DE3705341A1

DE3705341A1 - Tonertraeger fuer eine entwicklungseinrichtung eines elektrostatischen kopiergeraets

Info

Publication number: DE3705341A1
Application number: DE19873705341
Authority: DE
Inventors: Noriyoshi Tarumi; Kazuhiro Nishido
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1987-08-27
Also published as: JP2542373B2; DE3705341C2; JPS63100482A; US4827868A

Description

Die Erfindung betrifft einen Tonerträger für eine Entwick lungseinrichtung eines elektrostatischen Kopiergeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um ein elektrostatisches, latentes Bild zu entwickeln, das auf einem photoempfindlichen Teil in einem elektrostatischen Kopiergerät, einem elektrostatischen Drucker, einem Faksimi legerät oder anderen elektrostatischen Druckeinrichtungen erzeugt worden ist, ist eine Entwicklungseinrichtung, in welcher ein aus einem Bestandteil gebildeter d.h. einteili ger Toner verwendet wird, wegen deren kleinen und einfachen Ausführung weit verbreitet. Hierbei ist mit dem Ausdruck ein aus einem Bestandteil gebildeter bzw. einteiliger Toner ein Entwicklungsmittel bezeichnet, welches keinen Träger auf weist.

ln Fig. 6 sind die Hauptteile eines elektrostatischen Kopier geräts dargestellt, in welcher eine derartige Entwicklungs einrichtung verwendet ist. Der in diesem Kopiergerät ange wandte Kopiervorgang ist allgemein bekannt und läuft folgen dermaßen ab: Ein photoleitfähiges, photoempfindliches Teil 10, das in Trommelform als ein ein latentes Bild tragendes Teil ausgebildet ist, wird in einer durch eine Pfeil ange zeigten Richtung gedreht, wird mittels eines Laders 12 gleichförmig elektrostatisch geladen und mittels Lichtstrah len L bildmäßig belichtet. Dann wird ein elektrostatisches, latentes Bild, welches auf dem photoempfindlichen Teil 10 erzeugt worden ist, mittels einer Entwicklungseinrichtung 20 entwickelt, und ein sichtbares Bild auf dem photoempfindli chen Teil 10 wird mittels einer Transfereinrichtung 14 elek trostatisch auf ein Transferkopierpapier S übertragen. Das mit dem sichtbaren Bild versehene Transferkopierpapier S wird durch die Wirkung einer Wechselstrom-Koronaentladung, welche durch eine Trenneinrichtung 15 hervorgerufen worden ist, von dem photoempfindlichen Teil 10 getrennt, mittels einer (nicht dargestellten) Fixiereinrichtung mit dem darauf befindlichen sichtbaren Bild fixiert und dann aus dem Kopiergerät ausgetragen. Nach der Übertragung des sichtbaren Bildes wird die elektrostatische Ladung des photoempfindli chen Teils 10 durch eine die Ladung entfernende Einrichtung 18 entfernt, und der Resttoner wird mittels einer Reini gungseinrichtung 18 weggenommen. Ideale photoempfindliche Materialien sind Se, amorphes Silizium, CdS oder andere Ver bindungen.

Ein Transferkopierpapier S wird von einer (nicht dargestell ten) Kassette mittels eines Paars (ebenfalls nicht darge stellter) Papierzuführrollen zugeführt und zeitlich richtig gesteuert zum Transferkopieren in einen Transferkopierab schnitt befördert.

ln Fig. 7 sind die Hauptteile einer herkömmlichen Entwick lungseinrichtung dargestellt. Wie in Fig. 7 dargestellt, weist eine für nichtmagnetischen, einteiligen Toner vorgese hene Entwicklungseinrichtung in einem Gehäuse 27 einen rol lenförmigen Tonerträger 22, welcher sich anliegend an dem photoempfindlichen Teil 10, welches ein elektrostatisches, latentes Bild trägt, dreht, eine Tonerzuführrolle 24, welche Toner T zuführt, und eine Rühreinrichtung 26 auf, welche durch Umrühren den Toner T durch Reibung elektrostatisch lädt. Der Toner T, welcher durch die Tonerzuführrolle 24 einer Umfangsfläche des Tonerträgers 22 zugeführt wird und dadurch zu dem photoempfindlichen Teil 10 befördert wird, während er elektrostatisch adsorbiert wird, wird durch eine Rakelschneide 28, welche an dem Tonerträger 22 anliegt, in dünnen Schichten ausgebildet, mit einer vorgegebenen Pola rität geladen und dann durch das Anliegen an dem photoemp findlichen Teil 10 an einen zu entwickelnden Teil abgegeben, um so ein elektrostatisches, latentes Bild zu entwickeln, welches auf dem photoempfindlichen Teil 10 erzeugt ist.

Die Aufgabe der Rühreinrichtung 26 besteht darin, die Toner zuführrolle 24 mit einer angemessenen Tonermenge zu belie fern und zu verhindern, daß Toner T blockiert wird. Die in Fig. 6 dargestellte Entwicklungseinrichtung 20 hat auch eine ladungentfernende Einrichtung, welche weggelassen werden kann.

Nach einer Entwicklung wird der Tonerträger 22 entladen, während er ein die Ladung entfernendes Teil 29 passiert. Mit anderen Worten, das Teil 29 entfernt die Ladung auf einer Oberfläche des Tonerträgers 22 nach einer Entwicklung und macht die elektrische Ladung des Toners selbst geringer. Der auf dem Tonerträger 22 zurückgebliebene Toner wird dann durch die Tonerzuführrolle 24 von dessen Umfangsfläche abge schabt.

Da sich die Tonerzuführrolle 24 in derselben Richtung wie der Tonerträger 22 dreht, während sie an diesem (22) in An lage gehalten wird, ist die Bewegungsrichtung der beiden Oberflächen in dem sich berührenden Bereich einander entge gengesetzt. Folglich wird nach einer Entwicklung Toner durch gleitende Reibung der Oberfläche der Tonerzuführrolle von der Umfangsfläche des Tonerträgers 22 abgeschabt.

Die vorstehende Beschreibung ist der Abriß des Kopiergeräts und einer Entwicklungseinrichtung, wie sie in Fig. 6 darge stellt sind, und eines dort verwendeten Entwicklungssystems, wobei die Funktion eines Tonerträgers hinsichtlich eines ein latentes Bild tragenden Teils in Betracht gezogen worden ist.

Insbesondere eine Beschädigung an einer Oberfläche eines das latente Bild tragenden Teils, (wobei als ein photoleitfähi ges, photoempfindliches Material OPC, Se, amorphes Silizium, CdS oder ZnO-Verbindungen verwendet werden) würde derartige Funktionen eines ein latentes Bild tragenden Teils ver schlechtern. Bei dem vorstehend beschriebenen Entwicklungs system wird eine Entwicklung mittels Reibungskontakt eines Tonerträgers mit einem das latente Bild tragenden Teil er reicht, was eine Beschädigung an dem das Bild tragenden Teil zur Folge haben kann. Folglich sollten hinsichtlich einer derartigen Beschädigung entsprechende Überlegungen ange stellt werden.

Ferner kann eine Entwicklung auch dadurch erreicht werden, daß ein Tonerträger nicht in unmittelbaren Kontakt (sondern in unmittelbare Nähe) mit einem das latente Bild tragenden Teil gebracht wird, wobei dann Toner unter der Wirkung einer hochfrequenten Vorspannung auf eines das latente Bild tra genden Teils fliegt; jedoch kann es auch bei einer solchen unmittelbaren Nähe zu unerwarteten Kontakten zwischen den Teilen kommen, was dann eine Fehlausrichtung oder ein Spiel der beiden Träger zur Folge haben würde, weshalb auch in dieser Richtung derartige Überlegungen notwendig sind.

Um die beschriebenen Schwierigkeiten zu bewältigen, ist für den Tonerträger eine Schaumrolle verwendet worden. Dies aber hat wiederum Störungen in Harzschichten zur Folge, die gleichförmig auf der Oberfläche auszubilden sind, was dann auf eine schlechte Bildqualität hinausläuft. Ferner kann, wenn eine photoempfindliche Trommel, ein Toner bzw. die To nerdicke begrenzendes Teil und ein Tonerzuführteil, das spä ter beschrieben wird, einen fortgesetzten Druckkontakt mit einander halten sollten, der Kontakt eine örtliche Verfor mung an einem Tonerträger hervorrufen, was wiederum Unregel mäßigkeiten im Tonerbild zur Folge hat.

Gemäß der Erfindung soll daher ein Tonerträger für eine Ent wicklungseinrichtung eines elektrostatischen Kopiergeräts geschaffen werden, welcher ein das latente Bild tragenden Teil nicht beeinträchtigt bzw. beschädigt. Gemäß der Erfin dung ist dies bei einem Tonerträger für eine Entwicklungs einrichtung eines elektrostatischen Kopiergeräts durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 15 sowie 21 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf diese Ansprüche rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist ein Tonerträger eine sich drehende Welle, eine die Welle umge bende, elastische Schicht und eine dünn aufgebrachte Kunst harzschicht oder einen dünnen Harzzylinder auf, welcher mit Mitteln zum Schaffen einer entsprechenden Leitfähigkeit ver sehen ist und die elastische Schicht umgibt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist ein Tonerträger eine elastische Schicht, einen dünnen Zylinder und eine Toner tragende Schicht auf, welche in der angegebe nen Reihenfolge eine leitende, sich drehende Welle umgeben. Der dünne Zylinder ist leitend bzw. leitfähig und die ela stische Schicht kann leitend oder halbleitend sein.

Gemäß einer dritten Ausführungsform weist ein Tonerträger eine sich drehende Welle, eine elastische, die rotierende Welle umgebende Schicht und eine dünne zylindrische Unter lage auf, welche die elastische Schicht umgibt, welche aus formgepreßtem Weichurethanschaum zusammengesetzt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich nungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungs form gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer abgewandelten ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig .3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausfüh rungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine abgewandelte zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer dritten Ausfüh rungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine Schnittansicht von Hauptteilen eines be kannten elektrostatischen Kopiergeräts;

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht einer Ent wicklungseinrichtung in dem elektrostatischen Kopiergerät;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer weiteren Entwick lungseinrichtung;

Fig. 9A und 9B Draufsichten auf Ausführungsformen eines La dungsentfernungsteils und

Fig. 10 eine Schnittansicht einer Tonerzuführrolle.

In Fig. 1 weist ein Tonerträger 100 eine sich drehende Welle 110, eine elastische Schicht 120 aus Schaumgummi oder Ure thanschaum, einen dünnen Kunstharzzylinder 130 mit einer entsprechenden Dicke und Elastizität, eine leitende bzw. leitfähige Schicht 140 und eine tonertragende Schicht 150 aus einem nichtleitenden oder halbleitenden Kunstharz auf, wobei die einzelnen Schichten die Welle 110 in der angegebe nen Reihenfolge umgeben. Hierbei ist die tonertragende Schicht erforderlichenfalls vorgesehen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung fungiert die lei tende oder leitfähige Schicht 140 als eine Gegenelektrode zu einer Elektrode eines photoempfindlichen Teils und kann ein Bild steuern, indem eine angemessene Vorspannung zwischen die leitfähige Schicht 140 und die Elektrode des photoemp findlichen Teils angelegt wird. Statt die leitende oder leitfähige Schicht 140 zu verwenden, kann ähnlich wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Tonerträger 100 A eine dünne Kunstharzschicht 130 A selbst leitend gemacht werden, indem Ruß oder eine andere leitende Substanz einbezogen wird, wo bei eine spezifische elektrische Leitfähigkeit über 10^-1 Ohm/cm wünschenswert ist. In Fig. 2 sind dieselben Teile wie diejenigen in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

Die tonertragende Schicht 150 fungiert zum Befördern von Toner, welcher durch eine Rühreinrichtung und eine Tonerzu führrolle durch Reibung geladen worden ist, wobei eine elek trostatische adsorbierende Kraft benutzt wird. Materialien, wie nicht-leitendes oder halb-leitendes Kunstharz, welches Toner elektrostatisch halten kann, genügen als tonertragende Schicht 150. In der Praxis sind bei der Auswahl des Materi als wichtige Faktoren die Verschleißfestigkeit, eine Nicht- Kohäsion sowie die Aufbringbarkeit einer Auflage auf der leitenden Schicht, und das Material sollte zu einer Elektri fizierungs- bzw. Spannungsreihe gehören, damit Toner auf eine gewünschte Polarität geladen werden kann. Wenn organi sches, photoempfindliches Material für ein photoempfindli ches Teil verwendet wird, ist Fluor-Kunstharz oder Silikon- Kunstharz, das insbesondere hinsichtlich seiner Nicht-Kohä renz überlegen ist, wünschenswert. Eine niederohmige, toner tragende Schicht kann einen Entwicklungselektroden-Effekt erhöhen, wodurch dann eine Bildqualität verbessert wird. Diese Niedrigohmigkeit kann durch ein spezielles Wider standsmaterial unter 10¹² Ohm/cm, wie Ruß, erhalten werden. Ferner kann durch Verwenden von Kunstharz mit einer elek trisch unabhängiqen und leitenden Miniaturverteilung in einer tonertragenden Schicht durch einen die Leitfähigkeit und die Verteilung fördernden Elektrodeneffekt ein Bild mit einem hohen Kontrast erzeugt werden.

Die Verwendung von leitfähigem Schaumstoff für eine elasti sche Schicht 120 ist wirksam beim Anlegen einer Vorspannung an eine leitende bzw. leitfähige Schicht 140. Es ist wün schenswert, daß ein dünner Kunstharzzylinder eine entspre chende Elastizität und eine Dicke von 10 bis 200 µm (vor zugsweise von 20 bis 100 µm) hat. Irgendwelche Materialien, wie beispielsweise Polyester, Polycarbonat und Fluorkunst harz sind geeignet, soweit sie bei einem dünnen Überzug eine gute Verformbarkeit haben. Bei einem Verfahren, bei welchem eine Entwicklung durchgeführt wird, indem ein Tonerträger 100 oder 100 A an eine hochsteife photoempfindliche Trommel mit einem entsprechend elastischen, dünnen Kunstharzzylinder 130 auf einer elastischen Schicht 120 gedrückt wird, kann ein Tonerträger zugelassen werden, welcher sehr gut mit einer photoempfindlichen Trommel zusammenwirkt, so daß sich eine hochoualitative und sehr schnelle Bildentwicklung er gibt; da die elastische Schicht 120 über die Kunstharz schicht 130 oder 130 A gedrückt wird, kann eine Verformung von der elastischen Schicht ferngehalten werden, so daß ein weißes, streifenfreies Bild erhalten wird.

Bei der zweiten Ausführungsform wird für eine leitende, sich drehende Welle vorzugsweise eine Metallwelle verwendet. Als Material für eine elastische Schicht eignen sich eine Viel zahl von Kautschuk oder Gummi, wie Silikongummi oder -kaut schuk, Schaumgummi und Urethanschaum oder anderer Kunstharz schaum. Eine elektrische Leitfähigkeit kann dadurch erhalten werden, daß Metallpulver, Kohlenstoff oder anderes leitendes Pulver in diese Materialien eingebracht oder ein Überzug daraus aufgebracht wird. Beispielsweise kann beim Urethan- Schäumen leitendes Pulver während der Herstellung mit ver mischt werden, und bei bereits hergestelltem Urethanschaum kann auf diesem ein Überzug aus leitfähigem Pulver oder einem leitfähigen Farbauftrag aufgebracht werden.

Die elastische Schicht sollte eine Leitfähigkeit haben, wel che nicht geringer als 10^-10 Ohm/cm ist, vorzugsweise über 10^-8 Ohm/cm liegt. Als der leitende bzw. leitfähige dünne Zylinder kann ein hohler dünner Ni-Zylinder, der durch Elek troformung hergestellt ist, ein hohler dünner Zylinder aus Kunstharz, welcher leitendes Pulver, wie Ruß enthält, oder ein hohler dünner Kunstharzzylinder verwendet werden, der mit einer leitfähigen Schicht auf seiner Oberfläche verse hen ist.

Die tonertragende Schicht bildet eine Oberfläche des Toner trägers auf deren äußeren Umfangsfläche, um den Toner zu tragen bzw. zu befördern. Der Tonerträger kann eine Isolier schicht sein; hierbei wird ein spezifischer elektrischer Wi derstand von 10³ bis 10¹² Ohm/cm bevorzugt, um einen guten Gegenelektrodeneffekt zu erhalten.

In Fig. 3 und 4 sind zwei Ausführungsformen üblicher Konfigu rationen eines Tonerträgers gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig. 3 und 4 sind gleiche Bezugszeichen für die gleichen Teile verwendet, soweit nicht die Möglichkeit einer Verwir rung besteht, um die Beschreibung nicht unnötig zu verkom plizieren. Hierbei sind jeweils eine leitende bzw. leitfähi ge rotierende Welle 220, eine elastische Schicht 222 und eine tonertragende Schicht 226 vorgesehen.

In Fig. 4 ist ein dünner Zylinder 224 aus einem einzigen Block hergestellt, wofür eine Ni-Zylinder, welcher durch Elektroformen hergestellt ist, oder ein dünner Hohlzylinder aus Kunstharz, welcher leitendes Pulver enthält, verwendet werden kann.

In Fig. 3 ist eine hohler dünner Kunstharzzylinder 224 B vor gesehen; leitende bzw. leitfähige Schichten 224 A und 224 C aus einem Kunstharz usw., welche leitendes Pulver enthält, sind jeweils durch ein entsprechendes Beschichtungsverfahren auf dessen inneren und äußeren Umfangsflächen ausgebildet. Der leitende dünne Zylinder besteht aus den vorstehend ange führten drei Teilen. Ferner sind die leitenden bzw. leitfä higen Schichten 224 A und 224 C an ihren beiden Enden elek trisch miteinander verbunden.

Außerdem beeinträchtigt bei dem Tonerträger in Fig. 4, wenn der dünne Zylinder 224 aus leitfähigem Kunstharz hergestellt ist, das Vorsehen einer entsprechenden elektrischen Leitfä higkeit auf dem Zylinder etwas die physikalischen Eigen schaften, welche für den Zylinder erforderlich sind. Daher ist ein Tonerträger, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, mehr für einen dünnen Kunstharzzylinder geeignet.

Auf der sich drehenden Metallwelle wird ein Urethanschaum stoff (der Rußpulver enthält) mit einer Leitfähigkeit von 10^-8 Ohm/cm als elastische Schicht ausgebildet, und darauf ist ein durch Elektro- oder Galvanoformung hergestellter dünner Ni-Zylinder angeordnet. Ferner ist darauf eine Kunst harzschicht mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 10⁴ Ohm/cm durch Einschluß von Metallpulver als die to nertragende Schicht ausgebildet, welche zusammen einen To nerträger des in Fi3. 4 dargestellten Typs bilden, so daß mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Tonerträgers in der Ein richtung, wie sie in Fi9. 6 dargestellt ist, der gewünschte Entwicklungseffekt erhalten wird.

In Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform eines Tonerträgers gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei ist eine rotierende Welle 220 vorgesehen, welche den Wellen in den Ausführungs formen der Fig. 3 und 4 entspricht. Ferner sind eine elasti sche Schicht 221 bzw. eine dünne Schicht 223 vorgesehen. Eine Basis des Tonerträgers besteht aus der rotierenden Wel le 220, der elastischen Schicht 221 und dem dünnen Zylinder 223. Auf dieser Basis werden eine Elektrodenschicht 225 und eine tonertragende Schicht 227 ausgebildet.

Die dritte Ausführungsform weist die elastische Schicht 221 auf, welche aus formgepreßten Urethanschaum hergestellt ist. Die Anforderungen an die elastische Schicht in dem Tonerträ ger sind folgende: eine kleine permanente Verformung oder eine kleine Verformung, die sich innerhalb langer Zeit wie der zurückbildet, und eine Oberflächenrauhigkeit, welche klein genug ist, um irgendwelche Fehler, beispielsweise Un regelmäßigkeiten in einem Bild zu vermeiden, die durch un ebene Formen auf der Oberfläche der elastischen Schicht hervorgerufen sind, und auf der Oberfläche des Tonerträgers erscheinen, wenn eine Dicke des dünnen Zylinders 223 sehr gering ist. Unter diesen Gesichtspunkten ist der formge preßte Urethanschaum ein sehr überlegenes Material.

Die elastische Schicht 221 kann durch Formpressen eines Ure thanschaum-Materials, z.B. BRIOGESTONE′s EVERLIGHT SCOTT der Zellnummer 20 bis 50 in eine elastische Schicht oder durch Formpressen eines Urethanschaum-Materials in eine elastische Schicht gebildet werden, nachdem es auf der rotierenden Wel le laminiert ist. Das Formpressen wird vorzugsweise durchge führt, während die Temperatur des Urethanschaums auf einer Weichmachertemperatur des Urethankunstharz von 80°C bis 180°C gehalten wird, oder während der Urethanschaum in ein schwaches Lösungsmittel eingetaucht wird, welches gerade stark genug ist, um den Urethankunstharz zum Schwellen zu bringen (ein schwaches Lösungsmittel für das Urethan-Kunst harz).

Für den dünnen Zylinder 223 eignet sich ein Metallzylinder, welcher aus elektrogeformtem Ni hergestellt ist, oder ein Kunstharzzylinder, welcher durch Strangpressen hergestellt ist. Hierbei ist der letztere besonders vorteilhaft. Die Dicke des Zylinders sollte bei 5 bis 500µm, vorzugsweise bei 20 bis 200 µm liegen. Wenn der dünne Zylinder aus Kunstharz hergestellt ist, eine große Auswahl von Kunstharzmaterial unter Polyethylenterephtalat, Polyurethan-Kunstharz und Polykarbonat-Kunstharz zur Verfügung.

Für den Tonerträger 227 können Materialien verwendet werden, die sich für ein elektrostatisches Adsorbieren und Tragen von Toner eignen, wie nicht-leitendes Fluorharz, Silikonharz und Epoxyharz. Um deren Gradienten zu verbessern, kann außerdem ein leitendes Pulver, wie Ruß in die vorerwähnten Harze gemischt werden oder es können Miniaturelektroden aus einer großen Anzahl leitender Partikel vorgesehen werden, welche elektrisch voneinander isoliert sind.

Ein formgepreßter Urethanschaum, welcher für die elastische Schicht verwendet ist, erweitert die Toleranz der Entwick lungsbedingungen (beispielsweise hinsichtlich der Andrück kraft) für ein trommelförmiges, das latente Bild tragendes Teil und erhöht die Zuverlässigkeit eines elektrostatischen Kopiergeräts. Ferner wird dadurch eine Anlagebreite für das das latente Bild tragende Teil verbreitert, was ein hoch schnelles Kopieren zur Folge hat.

Der formgepreßte, weiche Urethanschaum eignet sich auch als Material für die Tonerzuführrolle. Die Anforderungen an die Tonerzuführrolle sind eine gute Tonertrag-Eigenschaft, eine entsprechende Elastizität, ein kleines Drehmoment, das er forderlich ist, wenn sie sich an dem Tonerträger anliegend dreht, und die Fähigkeit, Toner von dem Tonerträger abzu schaben.

Außerdem ist es bei der Tonerzuführrolle wichtig, daß sie beinahe frei von einer Verformung ist, selbst wenn sie für lange Zeit mit statischem Druck an der Tonerträgerrolle in Anlage gehalten ist; auch soll sie eine angemessene Oberflä chenrauhigkeit aufweisen, da eine große Oberflächenrauhig keit ein Bild bewirkt, das Muster relativ zu der Oberflä chenrauhigkeit hat. Unter diesen Gesichtspunkten ist der fromgepreßte, weiche Urethanschaum äußerst vorteilhaft als Material für die Tonerzuführrolle.

In Fig. 10 ist noch eine weitere Ausführungsform einer Toner zuführrolle dargestellt, welche eine rotierende Welle 240 und eine elastische Schicht 241 aufweist, welche auf dieser ausgebildet und aus formgepreßtem, weichem Polyurethanschaum hergestellt ist. Andererseits kann die elastische Schicht 241 durch Verwenden eines vorher formgepreßten, weichen Ure thanschaums oder dadurch hergestellt werden, daß Urethan schaum auf die Welle aufgebracht wird und dann formgepreßt wird. Das Formpressen wird vorzugsweise durch Verdichten von Urethanschaum durchgeführt, wobei dessen Temperatur auf der Weichmachertemperatur gehalten wird, oder indem Urethan schaum in ein schwaches Lösungsmittel für Urethanharz ge taucht und das Lösungsmittel unter Druck wieder entfernt wird. Auf diese Weise kann durch formgepreßten, weichen Ure thanschaum eine hervorragende Tonerzuführrolle erhalten wer den.

Nunmehr wird ein Ladungsentfernungsteil für den Tonerträger beschrieben. Um eine gute Entwicklung durch den Tonerträger zu erhalten, muß bei jeder Umdrehung des Tonerträgers der Toner, welcher für eine Entwicklung verteilt worden ist, von der Oberfläche des Tonerträgers entfernt werden und es muß sofort neuer Toner hinzugefügt werden. Aus diesem Grund spielt das Entfernen von Ladungen mittels des Ladungsentfer nungsteils (29 in Fig. 6) eine wichtige Rolle. Mit anderen Worten von dem Entfernen des Toners und dem anschließenden Zurückhalten von neuem Toner hängt es ab, wie erfolgreich Ladung mittels des Ladungsentfernungsteils entfernt wird. Für das Ladungsentfernungsteil kann eine gleitende Bürste, wie beispielsweise das in Fig. 6 dargestellte Ladungsentfer nungsteil 29, verwendet werden; vorzugsweise wird jedoch ein leitendes, elastisches, plattenförmiges Teil verwendet.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform mit einem solchen leiten den, elastischen, plattenförmigen Teil dargestellt. Für die übrigen, den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entsprechenden Teile sind wiederum die gleichen Bezugszei chen verwendet. Ein leitendes, elastisches, plattenförmiges Teil 290, das als Ladungsentfernungsteil vorgesehen ist, wird von einem Halteteil 291 sicher gehalten, das an einem Gehäuse 27 befestigt ist. Der vordere Endteil des platten förmigen Teils 290 ist elastisch federnd an einer Umfangs fläche eines Tonerträgers 22 in Anlage gebracht, so daß es einer Drehrichtung des Tonertrögers 22 folgt, um so Ladung zu entfernen. Der Anlagedruck des elastischen Teils 290 ist so klein, daß der Toner den Anlagebereich passieren kann, ohne abgekratzt zu werden, wenn er auf der Tonerträgerober fläche zurückgelassen wird.

Wenn jedoch der Fall in Betracht gezogen wird, daß das ela stische, plattenförmige Teil 290 mit seinem vorderen Ende satter an dem Tonerträger in Anlage kommen sollte, sollten scharfte Grate an dem vorderen Ende entfernt sein, um die Oberfläche des Tonerträgers von Beschädigungen frei zu hal ten. Bei dem elastischen, plattenförmigen Teil, das weniger als 0,5mm, vorzugsweise weniger als 0,2mm dick ist, ist es ratsam, eine gleichförmige Anlage mit dem Tonerträger auf rechtzuerhalten und den ausgeübten Druck zu verringern.

Für das elastische, plattenförmige Teil 290 eignet sich als Material Blech oder eine dünne Kunstharzfolie, an dessen Oberfläche ein leitendes Material angebracht ist; es können auch andere Formen verwendet werden, beispielsweise ein Ma schengitter, wie es in Fig. 9A dargestellt ist, oder eine Form mit einer Anzahl kleiner Vorsprünge entlang einer End fläche, wie in Fig. 9B die sich besser eignen als das einfach geformte, ebene plattenförmige Teil. Durch das Ladungsent fernungsteil mit einer Form, wie sie in Fig. 9A oder 9B dar gestellt ist, wird eine Ladungskonzentration erzeugt, wo durch das Entfernen von Ladung verbessert wird und sich eine bessere Adhäsion an dem Tonerträger und ein richtiger Anla gedruck an dem Tonerträger ergibt.

Das gittermaschenförmige Teil, das in Fig. 9A dargestellt ist, kann aus einer dünnen Folie hergestellt sein, welche durch ein auf Ni basierendes Elektroformen oder durch Ätzen u. ä. hergestellt wird. Andererseits sollten die kleinen An sätze an der in Fig. 9B dargestellten Form so nahe wie mög lich ebenfalls durch das vorerwähnte Elektroformen oder Ätzen u .ä. ausgebildet werden.

Durch das Ladungsentfernungsteil wie es vorstehend beschrie ben ist, kann wirksam ein Abfallen von Toner von einer Ent wicklungseinrichtung verhindert werden und ein solches Teil ist auch bei vielen verschiedenartigen Entwicklungseinrich tungen mit einem Tonerträger anwendbar.

Die vorerwähnten Ausführungsformen eines Tonerträgers er leichtern einen Entwicklungs-Vorspannungsbetrieb, ohne daß dadurch das das latente Bild tragende Teil beschädigt wird. Der Tonerträger kann auch in Bandform ausgeführt sein und ist nicht auf die Rollen- bzw. Trommelform beschränkt. Ferner ist in einer Entwicklungseinrichtung mit einem Toner träger gemäß der Erfindung auch ein magnetischer einteiliger Toner sowie ein nichtmagnetischer einteiliger Toner verwend bar; ebenso kann ein das latente Bild tragendes Teil für die Entwicklungseinrichtung auch dielektrisch sein und ist somit nicht auf ein photoleitfähiges Teil beschränkt. Wenn der To nerträger in engen Kontakt mit dem das latente Bild tragen den Teil kommt, wird eine Entwicklung aufgrund des vorste hend beschriebenen Verfahrens durchgeführt, wobei aufgrund auf einer hochfrequenten Entwicklungsvorspannung der Toner in Richtung des latenten Bildes fliegt.

Claims

1. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung eines elek trostatischen Kopiergeräts, wobei der Tonerträger eine rol lenförmige Einrichtung ist, die sich drehend an einem ein latentes Bild tragenden Teil anliegt, um Toner auf dessen Oberfläche zu befördern, und um ein elektrostatisches, la tentes Bild auf dem das latente Bild tragenden Teil mit Hil fe des Toners zu entwickeln, gekennzeichnet durch eine rotierende Welle (110);
eine die Welle (110) umgebende elastische Schicht und
eine dünne Kunstharzschicht (130), die entsprechend ela stisch ist und um die elastische Schicht (120) angeordnet ist, wobei eine Einrichtung (140) zum Schaffen einer elek trischen Leitfähigkeit vorgesehen ist.

2. Tonerträger nach Anspruch 1, dadurch geken zeichnet, daß die Einrichtung zum Schaffen einer elektrischen Leitfähigkeit eine leitfähige Schicht (140) ist, welche um die Oberfläche der dünnen Kunstharzschicht (130) angeordnet ist.

3. Tonerträger nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die leitfähige Schicht ausgebildet ist, indem ein Materialüberzug aus einem Kunstharz-Bindemittel aufgebracht ist, in welchem leitendes Pulver enthalten ist.

4. Tonerträger nach Anspruch 1, dadurch geken zeichnet, daß die Einrichtung zum Schaffen einer Leitfähigkeit ein leitendes Material ist, das in der dünnen Kunstharzschicht (130) eingeschlossen ist.

5. Tonerträger nach Anspurch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das leitende Material Ruß ist.

6. Tonerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Kunstharzschicht mit der Einrichtung zum Schaffen einer elektrischen Leitfä higkeit eine tonertragende Schicht (150) ist, welche aus nicht-leitfähigem Kunstharz auf dessen Oberfläche herge stellt ist.

7. Tonerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Kunstharzschicht eine tonertragende Schicht (150) hat, welche aus Kunstharz hergestellt ist, das an seiner Oberfläche niederohmiges Ma terial enthält.

8. Tonerträger nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das niederohmige Material Pulver mit einem Widerstand unter 10¹² Ohm/cm ist.

9. Tonerträger nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das niederohmige Material Ruß ist.

10. Tonerträger nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerträger Silikonharz enthält.

11. Tonerträger nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die tonertragende Schicht Fluorid enthält.

12. Tonerträger nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die tonertragende Schicht aus Kunstharz mit elektrisch voneinander unabhängigen und leitenden Minia turverteilungen hergestellt ist.

13. Tonerträger nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die leitenden Verteilungen aus Kunst harz hergestellt sind, in welchem Ruß feinstverteilt ist.

14. Tonerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Kunstharzschicht ein Kunstharzzylinder (130) ist.

15. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung mit einem aus einem Bestandteil bestehenden Entwicklungsmittel, das nur aus Toner gebildet ist, wobei der Tonerträger eine rol lenförmige Einrichtung ist, die sich drehend an einem ein latentes Bild tragenden Teil anliegt oder sich in unmittel barer Nähe von diesem Teil dreht, um Toner auf dessen Ober fläche zu befördern,und um ein elektrostatisches, latentes Bild auf dem das latente Bild tragenden Teil mit Hilfe des Toners zu entwickeln, gekennzeichnet durch eine leitende, rotierende Welle (220), eine die Welle (220) umgebende, elastische Schicht (222), einen leitenden dünnen Zylinder (224), welcher die elastische Schicht (222) umgibt, und eine tonertragende Schicht (226), welche den Zylinder umgibt wobei die elastische Schicht (222) leitend oder halb-leitend ist.

16. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichutng nach An spruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht eine Leitfähigkeit über 10^-10 Ohm/cm hat.

17. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeich ne, daß die elastische Schicht aus leitfähigem Schaum stoff hergestellt ist.

18. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeich net, daß der leitende, dünne Zylinder ein dunner Hohlzy linder aus Ni ist, welcher durch Elektroformen hergestellt ist.

19. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeich net, daß der leitende, dünne Zylinder (224) dadurch herge stellt ist, daß eine leitende Schicht auf einer Oberfläche eines dünnen hohlen Kunstharzzylinders aufgebracht ist.

20. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeich net, daß der dünne leitfähige Zylinder aus einem Kunstharz hergestellt ist, das leitendes Pulver enthält.

21. Tonerträger für eine Entwicklungseinrichtung, welcher eine rollenförmige Einrichtung ist, die sich drehend an einem ein latentes Bild tragenden Teil anliegt, um Toner auf dessen Oberfläche zu befördern, und um ein elektrostatisches latentes Bild auf dem das latente Bild tragenden Teil mit Hilfe des Toners zu entwickeln, gekennzeich net durch eine rotierende Welle (220), eine die Welle (220) umgebende, elastische Schicht (221) und eine Grundlage, die aus einem dünnen Zylinder (223) besteht, welcher um die elastische Schicht herum angeordnet ist, wobei die elastische Schicht (221) aus formgepreßtem, wei chem Urethanschaum hergestellt ist.