DE69220195T2

DE69220195T2 - Entwicklungsgerät und damit ausgestattete Prozesseinheit

Info

Publication number: DE69220195T2
Application number: DE69220195T
Authority: DE
Inventors: Hironobu Isobe; Kouji Miura; Yoshiya Nomura; Kazuo Shishido
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2012-12-12
Also published as: DE69220195D1; EP0549400A3; EP0549400B1; US5283619A; CN1088691A; HK1008097A1; CN1035903C; EP0549400A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Entwicklungsgerät, das mit einem Bilderzeugungsgerät, wie beispielsweise einer elektrophotographischen Kopiermaschine, ein Laserstrahldrucker der elektrophotographischen Art oder dergleichenanwendbar ist, und auch auf eine Prozeßkartusche, die an einem Bilderzeugungsgerät abnehmbar montierfähig ist und zumindest ein Entwicklungsgerät und ein Bildtrageelement hat.
Zunächst wird auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen, in denen ein Beispiel eines herkömmlichen Entwicklungsgerätes gezeigt ist. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, ist in dem Entwicklungsgerät 1 eine aus einem nichtmagnetischen Material hergestellte Entwicklungshülse 5 in einer Entwicklungskammer 3 eines Entwicklerbehälters 2 drehbar gestützt. In der Entwicklungshülse 5 ist eine Magnetwelle 6 mit einer Vielzahl magnetischer Pole enthalten. Mit der Entwicklungshülse 5 ist eine elastische Klinge 7 in Kontakt. Die Klinge 7 ist an dem Entwicklerbehälter 2 montiert. An den entgegengesetzten Längsenden der Entwicklungshülse 5 sind Abstandsrollen 10L und 10R in der Form von Abdeckungen eingepaßt. Durch nicht gezeigte Vorspanneinrichtungen sind die Rollen 10L und 10R in Druckkontakt mit einem elektrophotographischen photosensitiven Element 9, wodurch der Abstand oder der Spalt zwischen der Hülse 5 und dem photosensitiven Element 9 aufrechterhalten wird.
Magnetische Tonerteilchen (Entwickler) werden zu der Entwicklungskammer 3 aus einem nicht gezeigten Tonerbehälter durch eine Einlaßöffnung 11 der Entwicklungskammer 3 durch eine nicht gezeigte Beförderungseinrichtung oder durch die Schwerkraft geliefert. Dann wird der Toner in der Entwicklungskammer 3 auf die Entwicklungshülse 5 durch die magnetische Kraft der Magnetwelle 6 angezogen und in der Richtung eines Pfeiles in Fig. 6 auf der Entwicklungshülse 5 befördert, die sich dreht. Der Toner wird durch die Klinge 7 an die Entwicklungshülse 5 gedrückt, um so eine reibungselektrische Ladung zu erhalten. Durch die Drehung der Entwicklungswalze 5 wird er auf der Hülse 5 aus der Entwicklungskammer 3 heraus getragen. Die Klinge 7 bewirkt, daß der Toner reibungselektrisch geladen wird oder daß die Ladungsmenge des Toners zunimmt, und bewirkt ebenfalls, daß eine Dicke einer Tonerschicht auf der Entwicklungshülse 5 geregelt wird.
Die Entwicklungshülse 5 ist aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material hergestellt und wird mit einer Entwicklungsvorspannung von einer Entwicklungsvorspannungsquelle 14 in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes versorgt.
Daher wird der auf der Entwicklungshülse 5 von der Entwicklungskammer 3 beförderte Toner auf das elektrostatische latente Bild auf dem photosensitiven Element 9 durch die Entwicklungsvorspannung in dem Entwicklungsbereich übertragen. Der Toner entwickelt das elektrostatische latente Bild. Der Resttoner, der für die Entwicklung nicht verwendet wurde, kehrt in die Entwicklungskammer 3 durch die Drehung der Entwicklungshülse 5 zurück.
An einer Innenseite der Entwicklungshülse 5 ist an einen ihrer Längsenden ein Flansch 15 eingepaßt und daran befestigt und der Flansch 15 wird durch ein Lager 16R gestützt. Andererseits ist das andere Längsende der Entwicklungshülse mit der Abstandsrolle 10L versehen, die daran an ihrem Außenumfang aufgepaßt ist. Die Außenumfangsfläche der Abstandsrolle 10L wird durch ein Lager 16L gestützt. An dem Flansch 15 ist ein Zahnrad 20 befestigt, und das Zahnrad 20 ist mit einem Zahnrad 9a im Zahneingriff, das an dem photosensitiven Element 9 befestigt ist, und daher dreht sich die Hülse 5 synchron mit dem photosensitiven Element 9.
Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist eine Vorspannungselektrode 12, die ein Anlegen der Entwicklungsvorspannung an der Entwicklungshülse 5 bewirkt, an der Entwicklungshulse 5 durch Druckkontaktklauen 12a&sub1;, 12b&sub1;, 12c&sub1; und 12d&sub1; befestigt, die an dem Außenumfang in der Innenfläche der Entwicklungshülse 5 ausgebildet sind, so daß sie mit der Entwicklungshülse 5 elektrisch verbunden ist.
Die Vorspannungselektrode 12 ist mit in ihr ausgebildeten Armen 12e&sub1; und 12f&sub1; versehen. Die Arme 12e&sub1; und 12f&sub1; sind mit einer feststehenden Elektrodenplatte 17 in der Form eines Ringes elastisch und gleitfähig in Kontakt, der an dem Entwicklerbehälter 2 der Prozeßkartusche montiert ist. Wenn die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montiert und an Ort und Stelle für den Bilderzeugungsvorgang befestigt wird, ist die Elektrodenplatte 17 mit einem elektrischen Kontakt der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungselementes elektrisch verbunden, wobei der Kontakt 13 mit der Entwicklungsvorspannung von der Spannungsquelle 14 versorgt wird.
Die Wellenendabschnitte 6L und 6R der Magnetwelle 6 sind an dem Entwicklerbehälter 2 feststehend montiert.
Einer der Nachteile des herkömmlichen Gerätes ist der folgende. Da die Vorspannungselektrode 12 an der Elektrodenplatte 17 unter elastischer Verformung in einem elastischen Druckkontakt ist, wird die Vorspannungselektrode 12' allmählich zu der Rückseite der Entwicklungshülse 5 durch eine Vibration des Bilderzeugungsgerätes oder durch eine wiederholte Verwendung bewegt. Es ist verständlich, daß dies daher kommt, weil die Vorspannungselektrode 12' in die Entwicklungshülse 5 eingepaßt ist und die Klauen 12a&sub1;, 12b&sub1;, 12c&sub1; und 12d&sub1; der Vorspannungselektrode 12 den in Fig. 8 gezeigten Aufbau haben. Die Vorspannungselektrode 12 ist in einer von der Entwicklungshülse 5 weg zeigenden Richtung nicht leicht bewegbar, aber sie ist mit einer verhältnismäßig geringen Kraft ohne weiteres in sie hinein bewegbar. Wenn die Elektrode zu der Rückseite der Entwicklungshülse 5 durch den Kontaktdruck zwischen den Armen 12e&sub1; und 12f&sub1; und der Elektrodenplatte 17 verschoben wird, verringert sich der Kontaktdruck, was zu einer Instabilität in der elektrischen Verbindung zwischen der Elektrodenplatte 17 und der Vorspannungselektrode 12' führt. Aus diesem Grund führt dies dazu, daß sich die Bilddichte des entwickelten Bildes verringert oder daß das Bild dazu neigt, ungleichmäßig zu werden.
Ein anderer Nachteil ist, daß sich die Positionsgenauigkeit der Entwicklungshülse 5 gegenüber dem Entwicklerbehälter 2 entsprechend dem Spiel für den Eingriff zwischen der Innenfläche der Abstandsrolle 10L und der Außenfläche der Entwicklungshülse 5 verschlechtert, da die Abstandsrolle 10L durch das Lager 16 an einer Seite gestützt wird, an der die Vorspannungselektrode 12' befestigt ist. Aus diesem Grund ändert sich, wenn die Hülse 5 gedreht wird, der Spalt zwischen der Hülse 5 und dem photosensitiven Element 9 periodisch, was dazu führt, daß eine periodische Ungleichmäßigkeit in der Dichte bei dem entwickelten Bild erzeugt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird ein anderes herkömmliches Gerät beschrieben. Bei dem Gerät von Fig. 17 werden Endabschnitte der Wellenabschnitte 6L und 6R rechts und links der Magnetwelle 6 an Haltern 19L und 19R gestützt, die rechts und links an dem Entwicklerbehälter 2 befestigt sind. Die Entwicklungshülse 5 ist so angeordnet, daß sie die Magnetwelle 6 mit einen kleinen Zwischenraum zu einem magnetisierten Abschnitt 6 mit einem größeren Durchmesser als die Wellenabschnitte 6L und 6R der Nagnetwelle bedeckt. Die Flansche 15L und 15R, die an ihren entgegengesetzten Enden befestigt sind, sind gegenüber den Lagern 16L und 16R an dem Entwicklerbehälter 2 gestützt und korrekt angeordnet. An den entgegengesetzten Enden der Wellenabschnitte 6L und 6R der Magnetwelle 6 sind die Spiele S zum Zusammenbau gegenüber den Haltern 16L und 16R. Die Spiele S sind mit Rücksicht auf die Toleranz des Teiles erforderlich, da die Magnetwelle 6 zwischen dem linken und dem rechten Halter 19L und 19R aufgenommen ist.
Jedoch ist die Magnetwelle innerhalb der Spiele oder Toleranzen S in der Axialrichtung bewegbar und daher wird, wenn sich die Magnetwelle 6 wegen der Toleranz S nach links oder nach rechts bewegt, die magnetische Kraft außerhalb des Bereiches M der Entwicklungshülse 5, die dem Bild zugewandt ist, das heißt, außerhalb des Bereiches, der die magnetische Kraft erfordert, erzeugt. Folglich wird der Toner zu der Oberfläche der Entwicklungshülse 5 außerhalb des Bildbereiches M angezogen und daher steigt der Tonerverbrauch unwirtschaftlich an oder eine unsaubere Bilderzeugung wird ausgeführt.
Entsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklungsgerät oder eine Prozeßkartusche zu schaffen, bei der eine Entwicklungshülse mit einer Entwicklungsvorspannung stabil versorgt werden kann.
Zusätzlich ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklungsgerät und eine Prozeßkartusche zu schaffen, bei der ein Magnet an einer vorbestimmten Position stabil gehalten werden kann.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Entwicklungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie A- A von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flansches und einer Vorspannungselektrode, die bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flansches und einer Vorspannungselektrode gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5A zeigt eine Vorderansicht eines Flansches und einer Vorspannungselektrode gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5B zeigt eine Ansicht eines Längsschnittes durch dieselben.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen Entwicklungsgerätes.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie B- B von Fig. 6.
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Längsschnittes eines Teiles um eine herkömmliche Vorspannungselektrode herum.
Fig. 9 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Vorspannungselektrode desselben.
Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht eines Druckers mit einer Prozeßkartusche.
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines Entwicklungsgerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Halters, der bei dem Gerät des Ausführungsbeispiels von Fig. 11 verwendet wird.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht des Halters von Fig. 11.
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht eines Entwicklungsgerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 zeigt eine Vorderansicht eines Lagers, das bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 14 verwendet wird.
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht eines Entwicklungsgerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen Entwicklungsgerätes.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei den folgenden Beschreibungen werden die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 6, 7, 8 und 17 den Elementen zugewiesen, die die entsprechenden Funktionen haben und deren detaillierte Beschreibung wird aus Gründen der Vereinfachung weggelassen.
Ein Entwicklungsgerät 1 einer Prozeßkartusche, die an der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes abnehmbar montierfähig ist, weist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, folgendes auf: eine zylindrische Entwicklungshülse 5, die aus einem elektrisch leitfähigen und nichtmagnetischen Material, wie beispielsweise Aluminium oder rostfreier Stahl oder dergleichen, hergestellt ist, und einen linken und einen rechten Endflansch 15L und 15R, die an den entsprechenden Enden der Hülse 5 befestigt sind. Der linke Flansch 15L ist an dem linken Ende der Entwicklungshülse 5 mittels Einpressen, Kleben, Klemmen oder dergleichen fest montiert. Der Flansch 15L ist mit einem Wellenabschnitt 15b versehen, der von der Entwicklungshülse 5 nach außen vorsteht. Der Wellenabschnitt 15b wird durch ein Lager 16L drehbar gestützt, das an dem Entwicklerbehälter 2 befestigt ist. Andererseits ist an dem rechten Längsende der Entwicklungshülse 5 ein Flansch 15R auf ähnliche Weise mittels Presspassen, Kleben oder Klemmen oder dergleichen fest montiert. Der Außenumfang des Flansches 15R wird durch ein Lager 16R drehbar gestützt, das an dem Behälter 2 fest montiert ist. Zusätzlich ist ein Hülsenzahnrad 20 auf dem Flansch 15R mittels eines (nicht gezeigten) Keiles, einer Stellschraube oder dergleichen fest montiert. Daher wird die Entwicklungshülse 5 mit der Antriebskraft durch das Hülsenzahnrad 20 von einem Trommelzahnrad 9A versorgt, das auf dem photosensitiven Element 9 montiert ist, so daß sie sich mit einer vorbestimmten Drehzahl dreht.
Der Flansch 15L ist aus einem elektrisch nicht leitenden Kunstharzmaterial hergestellt. Bei dem gezeigten Beispiel ist der Wellenabschnitt 15b des Flansches 15L mit dem Lager 16L in Eingriff und daher ist vorzuziehen, daß der Flansch 15L aus einem Polykarbonatharz oder dergleichen geformt ist, in dem Polyazetalharzmaterial, Polybutyren- Terephtalat-Harzmaterial, Polyamidharzmaterial, Tetrafluoroethylenharznaterial und dergleichen ist, da dann die Schmierung ausreichend ist.
Da der Flansch 15R die Elektrode 12 nicht stützt, die nachstehend detailliert beschrieben wird, kann er daher aus einem Metall hergestellt sein. Jedoch ist es vom Gesichtspunkt des richtigen Gewichtes vorzuziehen, daß er aus einem Kunstharzmaterial geformt ist, das das gleiche wie bei dem Flansch 15L sein kann.
Die Magnetwelle 6, die eine Vielzahl Magnetpole hat, ist in der Entwicklungshülse 5 enthalten. Die Wellenabschnitte 6L und 6R durchdringen die mittleren Löcher der Hülsenflansche 15L und 15R und werden durch die Halter 19L und 19R fest gestützt, die an dem Entwicklerbehälter 2 befestigt sind.
Der linke Flansch 15L ist mit einer darin eingebauten Vorspannungselektrode 12 versehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Vorspannungselektrode 12 ist aus einem elastischen Metall hergestellt, wie beispielsweise aus Klaviersaitendraht, rostfreiem Draht für Federn, Phosphorbronze oder dergleichen. Ein Federabschnitt 12a an einem ihrer Enden ist zu einer Schraubenfeder ausgebildet, um eine Federeigenschaft vorzusehen, so daß sie an einem Elektrodenring 17 mit einer vorbestimmten Kraft in Gleitkontakt ist, um eine elektrische Verbindung zu erreichen. Ein elastischer Abschnitt 12b an dem anderen Ende der Vorspannungselektrode 12 ragt aus dem Außenumfang des Hülsenflansches 15L heraus und ist in die Hülse 5 preßgepaßt. Er ist mit der Innenfläche der Entwicklungshülse 5 zwischen der Hülseninnenfläche und der Flanschaußenfläche in elastischem Kontakt, um eine elektrische Verbindung mit der Entwicklungshülse 5 zu errichten. Somit wird durch Montieren der Prozeßkartusche mit der Entwicklungsvorrichtung 1 an einer Bilderzeugungsbetriebsposition in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes die Entwicklungsvorspannung von der Entwicklungsvorspannungsguelle 14 an der Elektrodenplatte 17 durch den Kontakt 13 angelegt und die Entwicklungshülse 13 wird mit der Entwicklungsvorspannung durch die Vorspannungselektrode 12 versorgt.
Andererseits sind der Wellenabschnitt 15B, der Eingriffsabschnitt 15C, der mit der Hülse im Eingriff bringbar ist, und ein Abschnitt 15d mit großem Durchmesser des Flansches 15L mit Nuten 15a versehen und die Vorspannungselektrode 12 ist in die Nut 15a eingepaßt. Daher behindert die Vorspannungselektrode 12 die Drehung der Entwicklungshülse oder den Eingriff zwischen dem Flansch 15L und der Innenfläche der Entwicklungshülse 5 nicht. Die Vorspannungselektrode 12 ist mit gebogenen Abschnitten 12C und 12D versehen, die zu der Mitte des Flansches 15L an jedem der Längsenden des Flansches 15L gebogen sind. Die gebogenen Abschnitte 12C und 12D bewirken ein sandwichartiges Aufnehmen des Flansches 15L in der Längsrichtung. Dadurch wird mit weiterer Sicherheit verhindert, daß die Vorspannungselektrode 12 aus dem Flansch 15L in der Längsrichtung der Hülse herausfällt.
Der gebogene Abschnitt 12C der Vorspannungselektrode 12 ist zu einem Eingriffsabschnitt 12e (Fig. 1) ausgebildet, der zu der Innenseite des Hülsenflansches 15L hin gebogen ist. Zusammenwirkend mit dem Vorspannungselektrodenabschnitt in der Nut 15A, die auf der Außenfläche des Wellenabschnitts 15B gebildet ist, bewirkt der Eingriffsabschnitt 12e, daß der Flansch 15L in der radialen Richtung der Hülse sandwichartig aufgenommen wird. Daher wird verhindert, daß die Vorspannungselektrode 12 aus der Nut 15A des Flansches 15L angehoben wird, um das Lager 16L zu stören. Gleichzeitig umgibt der Eingriffsabschnitt 12e der Vorspannungselektrode 12 den Flansch 15L zusammenwirkend mit dem anderen gebogenen Abschnitt 12d und daher ist sie an dem Flansch 15L ohne Spiel montiert. Der elastische Abschnitt 12b der Vorspannungselektrode 12 öffnet sich, wenn er in der Entwicklungshülse 5 eingefügt und befestigt wird, zu der Öffnung der Entwicklungshülse 13, so daß das Einfügen des Flansches 15L in die Hülse 5 nicht behindert wird, und zusätzlich wird nach dem Einfügen das Lösen von der Hülse 5 verhindert. Daher kann der Flansch 15L an der Entwicklungshülse 5 mit einer kleinen Kraft befestigt sein, das heißt mit einer leichten Presspassung, falls das Presspassen angewendet wird. Dies macht den Vorgang leichter.
Bei der Vorspannungselektrode 12 sind der Federabschnitt 12a, der elastische Abschnitt 12b, der mit der Nut 15A des Flansches 15L in Eingriff bringbare Abschnitt, die gebogenen Abschnitte 12C und 12D, die mit dem Flansch 15L in Eingriff bringbar sind, und der Eingriffsabschnitt 12e aus einem Teil gebildet, so daß es ausreichend sein wird, wenn sie an dem Hülsenflansch 15L montiert ist, was somit den Vorgang des Zusammenbaus erleichtert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein Flansch gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Nut 21a ist ebenfalls in dem Wellenabschnitt 15B des Flansches 15L, dem Eingriffsabschnitt 15C an der Hülse und dem Abschnitt 15d mit großem Durchmesser gebildet. Die Vorspannungselektrode 22 ist aus einem rostfreiem Band für Federn oder aus Phosphorbronze für Federn oder dergleichen hergestellt und eines ihrer Enden ist mit einem gebogenen Federarm 22a versehen, der an der vorstehend beschriebenen feststehenden Elektrodenplatte 17 mit einem vorbestimmten Kontaktdruck in Gleitkontakt bringbar ist, um so eine elektrische Verbindung zu erreichen. Wenn andererseits der Flansch 15L in die Entwicklungshülse 5 eingefügt wird und an ihr befestigt wird, ist ein ausgeschnittener und gebogener Abschnitt (ein elastischer Abschnitt) 22b mit der Innenfläche der Entwicklungshülse 13 in Kontakt, um die elektrische Verbindung zu erreichen. Gleichzeitig bewirkt der ausgeschnittene und gebogene Abschnitt 22b, daß verhindert wird, daß der Flansch 15L sich von der Entwicklungshülse 5 löst. An der Nut 21a des Flansches 15L ist eine Vorspannungselektrode 22 eingefügt und befestigt. Mit einem Vorsprung 21c des Wellenabschnittes 15b ist ein Loch 22e der Vorspannungselektrode 22 im Eingriff und ist ein ausgeschnittener und gebogener Abschnitt 22c des Loches 22e im Eingriff, um zu verhindern, daß sich die Vorspannungselektrode 22 von dem Flansch 15L löst. Das andere Ende der Vorspannungselektrode 22 ist zu einem gebogenen Abschnitt 22d ausgebildet, der zu der Mitte des Flansches 15L hin gebogen ist. Es ist mit einer Endfläche des Flansches so in Kontakt, daß die Vorspannungselektrode 22 gegenüber dem Flansch 15L ohne Spiel montiert ist.
Der Flansch 15L ist an einer Position, die der Vorspannungselektrode 22 zugewandt ist (unterer Abschnitt in der Zeichnung) mit einer (nicht gezeigten) Nut versehen, die der Nut 21a ähnlich ist. Durch Montieren einer Vorspannungseiektrode 22' mit dem gleichen Aufbau wie die Vorspannungselektrode 22 in der Nut wird die Kontaktfläche mit der Elektrodenplatte 17 vergrößert, womit die Verläßlichkeit gesteigert wird.
Die Vorspannungselektroden 22 und 22' können aus einem einzigen Teil sein, wobei sie an einer Hinterseite des Hülsenflansches 21 miteinander verbunden sind.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des Flansches beschrieben. In diesen Zeichnungen erstreckt sich die Vorspannungselektrode 25 durch das Innere des Flansches 15L. Die Vorspannungselektrode 25 ist aus einem Klaviersaitendraht, rostfreiem Draht für Federn oder Phosphorbronze oder dergleichen hergestellt. Ein Federabschnitt 25a in der Form einer Schraubenfeder hat eine Federeigenschaft und ist an der feststehenden Elektrodenplatte 17 mit einem vorbestimmten Kontaktdruck in Gleitkontakt. Das andere Ende der Feder 25a ist mit einer Nut 23a des Flansches 15L im Eingriff. Die Nut 23a ist mit einer Nut 23b verbunden, in der die Vorspannungselektrode 25 im Eingriff und befestigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorspannungselektrode 25 an der radial inneren Position des Flansches 15L befestigt. In diesem Fall wird, um die Behinderung mit dem Wellenabschnitt 6L der Magnetwelle 6 zu vermeiden, das Lösen durch einen Eingriff zwischen einem Ende der Nut 23a und dem Federabschnitt 25a verhindert. Das andere Ende der Vorspannungselektrode 25 ist zu einem gebogenen Abschnitt 25c, der sich zu der Außenseite des Flansches 15L erstreckt, und desweiteren zu einem elastischen Abschnitt 25b ausgebildet, der entlang des Flansches 15L gebogen ist und der von dem Außenumfang des Flansches 15L vorsteht. Der elastische Abschnitt 25b ist mit der Entwicklungshülse 5 elektrisch verbunden, wenn der Flansch 15L in die Hülse 5 preßgepaßt ist. Der elastische Abschnitt 25b der Vorspannungselektrode 25 ist, wenn sie in die Entwicklungshülse 5 eingefügt und an ihr befestigt ist, in der Form eines Keiles, um ein Lösen des Flansches 15L von der Hülse 5 zu verhindern. Bei jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ist die Vorspannungselektrode durch den an der Hülse 5 befestigten Flansch 15L gestützt und daher wird die Verschiebung zu der Mitte in Längsrichtung der Hülse verhindert, und zwar ungeachtet des Umstandes, daß sie eine Reaktionskraft durch den elastischen Kontakt mit der Elektrodenplatte 15 in einer zu der Mitte der Hülse zeigenden Richtung aufnimmt. Daher wird der stabilisierte Kontakt mit der Elektrodenplatte 15 ständig aufrechterhalten. Dies ermöglicht eine Bildentwicklung in hoher Qualität.
Wenn der Abschnitt 15d mit großem Durchmesser, wie in der Zeichnung gezeigt ist, an dem linken Ende des Eingriffsabschnitts 15c für die Hülse 5 des Flansches 15L vorgesehen ist und wenn die rechte Seitenendfläche des Abschnitts 15d mit großem Durchmesser mit der linken Endfläche der Hülse 5 in Kontakt ist, wird die Verschiebung des Flansches 15L zu der Hülsenmitte ganz gewiß verhindert, wodurch desweiteren die Verschiebung der Vorspannungselektrode zu der Hülsenmitte ganz gewiß verhindert wird.
Da der Wellenabschnitt 15b des an der Hülse 5 befestigten Flansches 15L durch das Lager 16L gestützt wird, ohne durch die Vorspannungselektrode behindert zu werden, kann die Hülse 5 mit hoher Positioniergenauigkeit angeordnet werden, wobei eine hohe Positioniergenauigkeit der Magnetwelle 6 in der radialen Richtung aufrechterhalten werden kann und daher ein gutes entwickeltes Bild erzeugt werden kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem längliche Endabschnitte der Wellenabschnitte 6L und 6R der Magnetwelle 6 in die Löcher 19e und 19f des an dem Entwicklerbehälter befestigten Halters 19L und 19R eingefügt und an ihnen befestigt werden. Die Entwicklungshülse 5 ist so angeordnet, daß sie die Magnetwelle 6 mit einem kleinen Zwischenraum zu einem magnetisierten Abschnitt 6a der Magnetwelle 6 umgibt. An dem linken und dem rechten Ende der Hülse sind die Flansche 15L und 15R jeweils durch Kleben oder Presspassen befestigt. Die Hülsenflansche 15L und 15R sind durch an dem Behälter 2 befestigte Lager 16L und 16R gestützt. An dem linken Hülsenflansch 15L ist ein Hülsenzahnrad 20 befestigt, das mittels eines Antriebszahnrades angetrieben wird, das an dem photosensitiven Element befestigt ist, so daß sich die Entwicklungshülse 5 in die vorbestimmte Richtung dreht. Der den rechten Abschnitt der Magnetwelle 6 stützende Halter 19R ist, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, mit einer Zunge 19b versehen, die in drei Richtungen voyi Schlitzen umgeben ist. Die Zunge 19b ist um einen Basisabschnitt 19c elastisch verformbar, wie in Fig. 13 durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Der End abschnitt 19d drängt das rechte Ende des Wellenabschnitts 6R der Magnetwelle 6 in eine Axialrichtung. Anders ausgedrückt wird die gesamte Magnetwelle 6 zu dem Halter 19L gedrängt gehalten, indem sie elastisch nach rechts gedrängt wird. Somit ist der Halter 19L richtig in der Axialrichtung der Magnetwelle 6 positioniert.
Auf diese Weise kann die Magnetwelle 6 an der vorbestimmten Position in der Axialrichtung gehalten werden und daher wirkt die magnetische Kraft stabil gegenüber dem Bereich M der Entwicklungshülse 13, der dem Bild zugewandt ist. Dadurch wird vermieden, daß der Toner T außerhalb des Bildbereiches M zugeliefert wird und daher der Toner unwirtschaftlich verbraucht wird.
Es ist vorzuziehen, daß die Zunge 19a des Halters 19R aus einem elastischen Kunstharzmaterial mit hoher Festigkeit, wie beispielsweise Kunstharzmaterial aus Polyphenylen-Ether- Harz, Polyazetalharz oder dergleichen, hergestellt ist, um eine elastische Verformung zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem ein Teil des Lagers 16R elastisch verformbar ist. Das Lager 16R zum Stützen des Flansches 15R ist mit einem Aufnahmeabschnitt 16a zum Aufnehmen und Stützen des Wellenabschnittes 6R der Magnetwelle 6 einstückig vorgesehen. Der Aufnahmeabschnitt 16a ist so ausgebildet, daß er bei einer auf ihm aufgebrachten Axialkraft elastisch verformbar ist. Daher wird die Magnetwelle 6 durch die elastische Kraft des Aufnahmeabschnittes 16a immer in eine konstante Richtung gedrängt. Somit kann die Magnetwelle an einer vorbestimmten Position in der Axialrichtung positioniert werden. Durch die Bildung des Aufnahmeabschnittes 16a, das in dem Lager 16R elastisch verformbar ist, kann die Anzahl der Teile verringert werden und der Raum in der Axialrichtung kann verringert werden.
Vorzugsweise ist das Lager 16R ebenfalls aus einem Kunstharzmaterial hergestellt, wie beispielsweise aus Polyphenylen-Ether-Harz oder Polyazetalharz oder dergleichen. Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem ein Schraubenfederelement 37, das mit dem Wellenabschnitt 6R der Magnetwelle 6 im Eingriff ist, dem Halter 19R zum Befestigen der Magnetwelle 6 hinzugefügt ist, durch das die Magnetwelle in die nach rechts zeigende Richtung gedrängt wird.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 11 - 16 kann die Magnetwelle 6 ganz gewiß an der vorbestimmten Position in der Axialrichtung gehalten werden und der Axialversatz kann verhindert werden. Daher kann der unwirtschaftliche Verbrauch des Entwicklers und die Bildverschlechterung verhindert werden und zusätzlich können die Zusammenbautoleranzen mit dem Vorteil des Verringerns der Größe des Gerätes verringert werden.
Die vorstehend beschriebene Vorspannungselektrode kann an den Flansch der Fig. 11, 14 oder 16 montiert werden.
Jedes der vorstehend beschriebenen Entwicklungsgeräte ist mit einer Prozeßkartusche verwendbar, wie nachstehend beschrieben wird.
In Fig. 10 ist die Prozeßkartusche P gegenüber der Hauptbaugruppe des Druckers durch ein Hantieren des Betreibers entlang einer Führungsschiene 32 in der Hauptbaugruppe des Laserstrahldruckers 31 abnehmbar montierfähig. Wenn der Toner aufgebraucht ist oder wenn die Lebensdauer des photosensitiven Elementes 9 abgelaufen ist, nimmt der Betreiber die aufgebrauchte Kartusche P aus der Hauptbaugruppe des Druckers heraus und eine neue Kartusche P wird in die Hauptbaugruppe geladen. Die Prozeßkartusche P ist mit einem elektrophotographischen photosensitiven Element 9 in der Form einer Trommel, einer Ladeeinrichtung 34, der vorstehend beschriebenen Entwicklungsvorrichtung 1 und einer Reinigungsvorrichtung 35 versehen. Diese Einrichtungen 9, 34, 1 und 35 sind an einem Stützrahmen 33 einstückig gestützt. Die Entwicklungsvorrichtung 1 weist zusätzlich zu den verschiedenen vorstehend beschriebenen Teilen einen Tonerbehälter 36 zum Aufnehmen des neuen Toners T auf. Der Toner in dem Behälter 36 wird zu der Hülse durch eine Öffnung 11 mit einem Zuführelement 37 geliefert, wie vorstehend beschrieben ist. Die Öffnung 11 ist mit einem (nicht gezeigten) Abdichtelement versehen, um so zu verhindern, daß sich der Toner in dem Entwicklerbehälter 36 zu der Entwicklungshülse bewegt, womit der Toner T aus der Prozeßkartusche P austreten würde, bevor die Prozeßkartusche P verwendet wird. Wenn die Prozeßkartusche P in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montiert ist, wird das nicht gezeigte Abdichtelement betätigt, um die Öffnung 11 zu öffnen, so daß es ermöglicht wird, daß der Toner T in dem Entwicklerbehälter 36 zu der Entwicklungshülse geliefert wird.
Die Reinigungseinrichtung 35 weist eine Reinigungsklinge 38 zum Entfernen eines Resttoners von dem photosensitiven Element, indem das photosensitive Element 9 abgeschabt wird, und einen Resttonerbehälter 39 zum Aufnehmen des durch die Reinigungsklinge 38 entfernten Resttoners auf. Sie bewirkt ein Entfernen des Resttoners von dem photosensitiven Element 9, um es für den nächsten Bilderzeugungsvorgang vorzubereiten.
Die Prozeßkartusche P ist mit einem Schutzverschluß 40 für das photosensitive Element 9 versehen. Wenn die Prozeßkartusche P in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montiert ist, wird der Verschluß 40 zu einer Seite des photosensitiven Elementes 9 zurückgezogen.
Bei dem Bilderzeugungsvorgang wird das photosensitive Element zuerst durch die Ladeeinrichtung 34 gleichmäßig geladen und durch einen Abtastlaserstrahl L belichtet, so daß ein elektrostatisches latentes Bild auf dem photosensitiven Element 9 erzeugt wird. Ein Halbleiterlaser 41 sendet einen Laserstrahl L aus, der gemäß einem Aufzeichnungsbild moduliert ist, das von einer Einrichtung zum Lesen eines Originals, einem Rechner oder dergleichen geliefert wird. Der Laserstrahl L wird durch eine Abtasteinrichtung 42 abgelenkt, die einen drehbaren Polygonspiegel oder dergleichen umfaßt, um den Laserstrahl L auf das photosensitive Element 9 durch eine Linse 43 zu projizieren. Das auf dem photosensitiven Element 9 gebildete elektrostatische latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung entwickelt, die vorstehend beschrieben worden ist. Das durch den Entwicklungsvorgang geschaffene sichtbar gemachte Bild wird auf ein Übertragungsmaterial 45 von dem photosensitiven Element 9 durch eine Übertragungswalze 44 übertragen.
Das Übertragungsmaterial 45 wird von einer Kassette 46 zu der Übertragungswalze 44 durch eine Zuführwalze 47 entlang einer Führung 48 zugeführt. Nach dem Bildübertragungsvorgang wird das Übertragungsmaterial 45 auf einer Führung 49 zu einer Fixiervorrichtung 50 befördert, der das Bild auf dem Übertragungsmaterial fixiert. Danach wird das Übertragungsmaterial zu der Außenseite der Hauptbaugruppe ausgestoßen.
Eine Spannungsquelle 14 ist mit der Entwicklungshülse 5 der Entwicklungsvorrichtung elektrisch verbunden, wenn die Kartusche P in die Hauptbaugruppe des Druckers 31 an der Bilderzeugungsvorgangsposition geladen ist, so daß die Entwicklungsvorspannung an die Entwicklungshülse während des Entwicklungsvorgangs angelegt werden kann.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei offenbarten Aufbauarten beschrieben wurde, ist sie nicht auf die aufgezeigten Einzelheiten beschränkt, und mit dieser Beschreibung wird beabsichtigt, derartige Abwandlungen oder Veränderungen abzudecken, die in den Zweck der Verbesserungen oder in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen können.

Claims

1. Entwicklungsgerät (1) zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes mit:

einer feststehenden Elektrode (17), um mit einer Entwicklungsvorspannung versorgt zu werden;

einer drehbaren und elektrisch leitfähigen Hülse (5) zum Tragen eines Entwicklers zu einem Entwicklungsbereich, um den Entwickler zu dem elektrostatischen latenten Bild zu liefern;

einem Flansch (15L), der an einem Ende der Hülse befestigt ist, und

einer elastischen Elektrode (12), die in einem Gleiteingriff mit der feststehenden Elektrode (17) ist und zu der Hülse gedrängt wird, um eine Entwicklungsvorspannung von der feststehenden Elektrode (17) auf die Hülse (5) aufzubringen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch einen Elektrodenstützabschnitt umfaßt und die elastische Elektrode mit dem Elektrodenstützabschnitt im Eingriff ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, das desweiteren ein Lagerelement (16L) zum Stützen eines Lagerabschnitts des Flansches (15L) außerhalb der Hülse (5) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektrodenstützabschnitt des Flansches (15L) in der Form einer Nut ausgeführt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, wobei die Nut in einer Außenfläche des durch das Lagerelement gestützten Wellenabschnitts (15b) gebildet ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die elastische Elektrode (12) den Flansch (15L) zwischen ihrer Außen- und Innenfläche sandwichartig aufnimmt.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Elektrodenstützabschnitt mit einem Vorsprung (21c) von dem Flansch versehen ist und die elastische Elektrode (22) mit einem Loch (22c) versehen ist, das mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die elastische Elektrode (12) mit einer Innenfläche der Hülse (5) zwischen einer Außenfläche des Flansches und einer Innenfläche der Hülse in einem Druckkontakt steht.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die elastische Elektrode (12) an einer Innenfläche der Hülse (5) in einer derartigen Stellung in einem elastischen Druckkontakt steht, daß ein Widerstand gegen eine von der Hülse weg gerichtete Bewegung des Flansches größer ist als jener gegen ein Einführen des Flansches in die Hülse ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1-8, wobei der Flansch (15L) aus einem Kunstharzmaterial ist.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1-8, das desweiteren einen Magneten (6) aufweist, der in der Hülse (5) angeordnet ist.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das Entwicklungsgerät in einer Prozeßkartusche (P) enthalten ist, die an einer Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes abnehmbar montierbar ist, und die Prozeßkartusche auch ein Bildtrageelement (9) aufweist.