DE60203554T2

DE60203554T2 - Entwicklungsvorrichtung und diese benutzendes Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60203554T2
Application number: DE60203554T
Authority: DE
Inventors: Junichi Yokohama-shi Terai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2022-02-16
Also published as: EP1233312A2; EP1233312B1; EP1233312A3; DE60203554D1; US20020141789A1; US6757510B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kopiergerät, ein Faxgerät, einen Drucker, eine Maschine für die direkte Herstellung eines digitalen Masters oder eine ähnliche elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Entwicklungsvorrichtung des Typs, der ein latentes Bild mit einer Magnetbürste entwickelt, und auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, die diese verwendet.
Beschreibung des technischen Hintergrunds
Im Allgemeinen enthält eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung einen Bildträger, der als eine photoleitfähige Trommel oder ein photoleitfähiger Riemen implementiert ist. Eine Entwicklungsvorrichtung entwickelt ein auf dem Bildträger ausgebildetes latentes Bild, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen. Es ist bei diesem Typ der Bilderzeugungsvorrichtung eine übliche Praxis, entweder einen Entwickler oder Toner aus einem Bestandteil und einen Entwickler aus zwei Bestandteilen, d. h. eine Mischung aus Toner- und Trägerkörnern, zu verwenden. Die Entwicklung unter Verwendung des Entwicklers aus zwei Bestandteilen zeichnet sich durch erwünschte Bildübertragbarkeit und erwünschte Entwicklungseigenschaften gegen Temperatur und Feuchtigkeit aus. Der Entwickler des Typs aus zwei Bestandteilen bildet Bürstenketten auf einem Entwicklerträger in einer Entwicklungszone aus, wo der Entwicklerträger dem Bildträger zugewandt ist. Der Toner wird vom Entwickler auf dem Entwicklerträger zu einem auf dem Bildträger ausgebildeten latenten Bild zugeführt.
Was die Entwicklung unter Verwendung des Entwicklers des Typs aus zwei Bestandteilen anbelangt, erlaubt eine Verringerung des Abstandes zwischen dem Bildträger und dem Entwicklerträger in der Entwicklungszone, dass eine hohe Bilddichte leicht erreicht wird, wobei sie die sogenannte Kantenwirkung verringert. Dies verursacht jedoch leicht, dass die Hinterkante eines schwarzen Vollbildes oder die eines Halbton-Vollbildes verloren wird. Im Folgenden wird dieses unerwünschte Phänomen als die Auslassung einer Hinterkante bezeichnet.
Die Auslassung einer Hinterkante kann verringert werden, falls ein Walzenspalt, wo die Magnetbürste die Oberfläche des Bildträgers berührt, in der Breite in der Richtung der Bewegung der obigen Oberfläche verringert wird, wie in der Vergangenheit berichtet worden ist. Die Auslassung einer Hinterkante kann weiter verringert werden, falls die Magnetbürste am Walzenspalt dicht ist, wie ebenfalls in der Vergangenheit berichtet worden ist.
Andererseits gibt es einen zunehmenden Bedarf an einer Hochgeschwindigkeits-Entwicklungsvorrichtung, die die Produktivität verbessert. Eine Hochgeschwindigkeits-Entwicklungsvorrichtung verursacht jedoch das Problem, dass der Entwickler verstreut wird oder heruntertällt. Spezifischer wird angenommen, dass die Entwicklungsvorrichtung einen Hauptmagnetpol, um zu bewirken, dass sich der Entwickler in der Form einer Magnetbürste erhebt, und Hilfsmagnetpole, die jeweils stromaufwärts und stromabwärts des Hauptpols in der Richtung der Bewegung des Entwicklerträgers angeordnet sind, enthält. Die Hilfspole besitzen zum Hauptpol entgegengesetzte Polarität, wobei sie die Rolle von Mitteln spielen, um die Umkehr der vom Hauptpol austretenden magnetischen Kraftlinien zu unterstützen. In dieser Konfiguration wird der Entwickler vom stromabseitigen Hilfspol weg verstreut.
Die höhere Bildqualität ist ein weiteres gleichzeitig zur Beseitigung der Auslassung einer Hinterkante in Angriff zunehmendes Ziel. Spezifischer ist die getreue Wiedergabe dünner Linien und kleiner Punkte und die Wiedergabe gleichmäßiger Halbtonbilder mit einem Minimum von Granularität bei der Bilderzeugungsvorrichtung wesentlich. Was die Entwicklung unter Verwendung des Entwicklers des Typs aus zwei Bestandteilen anbelangt, ist berichtet worden, dass die Verringerung der Korngröße der Toner- und Trägerkörner erfolgreich ist, um die Auflösung zu vergrößern und folglich die Bildqualität zu verbessern. Wenn jedoch die mittlere Volumenkorngröße der Trägerkörner 65 μm oder weniger beträgt, dann werden die Trägerkörner leicht auf dem Bildträger abgesetzt, wobei sie im schlimmsten Fall verursachen, dass ein Bild verloren wird. Dies wird im Folgenden als Trägerablagerung bezeichnet. Es wird erwartet, dass eine Verringerung des Sättigungsmagnetisierungsverhältnisses des Trägers die Magnetbürste dicht und weich genug macht, um ein Bild ohne Richtungsabhängigkeit auszubilden. Ein Sättigungsmagnetisierungsverhältnis von 80·10^–10 Vsm (80 emu/g) oder weniger verursacht jedoch die Trägerablagerung.
Spezifischer erzeugen die dem Bildträger abgelagerten Trägerkörner Luftspalte zwischen dem Bildträger und dem Blatt oder Aufzeichnungsmedium, die ein elektrisches Feld um die Körner schwächen. Im Ergebnis werden die Bildabschnitte um die Trägerkörner nicht ausreichend vom Bildträger auf das Blatt übertragen und deshalb verloren. Wenn ferner derartige Trägerkörner vom Bildträger auf das Blatt übertragen werden, dann werden sogar die Tonerkörner um die Trägerkörner nicht auf dem Blatt fixiert, was zu einer mangelhaften Fixierung führt. Das nicht fixierte Bild würde verloren werden, falls es weggerieben wird, und würde das Blatt verunreinigen. Außerdem bewegen sich die nicht auf dem Blattfixierten Trägerkörner leicht während der Fixierung, wobei sie verursachen, dass andere Bildabschnitte verloren werden. Wenn umgekehrt die Trägerkörner auf dem Bildträger gelassen werden, oder auf das Blatt übertragen zu werden, dann zerkratzen sie leicht den Bildträger, wenn sie durch eine Reinigungseinrichtung entfernt werden, wobei sie verursachen, dass ein Bild teilweise verloren wird. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass die Gesamtmenge des Entwicklers und deshalb die Bilddichte unzureichend werden, wenn die Trägerkörner nach und nach, zurückzuführen auf die Trägerablagerung, verbraucht werden.
Der Toner und der Träger, die einen Entwickler des Typs aus zwei Bestandteilen bilden, werden auf entgegengesetzte Polaritäten geladen. Wenn der Toner z. B. auf die positive Polarität geladen wird, wird der Träger auf die negative Polarität geladen. Deshalb lagert sich der Träger leicht auf dem bildfreien Abschnitt des Bildträgers ab, wenn sich der Toner auf dem Bildabschnitt desselben ablagert. Diese Trägerablagerung ist von einer Potentialdifferenz zwischen dem bildfreien Abschnitt und dem Entwicklerträger abhängig. Spezifischer verunreinigen sogar die Tonerablagerungen auf dem bildfreien Abschnitt, wenn die Potentialdifferenz klein ist, den Hintergrund des Bildträgers. Der Träger wird nicht auf dem bildfreien Abschnitt abgelagert, wenn die Potentialdifferenz groß ist.
Um die Trägerablagerung zu beseitigen, ist es notwendig, die magnetische Anziehungskraft zu verstärken, die den auf dem Entwicklerträger vorhandenen Träger in die Entwicklungszone anzieht. Experimente zeigten, dass die Trägerablagerung am stromabseitigen Ende des Walzenspalts auftrat, d. h. zu dem Zeitpunkt, zu dem der Entwickler auf dem Entwicklerträger die Entwicklungszone verließ. Deshalb ist es die Voraussetzung, dass die magnetische Anziehungskraft des Hilfspols oder des zweiten Pols stromabwärts des Hauptpols auf dem Bildträger (nicht auf dem Entwicklerträger) verstärkt wird.
Technologien bezüglich der vorliegenden Erfindung sind z. B. in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-347506 und in EP-A-1030229 offenbart, das eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entwicklungsvorrichtung, die die Mängel verringern kann, einschließlich der Auslassung einer Hinterkante, und die verhindern kann, dass der Entwickler, zurückzuführen auf die Zentrifugalkraft im Fall der Hochgeschwindigkeitsentwicklung, herunterfällt, und eine Bilderzeugungsvorrichtung, die dieselbe verwendet, zu schaffen.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die die obigen Mängel verringern und die Trägerablagerung beseitigen kann, selbst wem ein Träger mit einer kleinen Korngröße verwendet wird, um dadurch eine getreue Wiedergabe dünner Linien und kleiner Punkte und die Wiedergabe gleichmäßiger Halbtonbilder mit einem Minimum von Granularität zu verwirklichen.
Eine Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält einen Entwicklerträger, eine Magnetbürsten-Bildungsvorrichtung, die einen Entwickler dazu veranlasst, sich auf dem Entwicklerträger in Form einer Magnetbürste mit einem Magnetpol zu erheben, und ein Entwicklerspeicherelement zum Speichern des Entwicklers, der ein latentes Bild entwickelt hat. Die Magnetbürsten-Bildungsvorrichtung enthält wenigstens einen ersten Magnetpol, der einem Bildträger zugewandt ist, der das latente Bild trägt, das durch die Magnetbürste entwickelt werden soll, und einen zweiten Magnetpol, der in Drehrichtung des Entwicklerträgers stromabseitig von dem ersten Magnetpol positioniert ist. Eine Flussdichte weist dann in einer Richtung senkrecht zum Entwicklerträger, wenn die durch den ersten Magnetpol gebildete Magnetbürste zwischen der Magnetbürste und dem Bildträger einen Walzenspalt bildet, ein Dämpfungsverhältnis von mindestens 40% auf. Der zweite Magnetpol besitzt einen stromaufseitigen Halbwertspunkt, der sich stromabwärts von einem Punkt befindet, der sich seinerseits stromaufwärts von der Kante des Entwicklerspeicherelements befindet und hiervon in Winkelrichtung um 15° beabstandet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammengenommen mit der beigefügten Zeichnung offensichtlicher, worin:
1 eine Ansicht ist, die eine Entwicklungsvorrichtung des Typs beispielhaft zeigt, der eine Negativ-zu-Positiv-Entwicklung ausführt;
2A bis 2C demonstrieren, wie die Hinterkante eines Bildes verloren wird;
3A eine Skizze ist, die eine Magnetbürste zeigt, deren Bürstenketten in der axialen Richtung einer Entwicklungswalze eine verschiedene Höhe aufweisen;
3B ein Schnitt ist, der die Magnetbürste nach 3A in einer Ebene senkrecht zur Achse der Entwicklungswalze zeigt;
4A bis 4D eine Beziehung zwischen der Auslassung der Hinterkante und der Dichte einer Magnetbürste zeigen;
5A bis 5C zeigen, wie die Tonerdrift an einem Walzenspalt für die Entwicklung verringert wird;
6 das Herunterfallen eines Entwicklers demonstriert, das dem Hilfsmagnetpol stromabwärts eines Hauptmagnetpols zuzuschreiben ist;
7 zeigt, wie eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verhindert, dass der Entwickler heruntertällt;
8 eine graphische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen einem Winkel zwischen der Kante eines Entwicklerspeicherelements und dem stromaufseitigen Halbwertspunkt des stromabseitigen Hilfspols und der herunterfallenden Menge des Entwicklers zeigt;
9 eine graphische Darstellung ist, die eine Beziehung zwischen dem Winkel zwischen dem Hauptpol und dem Hilfspol und dem Rang der Auslassung der Hinterkante zeigt;
10 eine Ansicht ist, die eine Bilderzeugungsvorrichtung zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
11 eine Ansicht ist, die eine in der Vorrichtung nach 10 enthaltene Entwicklungsvorrichtung zeigt;
12 eine graphische Darstellung ist, die die Flussdichten der Magnetpole einer in der Entwicklungsvorrichtung enthaltenen Magnetwalze zeigt;
13 einen Winkel zwischen einem Hauptmagnetpol und den Hilfsmagnetpolen zeigt, die in der Magnetwalze enthalten sind;
14 eine spezifische Konfiguration der veranschaulichenden Ausführungsform zeigt;
15 eine weitere spezifische Konfiguration der veranschaulichenden Ausführungsform zeigt; und
16 eine graphische Darstellung ist, die die Flussdichten in der Normalenrichtung und der Tangenzialrichtung und die Summe ihrer Vektoren zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, wird die Auslassung der Hinterkante eines Bildes spezifischer unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 zeigt einen Entwicklungsabschnitt für die Ausführung der Negativ-zu-Positiv-Entwicklung mit einem Entwickler des Typs aus zwei Bestandteilen. Wie gezeigt ist, sind eine photoleitfähige Trommel oder ein photoleitfähiger Bildträger 1 und eine Entwicklungswalze oder ein Entwicklerträger 2 einander zugewandt. Die Entwicklungswalze 2 besteht aus einer in einer Richtung D beweglichen Muffe 2a und einem Magneten 2b, der in der Muffe 2a am Platz befestigt ist. Der Magnet 2b bildet einen Magnetpol für die Entwicklung. Die Muffe 2a befördert den Entwickler, d. h. die Toner- und Trägermischung, die darauf abgelagert ist, zu einer Entwicklungszone, wo die Muffe 2a der Trommel 1 zugewandt ist.
Der Träger erhebt sich auf der Muffe 2a in der Form von Bürstenketten in der Entwicklungszone, die eine Magnetbürste 3 ausbilden. In 1 repräsentieren kleine Kreise und große Kreise die Tonerkörner bzw. die Trägerkörner. Nur eine der Bürstenketten, die zwischen der Trommel 1 und der Muffe 2a liegen, ist durch ausgezogene Kreise angegeben; die anderen Bürstenketten sind durch Phantomkreise angegeben, wobei die Tonerkörner nicht gezeigt sind.
Die Trommel 1 dreht sich in einer Richtung C, während sie ein latentes Bild darauf trägt. Es wird angenommen, dass der bildfreie Abschnitt der Trommel 1 auf die negative Polarität geladen worden ist, wie durch einen Bereich A in 1 dargestellt ist. In der Entwicklungszone reibt die Magnetbürste 3 selbst gegen das latente Bild, mit dem Ergebnis, dass die Tonerkörner, zurückzuführen auf ein elektrisches Feld 4 für die Entwicklung, auf dem latenten Bild abgelagert werden. Folglich wird auf der stromabwärtigen Seite der Entwicklungszone ein Tonerbild auf der Trommel 1 ausgebildet, wie durch den Bereich B angegeben ist.
Die Breite, über die die Magnetbürste 3 die Oberfläche der Trommel 1 in der Richtung der Bewegung der Trommel 1 berührt, wird im Folgenden als die Walzenspalt-Breite bezeichnet. Wenn nur ein Punkt der Muffe 2a einen Punkt der Trommel 1 berührt, dann ist eine ausreichende Bilddichte nicht verfügbar. Es ist deshalb eine übliche Praxis, zu bewirken, dass sich sowohl die Trommel 1 als auch die Muffe 2a mit einer speziellen linearen Geschwindigkeit bewegen, sodass die Muffe 2a einen Punkt der Trommel 1 über einen bestimmten Bereich von ihr berühren kann. In 1 wird angenommen, dass sich die Muffe 2a mit einer höheren linearen Geschwindigkeit als die Trommel 1 bewegt.
Der Mechanismus, der bewirkt, dass die Hinterkante eines Bildes verloren wird, wird im Folgenden beschrieben. 2A bis 2C sind vergrößerte Ansichten der Entwicklungszone, wobei sie die Spitze 3a der Bürstenkette 3 zeigen, die sich der Trommel 1 sequentiell nähert; die Zeit läuft in der Reihenfolge der 2A, 2B und 2C ab. In den 2A bis 2C wird die Grenze zwischen dem bildfreien Abschnitt und dem schwarzen Vollbildabschnitt der Trommel 1 in der Position entwickelt, an der die Trommel 1 und die nicht gezeigte Muffe 2a einander zugewandt sind. In diesem Zustand tritt die Auslassung der Hinterkante leicht auf. Ein gerade ausgebildetes Tonerbild ist auf der Trommel 1 auf der stromabwärtigen Seite der obigen Position in der Drehrichtung der Trommel 1 vorhanden. Die Spitze 3a der Bürstenkette nähert sich in einem derartigen Zustand der Trommel 1. Während sich in der Praxis die Trommel 1 im Uhrzeigersinn dreht, wie in den 2A bis 2B zu sehen ist, geht die Spitze 3a an der Trommel 1 vorbei, weil sich die Muffe 2a mit einer höheren linearen Geschwindigkeit als die Trommel 1 bewegt. Aus diesem Grund wird für die Einfachheit angenommen, dass die Trommel 1 in den 2A bis 2C stationär ist.
Wie in 2A gezeigt ist, geht die sich der Trommel 1 nähernde Spitze 3a der Bürstenkette am bildfreien Abschnitt vorbei, bevor sie eine Position A erreicht, an der die obenerwähnte Grenze positioniert ist. Zu diesem Zeitpunkt wirkt die Abstoßung B zwischen der auf der Trommel 1 abgelagerten negativen Ladung und der auf den Tonerkörnern abgelagerten negativen Ladung, wobei sie bewirkt, dass sich die Tonerkörner nach und nach weg von der Trommel 1 zur Muffe 2a bewegen. Dieses Phänomen wird im Allgemeinen als Tonerdrift bezeichnet. Im Ergebnis wird, wie in 2B gezeigt ist, wenn die Spitze 3a in der Position A ankommt, das auf die positive Polarität aufgeladene Trägerkorn der Außenwelt ausgesetzt, ohne dass sich irgendein Tonerkorn auf dem latenten Bild ablagert. Das latente Bild wird deshalb in der obigen Position überhaupt nicht entwickelt.
Wie in 2C gezeigt ist, werden die auf der Trommel 1 vorhandenen Tonerkörner leicht abermals auf den Trägerkörnern der Spitze 3a abgelagert, wenn die Spitze 3a eine Position C erreicht, falls die zwischen den obigen Tonerkörnern und der Trommel 1 wirkende Adhäsion schwach ist. Deshalb wird die Hinterkante des Tonerbildes verloren.
Der oben beschriebene Mechanismus hat sich auf einen einzelnen Abschnitt der Entwicklungszone konzentriert, in dem die Trommel 1 und die Muffe 2a einander zugewandt sind. Die Bürstenketten der Magnetbürste 3 unterscheiden sich in der Länge oder Höhe, wie in der axialen Richtung der Muffe 2a zu sehen ist. Spezifisch zeigt 3A die Magnetbürste 3 in der axialen Richtung der Muffe 2a, während 3B sie in einem Schnitt längs der Linie A-A' nach 3A zeigt. 3B zeigt die Positionsbeziehung zwischen der Magnetbürste 3 und der Trommel 1, um die Beziehung zwischen 3B und den anderen Figuren anzugeben.
Wie in 3A gezeigt ist, unterscheiden sich die Bürstenketten der Magnetbürste 3 wahrnehmbar in der Höhe in der axialen Richtung der Muffe 2a, wobei sie deshalb die Trommel 1 in der obigen Richtung nicht in der gleichen Höhe berühren. Der Grad der Tonerdrift unterscheidet sich deshalb von einer Bürstenkette zu einer anderen Bürstenkette in der axialen Richtung der Muffe 2a. Des verursacht die Auslassung der Hinterkante, die in der axialen Richtung der Muffe 2a ausgezackt ist, wie in 4B gezeigt ist. Ferner verringert der oben beschriebene Mechanismus die Breite einer dünnen horizontalen Linie im Vergleich zu der einer dünnen vertikalen Linie, wobei er die Form eines einzelnen Punkts instabil macht.
Die Auslassung der Hinterkante kann verringert werden, falls die Walzenspalt-Breite verringert wird oder falls eine dichte Magnetbürste am Walzenspalt ausgebildet wird, wie früher dargelegt worden ist. Vermutlich ist es durch das Verringern der Walzenspalt-Breite in der Entwicklungszone möglich, die Zeitdauer zu verringern, während der die Magnetbürste 3 den bildfreien Abschnitt der Trommel 1 berührt, und deshalb die Tonerdrift zu verringern. Dies wird unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C spezifischer beschrieben.
5A bis 5C sind Ansichten, die zu den 2A bis 2C ähnlich sind, mit Ausnahme, dass die Walzenspalt Breite verringert ist. Wie in 5A gezeigt ist, ist die Zeitdauer, während der die Spitze 3a der Magnetbürste die Trommel 1 berührt, verringert, was die Tonerdrift verringert. Wie in 5B gezeigt ist, werden infolge der verringerten Tonerdrift die Tonerkörner auf der Trommel 1 in der Position A abgelagert. Anschließend wird verhindert, wie in 5C gezeigt ist, dass die auf der Trommel 1 vorhandenen Tonerkörner abermals auf den Trägerkörnern abgelagert werden, weil die Trägerkörner nicht der Außenwelt ausgesetzt sind. Dies verringert die Auslassung der Hinterkante erfolgreich.
Die Walzenspalt-Breite kann effektiv verringert werden, falls die Halbwertsbreite des Magnetpols 2b verringert wird. Es wird angegeben, dass sich die Halbwertsbreite auf die Winkelbreite bezieht, über die die Magnetkraft des Hauptpols ein halb der maximalen Magnetkraft oder Spitzenmagnetkraft der Magnetkraft-Verteilungskurve in der Normalenrichtung beträgt. Wenn z. B. die maximale Magnetkraft des Magnetpols 2b, der ein N-Pol ist, 120 mT beträgt, dann bezieht sich die Halbwertsbreite auf eine Winkelbreite, über die die Magnetkraft 60 mT beträgt.
Experimente zeigten jedoch, dass die Verringerung der Halbwertsbreite des Magnetpols 2b die Auslassung der Hinterkante allein nicht vollständig beseitigen konnte. Dies ist vermutlich so, weil der Walzenspalt nicht in allen Positionen in der axialen Richtung der Muffe 2a leicht verringert werden kann. Spezifischer ist die Höhe der Magnetbürste 3 in der axialen Richtung der Muffe 2a unregelmäßig, wie früher unter Bezugnahme auf die 3A und 3B dargelegt worden ist. Wenn die Magnetbürste in einem bestimmten Abschnitt in der axialen Richtung der Muffe 2a höher als in den anderen Abschnitten ist, dann wird der Walzenspalt in einem derartigen Abschnitt nicht verringert, was zu einer Tonerdrift führt. Angesichts dessen ist eine Entwicklungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Magnetbürste 3 am Walzenspalt dichter zu machen, um die Auslassung der Hinterkante weiter zu verringern, vorgeschlagen worden, wie früher dargelegt worden ist. Warum die dichte Magnetbürste 3 keine unregelmäßige Höhe der axialen Richtung der Muffe 2a besitzt, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4A bis 4D beschrieben.
4C zeigt die Magnetbürste 3, die dicht ist, während 4D eine herkömmliche Magnetbürste zeigt. Wie in 4C gezeigt ist, besitzt die dichte Magnetbürste 3 ein Minimum der Unregelmäßigkeit in der Höhe in der axialen Richtung der Muffe 2a. 4A zeigt ein Vollbild ohne die Auslassung der Hinterkante, das durch die dichte Magnetbürste 3 ausgebildet worden ist. Im Gegensatz besitzt die herkömmliche Magnetbürste wahrnehmbar eine unregelmäßige Höhe in der obigen Richtung, wie in 4D gezeigt ist. 4B zeigt ein Vollbild, das seine Hinterkante verloren hat und das durch die herkömmliche Magnetbürste ausgebildet worden ist.
Wie oben dargelegt worden ist, tritt die Magnetbürste 3, falls sie ausreichend dicht ist und deshalb in der Höhe eingestellt ist, bevor sie den Walzenspalt erreicht, in einem ausreichend gleichmäßigen Zustand in der axialen Richtung der Muffe 2a in den Walzenspalt ein. Im Ergebnis können die Tonerdrift und deshalb die Auslassung der Hinterkante in allen Positionen in der obigen Richtung ausreichend verringert werden.
Die Magnetbürste 3 kann dicht gemacht werden, falls ein Dämpfungsverhältnis, mit dem die Flussdichte des Magnetpols 2b, der die Magnetbürste 3 bildet, in der Normalenrichtung gedämpft wird, vergrößert wird. Es wird angenommen, dass die auf der Oberfläche der Muffe 2a gemessene Flussdichte in der Normalenrichtung x beträgt, und dass die in einem Abstand von 1 mm von der obigen Oberfläche gemessene Flussdichte in der gleichen Richtung y beträgt. Dann wird das Dämpfungsverhältnis als:
ausgedrückt.
Wenn z. B. die Flussdichte auf der Oberfläche der Muffe 2a 100 mT beträgt, und wenn die Flussdichte im Abstand von 1 mm 80 mT beträgt, dann beträgt das Dämpfungsverhältnis 20%. Um die Flussdichte in der Normalenrichtung zu messen, kann von einem magnetischen Flussdichtemesser HGM-8300 und einer axialen Sonde, Typ A1, die von ADS verfügbar sind, Gebrauch gemacht werden. Wenn das Dämpfungsverhältnis mindestens 40%, bevorzugter mindestens 50% betrug, war die Magnetbürste 3 dicht genug, um die Unregelmäßigkeit in der Höhe in der axialen Richtung der Muffe 2a ausreichend zu verringern, wie durch Experimente bestimmt wurde.
Durch das Folgende wird wahrscheinlich ein Grund dafür angeführt, wie ein hohes Dämpfungsverhältnis die Magnetbürste 3 dicht macht. Ein hohes Dämpfungsverhältnis schwächt die Magnetkraft deutlich, wie der Abstand von der Muffenoberfläche zunimmt. Im Ergebnis wird die Magnetkraft an der Spitze 3a der Magnetbürste 3 zu schwach, um die Magnetbürste 3 aufrechtzuerhalten. Dies veranlasst die Muffenoberfläche, die eine starke magnetische Kraft ausübt, die auf der Spitze 3a vorhandenen Trägerkörner anzuziehen.
Um das Dämpfungsverhältnis zu vergrößern, kann der Magnet 2a, der den Magnetpol für die Entwicklung ausbildet, aus einem angemessenen Werkstoff gebildet sein. Alternativ kann veranlasst werden, dass sich die magnetischen Kraftlinien, die sich vom obigen Magnetpol erstrecken, stärker umkehren. Für diesen Zweck können Hilfsmagnetpole, die zum obigen Hauptmagnetpol entgegengesetzte Polarität aufweisen, jeweils stromaufwärts und stromabwärts des Hauptpols in der Richtung der Bewegung der Muffe 2a positioniert sein. Für denselben Zweck kann die Halbwertsbreite des Hauptpols bezüglich der anderen Pole verringert sein, die die Pole für die Beförderung enthalten, sodass die meisten aus dem Hauptpol austretenden magnetischen Kraftlinien zu den anderen Polen umkehren.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die beschriebene Ausführungsform ist hauptsächlich auf die früher dargelegte erste Aufgabe gerichtet. Zuerst wird auf 6 Bezug genommen, um zu beschreiben, warum der Entwickler am stromabseitigen Hilfspol herunterfällt oder verstreut wird. Wie gezeigt ist, fällt der Entwickler, der sich am Hauptpol erhoben hat, nach unten, wobei er sich abermals erhebt, wie er sich dem stromabseitigen Hilfspol nähert. Der Punkt, an dem sich der Entwickler abermals erhebt, fällt im Wesentlichen mit einem Halb wertspunkt auf der stromabseitigen Seite zusammen, wie durch Experimente bestimmt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wirkt eine Zentrifugalkraft auf den Entwickler oder die Magnetbürste, weil die Magnetbürste gezwungen wird, ihre Bewegungsrichtung zu ändern. Wenn die Zentrifugalkraft die Magnetkraft überwindet, wird der Entwickler verstreut. Im Ergebnis fällt der Teil des Entwicklers herunter, dessen Eintritt in ein Entwicklerspeicherelement misslungen ist, das später beschrieben wird.
Wie in 7 gezeigt ist, wird angenommen, dass der stromabseitige Halbwertspunkt des stromabseitigen Hilfspols weiter stromabwärts als in 6 positioniert ist. Dann zeigten Experimente, dass der Entwickler nach der auf die Zentrifugalkraft zurückzuführenden Streuung erfolgreich in das Entwicklerspeicherelement eintrat. 8 zeigt die experimentellen Ergebnisse, die eine Beziehung zwischen dem Winkel zwischen dem stromaufseitigen Halbwertspunkt und der Kante des Entwicklerspeicherabschnitts und der Menge des herunterfallenden Entwicklers zeigen. Wie 8 angibt, beginnt der Entwickler herunterzufallen, wenn der obige Winkel etwa 15° auf der stromaufwärtigen Seite überschreitet.
Ausgedehnte Forschungen und Experimente zeigten jedoch, dass der Entwickler sogar im obigen Zustand herunterfiel, von dem erwartet wurde, dass er das Herunterfallen des Entwicklers beseitigt. Das Herunterfallen war von einer Beziehung zwischen einem Spalt Gd zwischen dem Entwicklerträger und einem Dosierungselement und einem Spalt Gc zwischen dem Entwicklerträger und der Kante des Entwicklerspeicherelements abhängig. Das Dosierungselement stellt die Dicke des Entwicklers ein, der eine Lage auf dem Entwicklerträger ausbildet. Dies wurde durch die Tatsache erklärt, dass, wenn der stromabseitige Hilfspol veranlasste, dass sich der Entwickler über den Spalt Gc erhebt, der Entwickler abprallte. In der veranschaulichenden Ausführungsform erhebt sich der Entwickler am stromabseitigen Hilfspol auf eine Höhe, die etwa zweimal so groß wie die durch den Spalt Gd bestimmte Dicke ist. Spezifischer wurde verhindert, dass der Entwickler herunterfällt, wenn eine Beziehung Gc ≥ Gd × 2 galt.
Der stromabseitige Hilfspol veranlasst, dass die aus dem Hauptpol austretenden magnetischen Kraftlinien stärker umkehrten, wie früher dargelegt worden ist. Der stromabseitige Hilfspol könnte deshalb abermals die Auslassung der Hinterkante verschlimmern, falls er sich übermäßig entfernt vom Hauptpol befindet. 9 zeigt die Ergebnisse der Experimente, die ausgeführt wurden, um einen Bereich zu bestimmen, der erwünschte Bilder implementiert. Wie gezeigt ist, sind erwünschte Bilder ohne die Auslassung einer Hinterkante erreichbar, wenn der Winkel zwischen dem Hauptpol und dem stromabseitigen Hilfspol 50° oder weniger beträgt.
Die veranschaulichende Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Wie gezeigt ist, enthält die Bilderzeugungsvorrichtung eine photoleitfähige Trommel oder einen photoleitfähigen Bildträger 10. Um die Trommel 10 sind eine Ladeeinrichtung 12, die Optik 14 für die Belichtung, eine Entwicklungsvorrichtung 16, eine Bildübertragungsvorrichtung 18, eine Trommelreinigungseinrichtung 20 und eine Löschlampe oder Entladungseinrichtung 22 angeordnet. Die Ladeeinrichtung 12 lädt die Oberfläche der Trommel 10 gleichmäßig. Die Optik 14 tastet die geladene Oberfläche der Trommel 10 z. B. mit einem Laserstrahl in Übereinstimmung mit den Bilddaten ab, um dadurch ein latentes Bild auszubilden. Die Entwicklungsvorrichtung 16 entwickelt das latente Bild mit Toner, um dadurch ein Tonerbild auszubilden. Die Bildübertragungsvorrichtung 18 überträgt das Tonerbild von der Trommel 10 mit einer Bildübertragungswalze, einer Ladeeinrichtung oder dergleichen auf ein Blatt oder Aufzeichnungsmedium. Das Blatt wird von einem nicht gezeigten Blattablett zugeführt. De Trommelreinigungseinrichtung 20 entfernt nach der Bildübertragung den auf der Trommel 10 verbleibenden Toner. Die Löschlampe 22 entlädt die durch die Trommelreinigungseinrichtung 20 gereinigte Oberfläche der Trommel 10, wobei sie dadurch die Trommel 10 für den nächsten Bilderzeugungszyklus vorbereitet. Eine nicht gezeigte Fixiereinheit fixiert das Tonerbild auf dem Blatt.
11 zeigt eine spezifische Konfiguration der Entwicklungsvorrichtung 16. Wie gezeigt ist, enthält die Entwicklungsvorrichtung 16 einen Entwicklerbehälter 16A und einen Tonerergänzungsabschnitt 16B. Eine Entwicklungswalze 41 ist im Entwicklerbehälter 16A angeordnet und der Trommel 10 zugewandt. Zwischen der Entwicklungswalze 41 und der Trommel 10 ist eine Entwicklungszone D ausgebildet.
Die Entwicklungswalze 41 besteht aus einer Muffe 43 und einer Magnetwalze 44, die in der Muffe 43 am Platz befestigt ist. Die Muffe 43 ist aus Aluminium, Messing, rostfreiem Strahl, leitendem Harz oder einem ähnlichen nichtmagnetischen Werkstoff ausgebildet. Ein nicht gezeigter Antriebsmechanismus veranlasst die Muffe 43, sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, wie durch einen Pfeil in 11 angegeben ist. Die Magnetwalze 44 veranlasst die Trägerkörner, die einen Teil des Entwicklers bilden, sich auf der Muffe 43 längs ihrer magnetischen Kraftlinien in der Form von Bürstenketten zu erheben. Die geladenen Tonerkörner, die den anderen Teil des Entwicklers bilden, lagern sich auf den Bürstenketten ab, um da durch eine Magnetbürste auszubilden. Die Muffe 43 befördert die Magnetbürste gegen den Uhrzeigersinn, d. h. in der Richtung, in der sich die Muffe 43 dreht.
Ein Abstreichmesser oder Dosierungselement 45 ist stromaufwärts der Entwicklungszone D in der Richtung positioniert, in der die Muffe 43 den Entwickler befördert. Das Abstreichmesser 45 stellt die Höhe der Bürstenketten ein, d. h. die Menge des Entwicklers, die die Entwicklungszone D erreicht. Eine als eine Walze und ein Schaufelrad 47 implementierte Rührvorrichtung 46 ist hinter der Entwicklungswalze 41 positioniert. Während die Rührvorrichtung 46 den Entwickler rührt, schaufelt das Schaufelrad 47 den Entwickler zur Entwicklungswalze 41. Ein Gehäuse oder Entwicklerspeicherelement 51 ist unter der Entwicklungswalze 41, dem Schaufelrad 47 und der Rührvorrichtung 46 in einer derartigen Weise angeordnet, um sie zu umschließen.
Ein Tonerinhaltssensor 48 spricht auf den Tonerinhalt des Entwicklers an, der in dem Gehäuse 51 vorhanden ist. Wenn der Tonerinhalt des Entwicklers abnimmt, wie durch den Sensor 48 bestimmt wird, wird eine im Tonerergänzungsabschnitt 16B angeordnete Walze 52 gedreht, um frischen Toner T zur Rührvorrichtung 46 zu ergänzen. Eine Trenneinrichtung 49 erstreckt sich von einer an das Abstreichmesser 45 angrenzenden Position zu einer Position über der Rührvorrichtung 46. Ein Schneckenförderer 50 ist am Ende der Trenneinrichtung 49 positioniert, das an die Rührvorrichtung 46 angrenzt.
Im Betrieb schaufelt das sich drehende Schaufelrad 47 den Entwickler auf die Entwicklungswalze 41. Der Entwickler lagert sich auf der Entwicklungswalze 41, zurückzuführen auf die Magnetkraft der Magnetwalze 44, ab. Die sich drehende Muffe 43 befördert den Entwickler, während das Abstreichmesser 45 die Dicke des Entwicklers einstellt, der eine Lage auf der Muffe 43 ausbildet. Dann bewegt sich der Entwickler sequentiell durch die Entwicklungszone D und den Spalt zwischen der Entwicklungswalze 41 und dem Gehäuse 51. Anschließend fällt der Entwickler in einer Position, in der die Magnetkraft der Magnetwalze 44 nicht wirkt, auf den Boden des Gehäuses 51 herunter, wie später spezifischer beschrieben wird. Das Schaufelrad 47 rührt den auf den Boden des Gehäuses 51 herunterge fallenen Entwickler abermals um.
Der durch das Abstreichmesser 45 abgekratzte Entwickler wird durch die Rippen 49a, die an der Oberseite der Trenneinrichtung 49 angebracht sind, zur Rückseite der Vorrichtung geliefert. Das hintere Ende der Trenneinrichtung 49 endet an einer Führungsnut, in der der Schneckenförderer 50 positioniert ist. Der Schneckenförderer 50 befördert den Entwickler zur Vorderseite der Vorrichtung. Dann fällt der Entwickler über einen nicht gezeigten Schlitz, der der Rührvorrichtung 46 zugewandt ist, in die Rührvorrichtung 46 herunter. Während der Entwickler so zur Rückseite und dann zur Vorderseite der Vorrichtung befördert wird, wird er umgerührt, damit er in der Vorwärts- und Rückwärts-Richtung einen gleichmäßigen Tonerinhalt besitzt. Außerdem wird die gleiche Menge Entwickler nach hinten und dann nach vorn befördert und dadurch auf einem im Voraus gewählten Niveau aufrechterhalten.
Die Magnetwalze 44 besitzt mehrere Magnetpole. Spezifisch veranlasst ein Hauptpol P1b für die Entwicklung den Entwickler, sich in der Entwicklungszone D in der Form einer Magnetbürste zu erheben. Die Hilfspole P1a und P1c sind auf gegenüberliegenden Seiten des Hauptpols P1b und mit zum Hauptpol P1b entgegengesetzter Polarität positioniert. Ein Pol P4 schaufelt den Entwickler auf die Muffe 43. Die Pole P5 und P6 befördern den auf der Muffe 43 abgelagerten Entwickler zur Entwicklungszone D. Die Pole P2 und P3 befördern den Entwickler zu Positionen stromabwärts der Entwicklungszone D. Die Pole P1a bis P6 sind alle in der Radialrichtung der Muffe 43 orientiert. Während die Magnetwalze 44 als acht Pole oder Magnete besitzend gezeigt ist, kann sie zusätzliche Pole zwischen dem Pol P3 und dem Abstreichmesser 45 besitzen, um das Aufschaufeln und die Fähigkeit, einem schwarzen Vollbild zu folgen, zu verbessern, z. B. insgesamt zehn Pole oder zwölf Pole.
Wie in 12 gezeigt ist, sind in der veranschaulichenden Ausführungsform die Pole P1a, P1b und P1c durch Magneten implementiert, die jeder eine kleine Querschnittsfläche besitzen. Im Allgemeinen nimmt eine Magnetkraft mit einer Abnahme in der Querschnittsfläche eines Magneten ab. Falls die Magnetkraft auf der Muffenoberfläche übermäßig schwach ist, dann ist es wahrscheinlich, dass die Kraft, die die Trägerkörner zurückhält, zu schwach ist, um zu verhindern, dass sich die Trägerkörner auf der Trommel 1 ablagern. Angesichts dessen sind in der veranschaulichenden Ausführungsform die Magneten, die die Pole P1a, P1b und P1c ausbilden, jeder aus einer Seltenerdmetalllegierung ausgebildet, die eine starke Magnetkraft ausübt. Typische Magneten, die aus Seltenerdmetalllegierungen ausgebildet sind, sind ein Magnet aus einer Eisen-Neodym-Bor-Legierung, der das maximale Energieprodukt von 358 kJ/m³ besitzt, und ein Verbundmagnet aus einer Eisen-Neodym-Bor-Legierung, der das maximale Energieprodukt von etwa 80 kJ/m³ besitzt. Derartige maximale Energieprodukte sind größer als z. B. das maximale Energieprodukt von 36 kJ/m³, das mit einem herkömmlichen Ferritmagneten verfügbar ist, oder das maximale Energieprodukt von 20 kJ/m³, das mit einem herkömmlichen Ferritverbundmagneten verfügbar ist. Folglich können selbst die Magneten, die eine kleine Querschnittsfläche besitzen, die erwarteten Magnetkräfte auf der Muffenoberfläche sicherstellen. Ein Magnet aus einer Samarium-Kobalt-Metallegierung ist ein weiterer Magnet, der die obige Magnetkraft sicherstellen kann. Für die anderen Pole P2 bis P6 kann von Ferritmagneten oder Ferritverbundmagneten wie üblich Gebrauch gemacht werden.
In der obigen Konfiguration besitzt der Hauptpol P1b eine verringerte Halbwertsbreite, wobei er deshalb die Walzenspalt-Breite verringert. Dies verursacht, dass ein Minimum der Tonerdrift vorkommt, wobei es dadurch die Auslassung einer Hinterkante verringert.
Außerdem verstärken die Hilfspole P1a und P1c die Umkehr der vom Hauptpol P1b austretenden magnetischen Kraftlinien, wobei sie dadurch das Dämpfungsverhältnis der Flussdichte am Walzenspalt in der Normalenrichtung vergrößern. Die resultierende dichte Magnetbürste ist im Walzenspalt in der axialen Richtung der Muffe gleichmäßig und verringert die Auslassung der Hinterkante über den ganzen axialen Bereich der Muffe.
Spezifischer wurden Experimente unter den folgenden Bedingungen ausgeführt. Die Trommel 10 und die Muffe 43 besaßen Durchmesser von 100 mm bzw. 25 mm. Wie in 13 gezeigt ist, wurde der Winkel zwischen dem Hilfspol P1a stromaufwärts des Hauptpols P1b und dem Hauptpol P1b ausgewählt, damit er 35° oder weniger betrug. Der Winkel zwischen dem anderen Hilfspol P1c stromabwärts des Hauptpols P1b und dem Hauptpol P1b wurde ausgewählt, damit er 50° oder weniger betrug. Die Experimente zeigten, dass der Hauptpol P1b eine Halbwertsbreite von 22° oder weniger besaß. 13 zeigt einen spezifischen Zustand, in dem die obigen Winkel der Hilfspole P1a und P1c 30° bzw. 43° betrugen; wobei die Halbwertsbreite des Hauptpols P1b 19° betrug.
Ferner wird ein Übergangspunkt angenommen, an dem sich die Polarität vom N-Pol zum S-Pol oder umgekehrt ändert. Dann wurde der Winkel zwischen dem Übergangspunkt zwischen dem Hilfspol P1a und dem Pd P6 und dem Übergangspunkt zwischen dem Hilfspol P1c und dem Pol P2 ausgewählt, damit er 130° oder weniger betrug. Es wurde veranlasst, dass sich die Trommel 10 und die Muffe 700 mit linearen Geschwindigkeiten von 350 mm/s bzw. 700 mm/s bewegten. Unter diesen Bedingungen war die Walzenspalt-Breite so klein wie 2 mm oder kleiner. Der Hauptpol P1b besaß eine Flussdichte, die 119 mT auf der Muffenoberfläche betrug, während sie in einem Abstand von 1 mm von der Muffenoberfläche 55,5 mT betrug; das Dämpfungsverhältnis betrug 53,4%.
Sogar wenn der stromaufseitige Hilfspol P1a weggelassen wurde, diente der stromabseitige Hilfspol P1c außerdem ausreichend, um die Umkehr der vom Hauptpol P1b austretenden magnetischen Kraftlinien zu verstärken, jedoch nur, wenn der Winkel zwischen den Polen P1b und P1c 50°, genauer 43°, betrug. In diesem Zustand wurde eine dichte Magnetbürste ausgebildet, falls das Dämpfungsverhältnis der Flussdichte im Walzenspalt mindestens 40% betrug, was die Auslassung der Hinterkante ausreichend verringerte.
Wie in 14 gezeigt ist, ist in der veranschaulichenden Ausführungsform der stromaufseitige Halbwertspunkt des Hilfspols P1c innerhalb des Winkels von 15°, spezifischer 10°, von der Kante des Gehäuses 51 positioniert. Selbst wenn die Entwicklungsvorrichtung 16 mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird, erlaubt der obige Halbwertspunkt, dass der am Pol P1c, zurückzuführen auf die früher dargelegte Zentrifugalkraft, verstreute Entwickler in das Gehäuse 51 eintritt, ohne herunterzufallen.
Wie in 15 gezeigt ist, können die Spalte Gc und Gd, die die früher dargelegte Beziehung Gc ≥ Gd × 2 besitzen, 1,1 mm bzw. 0,4 mm betragen. Dies verhindert, dass sich der Entwickler über den Spalt Gc am Pol P1c erhebt und herunterfällt.
Im Folgenden wird eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die hauptsächlich auf die früher dargelegte zweite Aufgabe gerichtet ist. In der veranschaulichenden Ausführungsform wurden unter den folgenden Bedingungen Experimente ausgeführt. Die Trommel 10 und die Muffe 43 besaßen Durchmesser von 100 mm bzw. 25 mm. Abermals war der Winkel zwischen dem Hilfspol P1a stromaufwärts des Hauptpols P1b und dem Hauptpol P1b ausgewählt, dass er 35° oder weniger, spezifischer 30° betrug, wie in 13 gezeigt ist. Der Winkel zwischen dem anderen Hilfspol P1c stromabwärts des Hauptpols P1b und dem Hauptpol P1b wurde ausgewählt, dass er 50° oder weniger, spezifischer 43° betrug. Die Experimente zeigten, dass der Hauptpol P1b eine Halbwertsbreite von 22° oder weniger, spezifischer 19° besaß, während der Hilfspol 1c eine Halbwertsbreite von mindestens 25°, spezifischer 33° besaß.
Ferner wurde der Winkel zwischen dem Übergangspunkt zwischen dem Hilfspol P1a und dem Pol P6 und dem Übergangspunkt zwischen dem Hilfspol P1c und dem Pol P2 ausgewählt, dass er 130° oder weniger betrug. Es wurde veranlasst, dass sich die Trommel 10 und die Muffe 43 mit linearen Geschwindigkeiten von 350 mm/s bzw. 700 mm/s bewegten. Unter diesen Bedingungen war die Walzenspalt-Breite so klein wie 2 mm oder kleiner.
Außerdem war, wie in 16 gezeigt ist, die Summe der Vektoren der Flussdichte in der Normalenrichtung und der Tangenzialrichtung so groß wie 95 mT, selbst in der niedrigsten Position zwischen dem Hauptpol P1b und dem stromabseitigen Hilfspol P1c. In diesem Fall besaßen die Trägerkörner eine mittlere Volumenkorngröße von 55 μm und ein Sättigungsmagnetisierungsverhältnis von 65·10^–10 Vsm (64 emu/g). Wenn die Flussdichte an jedem Pol verändert wurde, um die Summe der obigen Vektoren zu verändern, d. h. die zusammengesetzte Flussdichte, trat keine wahrnehmbare Trägerablagerung auf, falls die Summe mindestens 85 mT betrug. Es wurde außerdem festgestellt, dass die zusammengesetzte Flussdichte, die für die Verhinderung der Trägerablagerung notwendig war, umso größer war, je kleiner die Trägerkorngröße war.
In der veranschaulichenden Ausführungsform besitzt der Hauptpol oder erste Pol P1b eine Flussdichte, deren Dämpfungsverhältnis in der Normalenrichtung mindestens 40% beträgt. Dies verringert, gekoppelt mit der Vektorsumme von mindestens 85 mT, die Auslassung der Hinterkante und andere Mängel. Gleichzeitig kann die Trägerablagerung beseitigt werden, die die früher erörterten Probleme verursacht, selbst wenn die Trägerkörner eine kleine Korngröße besitzen. Außerdem besitzt der Hilfspol oder zweite Pol P1c eine Flussdichte von mindestens 80 mT in der Normalenrichtung, wobei er ein Dämpfungsverhältnis von 35% oder weniger besitzt. Dies garantiert eine ausreichende magnetische Anziehungskraft selbst in einer Position, die von der Oberfläche der Muffe oder des Entwickler trägers beabstandet ist.
Für die Fachleute auf dem Gebiet werden nach dem Annehmen der Lehren der vorliegenden Offenbarung verschiedene Modifikationen möglich werden, ohne von ihrem Umfang abzuweichen.

Claims

Entwicklungsvorrichtung, die umfasst: einen Entwicklerträger (41); Magnetbürsten-Bildungsmittel (44), die einen Entwickler dazu veranlassen, sich auf dem Entwicklerträger (41) in Form einer Magnetbürste mit einem Magnetpol zu erheben; und ein Entwicklerspeicherelement (51) zum Speichern des Entwicklers, der dazu dient, ein latentes Bild zu entwickeln; wobei die Magnetbürsten-Bildungsmittel (44) wenigstens einen ersten Magnetpol (P1b), der einem Bildträger (10) zugewandt ist, der das latente Bild trägt, das durch die Magnetbürste entwickelt werden soll, und einen zweiten Magnetpol (P1c), der in Drehrichtung des Entwicklerträgers (41) stromabseitig von dem ersten Magnetpol (P1b) positioniert ist, umfassen, und wobei eine Flussdichte in einer Richtung senkrecht zum Entwicklerträger (41) dann, wenn die durch den ersten Magnetpol (P1b) gebildete Magnetbürste zwischen der Magnetbürste und dem Bildträger (10) einen Walzenspalt bildet, ein Dämpfungsverhältnis von mindestens 40% aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Magnetpol (P1c) einen stromaufseitigen Halbwertspunkt der Magnetkraft besitzt, der sich stromabwärts von einem Punkt befindet, der sich seinerseits stromaufwärts von der stromabseitigen Kante des Entwicklerspeicherelements (51) befindet und hiervon in Winkelrichtung um 15° beabstandet ist.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Dämpfungsverhältnis gegeben ist durch:
wobei x die Flussdichte in der Normalenrichtung zu dem Entwicklerträger (41) repräsentiert und y die Flussdichte in der gleichen Richtung, gemessen in einem Abstand von 1 mm von der Oberfläche des Entwicklerträgers (41), repräsentiert.
Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der der erste Magnetpol (P1b) und der zweite Magnetpol (P1c) in Bezug auf ein Zentrum zwischen Halbwertsbreiten einen Winkel von 50° oder weniger bilden.
Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner umfasst: einen Bildträger (10), auf dem durch den Entwickler, der dazu veranlasst wird, sich auf dem Entwicklerträger (41) zu erheben, ein latentes Bild entwickelt werden soll.
Entwicklungsvorrichtung, die umfasst: einen Entwicklerträger (41); Magnetbürsten-Bildungsmittel (44), die einen Entwickler dazu veranlassen, sich auf dem Entwicklerträger (41) in Form einer Magnetbürste mit einem Magnetpol zu erheben; einen Bildträger (10), auf dem durch den Entwickler, der dazu veranlasst wird, sich auf dem Entwicklerträger (41) zu erheben, ein latentes Bild entwickelt werden soll; ein Entwicklerspeicherelement (51), um den Entwickler zu speichern, der dazu dient, das latente Bild zu entwickeln; und ein Dosierungselement (45), um die Dicke des Entwicklers, der auf dem Entwicklerträger (41) eine Lage bildet, einzustellen; wobei die Magnetbürsten-Bildungsmittel (44) wenigstens einen ersten Magnetpol (P1b), der dem Bildträger (10) zugewandt ist, und einen zweiten Magnetpol (P1c), der in einer Drehrichtung des Bildträgers (10) stromabseitig von dem ersten Magnetpol (P1b) positioniert ist, umfassen, und eine Flussdichte in einer Richtung senkrecht zu dem Entwicklerträger (41) dann, wenn die durch den ersten Magnetpol (P1b) gebildete Magnetbürste zwischen der Magnetbürste und dem Bildträger (10) einen Walzenspalt bildet, ein Dämpfungsverhältnis von wenigstens 40% aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Beziehung gilt: Gc ≥ Gd·2wobei Gd einen Spalt zwischen dem Dosierungselement (45) und dem Entwicklerträger (41) bezeichnet, und Gc einen Spalt zwischen der stromabseitigen Kante des Entwicklerspeicherelements (51) und dem Bildträger (10) bezeichnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Entwickler einen Träger mit einer mittleren Volumenkorngröße von 65 μm oder weniger enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Träger ein Sättigungsmagnetisierungsverhältnis von 80·10^–10 Vsm besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der erste Magnetpol (P1b) ein maximales Energieprodukt von 50 kJ/m³ besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der während der Bildung der Magnetbürste auf dem Entwicklerträger (41) wenigstens eine Lage von Tonerkörnern die Oberfläche des Entwicklerträgers (41) bedeckt.
Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.