DE3439280A1

DE3439280A1 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3439280A1
Application number: DE19843439280
Authority: DE
Inventors: Takashi Kawasaki Shimazaki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3439280C2; US4566402A; JPS6093469A

Description

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig" ^:-"--~ '~r : Patentanwälte

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Kawasaki-shi / Japan KSio?München 80

Tel 089/982085-87 Telex 0529802 hnk'd Telegramm ellipsoid Telefax (Gr. 2H-3)
089/981426

MYT-59P413-2 Hz/ld 26. Oktober 1984

Entwicklungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines auf einem Bildaufnahmeelement erzeugten elektrostatischen Latentbilds mittels eines Entwicklers. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Entwicklerträger, wobei an eine Fläche desselben ein elastisches Element andrückt und wobei auf der Oberfläche des Entwicklerträgers bei dessen Bewegung durch das elastische Element eine Entwicklerschicht ausgebildet wird, die zum Bildträger oder -aufnahmeelement in Gegenüberstellung bringbar und mit welcher das Latentbild entwickelbar ist.

Bei bisherigen Entwicklungsvorrichtungen unter Verwendung eines Einkomponenten-Entwicklers wird zur Ausbildung einer Entwicklerschicht auf einem Entwicklerträger eine elastische, aus Urethangummi oder rostfreiem Stahl hergestellte Klinge an die Ober- oder Mantelfläche des Entwicklerträgers angedrückt. Bei Verwendung z. B. eines nicht-magnetischen Entwicklers wird dieser durch die Reibung zwischen der elastischen Klinge und dem Entwicklerträger aufgeladen. Zur Erzeugung eines einwandfreien sichtbaren Bilds muß dabei der Entwickler gleichmäßig auf ein vorgesehenes Potential aufgeladen werden. Die Berührungs(flächen)breite zwischen der elastischen Klinge und dem Entwicklerträger muß dabei auf einen großen Wert einstellbar sein.

Bei den bisherigen Entwicklungsvorrichtungen ist es jedoch sehr schwierig, die Berührungs(flächen)breite zwischen der elastischen Klinge und dem Entwicklerträger auf die gewünschte Größe einzustellen. Wenn z.B. ein von ihren Randkantenbereichen verschiedener Mittelbereich der elastischen Klinge in feste Flächenberührung mit dem Entwicklerträger gebracht wird, kann diese Berührungs(flächen)breite (oder Anlagefläche) bis zu einem bestimmten Grad vergrößert werden.Dabei wird aber der Berührungsdruck zwischen Klinge und Entwicklerträger

zu groß. Insbesondere bei Verwendung eines zylindrischen Entwicklerträgers eines verkleinerten Durchmessers wird es noch schwieriger, die Berührungs(flächen)breite zwischen Klinge und Entwicklerträger groß einzustellen. 5

Im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Gegebenheiten liegt damit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, bei der auch im Fall eines zylindrischen Entwicklerträgers eines kleinen Durchmessers die Berührungs(flächen)breite zwischen einer elastischen Klinge und dem Entwicklerträger groß eingestellt und damit ein einwandfreies sichtbares Bild durch Reibungs-Aufladung eines Entwicklers auf ein vorgesehenes Potential erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüche gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß besteht eine elastische Klinge aus einer vorrichtungsfesten Platte und einer Andruckplatte, die am einen Ende aneinander befestigt sind, wobei die Andruckplatte gegen einen Entwicklungsträger andrückt.

Im folgenden sind eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und eine Abwandlung derselben anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Kopiergeräts unter Verwendung einer Entwicklungs

vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht der Entwicklungsvorrichtung gemäß Fig. 2 und

* Fig. 4 eine Fig. 3 ähnelnde Darstellung einer

Abwandlung der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung.

im folgenden ist zunächst ein die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung verwendendes Bilderzeugungsgerät, z.B. ein Kopiergerät, anhand der Schnittansicht von Fig. 1 näher beschrieben.

Im Mittelbereich eines Gehäuses 1 des Kopiergeräts gemäß Fig. 1 ist ein BiIdaufnehmer oder -träger, z.B. eine photoleitende Trommel 2 aus Selen, auf deren Mantelfläche ein elektrostatisches Latentbild erzeugbar ist, drehbar gelagert. Um diese Trommel 2 herum angeordnet sind eine Lampe 4 und ein konvergierendes Lichtübertragungselement 5 zum optischen Abtasten einer auf einen waagerecht hin- und hergehend geführten Vorlagenträger 3 aufgelegten Papier-Vorlage und zur Erzeugung eines dem Vorlagenbild entsprechenden elektrostatischen Latentbilds (oder latenten Ladungsbilds) auf der Mantelfläche der photoleitenden Trommel 2, eine Entladungslampe 6 zum Entladen der Mantelfläche der Trommel 2 vor der Erzeugung des Vorlagen(latent)bilds auf ihr, eine Aufladeeinheit 7 zum gleichmäßigen Aufladen der Mantelfläche der Trommel 2 nach ihrer Entladung und eine erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung 8 zum selektiven Anlagern (flying) eines Entwicklers an das Latentbild auf der Trommel-Mantelfläche zwecks Entwicklung desselben. Die Entwicklungsvorrichtung 8 erzeugt mithin auf der Mantelfläche der photoleitenden Trommel 2 ein sichtbares Bild.

An der einen, gemäß Fig. 1 rechten Seite des Gehäuses ist ein Papier-Zufuhrteil 10 vorgesehen, der eine herausnehmbar in die eine Seite des Gehäuses 1 einsetzbare Papier-Kassette 11, eine Papier-Zufuhrrolle 12, die mit dem jeweils obersten Papier-Blatt P in der Kassette 11 in Abrollberührung steht und die Blätter P

in vereinzeltem Zustand in das Gehäuse 1 hinein zu fördern vermag, und eine Papier-Umleitführung 13 für von Hand erfolgende Papierzufuhr oder -eingabe umfaßt. Jedes vom Zufuhrteil 10 zugelieferte Blatt P wird durch zwei Ausrichtrollen 15 bezüglich des Zufuhrtakts reguliert und in einem übertragungsabscl nitt in Abrollberührung mit der photoleitenden Trommel 2 transportiert.

Um die photoleitende Trommel 2 herum sind weiterhin eine Vorübertragungs-Aufladeeinheit 9, eine Übertragung-Auf ladeeinheit 16 zum Übertragen des Entwicklers auf das Papier-Blatt P zwecks Erzeugung eines sichtbaren Bilds auf diesem und eine Trenn-Aufladeeinheit 17 zum Trennen des Blatts P von der Trommel 2 nach der Bildübertragung angeordnet. Der Ubertragungsabschnitt ist zwischen der Trommel 2 und der Übertragung-Aufladeeinheit 16 festgelegt. Nach der Übertragung des (sichtbaren) Entwicklerbilds auf das Blatt P wird dieses mittels eines Förderbands 19 zu einer Fixiereinheit 20 überführt. Der (das) Entwickler(bild) wird dabei durch von zwei Heizwalzen 21, welche die Fixiereinheit 20 bilden, erzeugte (n) Druck und Wärme fixiert. Anschließend wird das Blatt P durch zwei Ausgaberollen 22 auf ein Fach 23 ausgetragen. Nach dem Übertragungsvorgang wird der auf der Mantelfläche der photoleitenden Trommel 2 zurückbleibende Entwickler durch eine Reinigungseinheit 18 entfernt.

Im folgenden ist die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung 8 anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Die Entwicklungsvorrichtung 8 weist ein Gehäuse 34 auf, das einen nicht-magnetischen Entwickler enthält und das seinerseits eine Rückplatte 30, eine von dieser beabstandete Frontplatte 31 sowie an beiden Seitenabschnitten der Platten 30 und 31 befestigte Seitenplatten 32 und 33 aufweist. Das Gehäuse 34 ist an Ober- und

Unterseite offen und weist an seiner oberseitigen Öffnung 34A einen aufklappbaren Deckel 41 auf. Bei aufgeklapptem Deckel 41 kann Entwickler durch die oberseitige Öffnung 34A eingefüllt werden. Im Bereich einer unterseitigen Öffnung 34B des Gehäuses 34 ist ein Entwicklerträger, z. B. eine Entwicklungswalze 35 aus Aluminium oder rostfreiem Stahl angeordnet, die den Entwickler auf ihrer Mantelfläche trägt und die in den beiden Seitenplatten 32 und 33 drehbar gelagert ist.

An der Innenfläche der Rückplatte 30 ist eine Abstreifklinge 42 angeordnet. Im Gehäuse 34 der Entwicklungsvorrichtung ist eine Rühreinheit zum Umwälzen des Ent-5 Wicklers T drehbar angeordnet. Zudem erstreckt sich die Unterkante der Frontplatte 31 bis zu einer Stelle nahe der Entwicklungswalze 35, um damit auf noch zu beschreibende Weise als Entwickler-Regulierelement 44 zu wirken.

An der Frontplatte 31 ist mittels eines Klingen-Halters 37 eine elastische Klinge 36 angebracht, die aus zwei elastischen Lagen oder Platten 36a, 36b aus z.B. Silikon-Butadien-Gummi oder -Kautschuk (Härtegrad 40 - 90), Urethangummi, rostfreiem Stahl, Phosphorbronze (Dicke etwa 0,01 - 0,5 mm) oder Urethanfolie besteht. Die beiden elastischen Platten 36a, 36b sind über eine Klebebreite von 5 mm oder weniger so miteinander verklebt, daß sich ihre einen Enden überlappen. Die obere _ elastische Platte 36a dient als (vorrichtungs)feste Platte, während die untere elastische Platte 36b eine Berührungs- oder Andruckplatte bildet. Das andere Ende der Platte 36a ist über den Halter 37 mittels Schrauben 37a an der Frontplatte 31 so angebracht, daß ihre Unterseite mit einem vorgeschriebenen Druck an der Mantel-

fläche der Entwicklungswalze 35 anliegt, um diese Mantelfläche mit dem Entwickler T zu beschichten. Es ist zu beachten, das das andere Ende der Andruckplatte

36b am unteren Ende der Frontplatte 31 anliegt. Der Berührungsdruck zwischen elastischer Klinge 36 und Entwicklungswalze 35 kann durch Änderung der Lage des Klingen-Halters 37 fein eingestellt werden. 5

Der der Entwicklungswalze"35 gegenüberstehende ^lächenteil der elastischen Klinge 36 steht mit ersterer in Flächenberührung. Die Berührungs- oder Andruckfläche zwischen der Klinge 36 und der Entwicklungswalze 35 ist daher breiter als bei der bisherigen Konstruktion, bei welcher der freie Endabschnitt der Klinge an die Entwicklungswalze andrückt. Eine Feineinstellung des Berührungsdrucks gegen die Entwicklungswalze 35 ist somit einfach vorzunehmen, und der Berührungsdruck kann gleichmäßig eingestellt werden. Außerdem kann dabei der Entwickler während einer längeren Zeit einer Reibung unter dem Berührungsdruck ausgesetzt werden, so daß er gleichmäßige und ausreichend große elektrische Ladungen erhält.

Die Entwicklungsvorrichtung 8 ist in einer solchen Position angeordnet, daß die auf der Entwicklungswalze 35 gebildete Entwicklerschicht nicht mit der photoleitenden Trommel 2 in Berührung kommt. Ein Spalt G zwischen Entwicklungswalze und der Trommel 2 hängt von der Teilchengröße des Entwicklers und der Dicke der Entwicklerschicht ab. Zur Gewährleistung einer einwandfreien Übertragung oder Anlagerung des Entwicklers zwecks Erzeugung eines sichtbaren Bilds hoher Güte muß der Spalt G möglichst klein gehalten werden. Der Spalt G kann aber nur dann verkleinert werden, wenn die Entwicklerschicht auf der Entwicklungswalze 35 sehr dünn ist. Der Teilchengrößenbereich des verwendeten Entwicklers hängt von der Auflösung

3g des gewünschten Bilds ab. In der Praxis besitzt daher der Spalt G zwischen Entwicklungswalze und Trommel 2 eine Weite von etwa 50 - 400 μια. In diesem Fall kann die dünne Schicht eine Einzel(teilchen)-

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schicht oder eine Mehrlagenschicht mit bis zu sechs oder sieben Teilchenlagen des Entwicklers sein.

Zur genauen Aufrechterhaltung der Weite des Spalts G sind an der Welle der Entwicklungswalze 35 zwei Spalteinstellrollen 39 mit dieser Welle mitdrehbar angebracht. Die Spalteinstellrollen 39 kommen mit den beiden Seitenbereichen der Mantelfläche der photoleitenden Trommel 2 oder mit nicht dargestellten Gegenrollen auf der Welle der Trommel 2 in Berührung, um auf diese Weise den Mittenabstand zwischen Trommel 2 und Entwicklungswalze 35 konstantzuhalten. Eine Stromquelle 40 zum Anlegen einer Spannung an die Entwicklungswalze 35 zwecks Erzeugung eines elektrischen Felds zwischen der photoleitenden Trommel 2 und der Entwicklungswalze 35 besteht im allgemeinen aus einer Gleichspannungsquelle oder eine modifizierten (deviated) Wechselspannungsquelle. Die für die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung 8 nicht unbedingt erforderliche Stromquelle 40 dient zur Erleichterung der Anlagerung des auf der Entwicklungswalze 35 befindlichen Entwicklers an die Mantelfläche der Trommel 2 durch Erzeugung des elektrischen Felds dazwischen. Der auf der Entwicklungswalze 35 reibungsmäßig (triboelektrisch) aufgeladene Entwickler wird auf die Mantelfläche der Trommel 2 lediglich durch elektrostatische Anziehung aufgrund der Latentbildladungen auf dieser Mantelfläche übertragen bzw. an di-ese angelagert.

Im folgenden sind Arbeits- und Wirkungsweise der beschriebenen Entwicklungsvorrichtung erläutert.

Die Entwicklungsvorrichtung 8 wird mit dem Entwickler T gefüllt. Die Entwicklungswalze 35 wird in Richtung des Pfeils W1 in Fig. 3 in Drehung versetzt, wobei der Entwickler T aufgrund der Mitnahmekraft, des Gewichts des Entwicklers und der gegenseitigen Reibung

aus dem Gehäuse 34 in Richtung des Pfeils W1 transportiert bzw. mitgenommen wird. Auf diese Weise gelangt der Entwickler T unter einem Berührungsdruck zwischen die Andruckplatte 36b und die Ent-Wicklungswalze 35. Da andererseits der Abschnitt der Andruckplatte 36b im Bereich des Verklebungsab.:chnitts mit der festen Platte 36a, mit welcher erstere die elastische Klinge 36 bildet, an die Entwicklungswalze 35 andrückt, steht die Andruckplatte 36b über eine

YQ ausreichend breite Berührungsfläche mit der Entwicklungswalze 35 in Andruckberührung. Der unter dem Berührungsdruck zwischen die elastische Klinge 36 und die Entwicklungswalze 35 eingeführte Entwickler T wird daher durch Reibung auf ein gewünschtes oder vorge-

,c sehenes Potential aufgeladen, wenn er bei seinem Durchlauf diesem Berührungsdruck unterworfen wird. Zudem wird hierdurch eine gleichmäßig dünne Schicht des Entwicklers T auf der Mantelfläche der Entwicklungswalze 35 erzeugt. Bei der Drehung der Entwicklungswalze

2Q 35 gelangt diese dünne Schicht des Entwicklers T in Gegenüberstellung zur photoleitenden Trommel 2. In diesem Gegenüberstellungsbereich wird der Entwickler T einer elektrostatischen Kraft von der Trommel 2 (her) unterworfen, so daß die der Anziehungskraft der Trommel

_c 2, welche die Anziehungskraft der Entwicklungswalze 35 übersteigt, ausgesetzten Entwicklerteilchen fortlaufend in den Spalt G eintreten und nach Maßgabe des Latentbildpotentials der photoleitenden Trommel 2 an diese angelagert werden; auf diese Weise wird das - Latentbild sichtbar gemacht (entwickelt). Der nicht an die Trommel 2 angelagerte und auf der Entwicklungswalze 35 verbleibende Entwickler wird durch letztere weitertransportiert und durch die Entwickler-Abstreifklinge 42 von der Entwicklungswalze 35 abgestreift und in die Entwicklungsvorrichtung 8 abgeworfen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht die elastische Klinge 36 aus der festen Platte und der

Andruckplatte in Form zweier elastischer Platten 36a, 36b, wobei die Andruckplatte 36b gegen die Entwicklungswalze 35 andrückt. Die Berührungs(flächen)breite zwischen Andruckplatte 36b und Entwicklungswalze 35 kann mithin ohne weiteres in Abhängigkeit vom Berührungsdruck auf einen großen Wert eingestellt werden. Demzufolge kann der Entwickler der Reibung aufgrund des Berührungsdrucks über eine längere Zeit hinweg ausgesetzt und daher gleichmäßig aufgeladen werden. Zudem kann der Entwickler in Form einer dünnen Schicht auf die Entwicklungswalze 35 aufgebracht werden. Infolgedessen kann der Entwickler leicht den Spalt G zwischen Entwicklungswalze 35 und photoleitender Trommel 2 überspringen, so daß eine einwandfreie Bilderzeugung bzw. -entwicklung gewährleistet wird. Da die Breite der Berührungsfläche, wie erläutert, groß eingestellt werden kann, kann mit einer Verkleinerung des Durchmessers der Entwicklungswalze 35 insgesamt eine kompakt gebaute Entwicklungsvorrichtung 8 realisiert werden.

Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Vielmehr veranschaulicht Fig. 4 eine Abwandlung dieser Ausführungsform., bei welcher die elastische Klinge aus einer einzigen elastischen Lage oder Platte 4 3 aus demselben Werkstoff wie feste Platte 36a und Andruckplatte 36b bei der vorher beschriebenen Ausführungsform besteht. Gemäß Fig. 4 ist die elastische Platte 43 praktisch in ihrem Mittelbereich umgebogen bzw. gefaltet, wobei ihre oberen und unteren Abschnitte 4 3a bzw. 4 3b als feste Platte 36a bzw. Andruckplatte 36b wirken. Bei dieser elastischen Platte 4 3 ist die vordere oder obere Kante des oberen Abschnitts 43a an der Frontplatte 31 angebracht, während der Mittelbereich des unteren Abschnitts 4 3b an die Entwicklungswalze 35 andrückt. Die vordere oder freie Kante des unteren Abschnitts 43b wird " durch ein an der Frontplatte 31 angebrachtes Stützelement 44 zur Entwicklungswalze 35 hinjgedrückt. Bei

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dieser Abwandlung wird ein in der Nähe der Biegungsoder Knickstelle der elastischen Platte 43 befindlicher Abschnitt an die Entwicklungswalze 35 angedrückt, so daß auf die in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Weise die Berührungs(flächen)breite einfach vergrößert werden kann.

Mit der Erfindung wird somit eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen, bei der auch bei Verwendung eines Entwicklerträgers eines kleinen Durchmessers die Berührungs(flächen)breite zwischen einer elastischen Klinge und dem Entwicklerträger groß eingestellt werden kann und ein Entwickler zur Gewährleistung einer einwandfreien Latentbild-Entwicklung auf ein gewünschtes oder vorgesehenes Potential aufgeladen Wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Entwicklungsvorrichtung mit

ein-em Entwicklerträger (35) zur Aufnahme eines Ent-Wicklers (T) auf seiner Oberfläche, einem Gehäuse (34) zur Aufnahme des Entwicklers (T) und zu seiner überführung zum Enbwicklerträger (35) sowie

einem elastischen Element (36; 43), das in einer

IQ Richtung an die Oberfläche des Entwicklerträgers (35) andrückt und Entwickler (T) auf diese Oberfläche aufbringt, um auf der Oberfläche des Entwicklerträgers (35) eine Schicht des Entwicklers (T) auszubilden, die mit einem vorbestimmten Abstand in Gegenüber-

jg stellung zu einem Bildaufnahmeelement (2) bringbar ist, um den Entwickler (T) an ein auf dem Bildaufnahmeelement (2) erzeugtes Latentbild anzulagern, dadurch gekennzeichnet, daß
das elastische Element (36; 43) eine (vorrichtungs—)

2Q feste Platte (36a; 43a) und eine Andruckplatte (36b; 43b) umfaßt, die am einen Ende aneinander befestigt bzw. fest miteinander verbunden sind, daß das andere Ende der festen Platte (36a; 43a) am Gehäuse (34) angebracht ist und daß ein Mittelbereich der

₂p- Andruckplatte (36b; 43b) gegen die Oberfläche des Entwicklerträgers (35) andrückt.

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Platte (36a)

__ und die Andruckplatte (36b) aus getrennten elastischen Platten hergestellt und am einen Ende miteinander verklebt sind.

3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch „ gekennzeichnet, daß ein nahe dem Klebeverbindungsbereich mit der festen Platte (36a) befindlicher Abschnitt der Andruckplatte (36b) gegen die Oberfläche des Entwicklerträgers (35) andrückt.

* 4. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Platte (43a) und die Andruckplatte (43b) jeweils aus einem umgebogenen bzw. gefalteten Teil einer einzigen elastischen Platte geformt sind, deren Teile durch Umbiegen oder Falten der einzigen elastischen Platte praktisch in ihrem MitteIb'ereicht ausgebildet sind.

5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein nahe ihrer Biegestelle befindlicher Abschnitt der Andruckplatte (43b) gegen die Oberfläche des Entwicklerträgers (35) andrückt.

6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Gehäuse (34) angebrachtes Stützelement (44) vorgesehen ist, welches eine vordere oder freie Kante der Andruckplatte (43b) zum Entwicklerträger (35) hin vorbelastet.