims (14)

1. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Abbildungsfläche mit Hilfe elektrisch isolierender und magnetisch anziehbarer Tonerpar­ tikel, mit einer Trägereinrichtung zum Befördern der Toner­ partikel, die zur Bewegung entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt wird, welche einen Entwicklungsbereich durchläuft, in welchem das latente Bild durch die auf der Trägereinrichtung beförderten Tonerpartikel entwickelt wird, mit einer Einrich­ tung zum Erzeugen eines Magnetfelds, durch das die Tonerpar­ tikel an die Trägereinrichtung angezogen werden, und mit einer Schichterzeugungseinrichtung zur Ausbildung einer dün­ nen Tonerschicht auf einem Teil der Trägereinrichtung, bevor dieser den Entwicklungsbereich erreicht, wobei die Schichter­ zeugungseinrichtung eine Rakelschneide aufweist, die an ihrem vorderen Ende, das der Trägereinrichtung gegenüberliegt, mit einer schrägen Endfläche versehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rakelschneide (6) federnd gegen die Trägereinrichtung (3) gedrückt wird, und daß die schräge Endfläche (10) einen Winkel (B) von 15° ± 15° zur vorbeilaufenden Oberfläche der Trägereinrichtung (3) aufweist und so angeordnet ist, daß ein keilförmiger, in Bewegungs­ richtung der Trägereinrichtung (3) konvergenter Einfüh­ rungsabschnitt ausgebildet wird.

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichterzeugungs­ einrichtung einen Halterahmen (14), der die Rakelschneide (6) in der Richtung senkrecht zu der Trägereinrichtung (3) beweglich hält und trägt, und eine Feder (8) aufweist, um die Rakelschneide (6) zu der Trägereinrichtung (3) hin vorzuspannen.

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trägerein­ richtung (3) eine elektrisch leitende Hülse (3a), welche getragen wird und in einer vorbestimmten Richtung ange­ trieben und gedreht wird, und eine elastische Schicht (3b) aufweist, die auf der Umfangsfläche der Hülse (3a) ausge­ bildet ist.

4. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3a) eine Me­ tallhülse ist, und daß die elastische Schicht (3b) aus einem Kautschukmaterial besteht.

5. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kautschukmaterial ein Silikonkautschuk mit einem spezifischen Widerstand von 10⁵ Ω cm oder weniger ist.

6. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (2) zum Erzeugen eines Magnetfeldes mindestens einen im Innern der Hülse (3a) angeordneten Magneten (2a) aufweist.

7. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Abschab­ einrichtung (37), um die Tonerpartikel (11), die auf der Trägereinrichtung (3) verblieben sind, nach dem Durchlau­ fen des Entwicklungsbereichs abzuschaben, wobei die Ab­ schabeinrichtung (37) frei schwenkbar gehaltert ist und durch das Magnetfeld, das durch die ein Magnetfeld erzeu­ gende Einrichtung (2) erzeugt worden ist, gegen die Trä­ gereinrichtung (3) gedrückt wird.

8. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschabeinrichtung (57) eine Abschabschneide aufweist, die aus einem magneti­ schen Material hergestellt ist und welche an einem Ende (38) so gehaltert ist, daß das freie Ende der Abschab­ schneide elastisch federnd gegen die Trägereinrich­ tung (3) gedrückt wird.

9. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschab­ schneide mindestens eine Öffnung (41) aufweist, wel­ che groß genug ist, um die Tonerpartikel durchzulassen.

10. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschabschneide einen Ansatz (42) aufweist, welcher in die Öffnung (41) vorsteht.

11. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rand einer anderen Ausführungsform (41′′) der Öffnung (41) Einschnitte (42′′) aufweist.

12. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch eine Trans­ porteinrichtung (40), um die Tonerpartikel, die durch die Abschabschneide abgeschabt worden sind, in eine vor­ bestimmte Richtung zu befördern.

13. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrich­ tung (40) eine Schabrolle, um die Tonerpartikel in einer vorbestimmten Richtung zu befördern, und eine Einrichtung (53 bis 56) aufweist, um die Schabrolle in Verbindung mit der Drehbewegung der Hülse (3) intermittierend zu dre­ hen.

14. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrich­ tung (40) ein Paar Schnecken (47) aufweist, die an der Schab­ rolle ausgebildet sind und die bezüglich der Rolle spiegelbildlich angeordnet sind, so daß die Tonerpartikel von den beiden Seiten zur Mitte befördert werden, wenn die Schabrolle angetrieben und in einer vorbestimmten Richtung gedreht wird.