DE4446997B4

DE4446997B4 - Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung

Info

Publication number: DE4446997B4
Application number: DE4446997A
Authority: DE
Inventors: Eisaku Hiratsuka Murakami; Kazuhiro Zama Yuasa; Shuichi Isehara Endoh; Iwao Musashino Matsumae; Yoshiaki Kawasaki Tanaka; Hiroshi Yokohama Hosokawa; Mugijiroh Isehara Uno; Hiroshi Ayase Saitoh; Eiji Isehara Takenaka; Toshihiro Atsugi Sugiyama; Tetsuo Yamanaka; Satoru Atsugi Komatsubara
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2014-12-29
Also published as: US5552870A; DE4446997A1

Abstract

Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung, um ein latentes Bild, das elektrostatisch auf einem Bildträger (42) erzeugt worden ist, mittels eines Einkomponenten-Entwicklers, welcher nur aus Toner besteht, zu entwickeln, mit
einer, ersten Tonerfördereinrichtung (46) mit einer magnetisierten Oberfläche zum Aufbringen des Toners;
einer Tonerreguliereinrichtung (48) zum Ausgleichen des auf der ersten Tonerfördereinrichtung (46) aufgebrachten Toners, um dadurch eine gleichförmige Tonerschicht auszubilden, und
einer zweiten Tonerfördereinrichtung (50) mit einer elastischen Oberfläche, um den Toner von der ersten Tonerfördereinrichtung (46) aufzunehmen, um dadurch eine Tonerschicht auf der elastischen Oberfläche auszubilden und um dann den Toner an das latente Bild zu übertragen, das auf dem Bildträger (42) erzeugt worden ist,
wobei die erste Tonerfördereinrichtung (46) einen spezifischen Volumenwiderstand aufweist, der 10⁷ Ωcm oder mehr beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung ; darüber hinaus betrifft die Erfindung einen elektrophotographischen Kopierer, ein Faksimilegerät, einen Laserprinter oder eine ähnliche Bilderzeugungseinrichtung und insbesondere eine Entwicklungsvorrichtung, die in einer derartigen Einrichtung enthalten ist, um ein latentes Bild, das elektrostatisch auf einem photoleitfähigen Element oder einem Bildträger erzeugt worden ist, mittels Toner zu entwickeln.

Heutzutage ist es allgemeine Praxis, bei einer elektrophotographischen Bilderzeugungseinrichtung einen Bildträger zu verwenden, welcher als ein photoleitfähiges Band ausgeführt ist. Das Band wird in Anlage an einer Entwicklungsrolle gehalten, welche in einer Entwicklungsvorrichtung vorgesehen ist, und spielt die Rolle eines Entwicklerträgers. Diese Anordnungsart ist vorteilhaft, da der Verschleiß des Bandes infolge dessen Elastizität verhältnismäßig langsam verläuft. Jedoch ist das Band unter dem Kosten- und dem Übertragungsgesichtspunkt problematisch. Diese Schwierigkeit kann nicht ohne eine weitere Erhöhung der Kosten beseitigt werden. Für eine sehr kleine und preiswerte Einrichtung ist ein photoleitfähiges Element in Form einer Trommel gegenüber einem photoleitfähigen Band vor teilhaft. Jedoch hat eine photoleitfähige Trommel keine große Lebensdauer, da sich eine auf ihr ausgebildete photoleitfähige Schicht infolge von Reibung zwischen ihr und einer Entwicklungsrolle merklich abnutzt.

Ein Einkomponentenentwickler, d.h. Toner fördert das Verringern der Größe der Entwicklungsvorrichtung und beseitigt grundsätzlich die Notwendigkeit hinsichtlich einer Wartung, was allgemein bekannt ist. Die Schwierigkeit bei dieser Art Entwickler oder Toner liegt darin, daß die damit erreichbare Zuverlässigkeit gering ist, und daß er nicht bequem gleichförmig geladen werden kann und gelegentlich Körner enthält, die mit der entgegengesetzten Polarität geladen sind. Toner, der mit der entgegengesetzten Polarität geladen ist, kontaminiert den Untergrund eines Tonerbildes. Die Voraussetzung bei der Entwicklungsrolle oder dem Entwicklerträger ist jedoch, daß gleichförmig geladener Toner auf diesen Elementen eine Schicht bildet. Sollte die Tonermenge auf der Entwicklungsrolle unangemessen hoch sein, kommt es zu nicht-geladenem Toner und es wird entgegengesetzt geladener Toner erzeugt. Wenn ferner das Verhältnis der Lineargeschwindigkeit der Entwicklungsrolle zu derjenigen des photoleitfähigen Elements größer wird, ist es wahrscheinlich, daß eine Spülkraft, welche auf den Toner wirkt, hinsichtlich des Geschwindigkeitsunterschieds übermäßig groß wird, oder daß das photoleitfähige Element und Toner gegeneinander reiben, was zu einem unerwünschten Laden führt. In dem Fall, bei welchem Toner durch Reibung zwischen einem Tonerregulierteil und der Entwicklungsrolle oder durch Ladungsinjektion geladen wird, ist die Tonermenge, welche gleichförmig geladen werden kann, d.h. die Tonermenge, die auf die Entwicklungsrolle pro Flächeneinheit aufzubringen ist, begrenzt. Tonermengen, die diesen Grenzwert überschreiten, würden den Anteil an entgegengesetzt geladenem Toner erhöhen. Daher ist es nicht immer praktikabel, dieselbe Tonermenge auf der Entwicklungsrolle aufzubringen, wie sie an dem photoleitfähigen Element gefordert wird. Bei dem derzeiti gen Entwicklungsstand ist die erforderliche Tonermenge nicht erreichbar, wenn die Tonermenge auf der Entwicklungsrolle und das Lineargeschwindigkeitsverhältnis der Entwicklerrolle zu dem photoleitfähigen Element nicht entsprechend erhöht wird, d. h. die Tonermenge auf der Entwicklungsrolle und das Lineargeschwindigkeitsverhältnis nicht gut ausgewogen sind. Bei diesem Lösungsvorschlag können somit nicht jederzeit zufrieden stellende Bilder erzeugt werden.

Aus DE 4 342 060 A1 ist eine Entwicklungseinrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung bekannt. Eine Tonerförderrolle ist zwischen einer Förderrolle und einem Entwicklungsbereich angeordnet, in welchem ein photoleitfähiges Element angeordnet ist. Toner wird elektrisch von der Förderrolle an die Tonerförderrolle übertragen und durch die Tonerförderrolle zu dem Entwicklungsbereich befördert. Hierdurch ist verhindert, dass verkehrt geladene Tonerpartikel in den Entwicklungsbereich gebracht werden.

Aus EP 0 572 997 A2 ist ein elektrophotographischer Entwicklungsapparat bekannt. Dieser umfasst eine photoleitende Trommel, die in eine Richtung gedreht wird. Eine Ladungsübertragungsrolle ist auf einer Seite einer Entwicklungsrolle angeordnet, die sich von der photoleitenden Trommel entfernt befindet.

Aus US 4,836,125 ist ein Entwicklungsapparat bekannt. Toner, der in einem Gefäß gespeichert ist, wird eine Entwicklungsrolle durch eine Tonerzuführrolle zugeführt. Die Tonerzuführrolle ist zwischen dem Gefäß und einer Rolle angeordnet. Ein elastisches Glied der Tonerzuführrolle wird in Kontakt mit der inneren Oberfläche einer Platte gebracht, wodurch der Toner, der durch das elastisches Glied vertragen wird, mittels Reibung geladen wird.

Aus US 4,982,689 ist ein Entwicklungsapparat zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes bekannt, das einen Behälter zum Aufnehmen eines Entwicklers enthält. Eine Entwicklungsrolle führt den Entwickler von einem Entwicklerbehälter in eine Entwicklungszone. Die Entwicklungszone weist feine Hohlräume und glatte Oberflächenabschnitte auf.

Aus JP 5-333647A und den entsprechenden patent abstracts of Japan ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, wobei die Oberfläche eines Entwicklungsgliedes hinsichtlich Rauhigkeit und Bewegungeschwindigkeit anders ist als diejenige eines Transportgliedes.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, bei welcher eine photoleitfähige Trommel verwendet wird, die eine an der photoleitfähigen Trommel anliegende Entwicklungsrolle hat, und bei welcher die Größe und die Kosten der Einrichtung reduziert werden können. Ferner soll eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welche eine angemessene Ladungsmenge auf Toner aufbringt und dadurch nichtgeladenen Toner reduziert, um so den Untergrund vor einer Kontaminierung zu schützen und zu verhindert, dass der Bildschwärzungsgrad niedriger wird.

Ferner soll gemäß der Erfindung einen Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welche ein gefordertes Tonerbild erzeugen kann, indem Untergrund-Kontaminierung und andere Störungen beseitigt sind, was auf entgegengesetzt geladenen Toner zurückzuführen ist. Darüber hinaus soll eine Entwicklungsvorrichtung für einen Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welche verhindert, dass Toner herunterfällt.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den vorstehenden Anspruch unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen.

1 im Schnitt eine Seitenansicht einer Bilderzeugungseinrichtung mit einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung;

2 eine Entwicklungsrolle in der herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung, die eine magnetisierte Oberfläche hat;

3 im Schnitt einen Teil einer Seitenschnittansicht einer Bilderzeugungseinrichtung mit einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

4 eine Schnittansicht einer Zwischenrolle, die in der Ausführungsform enthalten ist;

5 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit einer Entwicklungsrolle, die ebenfalls in der Ausführungsform vorgesehen ist, und der Ladungsmenge wiedergibt, die auf Toner aufzubringen ist;

6, wie es zu einer fehlerhaften Ladung kommt, wenn die Oberflächenrauhigkeit der Entwicklungsrolle größer ist als das Volumen oder die mittlere Korngröße von Toner;

7 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen dem spezifischen elektrischen Volumenwiderstand der Entwicklungsrolle und der Ladungsmenge wiedergibt, um sie auf Toner aufzubringen;

8 im Schnitt einen Teil einer Seitenansicht einer Bild erzeugungseinrichtung, die als eine alternative Ausführungsform der Erfindung ausgeführt ist;

9 die Bewegung von Toner an einer Stelle, in welcher eine Entwicklungsrolle und eine Zwischenrolle der alternativen Ausführungsform einander berühren;

10 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen der Tonermenge pro Flächeneinheit und der Toner-Ladungsmenge wiedergibt;

11 die Bewegung von nicht-magnetischem Toner, zu der es kommt, wenn ein Bildträger als ein photoleitfähiges Band ausgeführt ist;

12 im Schnitt eine Seitenansicht einer Anordnung bei Verwendung von magnetischem Toner und eines photoleitfähigen Bandes, das an zwei Stellen getragen ist, und

13 eine der 12 entsprechende Ansicht, die eine Anordnung bei Verwendung eines magnetischen Toners und eines photoleitfähigen Bands wiedergibt, das an drei Stellen getragen ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird kurz eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung in einem elektrophotographischen Kopierer oder einer ähnlichen Bilderzeugungseinrichtung beschrieben. In 1 ist eine Bilderzeugungseinrichtung 10 mit einem photoleitfähigen Element 12 dargestellt, das als ein Band ausgeführt ist. Das Band 12 ist über Rollen 14 geführt und in einer durch einen Pfeil X in 1 angezeigten Richtung bewegbar. Ein Hauptlader 16 lädt gleichförmig die Oberfläche des Bandes 12 mit einer vorherbestimmten Polarität. Eine optische Schreibeinheit 18 erzeugt elektrostatisch ein latentes Bild auf der geladenen Oberfläche des Bandes 12, indem diese belichtet wird. Eine Entwicklungsvorrichtung 20 hat eine Entwicklungsrolle 20a, um einen Einkomponentenentwickler, d.h. magnetischen Toner, auf das latente Bild aufzubringen, um ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen, eine Rühreinrichtung 20b zum Umrühren des Toners, eine Zuführrolle 20c, um den Toner der Entwicklungsrolle 20a zuzuführen, und eine metallische Rakelschneide 20d, welche mit einem vorherbestimmten Druck gegen die Entwicklungrolle 20a gedrückt ist. Ein Übertragungslader 22 überträgt das Tonerbild von dem Band 12 auf ein Blatt S.
Ein Reiniger/Toner-Magazin (CTM) 24 ist abnehmbar an dem Gehäuse des Geräts gehalten und besteht aus einem Behälterteil 26 zum Sammeln von verbrauchtem Toner und einem Behälter 28 zum Nachfüllen von frischem Toner. Eine Reinigungsschneide 30 ist an einem Halter 32 befestigt, welche in dem Behälterteil 26 für verbrauchten Toner angeordnet ist. Mit Hilfe der Reinigungsschneide 30 wird Toner, der auf dem Band 12 nach einer Bildübertragung verblieben ist, abgeschabt und in dem Behälterteil 26 gesammelt. Eine Entladelampe 34 verteilt Ladungen, welche auf dem Band 12 nach einer Bildübertragung verblieben sind, um dadurch das Band 12 wieder in den Ausgangszustand zu bringen. Das Blatt S, welches das Tonerbild trägt, wird nach Durchlaufen einer nicht dargestellten Fixiervorrichtung aus dem Gerät ausgetragen. Wenn der Toner in der Entwicklungsvorrichtung 20 knapp wird, wird frischer Toner von dem Behälterteil 28 in die Vorrichtung 20 nachgefüllt. Die Entwicklungsrolle 20a ist aus Kunstharz hergestellt, das eine magnetische Substanz enthält. Wie in 2 dargestellt, sind eine Anzahl Magnetpole auf der Oberfläche 20a' der Rolle 20a angeordnet.
Im allgemeinen wird das auf dem Band 12 erzeugte, latente Bild auf folgende Weise entwickelt. Zuerst werden die Rühreinheit 20b und die Zuführrolle 20c gedreht, um den magnetischen Toner genau unter die Entwicklungsrolle 20a zu befördern. Der Toner wird dann auf die magnetisierte Oberfläche 20a' der Entwicklungsrolle 20a aufgebracht. Während die Entwicklungsrolle 20a zum Befördern des Toners gedreht wird, gleicht die Rakelschneide 20d den Toner aus, um eine dünne Tonerschicht auszubilden, während diese durch Reibung geladen wird. An der Stelle, an welcher die Entwicklungsrolle 20a das Band 12 berührt, wird der Toner selektiv von der Rolle 20a an das Band 12 übertragen, um dadurch das latente Bild zu entwicklen.
In der Einrichtung 10, welche das photoleitfähige Band 12 aufweist, werden das Band 12 und die Entwicklungsrolle 20a in Kontakt miteinander gehalten, um ein latentes Bild zu entwickeln. Diese Art Anordnung ist vorteilhaft, da der Verschleiß des Bandes 12 infolge dessen Elastizität verhältnismäßig langsam verläuft. Jedoch ist das Band 12 unter dem Kosten- und dem Übertragungsaspekt problematisch. Dieses Problem kann nicht ohne eine weitere Kostenerhöhung beseitigt werden. Für eine sehr kleine und preiswerte Einrichtung ist ein photoleitfähiges Element in Form einer Trommel gegenüber dem photleitfähigen Band vorteilhaft. Jedoch hat eine photoleitfähige Trommel keine lange Lebensdauer, da sich eine auf ihr ausgebildete, photoleitfähige Schicht infolge von Reibung zwischen dieser und einer Entwicklungsrolle sich merklich abnutzt.
Anhand von 3 wird eine Bilderzeugungseinrichtung mit einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Wie dargestellt, hat die Einrichtung eine photoleitfähige Trommel 42, die aus einem harten Material hergestellt ist, eine Rühreinheit 44, eine Entwicklungsrolle 46, die aus einem harten Material hergestellt ist, und als erste Toner-Fördereinrichtung dient, eine Rakelschneide oder ein Tonerregulierteil 48, eine Zwischenrolle oder eine zweite Tonerfördereinrichtung 50, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, eine Entladebürste 52, einen Hauptlader 54, einen Übertragungslader 56, eine Reinigungsschneide 58, einen Entlader 58 und eine optische Schreibeinheit 60. Die Rühreinheit 44, die Entwicklungsrolle 46, die Rakelschneide 48, die Zwischenrolle 50 und die Entladebürste 52 bilden eine Entwicklungsvorrichtung 40. Die Rakelschneide 48 und die Entladebürste 52 sind in Anlage an der Entwicklungsrolle 46 gehalten. Die Zwischenrolle 50 ist in Anlage an der Entwicklungsrolle 46 und der Trommel 42 gehalten. Eine Vorspannung V_R wird an die Entwicklungsrolle 46, die Rakelschneide 48 und die Entwicklungsbürste 52 angelegt, während eine Vorspannung V_M an die Zwischenrolle 50 angelegt wird. Die Trommel 42 ist mit Erde verbunden. Die Vorspannungen V_R und V_M haben eine Beziehung von 0 > V_M > V_R. Wie in 4 dargestellt, hat die Zwischenrolle 50 einen Kern 50a, der aus leitfähigem Kautschuk hergestellt ist, eine Elektronenschicht 50b, die auf dem Kern 50a ausgebildet ist, und eine auf der Elektrodenschicht 50b ausgebildete dünne Auflagenschicht. 50c. Die dünne Auflageschicht 50c ist aus isolierendem oder nicht-leitendem Material, beispielsweise aus einem Fluor enthaltenden Kunstharz hergestellt.
Während des Betriebs werden die Entwicklungsrolle 46 und die Zwischenrolle 50 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wie in 3 dargestellt ist, während die Trommel 42 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Zuerst befördert die in Drehung versetzte Rühreinheit 44 Toner genau unter die Entwicklungsrolle 46. Da der Toner nicht von einem Träger begleitet wird und magnetisches Pulver enthält, wird er auf die magnetisierte Oberfläche der Rolle 46 aufgebracht und durch sie (46) befördert. Die Rakelschneide 48 gleicht den Toner auf der Rolle 46 aus, um eine dünne Schicht auszubilden, während er durch Reibung mit negativer Polarität geladen wird. Da das Oberflächenpotential der Zwischenrolle 50 höher als dasjenige der Entwicklungsrolle 46 ist, wird der Toner, welcher auf die Entwicklungsrolle 46 aufgebracht und negativ geladen ist, von der Rolle 46 an die Rolle 50 an der Stelle übertragen, an welcher die Rollen 46 und 50 einander berühren. Ferner liegt der Oberflächenteil der Trommel 42, welche mittels des Hauptladers 54 geladen worden ist, auf einem niedrigeren Potential als die Oberfläche der Zwischenrolle 50, und das latente Bild, das auf der Trommel 42 mittels der Schreibeinheit 60 erzeugt worden ist, hat ein höheres Potential als die Oberfläche der Rolle 50. Folglich wird der Toner selektiv von der Zwischenrolle 50 an das latente Bild übertragen, wodurch ein Tonerbild auf der Trommel 42 erzeugt wird. Anschließend wird das Tonerbild von der Trommel 42 mittels des Übertragungsladers 54 an ein Blatt übertragen und dann mittels Wärme auf dem Blatt fixiert. Schließlich wird das Blatt, welches das Tonerbild trägt, aus der Einrichtung ausgetragen.
In 5 ist eine Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit der Entwicklungsrolle 46 und der Ladungsmenge, die auf den Toner aufzubringen ist, dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform wird der Toner durch die Reibung zwischen der Entwicklungsrolle 46 und der Rakelschneide 48 geladen. Daher hängt, wie in 5 dargestellt, die Reibungsladung des Toners stark von der Oberflächenrauhigkeit der Entwicklungsrolle 46 ab. Bei unzureichenden Ladungen auf dem Toner würde der Untergrund eines Tonerbildes beschmutzt, während übermäßige Ladungen den Bildschwärzungsgrad infolge einer kurzen Entwicklung erniedrigen würden. Bei der Ausführungsform wird eine angemessene Ladungsmenge auf dem Toner aufgebracht, indem die Entwicklungsrolle 46 mit einer Oberflächenrauhigkeit Rz von 10μm und weniger hinsichtlich eines Zehnpunkte-Mittelwerts aufgebracht, wie er durch JIS (Japanese Industrial Standards) vorgeschrieben ist.
Nunmehr soll die Oberflächenrauhigkeit der Entwicklungsrolle 46 als Zahl (for a number) größer sein als das Volumen oder die mittlere Körnung von Toner. Dann erscheinen, wie in 6 dargestellt, nicht-geladene Tonerkörner T' zwischen der Rakelschneide 48 und der Entwicklungsrolle 46. Insbesondere gelangen solche Körner T' in Vertiefungen, die an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 46 vorhanden sind, und kommen nicht in Kontakt mit der Rakelschneide 48. Die nicht-geladenen Körner T' verunreinigen den Untergrund eines Tonerbildes. Bei der Ausführungsform ist ein unzureichendes Laden von Toners beseitigt, indem die Entwicklungsrolle 46 eine Oberflächenrauhigkeit hat, die kleiner als die mittlere Körnung oder Korngröße von Toner ist. In 6 sind Tonerkörner, welche die mittlere Körnung haben, mit T bezeichnet.
Der spezifische Volumenwiderstand der Entwicklungsrolle 46 und die Ladungsmenge, die auf Toner aufzubringen ist, stehen in einer bestimmten Wechselbeziehung, wie in 7 dargestellt ist. Wenn der Widerstandswert der Entwicklungsrolle 46 niedrig ist, bewegt sich Toner, welcher auf die Oberfläche der Rolle 46 aufgebracht ist, leicht und dadurch nimmt die Ladungsmenge ab. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist verhindert, daß die Ladungsmenge geringer wird, indem die Rolle 46 einen spezifischen Volumenwiderstand von 10⁴ Ωcm oder darüber hat.
Die dargestellte und beschriebene Ausführungsform hat zahlreiche unerwartete Vorteile, die nachstehend aufgeführt sind.

(1) Da die Zwischenrolle 50 elastisch ist, liegen die Entwicklungsrolle 46 und die Zwischenrolle 50 sowie die Zwischenrolle 50 und die Trommel 46 weich aneinander an. Hierdurch wird mit Erfolg ein Schaden an der photoleitfähigen Schicht der Trommel 42 gemindert, und folglich kann eine sehr kleine und preiswerte Bilderzeugungseinrichtung realisiert werden, bei welcher eine photoleitfähige Trommel und ein Einkomponentenentwickler, d.h. Toner verwendet sind.
(2) Die Entwicklungsrolle 46 ist mit einer Oberflächenrauhigkeit Rz von 10μm oder weniger hinsichtlich eines JIS-Zehnpunkte-Durchschnittswerts versehen, so daß eine angemessene Ladungsmenge auf Toner aufgebracht wird. Die angemessene Ladungsmenge verhindert, daß der Untergrund eines Bildes verschmiert wird und verhindert, daß der Bildschwärzungsgrad bzw. die Bilddichte geringer wird.
(3) Die Oberflächenrauhigkeit der Entwicklungsrolle 46 wird so gewählt, daß sie kleiner als die mittlere Korngröße von Toner ist, um nicht-geladene Körner soweit wie möglich zu reduzieren. Hierdurch werden fehlerhafte Bilder einschließlich eines Bildes mit einem verschmutzten Untergrund reduziert.
(4) Die Entwicklungsrolle 46 ist mit einem spezifischen Volumenwiderstand von 10⁴ Ωcm oder darüber versehen. Folglich wird eine angemessene Tonermenge auf Toner aufgebracht, um so fehlerhafte Bilder auszuschließen, die auf unzureichendes Laden zurückzuführen sind.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr beschrieben, bei welcher beispielsweise eine Untergrundverunreinigung beseitigt ist, welche Tonerkörnern zuzuschreiben ist, die mit entgegengesetzter Polarität geladen sind.
In 8 ist eine Bilderzeugungseinrichtung mit einer Entwicklungsvorrichtung 70 dargestellt, welche Toner T speichert. Wie dargestellt, hat die Entwicklungsvorrichtung 70 eine Entwicklungsschneide oder eine Tonerreguliereinrichtung 72, eine Entwicklungsrolle oder eine erste Tonerfördereinrichtung 74 und eine Zwischenrolle oder eine zweite Tonerfördereinrichtung 76, welche die Rolle 74 berührt. Die Schneide 72 gleicht auf die Entwicklungsrolle 74 aufgebrachten Toner aus, welcher durch Reibung zwischen ihn und der Rolle 74 geladen wird. Der geladene Toner wird von der Entwicklungsrolle 74 unter der Wirkung eines elektrischen Feldes an die Zwischenrolle 76 übertragen. Ferner wird der Toner von der Zwischenrolle 76 an eine photoleitfähige Trommel oder einen Bildträger 78 übertragen, um so ein latentes Bild zu entwicklen, das elektrostatisch auf der Trommel 78 erzeugt worden ist. Um die Trommel herum sind angeordnet ein Hauptlader 80, eine Laseroptik 82, um ein Bild auf der Trommel 78 zu lesen, ein Übertragungslader 84, eine Reinigungseinheit 86, ein Entlader 88 und weitere herkömmliche Einrichtungen zur Bilderzeugung. Ferner ist eine Fixiereinheit 90 vorgesehen, um ein Tonerbild auf einem Blatt zu fixieren.
Wenn der geladene Toner T von der Entwicklungsrolle 74 an die Zwischenrolle 76 übertragen wird, werden die Rollen 74 und 76 in entgegengesetzten Richtungen bewegt, wie an der Stelle angezeigt ist, an welcher sie aneinander anliegen bzw. einander berühren. Folglich reiben, wie in 9 dargestellt, die Rollen 74 und 76 an der Berührungsstelle aneinander, mit dem Ergebnis, daß die Rolle 76 den Toner von der Rolle 74 abschabt (und damit übernimmt). Auf diese Weise wird die Tonerübertragung von der Rolle 74 an die Rolle 76 nicht nur durch die Kraft bzw. unter der Wirkung des elektrischen Feldes, sondern auch durch eine mechanische Kraft bewirkt. Folglich nimmt das Toner-Übertragungsverhältnis von der Rolle 74 zu der Rolle 76 zu und die erforderliche Tonermenge wird ohne weiteres auf die Rolle 76 aufgebracht. Hierdurch kann die Tonermenge auf der Rolle 74 verringert werden oder die Lineargeschwindigkeit der Trommel 74 kann erniedrigt werden, um so ein gewünschtes Verhältnis in der Lineargeschwindigkeit der Rolle 74 zu der Rolle 76 einzustellen.
In 10 ist ein Verhältnis zwischen der Tonermenge und der aufgebrachten Ladungsmenge dargestellt. Wie dargestellt, nimmt die Ladungsmenge zu, wenn die Tonermenge pro Flächeneinheit abnimmt. Folglich kann durch Verringern der Tonermenge auf der Rolle 74 die auf Toner aufgebrachte Ladungsmenge erhöht und dadurch können ein unzureichendes Laden und nicht-geladene Tonerkörner verhindert werden. Der Toner T soll nur entlang einer Linie, welche die Achsen der Rollen 74 und 76 verbindet, zu einer Seite hin befördert werden. Hieraus folgt, daß verhindert ist, daß Toner T, wenn er an der oberen Seite befördert wird, bezüglich der vertikalen Richtung herunterfällt.
In 11 ist dargestellt, wie sich nicht-magnetischer Toner T bewegt, wenn der Bildträger als ein photoleitfähiges Band 78a ausgeführt ist. In 12 ist eine Anordnung, welche mit magnetischem Toner T betreibbar ist, und ein photoleitfähiges Band 78b dargestellt, welches an zwei Stellen getragen ist. Ferner zeigt 13 eine Anordnung mit magnetischem Toner T und einem photoleitfähigem Band 78c, das an drei Stellen getragen und gehalten ist.
Somit weist die alternative Ausführungsform der Erfindung die folgenden Vorteile auf:

(1) Nachdem Toner an der ersten Tonerfördereinrichtung 74 durch das Tonerregulierteil 72 ausgeglichen worden ist, wird er von der Fördereinrichtung 74 an die zweite Tonerfördereinrichtung 76 und dann an das photoleitfähige Element 78 übertragen. Hierdurch ist mit Erfolg verhindert, daß der Untergrund eines Tonerbildes durch Toner verschmutzt wird, der mit entgegengesetzter Polarität geladen ist.
(2) Die ersten und zweiten Tonerfördereinrichtungen 74 und 76 bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen an der Stelle, an welcher sie einander berühren. Folglich wird die Tonerübertragung von der Fördereinrichtung 74 zu der Fördereinrichtung 76 nicht nur durch die Kraft bzw. unter der Wirkung eines elektrischen Feldes, sondern durch eine mechanische Kraft bewirkt. Folglich nimmt das Tonerübertragungsverhältnis von der Fördereinrichtung 74 zu der Fördereinrichtung 76 zu und es wird ohne weiteres eine geforderte Tonermenge auf die Fördereinrichtung 76 aufgebracht. Hierdurch kann die Tonermenge auf der Fördereinrichtung 74 reduziert oder die Lineargeschwindigkeit der Fördereinrichtung 74 kann verringert werden.
(3) Nur entlang einer Linie, welche die Achsen der ersten und zweiten Fördereinrichtungen 74 und 76 verbindet, wird der Toner zu einer Seite hin befördert. Folglich ist verhindert, daß Toner, wenn er an der oberen Seite befördert wird, bezüglich der vertikalen Richtung herunterfällt.

Claims

Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung, um ein latentes Bild, das elektrostatisch auf einem Bildträger (42) erzeugt worden ist, mittels eines Einkomponenten-Entwicklers, welcher nur aus Toner besteht, zu entwickeln, mit einer, ersten Tonerfördereinrichtung (46) mit einer magnetisierten Oberfläche zum Aufbringen des Toners; einer Tonerreguliereinrichtung (48) zum Ausgleichen des auf der ersten Tonerfördereinrichtung (46) aufgebrachten Toners, um dadurch eine gleichförmige Tonerschicht auszubilden, und einer zweiten Tonerfördereinrichtung (50) mit einer elastischen Oberfläche, um den Toner von der ersten Tonerfördereinrichtung (46) aufzunehmen, um dadurch eine Tonerschicht auf der elastischen Oberfläche auszubilden und um dann den Toner an das latente Bild zu übertragen, das auf dem Bildträger (42) erzeugt worden ist, wobei die erste Tonerfördereinrichtung (46) einen spezifischen Volumenwiderstand aufweist, der 10⁷ Ωcm oder mehr beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tonerfördereinrichtung (46) eine Oberflächenrauhigkeit Rz von 10μm oder weniger hinsichtlich eines JIS-Zehnpunkte-Durchschnittswertes hat.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tonerfördereinrichtung (46) eine Oberflächenrauhigkeit hat, die kleiner als eine mittlere Korngröße des Toners ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tonereinrichtung (50) die erste Tonerfördereinrichtung (46) und den Bildträger (42) berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tonerfördereinrichtung (50) eine nicht-leitfähige Schicht (50c) hat, die auf der elastischen Oberfläche ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildträger (42) eine photoleitfähige Trommel aufweist, dass die zweite Tonerfördereinrichtung (50) eine Zwischenrolle aufweist, welche die photoleitfähige Trommel berührt, und dass die erste Tonerfördereinrichtung (46) eine Entwicklungsrolle aufweist, welche die Zwischenrolle berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklungsrolle und die Zwischenrolle in denselben Richtungen gedreht werden, um sich in entgegengesetzten Richtungen an einer Stelle zu bewegen, an welcher die Entwicklungsrolle und die Zwischenrolle aneinander anliegen und einander berühren.