DE3435731C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Entwicklerträgers für eine Entwicklungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Verfahren zum Herstellen eines Entwicklerträ­ gers für eine Entwicklungseinrichtung ist aus der DE 33 05 470 A1 bekannt. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird bei der Herstellung eines Entwicklerträgers zunächst ein zy­ lindrischer Träger aus elektrisch leitendem Material herge­ stellt, der um seine Längsmittellinie drehbar ist. Dann wird auf den zylindrischen Träger wenigstens eine Schicht aufge­ bracht, wobei die so hergestellte wenigstens eine Schicht aus einem dielektrischen Material besteht, in welches verteilt elektrisch voneinander isolierte Elektrodenpartikel entlang der gesamten Umfangsfläche der äußeren Schicht eingebettet sind. Um die erdfreien Elektrodenpartikel an der Außenfläche der dielektrischen äußeren Hülse freizulegen, wird die di­ elektrische äußere Hülse an ihrer Oberfläche geschliffen. Ferner kann die Umfangsfläche der zusammengesetzten Hülse so bearbeitet werden, daß die Oberflächenrauhigkeit einen bestimmten Wert erreicht.

In elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtungen, wie einem elektrophotographischen Kopierer, Faksimilegeräten und Druckern, wird bezüglich der Entwicklungskenndaten, die für Entwicklungseinrichtungen gefordert werden, zwischen dem Fall, bei welchem ein zu entwickelndes Bild hauptsäch­ lich aus einem linienförmigen Bild besteht, und dem Fall unterschieden, bei welchem ein zu entwickelndes Bild hauptsächlich aus einem flächenhaften Bild besteht. Die idealen Entwicklungskennlinien sind zeichnerisch in Fig. 1 wiedergegeben, in welcher auf der Abszisse der Schwär­ zungsgrad eines Vorlagenbildes und auf der Ordinate der Schwärzungsgrad eines Kopiebildes aufgetragen sind. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die ideale Entwicklungskennlinie, die zum Entwickeln eines flächenhaften Bildes erforderlich ist, durch eine ausgezogene Linie A wiedergegeben, während die ideale Kennlinie für ein linienförmiges Bild durch eine gestrichelte Linie B wiedergegeben ist. Hieraus ist zu ersehen, daß die Steigung für den Fall eines linienför­ migen Bildes (die gestrichelte Linie B) im Vergleich zu dem Fall eines flächenhaften Bildes (die ausgezogene Linie A) steiler ist. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß im Falle eines linienförmigen Bildes, wo die Schärfe eines entwickelten Bildes sich verschlechtert, wenn der Schwär­ zungsgrad des Vorlagenbildes geringer ist, dies durch Er­ höhen des Schwärzungsgrades des Kopiebildes ausgeglichen werden muß, während im Falle eines flächenhaften Bildes eine ausreichende Schärfe erhalten werden kann, wenn der Bildschwärzungsgrad eines entwickelten Bildes proportional dem Bildschwärzungsgrad des Vorlagenbildes ist. In der Praxis wird üblicherweise der sogenannte Kanten- oder Randeffekt ausgenützt, um einen höheren Bildschwärzungs­ grad eines Kopiebildes bei einer Vorlage zu erhalten, die hauptsächlich aus einem linienförmigen Bild mit einem ver­ hältnismäßig niedrigen Bildschwärzungsgrad besteht. Das heißt, mit Hilfe eines derartigen Kanten- oder Randeffekts wird die Stärke eines elektrischen Feldes am Umfang eines elektrostatischen, latenten Bildes im Vergleich zu der Stärke eines elektrischen Feldes in dem mittleren Bereich des latenten Bildes örtlich erhöht, so daß mehr Toner in dem Umfangsbereich des latenten Bildes aufgebracht werden kann. Somit kann in dem Fall, daß das latente Bild ein li­ nienförmiges Bild mit einer kleinen oder schmalen Fläche ist, die Fläche des latenten Bildes im wesentlichen aus dem Umfangsbereich bestehen, welcher dem Kanten- oder Randeffekt ausgesetzt ist, wodurch der Bildschwärzungs­ grad des sich ergebenden entwickelten Bildes angehoben werden kann. Der Rand- oder Kanteneffekt wird in ausrei­ chender Weise erzeugt, wenn der sogenannte Zweikomponen­ tenentwickler verwendet wird, welcher Toner und Eisenpul­ ver enthält; der Rand- oder Kanteneffekt kann jedoch in dem Fall nicht wirksam erzeugt werden, daß ein sogenannter Einkomponentenentwickler verwendet wird, der nur magneti­ schen Toner und kein Eisenpulver enthält.

Unter diesen Umständen ist eine neue Entwicklungseinrich­ tung mit einem Entwicklerträger mit einem außergewöhnli­ chen Aufbau vorgeschlagen worden, mit welchem die vorste­ hend beschriebenen, idealen Entwicklungskennlinen selbst dann erzeugt werden können, wenn ein Einkomponentenent­ wickler verwendet wird, wie in der GB 20 89 244 A beschrieben ist. Der in dieser Patentanmeldung beschriebene Entwicklerträger ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, und weist einen zylindrischen Träger 1 aus einem elektrisch leitenden Material und einer Elektroden­ schicht 2 auf, welche auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Trägers 1 aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer Anzahl feiner Elektrodenpartikel 2a ausgebildet ist, welche halbkugelförmig sind und an der Außenfläche der Elektrodenschicht 2 gleichförmig sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung verteilt sind; dadurch sind die einzelnen Elektrodenpartikel 2a voneinander iso­ liert und elektrisch erdfrei gehalten. Wenn der in Fig. 2 dargestellte Entwicklerträger in einer Entwicklungsein­ richtung verwendet werden soll, in welcher ein Einkompo­ nentenentwickler oder magnetischer Toner verwendet wird, ist üblicherweise eine (nicht dargestellte) Magnetrolle in einem Innenraum 3 des zylindrischen Trägers 1 vorgesehen. Mit dieser Anordnung wird durch ein Magnetfeld welches durch die Magnetrolle erzeugt worden ist, der magnetische Toner an die Außenfläche der Elektrodenschicht 2 angezo­ gen.

In Fig. 3a und 3b ist schematisch dargestellt, wie der Entwicklerträger der Fig. 2 bezüglich des Rand- oder Kan­ teneffekts wirksam ist, um den Bildschwärzungsgrad eines linienförmigen Bildes bei dessen Entwicklung zu erhöhen. In Fig. 3a und 3b ist ein Teil eines Entwicklerträgers 32 dargestellt, welcher im Aufbau dem in Fig. 2 dargestellten Entwicklungsträger entspricht, welcher in Gegenüberlage zu einem Teil eines photoempfindlichen Teils 31a angeordnet ist, auf welchem ein latentes Bild (ein Linienbild L1 in Fig. 3a und ein Flächenbild L2 in Fig. 3b) durch die posi­ tive Ladung festgelegt ist. Das photoempfindliche Teil 31 weist ein elektrisch leitfähiges Substrat 31a und eine darauf ausgebildete photoleitfähige Schicht 31b auf. Hier­ bei sind die gleichen Bezugszeichen für die Elemente des Entwicklerträgers 32 wie bei den entsprechenden Elementen des in Fig. 2 dargestellten Entwicklerträgers verwendet. Zu erwähnen ist, daß eine Schicht negativ geladenen magne­ tischen Toners vorhanden sein sollte, welche auf der Ober­ fläche der Elektrodenschicht 2 des Entwicklerträgers 32 ausgebildet ist; dies ist, um die Figuren zu vereinfachen, nicht näher dargestellt. Wie früher bereits angezeigt, sind latente linien- und flächenförmige Bilder L1 und L2 an der Außenfläche der photoleitfähigen Schicht 31b bei­ spielsweise aus einer positiven Ladung festgelegt, wie in Fig. 3a bzw. 3b dargestellt ist.

Selbstverständlich wird eine Schicht aus (nicht darge­ stelltem) magnetischem Toner, der auf dem Entwicklerträger 32 mitgenommen ist, entsprechend dem Ladungsmuster, wel­ ches durch das latente Bild L1 oder L2 festgelegt ist, se­ lektiv an das photoempfindliche Teil übertragen, so daß das latente Bild L1 oder L2 in ein sichtbares Bild ent­ wickelt wird. In diesem Fall hängt die Menge Toner, die auf das latente Bild aufgebracht worden ist, von der Stär­ ke eines elektrischen Feldes ab, welches in der Nähe der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 31b vorhanden ist, so daß, je größer die Stärke des elektrischen Feldes ist, um so eine größere Tonermenge auf das latente Bild aufge­ bracht wird, wodurch ein höherer Bildschwärzungsgrad bei einem entwickelten Bild geschaffen wird. Unter diesen Um­ ständen wird in dem Fall, daß das elektrostatische, latente Bild ein Linienbild ist, wie in Fig. 3a dargestellt, die Stärke des elektrischen Feldes an der Oberfläche des photoempfindlichen Teils 31, an welchem das latente Li­ nienbild L1 erzeugt wird, größer, so daß die Tonermenge, die auf das latente Bild L1 aufgebracht wird, größer wird, wodurch dann im Vergleich zu dem Fall, wo die Elektroden­ partikel 2a fehlen, der Bildschwärzungsgrad des entwickel­ ten Bildes verstärkt werden kann. Der Grund hierfür be­ steht darin, daß durch das Vorsehen der Elektrodenpartikel 2a die wirksame dielektrische Dicke zwischen dem latenten Linienbild L1 und dem es umgebenden Untergrundteil dünner wird, wodurch die Anzahl an elektrischen Kraftlinien größer wird, die von dem latenten Bild L1 zu dem es umge­ benden Untergrundteil gerichtet sind.

Andererseits ist in dem Fall, daß das elektrostatische, latente Bild ein flächenhaftes Bild ist, wie in Fig. 3b dargestellt, die Gesamtstärke des elektrischen Feldes an der Oberfläche, an welcher das latente Flächenbild L2 er­ zeugt wird, nicht merklich verstärkt, so daß keine nen­ nenswerten Änderungen in der Entwicklungskennlinie infolge des Vorhandenseins der Elektrodenpartikel 2a hervorgerufen wird. In diesem Fall bleiben die elektrischen Kraftlinien, die von dem latenten Bild L2 zu dem leitenden Träger 1 ge­ richtet sind, bei dem Vorhandensein der Elektrodenpartikel 2a außer in dem Umfangsbereich des latenten Bildes L2 im wesentlichen unverändert, da die wirksame dielektrische Dicke zwischen dem mittleren Teil des latenten Bildes L2 und dem es umgebenden Untergrundteil größer ist als zwi­ schen dem latenten Bild L2 und dem leitenden Träger 1. Hieraus ist ersichtlich, daß die idealen in Fig. 1 darge­ stellten Entwicklungskennlinien mit Hilfe des in Fig. 2 dargestellten Entwicklerträgers erhalten werden können.

Eine Schwierigkeit hat sich jedoch beim Herstellen des in Fig. 2 dargestellten Entwicklerträgers ergeben, insbeson­ dere hinsichtlich der Genauigkeit der Abmaße des Entwick­ lerträgers und hinsichtlich der Anordnung der Elektroden­ partikel 2a an der Außenfläche der äußeren Schicht bzw. Elektrodenschicht 2.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Entwicklerträgers für eine Entwicklungseinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, welches die Möglichkeit bietet, den Entwickler­ träger auf einfache Weise mit äußerst genauer Maßhaltig­ keit herzustellen, um dadurch zu erreichen, daß der Ent­ wickler mit Hilfe des Entwicklerträgers in einer äußerst homogenen und gleichmäßigen Schichtdicke auf eine Ent­ wicklungseinrichtung aufgetragen werden kann.

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

Erfindungsgemäß wird nach der Herstellung eines zylindri­ schen Grundkörpers in Form eines zylindrischen Trägers eine dielektrische Materialschicht zunächst in Pulverform auf den zylindrischen Träger aufgetragen, und zwar unter ganz spezifischen Bedingungen, die darin bestehen, daß das Pulver auf eine vorbestimmte Polarität geladen wird und dann mit Hilfe einer Aufbringeinrichtung auf den zylindri­ schen Träger aufgesprüht wird, der vorher wiederum auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt wurde.

Eine weitere spezifische Bedingung bei diesem Herstel­ lungsverfahren besteht darin, daß die Aufbringeinrichtung selbst elektrisch an ein zweites Bezugspotential ange­ schlossen ist, um dadurch ein elektrisches Feld zwischen dem zylindrischen Träger und der Aufbringeinrichtung zu erzeugen. Durch diese Bedingungen wird erreicht, daß das Pulver aus dem dielektrischen Material zum einen unmittel­ bar auf dem zylindrischen Träger haftet, und zum anderen in Form einer äußerst dünnen Schicht ausgebildet werden kann, die über die gesamte Länge des zylindrischen Trägers hinweg eine gleichmäßige Dicke aufweist. Die so herge­ stellte Schicht aus dem dielektrischen Material haftet auch besonders fest auf dem zylindrischen Träger, da sie auf diesen quasi aufgeschmolzen wird.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 30.

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

Fig. 1 eine Kurvendarstellung, in welcher die idea­ len Entwicklungskennlinien zum Entwickeln eines latenten Bildes wiedergegeben sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht, in welcher schematisch der Aufbau eines herkömmlichen Entwickler­ trägers dargestellt ist, mit welchem die idealen, in Fig. 1 zeichnerisch dargestellten Entwicklungskennlinien erzeugt werden können;

Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen, anhand welcher der Entwicklungsvorgang zum Entwicklen von latenten Linien- bzw. Flächenbilder mit Hilfe des in Fig. 2 dargestellten Entwickler­ trägers erläutert wird;

Fig. 4 einen Teil einer Schnittansicht, in welcher der Aufbau eines Entwicklerträgers mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt ist;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Gesamtauf­ baus eines Systems zum Aufbringen von dielek­ trischem Pulver, um eine dielektrische Schicht auf einem zylindrischen Träger bei einem Schritt einer Schrittfolge gemäß einer Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Herstel­ lungsverfahrens auszubilden;

Fig. 6a eine Längsschnittansicht, in welcher das Härten der dielektrischen, gemäß Fig. 5 ausgebildeten Schicht wiedergegeben ist;

Fig. 6b eine Querschnittsansicht einer Abwandlung des in Fig. 6a dargestellten Verfahrens­ schrittes;

Fig. 7 eine Längsschnittansicht, in welcher das Einsetzen von Zentrierteilen an beiden Enden des zylindrischen Trägers dargestellt ist;

Fig. 8 eine Längsschnittansicht, in welcher das Abtragen der äußeren Umfangsfläche einer dielektrischen Schicht wiedergegeben ist, wobei der Träger durch ein Paar Dorne ge­ halten ist;

Fig. 9 eine schematische Darstellung, in welcher ein Klebemittel auf die bearbeitete äußere Umfangsfläche der dielektrischen Schicht auf­ gebracht wird;

Fig. 10 eine Längsschnittansicht durch den Aufbau nach dem Aufbringen des Klebemittels auf die äußere Umfangsfläche der dielektrischen Schicht;

Fig. 11 eine schematische Darstellung, in welcher Elektrodenpartikel auf ein Klebemittel auf­ gebracht werden;

Fig. 12 eine Längsschnittansicht durch den Aufbau nach dem Aufbringen der Elektrodenpartikel auf das Klebemittel;

Fig. 13 eine schematische Darstellung, in welcher das Aufbringen des Klebemittels gezeigt ist, um die Elektrodenpartikel zu bedecken;

Fig. 14 eine Längsschnittansicht, in welcher das Abtragen der äußeren Umfangsfläche des Auf­ baus wiedergegeben ist, um so eingebettete Elektrodenpartikel zu haben, die an der bear­ beiteten Außenfläche teilweise frei daliegen;

Fig. 15 eine Längsschnittansicht, bei welcher das Entfernen der Zentrierteile und der sich ergebende Aufbau des Ent­ wicklerträgers gezeigt ist;

Fig. 16 eine Kurvendarstellung, welche die Beziehung zwischen der Einbettungstiefe einer Elektroden­ partikel in der entsprechenden Schicht und das Flächenverhältnis zwischen der gesamten frei daliegenden Fläche der Elektrodenparti­ kel und der Gesamtfläche der äußeren Umfangs­ fläche der Elektrodenschicht wiedergibt;

Fig. 17a eine schematische Darstellung des Zustands, in welchem die Elektrodenpartikel eingebettet sind, die richtig in der Elektrodenschicht an­ geordnet sind;

Fig. 17b eine schematische Darstellung des Aufbaus, der sich beim Abtragen der äußeren Umfangs­ fläche der in Fig. 17a dargestellten Elektro­ denschicht ergibt, so daß dann die Elektroden­ partikel an der Schnittfläche frei daliegend angeordnet sind;

Fig. 18a eine schematische Darstellung des Zustands, wenn die Elektrodenpartikel unregelmäßig in der Elektrodenschicht angeordnet und eingebettet sind;

Fig. 18b eine schematische Darstellung der Aufbaus, der sich beim Abtragen der äußeren Umfangs­ fläche der in Fig. 18a dargestellten Elek­ trodenschicht ergibt;

Fig. 19 eine schematische Darstellung eines modi­ fizierten Schrittes zum Aufbringen der Elek­ trodenpartikel auf eine Klebemittelschicht;

Fig. 20a und 20b schematische Darstellungen, die zeigen, wie die Elektrodenpartikel angeordnet sind, wenn sie aufgebracht werden, wenn der zylindri­ sche Träger geneigt bzw. horizontal gehalten ist;

Fig. 21 eine Längsschnittansicht, in welchem ein Aus­ härten des ersten Klebemittels durch Zuführen von Wärme nach einem Aufbringen der Elektroden­ partikel gezeigt ist;

Fig. 22 eine Längsschnittansicht, in welcher das Aus­ härten des zweiten Klebemittels durch Zu­ führen von Wärme nach einem Ausbilden der Abdeckschicht aus dem zweiten Klebemittel wiedergegeben ist, welches die Elektroden­ partikel bedeckt;

Fig. 23 und 23b schematische Darstellungen von modifi­ zierten Ausführungen des zylindrischen Trägers;

Fig. 24 eine schematische Darstellung, in welcher gezeigt ist, wie nachstehend und fortlau­ fend dielektrisches Pulver auf eine Anzahl zylindrischer Träger aufgebracht wird;

Fig. 25 eine schematische Darstellung eines weiteren modifizierten Schrittes zum Aufbringen von dielektrischem Pulver auf einen zylindrischen Träger;

Fig. 26 eine schematische Darstellung eines Systems zum Beschichten der Elektrodenpartikel aus leitendem Material mit einem elektrisch iso­ lierenden Material;

Fig. 27 einen Graphen, in welchem die Klebefestigkeit eines Beschichtungsmaterials wiedergegeben ist, wenn es nach den verschiedenen Verfahren verarbeitet worden ist;

Fig. 28 bis 37 schematische Darstellungen des Aufbaus bei verschiedenen Schritten eines Verfahrens zum Herstellen eines Entwicklerträgers gemäß einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 38 eine schematische Darstellung, bei welchem die äußere Umfangsfläche des Aufbaus durch Feinschleifen bearbeitet wird;

Fig. 39a und 39b Quer- und Längsschnittansichten eines Entwicklerträgers, der entsprechend der in Fig. 28 bis 37 dargestellten Schritt­ folge hergestellt worden ist;

Fig. 40a und 40b schematische Darstellungen, in welchen das Bearbeiten der Elektrodenschicht durch Feinschleifen gezeigt ist;

Fig. 41 eine Querschnittsansicht eines weiteren Entwicklerträgers, das gemäß der in Fig. 28 bis 37 dargestellten Schrittfolge her­ gestellt worden ist;

Fig. 42 eine schematische Darstellung eines modi­ fizierten Schrittes, bei welchem die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht mit einem zylindrischen Schleifwerkzeug bear­ beitet wird;

Fig. 43a bis 43c schematische Darstellungen eines weiteren modifizierten Schrittes, bei welchem die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht bearbeitet wird; und

Fig. 44a und 44b schematische Darstellungen, anhand welchen der Vorgang bei dem in Fig. 43a bis 43c dargestellten Schritt erläutert wird.

Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben. In Fig. 4 ist der Aufbau eines Entwicklerträgers dargestellt, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde; der Entwicklerträger weist einen üblicherweise zylindrisch geformten Träger 1 aus elektrisch leitenden oder leitfähigem Material, eine auf dem Träger 1 ausgebildete, dielektrische Schicht 4 vorbestimmter Dicke und eine Elektrodenschicht 2 auf, welche auf der dielektrischen Schicht 4 ausgebildet ist und an deren Außenfläche eine Anzahl Elektrodenpartikel angeordnet sind, die voneinander isoliert in einem elektrisch erdfreiem Zustand gehalten sind. Besonders zu erwähnen ist, daß der Entwicklerträger der Fig. 3 mit einer besonderen dielektischen Schicht als einer dazwischen liegenden Schicht vorbestimmter Dicke zwi­ schen dem Träger 1 und der Elektrodenschicht 2 versehen ist.

Zuerst wird, wie in Fig. 5 dargestellt, ein zylindrischer Träger aus elektrisch leitendem Material vorbereitet. Wenn der herzustellende Entwicklerträger in einer Entwicklungs­ einrichtung benutzt werden soll, in welcher magnetischer Toner als Entwickler verwendet wird und wenn ein Magnet verwendet wird, damit der magnetische Toner an den Ent­ wicklerträger angezogen wird, wird der zylindrische Träger 1 aus einem nichtmagnetischen Material, wie rostfreiem Stahl hergestellt, wobei dessen Dicke verhältnismäßig gering ist.

Nachdem die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Trägers 1 entfettet worden ist, wird gleichförmig eine Schicht aus dielektrischem Material auf der gesamten Umfangsfläche des zylindrischen Trägers 1 entsprechend einem elektrostatischen Sprühverfahren ausgebildet. Ein System, um dielektrisches Pulver zur Ausbildung einer dielektrischen Schicht auf den in Fig. 5 dargestellten Träger 1 aufzu­ sprühen, weist einen umhüllten Heizkörper 6 auf, welcher aus einer Hülse aus elektrisch leitendem Material gebildet und mit Erde verbunden ist, und einen spiralförmigen Heizkörper 6a auf, welcher in dem Mantel untergebracht ist und welcher durch eine Seitenwandung H einer Sprühkammer drehbar gehal­ tert ist, so daß er horizontal in der Kammer verläuft. Der umhüllte Heizkörper 6 ist mit einer Welle 6b verbunden, an welcher eine Riemenscheibe 7a befestigt ist, welche über einen Endlosriemen 7a wirksam mit einem (nicht dargestell­ ten) Antriebsmotor verbunden ist, so daß der Heizkörper 6 angetrieben wird und sich dadurch in einer gewünschten Richtung mit konstanter Drehzahl dreht. An der Welle 6b sind auch ein Paar Kontaktringe bezüglich der Riemenscheibe 7a auf der anderen Seite als der Heizkörper 6 vorgeshen; Das Paar Kontaktringe, die mit den Enden der spiralförmigen Heizeinrichtung 6a verbunden sind, und an welchen zwei Kontaktfeder 8 gleitend anliegen, ist elektrisch mit einer Energieversorgungs-Steuereinheit 9 verbunden, welche mit einer (nicht dargestellten) Temperatursteuereinrichtung, einem Temperatureinstellknopf 9a und einem Ein-/Aus-Schalter 9b versehen ist. Wenn folglich Strom entsprechend gesteuert und geregelt durch den Heizkörper 6a fließt, kann der zylin­ drische Träger 1, der auf dem ummantelten Heizkörper 6 liegt, auf eine vorbestimmte Temperatur oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf 180°C aufge­ heizt werden.

Ferner ist eine Spritzpistole 10 vorgesehen, welche ent­ sprechend ausgerichtet ist, um entsprechend dem elektro­ statischen Sprühverfahren dielektrisches Pulver 4′ in Richtung des zylindrischen Trägers 1 zu sprühen; die Spritz­ pistole 10 ist an einem Halter 11 gehalter, welcher parallel zu der Heizeinrichtung 6 hin- und herbewegt wird. Der Hal­ ter 11 ist starr mit einem Schlitten 11a verbunden, durch welchen zwei Wellen 12a verlaufen, von welchen die eine eine Führungswelle 12a mit glatter Oberfläche und die andere eine Antriebswelle mit einem Außengewinde ist, das mit einem Innengewinde in kämmenden Eingriff steht, das in einer Bohrung des Schlittens 11a ausgebildet ist. Die beiden Wellen 12 sind an ihren Enden durch zwei Blöcke gehalten; die Antriebswelle 12b ist an einem Ende, welches mit einem bezüglich der Drehrichtung umschaltbaren Motor 14 verbunden ist, drehbar gehaltert. Somit kann die die Spritzpistole 10 so angetrieben werden, daß sie in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Antriebsmotors 14 entweder nach rechts oder nach links bewegt wird.

Die Spritzpistole 10 ist über Leitungen elektrisch an einen Hochspannungsgenerator 15 angeschlossen und über ein Rohr fluiddynamisch mit einem Pulversuspensionssystem 16 ver­ bunden. In dem System 16 wird zu versprühendes, dielektrisches Pulver 4′ unter Druck in Luft schwebend gehalten und dann der Spritzpistole 10 zugeführt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Sprüh- oder Spritzsystem wird der zylindrische Träger 1 zuerst auf den ummantelten Heizkörper 6 aufgebracht, wodurch er an einer vorbestimm­ ten Stelle angeordnet ist; der Heizkörper 6 wird über den Antriebsriemen 7b durch einen (nicht dargestellten) Motor angetrieben und dreht sich dadurch mit einer vorbestimmten Drehzahl; gleichzeitig wird mit dem Einstellknopf 9a eine gewünschte Temperatur, in der bevorzugten Ausführungsform, beispielsweise 180°C eingestellt; hierauf wird dann der Schalter 9b angeschaltet. Nach der Bestätigung, daß der zylindrische Träger 1 auf die vorbestimmte Tempera­ tur erwärmt worden ist, wird mittels der Spritzpistole 10 mit dem elektrostatischen Aufsprühen des dielektrischen Pulvers 4′ begonnen. In dem dargestellten System wird das dielektrische Pulver 4′ der Spritzpistole 10 zugeführt, wobei es in Druckluft schwebend gehalten wird; der Luft­ strom mit einer Suspension von dielektrischen Pulver 4′ wird in Richtung auf den zylindrischen Träger 1 gerichtet. Da der Hochspannungsgenerator 15 mit einer an der Spritz­ pistole vorgesehenen (nicht dargestellten) Elektrode in der Nähe einer Düse 10a verbunden ist, wird das dielek­ trische Pulver 4′ geladen, wenn es aus der Spritzpistole 10 ausgestoßen wird. Das auf diese Weise geladene und aus­ gestoßene dielektrische Pulver 4′ folgt dann einem elektro­ statischen Feld, das zwischen der Spritzpistole 11 und dem ummantelten Heizkörper 6 festgelegt ist; dadurch wird das dielektrische Pulver auf die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Trägers 1 aufgebracht, wodurch dann entlang seiner gesamten Länge gleichförmig eine dielektrische Schicht ausgebildet wird.

Da in der bevorzugten Ausführungsform die Spritzpistole 10 so angetrieben wird, daß sie entlang der Wellen 12 mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den bezüglich seiner Drehrichtung umschaltbaren Motor 14 hin- und herbewegt wird, wird das dielektrische Pulver 4′ aus Epoxiharz, welches mit einer vorbestimmten Polarität geladen worden ist, in Richtung des in Drehung versetzten, zylin­ drischen Trägers 1 gesprüht. Das auf diese Weise versprühte, dielektrische Pulver 4′ wird dann auf den Träger 1 aufge­ bracht, an welchen es elektrostatisch angezogen wird; da der Träger 1 eine höhere Temperatur von beispielsweise 180°C hat, schmilzt das dielektrische Pulver 4′, sobald es sich darauf abgesetzt hat. Während dieses Schrittes dreht sich der zylindrische Träger 1 um seine horizontal ausgerichtete Längsachse, so daß eine annähernd 0,5 mm dicke dielektrische Schicht im wesentlichen Träges 1 ausgebildet werden kann, wenn das dielektrische Pulver 4′ wiederholt auf den Träger 1 aufgebracht ist, an welchem es dann durch Schmelzen haften bleibt.

Wenn die Dicke der dielektrischen Schicht, die auf der äußeren Umfangsfläche des Trägers 1 auszubilden ist, einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird mit dem Aufsprühen des dielektrischen Pulvers 4′ aufgehört; der ummantelte Heizkörper 1 bleibt jedoch noch weiter aufgeheizt und dreht sich für eine entsprechende Zeitspanne kontinuierlich weiter, wodurch dann die auf dem Träger 1 ausgebildete, dielektri­ sche Schicht hinreichend gehärtet wird. Hierdurch ist dann die Ausbildung einer dielektrischen Schicht in einer gleich­ förmigen Dicke sowohl in Umfangs- als auch in Längsrichtung sichergestellt, da verhindert ist, daß das geschmolzene dielektrische Material infolge der Schwerkraft entlang der Oberfläche des zylindrischen Trägers 1 nach unten fließt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig. 6b dargestellt ist, ist es so eingestellt, daß der Außendurchmesser d1 des ummantelten Heizkörpers 6 kleiner ist als der Innendurchmesser d2 des zylindrischen Trägers 1, so daß der zylindrische Träger 1 sich nicht synchron mit dem Heizkörper 6 dreht. Das heißt, bei dieser Ausführung hat der zylindrische Träger 1 einen linienförmi­ gen Kontakt mit dem Heizkörper 6, und der Teil des Trägers 1, welcher in linienförmigem Kontakt mit dem Heizkörper 6 steht, bewegt sich wegen des Unterschieds in der Winkelge­ schwindigkeit zwischen dem zylindrischen Träger 1 und dem ummantelten Heizkörper 6 nach und nach entlang der Umfangs­ fläche des zylindrischen Trägers 1. Ein derartiger Aufbau ist vorteilhaft, da der zylindrische Träger 1 gleichförmiger entlang seiner gesamten Oberfläche erwärmt werden kann, wo­ durch eine Ausbildung einer dielektrischen Schicht mit einer gleichförmigeren Dicke und gleichbleibenden Eigenschaf­ ten auf dem zylindrischen Träger 1 sichergestellt ist. Darüber hinaus kann bei einem solchen Aufbau der zylindri­ sche Träger 1 leichter auf den ummantelten Heizkörper 6 aufgebracht und von diesem abgenommenen werden.

Die äußere Umfangsfläche der dielektrischen Schicht 4′ auf dem Träger 1 wird dann bearbeitet, um eine dielektri­ sche Schicht mit einer vorbestimmten Dicke oder in der bevorzugten Ausführungsform eine 0,4 mm dicke Schicht mit einer glatten äußeren Umfangsfläche fest­ zulegen. In der Ausführungsform wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist, ein Paar Zentrierteile 5 verwendet, die jeweils mit einer konisch zulaufenden Mitten­ bohrung 5a versehen sind. Diese Zentrierteile 5 werden an beiden Enden in den zylindrischen Träger 1 mit Pressung eingepaßt. Dadurch ist dann, wie in Fig. 8 dargestellt, der zylindrische Träger 1, der an seinen beiden Enden satt auf den beiden Zentrierteilen 5 sitzt, zwischen zwei Dornen M beispielsweise eine Drehbank drehbar gehal­ ten. Unter dieser Voraussetzung wird dann der Träger 1 angetrieben und dreht sich dann um seine Drehachse C′-C′; die Außenfläche der dielektrischen Schicht 4 wird mittels eines Schneidwerkzeugs 5 abgeschabt, das entlang der Dreh­ achse c′-c′ bewegt wird. Die Mittenachse C des zylindrischen Trägers 1 kann bequem und sicher bezüglich der durch die beiden Dorne M festgelegten Drehachse C′-C′ ausgerichtet werden, da sie an jedem Ende des zylindrischen Trägers 1 zwischen dem jeweiligen Dorn M und dem entsprechenden Zen­ trierteil 5 festgelegt ist. Folglich kann die dielektri­ sche Schicht 4′ genau zu einer dielektrischen Schicht 4 mit einer Dicke t4 von 0,4 mm zusätzlich bearbeitet werden. Eine solche Bearbeitung kann mit irgendeinem geeigneten Verfahren durch­ geführt werden, wie sie später noch beschrieben werden.

Nach der Bearbeitung der dielektrischen Schicht 4 mit dem Schneidwerkzeug B wird die äußere Fläche der Schicht 4 gereinigt; dann wird, wie in Fig. 9 dargestellt, ein Klebe­ mittel 2b aus einem dielektrischen Material, welches bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, beispielsweise bei Raumtemperatur, aushärtet, wie beispielsweise Acryl­ urethan, beispielsweise mittels einer Sprüheinrichtung 17 gleichförmig auf die äußere Fläche der dielektrischen Schicht 4 aufgebracht. Dadurch ist dann eine dünne Klebstoffschicht 2b auf der Schicht 4 ausgebildet, wie in Fig. 10 dargestellt ist; die durchschnittliche Dicke t2′ dieser dünnen Klebstoff­ schicht 2b wird so gesteuert, daß alle Elektrodenpartikel, deren Durchmesser von 74 bis 104 µm reicht und welche bei dem nächstfolgenden Schritt aufzubringen sind, in Kon­ takt mit der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Schicht 4 kommen können, wenn sie auf die dünne Klebstoffschicht 2b aufgebracht worden sind. In der vorliegenden Ausführungs­ form liegt diese Dicke t2′ vorzugsweise zwischen 4 und 5 Mikron. Natürlich wird vorzugsweise das Klebemittel 2b wie­ derholt auf die Schicht 4 aufgebracht, wobei der zylindri­ sche Träger 1 in Drehung gehalten und bezüglich der Auf­ trageinrichtung 17 horizontal ausgerichtet ist, welche entlang der Längsachse des Trägers 1 bewegt wird.

Sobald die dünne Klebstoffschicht 2b ausgebildet ist und bevor sie aushärtet, werden eine Anzahl Elektrodenpartikel 2a gleichförmig auf die dünne Klebstoffschicht so wie in Fig. 11 dargestellt, solange aufgebracht, bis die Elektro­ denpartikel 2a sich gleichförmig über die gesamte Fläche verteilt haben und mit der dielektrischen Schicht 4 in Kon­ takt gekommen sind, wie in Fig. 12 dargestellt ist. In der dargestellten Ausführungsform sind die Elektrodenpartikel 2a aus Kupfer, deren Durchmesser etwa von 74 bis 104 µm reicht, in einem Behälter 18 mit einer Zuführöffnung 18a untergebracht; der Behälter 18 wird schräggestellt entlang der Längsachse des Trägers 1 hin- und herbewegt, wobei der Träger 1 um seine Längsachse gedreht wird, so daß die Elek­ trodenpartikel 2a gleichförmig über die ganze Oberfläche verteilt werden können. Wie später noch im einzelnen be­ schrieben wird, ist jede der Elektrodenpartikel 2a vorher mit einem dielektrischen Überzugsmaterial, wie beispiels­ weise einem Acryllack, beschichtet, so daß, selbst wenn die Elektrodenpartikel 2a beliebig auf der Klebstoff­ schicht 2b aufgebracht werden, da sie unter dem Einfluß der Schwerkraft herunterfallen, die aufgebrachten Elek­ trodenpartikel 2a dadurch voneinander isoliert gehalten wer­ den können. Da darüber hinaus die Dicke der Klebstoffschicht 2b verhältnismäßig dünn ist, da sie zwischen 4 und 5 µm liegt, liegen die Elektrodenpartikel 2a aus Kupfer, die einen Durchmesser von 74 bis 104 µm haben, nicht auf der dünnen Klebstoffschicht 2b, sondern kommen infolge ihres Eigengewichts mit der dielektrischen Schicht 4 in Kontakt. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform Kupfer verwendet wird, kann auch irgendein anderes elektrisch leitendes Material, wie Bronze, Phosphorbronze oder rostfreier Stahl als Material für die Elektrodenpartikel verwendet werden.

Nach dem Trocknen und einem ausreichenden Aushärten der dünnen Klebstoffschicht 2b wird weiterer Klebstoff durch die Auftrageinrichtung auf die Elektrodenpartikel 2a auf­ gebracht, die nunmehr durch die ausgehärtete Klebstoff­ schicht auf der dielektrischen Schicht 4 gesichert sind. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Klebemittel, das zum zweiten Mal beim Schritt 13 bei dem in Fig. 13 dar­ gestellten Schritt aufgebracht wird, dasselbe Klebemittel, das verwendet worden ist, um bei dem in Fig. 9 dargestellten Schritt eine darunter liegende dünne Schicht auszubilden. Jedoch können auch erforderlichenfalls verschiedene Klebe­ mittel verwendet werden, solange eine Verträglichkeit zwi­ schen den beiden verwendeten Klebemitteln besteht; hierdurch werden dann die darin eingebetteten Elektrodenpartikel 2a sicher gehalten. Bei einem solchen zweistufigen Aufbringen von Klebemitteln können alle Elektrodenpartikel 2a richtig festgelegt werden, d. h. mit der äußeren Fläche des dielektri­ schen Schicht 4 in Kontakt kommen und sie sind dann einge­ bettet in die sich ergebende Klebstoffschicht 2′ sicher­ gehalten.

Nachdem des Klebemittel 2b das zweite Mal in einer gewünschten Dicke aufgetragen ist, wird das Klebemittel in ausreichender Weise ausgehärtet, und dann wird der gesamte Aufbau W wieder zwischen den Dornen M beispielsweise einer Drehbank ge­ halten, um mittels des Schneidwerkzeugs B den Oberflächen­ teil der Schicht 2′ zu entfernen, welcher die Elektroden­ partikel 2a enthält. Da, wie bereits vorher beschrieben, die Zentrierteile 5 an beiden Enden in den zylindrischen Träger 1 eingepaßt worden sind, kann der gesamte Aufbau 4 bequem bezüglich dessen Mittellinie positioniert werden, welche bezüglich der durch die Dorne M festgelegten Dreh­ achse ausgerichtet ist. Die Schicht 2′ wird mittels des Schneidwerkzeugs B wiederholt abgeschabt, bis die Schicht 2′ eine vorbestimmte Dicke t2 erreicht; in diesem Zustand werden dann die in der Schicht 2′ eingebetteten Elektroden­ partikel 2a an der frisch entfernten äußeren Fläche in Form von Punkten freigelegt, so daß dadurch die Elektroden­ schicht 2 ausgebildet ist. Selbstverständlich sind die verbleibenden Teile der Elektrodenpartikel 2a in der Elek­ trodenschicht annähernd halbkugelförmig. Auf diese Weise kann die Dicke t2 der Elektrodenschicht 2 über die gesamte Fläche gleichförmig gemacht werden, und die Elektrodenpar­ tikel 2a können sicher in der Elektrodenschicht 2 gehalten werden.

Wie später noch im einzelnen beschrieben wird, muß das Flä­ chenverhältnis zwischen der Gesamtfläche der freigelegten Elektrodenpartikel 2a und der gesamten Umfangsfläche der Elektrodenschicht 2 45% oder mehr sein, um einen gewünsch­ ten Kanten- oder Randeffekt zu erreichen; ebenso ist es erforderlich, daß weniger als eine obere Hälfte jeder der eingebetteten Elektrodenpartikeln 2a entfernt ist, um da­ durch zu verhindern, daß sich die Elektrodenpartikel 2a von der Elektrodenschicht 2 trennen: Wenn unter diesen Umständen Elektrodenpartikel 2a mit einem Durchmesser zwi­ schen 74 und 104 µm verwendet werden, muß die Dicke 2a der Elektrodenschicht 2 zwischen 52 und 62 µm liegen. Da gemäß dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren alle Elektrodenpartikel 2a so aufgebaut werden, daß sie mit der äußeren Fläche der dielektrischen Schicht 4 in Kontakt sind, ist die Einbettungstiefe aller Elektro­ denpartikel 2a gleich der Dicke t2 der sich ergebenden Elektrodenschicht 2. Solange folglich die Elektrodenschicht 2 entsprechend gesteuert und reguliert ausgebildet wird, um eine Dicke t2 in einem Bereich zwischen 52 und 62 µm zu haben, können alle Elektrodenpartikel 2a in der Elek­ trodenschicht 2 den vorerwähnten Forderungen genügen. Dies kann sogar dann bequem erreicht werden, wenn mittels einer Drehbank bei Verwendung der Zentrierteile 5, wie oben er­ wähnt, abgeschabt wird.

Die Bearbeitung der Schicht 2′, um die Elektrodenschicht 2 auszubilden, kann jedoch auch statt mit einer Drehbank auch mit irgendeiner anderen geeigneten Einrichtung, bei­ spielsweise einer zylindrischen Schleifenrichtung durch­ geführt werden. Nach der Ausbildung der Elektrodenschicht 2, wie sie vorstehend beschrieben ist, wird der gesamte Aufbau W gereinigt, und die Enden oder Zentrierteile 5 werden von dem zylindrischen Träger 1 entfernt, so daß dadurch als Endprodukt ein Entwicklerträger 19 geschaffen ist.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Aufbringen eines Klebemittels in zwei getrennten Schritten durchgeführt worden, erforderlichenfalls kann dies jedoch in mehr als zwei Schritten durchgeführt werden. Ferner können die dielektrische Schicht 4 und das Klebemittel 2b erforderlichenfalls aus der identischen oder gleichen Ma­ terialart sein. Darüber hinaus können erforderlichenfalls die Zentrierteile 5 während des Verfahrens vorübergehend von dem zylindrischen Träger 1 entfernt werden.

Wie vorher bereits erwähnt, muß jeder der Elektrodenpartikel 2a, welche annähernd Kugelform haben und welche in der sich ergebenden Elektrodenschicht 2 eingebettet sind, eine Ein­ bettungstiefe von 52 bis 62 µm haben. Dieser Gesichtspunkt wird nunmerh im einzelnen anhand von Fig. 16 beschrieben, in welcher auf der Abszisse die Einbettungstiefe t 2a (in µm) der Elektrodenpartikel 2a und auf der Ordinate das Flächenverhältnis in Prozent der Gesamtfläche der frei­ gelegten Elektrodenpartikel 2a, die teilweise in der Elek­ trodenschicht 2 eingebettet sind, zu der gesamten Umfangs­ fläche der Elektrodenschicht 2 aufgetragen sind. In der Kurvendarstellung der Fig. 16 sind drei Kurven dargestellt; die mit α bezeichnete Kurve gilt vür die Elektrodenpartikel 2a, die einen maximalen Durchmesser von 104 µm haben, die mit β bezeichnete Kurve gilt für die Elektrodenpartikel 2a mit einem durchschnittlichen Durchmesser, und die mit γ be­ zeichnete Kurve gilt für die Elektrodenpartikel 2a, welche den kleinsten Durchmesser von 74 µm haben.

Da das Flächenverhältnis A_R auf 45% oder mehr eingestellt sein muß, um die gewünschte Entwicklungskennlinie zu erhal­ ten, um dadurch den Rand- oder Kanteneffekt auszunutzen, ist die maxiamle Einbettungstiefe durch einen Schnittpunkt zwischen der mit γ bezeichneten Kurve für den kleinsten Durchmesser und der einem Flächenverhältnis von 45% ent­ sprechenden Linie festgelegt, welche somit bei 62 µm liegt. Um andererseits zu verhindern, daß die Elektrodenpartikel 2a sich von der Elektrodenschicht 2 trennen, muß der größte Partikel mit einem Durchmesser von 104 µm mehr als zur Hälfte eingebettet sein. Mit anderen Worten, die Einbettungstiefe aller Elektrodenpartikel 2a muß 52 µm oder mehr sein, damit alle Elektrodenpartikel 2a ausreichend in der Elektroden­ schicht 2 verankert sind. Folglich muß die Einbettungs­ tiefe aller Elektrodenpartikel 2a in der Elektrodenschicht 2 so eingestellt sein, daß sie unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen zwischen 52 und 62 µm liegt.

Um eine Elektrodenschicht 2 auszubilden, welche den vor­ stehend beschriebenen Anforderungen genügt, müssen die Elektrodenpartikel 2a in derselben Höhe H von der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Trägers 1 aus angeordnet bzw. festgelegt sein, wie in Fig. 17a dargestellt ist. Wenn die Elektrodenpartikel 2a so in dem Klebstoffmaterial 2 festgelegt sind, braucht nur die äußere Fläche entfernt zu werden, bis die Einbettungstiefe t 2a einen vorbestimmten Bereich erreicht, wobei eine Bearbeitungstoleranz R in einem solchen Bereich erhalten bleibt. Folglich kann die gewünschte und geforderte Elektrodenschicht 2 leicht ausgebildet werden, wenn die Elektrodenpartikel 2a richtig angeordnet und festgelegt sind. Ein solches richtiges Ein­ stellen und Positionieren der Elektrodenpartikel 2a kann jedoch nicht ohne Schwierigkeit durchgeführt werden. In der Praxis werden die Elektrodenpartikel 2a in verschie­ denen Höhen bezüglich der äußeren Fläche des zylindri­ schen Trägers 1 angeordnet, wenn sie auf eine Klebstoff­ schicht aufgebracht werden, wie in Fig. 18a darge­ ist. Wenn die äußere Fläche unter der in Fig. 18a darge­ stellten Voraussetzung abgetragen wird, um die Elektroden­ schicht 2 auszubilden, wie in Fig. 18b dargestellt ist, wobei die Bearbeitungstoleranz R von weniger als 10 µm erhal­ ten bleibt, dann wird ein Partikel 2a₂ erzeugt, das an der äußeren Fläche nicht ausreichend freigelegt ist, und es wird ein Partikel 2e a₁ geschaffen, welche zuviel abgetragen ist und folglich leicht von der Elektrodenschicht 2 getrennt werden kann. Aufgrund dieser Überlegung wird verständlich, daß das vorstehend beschriebene Verfahren das Herstellen eines Entwicklerträgers ermöglicht, welcher bequem und sicher den vorstehend beschriebenen Anforderungen genügt.

In Fig. 19 ist ein modifizierter Schritt dargestellt, um Elektrodenpartikel 2a auf die dünne Klebstoffschicht 2b auf der dielektrischen Schicht aufzubringen. Bei diesem modifizierten Schritt ist der zylindrische Träger 1 statt horizontale, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, schräg gehalten. Dieser modifizierte Schritt ist vorteilhaft, da die aufgebrachten Elektrodenpartikel 2a dichter angeordnet sind. Das heißt, wenn die Partikel 2a aufgebracht werden, wenn der zylindrische Träger 1 so, wie in Fig. 11 dargestellt, horizontale gehalten ist, kann ein nennenswerter Zwischenraum S zwischen zwei benachbarten Partikeln 2a ausgebildet werden. Wenn dagegen die Partikel 2a aufgebracht werden, wenn der zylindrische Träger 1 so, wie in Fig. 19 dargestellt, schräg gehalten ist, können die Partikel 2a dichter aufgebracht werden, ohne daß zwischen den benachbarten Partikeln 2a′ ein Zwischenraum ausgebildet wird, wie in Fig. 20a dargestellt ist. In diesem Fall haben die benachbarten Partikel 2a′ Kontakt miteinander; hierdurch ergeben sich jedoch keine Schwierigkeiten, da jedes der Partikel 2a mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet ist, so daß dadurch die Partikel 2a′ voneinander elektrisch isoliert sind.

In Fig. 21 ist ein modifizierter Schritt dargestellt, um das Klebemittel 2b auszuhärten; dies entspricht dem in Fig. 12 dargestellten Schritt bei dem vorher beschriebenen Verfahren. Obwohl ein Aushärten des Klebemittels 2b durch Zuführen von Wärme mittels einer Heizeinrichtung, beispielsweise einer in bestimmten Entfernung angeordneten Infrarot-Heizeinrichtung, von außen beschleunigt werden kann, wobei der gesamte Aufbau W in Drehung gehalten wird, kann der ganze Aufbau W wieder auf die ummantelte Heizeinrichtung 6 aufgebracht werden, um Wärme zuzuführen, um das Klebemittel 2b auszuhärten, wie in Fig. 21 dargestellt ist. Wenn ein schnell härtendes Klebemittel verwendet wird, kann das Zuführen von Wärme bei diesem Schritt entfallen; das Klebemittel kann jedoch auch allein belassen werden, um von selbst auszuhärten, oder es kann ein Luftstrom darauf ausgerichtet werden.

Fig. 22 zeigt einen Schritt, bei welchem Wärme der darüberliegenden Klebemittelschicht 2b′ zugeführt wird, damit das Klebemittel 2b′ sicher aushärtet; dies kann zusätzlich nach dem in Fig. 13 wiedergegebenen Schritt bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Das heißt, nach dem Ausbilden der darüber liegenden Klebemittelschicht 2b′, damit die Elektrodenpartikel 2a eingebettet sind, wird der gesamte Aufbau W an einer rotierenden Welle 22 gehalten. Während der gesamte Aufbau W in Drehung gehalten wird, wird Wärme der darüber liegenden Schicht 2b′ mittels einer in einer bestimmten Entfernung angeordneten Infrarot-Heizeinrichtung 21 zugeführt, so daß das Klebemittel 2b′, welches die darüber liegende Schicht bildet, sicher und vollständig aushärten kann. Dieser Schritt der Zuführung von Wärme kann in Abhängigkeit von der Eigenschaft des verwendeten Klebemittels und der Bedingungen bei dem gesamten Herstellungsverfahren auch weggelassen werden.

In Fig. 23a und 23b sind zwei alternative Ausführungsformen für den zylindrischen Träger 1 dargestellt. Wenn der zylindrische Träger 1 aus einem nichtmagnetischen Material, wie rostfreiem Stahl hergestellt wird, muß er in der Praxis so dünn wie möglich gemacht werden, um die maximal mögliche Magnetkraft an der Außenfläche eines Entwicklerträgers zu erhalten. In der in Fig. 23a dargestellten Ausführungsform ist an jedem Ende des zylindrischen Trägers 1 ein nach innen weiter werdender, konisch zulaufender Abschnitt 1b vorgesehen. In diesem Fall ist das Zentrierteil 5 vorzugsweise so ausgebildet, daß es einen abgestuften Einführabschnitt aufweist, der einen oberen Teil mit einem kleineren Durchmesser und einen Grundteil mit einem größeren Durchmesser aufweist, wobei in letzteren mit Preßsitz der konisch zulaufende Abschnitt 1b eingepaßt wird, wenn er in die entsprechende Lage gebracht ist. Bei einem solchen Aufbau kann das Einbringen und Herausnehmen des Zentrierteils 5 leicht und glatt durchgeführt werden. Die Toleranz beim Herstellen des zylindrischen Trägers 1 und des Zentrierteils 5 ist dadurch erheblich unkritischer. In Fig. 23b ist die Ausführungsform dargestellt, bei welcher der zylindrische Träger 1 an jedem Ende nicht mit einem konisch zulaufenden Abschnitt versehen ist. In diesem Fall erfordert der zylindrische Träger 1 eine höhere Fertigungstoleranz, um eine gewünschte Dicke t1 zu erhalten.

In Fig. 24 ist ein weiteres Verfahren zum Aufbringen von dielektrischem Pulver auf den zylindrischen Träger 1 dargestellt, um auf diesem eine darunter liegende dielektrische Schicht 2′ auszubilden; dies entspricht dem in Fig. 5 dargestellten Schritt des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die dielektrische Schicht 2′ entspricht hier dem dielektrischen Pulver 4′ in Fig. 5. Wie in Fig. 24 dargestellt, ist ein Fördersystem 7 vorgesehen, um eine Anzahl zylindrischer Träger, die in Drehung versetzt sind, entlang einer vorbestimmten Bahn in der durch Pfeile angezeigten Richtung zu transportieren. Ein solches Fördersystem 7 kann von dem Fachmann ohne weiteres ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Fördersystem 7 zwei Endlosketten, welche parallel und in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, und eine Anzahl Halteeinheiten aufweisen, die an den Ketten in einem vorbestimmten Abstand gehalten sind, wobei die zylindrischen Träger 1 drehbar gehaltert sind, wie in Fig. 24 dargestellt ist. Entlang der Transportbahn des Fördersystems 7 werden drei Bereiche oder Zonen festgelegt, nämlich eine Vorheizzone S₁, eine Zone S₂ zum Aufbringen des dielektrischen Pulvers und eine Aushärtzone S₃. In den Vorheiz- und Aushärtzonen S₁ und S₃ werden eine Anzahl Heizeinrichtungen 23, in der dargestellten Ausführungsform Infrarot-Heizeinrichtungen, in einem entsprechenden Abstand über der Transportbahn angeordnet. In der Auftragszone S₂ wird eine Auftragseinrichtung 24 angeordnet, um das dielektrische Pulver 2′ auf den zylindrischen Träger 1 aufzubringen, wobei das dielektrische Pulver 2′ aufgrund seines Gewichtes in einer regulierten Menge nach unten fällt. In der bevorzugten Ausführungsform wird jedoch das elektrostatische Sprühverfahren angewendet, bei welchem ein elektrostatisches Feld zwischen der Auftrageinrichtung und jedem der zylindrischen Träger 1 erzeugt wird, so daß das dielektrische Pulver 2′, welches auf eine vorbestimmte Polarität geladen ist, elektrostatisch an jeden der zylindrischen Träger 1 angezogen wird. Hierbei wird die Auftrageinrichtung 24 durch das Fördersystem 7 in einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung bewegt, und die Auftrageinrichtung 24 wird viel schneller als die Transportgeschwindigkeit des Fördersystems 4 bewegt. Bei einem solchen Aufbau kann die Ausbildung der darunterliegenden dielektrischen Schicht 2′, welche dem dielektrischen Pulver 4′ in den Fig. 5 bis 7 entspricht, in kontinuierlicher Weise durchgeführt werden. Statt der Infrarot-Heizeinrichtung 23 kann auch ein elektrischer Ofen verwendet werden.

In Fig. 25 ist eine weitere Abwandlung dargestellt, um eine darunter liegende dielektrische Schicht auf dem zylindrischen Träger 1 auszubilden. In dieser Ausführungsform verbleibt der Träger auf der ummantelten Heizeinrichtung 6 und wird in Drehung gehalten. Der Träger 1 wird in einem Luftstrom mit einer Suspension von dielektrischem Pulver 25 gehalten, welches dem Pulver 2′ in Fig. 24 und dem Pulver 4′ in Fig. 5 bis 7 entspricht. Bei dieser Ausführung haftet das dielektrische Pulver 25, das in dem Luftstrom schwebend gehalten ist, an dem Träger 1 durch Schmelzen, sobald es auf die aufgeheizte Oberfläche des Trägers 1 auftritt. Das bevorzugte Material für dieses dielektrische Pulver weist Epoxidharz, Polyesterharz, Polyimidharz und ABS-Harz auf.

In Fig. 26 ist ein System zum Erzeugen von beschichteten Elektrodenpartikeln 2a dargestellt, welche aus elektrisch leitenden Partikeln bestehen, die mit einem elektrisch isolierenden Material überzogen sind, und welche auf die Klebemittelschicht 2b bei dem in Fig. 11 dargestellten Schritt aufzubringen sind. Wie in Fig. 26 dargestellt, weist das System eine Beschichtungskammer 26a auf, die eine Menge Kupferpartikel 27a mit einem Durchmesser zwischen 74 bis 104 µ enthält; ein Luftstrom wird in diese Kammer 26 sowohl von oben als auch von unten eingeleitet, wodurch dann die Kupferpartikel 27a in der Luft schweben. Eine Spritzpistole 26b ist an einer Wandung der Beschichtungskammer 26a angebracht, um ein elektrisch isolierendes Material, wie Styrolbutylacrylat, auszustoßen, das in die Kammer 26a zerstäubt worden ist. Da die Kupferpartikel 27a in der Beschichtungskammer 26a schweben, werden sie mit dem elektrisch isolierenden Material überzogen, das in die Kammer 26a ausgestoßen worden ist. Das System ist so bemessen, daß die Verweilzeit der Partikel 27a in der Kammer 26a lang genug ist, um einen Überzug von annähernd 2 Mikron auf jedem der Partikel 27a auszubilden, bevor sie aus der Kammer 27a herauskommen. Ein Auslaßrohr 26a verläuft von der Unterseite der Beschichtungskammer 26a zu einem trogförmigen Behälter 26d, so daß die Kupferpartikel 26b, welche nunmehr mit dem Isoliermaterial in einer vorbestimmten Dicke beschichtet sind, zu dem trogförmigen Behälter 26d befördert werden. Die beschichteten Kupferpartikel, die nunmehr in dem Behälter 26d gesammelt sind, werden zu einem Rüttelsieb 26d mit einer Siebweite von etwa 100 µm bis 72 µm befördert, wo die überzogenen Kupferpartikal der gewünschten Größe ausgewählt werden. Die auf diese Weise erhaltenen, beschichteten Kupferpartikel werden nunmehr beispielsweise bei dem in Fig. 11 Schritt verwendet. Es können jedoch auch andere Beschichtungsmaterialien, wie beispielsweise Methylmetacrylat (MMA) verwendet werden.

Die Klebefestigkeit zwischen den Elektrodenpartikeln 2a und dem Klebemittel 2b kann infolge des Vorhandenseins von Styrolbutylacrylat dazwischen erhöht werden, mit welchem die Partikel 2a überzogen sind, wie in Fig. 27 grafisch dargestellt ist. Das heißt, im Vergleich zu dem Fall ohne eine Beschichtung kann durch das Vorsehen von Styrolbutylacrylat, mit welchem die Partikel 2a überzogen sind, deren Haftung an dem Klebemittel 2b erhöht werden. Entsprechend den in Fig. 27 dargestellten Versuchsergebnissen wird die größte Klebefestigkeit erhalten, wenn die Partikel mit einer sauren Spülung behandelt werden, was unter vier getesteten Vorbehandlungsverfahren ausgewählt worden ist.

Anhand von Fig. 28 bis 37 wird nunmehr ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Entwicklerträgers mit erdfreien Elektroden beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind entsprechende Bezugszeichen verwendet; um gleiche oder entsprechende Elemente zu bezeichnen, die vorher bereits beschrieben worden sind. Wie in Fig. 28 dargestellt, wird ein zylindrischer Träger 1 aus rostfreiem Stahl oder einem anderen elektrisch leitenden Material hergestellt. Nachdem die äußere Umfangsfläche des Trägers 1 entfettet worden ist, wird der Träger 1 auf die ummantelte Heizeinrichtung 6 geschoben, in deren Inneren ein spiralförmiger Heizkörper 6a untergebracht ist. Während der Träger 1 auf eine vorbestimmte Temperatur, in der dargestellten Ausführungsform vorzugsweise auf 180°C aufgeheizt wird, wird das dielektrische Pulver 4′, vorzugsweise aushärtendes Kunstharz, wie Epoxiharz, auf den Träger 1 mittels der elektrostatischen Spritzpistole 10 aufgebracht, welche parallel zu dem Träger 1 vor- und zurückbewegt wird.

Das Aufbringen des dielektrischen Pulvers 4′ wird fortgesetzt, bis das dielektrische Pulver 4′, das auf den zylindrischen Träger 1 aufgebracht worden ist, eine etwa 500 µ dicke Schicht bildet. Selbst nach der Beendigung des Aufbringens des Pulvers 4′ wird noch ein längerer Zeitabschnitt mit dem Heizen fortgefahren, damit die Schicht aus dielektrischem Pulver 4′ vollständig aushärtet, wie in Fig. 29 dargestellt ist.

Dann wird die äußere Fläche der Schicht aus dielektrischem Pulver 4′ beispielsweise mit Hilfe einer Drehbank oder einer zylindrischen Schleifeneinrichtung entfernt, wodurch dann die darunter liegende dielektrische Schicht 4 ausgebildet ist, die eine Dicke t4 vorzugsweise in der Größenordnung von 400 µ hat, wie in Fig. 30 dargestellt ist. Nach dem Reinigen der bearbeiteten äußeren Fläche der dielektrischen Schicht 4 wird der Klebstoff 2b aus einem dielektrischen Material, welches bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur aushärtet, wie Acrylurethan, gleichförmig auf die äußere Umfangsfläche der dielektrischen Schicht 4 mit Hilfe der mit Druckluft arbeitenden Aufbringeinrichtung 17 aufgebracht. Somit ist dann eine dünne Klebstoffschicht auf der darunter liegenden dielektrischen Schicht 4 in einer Dicke von t2′ aufgebracht, welche in dem Fall, daß die Elektrodenpartikel 2a, welche bei dem nächstfolgenden Schritt aufzubringen sind, einen Durchmesser zwischen 74 und 104 µ haben, vorzugsweise zwischen 3 bis 15 µ liegt.

Sobald das Klebemittel 2b aufgebracht worden ist, werden, bevor es aushärtet, eine Vielzahl Elektrodenpartikel 2a auf das Klebemittel 2b auf der dielektrischen Schicht 4 aufgebracht wie in Fig. 33 dargestellt ist. Der sich ergebende Aufbau 4 ist in Fig. 34 dargestellt, in welchem alle Elektrodenpartikel 2a teilweise in der dünnen Klebstoffschicht 2b eingebettet und richtig angeordnet sind, so daß sie mit der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Schicht 4 im Kontakt stehen. Wie vorher beschrieben, werden die Elektrodenpartikel 2a mit einem isolierenden Material beschichtet, so daß sie voneinander isoliert gehalten sein können, selbst wenn sie beliebig aufgebracht werden. Da ferner das Aufbringen der Partikel 2a stattfindet, bevor der Klebstoff aushärtet, und da die dünne Klebstoffschicht 2b im Vergleich zu der mittleren Größe der Partikel 2a verhältnismäßig dünn ist, ist dadurch verhindert, daß die Elektrodenpartikel 2a auf der dünnen Klebstoffschicht 2b schwimmen; hierdurch ist dann sichergestellt, daß alle Elektrodenpartikel 2a mit der äußeren Umfangsfläche der darunter liegenden dielektrischen Schicht 4 in Kontakt kommen. Ähnlich wie bei dem vorher beschriebenen Verfahren können die Partikel 2a aus einem beliebigen elektrisch leitenden Material bestehen; die bevorzugten Materialien weisen jedoch Kupfer, Bronze, Phosphorbronze und rostfreien Stahl auf.

Durch das Aufbringen der Elektrodenpartikel 2a, wie oben beschrieben, wird der Klebstoff 2b vollständig ausgehärtet. Zu diesem Zweck kann ein der oben beschriebenen Methoden, beispielsweise das Zuführen von Wärme, angewendet werden, um das Trocknen oder Aushärten des Klebemittels 2b zu beschleunigen. Dann wird, wie in Fig. 35 dargestellt, wieder mit Hilfe der Auftrageinrichtung 17 ein anderes Klebemittel 2b′ aufgebracht, das über der ausgehärteten dünnen Klebstoffschicht 2b mit den Partikeln 2a liegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Klebemittel 2b′ identisch mit dem ersten Klebemittel 2b; es kann sich jedoch auch von diesem unterscheiden, solange sie fest aneinander haften. Wie vorstehend beschrieben, ist ein solches zweistufiges Aufbringen von Klebemitteln von besonderer Bedeutung bezüglich der Anordnung der Partikel 2a, welche richtig in der sich ergebenden Klebstoffschicht eingebettet sind.

Der gesamte Aufbau W wird dann wieder auf die rotierende Heizeinrichtung 6 geschoben, und die Klebstoffschicht 2′ wird durch Zuführen von Wärme vollständig ausgehärtet. Bei einem solchen Aufbau kann die Klebstoffschicht 2′ in einer gleichmäßigen Dicke t2′ vorzugsweise in der Größenordnung von 150 µ ausgehärtet werden.

Danach wird, wie in Fig. 37 dargestellt, die äußere Fläche der Klebstoffschicht 2′ bearbeitet, um den Oberflächenteil der eingebetteten Partikel 2a teilweise zu entfernen, damit die eingebetteten Partikel 2a an der bearbeiteten Außenfläche frei daliegen, um dadurch die Elektrodenschicht 2 mit einer Dicke t2 festzulegen, welche gleich der Einbettungstiefe t_2A jeder der Partikeln 2a ist, da alle Partikel 2a so angeordnet sind, daß sie mit der äußeren Umfangsfläche der darunter liegenden, dielektrischen Schicht 4 Kontakt haben. Wie im einzelnen voeher schon ausgeführt, kann, solange die Dicke t2 der sich ergebenden Elektrodenschicht 2 so gesteuert ist, daß sie zwischen 52 und 62 µ liegt, daß die frei gelegte betreffende Verhältnis A_R automatisch auf 45% oder höher eingestellt werden, und alle Elektrodenpartikel 2a können mehr als zur Hälfte in der Elektrodenschicht 2 eingebettet sein; dadurch ist ein ausreichender Verankerungseffekt gewährleistet, wodurch verhindert ist, daß sich die Elektrodenpartikel leicht von der Elektrodenschicht 2 trennen können.

Wie in Fig. 37 dargestellt, wird die Bearbeitung der äußeren Umfangsfläche der Schicht 2′, um die Elektrodenschicht 2 festzulegen, mit Hilfe des Oberflächenbearbeitungsverfahrens durchgeführt, bei welchem die äußere Umfangsfläche S als Bezugsfläche verwendet wird. Eines der Oberflächenbearbeitungsverfahren, das zweckmäßigerweise anwendbar ist, ist das Feinhonverfahren. Dieser Aspekt des Verfahrens wird nunmehr im einzelnen anhand der Fig. 38 bis 41 beschrieben.

In Fig. 38 ist eine Feinhoneinheit 30 dargestellt, die an einem Schlitten B einer Drehbank gehaltert ist. Wie dargestellt, ist das Werkstück W, welches den in Fig. 36 dargestellten Aufbau hat, fest zwischen zwei Spindeln A gehalten, so daß das Werkstück W um seine Längsmittelachse gedreht werden kann. Wenn das Werkstück W in Drehung versetzt ist, wird ein Schleifstein 30a entlang des Werkstücks W bewegt, wobei er dagegen gedrückt wird, wobei eine eine Schwingbewegung in der Längsrichtung des Werkstücks W aufrecht erhalten wird, wodurch dessen Oberfläche entfernt wird. Wie dargestellt, ist der Schleifstein 30a fest an dem unteren Ende einer Steinführung 30b angebracht, die mit einem Luftzylinder 30c versehen ist, durch welchen der Schleifstein 30a auf und ab bewegt wird. Außerdem dient der Luftzylinder 30c auch als Polster, um Schwankungen aufzunehmen, welche von Unregelmäßigkeiten in der zu bearbeitenden Oberfläche herrühren können. Die Steinführung 30b ist an einem Kopf 30d angebracht, welcher mit einer (nicht dargestellten) Erregungseinrichtung versehen ist, um eine Schwingung an dem Schleifstein 30a in der Längsrichtung des Werkstücks W zu erzeugen. Hierdurch wird der Schleifstein 30a mit einer Frequenz von 1900 bis 3200 Hüben pro Minute und mit einer Amplitude von 1 bis 6 mm über die Steinführung 30b in Schwingung versetzt. Wie oben beschrieben, ist der Kopf 30d an dem Schlitten B gehaltert, welcher entlang der durch die Spindeln A festgelegten Mittellinie eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Folglich bewegen sich der Kopf 30a, die Steinführung 30b, der Schleifstein 30a synchron zusammen mit dem Schlitten B entlang des Werkstücks W mit konstanter Geschwindigkeit hin und her. Der Schleifstein 30a ist üblicherweise aus einem Pulver aus schwarzem Silikonkarbid, aus grünem Silikonkarbid, aus braunem Aluminiumoxid oder weißem Aluminiumoxid und einem Bindemittel aus Polyvinylalkohol und einem aushärtbaren Kunstharz gebildet.

Wenn die äußere Umfangsfläche der auszubildenden Elektrodenschicht 2′ mit einer solchen Feinhoneinheit 30 zu bearbeiten ist, wird das Werkstück W zuerst mit seinen beiden von den Spindeln A gehaltenen Enden in die Richtung Lage gebracht.

In diesem Fall wird ein passendes Endstück T an jedem Ende des Werkstücks W angebracht, wodurch dann das Werkstück W leicht eingesetzt werden kann und die Endteile des Werkstücks W von einer Beschädigung geschützt sind. Dann wird der Luftzylinder 30b betätigt, wodurch der Schleifstein 30a mit einem verhältnismäßig geringen Druck von üblicherweise 1 kg/cm² gegen die Umfangsfläche des Werkstücks W gedrückt wird. Dann werden die Spindeln A in Drehung gesetzt; hierauf wird dann mit der Hin- und Herbewegung des Schleifsteins 30a und dem Vorschub des Schlittens B begonnen, wodurch dann ein Feinhonen ausgeführt wird. Wenn die äußere Umfangsfläche der auszubildenden Elektrodenschicht 2′ auf diese Weise bearbeitet wird, kann eine Elektrodenschicht 2 mit einer Dicke t2 erhalten werden, welche in dem gewünschten Bereich von 52 bis 62 µ liegt, und zwar unabhängig von der Genauigkeit, mit welcher die Mittenachse des Werkstücks W durch die Spindeln A angeordnet und festgelegt ist, wie in Fig. 39a und 39b dargestellt ist.

Nunmehr wird dieser Gesichtspunkt anhand der Fig. 40a und 40b im einzelnen genauer beschrieben. Für den Fall, daß das Werkstück W so gehalten ist, daß eine Mittenachse C_W bezüglich der tragenden Mittenachse C_A, welche durch die Spindeln A festgelegt ist, um einen Betrag Δd außermittig angeordnet ist, bewegt sich die Berührungslinie H zwischen dem Schleifstein 30a und dem Werkstück W über eine Strecke auf und ab, die durch zweimal Δd festgelegt ist, wenn sich das Werkstück W um die Achse C_A dreht. Eine derartige vertikale Bewegung wird jedoch von dem Luftzylinder 30b aufgenommen, so daß der Anlagedruck zwischen dem Schleifstein 30a und dem Werkstück W im wesentlichen unverändert zwischen dem in Fig. 40a dargestellten Zustand, in welchem die Berührungsstelle H an der tiefsten Stelle angeordnet ist, und dem in Fig. 40b dargestellten Zustand, bei welchem die Berührungsstelle H an der höchsten Stelle angeordnet ist. Wenn folglich die anfängliche in Fig. 37 dargestellte, äußere Umfangsfläche S als Bezugsfläche verwendet wird, ist die Größe des Oberflächenteils, welcher bei dem Feinhonen entfernt worden ist, durch eine Dicke t_2R festgelegt, die von der ursprünglichen Außenfläche S nach innen gemessen ist; diese Dicke kann dann über der gesamten Fläche gleichförmig erhalten werden. Da in dieser Ausführungsform die auszubildende Elektrodenschicht 2′ im wesentlichen in einer gleichförmigen Dicke von 150 µ ausgebildet worden ist, sollte das Feinhonen durchgeführt werden, um den Oberflächenteil mit der Dicke t_2R zu entfernen, der zwischen 88 und 98 µ liegt. Wenn bei einem solchen Feinhonen mit Hilfe des Schleifsteins 30a der die übliche Korngröße Nr. 5000 hat, gearbeitet wird, kann eine fertige Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit in der Größenordnung von im Minimum 0,05 µm RZ erhalten werden, so daß wenn der Schwankungsbereich in der Dicke t2′ der auszubildenden Elektrodenschicht 2′ auf 10 µ oder weniger gesteuert wird, die Elektrodenschicht 2, deren Dicke t2 zwischen 52 und 62 Mirkron liegt, sich entsprechend leicht ergibt. Selbst wenn, wie in Fig. 41 dargestellt, die darunter liegende dielektrische Schicht so ausgebildet ist, daß sie wegen einer Fehlanpassung zwischen der Achse C₄ und der Mittenachse C₀ zum Zeitpunkt der Bearbeitung der dielektrischen Schicht 4 bezüglich der Mittenachse C₀ des zylindrischen Trägers 1 etwas außermittig ist, kann die Elektrodenschicht 2, deren Dicke t2 über der gesamten Oberfläche gleichförmig ist, entsprechend diesem Feinhonvorgang ständig mit höchster Präzision erhalten werden.

In Fig. 42 ist ein spitzenloses zylindrisches Schleifschema dargestellt, welches als ein alternativer Schritt zu dem vorstehend beschriebenen Feinhonen angewendet werden kann, um die Elektrodenschicht 2 festzulegen, wobei die anfängliche äußere Umfangsfläche als Bezugswert verwendet wird. Bei dieser Alternative ist das Werkstück W zwischen einer Schleifscheibe 32 und einer regulierenden Scheibe 33 angeordnet, wobei es auf einer Bearbeitungshalteschneide 34 gehalten ist; das Werkstück W wird folglich so bearbeitet, daß seine Oberfläche entfernt wird, wobei seine ursprüngliche äußere Umfangsfläche als Bezugsgröße verwendet wird. Diese Methode ist besonders vorteilhaft, wenn die äußere Umfangsfläche eines Werkstücks zu bearbeiten ist, welches einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat.

In Fig. 43 und 44 ist eine weitere alternative Methode dargestellt, um den Schritt durchzuführen, bei welchem ein Teil der äußeren Umfangsfläche entfernt wird. Auch hierbei ist wieder die ursprüngliche äußere Umfangsfläche S als eine Bezugsgröße benutzt, wie in Fig. 37 dargestellt ist. Wie in Fig. 43A dargestellt, weist die Oberflächenbearbeitungseinheit 40 einen mittleren Ständer 40a auf, an welchem eine Haltestange 40c, an deren einen Ende drehbar ein Schleifstein 40d vorgesehen ist, an einem Zapfen 40b schwenkbar gehaltert ist. Wie in Fig. 43b dargestellt, ist der Schleifstein 40b etwa becherförmig, und ist umgekehrt an einem Ende der Haltestange 40c angebracht, so daß er um eine Drehachse drehbar ist, welche im allgemeinen senkrecht zu der Drehachse C_W des Werkstücks W ist. Unter dieser Voraussetzung wird dann eine Endfläche 40d1 des becherförmigen Schleifsteins 40d in Schleifkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Werkstücks W gebracht, um dadurch die äußere Umfangsfläche des Werkstücks W zu bearbeiten und zu entfernen. Der Schleifstein 40d ist über einen endlosen Treibriemen 40e mit einem Motor 40f verbunden. Außerdem ist die Tragstange 40c an einem Ende, das dem Ende gegenüberliegt, an welchem der Schleifstein 40d angebracht ist, mit einem Gewicht 40g versehen; ferner ist zum Ausgleich ein Reguliergewicht 40h vorgesehen, das in einer vorgegebenen Lage entlang der Längsrichtung der Tragstange 40c einstellbar ist. Durch Einstellen der Lage des Gewichts 40h an der Tragstange 40c kann der Anlagedruck zwischen dem Schleifstein 40d und dem Werkstück W entsprechend eingestellt werden. Ferner ist die Anordnung so ausgelegt, daß die Oberflächenbearbeitungseinheit 40 parallel zu dem Werkstück W hin- und herbewegt wird, so daß der Schleifstein 40d entlang des Werkstücks W bewegt wird, wobei er an diesem anliegt. In der Praxis ist, wie in Fig. 43c dargestellt, die Oberflächenbearbeitungseinheit 40 an dem Schlitten einer Drehbank angebracht, und das Werkstück W wird durch Spindel A gehalten, welche um ihre Längsmittelachse gedreht werden. Unter dieser Voraussetzung wird dann der Schleifstein, wobei er um seine Achse C_B gedreht wird, entlang des in Drehung versetzten Werkstücks W bewegt, wobei er gegen dieses gedrückt wird, so daß die äußere Umfangsfläche des Werkstücks W gleichförmig geschliffen wird.

Wenn, wie vorstehend beschrieben, die Bearbeitung durchgeführt ist, weist die Elektrodenschicht 2 die gewünschte Dicke t2 auf, welche zwischen 52 und 62 µ liegt, wie in Fig. 39a und 39b dargestellt ist, und zwar unabhängig von der Drehachse des Werkstücks W, welche durch die Spindeln A festgelegt ist. Für den Fall daß, wie in Fig. 44a und 44b dargestellt ist, die tragende Achse C_A, welche durch die Spindeln A festgelegt ist, welche das Werkstück W halten, um eine Größe Δd außermittig von der Mittenachse C_W des Werkstücks W ist (wobei genauer gesagt die Achse C_W der Tragachse des Werkstücks W dann entspricht, wenn die äußere Fläche der dielektrischen Schicht 4 bearbeitet ist), bewegt sich die Berührungslinie H zwischen dem Schleifstein 40d und dem Werkstück 14 über eine Strecke von zweimal Δd auf und ab. Da jedoch die Haltestange 40c an dem Drehzapfen 40b schwenkbar gehaltert ist und durch die Gewichte 40g und 40h ausgeglichen ist, wird die Haltestange 40c entsprechend diesen Schwankungen verschwenkt, so daß der Anlagedruck zwischen dem Schleifstein 40d und dem Werkstück W im wesentlichen konstant gehalten werden kann, selbst wenn sich die Berührungslinie H zwischen dem untersten in Fig. 44a dargestellten Pegel und dem höchsten in Fig. 44b dargestellten Pegel bewegt. Folglich wird, wie in Fig. 37 dargestellt, der Oberflächenteil der auszubildenden Elektrodenschicht 2′ in einer Dicke t_2R, welche von der ursprünglichen äußeren Umfangsfläche S aus gemessen worden ist, gleichförmig über die gesamte Fläche entfernt.

Da in der dargestellten Ausführungsform die auszubildende Elektrodenschicht 2′ in einer gleichförmigen Dicke t2′ von etwa 150 µ ausgebildet ist, braucht nur das Oberflächenabtragen durchgeführt werden, so daß dann die entfernte Dicke T_2R zwischen 88 und 98 µ liegt. Mit diesem Oberflächenbearbeitungsverfahren können allle die Vorteile erhalten werden, welche bezüglich der Fig. 4 in Verbindung mit dem vorherigen Oberflächenbearbeitungsverfahren beschrieben worden sind.

Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann das Aufbringen von Klebemittel nach irgendeinem anderen Verfahren, beispielsweise einem Tauchverfahren durchgeführt werden.

Claims (30)

1. Verfahren zum Herstellen eines Entwicklerträgers für eine Entwicklungseinrichtung, in welcher Tonerpartikel zum Entwicklen eines elektrostatischen, latenten Bildes verwendet werden, bei dem zunächst ein zylindrischer Träger aus elektrisch leitendem Material hergestellt wird, der um seine Längsmittellinie drehbar ist, dann auf dem Träger mehrere zueinander konzentrische Schichten angeordnet werden, wobei die äußerste Schicht aus einem dielektrischen Material besteht, in welches verteilt elektrisch voneinander isolierte Elektrodenpartikel entlang der gesamten Umfangsfläche der äußersten Schicht eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) an den zylindrischen Träger (1) ein erstes Bezugspotential angelegt wird,
• b) ein Pulver eines ersten dielektrischen Materials (4), das auf eine vorbestimmte Polarität geladen worden ist, auf die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Trägers (1), welcher in Drehbewegung gehalten ist und zumindest auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt wird, von einer Aufbringeinrichtung (10) aus aufgebracht wird, um dadurch eine erste Schicht aus dem ersten dielektrischen Material (4) in einer vorbestimmten Dicke auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Trägers (1) auszubilden, wobei die Aufbringeinrichtung (10) elektrisch an ein zweites Bezugspotential angeschlossen ist, wodurch ein elektrisches Feld zwischen dem zylindrischen Träger (1) und der Aufbringeinrichtung (10) erzeugt wird, daß
• c) die erste Schicht dann ausgehärtet wird, und daß
• d) auf der ersten Schicht dann eine Elektrodenschicht (2) ausgebildet wird, die eine zweite, auf der ersten Schicht ausgebildete dielektrische Schicht (2b) und Elektrodenpartikel (2a) aufweist, die in die zweite Schicht (2b) eingebettet und teilweise an der äußeren Umfangsfläche der zweiten Schicht (2b) freigelegt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Material der ersten Schicht Epoxiharz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizen des zylindrischen Träger (1) dadurch durchgeführt wird, daß er auf eine ummantelte Heizeinrichtung (6) aufgebracht wird, welche horizontal angeordnet und in Drehung versetzt wird, wobei die ummantelte Heizeinrichtung (6) einen im allgemeinen zylindrischen Mantel und ein Heizelement (6a) aufweist, das in dem Mantel untergebracht ist und Wärme erzeugt, wenn elektrischer Strom hindurchfließt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Mantels der Heizeinrichtung (6) kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Trägers (1), so daß die ummantelte Heizeinrichtung (6) und der zylindrische Träger (1), welcher lose auf der Heizeinrichtung (6) sitzt, sich mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufbringeinrichtung (10) eine Spritzpistole verwendet wird, wobei die Spritzpistole mit Hilfe einer Antriebseinrichtung (14) parallel zu dem zylindrischen Träger (1) und entlang dessen Längsrichtung hin- und herbewegt wird und wobei eine Zuführeinrichtung (16) Druckluft mit einer Suspension des Pulvers der Spritzpistole zuführt und eine Spannungsversorgung das zweite Potential an die Spritzpistole anlegt, wobei die Spritzpistole das Pulver aufbringt, das in Luft schwebend gehalten ist und auf einer vorbestimmten Polarität bezüglich des zylindrischen Trägers (1) gehalten ist, während es parallel zu dem Träger (1) hin- und herbewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden der Elektrodenschicht (2) ein erstes Klebemittel aus einem zweiten dielektrischen Material auf die darunter liegende erste dielektrische Schicht aufgebracht wird, um eine erste Schicht aus dem Klebemittel auf der darunter liegenden ersten dielektrischen Schicht auszubilden, daß die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste Klebstoffschicht aufgebracht werden bevor diese aushärtet, damit die Elektrodenpartikel (2a) in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der darunter liegenden ersten dielektrischen Schicht kommen, wobei sie teilweise in die erste Klebstoffschicht eingebettet sind, und daß ein zweites Klebemittel aus einem dritten dielektrischen Material aufgebracht wird, das auf die erste Klebstoffschicht und die Elektrodenpartikel (2a) aufzubringen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Träger (1) horizontal und in Drehbewegung gehalten wird, während die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste Klebstoffschicht aufgebracht wird, und daß die Aufbringeinrichtung (10) zum Aufbringen der Elektrodenpartikel (2a) parallel zu dem Träger (1) hin- und herbewegt wird, wobei die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste dielektrische Schicht aufgrund ihres Eigengewichts unter dem Einfluß der Schwerkraft nach und nach herunterfallen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Träger (1) unter einem Winkel bezüglich der Horizontalen schräggestellt und in Drehung gehalten wird, während die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste dielektrische Schicht aufgebracht werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht aus einem ersten dielektrischen Klebemittel auf der ersten dielektrischen Schicht in einer vorbestimmten Dicke ausgebildet wird; die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste Klebstoffschicht aufgebracht werden, bevor die erste Klebstoffschicht aushärtet, damit die Elektrodenpartikel (2a) in Kontakt mit der darunter liegenden ersten dielektrischen Schicht kommen; die erste Klebstoffschicht dann ausgehärtet wird und eine zweite Schicht aus einem zweiten dielektrischen Klebemittel auf der ersten Klebstoffschicht und den Elektrodenpartikeln (2a), die teilweise in der ersten Klebstoffschicht eingebettet sind, in einer vorbestimmten Dicke ausgebildet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpartikel (2a) kugelförmig sind und einen Durchmesser haben, der im Bereich zwischen 74 und 104 µm liegt, und daß die vorbestimmte Dicke der ersten dielektrischen Klebstoffschicht in einem Bereich zwischen 4 und 5 µm liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten dielektrischen Klebemittel aus demselben Material bestehen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, welches die ersten und zweiten dielektrischen Klebemittel bildet, Acrylurethan aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, welche zumindest bei dem Schmelzpunkt des ersten dielektrischen Materials (4) liegt, solange die erste Klebstoffschicht ausgebildet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste dielektrische Material (4) ein Epoxiharz in Pulverform ist, und daß die vorbestimmte Temperatur annähernd 180°C ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein erstes dielektrisches Material (4) auf den zylindrischen Träger (1) in einer ersten vorbestimmten Dicke aufgebracht wird;
ein Teil der Oberfläche des ersten dielektrischen Materials (4), das auf den zylindrischen Träger (1) aufgebracht worden ist, nachdem es ausgehärtet ist mit Hilfe eines ersten Schneidwerkzeugs (B) entfernt wird, während der Träger (1) unter Zuhilfenahme von zwei Zentrierteilen (5) in Drehbewegung gehalten wird, die an den beiden Enden des Trägers (1) angebracht sind, um dadurch die erste dielektrische Schicht in einer ersten gewünschten Dicke auszubilden;
eine erste Schicht aus einem ersten dielektrischen Klebemittel auf der ersten dielektrischen Schicht in einer zweiten vorbestimmten Dicke ausgebildet wird;
die Elektrodenpartikel (2a) auf der ersten dünnen Klebstoffschicht aufgebracht werden, so daß die Elektrodenpartikel (2a) in Kontakt mit der darunter liegenden ersten dielektrischen Schicht kommen, wobei sie teilweise in die erste dünne Klebstoffschicht eingebettet sind, bevor das erste dielektrische Klebemittel aushärtet;
eine zweite dünne Schicht aus einem zweiten dielektrischen Klebemittel auf der ersten Klebstoffschicht und den Elektrodenpartikeln (2a) ausgebildet wird, ein Teil der Oberfläche der zweiten dünnen Klebstoffschicht und ein Teil der Elektrodenpartikeln (2a), nachdem die zweite dünne Klebstoffschicht ausgehärtet ist, mit einem zweiten Schneidwerkzeug entfernt wird, wobei der Träger (1) unter Zuhilfenahme der beiden Zentrierteile (5) die an den beiden Enden des Trägers (1) angebracht sind, in Drehung gehalten wird, wodurch die zweite dielektrische Schicht (2b) mit einer zweiten geforderten Dicke ausgebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Zentrierteile (5) zu deren Mitte hin einen nach innen konvergenten Konus aufweist, welcher mit einer Spindel (M) einer Bearbeitungsmaschine, wie einer Drehbank, in Anlage bringbar ist.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Zentrierteile (5) mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, welcher in das entsprechende Ende des zylindrischen Trägers (1) mit Pressung eingesetzt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Träger (1) an jedem Ende mit einem sich nach innen ausweitenden, konischen Abschnitt versehen ist, um dadurch das Anbringen und Abnehmen jedes der Zentrierteile (5) an und von dem zylindrischen Träger (1) zu erleichtern.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schicht aus dem ersten dielektrischen Material (4) auf dem elektrisch leitenden zylindrischen Träger (1) ausgebildet wird;
die erste dielektrische Schicht ausgehärtet wird;
eine Außenfläche der ausgehärteten ersten dielektrischen Schicht bearbeitet wird, damit sie die vorbestimmte Dicke aufweist;
eine erste Schicht aus einem ersten dielektrischen Klebemittel auf der ersten dielektrischen Schicht mit einer ersten vorbestimmten Dicke ausgebildet wird;
die Elektrodenpartikel (2a) auf die erste Klebstoffschicht aufgrund ihres Eigengewichts unter dem Einfluß der Schwerkraft aufgebracht werden;
die erste Klebstoffschicht ausgehärtet wird;
eine zweite Schicht aus einem zweiten dielektrischen Klebemittel auf der ersten Klebstoffschicht und den Elektrodenpartikeln (2a) ausgebildet wird;
die zweite Klebstoffschicht ausgehärtet wird, um dadurch eine auszubildende Elektrodenschicht (2′) zu schaffen, welche aus der ersten und zweiten Klebstoffschicht und den Elektrodenpartikeln (2a) besteht, und eine Außenfläche der auszubildenden Elektrodenschicht (2′) bearbeitet wird, um dadurch die Elektrodenschicht (2) mit einer zweiten vorbestimmten Dicke festzulegen, wobei die Elektrodenpartikel (2a) teilweise an der bearbeiteten Außenfläche freigelegt sind.

20. Verfahren nach Anspruch 1, 9 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) mit Erde verbunden ist, und daß die Aufbringeinrichtung (10) mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist, damit das Pulver auf eine vorbestimmte Polarität aufgeladen wird, so daß dann das geladene Pulver elektrostatisch an den Träger (1) angezogen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringeinrichtung (10) mit einer einen Luftstrom erzeugenden Quelle verbunden ist, welche einen Luftstrom, in welchem das Pulver schwebend gehalten ist, mit Druck der Aufbringeinrichtung (10) zuführt.

22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpartikel (2a) im Durchmesser zwischen 74 und 104 µm liegen, und daß die erste Klebstoffschicht gleichförmig mit einer Dicke im Bereich zwischen 3 und 15 µm ausgebildet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elektrodenpartikel (2a) aus Kupfer besteht, und daß die ersten und zweiten dielektrischen Klebemittel Acrylurethan sind.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferpartikel mit einem elektrisch isolierenden Material überzogen werden.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material Styrolbutylacrylat ist.

26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material Methylmetaacrylat ist.

27. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung durch ein Feinhonverfahren durchgeführt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung mittels eines spitzenlosen, zylindrischen Schleifverfahrens durchgeführt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeiten mit Hilfe eines umgekehrten becherförmigen Schleifelements (40d) durchgeführt wird, das an seinem Randteil eine Schleiffläche aufweist und so angetrieben wird, daß es sich um eine Mittenachse (C_B) dreht, welche genau senkrecht zu der äußeren Fläche der auszubildenden Elektrodenschicht (2′) verläuft, und das Schleifelement (40d) entlang dieser äußeren Fläche bewegbar ist.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifelement (40d) während der Bearbeitung mit einem vorbestimmten Anlagedruck gegen den Träger (1) gedrückt wird.