DE4032469A1 - Entwicklertraeger und entwicklungseinrichtung mit einem entwicklertraeger - Google Patents

Entwicklertraeger und entwicklungseinrichtung mit einem entwicklertraeger

Info

Publication number
DE4032469A1
DE4032469A1 DE4032469A DE4032469A DE4032469A1 DE 4032469 A1 DE4032469 A1 DE 4032469A1 DE 4032469 A DE4032469 A DE 4032469A DE 4032469 A DE4032469 A DE 4032469A DE 4032469 A1 DE4032469 A1 DE 4032469A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
developer
roller
development
developer carrier
bodies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4032469A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4032469C2 (de
Inventor
Koji Suzuki
Shigekazu Enoki
Hiroshi Takashima
Naoki Iwata
Yuichi Ueno
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2091088A external-priority patent/JP2627675B2/ja
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of DE4032469A1 publication Critical patent/DE4032469A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4032469C2 publication Critical patent/DE4032469C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06Developing structures, details
    • G03G2215/0602Developer
    • G03G2215/0604Developer solid type
    • G03G2215/0614Developer solid type one-component
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06Developing structures, details
    • G03G2215/0634Developing device
    • G03G2215/0636Specific type of dry developer device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Entwicklerträger nach dem Ober­ begriff eines der Ansprüche 1, 4, 13, 17 und 20 und betrifft ferner eine Entwicklungseinrichtung mit einem Entwicklerträ­ ger nach dem Oberbegriff eines der Ansprüche 23, 27, 28 und 32. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Entwicklungsver­ fahren und eine Einrichtung hierfür, bei welchen ein Entwick­ lerträger einen Einkomponentenentwickler mitführt und ihn in - einen Entwicklungsbereich transportiert, wo der Entwickler­ träger einem Bildträger gegenüberliegt, um so ein latentes, auf dem Bildträger elektrostatisch erzeugtes Bild zu entwic­ keln. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Entwicklungs­ verfahren und eine Einrichtung hierfür, wobei ein latentes Bild mit Hilfe eines Entwicklerträgers entwickelt wird, auf welchem Microfelder ausgebildet sein können.
Eine Entwicklungseinrichtung, bei welcher ein pulverförmiger Trockenentwickler verwendet ist, wird in großem Umfang bei elektrophotographischen Kopiergeräten, Laserstrahl-Druckern, Faksimile-Sendeempfängern oder ähnlichen elektrophotographi­ schen Bilderzeugungseinrichtungen verwendet, bei welchen ein latentes Bild elektrostatisch auf einem Bildträger, wie einem photoleitfähigen Element erzeugt wird und mittels eines Ent­ wicklers entwickelt wird. Der pulverförmige Entwickler steht als ein Zweikomponenten-Entwickler, welcher ein Gemisch aus einem Toner und einem Träger ist, oder als ein Einkomponen­ ten-Entwickler zur Verfügung, welcher keinen Träger enthält. Obwohl mit einer Entwicklungseinrichtung, bei welcher der Zweikomponenten-Entwickler verwendet ist, verhältnismäßig be­ ständig entsprechende Bilder reproduziert, kann sich der Trä­ ger leicht verschlechtern, und es kann sich das Mischungsver­ hältnis aus dem Träger und dem Toner ändern. Dies läuft dann auf eine aufwendige und damit lästige Handhabung des jeweili­ gen Geräts und auf eine sperrige Ausführung hinaus. Aus die­ sem Grund findet eine Entwicklungseinrichtung, bei welcher ein Einkomponenten-Entwickler verwendet ist, und bei welcher daher die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten nicht auf­ treten, erhöhte Aufmerksamkeit.
Der Einkomponenten-Entwickler weist nur den Toner oder den Toner und ein zusätzliches Mittel zum Steuern der Polarität und der Ladungsmenge auf. Der Toner seinerseits ist als ein magnetischer Toner, welcher Magnetpulver enthält, oder als ein nicht-magnetischer Toner ausgeführt, welcher kein Magnet­ pulver enthält. Da ein magnetischer Körper üblicherweise lichtundurchlässig ist, erscheint ein Farbbild, ob es nun ein Voll- oder Mehrfarbenbild ist, welches mittels des magneti­ schen Toners entwickelt worden ist, nicht scharf. Daher wird vorzugsweise ein Einkomponenten-Entwickler verwendet, welcher durch den nicht-magnetischen Toner gebildet ist, wenn er bei Farbbildern verwendet wird.
In einer Entwicklungseinrichtung, welche mit einem Einkompo­ nenten-Entwickler arbeitet, wird der Entwickler von einer Entwicklungsrolle oder einem ähnlichen Entwicklerträger mit­ genommen und zu einem Entwicklungsbereich transportiert, wo der Entwicklerträger einem Bildträger gegenüberliegt. In die­ sem Bereich entwickelt dann der Entwickler ein latentes Bild, welches elektrostatisch auf dem Bildträger erzeugt worden ist.
Eine Voraussetzung bei dieser Art Entwicklungseinrichtung ist, daß eine große Menge ausreichend geladenen Toners dem Entwicklungsbereich zugeführt wird, um hochqualitative Bilder mit vorherbestimmtem Schwärzungsgrad bzw. vorherbestimmter Dichte sicherzustellen. Wenn der magnetische Toner verwendet wird, kann eine hinreichende Menge Einkomponenten-Entwickler mittels Magneten auf der Oberfläche des Entwicklerträgers aufgebracht werden. Jedoch ist der nicht-magnetische Einkom­ ponenten-Entwickler unempfänglich für Magnetismus, so daß ein Transportieren einer großen Entwicklermenge zu dem Entwick­ lungsbereich schwierig ist.
Zur Bewältigung dieser Schwierigkeiten sind bereits verschie­ dene Ausführungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise hat eine Entwicklungseinrichtung, welche in der offengelegten ja­ panischen Patentveröffentlichung Nr. 43 767/1986 beschrieben ist, einen Entwicklerträger, welcher mit einer dielektrischen Isolierschicht bedeckt ist, und eine Schaumstoffrolle oder ein ähnliches Entwickler-Zuführteil, das mit Druck an der di­ elektrischen Schicht in Anlage gehalten ist. Der Entwickler­ träger und die Schaumstoffrolle werden durch Reibung mit ent­ gegengesetzten Polaritäten geladen. Ein nicht-magnetischer Einkomponenten-Entwickler, welcher bezüglich der dielektri­ schen Schicht mit der entgegengesetzten Polarität geladen ist, wird elektrostatisch auf die dielektrische Schicht auf­ gebracht und zu einem Entwicklungsbereich transportiert. Ein Nachteil bei dieser Methode besteht darin, daß das elektri­ sche Feld, welches in der Nähe der Oberfläche der dielektri­ schen Schicht entwickelt ist, nicht stark genug ist, um eine große Menge von Toner an der Oberfläche des Entwicklungsträ­ gers aufzubringen und daher ist der Entwickler, welcher in dem Entwicklungsbereich verfügbar ist, knapp. Unter dieser Voraussetzung ist daher ein Erzeugen eines entwickelten oder Toner-Bildes mit hoher Dichte bzw. hohem Schwärzungsgrad nicht leicht. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird der Ent­ wicklerträger mit einer Geschwindigkeit bewegt, die zweimal oder noch höher ist als die Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers. Dies hat jedoch eine weitere Schwierigkeit zur Folge, daß nämlich der Schwärzungsgrad bzw. die Dichte eines auf dem Bildträger erzeugten Vollbildes in einem rückwärtigen Bereich des Bildes bezüglich der Bewegungsrichtung des Bild­ trägers ungewöhnlich hoch wird, was wiederum eine schlechte Bildqualität zur Folge hat.
Bei einer anderen herkömmlichen Entwicklungseinrichtung wird ein elektrisches Feld zwischen dem Entwicklerträger und dem Bildträger in einer Richtung erzeugt, um elektrostatisch den nicht-magnetischen Einkomponenten-Entwickler zu dem Entwick­ lerträger hin zu transferieren. Bei einer solchen Ausführung wird jedoch ebenfalls keine ausreichende Entwicklermenge auf dem Entwicklerträger aufgebracht.
In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 51 841/1979 ist eine andere Lösung beschrieben, bei welcher ein Entwicklerzuführteil verwendet wird, um sicher zu bewir­ ken, daß der nicht-magnetische Entwickler elektrostatisch auf den Entwicklerträger aufgebracht wird. Insbesondere wird, nachdem der Entwicklerträger sich von dem Entwicklungsbereich weg-bewegt hat, der darauf zurückgebliebene, nicht-magnetische Einkomponenten-Entwickler abgestreift. Dann wird auf die Oberflächenschicht des Entwicklerträgers mittels einer Koro­ naentladung Ladung aufgebracht. Das Entwicklerzuführteil bringt sicher und elektrostatisch den nicht-magnetischen Ent­ wickler auf der geladenen Oberfläche des Entwicklerträgers auf. Bei dieser Ausführung kann die Entwicklermenge, welche von dem Entwicklerträger mitgenommen worden ist, nicht erhöht werden, und folglich kann keine große Tonermenge dem Entwick­ lungsbereich zugeführt werden.
Der Entwicklerträger kann auf seiner Oberfläche wellenförmig ausgebildet sein, so daß die Wellentäler mit dem nicht-magne­ tischen Einkomponenten-Entwickler gefüllt werden, wie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53 996/ 1985 beschrieben ist. Obwohl eine solche Ausführung vorteil­ haft sein kann, damit eine höhere Entwicklermenge den Ent­ wicklungsbereich erreicht, enthält ein solcher Entwickler eine beträchtliche Tonermenge, dessen Ladung knapp ist, und daher können keine hochqualitativen Bilder erzeugt werden.
Ferner ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9 711/1980 eine Entwicklungseinrichtung mit einem Entwickler­ träger vorgeschlagen, welcher aus einem leitfähigen Träger­ teil, einer auf dem Trägerteil vorgesehenen Isolierschicht und einem auf dem Isolierteil vorgesehenen leitfähigen Git­ terteil gebildet. Die Isolierschicht ist über zahlreiche Öff­ nungen, welche durch das Gitterteil hindurch ausgebildet sind, zur Außenseite freigelegt. Eine Spannung, welche in ihrer Polarität derjenigen eines Entwicklers entgegengesetzt ist, wird zwischen dem Gitterteil und dem Trägerteil ange­ legt, um Microfelder zu erzeugen, so daß eine große Entwick­ lermenge durch die Microfelder auf der Oberfläche des Ent­ wicklerträgers aufgebracht werden kann. Jedoch sind derartige Microfelder nicht ohne zumindest eine exklusive externe Ener­ giequelle erreichbar, was jedoch wieder eine komplizierte Konstruktion zur Folge hat. Weitere Lösungsvorschläge zum Er­ zeugen von Microfeldern sind in den US-Patenten Nr. 37 39 748 (Rittler et al), Nr. 36 45 618 (Lancia et al) und Nr. 37 59 222 (Maksymiak et al) sowie in "Microfield Donors for Touchdown Development" von P.G. Andrus et al, SPSE 2-te In­ ternational Conference on Electrophotography, vom Oktober 1973 angegeben.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Entwicklungsverfahren und eine Einrichtung hierfür geschaffen werden, um eine große Menge von Einkomponenten-Entwickler mit Hilfe zahlreicher Mi­ crofelder auf einen Entwicklerträger aufzubringen und bei welchen der Entwicklerträger die Entwicklermenge zu einem Entwicklungsbereich transportiert, um ein latentes, elektro­ statisch auf einem Bildträger erzeugtes Bild zu entwickeln. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Entwicklungsverfahren und eine Einrichtung hierfür geschaffen werden, um ein elektro­ statisches latentes Bild auf einem Bildträger mit Hilfe eines Entwicklerträgers zu entwickeln, wobei zahlreiche Microfelder darauf ausgebildet werden können, um dadurch ein Bild mit na­ turgetreuen Tönen zu erzeugen. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Entwicklerträger nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 4, 13, 17 oder 20 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des jeweiligen Anspruchs erreicht. Vorteilhafte Weiter­ bildungen sind Gegenstand der auf diese Ansprüche mittelbar oder unmittelbar rückbezogenen Unteransprüche. Ferner ist dies bei einer Entwicklungseinrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 23, 27, 28 oder 32 durch die Merkmale im kenn­ zeichnenden Teil der jeweiligen Ansprüche erreicht. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf diese Ansprüche unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Außenansicht einer in der Ausführungsform vorgesehenen Entwicklungsrolle;
Fig. 3 eine Ansicht der Struktur der Entwicklungsrolle, und wie Toner auf deren Oberfläche aufgebracht wird;
Fig. 4 eine Draufsicht auf dielektrische Körper, welche jeweils an der Außenseite an der Oberfläche der Entwicklungsrolle frei daliegen;
Fig. 5 eine Darstellung von elektrischen Kraftlinien von Microfeldern, welche in der Nähe der Oberfläche der Entwicklungsrolle durch die dielektrischen Körper gebildet sind;
Fig. 6A bis 6D Ansichten eines speziellen Arbeitsablaufs zum Herstellen der Entwicklungsrolle;
Fig. 7 eine Ansicht einer modifizierten Form der Entwick­ lungsrolle und von darauf aufgebrachten Toner;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die modifizierte Entwicklungs­ rolle;
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX in Fig. 8.
Fig. 10 eine Darstellung von elektrischen Kraftlinien von Microfeldern, welche in der Nähe der modifizierten Entwicklungsrolle durch die dielektrischen Körper gebildet worden sind;
Fig. 11A bis 11D Darstellungen eines speziellen Arbeitsablaufs zum Herstellen der modifizierten Entwicklungsrol­ le;
Fig. 12A eine perspektivische Außenansicht der leitfähigen Grundfläche der modifizierten Entwicklungsrolle;
Fig. 12B bis 12D Darstellungen, anhand welcher ein Vorteil insbesondere bei rechtwinkligen oder U-förmigen Vertiefungen erläutert wird, welche in der Ober­ fläche der Entwicklungsrolle ausgebildet und mit den dielektrischen Körpern gefüllt sind;
Fig. 13 bis 17 Ansichten, die jeweils eine alternative Ausfüh­ rung der dielektrischen Körper zeigen, die jeweils an der Außenseite auf der Oberfläche der Entwick­ lungsrolle frei daliegen;
Fig. 18 bis 20 Ansichten einer weiteren modifizierten Entwick­ lungsrolle sowie die Ergebnisse von durchgeführten Experimenten, um den Vorteil gegenüber einer her­ kömmlichen Entwicklungsrolle nachzuweisen;
Fig. 21 und 22 Ansichten der herkömmlichen Entwicklungsrolle;
Fig. 23A und 23B elektrische Felder, welche in der Nähe der Oberfläche der in Fig. 18 bis 20 dargestellten Ent­ wicklungsrolle gebildet worden sind;
Fig. 24 elektrische Felder, welche in der Nähe der Ober­ fläche der herkömmlichen, in Fig. 21 und 22 darge­ stellten Entwicklungsrolle erzeugt worden sind;
Fig. 25 und 26 Schnittansichten einer weiteren modifizierten Entwicklungsrolle;
Fig. 27 und 28 Schnittansichten einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 29 und 30 Ansichten, welche jeweils die Operationen einer Entwicklungseinheit in den Entwicklungseinrichtun­ gen der Fig. 27 und 28 zeigen;
Fig. 31 eine Darstellung einer dritten Ausführungsform ge­ mäß der Erfindung und einer besonderen Tonerauf­ bringung;
Fig. 32 eine Ansicht der Anordnung von Körpern mit hohem Widerstand und mit einem mittleren Widerstand an der Oberfläche der in Fig. 31 dargestellten Ent­ wicklungsrolle;
Fig. 33 eine Schnittansicht entlang einer Linie IIIXIII- IIIXIII in Fig. 32;
Fig. 34 eine Darstellung von elektrischen Kraftlinien von Microfeldern, welche in der Nähe der in Fig. 31 dargestellten Entwicklungsrolle erzeugt worden sind;
Fig. 35 bis 38 jeweils Ansichten einer besonderen Anordnung von Körpern mit hohem und mittlerm Widerstand;
Fig. 39 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 40 und 41 Ansichten jeweils einer anderen Ausführung einer Lichtquellen-Anordnung in der Entwicklungs­ einrichtung der Fig. 39;
Fig. 42 eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 43 eine Darstellung der Oberfläche einer Ladungsrolle in der fünften Ausführungsform.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, welche als eine Entwicklungseinrichtung eines elektrophotographischen Kopiergeräts ausgeführt sind, welches zur Familie der Bilderzeugungsgeräte gehört.
Erste Ausführungsform
In Fig. 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Ent­ wicklungseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, welche in Gegenüberlage zu einem Bildträger in Form eines photoleit­ fähigen Bandes 12 angeordnet ist, und welche ein Gehäuse 14 aufweist, in welchem ein Einkomponenten-Entwickler oder ein nicht-magnetischer Toner 16 untergebracht ist. Der Entwickler 16 kann oder kann nicht ein zusätzliches Mittel zum Steuern der Polarität und Ladungsmenge enthalten. Der Toner ist übli­ cherweise eine Polyester-, BMA-, Polystyrol-, Epoxid-, Phe­ nol- oder eine ähnliche, auf Kunstharz basierende Zusammen­ stellung. Der spezifische Widerstand des Toners reicht von etwa 107 bis 1012 Ωcm, und dies gilt auch für die anderen Ausführungsformen, welche nachstehend noch beschrieben wer­ den.
Eine Entwicklungsrolle 20 ist durch nicht dargestellte vorde­ re und rückwärtige Wandungen des Gehäuses 14 getragen und ist teilweise bezüglich der Außenseite durch eine Öffnung 18, welche in dem Gehäuse 14 ausgebildet ist, frei bzw. unge­ schützt. Die Rolle 20 liegt dem Band 12 gegenüber und ist, wie in Fig. 1 dargestellt, entgegen dem Uhrzeigersinn mit einer Drehzahl von beispielsweise 100 U/min drehbar. In Fig. 2 ist die Rolle 20 in einer perspektivischen Darstellung wie­ dergegeben. Die Rolle 20 ist nur ein Beispiel für einen Ent­ wicklerträger und kann erforderlichenfalls auch als ein Band ausgeführt sein. Eine Tonerzuführrolle 22 wird ebenfalls durch die gegenüberliegenden Seitenwandungen des Gehäuses 14 getragen und dient als ein Entwicklerzuführteil. Die Tonerzu­ führrolle 22 wird mit einer Drehzahl von beispielsweise 70 U/min entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wobei sie an der Entwicklungsrolle 20 anliegt.
Ein Rührteil 24 ist in dem Gehäuse 14 angeordnet und wird, wie in Fig. 1 dargestellt, im Uhrzeigersinn gedreht, um den in dem Gehäuse 14 untergebrachten Toner 16 umzurühren. In dieser Ausführungsform wird der Toner 16 der Rolle 22 zugeführt, während er mittels des Rührteils 24 umgerührt wird. Die To­ nerzuführrolle 22 befördert ihrerseits den Entwickler bzw. Toner 16 zu der Entwicklungsrolle 20. Während eines solchen Übergangs wird der Toner 16 mit einer vorherbestimmten Pola­ rität, d. h. positiver Polarität geladen, welche der Polarität eines elektrostatischen, latenten Bildes in der dargestellten Ausführungsform entgegengesetzt ist. Folglich wird der Toner 16 elektrostatisch auf die Umfangsfläche der Entwicklungsrol­ le 20 aufgebracht. Dieser Teil der Konstruktion und der Ar­ beitsweise wird später noch im einzelnen beschrieben.
Während die Entwicklungsrolle 20 den aufgebrachten Toner 16 transportiert, reguliert eine Rakelschneide 26 den Toner 16 in einer vorherbestimmten Dicke. In diesem Sinn spielt dann die Rakelschneide 26 die Rolle eines Schichtdicken-Regulier­ teils. Der bezüglich seiner Dicke auf diese Weise regulierte Toner 16 kommt zu einem Entwicklungsbereich 28, wo die Ent­ wicklungsrolle 20 dem Band 12 gegenüberliegt. In diesem Be­ reich wird der Toner elektrostatisch von der Rolle 20 an das Band 12 übertragen, wodurch ein latentes Bild entwickelt wird, welches elektrostatisch auf dem Band 12 erzeugt worden ist. Ein Teil des Toners 16, welcher sich von dem Entwick­ lungsbereich 28 wegbewegt hat, ohne an das latente Bild über­ tragen zu werden, wird durch die Rolle 20 zu der Tonerzuführ­ rolle 22 zurückgebracht. Das entwickelte Bild oder das Toner­ bild auf dem Band 12 wird von diesem an ein nicht dargestell­ tes Papierblatt übertragen und dann fixiert.
Wie in Fig. 3 dargestellt, hat die Entwicklungsrolle 20 eine Unterlage 30 aus Aluminium, rostfreiem Stahl oder einem ähn­ lichen leitenden Material und eine große Anzahl feiner di­ elektrischer Körper 32 aus einem Isoliermaterial. Die dielek­ trischen Körper 32 sind auf der Umfangsfläche der leitenden Unterlage 30 verteilt und an dieser gehalten. Folglich liegen die Oberfläche der Unterlage 30, d. h. leitende Teile 34, und die Oberflächen 36 der dielektrischen Körper 32 an der Außen­ seite entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig frei.
Die Form und Größe der einzelnen dielektrischen Körper 32 kann entsprechend gewählt werden. Beispielsweise kann, wenn die Oberflächen 36 der dielektrischen Körper 32, welche zur Außenseite hin frei daliegen, kreisförmig sind, jeder dielek­ trische Körper 32 einen Durchmesser D1 von 30 bis 2000 µm, vorzugsweise von 100 bis 400 µm haben, und der Mitte-zu-Mitte- Abstand P1 zwischen benachbarten dielektrischen Körpern 32 kann 100 bis 500 µm sein, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Andererseits kann, wenn die Oberflächen 36 der dielektri­ schen Körper 32 regelmäßig sind, zumindest eine Seite davon eine Länge von 30 bis 2000 µm haben. Wenn die Oberflächen 36 entweder kreisförmig oder rechteckig sind, können sie so aus­ gebildet sein, daß jeweils eine der Komponenten, welche sich in der Entwicklungsrichtung oder in einer dazu senkrechten Richtung erstreckt, eine Abmessung von weniger als 2000 µm hat. Das Verhältnis der Fläche der leitenden Teile 34 der Un­ terlage 30 zu der Gesamtfläche der Entwicklungsrolle 20 ist mit 20% bis 70% gewählt.
Wenn der Entwicklerträger als ein Band ausgeführt ist, wer­ den eine große Anzahl solcher feiner dielektrischer Körperauf der Oberfläche der leitenden Unterlage des Bandes aufgebracht. Die dielektrischen Körper 32 sind aus einem dielektrischen Material hergestellt, welches durch Reibung mit einer Polari­ tät, welche derjenigen des Toners 16 entgegengesetzt ist, d. h. in der dargestellten Ausführungsform mit negativer Pola­ rität geladen ist.
Die Tonerzuführrolle 22, welche an der Entwicklungsrolle 20 anliegt, ist aus einem Material hergestellt, welches die dielektrischen Körper 32 der Entwicklungsrolle, die damit in Kontakt stehen, durch Reibung mit einer Polarität, welche der­ jenigen des Toners 16 entgegengesetzt ist, d. h. in der darge­ stellten Ausführungsform mit negativer Polarität lädt. In der in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführung hat die Tonerzuführ­ rolle 22 einen leitenden Kernteil 38 und einen zylindrischen Schaumteil 60 (z. B. geschäumtes Polyurethan) auf dem Kernteil 38. Der Schaumkörper 60 wird mit Druck an der Entwicklungs­ rolle 20 in Anlage gehalten, wobei er elastisch verformt wird. Wenn die Rolle 22 einen solchen Aufbau hat, kann der Schaum­ körper 40 aus einem Material hergestellt sein, welches, wie oben erwähnt, die dielektrischen Körper 32 durch Reibung ne­ gativ lädt.
Die Entwicklungseinrichtung 10 mit dem vorstehend beschriebe­ nen Aufbau wird wie folgt betrieben. Der Teil der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20, der von dem Entwicklungsbereich 28 weg bewegt worden ist, wird mit der Oberfläche der Tonerzu­ führrolle 22 in Anlage gebracht, wenn die Rolle 20 gedreht wird, wie vorstehend bereits ausgeführt ist. Dann wird der Toner 16, welcher zurückgeblieben und nicht an die Entwick­ lungsrolle 22 übertragen worden ist, durch eine Reinigungs­ kraft entfernt, welche die Tonerzuführrolle 22 ausübt. Gleich­ zeitig werden die dielektrischen Körper 32 der Entwicklungs­ rolle 20 durch die Tonerzuführrolle 22 mit negativer Polari­ tät geladen, welche der Polarität des Toners 16 entgegengesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt kann dann ein elektrostatisches Rest­ bild, welches dem auf dem Band 12 erzeugten, latenten Bild zuzuschreiben ist, auf den dielektrischen Körpern 32 verblei­ ben, welche sich von dem Entwicklungsbereich 28 weg bewegt haben. Trotzdem wird, da die dielektrischen Körper 32 durch ihre Reibung mit der Tonerzuführrolle 22 im wesentlichen bis zur Sättigung geladen sind, ein derartiges Restbild gelöscht, um die Entwicklungsrolle 20 zu initialisieren. Andererseits wird, wie in Fig. 3 dargestellt, der Toner 16, welcher mit der Tonerzuführrolle 22 in Kontakt gekommen ist und von der Rolle 22 in Richtung der Entwicklungsrolle 20 angetrieben wor­ den ist, durch die Reibung mit der Rolle 22 mit positiver Polarität geladen. Bei Erreichen der Entwicklungsrolle 20 ist der Toner 16 durch den Reibungskontakt mit der Rolle 20, ins­ besondere mit den dielektrischen Körper oder Elementen 22 stärker geladen und wird dadurch elektrostatisch auf die Um­ fangsfläche der Rolle 20 aufgebracht. In diesem Fall sind die dielektrischen Körper 32 der Entwicklungsrolle 20 durch Rei­ bung mit negativer Polarität geladen und sind von den leiten­ den Teilen 34 umgeben, so daß die negative Ladung selektiv nur auf den dielektrischen Körpern 32 aufgebracht worden ist. Folglich werden, wie in Fig. 5 dargestellt, Microfelder zwi­ schen den negativ geladenen, dielektrischen Körper 32 und den leitenden Teilen 34 entwickelt bzw. erzeugt, mit dem Ergebnis, daß beinahe unzählige Microfelder sehr nahe beieinander an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20 ausgebildet werden. Insbesondere sollen sie durch elektrische Kraftlinien, welche einen Zustand eines elektrischen Feldes darstellen, in dem Raum ausgebildet werden, welcher an die Oberfläche der Entwick­ lungsrolle 20 angrenzt, wie in Fig. 5 durch kreisbogenförmi­ ge Linien dargestellt ist. Folglich werden Microfelder zwi­ schen den elektrischen Körpern bzw. Elementen 32 und den lei­ tenden Teilen 34 erzeugt.
Da die dielektrischen Körper 32 und die leitenden Teile 34 benachbart sind und jeweils eine extrem kleine Fläche haben, sind die Microfelder jeweils infolge des sogenannten Kanten­ oder des Streueffekts (eines peripheren Feldeffekts) äußerst stark. Der positiv geladene Toner 16 wird infolge solcher Microfelder von den dielektrischen Körpers 32 stark angezogen und folglich in großer Menge fest an der Entwicklungsrolle 20 zurückgehalten. In diesem Fall ist der Toner 16 durch die Reibung der Rollen 22 und 20 stark geladen worden. Dies, ver­ bunden mit der Tatsache, daß der Toner 16 durch die starken Microfelder an der Rolle 20 zurückgehalten wird, hat zur Fol­ ge, daß eine große Tonermenge 16, welche eine starke Ladung trägt, an der Rolle 20 mitgeführt wird.
Wenn der Toner 16 auf der Entwicklungsrolle 20 in der Dicke durch die Rakelschneide 26 reguliert wird, welche beispiels­ weise aus Urethan hergestellt ist, wird ein ausreichend gela­ dener Teil des Toners 16 durch die Microfelder fest an der Rolle 20 zurückgehalten, während der schwach geladene Teil durch die Rakelschneide 26 entfernt wird. Folglich wird nur der stark geladene Toner 16 in großer Menge zu dem Entwick­ lungsbereich 28 transportiert, wodurch das auf dem Band 12 erzeugte, latente Bild entwickelt wird. Hierdurch ist dann mit Erfolg ein sich ergebendes Tonerbild mit hoher Dichte bzw. mit hohem Schwärzungsgrad geschaffen, wobei der Hintergrund des Bildes keine Verunreinigung aufweist. Die Ladungsmenge auf dem Toner 16 ist so gewählt, daß sie bei etwa 5 bis 20 µC/g, vorzugsweise bei 10 bis 15µC/g liegt, wodurch die Schärfe des Tonerbildes erhöht ist.
Obwohl die Microfelder in Fig. 5 so dargestellt sind, als seien sie über der gesamten Oberfläche der Entwicklungsrolle 20 erzeugt, können außer den Microfeldern auch elektrische Felder zwischen den Microfeldern existieren. Auf jeden Fall sind die Microfelder vorhanden und ermöglichen, daß eine große Tonermenge 16 auf die Entwicklungsrolle 20 aufgebracht wird.
In Fig. 1 bis 5 sind die dielektrischen Körper 32 der Ent­ wicklungsrolle 20 über der gesamten Umfangsfläche der Rolle 20 verteilt und sind in Form von allgemeinen V-förmigen fei­ nen Rillen in der Oberfläche der leitenden Unterlage 32 aus­ gebildet. Die derart ausgeführte Entwicklungsrolle 20 kann leicht mit Hilfe des im folgenden beschriebenen spezifischen Ablaufs hergestellt werden. Wie in Fig. 6A dargestellt, wird die zylindrische leitende Unterlage 30 dadurch hergestellt, daß ein Teil aus Aluminium, Kupfer, Silber oder einem ähn­ lichen Metall geschliffen oder auf andere Weise maschi­ nell so bearbeitet, daß es eine glatte Oberfläche hat. Dann wird, wie in Fig. 6B dargestellt, die Oberfläche der Unter­ lage 30 beispielsweise durch Sandstrahlen, Rändeln oder mit einer ähnlichen Technik auf etwa 20 bis 500 µm angerauht, wo­ durch eine Anzahl von V-förmigen Rillen in der Unterlage 30 ausgebildet werden. Danach wird, wie in Fig. 6C dargestellt, die aufgerauhte Oberfläche der Unterlage 30 mit einem dielek­ trischen Material 32, wie Fluorharz, beschichtet. Dadurch sind die dielektrischen Körper 32 in den V-förmigen Rillen darunter angeordnet. Nachdem das dielektrische Material 32 durch Trocknen festgeworden ist, wird es geschnitten, poliert oder auf andere Weise maschinell bearbeitet, um die leitenden Teile 34 und die dielektrischen Körper 32 an der Außenseite freizulegen, wie in Fig. 6D dargestellt ist.
In Fig. 7 bis 9 ist eine Entwicklungsrolle 20A dargestellt, welche eine modifizierte Form der vorstehend anhand von Fig. 1 bis 5 beschriebenen Entwicklungsrolle 20 ist. Die Entwick­ lungsrolle 20A hat eine leitende Unterlage 30, welche mit einer Anzahl rechteckiger Nute 42 in ihrer Oberfläche ver­ sehen ist, und dielektrische Körper 32, welche in den Nuten 42 ausgebildet sind. Derartige dielektrische Körper 32 und leitende Teile 34 zeigen sich an der Oberfläche der Entwick­ lungsrolle 20a in einer regelmäßigen oder unregelmäßigen An­ ordnung, wie es bei der Entwicklungsrolle 20 der Fall gewesen ist. Folglich hat jeder der dielektrischen Körper 32 einen rechtwinkligen Schnitt in einer Ebene, die entlang der Senk­ rechten zur Oberfläche der Rolle 20A verläuft, d. h. in einer Ebene, die senkrecht zu der Oberfläche der Rolle 20A ist, wie in Fig. 7 und 9 dargestellt ist. Wie in Fig. 8 dargestellt, haben die rechteckigen Nute 42 eine Breite W1, die von etwa 30 bis 500 µm reicht, und einen Abstand P, welcher von 0,06 bis 1,0 mm reicht. Das Verhältnis der Flächen der Nute 42 zu der Gesamtfläche der leitenden Teile 34 kann etwa 20 bis 60%, vorzugsweise 20 bis 40% sein. Wie in Fig. 10 dargestellt, wer­ den Microfelder zwischen den dielektrischen Körpern 32 und den leitenden Teilen 34 infolge einer großen Anzahl von elektri­ schen Kraftlinien entwickelt, welche in dem Raum ausgebildet sind, welcher an die Entwicklungsrolle 20A angrenzt. In Fig. 8 ist die Achse der Entwicklungsrolle 20A mit X bezeichnet.
Ein spezieller und bevorzugter Bearbeitungsablauf zum Herstel­ len der Entwicklungsrolle 20a wird anhand von Fig. 11A bis 11D beschrieben. Zuerst wird, wie in Fig. 11A dargestellt, ein Teil äus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einem ähnlichen Metall mit einer glatten Oberfläche geschnitten oder auf andere Weise maschinell bearbeitet, um die zylindrische, leitende Unter­ lage 30 herzustellen. Dann wird, wie in Fig. 11B dargestellt, die Unterlage 30 gerändelt und durch entsprechende Technologie mit den Nuten 42 (Fig. 8 und 9) versehen. Die Nute 42 haben außer der vorerwähnten Breite W1 und dem Abstand P eine Tiefe D von etwa 0,05 bis 0,5 mm. Wie in Fig. 11C dargestellt, wird die Unterlage 30 mit den Nuten 42 mit einem dielektrischen Ma­ terial 32, wie Fluor-Kunstharz beschichtet und dann getrock­ net. Das dielektrische Material 32 wird auf die Unterlage 30 in einer solchen Dicke aufgebracht, daß die Nute 42 vollstän­ dig mit dem Material 32 gefüllt sind. Das dielektrische Ma­ terial kann durch Lumiflon LF200 ausgeführt sein, das von Asahi Glass (Japan) hergestellt und vertrieben wird. Mit einem solchen Material wird die Oberfläche der Unterlage 30 be­ schichtet und dann bei 100°C etwa 30 min lang getrocknet. Schließlich wird die Oberfläche des gehärteten dielektrischen Materials 32 geschliffen oder poliert, so daß die leitenden Teile 34 und die dielektrischen Teile 32 sich an der Oberflä­ che der Rolle 20A zeigen. Folglich ist eine Entwicklungsrolle 20A, die eine im wesentlichen glatte Oberfläche hat, mit den dielektrischen Körpern 32 und den leitenden Teilen 34 herge­ stellt, welche jeweils eine kleine Fläche aufweisen.
Der Vorteil der dielektrischen Körper 32, welche in den Nuten 42 untergebracht sind und jeweils einen rechtwinkligen Schnitt aufweisen, wie in Fig. 7 und 9 dargestellt ist, wird nunmehr beschrieben. Wenn die zylindrische, leitende Unterlage 30 her­ gestellt wird, ist es im allgemeinen unvermeidlich, daß die Umfangsfläche 30′ (Fig. 12A) infolge von Produktionsfehlern leicht bezüglich der Achse AX der Unterlage 30 versetzt ist. Wenn beispielsweise der Durchmesser DM der Unterlage 30 10 bis 30 mm beträgt, kommt es nicht selten vor, daß die Verset­ zung δ etwa 20 µm beträgt. Die Nute 42 werden in der Oberflä­ che der Unterlage 30 mit einem solchen Versatz ausgebildet; dann wird die Unterlage 30 mit dem dielektrischen Material 32 beschichtet und dann wird dessen Oberfläche geschliffen oder poliert, wobei die Unterlage 30 gedreht wird. Dann würde der Schleifwert infolge des Versatzes der Oberfläche der Unterla­ ge 30 nicht-gleichförmig sein, d. h. die Tiefe, in welcher das dielektrische Material 32 geschliffen wird, würde von einem Teil zum anderen Teil auf der Unterlage 30 verschieden sein.
Wie in Fig. 12B dargestellt, sollen die Nuten 42 der leiten­ den Unterlage 30 im allgemeinen V-förmig sein, wie in einem Schnitt entlang der Normalen der Unterlage 30 zu sehen ist, und die dielektrischen Körper 32 sollen in derartigen Nuten 42 untergebracht sein. Bei einem normalen Rändeln würde die Unterlage 30 an einer Stelle in einer Ebene A und an einer anderen Stelle in einer Ebene B oder C geschliffen. Aus ei­ nem Vergleich der Teile, welche in den Ebenen B und C geschlif­ fen sind, ist zu sehen, daß der Oberflächenbereich des dielek­ trischen Körpers 32, der zur Außenseite hin frei liegt, über­ aus unterschiedlich ist, d. h. im schlimmsten Fall um etwa 250% abweicht, wie durch b und c in Fig. 12B dargestellt ist. Die Unregelmäßigkeit in der Fläche der dielektrischen Körper 32 überträgt sich unmittelbar auf die Unregelmäßigkeit in der Intensität der Microfelder, welche in der Nähe der Entwick­ lungsrolle 20A erzeugt werden, wie früher bereits ausgeführt ist. Folglich würde die Tonermenge 16, welche auf der Ent­ wicklerrolle 20A und folglich auf das latente Bild auf dem Band 12 aufgebracht worden ist, unregelmäßig im Hinblick auf die Dichte- bzw. Schwärzungsgradverteilung des sich ergeben­ den Tonerbildes werden.
Im Gegensatz hierzu sollen die dielektrischen Körper 32 je­ weils im Schnitt rechteckig sein, wie in Fig. 7, 9 und 12C dargestellt ist. Jeder dielektrische Körper 32 würde dann, ob er nun in der Ebene A, B oder C geschliffen wird, im we­ sentlichen dieselbe Breite a haben. Folglich wird trotz des Versatzes der Unterlage 30 das Flächenverhältnis der dielek­ trischen Körper 32 zu dem leitenden Teilen 34 über der ge­ samten Oberfläche der Entwicklungsrolle 20A im wesentlichen konstant gehalten. Hieraus folgt, daß eine gleichförmige Microfeld-Intensitätsverteilung über der ganzen Entwicklungs­ rolle 20A gegeben ist, so daß die Rolle 30A den Toner 16 gleichmäßig mitführen kann, wodurch ein hochqualitatives To­ nerbild erreichbar ist, welches frei von einer unregelmäßigen Dichte- oder Schwärzungsgradverteilung ist.
Erforderlichenfalls können die die ektrischen Körper 32 je­ weils im Schnitt statt rechteckig in etwa U-förmig ausgebil­ det sein, wie in Fig. 12D dargestellt ist. Mit einem Schnitt in Form eines Buchstabens U läßt sich ebenfalls der vorste­ hend angeführte Vorteil erreichen.
Wie in Fig. 13 dargestellt, können sich die dielektrischen Körper 32, welche an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20A erscheinen, auch parallel zu der Achse X der Rolle 20A erstrec­ ken. Andererseits können sie sich auch, wie in Fig. 14 darge­ stellt ist, senkrecht zu der Achse X der Rolle 20A, d. h. ent­ lang des Umfangs der Rolle 20A erstrecken. Wenn jedoch die Rolle 20A mit den in Fig. 13 oder 14 dargestellten, dielektri­ schen Körpern 32 zum Entwickeln eines latenten Bildes verwen­ det wird, weist das sich ergebende Tonerbild voraussichtlich Unregelmäßigkeiten auf, welche den dielektrischen Körpern 32 entsprechen, da eine größere Tonermenge an den dielektrischen Körpern 32 an der Rolle 20A als an den übrigen Teilen aufge­ bracht ist. In Fig. 8 und 15 sind leitende Körper 34a darge­ stellt, welche sich auf der Rolle 20A in einer Gitter- oder Schraublinien-Konfiguration unter einem Winkel R zu der Achse X der Rolle 20A erstrecken. Bei einer solchen Gitter- oder Schraublinien-Konfiguration kann der Toner 16 in einer großen Menge auf der Oberfläche der Rolle 20A, insbesondere an den dielektrischen Körpern 32 aufgebracht werden, die in dem Ent­ wicklungsbereich 28 ausgeglichen werden, wodurch das Toner­ bild frei von Unregelmäßigkeiten wird. Versuche haben gezeigt, daß diese Art von Unregelmäßigkeiten eines Tonerbildes dann wirksam unterdrückt wird, wenn der Winkel R der dielektri­ schen Körper 34 der Achse X der Rolle 20A von etwa 30 bis 60° reicht.
Die Form der dielektrischen Körper 32, welche an der Ober­ fläche der Rolle 20A zu sehen sind, können kreisförmig oder rechteckig sein, wie in Fig. 16 oder 17 dargestellt ist. Vor­ zugsweise sind die dielektrischen Körper 32 in einer versetz­ ten oder beliebigen Konfiguration angeordnet und nicht entlang der Achse X oder des Umfangs der Rolle 20A ausgerichtet. Die dielektrischen Körper 34 mit einer kreisförmigen oder recht­ eckigen Oberfläche haben einen Durchmesser oder eine Seiten­ länge, die von etwa 30 bis 500 µm reicht, und eine Breite von etwa 60 bis 1000 µm.
Wenn ein Entwicklerträger in Form eines Bandes verwendet wird, wird die zylindrische, leitende Unterlage 30 durch eine flä­ chige leitende Unterlage ersetzt, bei welcher die dielektri­ schen Körper 32 in den rechteckigen oder U-förmigen Ausneh­ mungen 42 untergebracht sind. Diese Art einer leitenden Unter­ lage kann im wesentlichen auf dieselbe Weise hergestellt wer­ den, wie in Fig. 11A bis 11D dargestellt ist.
In Fig. 18 bis 20 ist eine Modifikation der Entwicklungsrolle dargestellt, welche vorstehend anhand von Fig. 7 bis 9 be­ schrieben worden ist. Die Entwicklungsrolle 20A′ weist die dielektrischen Körper 34 auf, welche unter einem Winkel R verlaufen, welcher 90° zu der Achse der Rolle 20A′ verläuft. Der Vorteil, welcher mit dieser Entwicklungsrolle 20A′ er­ reichbar ist, wird auf der Basis der Versuchsergebnisse be­ schrieben, indem sie (20A′) mit einer herkömmlichen Entwick­ lungsrolle verglichen wird.
Zuerst wurd die Entwicklungsrolle 20A′ hergestellt, indem eine große Anzahl rechteckiger parallelepipedförmiger dielek­ trischer Körper 32 (z. B. Lumiflon LF200 mit einer spezifischen Induktivität ε = 2,7) angeordnet wurde, die jeweils eine Sei­ tenlänge D1 von 210 µm und eine Tiefe T1 von 100 µm an der Ober­ fläche der zylindrischen, leitenden Unterlage 30 aus Aluminium bei einem Abstand von 300 µm haben, wie in Fig. 18 bis 20 darge­ stellt. Gleichzeitig wurde eine herkömmliche Entwicklungsrolle 20a vorbereitet, welche durch eine leitende Unterlage 30a aus Aluminium und durch eine gleichförmige Schicht aus dielektri­ schem Material 32a gebildet war, welches auf der gesamten Oberfläche der Unterlage 30a in einer Tiefe (Dicke) T2 von 100 µm aufgebracht war. Das dielektrische Material 32a hatte eine spezifische Induktivität ε von 10. Die dielektrischen Körper 30 und die dielektrische Schicht 32a wurden durch Rei­ bung auf -200V in Form von Oberflächenpotential geladen, und in diesem Zustand wurden die elektrischen Felder in der Nähe der Oberflächen der Entwicklungsrollen 20A′ und 20a gemessen. Im allgemeinen wird die Kraft F, mit welcher Toner an die Oberfläche einer Entwicklungsrolle angezogen wird, durch die Intensität E des elektrischen Feldes, das an der Rollenober­ fläche oder in deren Nähe gemessen worden ist, und durch die Ladungsmenge q bestimmt, welche auf den Tonerpartikeln aufge­ bracht ist, d. h. F = qE. Wenn die Ladungsmenge auf den Toner­ partikeln konstant ist, dann nimmt die Kraft zu, mit der To­ ner an die Entwicklungsrolle angezogen wird, und daher wird die Menge an Toner, welcher auf der Rolle aufgebracht ist, mit der Zunahme in der Intensität des Feldes größer.
Wie in Fig. 20 und 22 dargestellt, wurden Tonerpartikel 16a bis 16c mit einem Radius d von 5,0 µm vorausgesetzt. Das elek­ trische Feld wurde bestimmt in einer ersten Position Y1, wel­ che in einem Abstand d von 5,0 µm zwischen der Oberfläche der jeweiligen Rolle 20A oder 20a und der Mitte der Tonerpartikel 16a angeordnet ist, die in der ersten Schicht liegt, in einer zweiten Position Y2, welche in einem Abstand 3d von 15 µm zwi­ schen der Rollenoberfläche und den Tonerpartikeln 16b angeord­ net ist, die in der zweiten Schicht liegt, und in einer drit­ ten Position Y3, welche in einem Abstand 5d zwischen der Rol­ lenoberfläche und der Tonerpartikel 16c angeordnet ist, wel­ che in der dritten Schicht liegt. Hinsichtlich der Richtung des elektrischen Feldes wurde die nach auswärts weisende Rich­ tung entlang der Normalen der Rolle als positiv angenommen. Folglich bedeutet ein negatives elektrisches Feld, daß es den Toner 16 an die Oberfläche der Rolle anzieht.
In Fig. 23A sind die elektrischen Felder speziell an der in Fig. 18 bis 20 dargestellten Entwicklungsrolle 20A′ wiederge­ geben, während in Fig. 24 die elektrischen Felder insbeson­ dere an der in Fig. 21 und 22 dargestellten Entwicklungsrolle 20a wiedergegeben sind. In diesen Figuren sind auf der Ordi­ nate die Intensität des elektrischen Feldes (V/µm) und auf der Abszisse die Position in der Umfangsrichtung der Rollen 20A′ und 20A aufgetragen. Insbesondere in Fig. 23a sind die Intensitäten elektrischer Felder dargestellt, welche über eine spezielle Länge P2 erzeugt worden sind, welche in der Um­ fangsrichtung der Rolle 20A′ gemessen worden ist und welche einen einzigen dielektrischen Körper 32 enthalten (siehe auch Fig. 20), wie besser aus einem Vergleich mit Fig. 23B zu er­ sehen ist. In Fig. 23A entspricht "0" auf der Abszisse der rechten Kante 32r des einzigen dielektrischen Körpers 32, wie in Fig. 20 und 23B dargestellt ist, während "90" genau der Mitte 32c des dielektrischen Körpers 22 in der Umfangsrichtung ent­ spricht.
In Fig. 24 zeigt die Linie E0 die elektrische Feldintensität an, die an den ersten bis dritten Positionen Y1 bis Y3 (Fig. 20) angrenzend an die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20a gemessen worden ist. Wie dargestellt, wurde die Intensi­ tät an allen drei Positionen Y1 bis Y3 mit -0,09V/µm gemessen. In Fig. 23A zeigen die Linien E1, E2 und E3 die elektrischen Feldintensitäten an, welche an den Positionen Y1, Y2 bzw. Y3 gemessen worden sind. Die maximalen Feldintensitäten an den Positionen Y1, Y2 und Y3 sind -0,99 V/µm, -0,86 V/µm bzw. -0,74V/µm, welche im wesentlichen sieben- bis zehnmal größer sind, als -0,09V/µm, was mit der herkömmlichen Rolle 20a er­ reichbar ist. Auf diese Weise sind mit der in Fig. 18 bis 20 dargestellten Entwicklungsrolle 20A′ weit stärkere elektrische Felder als mit der herkömmlichen, in Fig. 21 und 22 dargestell­ ten Entwicklungsrolle 20a erreichbar und dadurch kann eine große Menge geladenen Toners aufgebracht werden. Wie in Fig. 23A und 23B dargestellt, ist die Feldintensität am größten genau in der Mitte des elektrischen Körpers 32. Dies bedeutet wahr­ scheinlich, da, wenn eine Seite des dielektrischen Körpers 32 etwa 200 µm bemessen ist, die Streuwirkung sich über den gan­ zen dielektrischen Körper ausbreitet, um die Feldintensität mehr in der Mitte 32c als an der rechten Kante 32r zu stei­ gern.
Bei der herkömmlichen Entwicklungsrolle 20a ist die Menge an Toner 16, welcher in den Entwicklungsbereich 28 transportiert werden kann, wie früher bereits ausgeführt ist, knapp. Übli­ cherweise ist daher die Entwicklungsrolle 20a mit drei- bis viermal höherer Drehzahl gedreht worden als das photoleitfä­ hige Element 12, um so eine größere Tonermenge 16 in den Ent­ wicklungsbereich 28 zu transportieren und um dadurch zu ver­ hindern, daß die Dichte bzw. der Schwärzungsgrad des Toner­ bildes niedriger wird. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß ein auf dem Band 12 erzeugtes Vollbild bezüglich der Bewegungsrichtung des Bandes 12 eine ungewöhnlich hohe Dichte an einem rückwärtigen Kantenteil im Vergleich zu dem übrigen Teil hat, wodurch sich dann eine schlechte Bildqua­ lität ergibt. Ein weiterer Nachteil der höheren Drehzahl der Entwicklunglsrolle 20a besteht darin, daß die Drehbewegung leicht unregelmäßig wird, und daß dadurch Unregelmäßigkeiten in der Bilddichte auftreten.
Im Unterschied hierzu transportiert die Entwicklungsrolle 20A′ gemäß der Erfindung eine große Tonermenge in den Ent­ wicklungsbereich 28 und braucht folglich nicht mit einer hö­ heren Drehzahl gedreht zu werden. Insbesondere kann die Rolle 20A′ mit derselben oder mit im wesentlichen derselben Ge­ schwindigkeit wie das Band 12 bewegt werden, wodurch sicher­ gestellt ist, daß ein Tonerbild keine ungleichmäßige Dichte­ verteilung aufweist. Wenn die Drehzahl der Rolle 20A′, wie vorstehend ausgeführt, verringert wird, reicht ein kleiner und preiswerter Motor aus. Außerdem wird die auf den Toner wirkende Beanspruchung verringert, so daß dessen Lebensdauer verlängert wird.
Obwohl in Fig. 1 die leitende Unterlage 30 der Entwicklungs­ rolle 20 einfach mit Erde verbunden werden kann, wird vorzugs­ weise an die Unterlage 30 eine Vorspannung von einer Span­ nungsquelle 44a angelegt, um zu verhindern, daß der Hinter­ grund eines auf dem Band 12 erzeugten Tonerbildes verunrei­ nigt wird. Erforderlichenfalls kann unabhängig von der Span­ nungsquelle 44a eine Vorspannung an die Unterlage 30 und die Tonerzuführrolle 22 von einer Energiequelle 44b aus angelegt werden, um die Unterlage 30 und die Rolle 22 auf demselben Potential zu halten, oder damit der Toner 16 in Richtung der Rolle 20 weg von der Rolle 22 angezogen wird. Hierdurch wird die Menge an Toner, welcher auf der Rolle 20 aufgebracht ist, weiter erhöht. Eine derartige Vorspannung kann eine Gleich- oder Wechselspannung sein, eine einer Wechselspannung überla­ gerte Gleichspannung oder eine impulsförmige Spannung sein. Ebenso kann über die Rakelschneide 26 die Ladungsmenge des Toners 16, welcher auf die Entwicklungsrolle 20 aufgebracht wird, weiter erhöht und dadurch stabilisiert werden.
Die Entwicklungsrollen 20, 20A und 20A′, welche in Fig. 3 bis 20 dargestellt sind, weisen jeweils die dielektrischen Körper 32 auf, welche in den feinen V-förmigen oder rechteckigen, in der Oberfläche der leitenden Unterlage 30 ausgebildeten Ril­ len oder Nute sind. Mit speziellen Methoden können jedoch auch noch andere Arten von Entwicklungsrollen hergestellt werden. Beispielsweise ist in Fig. 25 eine Entwicklungsrolle 20B mit einer großen Anzahl feiner Partikel aus dielektrischem Ma­ terial 32 dargestellt, welche in der leitenden Unterlage 30 untergebracht sind. In Fig. 26 ist eine Entwicklungsrolle 20C dargestellt, welche die leitende Unterlage 30, eine darauf ausgebildete Schicht 32 aus dielektrischem Material und eine große Anzahl feiner leitender bzw. leitfähiger Körper 30a auf­ weist, welche in der dielektrischen Schicht 32 untergebracht sind. In der in Fig. 26 dargestellten Konfiguration sind die leitenden bzw. leitfähigen Körper 30a elektrisch mit der lei­ tenden Unterlage 30 verbunden und bilden daher einen Teil der Unterlage 30. Die leitenden Körper 30a, d. h. die leitenden Teile 34 und das dielektrische Material 32 der Entwicklungs­ rolle 20C werden entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig zu der Außenseite hin freigelegt. Die leitenden Teile 34, welche an der Oberfläche der Rolle 20C erscheinen, sind jeweils bei­ spielsweise mit 5 bis 300 µm bemessen und belegen etwa 20 bis 30% der gesamten Umfangsfläche der Rolle 20C.
Ein spezifisches Verfahren zum Herstellen der Entwicklungs­ rolle 20c wird nachstehend beschrieben. Bei dem Verfahren wird begonnen, die leitende Unterlage 30 mit einer glatten Oberfläche aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einem ähnlichen Metall herzustellen. Wie in Fig. 26 dargestellt, wird die Un­ terlage 30 mit einem leitfähigen Bindemittel 46 beschichtet. Eine große Anzahl feiner Partikel leitenden Materials 30a aus Aluminium, Kupfer oder Eisen mit jeweils einem Durchmes­ ser von 5 bis 300 µm ist auf dem Bindemittel 46 befestigt, und das Bindemittel wird getrocknet. Dadurch sind die leitenden Körper 30a elektrisch mit der leitenden Unterlage 30 verbun­ den, wodurch sie einen Teil der letzteren bilden. Anschließend wird das dielektrische Material 32, welches Kunstharz sein kann, in einer solchen Weise aufgebracht, um die dielektri­ schen Partikel 30a unterzubringen, wird dann getrocknet und anschließend poliert, damit die leitenden Teile 32 und die dielektrischen Körper 34 an der Oberfläche der Rolle 20C er­ scheinen, wie in Fig. 26 dargestellt ist.
Die in Fig. 3 bis 20 und 25 dargestellten Entwicklungsrollen 20, 20A, 20A′ und 20B haben jeweils in Abständen voneinander angeordnete dielektrische Körper 32, welche an der Oberfläche der Rolle erscheinen, während die in Fig. 26 dargestellte Rolle 20C die in Abständen voneinander angeordneten leitenden Teile 34 aufweist, welche an deren Oberfläche erscheinen. In jedem Fall sind die dielektrischen Körper 32 und die leiten­ den Teile 34 an der Rollenoberfläche entweder beliebig oder gleichmäßig verteilt, und bilden daher wirksam die vorste­ hend erwähnten Mircrofelder, welche es ermöglichen, daß die Rolle eine große Tonermenge auf der Umfangsfläche mitführt.
Eine Entwicklungsrolle gemäß der Erfindung und ein Kopierge­ rät mit einer solchen Entwicklungseinrichtung wurden aufge­ baut und unter den folgenden Voraussetzungen getestet:
  • 1) Lineargeschwindigkeit des photoleitfähigen Elements: 120 mm/s
  • 2) Lineargeschwindigkeit der Entwicklungsrolle: 132 bis 144 mm/s;
  • 3) Durchmesser der Entwicklungsrolle: 25,4 mm V-förmige Rille: Abstand von 0,35 mm; Tiefe 0,1 mm; Breite 0,15 mm und Rändelungswinkel 45°
  • 4) Ein dielektrisches Element mit Fluor-Kunstharz (Lumiflon LF200) wird auf eine leitende Unterlage aufgebracht, die eine gerändelte Oberfläche hat, wird etwa 30 min-lang bei 100°C getrocknet und wird dann geschliffen, damit die leitenden Teile erscheinen. Die leitenden Teile und die dielektrischen Körper belegen 39% bzw. 61% der Gesamtfläche.
  • 5) Lineargeschwindigkeit der Tonerzuführrolle: 0,5 bis 0,6­ mal höher in der entgegengesetzten Richtung als die Linearge­ schwindigkeit der Entwicklungsrolle;
  • 6) Material der Tonerzuführrolle: Schaumstoffrolle, welche mit Schaum-Polyurethan-Kohlenstoff versetzt worden ist und einen Durchmesser von 14 mm hat.
  • 7) Übergreifen der Tonerzuführrolle in die Entwicklungs­ rolle: 1 mm
  • 8) Widerstand der Tonerzuführrolle: 107 Ωcm an der Ober­ fläche
  • 9) Rakelschneide: elastisch federndes Teil (aus Phosphor­ bronze mit t = 0,1), auf welcher eine Fluor-Kunstharz-PTFE- Lage (PTFE-Kunstharzband von 200 µ von Nichias/Japan).
  • 10) Vorspannung an der Entwicklungsrolle: eine impulsförmige Spannung von 500 V (P-P) mit 250 Hz, welche einer Gleichspan­ nung von 250 V überlagert ist, wobei sich ein Leistungsver­ hältnis( (Zeit mit hohem Spannungsanteil/Zykluszeit) = 0,7 ergibt.
  • 11) Photoleitfähiges Element: OPC
  • 12) Toner: positiv geladener Toner
  • 13) Zusätzliches Mittel für den Toner: 0,5 Gewichts-% von SiO2-Feinpulver.
Mit der Entwicklungseinrichtung, welche unter den vorstehend beschriebenen Voraussetzungen betrieben worden ist, wurde der Toner auf die Entwicklungsrolle aufgebracht, welcher in einer Menge von 0,5 bis 1,0 mg/cm2 die Rakelschneide passiert wodurch der Toner mit 5 bis 15µC/g geladen wurde, wodurch wiederum eine stabile Tonerschicht erreicht wurde.
In der in Fig. 1 dargestellten Entwicklungseinrichtung 10 wird die Entwicklung durch den Kontakt des Bandes 12 und der Ent­ wicklungsrolle 20 mit Hilfe des dazwischen befindlichen To­ ners bewirkt. Mit einer kontaktlosen Entwicklung, welche sich von einer derartigen Kontakt-Entwicklung unterscheidet, wer­ den ebenfalls die vorerwähnten Vorteile erreicht, wenn ein Spalt von 0,05 bis 0,3 mm zwischen dem Band 12 und der Rolle 20 ausgebildet ist, die Rolle 20 und das Band 12 mit genau derselben Lineargeschwindigkeit bewegt werden, und die Vor­ spannung geändert wird.
Zweite Ausführungsform
In der in Fig. 1 dargestellten Entwicklungseinrichtung 10 ist die Ladeeinrichtung, um die dielektrischen Körper 32 durch Reibung mit einer Polarität zu laden, welche der Polarität des Toners 16 entgegengesetzt ist, durch die Tonerzuführrolle 22 gebildet, welche an der Entwicklungsrolle 20 in Anlage ge­ halten ist. Die Tonerzuführrolle 22 wird verwendet, um den Toner 16 der Entwicklungsrolle 20 zuzuführen, und um die di­ elektrischen Körper 32 zu laden. Bei einer derartigen Ausfüh­ rung braucht keine gesonderte Ladungseinrichtung außer der Tonerzuführrolle 22 vorgesehen zu sein, wodurch die Kosten gesenkt werden. Da jedoch die dielektrischen Körper 32 mit einer beträchtlichen Menge Toner 16 geladen werden müssen, welcher zwischen den Rollen 20 und 22 vorhanden ist, wird der Ladungswirkungsgrad etwas geringer, und daher kann die Menge an Toner, welche auf die Rolle 20 aufgebracht worden ist, re­ duziert werden. Anhand von Fig. 27 und 28 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben, welche diesen Nachteil nicht mehr aufweist.
Entwicklungseinrichtungen 10A und 10B, welche in Fig. 27 bzw. 28 dargestellt sind, haben jeweils zusätzlich zu der Toner­ zuführrolle 22 ein Ladeteil 48 oder 50, durch welches mittels Reibung die dielektrischen Körper 32 der Entwicklungsrolle 20 mit einer Polarität geladen werden, welche der Polarität des Toners entgegengesetzt ist. Die Ladeteile 48 und 50 sind je­ weils an einem Teil des Umfangs der Entwicklungsrolle 20 in Anlage gehalten, welche bezüglich der Drehrichtung der Rolle 20, d. h. der Tonertransportrichtung nach dem Entwicklungsbe­ reich 28 und vor der Tonerzuführrolle 22 angeordnet sind.
Das in Fig. 27 dargestellte Ladeteil 28 ist als eine Rolle ausgeführt, welche beispielsweise einen Kern und eine Lage Schaummaterial (Schaumstoff) auf dem Kern aufweist. Bezüg­ lich des Schaummaterials kann Silikon-Urethan basierendes Material verwendet werden, wenn der Toner 16 positiv geladen werden soll, oder es kann mit Fluorkunstharz beschichtetes, auf Urethan basierendes Material verwendet werden, wenn der Toner 16 negativ geladen werden soll. Das in Fig. 28 darge­ stellte Teil 16 ist als eine Schneide ausgeführt. Die Schnei­ de 50 kann aus einem auf Silikon oder Urethan basierenden Kautschuk hergestellt sein, wenn die erwartete Ladung des To­ ners 16 positiv ist, oder aus einem mit Fluor-Kunststoff be­ schichteten Urethan-Kautschuk hergestellt sein, wenn die To­ nerladung negativ ist.
Wie in Fig. 29 und 30 dargestellt, entfernen die Ladungsteile 48 und 50 jeweils den Toner 16, welcher auf der Entwicklungs­ rolle 20 zurückgeblieben ist, welche sich von dem Entwick­ lungsbereich 28 entfernt hat, während die dielektrischen Kör­ per 32 der Rolle 20 durch Reibung mit einer zu dem Toner 16 entgegengesetzten Polarität geladen wird, wie in Fig. 3. Zu bemerken ist jedoch, daß die Ladungsteile 48 und 50 keinen Toner der Entwicklungsrolle 20 zuführen und folglich die di­ elektrischen Körper 32 durch Reibung wirksam mit der vorher­ bestimmten Polarität geladen werden.
Bezüglich des Materials der Tonerzuführrolle 22 kann dieses so ausgewählt werden, daß die Rolle 22 die Ladung, welche durch die dielektrischen Körper 32 durch das Ladungsteil 48 oder 50 aufgebracht worden ist, verstärkt oder nicht ver­ stärkt. Natürlich kann das Tonerzuführteil statt der Rolle aus Schaummaterial (Schaumstoff) beispielsweise auch durch eine elastische Rolle oder eine Fellbürstenrolle ausgeführt sein. Obwohl eine mit Reibung arbeitende Ladungseinrichtung in Form des Tonerzuführteils 22 und des Ladungsteils 48 oder 50 verwendet worden ist, um die dielektrischen Körper 32 zu laden, kann hierfür auch ein Koronaentlader, ein Ladung inji­ zierendes Teil, welches gegen die Entwicklungsrolle 20 ge­ drückt wird oder eine ähnliche Ladungseinrichtung verwendet werden. Ferner kann ein ausschließliches Teil zum Entfernen des Rest Toners zusätzlich zu den Reibungs-Ladungsteilen 48 oder 50 verwendet werden.
Dritte Ausführungsform
Anhand von Fig. 31 bis 33 wird nunmehr eine dritte Ausführungs­ form der Erfindung beschrieben, durch welche die Widergabe von Tönen eines Bildes verbessert wird. Die in ihrer Gesamt­ heit 10C bezeichnete Entwicklungseinrichtung weist die leiten­ de Unterlage 30 aus Aluminium, Eisen, Kupfer oder einem ähnli­ chen Metall und Körper 34r mit einem mittleren Widerstand so­ wie Körper 32r mit einem hohen Widerstand auf, welche am Um­ fang der Unterlage 30 befestigt sind. Die Körper 34r mit einem mittleren Widerstandswert haben einen spezifischen Wi­ derstand, welcher höher ist als derjenige der Oberfläche der Unterlage 30 und beispielsweise bei etwa 103 bis 108 Ω×cm gewählt ist. Die Körper 32r mit einem hohen Widerstand haben einen spezifischen Widerstand, welcher höher ist derjenige der Körper 34r mit einem mittleren Widerstandswert und bei­ spielsweise bei 108 bis 1015 Ω×cm gewählt ist. In Fig. 32 un­ terscheiden sich die Körper 32r mit hohem Widerstand von den Körpern 34r mit mittlerem Widerstand in der Darstellung durch horizontale Linien. Wie Fig. 31 und 33 zeigen, sind die Körper 32r und 34r mit einem hohem bzw. einem mittleren Widerstands­ wert entweder in einem regelmäßigen oder in einem unregelmä­ ßigen Muster angeordnet und liegen an der Oberfläche einer Entwicklungsrolle 20D frei.
Die Körper 34r und 32r können jeweils eine entsprechende Form haben. Wenn die Widerstandskörper 32r und 34r jeweils eine rechteckige Oberfläche aufweisen, wie beispielsweise in Fig. 32 dargestellt ist, kann eine Seite des Rechtecks D1 oder D2 beispielsweise 30 bis 500 µm bemessen sein. Das Wesentliche hierbei ist, daß die Abmessungen und der spezifische Wider­ stand der Widerstandskörper 32r und 34r entsprechend gewählt sind, um Microfelder zu intensivieren, und um dadurch eine optimale Menge an Toner 16 auf der Entwicklungsrolle 20D auf­ zubringen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Wi­ derstandskörper 32r und 34r aus einem Material hergestellt, welches mit einer dem Toner 16 entgegengesetzten Polarität, d. h. mit negativer Polarität zu laden ist. Wenn der Entwick­ lerträger als Band ausgeführt ist, können solche Körper mit einem hohen und einem mittleren Widerstandswert auf der Ober­ fläche der leitenden Unterlage des Bandes angeordnet und dort befestigt sein.
Während des Betriebs wird der Teil der Oberfläche der Entwick­ lungsrolle 20, welche sich von dem Entwicklungsbereich 28 weg­ bewegt hat, in Anlage mit der Tonerzuführrolle 22 gebracht. Die Rolle 22 streift dann mechanisch und elektrisch den Toner 16 von der Entwicklungsrolle 20D ab. Gleichzeitig kommen die Widerstandskörper 32r und 34r mit der Tonerzuführrolle 22 in Anlage und werden somit durch Reibung mit der negativen Pola­ rität geladen, welche der Polarität des Toners 16 entgegenge­ setzt ist. Obwohl ein elektrostatisches Restbild, welches dem latenten Bild auf dem Band 12 zuzuschreiben ist, auf den Wi­ derstandskörpern 32 und 34 zurückbleiben kann, wenn sich die­ se von dem Entwicklungsbereich 28 wegbewegt haben, wird die­ ses Bild gelöscht, da die Widerstandskörper 32r und 34r durch deren Reibung mit der Tonerzuführrolle 22 im wesentlichen ge­ sättigt geladen werden. Folglich ist die Entwicklungsrolle 20D trotz eines solchen Restbildes erfolgreich initialisiert.
Dagegen wird der Toner 16, welcher durch ein Inkontaktkommen mit der Umfangsfläche der Tonerzuführrolle 22 zu der Entwick­ lungsrolle 20D hin getrieben worden ist, infolge der Reibung mit der Rolle 22 positiv geladen. Bei Erreichen der Entwick­ lungsrolle 20D wird der positiv geladenen Toner infolge von Reibung durch die Rolle 20D noch stärker mit derselben Pola­ rität geladen und daher elektrostatisch auf der Rolle 20D aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Widerstandskörper 32r und 34r negativ geladen, aber die Ladungsmenge ist in­ folge des Unterschieds im spezifischen Widerstand auf den er­ steren (32r) größer als auf den letzteren (34r), wie in Fig. 34 dargestellt ist. Folglich ist ein Unterschied zwischen den Oberflächenpotentialen der Widerstandskörper 32r und 34r mit dem Ergebnis geschaffen, daß zwischen ihnen Microfelder erzeugt werden. Anscheinend wird folglich auf den Körpern 34r mit dem mittleren Widerstandswert eine positive Ladung indu­ ziert. Da beinahe unzählige Widerstandskörper 32r und 34r ab­ wechselnd auf der Umfangsfläche der leitenden Unterlage 30 verteilt sind, werden zahllose Microfelder entwickelt und gleichförmig auf der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20D verteilt. Insbesondere werden elektrische Feldlinien und daher Microfelder in dem Raum ausgebildet, welcher an die Oberfläche der Rolle 20D angrenzt, wie durch kreisförmige Li­ nien in Fig. 34 dargestellt ist. Die Microfelder bewirken, daß eine große Menge Toner 16 auf der Rolle 20D aufgebracht und durch letztere zu dem Entwicklungsbereich 28 transportiert wird.
Wie vorstehend ausgeführt, sind die Widerstandskörper 32r und 34r an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20D zur Außensei­ te hin freigelegt, d.h. die leitende Fläche der Unterlage 30 erscheint überhaupt nicht. Der Vorteil mit dieser speziellen Konfiguration besteht darin, daß der Ladungsfluß zwischen dem Band 12 und der Entwicklungsrolle 20D gesteuert wird, um eine hochqualitative Bildwiedergabe zu gewährleisten.
Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform die Widerstands­ körper 32r und 34r mit einer zu dem Toner 16 entgegengesetz­ ten Polarität geladen werden, können die Widerstandskörper 32r und 34r mit derselben Polarität wie der Toner 16 geladen werden, um so eine große Tonermenge insbesondere an den Wi­ derstandskörpern 34r zu sammeln. Andererseits kann die Anord­ nung so ausgeführt werden, daß nur die Widerstandskörper 32r mit der vorherbestimmten Polarität geladen werden, während die Widerstandskörper 34r im wesentlichen nicht geladen wer­ den. Das Wesentliche dabei ist, daß zumindest die Wider­ standskörper 32r geladen werden, um aufgrund der Differenz im Oberflächenpotential die Microfelder zu erzeugen.
Die Anordnung der Widerstandskörper 34r und 32r kann ebenso wie die Oberflächengestaltung und deren Größe frei gewählt werden, wie früher bereits ausgeführt worden ist. Beispiels­ weise können, wie in Fig. 35 und 36 dargestellt ist, die Wi­ derstandskörper 32r, welche jeweils eine entsprechende Ober­ flächenkonfiguration haben, in dem Körper 34r mit einem mitt­ leren Widerstandswert verteilt werden. Umgekehrt können, wie in Fig. 37 dargestellt, die Widerstandskörper 34r, welche je­ weils eine entsprechende Oberflächenkonfiguration (Diamant) haben, in dem Körper 32r mit einem hohen Widerstandswert ver­ teilt werden. Ferner können, wie in Fig. 38 dargestellt ist, die Widerstandskörper 34r und 32r langgestreckt sein und ein­ ander abwechseln. Wenn jeder Widerstandskörper 32r eine kreisförmige Fläche hat, wie in Fig. 36 dargestellt ist, ist dessen Durchmesser beispielsweise mit 30 bis 500 µm, vorzugs­ weise mit 50 bis 300 µm gewählt. Wenn die Widerstandskörper 32r in einem streifenförmigen Muster angeordnet sind, wie in Fig. 38 dargestellt ist, sind deren Breite und Abstand so ge­ wählt, daß sie beispielsweise von 30 bis 500 µm reichen.
Die Unterlage, an welcher die Widerstandskörper 32r und 34r gehaltert sind, kann als ein leitendes Teil ausgeführt sein, bei welchem nur die Oberfläche zum Tragen der Widerstandskör­ per leitend ist. In einem solchen Fall ist die leitende Schicht mit Erde verbunden und an sie ist eine vorherbestimm­ bare Vorspannung angelegt.
Vierte Ausführungsform
In Fig. 39 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dar­ gestellt, welche eine alternative Ausführung zum Erzeugen der Microfelder ist. Die Entwicklungseinrichtung 10D ist in einem elektrophotographischen Kopierer untergebracht, welcher eine entgegen dem Uhrzeigersinn drehbare, photoleitfähige Trommel 12a hat. Eine Entwicklungsrolle 20E ist im Uhrzeigersinn drehbar und führt auf ihrer Umfangsfläche einen Eimkomponen­ ten-Entwickler oder nicht-magnetischen Toner 16 mit, welcher mittels der Tonerzuführrolle 22 zugeführt worden ist. Der Toner 16 auf der Entwicklungsrolle 20E wird in der Dicke durch eine Rakelschneide 26a reguliert und dann in den Ent­ wicklungsbereich 28 transportiert, um eine kontaktfreie Ent­ wicklung zu bewirken. Eine derartige Ausführung entspricht abgesehen von einigen Unterschieden im wesentlichen den vor­ her beschriebenen Ausführungsformen. Die vierte Ausführungs­ form unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsformen dadurch, daß die Entwicklungsrolle 20E aus der leitenden Un­ terlage 30 und einer ladbaren photoleitfähigen Schicht 52 ge­ bildet ist, welche auf der Unterlage 30 vorgesehen ist, und daß die Ladungseinrichtung in Form einer Rolle 54 sowie eine Lichtquelle 56 vorgesehen sind. Insbesondere hat die Entwick­ lungsrolle 20E einen Aufbau, welcher demjenigen der photoleit­ fähigen Trommel 12a entspricht. Die Ladungsrolle 54 kann als eine Schaumstoffrolle ausgebildet sein, welche einen leiten­ den Kern 54a und einen leitfähigen Schaumkörper hat, welcher durch Schaum-Urethan-Kautschuk gebildet und an der Umfangsflä­ che des Kerns 54a befestigt ist. Andererseits kann die Rolle 54 auch als eine Bürstenrolle ausgebildet sein, welche einen Kern 54a und Fäden einer Dispersion einer leitfähigen Sub­ stanz in Polyester, Teflon oder einem ähnlichen Material auf­ weist. Die Ladungsrolle 54 liegt an der Umfangsfläche der Rolle 20E an und wird beispielsweise entgegen dem Uhrzeiger­ sinn gedreht. Mittels einer Energiequelle 58 wird eine Span­ nung an die Ladungsrolle 54 angelegt, deren Polarität derje­ nigen des Toners 16 entgegengesetzt ist.
Der Oberflächenteil der Entwicklungsrolle 20E, welcher von dem Entwicklungsbereich 28 wegbewegt worden ist, liegt mit Reibung an der Ladungsrolle 54 mit dem Ergebnis an, daß der auf der Rolle 20E zurückgebliebene Toner 16 mittels der Rolle 54 entfernt wird. Gleichzeitig wird die Oberfläche der photo­ leitfähigen Schicht 52 der Entwicklungsrolle 20E infolge der Ladung, welche durch die Ladungsrolle 52 im Dunklen injiziert worden ist, oder infolge der Entladung zwischen der Schicht 52 und der Rolle 54 mit der dem Toner 16 entgegengesetzten Pola­ rität geladen. Der von der Rolle 20E entfernte Toner 16 wird durch einen Abstreifer 60 von der Ladungsrolle 54 abgestreift und dann wiederverwendet. Wenn der Toner 16 positiv geladen ist, reicht das Oberflächenpotential der geladenen Rolle 20E beispielsweise von, -50 bis -500 V, vorzugsweise von -100 bis -300 V, so daß die Betriebsspannung der Energiequelle 58 -300 V bist -2000 V, vorzugsweise -500 bis -1000 V ist. Die Ener­ giequelle 58 kann eine Gleichspannung oder eine einer Gleich­ spannung überlagte Wechselspannung abgeben.
Die Lichtquelle 56 ist aus einer Anzahl feiner Lichtpunktquel­ len, wie einer LED-Anordnung 56a, und aus einem Paar Ab­ schirmplatten 56b gebildet, welche verhindern, daß Licht von den Lichtquellen 56a nach außen gelangt. Wenn der Oberflächen­ teil der Entwicklungsrolle 20E, welcher, wie oben ausgeführt, geladen worden ist, die Lichtquelle 56 erreicht, leuchtet die LED-Anordnung 56a kurz auf, wodurch die Oberfläche der Rolle 20E in einem feinen Punktmuster beleuchtet wird. Dadurch wird das Oberflächenpotential der Entwicklungsrolle 20E in den be­ leuchteten Teilen erniedrigt und in den übrigen Teilen im we­ sentlichen nicht erniedrigt. Auf diese Weise wird mit der Lichtquelle 56 die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E se­ lektiv beleuchtet, wodurch unzählige feine, geladene Teile und unzählige feine, nicht geladene Teile erzeugt werden. Folglich werden eine große Zahl Microfelder in der Nähe der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E wie in den vorherigen Ausführungsformen erzeugt. Anzumerken ist, daß alle bis jetzt beschriebenen Operationen außer der Beleuchtung mittels der Lichtquelle 56 im Dunkeln durchgeführt werden, und daß die Oberflächenteile der Entwicklungsrolle 20E, welche nicht von der LED-Anordnung 56a belichtet worden sind, isoliert sind. Wenn dagegen der Toner 16, welcher mittels der Tonerzuführrol­ le 22 beispielsweise mit positiver Polarität geladen worden ist, die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E erreicht, ist er durch die vorerwähnten Microfelder fest und sicher in einer großen Menge auf der Rolle 20E aufgebracht. Der so aus­ reichend geladene Toner 16 wird durch die Rolle 20E zu dem Entwicklungsbereich 28 transportiert. Hierdurch ist mit Er­ folg ein hochqualitatives Bild mit einem vorherbestimmten Schwärzungsgrad bzw. einer entsprechenden Dichte erzeugt. Da außerdem die Entwicklungsrolle 20E mit einer Lineargeschwin­ digkeit gedreht wird, welche nahe bei derjenigen der Trommel 12a liegt, ist dadurch ausgeschlossen, daß die Dichte bzw. der Schwärzungsgrad eines Vollbildes, das auf der Trommel 12 erzeugt worden ist, bezüglich der Drehrichtung der Trommel 12a nur in dem rückwärtigen Randteil ungewöhnlich hoch wird.
Die in Fig. 39 dargestellte Ladungsrolle 54 kann durch irgend­ eine andere geeignete Ladungseinrichtung ersetzt werden, so lang sie eine Ladung auf der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E aufbringen kann. Beispielsweise kann, um die Rollenober­ fläche mit einer vorherbestimmten Polarität zu laden, ein Ko­ ronaentlader verwendet werden. Ferner kann auch eine Schneide oder eine Rolle verwendet werden, welche durch Reibung die Entwicklungsrolle 20E lädt.
Auch die Lichtquelle 56 ist nicht auf die LED-Anordnung 56a beschränkt. In Fig. 40 ist eine andere Lichtquelle 56A darge­ stellt, welche aus einer Kaltkathodenröhre 60 und einer transparenten Folie 62 gebildet ist. Die Kaltkathodenröhre 60 ist gegenüberliegend zu der Entwicklungsrolle 20E angeordnet. Die transparente Folie 62 ist zwischen der Röhre 60 und der Rolle 20E angeordnet und mit einem feinen Muster, welches kein Licht durchläßt, beispielsweise mit einem Zick-Zack-Mu­ ster versehen. Licht von der Kaltkathodenröhre oder der Lichtquelle 60 beleuchtet über die Folie 62 bzw. über das auf der Folie 62 vorgesehene Muster die Oberfläche der Entwick­ lungsrolle 20E, wodurch zahllose Microfelder gebildet werden. Der in Fig. 40 dargestellte, doppelt schraffierte Bereich stellt die selektive Ladung der Rollenoberfläche dar.
In Fig. 41 ist eine weitere Lichtquellen-Anordnung 56B darge­ stellt, bei welcher eine Lichtquelle 64 in Form eines Halb­ leiterlasers verwendet ist. Ein Laserstrahl L von der Licht­ quelle 64 wird durch eine Kollimatorlinse 66 mit einem vor­ herbestimmten Durchmesser versehen, durch einen Polygonal­ spiegel 68 reflektiert, welcher in Drehung versetzt ist, und wird dann durch ein Prisma oder einen ähnlichen Reflektor 70 reflektiert, wodurch die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E abgetastet wird. Der Laserstrahl L von der Lichtquelle 64 ist so moduliert worden, daß die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E mit einem Punktmuster bestrahlt wird. Folglich sind auf die geladene Oberfläche der Entwicklungsrolle 20E zahllose Ladungen selektiv aufgebracht, so daß zahllose Microfelder entwickelt werden.
Die ladbare, photoleitfähige Schicht 52 auf der Entwicklungs­ rolle 20E kann aus einer entsprechenden Substanz gebildet sein, solange sie in der Elektrophotographie als ein photo­ leitfähiges Element verwendbar ist. Beispielsweise kann eine solche Substanz aus anorganischen, photoleitfähigen Substan­ zen ausgewählt werden, welche auf Se, Pb, Cd, Zn und Si und deren Verbindungen, welche in deinem Bindematerial disper­ giert sind, oder nicht, auf organischen photoleitfähigen Sub­ stanzen, welche auf isocyclischen Verbindungen, hetrocycli­ schen Verbindungen, Pigmenten, Azos, Phthalocyninen und Ally­ lamine/Allylmethane basieren, und auf Polyvinyl-Karbazol- oder ähnlichen polymerischen photoleitfähigen Substanzen ent­ weder einzeln oder in Kombination basieren. Amorphe Silizium- Substanzen sind vom Standpunkt der Verschleißfestigkeit er­ wünscht, während organische Photoleiter und Zinkoxid, welches ein dispergierter anorganischer Photoleiter ist, sind vom Ko­ sten-Standpunkt her vorzuziehen.
Fünfte Ausführungsform
In Fig. 42 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, d. h. eine Entwicklungseinrichtung 10E dargestellt, in welcher die Trommel 12a und eine Entwicklungsrolle 20F einzeln in entge­ gengesetzten Richtungen zu der in Fig. 39 dargestellten Trom­ mel und Rolle einzeln gedreht werden. Der nicht-magnetische Toner 16, welcher der Entwicklungsrolle 20F durch die Toner­ zuführrolle 22 zugeführt worden ist, wird durch die Rakel­ schneide 26b reguliert und dann wird ein in den Entwicklungs­ bereich 28 gebrachtes, latentes Bild entwickelt. Diese Aus­ führungsform entspricht im wesentlichen der vierten Ausfüh­ rungsform, außer daß die Entwicklungsrolle 20f einen dielek­ trischen Körper 32a hat, welcher die gesamte Oberfläche der leitenden Unterlage 30 in einer Schicht bedeckt, und daß die Entladungs- und die Ladungseinrichtung in Form einer leiten­ den Schneide 72 bzw. einer Rolle 74 in dieser Reihenfolge bezüglich der Drehrichtung der Entwicklungsrolle 20F vor der Tonerzuführrolle 22 und nach dem Entwicklungsbereich angeord­ net sind. An der Entladungsrolle 20F liegt die Entladungs­ schneide 73 an, an welche von einer Wechselspannungsquelle 76 eine Wechselspannung angelegt ist, um die Oberfläche der Rolle 20F zu entladen, welche sich von dem Entwicklungsbe­ reich 28 weg bewegt hat, und um den Rest Toner abzustreifen. Die Laderolle 74 liegt auch an der Rolle 20F an und dreht sich mit derselben Lineargeschwindigkeit und in derselben Richtung wie die Rolle 20F, was an der Stelle festzustellen ist, an welcher sie sich berühren. Die Laderolle 74 ist aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einem ähnlichen leitenden Me­ tall hergestellt.
Wie in Fig. 43 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt ist, ist die Oberfläche der Rolle 74 gerändelt oder auf andere Weise maschinell bearbeitet, um Rillen 74a aufzuweisen, die jeweils 100 bis 500 µm, vorzugsweise 200 µm tief und 100 bis 500 µm, vorzugsweise 200 µm breit sind. Der Abstand zwischen benachbarten Rillen 74a ist vorzugsweise 200 µm. Die Rillen 74a und Teile 74b ohne Rillen bilden eine große Anzahl von Erhebungen und Vertiefungen. Eine Spannung, deren Polarität der Ladung des Toners 16 entgegengesetzt ist, wird durch eine Gleichspannungsquelle 78 an die Laderolle 74 angelegt. In dieser Ausführungsform soll der Toner 16 ebenfalls positiv geladen sein, und die Laderolle 74 soll beispielsweise auf einem Potential von -250 V gehalten sein.
Wenn in der Entwicklungseinrichtung 10E mit der vorstehend beschriebenen Ausführung die Entwicklungsrolle 20F die Lade­ rolle 74 erreicht, drücken nur die Erhebungen 74b an der Oberfläche der Rolle 74 mit einem entsprechenden Druck gegen die Oberfläche der Rolle 20F. In diesem Augenblick werden dann Ladungen nur auf den Teilen der Entwicklungsrolle 20F, welche an den Erhebungen 74b der Laderolle 74 anliegen, infolge der Injektion von Ladungen über die Erhebungen 74b in den dielektrischen Körper 72a oder infolge der dazwischen auftretenden Entladung aufgebracht. Folglich werden zahllose Ladungen auf den dielektrischen Körper 32a der Laderolle 20F aufgebracht, d. h. ein feines Muster hat Ladepotentiale, wel­ che beispielsweise um 250 V verschieden sind und einen Abstand von etwa 200 µm haben. Hierdurch werden Microfelder zwischen benachbarten Teilen der Oberfläche der Entwicklungsrolle 20F erzeugt, welche wie in den vorherigen Ausführungsformen un­ terschiedliche Ladepotentiale haben. Folglich wird der Toner 16, welcher durch die Reibung der Tonerzuführrolle 22 und der Entwicklungsrolle 20F geladen worden ist, fest und in einer großen Menge durch die Microfelder auf die Entwicklungsrolle 20F aufgebracht, wodurch ein hochqualitatives Bild mit hoher Dichte bzw. hohem Schwärzungsgrad erzeugt ist. Die Entladungs­ schneide 72 entlädt die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20F wieder, welche sich von dem Entwicklungsbereich 28 wegbewegt, und die Laderolle 74 lädt die Oberfläche der Rolle 20F wieder.
Wenn die Oberfläche der Entwicklungsrolle 20F einen niedrigen Widerstand haben sollte, würde die Ladung abfließen und daher würden die kleinen Ladungen nicht erhalten bleiben. Unter solchen Voraussetzungen würde die Intensität der Microfelder und daher die Tonerhaltekraft geringer werden. Der spezifi­ sche Widerstand des dielektrischen Körpers 32a, der Entwick­ lungsrolle 20F sollte daher vorzugsweise höher als 108 cm gewählt werden, damit ein Minimum an Leck- oder Kriechverlu­ sten vorkommt. Dies gilt auch für die dielektrischen Körper 32 der anderen Ausführungsformen.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung vorste­ hend beschrieben worden sind, besteht der springende Punkt darin, daß Ladungen selektiv auf der Oberfläche einer Ent­ wicklungsrolle aufgebracht werden, um eine große Zahl von Mi­ crofeldern zu erzeugen, damit die Rolle eine große Menge To­ ner auf ihrer Oberfläche mitführen kann. Die Erfindung ist in entsprechender Weise auch bei den Entwicklungseinrichtungen verschiedener Arten von Bilderzeugungsgeräten außer einem elektrophotographischen Kopiergerät anwendbar.
Durch die Erfindung ist somit eine Entwicklungseinrichtung geschaffen, bei welcher ein Entwicklerträger eine große Menge Einkomponenten-Entwickler mitführen kann und somit durch aus­ reichend geladenen nicht-magnetischen Toner ein hochqualitati­ ves Bild hoher Dichte bzw. hohen Schwärzungsgrads erzeugt wird. Zusätzliche Ladeeinrichtungen, außer einem Entwickler­ zuführteil sind nicht erforderlich, so daß die Kosten nied­ riger sind. Ferner können Ladungen auf dielektrischen Körpern des Entwicklerträgers mit einem bisher noch nicht dagewesenen Wirkungsgrad aufgebracht werden.

Claims (32)

1. Entwicklerträger, welcher einen Entwickler auf seiner Oberfläche mitführt, welche durch mindestens zwei Teile ge­ bildet ist, die jeweils eine besondere Charakteristik haben, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der zwei Teile in Fragmenten angeordnet ist, und zumindest eines der beiden Teile eine Ladung-Haltefunktion hat, wodurch eine große Anzahl elektrischer Felder zwischen den zwei Teilen ausgebildet werden.
2. Entwicklerträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Teile, die jeweils eine beson­ dere Charakteristik haben, einen dielektrischen Körper und einen leitenden Körper aufweisen.
3. Entwicklerträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Teile, die jeweils eine beson­ dere Charakteristik haben, ein Teil mit einem hohen Wider­ stand und ein Teil mit einem niedrigen Widerstand aufweisen.
4. Entwicklerträger, welcher einen Entwickler auf seiner Oberfläche mitführt, auf welcher eine große Anzahl von Micro­ feldern auszubilden ist, gekennzeichnet durch eine leitende Unterlage, und einen dielektrischen Körper mit Oberflächenteilen, welche an einer Oberfläche der leitenden Unterlage frei daliegen und ineinem vorherbestimmten Muster zusammen mit leitenden Teilen angeordnet sind, welche einen Teil der Unterlage bilden, wobei Microfelder zwischen den leitenden Teilen der Unterlage und den Oberflächenbereichen des dielektrischen Körpers aus­ gebildet sind.
5. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das vorherbestimmte Muster ein regelmä­ ßiges Muster aufweist.
6. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das vorherbestimmte Muster ein unregel­ mäßiges Muster aufweist.
7. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dielektrische Körper eine Ladungs- Haltefunktion hat.
8. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dielektrische Körper in im allgemei­ nen V-förmigen Rillen untergebracht ist, welche in der Ober­ fläche der Unterlage ausgebildet sind.
9. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dielektrische Körper in im allgemei­ nen U-förmigen Rillen oder Nuten untergebracht ist, welche in der Oberfläche der Unterlage ausgebildet sind.
10. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dielektrische Körper in im allgemei­ nen rechteckigen Nuten untergebracht ist, welche in der Ober­ fläche der Unterlage ausgebildet sind.
11. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dielektrische Körper eine große An­ zahl feiner dielektrischer Körper aufweist, welche in der Oberfläche der Unterlage untergebracht sind.
12. Entwicklerträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die leitenden Teile der Unterlage eine große Anzahl leitender Körper aufweisen, welche in einer Schicht des dielektrischen Körpers untergebracht sind.
13. Entwicklerträger, welcher einen Entwickler auf seiner Oberfläche mitführt, auf welcher eine große Anzahl Microfel­ der auszubilden sind, gekennzeichnet durch eine leitende Unterlage, und einen Widerstandskörper, welcher die Oberfläche darstellt und Körper mit einem mittleren Widerstandswert, welche einen höheren spezifischen Widerstand als die Unterlage haben, und Körper mit einem hohen Widerstandswert aufweisen, welche einen höheren spezifischen Widerstand als die Körper mit dem mittleren Widerstandswert haben, wobei die Microfelder zwischen den benachbarten Körpern mit hohem und mittlerem Widerstand ausgebildet sind.
14. Entwicklerträger nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Körper mit hohem und mittlerem Wi­ derstandswert in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
15. Entwicklerträger nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Körper mit hohem und mittlerem Wi­ derstandswert in einem unregelmäßigen Muster angeordnet sind.
16. Entwicklerträger nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Körper mit hohem Widerstandswert einen spezifischen Widerstand von 109 bis 1015 Ωcm haben, während die Körper mit einem mittleren Widerstandswert einen spezifischen Widerstand von 108 bis 109 Ωcm haben.
17. Entwicklerträger, welcher einen Entwickler auf einer Oberfläche eines Teils mitführt, von welchem zumindest ein Teil eine Ladungs-Haltefunktion aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß, wenn eine Ladung selektiv auf der Oberfläche dieses Teils aufgebracht ist, um eine Anzahl Teilbereiche festzulegen, die jeweils eine ganz bestimmte La­ dung haben, eine große Anzahl elektrischer Felder zwischen den benachbarten Teilbereichen der Anzahl Teilbereiche ge­ bildet sind.
18. Entwicklerträger nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Teil einen dielektrischen Körper aufweist.
19. Entwicklerträger nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Teil einen photoleitfähigen Körper aufweist.
20. Entwicklerträger, welcher einen Entwickler auf seiner Oberfläche mitführt, auf welcher eine große Anzahl Microfel­ der auszubilden sind, gekennzeichnet durch eine leitende Unterlage, und ein Ladungs-Halteteil, das an einer Oberfläche der Unterlage vorgesehen ist, und eine Ladungs-Haltefunktion hat, wodurch eine große Anzahl von Microfeldern ausgebildet werden, wenn eine Ladung selektiv auf einer Oberfläche des ladungshalten­ den Teils aufgebracht ist, um eine Anzahl Teilbereiche, wel­ che jeweils einen besonderen Ladezustand haben, zwischen be­ nachbarten Teilbereichen der Anzahl Teilbereiche festzulegen.
21. Entwicklerträger nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ladungshaltende Teil einen dielek­ trischen Körper aufweist.
22. Entwicklerträger nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ladungshaltende Teil einen photoleit­ fähigen Körper aufweist.
23. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes, welches elektrostatisch auf einem Bildträger erzeugt worden ist, indem ein Entwickler einem Entwicklungsbereich des Bildträgers zugeführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung aufweist:. einen Entwicklerträger, welcher eine leitende Unterlage und einen dielektrischen Körper mit Oberflächenteilen aufweist, die an einer Oberfläche der Unterlage in einem vorherbestimm­ ten Muster zusammen mit leitenden Teilen frei daliegt, welche einen Teil der Unterlage bilden, wodurch Microfelder zwischen benachbarten leitenden Teilen der Unterlage und den Oberflä­ chenteilen des dielektrischen Körpers ausgebildet sind, und eine Ladeeinrichtung zum Laden des Entwicklerträgers, um einen Entwickler auf einer Oberfläche des Entwicklerträgers aufzubringen.
24. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung ein Ent­ wicklerzuführteil aufweist, um den Entwickler dem Entwick­ lerträger zuzuführen, während die Oberflächenteile des di­ elektrischen Körpers, welche mit der Oberfläche des Bildträ­ gers in Anlage gekommen sind, durch Reibung geladen werden.
25. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung eine Lade­ rolle aufweist, welche an einem Oberflächenteil des Entwick­ lerträgers in Anlage gehalten ist, welcher bezüglich einer vorgesehenen Richtung für den Entwicklertransport nach dem Entwicklungsbereich und vor dem Entwicklerzuführteil angeord­ net ist, um die Oberflächenteile des dielektrischen Teils durch Reibung zu laden.
26. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung eine Lade­ schneide aufweist, welche an einem Oberflächenteil des Ent­ wicklerträgers in Anlage gehalten ist, welcher in einer be­ absichtigten Richtung eines Entwicklertransports nach dem Entwicklungsbereich und vor dem Entwicklerzuführteil angeord­ net ist, um die Oberflächenteile des dielektrischen Körpers durch Reibung zu laden.
27. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes, welches elektrostatisch auf einem Bildträger erzeugt worden ist, indem ein Entwickler einem Entwicklungsbereich des Bildträgers zugeführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung aufweist:
einen Entwicklerträger, der eine leitende Unterlage und einen Widerstandskörper aufweist, welcher aus Körpern mit einem mittleren Widerstandswert, welche einen höheren spezifischen Widerstand als die Unterlage haben, und aus Körpern mit einem hohen Widerstandswert gebildet ist, welche einen höhe­ ren spezifischen Widerstand als die Körper mit einem mittle­ ren Widerstandswert haben, um Microfelder zwischen benachbar­ ten Körpern mit einem hohen und einem mittleren Widerstands­ wert auszubilden, und
einen Ladeeinrichtung, um zumindest die Körper mit hohem Wi­ derstandswert mit einer vorherbestimmten Polarität zu laden, um die Microfelder auf der Basis einer Differenz zwischen Oberflächenpotentialen auszubilden, um dadurch den Entwick­ ler auf einer Oberfläche des Entwicklerträgers aufzubringen.
28. Entwicklungseinrichtung, um ein latentes Bild zu ent­ wickeln, das elektrostatisch auf einem Bildträger entwickelt worden ist, indem ein Entwickler einem Entwicklungsbereich des Bildträgers zugeführt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung aufweist: einen Entwicklerträger mit einer photoleitfähigen Oberfläche; eine Ladeeinrichtung zum Laden der photoleitfähigen Oberflä­ che des Entwicklerträgers, und eine Beleuchtungseinrichtung, um selektiv die photoleitfähige Oberfläche des Entwickler­ trägers zu beleuchten, welcher mittels der Ladeeinrichtung geladen worden ist, um beleuchtete und nicht-beleuchtete Tei­ le auf der photoleitfähigen Oberfläche festzulegen, um da­ durch Microfelder zwischen benachbarten beleuchteten und nicht-beleuchteten Teilen auszubilden.
29. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtquelle aufweist, welche durch eine große Anzahl von fei­ nen punktförmigen Lichtquellen gebildet ist.
30. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Anordnung aus einer großen Anzahl von lichtemittierenden Dio­ den aufweist, welche jeweils blitzartig aufleuchten können.
31. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine Kaltkathodenröhre und eine transparente Folie aufweist, welche ein feines Muster trägt, welches Licht nicht durch­ läßt, welches von der Lichtquelle abgegeben wird.
32. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes, das elektrostatisch auf einem Bildträger erzeugt wor­ den ist, indem ein Entwickler einem Entwicklungsbereich des Bildträgers zugeführt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Entwicklungseinrichtung aufweist:
einen Entwicklerträger, welcher auf einer Oberfläche eines dielektrischen Körpers mit einer ladungshaltenden Funktion vorgesehen ist, und
eine Entwicklungseinrichtung, um, wenn eine Ladung selektiv auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers aufgebracht ist, eine Anzahl Teilbereiche festzulegen, die jeweils eine ganz bestimmte Ladung haben, um eine große Anzahl von Microfeldern zwischen benachbarten Teilbereichen der Anzahl Teilbereiche auszubilden.
DE4032469A 1989-10-13 1990-10-12 Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes Expired - Lifetime DE4032469C2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26776389 1989-10-13
JP1511090 1990-01-26
JP8499290 1990-04-02
JP2091088A JP2627675B2 (ja) 1990-04-05 1990-04-05 現像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4032469A1 true DE4032469A1 (de) 1991-04-25
DE4032469C2 DE4032469C2 (de) 1994-07-28

Family

ID=27456330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4032469A Expired - Lifetime DE4032469C2 (de) 1989-10-13 1990-10-12 Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5315061A (de)
DE (1) DE4032469C2 (de)
FR (1) FR2653241B1 (de)
GB (1) GB2237407B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128942A1 (de) * 1991-01-16 1992-07-23 Ricoh Kk Entwicklungsverfahren und entwicklungseinrichtung fuer eine bilderzeugungseinrichtung

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2653241B1 (fr) * 1989-10-13 1994-03-11 Ricoh Cy Ltd Procede de developpement et appareil associe utilisant un support de revelateur qui peut former des micro-champs a sa surface.
JP3090485B2 (ja) * 1990-04-26 2000-09-18 株式会社リコー トナー
JP2627689B2 (ja) * 1990-06-14 1997-07-09 株式会社リコー 現像装置
JP3107924B2 (ja) * 1991-10-24 2000-11-13 株式会社リコー トナー担持体及びその製造方法
GB2261530B (en) * 1991-10-24 1995-04-05 Ricoh Kk Developer carrier and method of producing the same
US5424814A (en) * 1992-01-11 1995-06-13 Ricoh Company, Ltd. Developing device with microfields formed on developer carrier
JPH06175477A (ja) * 1992-12-11 1994-06-24 Ricoh Co Ltd 現像装置
JP3336808B2 (ja) * 1994-04-11 2002-10-21 株式会社リコー 回転型現像装置
US5821973A (en) 1994-11-18 1998-10-13 Heidelberger Druckmaschinen Ag Printing device and method
US6031552A (en) * 1994-11-18 2000-02-29 Heidelberger Druckmaschinen Ag Printing device with patterned recording surface
US5602632A (en) * 1995-11-21 1997-02-11 Heidelberger Druckmaschinen Ag Belt applicator for developing ink or toner on a print member
US5809386A (en) * 1995-12-25 1998-09-15 Ricoh Company, Ltd. Developing device for an image forming apparatus
JPH09319212A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Mita Ind Co Ltd 画像形成機の静電潜像現像装置
JPH1020662A (ja) * 1996-06-28 1998-01-23 Ricoh Co Ltd 現像装置
JP2002072645A (ja) 2000-08-31 2002-03-12 Ricoh Co Ltd 粉体補給装置、現像装置及び画像形成装置
US6597884B2 (en) 2000-09-08 2003-07-22 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including electrostatic conveyance of charged toner
JP3553912B2 (ja) 2000-09-28 2004-08-11 株式会社リコー 消費情報管理システムおよびサービスセンター装置
US6505014B2 (en) 2000-09-29 2003-01-07 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and an image forming process unit
US6597881B2 (en) 2000-10-16 2003-07-22 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
US6646663B2 (en) * 2001-01-31 2003-11-11 Seiko Epson Corporation Image carrier and writing electrodes, method for manufacturing the same, and image forming apparatus using the same
JP2003084574A (ja) 2001-03-16 2003-03-19 Ricoh Co Ltd 現像方法、現像装置及び画像形成方法
DE10213499B4 (de) * 2002-03-26 2005-02-03 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Vorrichtung zum Transport von Toner bei einer elektrofotografischen Druck- oder Kopiereinrichtung
JP2004206079A (ja) * 2002-12-13 2004-07-22 Ricoh Co Ltd 定着装置と画像形成装置
US7116928B2 (en) * 2002-12-18 2006-10-03 Ricoh Company, Ltd. Powder discharging device and image forming apparatus using the same
EP1434104A3 (de) * 2002-12-27 2004-11-17 Ricoh Company, Ltd. Magnetischer Träger, Zweikomponentenentwickler, Entwicklungsverfahren, Entwicklungsgerät und elektrophotographischer Apparat zur Bildherstellung
US7162187B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-09 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and image forming method
US7330684B2 (en) * 2004-09-14 2008-02-12 Seiko Epson Corporation Developing device, image forming apparatus, image forming system, charging member, and method for manufacturing developing device
JP4599949B2 (ja) * 2004-09-14 2010-12-15 セイコーエプソン株式会社 現像装置、及び、画像形成装置
JP4692223B2 (ja) * 2005-10-31 2011-06-01 セイコーエプソン株式会社 現像装置、トナー粒子担持ローラ、画像形成装置、画像形成システム、及び、トナー粒子担持ローラの製造方法
US7751760B2 (en) * 2006-03-02 2010-07-06 Seiko Epson Corporation Image forming apparatus, image forming method, and image forming system
US7729647B2 (en) * 2006-03-02 2010-06-01 Seiko Epson Corporation Image forming apparatus, image forming method, and image forming system
JP4852402B2 (ja) * 2006-11-28 2012-01-11 株式会社リコー 絶縁性トナーの光バイアス制御方法及び画像形成装置
CN102385290B (zh) * 2010-09-03 2014-09-03 株式会社理光 显影装置,处理卡盒以及图像形成装置
JP2015041084A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 キヤノン株式会社 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置
JP2015041083A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 キヤノン株式会社 現像装置、画像形成装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203394A (en) * 1962-10-01 1965-08-31 Xerox Corp Xerographic development apparatus
US3999515A (en) * 1975-02-03 1976-12-28 Xerox Corporation Self-spacing microfield donors
US4124287A (en) * 1977-03-31 1978-11-07 Xerox Corporation Imaging system utilizing uncharged marking particles
US4295443A (en) * 1979-04-18 1981-10-20 Toshiba Corporation Developing apparatus for electrostatic copying machine
US4538898A (en) * 1981-11-10 1985-09-03 Ricoh Company, Ltd. Developing device
US4696255A (en) * 1984-08-07 1987-09-29 Ricoh Company, Ltd. Developing apparatus

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3284224A (en) * 1963-01-04 1966-11-08 Xerox Corp Controlled xerographic development
US3696783A (en) * 1970-12-15 1972-10-10 Xerox Corp Automated touchdown developement system
US3759222A (en) * 1971-03-04 1973-09-18 Xerox Corp Microfield donor with continuously reversing microfields
CA1066042A (en) * 1975-02-03 1979-11-13 Xerox Corporation Microfield donors with toner agitation and the methods for their manufacture
US4168975A (en) * 1976-06-17 1979-09-25 Repco Limited Electrophotographic image receiving plates
JPS5945987B2 (ja) * 1976-09-16 1984-11-09 株式会社リコー 現像スリ−ブ
DE3043040A1 (de) * 1979-11-14 1981-05-21 Canon K.K., Tokyo Verfahren zum entwickeln elektrischer latenter bilder sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
US4282303A (en) * 1980-05-05 1981-08-04 Xerox Corporation Development method and apparatus
US4576463A (en) * 1980-12-05 1986-03-18 Ricoh Company, Ltd. Developing apparatus for electrostatic photography
JPS5872968A (ja) * 1981-10-28 1983-05-02 Ricoh Co Ltd 現像装置に用いられる現像剤担持体の製造方法
US4625676A (en) * 1982-02-17 1986-12-02 Ricoh Company, Ltd. Developing device
GB2120960B (en) * 1982-05-31 1986-10-01 Ricoh Kk Developer device
JPS58211172A (ja) * 1982-06-02 1983-12-08 Ricoh Co Ltd 乾式現像装置
JPS59116769A (ja) * 1982-12-24 1984-07-05 Ricoh Co Ltd 現像装置
JPS59119371A (ja) * 1982-12-27 1984-07-10 Ricoh Co Ltd 現像装置
US4794421A (en) * 1983-05-12 1988-12-27 Eastman Kodak Company Apparatus and method for electrophotographically producing copies from originals having continuous-tone and other content
JPS6053973A (ja) * 1983-09-05 1985-03-28 Fuji Xerox Co Ltd 非磁性一成分現像装置
US4788570A (en) * 1985-04-15 1988-11-29 Ricoh Company, Ltd. Thin film developing device
JP2619377B2 (ja) * 1987-03-05 1997-06-11 株式会社リコー 対トナー摩擦電荷付与部材
US4982692A (en) * 1988-02-16 1991-01-08 Nec Corporation Apparatus for liquid development of electrostatic latent images
JPH0214874A (ja) * 1989-05-26 1990-01-18 Kasei Optonix Co Ltd アルミナ磁器の製造方法
FR2653241B1 (fr) * 1989-10-13 1994-03-11 Ricoh Cy Ltd Procede de developpement et appareil associe utilisant un support de revelateur qui peut former des micro-champs a sa surface.
US5172169A (en) * 1990-04-09 1992-12-15 Ricoh Company, Ltd. Developer carrier of a developing device and a method of producing the same
DE4128942C2 (de) * 1991-01-16 1995-06-22 Ricoh Kk Entwicklungseinrichtung, welche in einer Bilderzeugungseinrichtung vorgesehen ist
US5245391A (en) * 1991-04-01 1993-09-14 Ricoh Company, Ltd. Developing device having surface microfields for an image forming apparatus
US5220383A (en) * 1991-04-01 1993-06-15 Ricoh Company, Ltd. Developing device for an image forming apparatus having a large number of microfields formed on a developer carrier
JP3243696B2 (ja) * 1991-11-14 2002-01-07 株式会社リコー 現像装置
US5339141A (en) * 1992-02-16 1994-08-16 Ricoh Company, Ltd. Developing device with a developer carrier capable of forming numerous microfields thereon

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203394A (en) * 1962-10-01 1965-08-31 Xerox Corp Xerographic development apparatus
US3999515A (en) * 1975-02-03 1976-12-28 Xerox Corporation Self-spacing microfield donors
US4124287A (en) * 1977-03-31 1978-11-07 Xerox Corporation Imaging system utilizing uncharged marking particles
US4295443A (en) * 1979-04-18 1981-10-20 Toshiba Corporation Developing apparatus for electrostatic copying machine
US4538898A (en) * 1981-11-10 1985-09-03 Ricoh Company, Ltd. Developing device
US4696255A (en) * 1984-08-07 1987-09-29 Ricoh Company, Ltd. Developing apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128942A1 (de) * 1991-01-16 1992-07-23 Ricoh Kk Entwicklungsverfahren und entwicklungseinrichtung fuer eine bilderzeugungseinrichtung
US5239344A (en) * 1991-01-16 1993-08-24 Ricoh Company, Ltd. Developing roller having insulating and conductive areas

Also Published As

Publication number Publication date
FR2653241A1 (fr) 1991-04-19
GB2237407B (en) 1994-01-26
DE4032469C2 (de) 1994-07-28
US5451713A (en) 1995-09-19
GB2237407A (en) 1991-05-01
FR2653241B1 (fr) 1994-03-11
US5315061A (en) 1994-05-24
GB9022245D0 (en) 1990-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4032469A1 (de) Entwicklertraeger und entwicklungseinrichtung mit einem entwicklertraeger
DE4128942C2 (de) Entwicklungseinrichtung, welche in einer Bilderzeugungseinrichtung vorgesehen ist
DE69309384T2 (de) Antragsrolle für berührungslose Entwicklung in einem xerographischen Gerät
DE69214033T2 (de) Elektrophotographisches Aufzeichnungsgerät
DE3705469C2 (de)
DE3206815C2 (de)
DE69020954T2 (de) Entwicklungsvorrichtung nutzbar auf elektrophotographischem Gebiet.
DE69832747T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE2758726C2 (de) Trockenentwicklungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3428728C2 (de) Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder
DE4300467A1 (de)
DE69015446T2 (de) Entwicklungsvorrichtungen für elektrofotografische Geräte.
DE3319708A1 (de) Entwicklungseinrichtung
DE3212865A1 (de) Entwicklungsvorrichtung zur entwicklung eines latenten ladungsbilds
DE69016231T2 (de) Entwicklungsvorrichtung.
DE69334016T2 (de) Entwicklungsgerät für ein Bilderzeugungsgerät
DE3706873A1 (de) Abbildungsgeraet
DE2534478A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entwickeln elektrostatischer latenter bilder
DE3889829T2 (de) Entwicklungsvorrichtung.
DE3713256C2 (de)
DE3000195C2 (de)
DE69027242T2 (de) Entwicklungsvorrichtung für elektrostatisch latente Bilder
DE19608507A1 (de) Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung
DE19517646C2 (de) Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes mit einem Einkomponentenentwickler
DE3036731C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition