DE69019463T2 - Entwicklungsgerät. - Google Patents

Entwicklungsgerät.

Info

Publication number
DE69019463T2
DE69019463T2 DE69019463T DE69019463T DE69019463T2 DE 69019463 T2 DE69019463 T2 DE 69019463T2 DE 69019463 T DE69019463 T DE 69019463T DE 69019463 T DE69019463 T DE 69019463T DE 69019463 T2 DE69019463 T2 DE 69019463T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
roller
toner
toner particles
photoconductive surface
feed
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69019463T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69019463D1 (de
Inventor
Jeffrey J Folkins
Eric J Schneider
Joseph G Schram
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.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of DE69019463D1 publication Critical patent/DE69019463D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69019463T2 publication Critical patent/DE69019463T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G03G15/0803Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer in a powder cloud
    • 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
    • G03G15/0808Apparatus 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 developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller
    • 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
    • G03G15/0813Apparatus 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 means in the developing zone having an interaction with the image carrying member, e.g. distance holders
    • 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
    • G03G2215/0619Developer solid type one-component non-contact (flying development)
    • 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
    • G03G2215/0621Developer solid type one-component powder cloud
    • 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
    • G03G2215/0643Electrodes in developing area, e.g. wires, not belonging to the main donor part

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine elektrofotografische Druckmaschine und insbesondere eine Vorrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes, das auf einem fotoleitfähigen Element in einer Druckmaschine aufgezeichnet ist.
  • Im allgemeinen wird beim elektrofotografischen Drucken ein fotoleitfähiges Elements auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential aufgeladen, um dessen Oberfläche zu sensibilisieren. Der aufgeladene Teil der fotoleitfähigen Oberfläche wird mit einem Lichtbild eines Originaldokuments belichtet, das gerade vervielfältigt wird. Dadurch wird ein dem Original entsprechendes latentes elektrostatisches Bild auf dem fotoleitfähigen Element aufgezeichnet. Anschließend wird das aufgezeichnete latente elektrostatische Bild entwickelt, indem es mit einem Entwicklerwerkstoff in Kontakt gebracht wird. Dadurch wird ein Tonerpulverbild auf dem fotoleitfähigen Element ausgebildet, das nachfolgend auf ein Blatt Kopierpapier übertragen wird. Schließlich wird das Pulverbild erwärmt, um es dauerhaft in Bildform auf dem Blatt Kopierpapier zu fixieren.
  • Ein geeigneter Entwicklerwerkstoff kann eine Zweikomponentenmischung aus Trägerkörnchen sein, an denen triboelektrisch Tonerteilchen haften. Die Tonerteilchen werden zum latenten elektrostatischen Bild hingezogen und bleiben daran haften, um ein Pulverbild auf der fotoleitfähigen Oberfläche auszubilden. Bekannt sind auch Einkomponenten-Entwickler: sie weisen ausschließlich Tonerteilchen mit einer elektrostatischen Ladung auf (beispielsweise eine triboelektrische Ladung), so daß sie zum latenten Bild auf der fotoleitfähigen Oberfläche hingezogen werden und daran haften bleiben.
  • Es gibt verschiedene bekannte Formen von Entwicklungssystemen zum Befördern von Tonerteilchen zu einem latenten Bild auf einer fotoleitfähigen Oberfläche. Eine davon umfaßt eine Magnetbürstenwalze, die Entwickler durch magnetische Anziehung aus einem Vorratsbehälter aufnimmt und ihn in die Nähe des latenten Bildes trägt. Bei einer Abwandlung der Magnetbürstenvorrichtung bringt die Magnetbürstenwalze den Toner nicht direkt zur fotoleitfähigen Oberfläche, sondern überträgt ihn zu einer Zuführungswalze, die diesen dann in die Nähe des latenten Bildes befördert. Bei der spülungsfreien Einkomponenten-Entwicklung wird eine Zuführungswalze mit einer Vielzahl zu ihr beabstandeter Elektrodendrähte in der Entwicklungszone verwendet. An die Drähte wird eine Wechselspannung angelegt, um eine Tonerwolke in der Entwicklungszone auszubilden, und die durch das latente Bild erzeugten elektrostatischen Felder ziehen zur Entwicklung des latenten Bildes Toner aus der Wolke an. Bei einer Einkomponenten-Entwicklung aufgrund von Überspringen wird eine Wechselspannung an die Zuführungswalze angelegt, wodurch der Toner von der Walze abgelöst und zur fotoleitfähigen Oberfläche geschleudert wird. Der Toner wird durch die elektrostatischen Felder angezogen, welche durch das latente Bild erzeugt wurden, und so wird das latente Bild entwickelt.
  • Ein Entwicklungssystem mit einer Magnetwalze und einer Zuführungswalze wurde von Toshiba auf dem 2. Internationalen Kongreß über Neuerungen beim nichtmechanischen Drucken vorgestellt, der vom 4.-8. November 1984 in Washington D.C. stattfand, gefördert durch die Gesellschaft fotografischer Wissenschaftler und Ingenieure. Dabei wurde an die Zuführungswalze und die Magnetwalze eine elektrische Vorspannung angelegt, und die Magnetwalze transportierte einen Zweikomponenten-Entwicklerwerkstoff zu einem durch die zwei Walzen gebildeten Spalt, wo der Toner von der Magnetwalze zu der Zuführungswalze hingezogen wurde. Die Zuführungswalze drehte sich synchron zur fotoleitfähigen Trommel, wobei der dazwischenliegende Spalt etwa 0,20 Millimeter groß war. Durch den großen Spannungsunterschied zwischen der Zuführungswalze und dem auf der fotoleitfähigen Trommel aufgezeichneten latenten Bild sprang der Toner über den Spalt von der Zuführungswalze zum latenten Bild, um dieses zu entwickeln.
  • Das am 30. Dezember 1975 an Liebman erteilte Patent US-A-3,929,098 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung, bei der eine Magnetbürstenwalze einen Zweikomponenten-Entwickler zum Spalt zwischen der Magnet- und einer Zuführungswalze transportiert. Anschließend werden die Tonerteilchen des Entwicklers von der Magnetbürste zur Zuführungswalze übertragen, um ein latentes Bild auf einem Fotorezeptor zu entwickeln. Dadurch wird der Zuführungswalze in angemessener Menge Toner zugeführt, so daß das latente Bild mit einer annehmbaren Dichte entwickelt wird.
  • Unsere ebenfalls anhängige europäische Patentanmeldung Nr. 90 309 067.8, veröffentlicht als EP-A-0 414455 am 2. Februar 1991, beschreibt gleichfalls eine Vorrichtung, bei der eine Magnetwalze einen Zweikomponenten-Entwickler zu einem Übertragungsbereich transportiert, in der Toner von der Magnetwalze zu einer Zuführungswalze übertragen wird. Die Zuführungswalze befördert Toner zu einem Bereich gegenüber von einer Oberfläche, auf der ein latentes Bild aufgezeichnet ist. Mit einem Paar Elektrodendrähte, das in dem Zwischenraum zwischen der Oberfläche und der Zuführungswalze angeordnet und elektrisch vorgespannt ist, wird der Toner von der Zuführungswalze abgelöst und eine Tonerwolke ausgebildet. Der von der Wolke getrennte Toner entwickelt das latente Bild.
  • US-A-4,876,575 beschreibt eine Vorrichtung, bei der Elektrodendrähte zwischen einer elektrisch vorgespannten Zuführungswalze und einer fotoleitfähigen Oberfläche angeordnet sind.
  • Weitere Offenbarungen von Vorrichtungen mit zwei oder mehr Walzen zum Bereitstellen von Toner zu einer fotoleitfähigen Oberfläche sind:
  • US-A-4,083,326, erteilt an Kroll et al. am 11. April 1978, beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, bei der zwei elektrisch Ieiffähige Bürsten zum Übertragen eines Einkomponenten-Entwicklers aus einem Vorratsbehälter zu einer einzigen Auftragungswalze verwendet werden, die den Entwickler zu einem fotoleitfähigen Bildelement befördert.
  • In US-A-4,266,868, erteilt an Bresina et al. am 12. Mai 1981, wird eine Entwick- lungsvorrichtung beschrieben, bei der eine Magnetbürstenwalze einen Einkomponenten-Entwickler direkt von einem Vorratsbehälter zu einer fotoleitfähigen Oberfläche transportiert und desweiteren den Entwickler aus dem Vorratsbehälter zu einer zweiten Magnetbürstenwalze überträgt.
  • EP-A-0,166,544 beschreibt eine Entwicklungsvorrichtung, bei der zwei elektrisch entgegengesetzt geladene Toner verschiedener Farbe mit Hilfe einer Magnetwalze auf Entwicklerwalzen mit entgegengesetzter Vorspannung aufgetragen werden.
  • Andere Offenbarungen von Entwicklungsvorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik sind:
  • US-A-3,893,418, erteilt an Liebman et al. am 8. Juli 1975, offenbart eine Vorrichtung mit einer Zuführungswalze zum Transportieren von Toner von einem Trichter zu einer xerografischen Trommel sowie einem Impulsgenerator zum Anlegen eines elektrischen Impulses über den Spalt zwischen der Zuführungswalze und der Trommel.
  • Die an Weiler erteilten Patente US-A-3,998,1 85 und 4,114,261 offenbaren Mikrofeld-Zuführungswalzen zum Befördern von Tonerteilchen zu einer Entwicklungsstation. Die Zuführungswalzen bestehen aus einer Vielzahl von Segmenten, die wechselweise entgegengesetzt geladen sind. Die Polarität der Aufladung kehrt sich beim Drehen der Walzen um, so daß der Toner auf der Oberfläche bewegt wird und sich so ohne weiteres auf das latente Bild übertragen läßt.
  • EP-A-334,581 offenbart eine Vorrichtung zum Entwickeln latenter elektrostatischer Bilder mit einer ersten Entwicklervorrichtung (32), die zwei beabstandete Magnetbürstenwalzen (36, 38) zum Entwickeln farbiger (roter) Bildfiächen aufweist, sowie einer zweiten Entwicklervorrichtung (34), bei der eine Zuführungsanordnung (42) einen Einkomponenten-Entwickler (schwarz) zu einer Entwicklungszone transportiert, in der Elektrodendrähte (48) eine Tonerwolke ausbilden, wobei Teilchen aus der Wolke zur Bildentwicklung von der Oberfläche des Fotoleiters angezogen werden.
  • Scheinbar bieten Einkomponenten-Entwicklungssysteme Vorteile im Hinblick auf niedrige Kosten und einen einfachen Aufbau, allerdings kann das Erreichen einer hohen Zuverlässigkeit ein Problem darstellen. Demgegenüber sind Zweikomponenten-Entwicklungssysteme in vielen verschiedenen Arten von Druckmaschinen eingesetzt worden und haben sich gut bewährt, jedoch neigen sie dazu, komplizierter zu sein und mehr Platz zu erfordern.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, mit der qualitativ bessere Bilder bei einem hohen Zuverlässigkeitsgrad erreicht werden können, allerdings ohne einen wesentlichen Anstieg des Platzbedarfs und der Kosten der Vorrichtung.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einer beweglichen fotoleitfähigen Oberfläche aufgezeichneten latenten Bildes geschaffen, die umfaßt: einen Vorratsbehälter zum Speichern einer Zuführungsmenge an elektrisch leitfähigem Entwicklerwerkstoff, der zumindest Trägerkörnchen und Tonerteilchen aufweist; eine Magnetbürstenwalze; mindestens zwei Zuführungswalzen, wobei die Magnetbürstenwalze für den Transport der Trägerkörnchen und der Tonerteilchen vom Vorratsbehälter vorgesehen ist und die beiden Zuführungswalzen zum Aufnehmen der Tonerteilchen von der Magnetbürstenwalze und zum Zuführen der Tonerteilchen zur fotoleitfähigen Oberfläche in Bewegungsrichtung derselben voneinander beabstandet angeordnet sind, wodurch das latente Bild darauf entwickelt wird; mindestens ein Elektrodenelement zwischen jeder der Zuführungswalzen und der fotoleitfähigen Oberfläche; sowie eine Einrichtung zum Anlegen einer elektrischen Vorspannung an jedes Elektrodenelement, um Tonerteilchen von jeder Zuführungswalze abzulösen und so eine Wolke aus Tonerteilchen in den Bereichen zwischen jeder Zuführungswalze und der fotoleitfähigen Oberfläche auszubilden.
  • Beispielhaft wird nun eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • Figur 1 eine schematische Vorderansicht einer elektrofotografischen Druckmaschine ist, die die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung in sich aufnimmt; und
  • Figur 2 eine detaillierte schematische Vorderansicht der Entwicklungsvorrichtung der Druckmaschine aus Figur 1 ist.
  • In den Zeichnungen sind durchgehend die gleichen Bezugsziffern zur Kennzeichnung identischer Elemente verwendet worden. Figur 1 stellt schematisch die verschiedenen Bauteile einer elektrofotografischen Druckmaschine mit der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung dar. Aus der nachfolgenden Erörterung wird deutlich werden, daß die Entwicklungsvorrichtung genauso gut für den Einsatz bei den verschiedensten elektrostatografischen und bei iono grafischen Druckmaschinen geeignet ist.
  • Da die einzelnen Verarbeitungsstationen der Druckmaschine aus Figur 1 hinlänglich bekannt sind, werden sie schematisch dargestellt und ihre Funktionsweise wird nur kurz beschrieben.
  • In der Druckmaschine aus Figur 1 wird ein fotoleitfähiges Band 10 beliebiger dafür geeigneter Art verwendet, das sich in Pfeilrichtung 12 bewegt, um nachfolgende Abschnitte der fotoleitfähigen Oberfläche des Bandes über die verschiedenen Stationen, die an dessen Bewegungsbahn angeordnet sind, weiterzubewegen. Wie in der Darstellung wird das Band 10 zur Vorwärtsbewegung in Pfeilrichtung 12 um Rollen 14 und 16, die frei drehend angebracht sind, sowie um die Antriebsrolle 18 herum mitgeführt, die durch einen Motor 20 gedreht wird.
  • Zu Beginn durchquert ein Abschnitt des Bandes 10 eine Aufladestation A. Dort lädt eine Corona-Erzeugungseinrichtung, allgemein durch die Bezugsziffer 22 gekennzeichnet, einen Teil der fotoleitfähigen Oberfläche des Bandes 10 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichmäßiges Potential auf.
  • Anschließend wird der aufgeladene Teil der fotoleitfähigen Oberfläche durch eine Belichtungsstation B befördert. Dort wird ein Originaldokument 24 mit der Vorderseite nach unten auf ein Vorlagenglas 26 gelegt. Lampen 28 werfen blitzartig Licht auf das Dokument 24, und das refiektierte Licht wird durch die Linse 30 übertragen, welche ein Lichtabbild auf dem aufgeladenen Teil der fotoleitfähigen Oberfläche bildet. Die Ladung auf der fotoleitfähigen Oberfläche wird selektiv gestreut, wobei ein latentes elektrostatisches Bild auf der fotoleitfähigen Oberfläche zurückbleibt, das dem Originaldokument 24 auf dem Vorlagenglas 26 entspricht. Anschließend transportiert das Band 10 das latente elektrostatische Bild zur Entwicklungsstation C.
  • An der Entwicklungsstation C befördert eine Entwicklungsvorrichtung, allgemein mit 32 gekennzeichnet, Tonerteilchen zum Entwickeln des auf der fotoleitfähigen Oberfläche aufgezeichneten latenten elektrostatischen Bildes. Die Entwicklungsvorrichtung 32 wird nachfolgend anhand von Figur 2 genauer beschrieben. Dabei werden Tonerteilchen von der Entwicklungsvorrichtung zum latenten Bild auf dem Band übertragen, wobei ein Tonerpulverbild auf dem Band entsteht, das zur Übertragungsstation D weitergeleitet wird.
  • An der Übertragungsstation D wird ein Trägermaterial 38 mit dem Tonerpulverbild in Kontakt gebracht. Das Trägermaterial 38 wird durch eine Blatteinzugsvorrichtung, allgemein mit 40 gekennzeichnet, zur Übertragungsstation befördert. Vorzugsweise umfaßt die Blatteinzugsvorrichtung 40 eine Einzugsrolle 42, die das oberste Blatt aus einem Blattstapel 44 berührt. Die Einzugsrolle 42 dreht sich, so daß das oberste Blatt aus dem Stapel 44 in die Blattführung 46 befördert wird. Die Blattführung bringt das sich vorwärtsbewegende Blatt des Trägermaterials 38 in zeitlich gesteuerter Abfolge mit der fotoleitfähigen Oberfläche des Bandes 10 in Kontakt, so daß das darauf entwickelte Tonerpulverbild an der Übertragungsstation das sich bewegende Blatt des Trägermaterials berührt.
  • Die Übertragungsstation D umfaßt eine Corona-Erzeugungsvorrichtung 48, die Ionen auf die Rückseite des Blattes 38 sprüht. Dadurch wird das Tonerpulverbild von der fotoleitfähigen Oberfläche zum Blatt 38 angezogen. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt weiter in Pfeilrichtung 50 zu einer Fördereinrichtung (nicht dargestellt), die das Blatt zur Fixierstation E befördert.
  • Die Fixierstation E weist eine Fixieranordnung auf, allgemein mit 52 gekennzeichnet, die das übertragene Tonerpulverbild dauerhaft auf dem Blatt 38 fixiert. Vorzugsweise umfaßt sie eine beheizte Fixierwalze 54 und eine Gegenwalze 56. Das Blatt 38 läuft zwischen der Fixierwalze 54 und der Gegenwalze 56 hindurch, wobei das Tonerpulverbild die Fixierwalze 54 berührt. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild dauerhaft auf dem Blatt 38 fixiert. Nach dem Fixieren lenkt die Blattführung 58 das sich weiterbewegende Blatt zum Auffang 60, aus dem es dann durch den Bediener entnommen wird.
  • Unabänderlicherweise verbleiben nach dem Trennen des Trägermaterials von der fotoleitfähigen Oberfläche des Bandes 10 einige Resttonerteilchen daran haften. Diese werden an der Reinigungsstation F von der fotoleitfähigen Oberfläche entfernt. Die Reinigungsstation F umfaßt eine Corona-Erzeugungsvorrichtung (nicht dargestellt) und eine drehbar angebrachte Gewebebürste 62, die die fotoleitfähige Oberfläche des Bandes 10 berührt. Die Vorreinigungs- Corona-Erzeugungsvorrichtung neutralisiert die Ladung, welche die Teilchen zur fotoleitfähigen Oberfläche hinzieht. Diese Teilchen werden durch Drehen der sie berührenden Bürste 62 von der fotoleitfähigen Oberfläche entfernt. Nach dem Reinigen überflutet eine Entladelampe (nicht dargestellt) die fotoleitfähige Oberfläche mit Licht, um jegliche Restladung vor deren Aufladung für den nächsten Abbildungszyklus zu zerstreuen.
  • In Figur 2 sind die Details der Entwicklungsvorrichtung 32 dargestellt. Sie umfaßt einen Vorratsbehälter 64 mit Entwicklerwerkstoff 66 darin. Der Entwickler 66 besteht aus zwei Komponenten, d.h. er umfaßt Trägerkörnchen und Tonerteilchen. Der Vorratsbehälter weist Schneckenförderer auf, als 68 gekennzeichnet, die drehbar in der Vorratskammer angebracht sind. Sie dienen dem Transport und dem Rühren des Werkstoffs im Vorratsbehälter und regen die triboelektrischen Haftung der Tonerteilchen an den Trägerkörnchen an. Eine Magnetbürstenwalze 70 transportiert Entwickler aus dem Vorratsbehälter zu den Aufladespalten 72, 74 der beiden Zuführungswalzen 76, 78. Magnetbürstenwalzen sind hinlänglich bekannt, so daß der Aufbau der Walze 70 nicht detailliert beschrieben zu werden braucht. Sie umfaßt ein drehbares rohrförmiges Gehäuse, in dem sich ein feststehender Magnetzylinder mit einer Vielzahl von Magnetpolen befindet, die ringsherum auf dessen Oberfläche eingedrückt sind. Die Trägerkörnchen des Entwicklerwerkstoffs sind magnetisch, und beim Drehen des rohrförmigen Gehäuse der Walze 70 werden die Körnchen (mit triboelektrisch an ihnen haftenden Tonerteilchen) zur Walze 70 hingezogen und zu den Aufladungsspalten 72, 74 der Zuführungswalzen befördert. Ein Dosiermesser 80 entfernt überschüssigen Entwickler von der Magnetbürstenwalze und stellt sicher, daß sie vor dem Erreichen des Aufladespalts 72 der ersten Zuführungswalze 72 gleichmäßig mit Entwickler bedeckt ist.
  • An jedem Aufladespalt 72, 74 der Zuführungswalzen werden Tonerteilchen von der Magnetbürstenwalze 70 zur entsprechenden Zuführungswalze 76, 78 übertragen. Jede Zuführungswalze transportiert den Toner zu einer dazugehörigen Entwicklungszone 82, 84, durch die das fotoleitfähige Band 10 gelangt. Die Tonerübertragung von der Magnetbürstenwalze 70 zu den Zuführungswalzen 76, 78 kann beispielsweise durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Gleichstrom-Vorspannung an die Magnetbürsten- und/oder die Zuführungswalzen gefördert werden. Die Gleichstrom-Vorspannung (z. B. etwa 100 V an der Magnetwalze) stellt ein elektrostatisches Feld zwischen den Zuführungswalzen und der Magnetbürstenwalze her, welches dazu führt, daß Tonerteilchen von den Trägerkörnchen auf der Magnetwalze zur Zuführungswalze hingezogen werden. Die Trägerkörnchen und jegliche Tonerteilchen, die auf der Magnetbürstenwalze 70 verbleiben, werden beim Weiterdrehen der Magnetbürstenwalze zum Vorratsbehälter zurückgeführt.
  • Die relativen Tonermengen, die von der Magnetwalze 70 zu den Zuführungswalzen 76, 78 übertragen werden, lassen sich z.B. einstellen durch: Anlegen verschiedener Vorspannungen an die Zuführungswalzen; Einstellen des Abstandes zwischen Magnet- und Zuführungswalzen; Einstellen der Stärke und Form des Magnetfeldes an den Aufladespalten undloder Einstellen der Geschwindigkeit der Zuführungswalzen.
  • An jeder Entwicklungszone 82, 84 wird Toner von der jeweiligen Zuführungswalze 76, 78 zum latenten Bild auf dem Band 10 zur Ausbildung eines Tonerpulverbildes auf diesem übertragen. Es sind mehrere Verfahren bekannt, mit denen eine angemessene Tonerübertragung von einer Zuführungswalze zu einer fotoleitfähigen Oberfläche erreicht wird, die an den Entwicklungszonen 82, 84 angewendet werden können. In figur 2 sind die Entwicklungszonen 82, 84 mit der in der zuvor erwähnten europäischen Patentanmeldung Nr. 90 309 067.8 beschriebenen Form dargestellt, d.h. zwischen jeder Zuführungswalze 76, 78 und dem Band 10 sind Elektrodendrähte vorgesehen. Figur 2 zeigt für jede Zuführungswalze 76, 78 ein dazugehöriges Paar Elektrodendrähte 86, 88, das sich im wesentlichen parallel zur Längsachse der Zuführungswalze erstreckt. Die Elektrodendrähte sind dünne Wolframdrähte (d.h. 50 bis 100 um Durchmesser), die zur dazugehörigen Zuführungswalze dicht beabstandet sind. Der Abstand zwischen jedem Draht und der dazugehörigen Zuführungswalze beträgt in etwa 10-0 um (im typischen Fall ungefähr 25 um) bzw. die Dicke der Tonerschicht auf der Zuführungswalze. Die Drähte sind durch die Dicke des Toners auf den Zuführungswalzen zu letzteren selbstbeabstandet. Dazu werden die äußeren Enden der Drähte durch die Oberseiten der Endlagerblöcke gestützt, mit denen auch die Zuführungswalzen drehbar gelagert werden. Die Drahtenden sind geringfügig unterhalb einer Tangente in bezug auf die Oberfläche (mit Tonerschicht) der Zuführungswalzenanordnung angeordnet.
  • Eine elektrische Wechselspannung wird mittels einer Wechselspannungsquelle (nicht dargestellt) an die Elektrodendrähte angelegt. Dadurch entsteht ein elektrostatisches Wechselspannungsfeld zwischen jedem Drahtpaar und der dazugehörigen Zuführungswalze, welches zur Ablösung des Toners von der Oberfläche der Zuführungswalze und zur Ausbildung einer Tonerwolke über den Drähten führt, wobei die Wolke so hoch ist, daß sie im wesentlichen nicht das Band 10 berührt. Die Wechselspannung ist hierbei relativ gering, z.B. in der Größenordnung von 200 bis 500 Volt Spitzenspannung bei einer Frequenz von etwa 3 bis 10 kHz. Eine an jede Zuführungswalze 76, 78 angelegte Gleichspannung aus einer Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) erzeugt elektrostatische Felder zwischen dem Band 10 und den Zuführungswalzen, durch die die abgelösten Tonerteilchen aus den die Drähte umgebenden Wolken zum latenten, auf der fotoleitfähigen Oberfläche des Bandes aufgezeichneten Bild hingezogen werden. Bei einem Abstand zwischen 10 und 40 um zwischen den Elektrodendrähten und den Zuführungswalzen erzeugt eine angelegte Spannung von 200 bis 500 Volt ein relativ großes elektrostatisches Feld ohne das Risiko eines Luftdurchschlags. Die Verwendung einer dielektrischen Beschichtung entweder auf den Elektrodendrähten oder der Zuführungswalze trägt dazu bei, einen Kurzschluß der angelegten Wechselspannung zu verhindern.
  • Nach dem Entwickeln kann der Toner durch dazugehörige Reinigungsmesser (nicht dargestellt) von den Zuführungswalzen 76, 78 abgestreift werden, so daß die Magnetwalze 70 frischen Toner zu sauberen Zuführungswalzen überträgt. Beim Entwickeln aufeinanderfolgender latenter elektrostatischer Bilder werden die Tonerteilchen im Entwicklerwerkstoff 66 aufgebraucht. Ein Tonerspender (nicht dargestellt) speichert eine Zuführungsmenge an Tonerteilchen. Dabei ist der Tonerspender mit dem Vorratsbehälter 64 verbunden, und bei Abnahme der Konzentration an Tonerteilchen im Entwickler werden frische Tonerteilchen in den Entwickler im Vorratsbehälter eingeleitet. Die Schneckenförderer 68 in der Vorratskammer vermischen die frischen Tonerteilchen mit dem restlichen Entwickler, so daß der entstehende Entwicklerwerkstoff im wesentlichen gleichmäßig ist, wobei die Konzentration an Tonerteilchen optimiert wird. Somit befindet sich eine im wesentlichen konstante Menge an Tonerteilchen mit einer konstanten Ladung im Vorratsbehälter.
  • Die Verwendung von mehr als einer Entwicklungszone, z.B. zwei Zonen, wie 82, 84 in Figur 2, ist für das zufriedenstellende Entwickeln eines latenten Bildes, speziell bei höheren Prozeßgeschwindigkeiten, wünschenswert. Gegebenenfalls können die Entwicklungszonen verschiedene Eigenschaften aufweisen, z.B. durch Anlegen unterschiedlicher elektrischer Vorspannungen an die Zuführungswalzen. Folglich können die Merkmale einer Zone zur Erlangung einer optimalen Zeilenentwicklung ausgewählt werden, während die Übertragungseigenschaften der anderen Zone im Hinblick auf eine optimale Entwicklung der räumlichen Bereiche ausgewählt werden. Bei der Vorrichtung aus Figur 2 wird der Vorteil der zwei Entwicklungsspalte mit dem bewährten Vorteil verbunden, der sich aus der Magnetbürstentechnologie mit Zweikomponenten-Entwickler ergibt, nämlich die hohe Volumenzuverlässigkeit. Allerdings werden diese kombinierten Vorteile mit nur einer einzigen Magnetbürstenwalze 70 erreicht, was zu einer beachtlichen Kostensenkung und Platzersparnis im Vergleich zu der Vorrichtung führt, bei der für jede Zuführungswalze eine dazugehörige Magnetbürstenwalze vorhanden ist.
  • Bei Verwendung von mehr als zwei Zuführungswalzen kann es je nach der Ausgestaltung des Systems auch möglich sein, daß eine einzige Magnetbürstenwalze Toner für mehr als zwei Zuführungswalzen bereitstellt.
  • Bei der Anordnung aus Figur 2 lassen sich die Zuführungswalzen 76, 78 und die Magnetbürstenwalze 70 entweder "in" oder "entgegengesetzt zur" Bewegungsrichtung des Bandes 10 drehen.
  • Als Zweikomponenten-Entwickler 66 für die Vorrichtung aus Figur 2 kann jede beliebige Art eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch ein elektrisch leitfähiger Entwickler, da dieser die Möglichkeit eines Ladungsaufbaus im Entwicklerwerkstoff auf der Magnetbürstenwalze ausschaltet, der wiederum die Entwicklung an der zweiten Zuführungswalze beeinträchtigen könnte. Beispielsweise können die Trägerkörnchen des Entwicklerwerkstoffs einen ferromagnetischen Kern mit einer dünnen Magnetitschicht umfassen, die mit einer nichtkontiniuerlichen Harzschicht überzogen ist. Die Tonerteilchen können aus einem harzhaltigen Werkstoff hergestellt sein, z.B. einem Vinylpolymer, vermischt mit einem Farbstoff, wie Chromogenschwarz. Der Entwicklerwerkstoff kann zu etwa 95-99% aus Trägermaterial und zu 5-1 % der Gesamtmasse aus Toner bestehen.
  • Somit ist offensichtlich, daß erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes geschaffen wurde, die die vorstehend angeführten Ziele und Vorteile vollständig erfüllt. Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit einer spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, so ist allerdings klar, daß sich für Fachleute auf dem Gebiet viele andere Varianten, Modifizierungen und Abwandlungen ergeben. Dementsprechend sollen alle derartigen Varianten, Modifizierungen und Abwandlungen mit einbezogen werden, die in den Geltungsbereich der nachstehenden Ansprüche fallen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Entwickeln eines auf einer beweglichen fotoleitfähigen Oberfläche (10) aufgezeichneten latenten Bildes, die umfaßt:
einen Vorratsbehälter (64) zum Speichern einer Zuführungsmenge an elektrisch leitfähigem Entwicklerwerkstoff, der zumindest Trägerkörnchen und Tonerteilchen aufweist;
eine Magnetbürstenwalze (70);
mindestens zwei Zuführungswalzen (76, 78), wobei die Magnetbürstenwalze (70) für den Transport der Trägerkörnchen und der Tonerteilchen vom Vorratsbehälter (64) vorgesehen ist und die beiden Zuführungswalzen (76, 78) zum Aufnehmen der Tonerteilchen von der Magnetbürstenwalze (70) und zum Zuführen der Tonerteilchen zur fotoleitfähigen Oberfläche (10) in Bewegungsrichtung derselben voneinander beabstandet angeordnet sind, wodurch das latente Bild darauf entwickelt wird;
mindestens ein Elektrodenelement (86, 88) zwischen jeder der Zuführungswalzen (76, 78) und der fotoleitfähigen Oberfläche (10); sowie
eine Einrichtung zum Anlegen einer elektrischen Vorspannung an jedes Elektrodenelement (86, 88), um Tonerteilchen von jeder Zuführungswalze abzulösen und so eine Wolke aus Tonerteilchen in den Bereichen zwischen jeder Zuführungswalze und der fotoleitfähigen Oberfläche auszubilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei der Vorratsbehälter, die Magnetbürste (70) und die Zuführungswalzen (76, 78) im gleichen Gehäuse angebracht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei an jede Zuführungswalze eine unterschiedliche elektrische Vorspannung angelegt wird, wodurch die Ausprägung der Eigenschaften der Übertragungszone zwischen jeder Zuführungswalze und der fotoleitfähigen Oberfläche optimiert wird.
DE69019463T 1989-10-30 1990-10-30 Entwicklungsgerät. Expired - Fee Related DE69019463T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/429,108 US5032872A (en) 1989-10-30 1989-10-30 Developing device with dual donor rollers including electrically biased electrodes for each donor roller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69019463D1 DE69019463D1 (de) 1995-06-22
DE69019463T2 true DE69019463T2 (de) 1996-01-25

Family

ID=23701840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69019463T Expired - Fee Related DE69019463T2 (de) 1989-10-30 1990-10-30 Entwicklungsgerät.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5032872A (de)
EP (1) EP0426420B1 (de)
JP (1) JP2963186B2 (de)
CA (1) CA2025913C (de)
DE (1) DE69019463T2 (de)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144371A (en) * 1991-08-02 1992-09-01 Xerox Corporation Dual AC/dual frequency scavengeless development
US5132730A (en) * 1991-09-05 1992-07-21 Xerox Corporation Monitoring of color developer housing in a tri-level highlight color imaging apparatus
US5157441A (en) * 1991-09-05 1992-10-20 Xerox Corporation Dark decay control system utilizing two electrostatic voltmeters
US5236795A (en) * 1991-09-05 1993-08-17 Xerox Corporation Method of using an infra-red densitometer to insure two-pass cleaning
US5227270A (en) * 1991-09-05 1993-07-13 Xerox Corporation Esv readings of toner test patches for adjusting ird readings of developed test patches
US5119131A (en) * 1991-09-05 1992-06-02 Xerox Corporation Electrostatic voltmeter (ESV) zero offset adjustment
US5223897A (en) * 1991-09-05 1993-06-29 Xerox Corporation Tri-level imaging apparatus using different electrostatic targets for cycle up and runtime
CA2076791C (en) * 1991-09-05 1999-02-23 Mark A. Scheuer Charged area (cad) image loss control in a tri-level imaging apparatus
US5138378A (en) * 1991-09-05 1992-08-11 Xerox Corporation Electrostatic target recalculation in a xerographic imaging apparatus
US5208632A (en) * 1991-09-05 1993-05-04 Xerox Corporation Cycle up convergence of electrostatics in a tri-level imaging apparatus
US5212029A (en) * 1991-09-05 1993-05-18 Xerox Corporation Ros assisted toner patch generation for use in tri-level imaging
JPH05281847A (ja) * 1992-03-31 1993-10-29 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置
US5253016A (en) * 1992-05-18 1993-10-12 Xerox Corporation Contaminant control for scavengeless development in a xerographic apparatus
US5834080A (en) * 1994-10-18 1998-11-10 Xerox Corporation Controllably conductive polymer compositions for development systems
US5557393A (en) * 1994-11-04 1996-09-17 Xerox Corporation Process and apparatus for achieving customer selectable colors in an electrostatographic imaging system
US5669049A (en) * 1995-12-18 1997-09-16 Xerox Corporation Multi-roll developer housing with converging belt to roll spacing
KR100238688B1 (ko) * 1997-04-07 2000-01-15 윤종용 전자사진형성장치의 현상제 회수/공급장치
US6214507B1 (en) 1998-08-11 2001-04-10 Xerox Corporation Toner compositions
US6181896B1 (en) * 1999-05-19 2001-01-30 Xerox Corporation Development housing having improved toner emission control
US6330417B1 (en) 2000-04-20 2001-12-11 Xerox Corporation Aluminized roll including anodization layer
US6292645B1 (en) 2000-10-03 2001-09-18 Xerox Corporation Apparatus and method for minimizing the halo effect in an electrostatographic printing system
US6665510B1 (en) 2002-06-07 2003-12-16 Xerox Corporation Apparatus and method for reducing ghosting defects in a printing machine
US6751429B1 (en) * 2002-12-16 2004-06-15 Xerox Corporation Compliant backer bar
US6965746B2 (en) 2003-06-17 2005-11-15 Xerox Corporation Hybrid electrophotographic development with toner induction charged via AC induced conductivity
JP4234667B2 (ja) * 2004-11-30 2009-03-04 株式会社東芝 移動体用ofdm受信装置
US7171144B2 (en) * 2005-02-04 2007-01-30 Xerox Corporation Image defect reduction in image development apparatus
US20060199094A1 (en) 2005-03-07 2006-09-07 Xerox Corporation Carrier and developer compositions
US7312010B2 (en) * 2005-03-31 2007-12-25 Xerox Corporation Particle external surface additive compositions
US7862970B2 (en) * 2005-05-13 2011-01-04 Xerox Corporation Toner compositions with amino-containing polymers as surface additives
US7754408B2 (en) 2005-09-29 2010-07-13 Xerox Corporation Synthetic carriers
US20080166646A1 (en) * 2006-10-31 2008-07-10 Xerox Corporation Toner for reduced photoreceptor wear rate
US7869739B2 (en) * 2009-06-04 2011-01-11 Xerox Corporation Two-color IOI drum module enabling N-color monochrome, highlight, full color, phototone color and extended color architectures
US8849165B2 (en) * 2012-05-17 2014-09-30 Xerox Corporation Wire-wrapped grooved rollers for cleaning action using brush-like system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357403A (en) * 1967-01-03 1967-12-12 Xerox Corp Powder cloud development apparatus
US3929098A (en) * 1973-11-28 1975-12-30 Xerox Corp Toner loading for touchdown donor
US3893418A (en) * 1974-05-30 1975-07-08 Xerox Corp Xerographic developing apparatus
US3967892A (en) * 1974-07-26 1976-07-06 Xerox Corporation Development system
US3998185A (en) * 1975-02-03 1976-12-21 Xerox Corporation Microfield donors with toner agitation and the methods for their manufacture
US4083326A (en) * 1977-02-28 1978-04-11 Eastman Kodak Company Single component developer applicator apparatus
US4266868A (en) * 1979-07-16 1981-05-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multiple roll developing apparatus
JPS58160970A (ja) * 1982-03-18 1983-09-24 Minolta Camera Co Ltd 静電潜像現像装置
JPH0616204B2 (ja) * 1982-11-10 1994-03-02 株式会社東芝 現像方法
US4529295A (en) * 1983-06-30 1985-07-16 Ricoh Company Ltd. Electrophotographic copying apparatus including a self-cleaning developing assembly and method
JPS60256159A (ja) * 1984-05-31 1985-12-17 Mita Ind Co Ltd 2色電子写真の現像方法およびその装置
US4847655A (en) * 1987-12-11 1989-07-11 Xerox Corporation Highlight color imaging apparatus
US4868600A (en) * 1988-03-21 1989-09-19 Xerox Corporation Scavengeless development apparatus for use in highlight color imaging
US4876575A (en) * 1988-05-31 1989-10-24 Xerox Corporation Printing apparatus including apparatus and method for charging and metering toner particles
US4913348A (en) * 1988-12-22 1990-04-03 Xerox Corporation Method and apparatus for creating contrasting images at substantially full contrast voltage

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03154084A (ja) 1991-07-02
JP2963186B2 (ja) 1999-10-12
DE69019463D1 (de) 1995-06-22
EP0426420B1 (de) 1995-05-17
EP0426420A3 (en) 1991-07-31
EP0426420A2 (de) 1991-05-08
CA2025913C (en) 1998-02-24
CA2025913A1 (en) 1991-05-01
US5032872A (en) 1991-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69019463T2 (de) Entwicklungsgerät.
DE2257030C3 (de) MagnetbUrsten-Entwicklungsstation
DE3329497C2 (de)
DE68912375T2 (de) Gerät zum Entwickeln von latenten elektrostatischen Bildern.
DE2839178C2 (de)
DE2210337C3 (de) Vorrichtung zur Entwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern
DE2842516A1 (de) Entwicklungseinrichtung
DE69008772T2 (de) Bilderzeugungsgerät.
DE3148231C2 (de)
DE69309006T2 (de) Korrektes Laden einer Abgabewalze für hybride Entwicklung
DE69213903T2 (de) Apparatur zur Tonerleilchenübertragung auf ein Substrat
DE2555803A1 (de) Drehende elektrode in einem magnetbuersten-entwicklersystem eines elektrostatographischen apparates
DE2259911A1 (de) Elektrostatische kopieranlagen mit einer reinigungsstation
DE1497070B2 (de) Vorrichtung zum entwickeln elektrostatischer ladungsbilder
DE2400716A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entwickeln einer latente elektrostatische bilder tragenden flaeche mit toner
DE69311015T2 (de) AC/DC räumlich programmierbare Donorwalze für xerographische Entwicklung
DE2359532A1 (de) Vorrichtung zum elektrischen laden einer flaeche, deren ladungsempfaenglichkeit von der temperatur abhaengt
DE69214236T2 (de) Entwicklerschnecke zur Nutzung in einem elektrophotographischen Druckgerät
DE69307934T2 (de) Elektrodenhalterung für die schwingungsfreie Entwicklung
DE69202033T2 (de) Entwicklungssystem.
DE2500188A1 (de) Koronaerzeugungsvorrichtung, sowie elektrophotographische kopiermaschine
DE3345282A1 (de) Entwicklungseinrichtung
DE69029191T2 (de) Elektrostatographisches Gerät
DE2756274A1 (de) Fotokopiergeraet
DE2162086A1 (de) Verfahren zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee