DE3428730A1

DE3428730A1 - Entwicklungsverfahren, insbesondere bei einem elektrophotographischen vervielfaeltigungsgeraet

Info

Publication number: DE3428730A1
Application number: DE19843428730
Authority: DE
Inventors: Satoshi Haneda; Seiichiro Hiratsuka; Hisashi Hachioji Tokio/Tokyo Shoiji
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1985-04-25
Anticipated expiration: 2004-08-04
Also published as: DE3428730C2; GB2145942A; GB8419521D0; US4797335A; GB2145942B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein schwingendes elektrisches Feld in einem Entwicklungsbereich zwischen einem Bildaufnehmer, auf dem ein latentes Ladungsbild erzeugt ist, und einem Zufuhrträger für einen eine aufladbare Komponente enthaltenden Mischentwickler erzeugt wird und die Schwingungswellenform des schwingenden elektrischen Felds variabel ausgelegt wird, um eine Einstellung der Entwicklungsleistung zu ermöglichen. Das schwingende elektrische Feld ist ein elektrisches Wechselfeld. Die Änderung der Schwingungswellenform des schwingenden elektrischen Felds erfolgt durch Änderung der Amplitude, der Vorspannung, der Wähl- oder Selektionszeit für eine zeitselektive Wellenformtransformation und/oder der Frequenz.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbilds oder latenten Ladungsbilds bei einem elektrostatischen Aufzeichnungsgerät, wie einem elektrophotographischen Vervielfältigungs- oder Kopiergerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein Bildaufnehmer, auf dem ein latentes Ladungsbild erzeugt worden ist, in Gegenüberstellung zu einem Entwickler-Zufuhrträger für einen Mischentwickler mit einer aufladbaren Komponente, wie einen Zweikomponentenentwickler, über einen Zwischenraum zwischen ihren Flächen, der größer als die Dicke der Entwicklerschicht gehalten wird, gebracht und dabei das Ladungs- oder Latentbild entwickelt wird.

Ein Mischentwickler kennzeichnet sich üblicherweise dadurch, daß das Aufladen der keine magnetische Substanz enthaltenden Tonerteilchen durch Reibung mit magnetischen Trägert|eilchen einfach zu steuern ist und diese Teilchen daher entsprechend dem Potential eines latenten Ladungsbilds auf dem Bildaufnehmer leicht an diesen anlagerbar sind. Bei dieser sog. kontaktfreien (berührungslosen) Sprung- oder Anlagerungsentwicklung, bei welcher die Tonerteilchen zum Überspringen von dem den Entwickler tragenden und fördernden Körper auf den Bildaufnehmer über den Spalt zwischen beiden gebracht werden, ist daher die Entwicklungsdichte gewöhnlich auf eine konstante Größe eingestellt, und zwar unabhängig von möglichen, im Potential des Ladungsbilds auf dem Bildaufnehmer auftretenden Schwankungen, die von Änderungen der Kopiedichte oder des Entladungspotentials einer Aufladeelektrode usw. herrühren. Dies erfolgt durch Einstellung der Blende eines optischen Belichtungssystems, durch welches.das Latent- oder Ladungsbild durch Aufbelichten eines Bilds auf die gleichmäßig aufgeladene Oberfläche eines Bildaufnehmers erzeugt wird, oder durch Einstellung

der Lichtstärke einer Lichtquelle. Diese bisherigen Verfahren sind mit dem Nachteil behaftet, daß das Gerät infolge eines komplizierten optischen Belichtungssystems teuer wird und als Lichtquelle nur eine solche des wärmeabstrahleinden Typs, z.B. eine Halogenlampe, verwendet werden kann.

■ Bei einem Verfahren für die kontaktfreie Sprung- oder Anlagerungsentwicklung unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers, bestehend aus hauptsächlich Tonerteilchen, ist das Aufladen der üblicherweise eine magnetische Substanz enthaltenden Tonerteilchen wegen der Reibung zwischen ihnen schwierig zu steuern, so daß zur Erleichterung dieser Steuerung ein elektrisches Steuerfeld erforderlich ist. Zur Lösung der sich bei den beschriebenen Verfahren zur Einstellung der Entwicklungsdichte ergebenden Probleme wurde bereits ein Verfahren entwickelt, bei dem die Entwicklungs dichte durch Änderung der Amplitude oder der Vorspannung eines schwingenden elektrischen Felds eingestellt wird, das in einem Entwicklungsbereich im Zwischenraum zwischen dem Bildaufnehmer und einem den Entwickler tragenden und fördernden Körper erzeugt wird.

Ein anderes Entwicklungsverfahren, bei dem die Entwicklungsdichte durch Änderung der Frequenz einer Wechselspannung eingestellt wird, ist in der JP-OS 133058/1980 beschrieben. Vorteilhaft an diesem Verfahren zur Einstellung der Entwicklungsdichte durch Änderung der Intensität oder Frequenz des schwingenden elektrischen Felds ist, daß die dafür benötigten Vorrichtungen oder Geräte weniger kostenaufwendig sind als beim Verfahren zur Änderung der Blende eines optischen Systems und daß sie besser anpassungsfähig sind als das Verfahren zur Änderung der Lichtstärke einer Lichtquelle. Beim Verfahren zur Änderung der Stärke des schwingenden elektrischen Felds kann jedoch eine Schleierbildung oder Verschleierung (der

Kopie) auftreten, während mit dem Verfahren zur Änderung der Frequenz ein weiter Änderungsbereich der Entwicklungsdichte nicht erzielbar ist. In jedem Fall ist es bei diesen Verfahren schwierig, die Entwicklungsdichte so einzustellen, daß ein scharfes Aufzeichnungsbild mit. genau wiedergegebener Gradation erzielt werden kann. Außerdem sind zwei verschiedene, regelbare Spannungen erforderlich, um die Stärke des schwingenden elektrischen Felds entsprechend Potentialänderungen des latenten Ladungsbilds und des Hintergrunds zu ändern. Dies führt zu einem anderen Problem, daß nämlich eine komplizierte Stromversorgungsvorrichtung erforderlich ist. Das Verfahren, bei dem die Frequenz geändert wird, erfordert sogar eine noch kompliziertere Stromversorgung.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Ausnutzung der Entwicklungsmöglichkeit des Verfahrens für die kontaktfreie Sprung- oder Anlagerungsentwicklung unter Verwendung eines Mischentwicklers und insbesondere die Realisierung einer Einstellung der Entwicklungsdichte zwecks Lösung der bestehenden Probleme bei den einschlägigen bisherigen¹ Verfahren.

Die Erfindung ist auf der Grundlage der Feststellung entwickelt worden, daß die vorstehend geschilderten Verfahren zur Einstellung der Entwicklungsdichte durch Änderung der Amplitude oder Vorspannung des schwingenden elektrischen Felds bei Verwendung eines Einkomponentenentwicklers mit vorteilhafter Wirkung auch auf die Verwendung eines Misch- oder Mehrkomponentenentwicklers übertragbar sind, bei dem Toneraufladung und Entwicklung nach völlig verschiedenen Prinzipien erfolgen. Wie erwähnt, werden bei einem Einkomponentenentwickler die Tonerteilchen nicht ausreichend aufgeladen, so daß für die Steuerung dieser Aufladung ein. steuerndes elektrisches Feld benötigt wird. Bei einem Mischentwickler, z.B. einem Zweikomponentenentwickler,

werden dagegen die Tonerteilchen vollständig aufgeladen, so daß sie leicht entsprechend dem Potential eines Ladungsbilds an dieses anlagerbar sind. Die Verwendung des steuernden elektrischen Felds bei einem Einkomponentenentwickler könnte die mögliche Entwicklungsfähigkeit der Tonerteilchen stören. Insbesondere kann vorausgesetzt werden, daß der Träger in Schwingbewegung versetzt wird und in bestimmten

'10 Fällen ein ungünstiger Einfluß auf das Abbild (Ladungs bild) durch die Änderung des elektrischen Felds ausgeübt wird, weil der Träger mit einer der Polarität des Toners entgegengesetzten Polarität aufgeladen wird. Außerdem ziehen sich Träger und Toner aufgrund einer Coulombschen Kraft gegenseitig an, wodurch nur die Bewegung des Toners behindert, die Übertragung des in der unteren Schicht des Entwicklers (an der Seite des Entwickler-Zufuhrträgers) enthaltenen Toners verhindert und sein möglicher Beitrag zur Entwicklung verringert wird. Aus den genannten Gründen wurde ein solches steuerndes elektrisches Feld beim kontaktfreien Anlagerungsentwicklungsverfahren unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers bisher nicht angewandt. Die Erfindung ist nun unter Überwindung dieses Vorurteils der Fachwelt entwickelt worden.

Gegenstand der Erfindung ist damit ein Entwicklungsverfahren, bei dem ein Bildaufnehmer, auf dem ein elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungsbild erzeugbar ist, und ein Entwickler-Zufuhrträger, der einen Mischentwickler mit einer aufladbaren Komponente trägt, über einen zwischen ihren Oberflächen festgelegten Zwischenraum, der größer eingestellt ist als die Dicke der Entwicklerschicht, in Gegenüberstellung zueinander gebracht werden und dabei das latente Ladungsbild entwickelt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Entwicklungsbereich, in welchem der

Zwischenraum festgelegt ist, ein schwingendes elektrisches Feld erzeugt wird und die Schwingungswellenform des schwingenden elektrischen Felds zur Gewährleistung einer Einstellung der Entwicklungsleistung variiert wird. Mittels dieser Maßnahmen können erfindungsgemäß· die Entwicklungsdichte wirksam eingestellt, ohne die Entwicklungsfähigkeit oder -leistung der Tonerteilchen des Mischentwicklers zu beeinträchtigen, und Kopiebilder besserer Schärfe als unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers hergestellt werden.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Ent-Wicklungsverfahrens, ,welches die Einstellung der Entwicklungsdichte in der Weise ermöglicht, daß scharfe Aufzeichnungsbilder mit zufriedenstellender Wieder- ■ gabegradation erhalten werden, wobei an den Entwicklungsbereich ein schwingendes elektrisches Feld angelegt wird und zu diesem Zweck eine vergleichsweise einfach aufgebaute Stroijnquellenanordnung benutzt werden kann. ,

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Bei einem Entwicklungsverfahren, bei dem ein schwingen des elektrisches Feld mittels einer periodischen Spannung im Entwicklungsbereich erzeugt wird und in diesem Entwicklungsbereich ein latentes Ladungsbild auf einem Bildaufnehmer oder -träger mittels eines Toners entwickelt wird, besteht die Besonderheit darin, daß die Wählzeit der periodischen Spannung einstellbar ist, so daß damit die obige Aufgabe gelöst werden kann.

Im folgenden sind bevorzugte Äusführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer typischen Entwicklungsvorrichtung, auf welche das erfindungsgemäße Verfahren angewandt ist,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Potential eines latenten Ladungsbilds und der Dichte des Aufzeichnungsbilds für den Fall der Änderung der Amplitude

eines schwingenden elektrischen Felds,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Entwicklungsvorrichtung, auf welche ein Verfahren gemäß einem anderen Ausführungs

beispiel der Erfindung angewandt ist,

Fig. 4 bis 6 Wellenformdiagramme für Beispiele der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten periodischen Spannungen,

Fig. 7 und 8 Wellenformdiagramme der an einen Entwicklerzylinder angelegten schwingenden Spannung und

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Beziehung

zwischen dem Potential des latenten Ladungsbilds und der Dichte des Aufzeichnungsbilds bei Änderung der Wähl zeit (selection time) einer Spannung mit einer variablen Wellen

form.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung weist ein trommeiförmiger, sich in Pfeilrichtung drehender BiIdaufnehmer 1 auf seiner Mantelfläche eine Schicht einer elektrophotographisch lichtempfindlichen Substanz oder eines Dielektrikums auf, auf welcher ein elektrostatisches Latentbild bzw. latentes Ladungsbild mittels

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einer Auflade- und Belichtungsvorrichtung oder einer Latentbilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung nicht dargestellter, an sich bekannter Mehrnadelelektroden oder Ionensteuerelektroden erzeugt werden kann. Die Anordnung umfaßt weiterhin einen aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, wie Aluminium, bestehenden Entwickler-Zylinder 2 und einen innerhalb des Zylinders 2 angeordneten magnetischen Körper 3, der auf seiner Umfangsflache in Umfangsrichtung eine Anzahl von N- und S-Magnetpolen aufweist. Der Entwickler-Zylinder 2 und der magnetische Körper 3 bilden einen Körper zum Tragen und Fördern eines Entwicklers. Zylinder 2 und magnetischer Körper 3 sind relativ zueinander drehbar. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 drehen sich der Zylinder 2 entgegen dem Uhrzeigersinn und der magnetische Körper 3 im Uhrzeigersinn. Die N- und S-Magnetpole des magnetischen Körpers 3 sind normalerweise auf eine Magnetflußdichte von 500 - 1500 Gauss magnetisiert. Durch die Magnetkraft dieser Magnetpole wird eine Entwicklerschicht D aus durch Reibung aufladbaren Tonerteilchen und magnetischen Trägerteilchen an die Mantelfläche des Entwickler-Zylinders 2 angezogen, so daß auf letzterem eine sogenannte Magnetbürste erzeugt wird. Bevorzugt liegen die gewichtsgemittelte Teilchengröße der Tonerteilchen im Entwickler D bei 3 - 30 μπι und der magnetischen Trägerteilchen bei 5-50 μπι. Die magnetischen Trägerteilchen bestehen vorzugsweise aus einem isolierenden Harz, in welchem winzige magnetische Teilchen dispergiert sind. Bei der beschriebenen Drehung von Zylinder 2 und magnetischem Körper 3 bewegt sich die Magnetbürste in Drehrichtung des Entwickler-Zylinders 2, so daß sie in einen Entwicklungsbereich A eingeführt wird, in welchem die Mantelflächen von Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 einander zugewandt sind.

Eine Streichklinge 4 aus einem magnetischen oder nichtmagnetischen Werkstoff dient zur Einstellung von Höhe und Menge der Magnetbürste auf der Mantelfläche des Entwickler-Zylinders 2. Der Spalt oder Zwischenraum zwischen den Mantelflächen von Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 ist so eingestellt, daß er größer ist als die Dicke der eingestellten Magnetbürste. Insbesondere ist dieser Zwischenraum so groß, daß die Magnetbürste an einer Berührung der Mantelfläche des Bildaufnehmers 1 gehindert und damit die sogenannte kontaktfreie Sprung- oder Anlagerungsentwicklung ermöglicht wird, bei welcher die Tonerteilchen aus der Magnetbürste überspringen und sich an das latente Ladungsbild auf dem Bildaufnehmer 1 anlagern. Bevorzugt betragen die Weite des Zwischenraums zwischen den Mantelflächen von Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 0,3 - 1,5 mm und die Dicke der Magnetbürste 0,1 - 0,5 mm, so daß zwischen der Magnetbürste und der Mantelfläche des Bildaufnehmers 1 ein Zwischenraum von 0,1-1 mm festgelegt ist.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 umfaßt ferner eine Reinigungs klinge 5 zum Abstreifen der Magnetbürste nach ihrem Durchlauf durch den Entwicklungsbereich A von der Mantelfläche des Entwickler-Zylinders 2, einen Entwicklerbehälter 6, eine Umwälz- oder Rührschnecke 7 zum Umwälzen des im Behälter 6 befindlichen Entwicklers D zwecks Vergleichmäßigung des Gemisches aus Tonerteilchen und Trägerteilchen, einen Toner-Fülltrichter 8 zur Nachlieferung von Tonerteilchen T, eine Toner-Zufuhrrolle 9, die in ihrer Mantelfläche eine Ausnehmung besitzt und Tonerteilchen T in den Entwicklerbehälter 6 abwirft, sowie eine Spannungsquelle 10 für eine schwingende Spannung, die über einen Schutzwiderstand 11 eine Spannung mit einer Schwingungskomponente an den Entwickler-Zylinder 2 anlegt, so daß im Ent-

Wicklungsbereich A ein schwingendes elektrisches Feld entsteht. Die Spannungsquelle 10 vermag Spannungen unterschiedlicher Schwingungswellenformen zu liefern, die durch Änderung der Amplitude der Wechselspannung oder einer pulsierenden Spannung, der Vorspannung aufgrund der Gleichspannungskomponente, einer Wähl- oder Einsatzzeit (selection time) in einer zeitgesteuerten C Wellenformtransformation und/oder der Frequenz usw.

erhalten werden. Die Dichte des Aufzeichnungsbilds, d.h. die Entwicklungsdichte, kann auf die in Fig. 2 gezeigte Weise durch Änderung der Schwingungswellenform des mittels dieser Spannungsquelle im Entwicklungsbereich A erzeugten schwingenden elektrischen Felds eingestellt werden.

Fig. 2 veranschaulicht die Ergebnisse eines unter folgenden Bedingungen durchgeführten Entwicklungsversuchs: Die Spannungsquelle lÖ gemäß Fig. 1 lieferte eine schwingende Spannung in|Form einer einer Gleichstrom-Vorspannung von -150 Vj überlagerten Wechselspannung von 1 kHz verschiedener Amplituden. Die Schicht des Bildaufnehmers li auf welcher ein latentes Ladungsbild erzeugt wird, bestand aus einer ladungserzeugenden Schicht und einer ladungstragenden Schicht aus einem organischen Photoleiter (OPC), und ihre Oberflächengeschwindigkeit in Richtung des Pfeils betrug 120 mm/s. Der Abstand zwischen Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 im Entwicklungsbereich A betrug 700 μπι. Der einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Entwickler-Zylinder lief mit einer Drehzahl von 65/min in Pf e'ilrichtung um, wobei der Spalt bzw. Abstand zwischen der Dickeneinstell-Streichklinge 4 aus magnetischem Werkstoff und dem Zylinder 2 eine Größe von 300 μΐη besaß. Der acht N- und S-Magnetpole einer magnetischen Dichte von 900 Gauss in gleichen gegenseitigen Abständen aufweisende magnetische Körper 3 drehte sich mit 700/min in Pfeilrichtung. Die auf

dem Entwickler-Zylinder 2 gebildete Magnetbürste aus einem handelsüblichen Entwickler D, bestehend aus isolierenden Trägerteilchen einer gewichtsgemittelten Teilchengröße von etwa 30 μΐη mit einem Pulver einer magnetischen Substanz in einem Harz und mit einem

14 spezifischen Widerstand von etwa 1 χ 10 Sicm sowie einem isolierenden nicht-magnetischen Toner einer gewichtsgemittelten Teilchengröße von 14 μπι, legte einen Zwischenraum von etwa 200 μΐη zwischen dem Bildaufnehmer und der Oberseite der Entwicklerschicht fest. Die auf der Ordinate aufgetragene Dichte des Aufzeichnungsbilds entspricht der Dichte eines Bilds, das durch Übertragen des entwickelten Tonerbilds auf ein Aufzeichnungspapier mittels einer nicht dargestellten Übertragungsvorrichtung und anschließendes Fixieren des übertragenen Tonerbilds auf dem Aufzeichnungspapier mittels einer Fixiervorrichtung erhalten wurde. Diese Dichte entspricht der Entwicklungsdichte. Die Größe Vac auf jeder Dichtekurve entspricht der Effektivgröße der von der Spannungsquelle 10 gelieferten Wechselspannungskomponente. Das Potential des Hintergrundabschnitts des latenten Ladungsbilds, d.h. das Potential seines bildfreien Bereichs, betrug -50 V.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, kann die Entwicklungsdichte zur Konstanthaltung der Dichte des Aufzeichnungsbilds durch Änderung der Amplitude des schwingenden elektrischen Felds im Entwicklungsbereich auch dann eingestellt werden, wenn im Potential des latenten Ladungsbilds eine Schwankung von mehr als 100 V vorliegt.

Bezüglich des schwingenden elektrischen Felds wird vorzugsweise.eine schwingende Spannung mit einer Wechselspannungskomponente einer Effektivgröße von 200 - 5000 V angelegt, um eine elektrische Feldinten-

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sität eines Effektivwerts von 300 - 3000 V/mm zu erreichen.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beschränkt, bei dem die Amplitude variiert wird. Die Einstellung kann auch durch Änderung des Pegels bzw. der Größe der der Wechsel Spannungskomponente überlagerten Gleichstrom-Vorspannung bei gleichzeitiger Änderung der Amplitude oder Konstanthaltung derselben erfolgen. Anstelle der Wechselspannung kann auch eine pulsierende Spannung verwendet werden, oder die Schwingungswellenform kann entweder mittels einer zeitabhängigen (time-selected) Transformation oder einer Frequenzänderung variiert werden. Bei einer Änderung der Frequenz verringern sich Entwicklungsdichte und Dichte des Aufzeichnungsbilds mit ansteigender Frequenz, wenn die Frequenz 2 kHz übersteigt. Es empfiehlt sich daher, die Entwicklungsdichte durch Änderung der Frequenz unterhalb des Grenzwerts von 2 kHz einzustellen. Der bevorzugte Frequenzbe-

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reich liegt bei 0,3-5 kHz. !

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Die Erfindung bietet den Vortejil, daß Aufzeichnungs-

bilder mit ausgezeichneter Grajdation durch einfache^ Einstellung der Entwicklungsdichte mittels einer vergleichsweise einfach aufgebauten Vorrichtung wiedergegeben werden können, auch wenn beim Entwicklungsverfahren ein Mischentwickler, dessen Aufladung leichter zu steuern ist als bei einem" Einkomponentenentwickler, verwendet wird. Zudem gewährleistet die Erfindung in sehr vorteilhafter Weise, daß die Einstellung der Dichte des Aufzeichnungsbilds mit besserer Wiederholbarkeit der Gradation als bei Verwendung eines Einkomponentenentwicklers vorgenommen werden kann.

Fig. 3 veranschaulicht schematisch den Aufbau einer anderen Entwicklungsvorrichtung, auf die das er-

findungsgemäße Verfahren anwendbar ist. In Fig. 3 sind den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Die An-Ordnung gemäß Fig. 3 umfaßt eine eine periodische Spannung liefernde Schaltung 110 zur Erzeugung einer periodischen Spannung entsprechend den ausgezogenen Linien in den Fig. 4 bis 6, eine Zeitwähl- oder -Selektionsschaltung 111, welche die Ausgangswellenform der die periodische Spannung liefernden Schaltung 110 in die in den Fig. 4 bis 6 in strichpunktierten Linien eingezeichneten Formen umwandelt oder transformiert oder diese Wellenformen weiter verstärkt, und eine Additionsschaltung 112, welche dem Ausgangssignal von der Zeitselektionsschaltung 111 eine Gleichstrom-Vorspannung überlagert, um die entsprechende Spannung in eine schwingende Spannung der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Art umzuwandeln. Das Ausgangssignal dieser Additionsschaltung 112 wird über den Schutzwiderstand 11 an den Entwickler-Zylinder 2 so angelegt, daß im Entwicklungsbereich A zwischen Bildaufnehmer 1, dessen leitfähige Trägerschicht an Masse liegt, und dem Entwicklungs-Zylinder 2 ein schwingendes elektrisches Feld erzeugt wird. Die schwingende Spannung gemäß Fig. 7 wird durch eine zeitselektive Transformation der Wellenform gemäß Fig. 4 und Überlagerung einer Gleichstrom-Vorspannung erhalten, während die schwingende Spannung nach Fig. 8 durch zeitselektive Transformation der Wellenform gemäß Fig. 4 oder Fig. 6 und Überlagerung einer Gleichstrom-Vorspannung gebildet wird.

Bei dieser Entwicklungsvorrichtung werden verschiedene, in Fig. 9 dargestellte Dichtekurven des Aufzeichnungsbilds durch Änderung des Verhältnisses T/T der schwingen den Spannung bei der Entwicklung latenter Ladungsbilder verschiedener Potentiale unter Anlegung einer

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schwingenden Spannung einer Periode T von 2 ms (vgl. Fig. 7) an den Entwickler-Zylinder 2 unter folgenden Bedingungen erhalten: Die das latente Ladungsbild tragende Schicht des Bildaufnehmers 1 besteht aus einer 1adungserzeugenden Schicht und einer ladungshaltenden- oder tragenden Schicht aus einem organischen Photoleiter (OPC), und ihre Oberflächengeschwindigkeit in Pfeilrichtung beträgt 120 mm/s. Der Abstand oder Zwischenraum zwischen Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 im Entwicklungsbereich A beträgt 750 μΐη. Der Entwickler-Zylinder 2 eines Aiißendurchmessers von 30 min dreht sich mit 65/min. Der Abstand zwischen der Streichklinge 4 aus einem ni cht-meignetischen Werkstoff und dem Entwickler-Zylinder 2 beträgt 350 μπι. Die Drehzahl (in Pf ei] richtung) des magnetischen Körpers 3 mit acht N- und S-Magnetpolen einer magnetischen Dichte von 900 Gauss in gleichen gegenseitigen Abständen beträgt 700/min. Als Entwickler D wird ein handelsüblicher Zweikomponentenentwickler verwendest, der aus 4i^nem isolierenden magnetischen Träger- einer gewidhtsgemittelten Teilchengröße von etwa 30 μΐη, enthaltend ein Pulver aus einer magnetischen Substanz in einem JHarz, mit einem spezijfischen Widerstand von etwa 1 k 10 Jlcm, und einem isolierenden nicht-magnetischen Toner einer gewichtsgemittelten Teilchengröße von 14 μΐη besteht.

Die Entwicklung erfolgt in diesem Fall nach dem soge-QQ nannten kontaktfreien Sprung- bzw. Anlagerungs-Entwicklungsverfahren, bei dem Tonerteilchen von der Magnetbürste auf die Mantelfläche des Bildaufnehmers

1 überspringen, während die auf dem Entwickler-Zylinder

2 erzeugte Magnetbürste selbst die Mantelfläche des gg Bildaufnehmers 1 nicht berührt. Die Dichte des Aufzeichnungsbilds entspricht der Dichte eines Bilds, das erhalten wird durch Übertragung des entwickelten

Tonerbilds auf ein Aufzeichnungspapier mittels einer nicht dargestellten Übertragungsvorrichtung und anschließendes Fixieren des so übertragenen Tonerbilds mittels einer Fixiervorrichtung. Den Kurven von Fig. 9 ähnelnde Aufzeich'nungsbild-Dichtekurven können erhalten werden, wenn die Entwicklung durch Anlegung der schwingenden Spannung gemäß Fig. 8 erfolgt.

Wie sich aus Fig. 9 ergibt, kann die Dichte des Aufzeichnungsbilds (d.h. Entwicklungsdichte) auf eine konstante Größe durch Änderung des Verhältnisses Έ/Τ allein eingestellt werden, ohne Amplitude oder Vorspannung der schwingenden Spannung oder ihre Frequenz zu verändern, auch wenn das Potential des latenten Ladungsbilds um etwa 300 V variiert. Durch dieses Einstellverfahren wird die Möglichkeit für eine Bildverschleierung verringert, weil weder Amplitude noch Vorspannung variiert wird; infolgedessen läßt sich ohne weiteres ein klares bzw. scharfes AufzeichnungsbijLd mit ausgezeichneter Gradations-Reproduzierbarkeit erzielen.

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend be-' schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abgesehen von der rechteckigen Wellenform gemäß Fig. 4, der Halbweggleichrichtungs-Sinuswellenform gemäß Fig. oder der Sinuswellenform gemäß Fig. 6 kann die Wellenform der schwingenden Spannung eine beliebige periodische Wellenform sein. Ebenso anwendbar ist auch eine schwingende Spannung, deren Wellenform in der Zeitselektionsschaltung transformiert wird, die jedoch keiner Gleichstrom-Vorspannungsumwandlung unterworfen wird. Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Wellenformtransformation durch eine Zeitselektionsschaltung erfolgt, ist diese Transformationsart nicht ausschließlich, vielmehr kann für denselben

Zweck eine mittels einer Impulsquelle zeitselektierte Spannung verwendet werden. Dies bedeutet, daß die Impuls(erzeugungs)quelle einen einfachen Aufbau besitzen kann, so daß die Erfindung auch diesbezüglich Vorteile bietet. Das schwingende elektrische Feld im Entwicklungsbereich kann auch dadurch erzeugt werden, daß eine schwingende Spannung an eine drahtförmige oder gitterförmige Steuerelektrode angelegt wird, die zwischen Bildaufnehmer 1 und Entwickler-Zylinder 2 derart angeordnet ist, daß sie die Verlagerung des Toners aus der Magnetbürste auf das latente Ladungsbild nicht behindert.

Das kontaktfreie Sprung- oder Anlagerungsentwicklungsverfahren unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers aus einem Toner und einem Träger·(vorzugsweise isolierend und mit einer ;- auf Gewicht bezogen mittleren Teilchengröße von 4Ö μΐη oder darunter), wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, gewährleistet eine zufriedenstellende bzw. zuverlässige Einstellung (der Entwicklungsqichte) mit ausgezeichneter Gradationsreproduzierbarkeit, iso daß stets ein klares bzw. scharfes Aufzeichnungsbild geliefert wird.

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Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Änderung der Wähl- oder Selektionszeit zur Änderung des Verhältnisses V/Ί offensichtlich von Hand oder ohne weiteres automatisiert mittels eines elektronischen Rechners o.dgl. erfolgen, und zwar auf der* Grundlage

i einer Messung des Potentials des latenten Ladungsbilds,

der Dichte des Tonerbilds usw..

Das beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Einstellung der Entwicklungsdichte innerhalb eines weiten Bereichs bei verringerter Möglichkeit für eine Bildverschleierung

durch Änderung der Selektionszeit der zeitselektiven Transformation, so daß ein klares bzw. scharfes Aufzeichnungsbild mit ausgezeichneter Gradationsreproduzierbarkeit gewährleistet werden und eine Stromoder Spannungsversorgung hierfür einen vergleichsweise einfachen Aufbau besitzen kann.

Erfindungsgemäß können weiterhin die an das Latentbild angelagerte Tonermenge und die Gradation durch Änderung der Frequenz gesteuert werden. Infolgedessen kann auch bei einer Verschlechterung der Eigenschaften des Entwicklers und bei einer Änderung der Entwicklungseigenschaften aufgrund einer Luftfeuchtigkeitsänderung in der Umgebung die Entwicklungsleistung auf einer bestmöglichen Größe gehalten werden.

Die Erfindung kann mit einem Verfahren realisiert werden, bei dem die Frequenz einer Rechteckw eile oder einer anderen Wellenform variiert wird, im Gegensatz zu einem Verfahren, bei dem die Frequenz eines Sinuswellen-Wechselstroms variiert wird. Die Entwicklungsleistung oder -fähigkeit kann im Fall der Spannung mit einer Rechteckwellenform usw. durch Änderung des Tastverhältnisses gesteuert werden. Die Verwendung einer Rechteckwellenform bietet einen be-• sonderen Vorteil. Genauer gesagt; das Tastverhältnis (duty) einer ein elektrisches Feld, das die Tonerübertragungseigenschaften beeinflußt, erzeugenden Spannung wird auch dann nicht verändert, wenn der Schwellenwert der Vorspannung, bei welcher der Toner des Zweikomponentenentwicklers zum Überspringen gebracht wird, oder der Scheitelwert der Rechteckwelle selbst variiert wird, weil im Fall der Rechteckwelle sowohl die Frequenz als auch das Tastverhältnis herangezogen werden können.

Anstatt das Tastverhältnis zu variieren, kann die Entwicklungsleistung oder -fähigkeit möglicherweise effektiv dadurch gesteuert werden, daß einige Impulse der Impulsreihe in einer vorbestimmten Zeit verschmälert werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Entwicklungsverfahren, bei dem ein Bildaufnehmer, auf dem ein elektrostatisches Latentbild oder latentes Ladungsbild erzeugbar ist, und ein Entwickler-Zufuhrträger, der einen Mischentwickler mit einer aufladbaren Komponente trägt, über einen zwischen ihren Oberflächen festgelegten Zwischenraum, der größer eingestellt ist als die Dicke der Entwicklerschicht, in Gegenüberstellung zueinander gebracht werden und dabei das latente Ladungsbild entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Entwicklungsbereich, in welchem der Zwischenraum festgelegt ist, ein schwingendes elektrisches Feld erzeugt wird und die Schwingungswellenform des schwingenden elektrischen Felds zur Gewährleistung einer Einstellung der Entwicklungsleistung

variiert wird. !

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als schwingendes elektrisches Feld ein elektrisches Wechselfeld eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Schwingungswellenform des schwingenden elektrischen Felds durch Änderung einer der Größen wie Amplitude, Vorspannung, Selektionszeit für eine zeitgewählte oder zeitselektive Wellenformtransformation und/oder Frequenz erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeit, mit welcher die periodische Spannung gewählt wird, eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung des schwingenden elektrischen

Felds eine durch Überlagerung einer Gleichspannung zu der periodischen Spannung, deren Selektionszeit eingestellt ist, erhaltene Spannung benutzt wird.