DE69221031T2

DE69221031T2 - Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69221031T2
Application number: DE69221031T
Authority: DE
Inventors: Masahiro C/O Intellectual Propertydiv. Minato-Ku Tokyo Hosoya; Yukihiro C/O Patent Division Chiyoda-Ku Tokyo Osugi; Mitsunaga C/O Intellectual Property Div. Minato-Ku Tokyo Saito; Shuitsu C/O Intellectual Property Div. Minato-Ku Tokyo Sato; Hiroki C/O Intellectual Property Div. Minato-Ku Tokyo Takano
Original assignee: TEC KK; Toshiba Corp; Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2012-05-23
Also published as: JPH04346372A; EP0515210A2; EP0515210B1; DE69221031D1; KR950010016B1; KR920022055A; EP0515210A3; JP3085727B2; US5235387A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Entwickelapparat, der ausgelegt ist, um mit einem Toner ein elektrostatisches latentes Bild sichtbar zu machen, das auf einer lichtempfindlichen Trommel nach der elektrophotographischen Methode erzeugt wurde.
Bisher ist als Mittel zum Sichtbarmachen eines auf einer lichtempfindlichen Trommel erzeugten, elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner ein Entwickelapparat vom Kontakttyp bekannt, der im wesentlichen eine Bauweise hat, wie sie zum Beispiel in der Figur 1 veranschaulicht ist. Bei dem Entwickelapparat dieser Art erfolgt die Entwicklung durch den folgenden Vorgang:
Ein in einen Tonerbehälter 1 eingefüllter Toner 2 wird durch ein Tonerzuführungsmittel, das einen Rührer 3, eine Tonerzuführungswalze 4, usw. aufweist, einer Entwickelwalze 5 zugeführt. Der der Entwickelwalze 5 zugeführte Toner 2 wird in Form einer dünnen Schicht auf der Oberfläche der Entwickelwalze 5 zurückgehalten, und gleichzeitig mit einer elektrischen Ladung von vorgegebener Größe versehen, wozu er durch das Gebiet einer Tonerverteil- und Toneraufladeklinge 6 befördert wird. Der Stirnteil der Klinge 6 ist nahe bei der Umfangsfläche der Entwickelwalze 5 angeordnet, und die Höhe der Klinge 6 wird durch eine Feder 6a eingestellt. Ein auf einer lichtempfindlichen Trommel 7 durch eine Belichtungsvorrichtung (in dem Schema nicht wiedergegeben) erzeugtes, elektrostatisches latentes Bild wird dadurch entwickelt, daß der auf der Oberfläche der Entwickelwalze 5 abgelagerte Toner durch Entwicklungsmittel dazu gebracht wird, auf der lichtempfindlichen Trommel 7 zu haften. Auf diese Weise wird die auf der lichtempfindlichen Trommel 7 aufgezeichnete elektrostatische Information sichtbar gemacht. Das sichtbare Bild wird zum Beispiel durch eine Übertragungsvorrichtung 8 auf einem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet. Der restliche Toner, der auf der Entwickeiwalze 5 zurückbleibt, wird durch eine Rückgewinnungsklinge 9 in den Tonerbehälter 1 zurückbefördert. In dem Schema bezeichnet die Kennziffer 10 eine Aufladevorrichtung, und die Kennziffer 11 eine Reinigungseinheit.
Die obenerwähnte Tonerverteil- und Toneraufladeklinge 6 besteht im allgemeinen aus einem Gummi, der aus Urethangummi, Silikongummi, Chloroprengummi, Butadiengummi, Isoprengummi, Acrylnitrilbutadiengummi, Ethylenpropylengummi und natürlichen Gummiarten ausgewählt ist, einem Metall, das aus Eisen, Kupfer, Aluminium, rostfreiem Stahl und Legierungen davon ausgewählt ist, oder einem Harz, das aus Phenolharz, Hartvinylchloridharz, Polycarbonatharz, Polyacetalharz, Fluorharz und Nitrocelluloseharz ausgewählt ist. Die Rückgewinnungsklinge 9 ist hergestellt durch Formpressen von Polyester, Teflon (Tetrafluorethylenharz), Hartvinylchlorid, beschichtetem Glastuch, oder Acetat in Form eines Bandes oder einer Folie, mit wahlweiser Beschichtung der Oberfläche des Bandes oder der Folie mit einem Beschichtungsmaterial.
Um die obenerwähnte Entwickelwalze 5 herzustellen, wird im allgemeinen, wie in der Figur 2 veranschaulicht ist, auf ein metallisches Walzensubstrat 5a eine Elastomerschicht 5b aus ölbeständigem Gummi aufgebracht, und auf die Elastomerschicht 5b eine elektrisch leitende Schicht 5c aufgebracht. Um diese elektrisch leitende Schicht 5c zu bilden, wird im allgemeinen die Elastomerschicht 5b mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial beschichtet, das einen elektrisch leitenden Füllstoff enthält, der in einem im Handel erhältlichen, lösungsmittellöslichen Bindemittel dispergiert ist, zum Beispiel mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial vom Urethantyp oder einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial vom Acryl typ. Die Schicht 5c weist einen spezifischen Widerstand unter ungefähr 10¹&sup0; Ω cm auf.
Bei dem wie oben beschrieben gebauten Entwickelapparat wurde bisher übrigens angenommen, daß zur Übertragung einer geeigneten elektrischen Ladung auf den Toner die Elemente zur Übertragung einer triboelektrischen Ladung, wie zum Beispiel die Entwickelwalze, die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, die Rückgewinnungswalze, die Tonerzuführungswalze, und der Tonerbehälter, an dem die Tonerpartikel Reibung hervorrufen, in wünschenswerter Weise zu dem Toner entgegengesetzte Auflademerkmale haben.
Die elektrostatische Aufladung der elektrisch leitenden Schicht (der aufgebrachten Schicht aus einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial) der Entwickelwalze erfolgt zum Beispiel, wie durch Messung festgestellt wurde, in den meisten Fällen mit der gleichen Polarität wie der Toner, und wenn sie mit der entgegengesetzten Polarität erfolgt, weist die Schicht im wesentlichen keine Aufladbarkeit auf. Die elektrisch leitende Schicht kann daher nicht die richtige triboelektrische Ladung auf den Toner übertragen, und weist folglich den Nachteil einer schlechten Bildung der Tonerschicht auf, was fehlende Bereiche eines entwickelten Bildes oder eine ungleichmaßige Dicke der Tonerschicht oder eine schlechte Weiterbeförderung des Toners zur Folge hat. Daher wird oft festgestellt, daß die elektrisch leitende Schicht kein in der Praxis zufriedenstellendes Bild erzeugen kann.
Wenn auf die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge 6 oder die Rückgewinnungsklinge 9 die gleiche Menge triboelektrische Ladung wie auf die Entwickeiwalze 5 aufgebracht wird, ergibt sich der folgende Nachteil: Erstens neigt der Toner dazu, an der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge 6 oder der Rückgewinnungsklinge 9 zu haften, und die Menge des von der Entwickelwalze 5 getragenen oder transportierten Toners wird verringert. Weiterhin ist der Teil des Toners, der nicht auf die lichtempfindliche Trommel übertragen wird und bei der Bildentwicklung nicht verbraucht wird, von der Entwickelwalze und der Rückgewinnungsklinge schwierig in den Tonerbehälter zurückzubefördern, was zur Folge hat, daß überschüssiger Toner bei dem Tonerbehälter nach unten fällt. Wenn auf die Tonerverteilund Toneraufladeklinge oder die Rückgewinnungsklinge die gleiche Menge triboelektrische Ladung wie auf den Toner aufgebracht wird, ergibt sich häufig, daß der Toner kein in der Praxis zufriedenstellendes Bild erzeugt, weil die triboelektrische Ladung ungeeignet für den Toner ist, und dazu neigt, eine zufriedenstellende Bildung einer Tonerschicht oder eine zufriedenstellende Übertragung des Toners zu behindern.
Bezüglich des Materials der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, und des Zusammenhangs zwischen der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge und der triboelektrischen Ladung des Toners wurden bereits die folgenden Angaben gemacht:
In dem US-Patent Nr. 3731146, das am 1. Mai 1973 A.C. Betting et al. erteilt wurde, wird eine Abstreichklinge angegeben, die aus einem Material besteht, das in der Reibungselektrizitätsreihe weit entfernt von dem Toner ist und nahe bei dem Oberflächenmaterial der Entwickelwalze liegt. In dieser Erfindung wird jedoch nichts darüber erwähnt, daß die triboelektrische Ladung des Toners und die triboelektrische Ladung der Entwickelwal zenoberfläche entgegengesetzte Merkmale haben.
In dem US-Patent Nr. 4336318, das am 22. Juni 1982 H. Fukumoto et al. erteilt wurde, wird angegeben, daß bei einer Methode zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern die triboelektrische Ladung q (C/g) des Toners, und die Dicke d (mm) der Tonerpartikelschicht so eingestellt werden, daß die folgende Formel erfüllt wird: 3 x 10&supmin;&sup8; < q x d > 5 x 10&supmin;&sup6;. In dieser Erfindung wird keine Angabe gemacht über die Wechselbeziehung zwischen der triboelektrischen Ladung des Toners, der triboelektrischen Ladung der Oberfläche der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, der triboelektrischen Ladung der Entwickelwalzenoberfläche, und der triboelektrischen Ladung der Rückgewinnungsklingenoberfläche
In dem US-Patent Nr. 4833058, das am 23. Mai 1989 Y. Hirano et al. erteilt wurde, wird eine Klinge angegeben, die aus einem Silikongummi besteht, der 100 Gewichtsteile eines Siloxanpolymers aufweist, das eine Vernetzungsdichte von 4 bis 8 x 10&supmin;&sup4; mol/cc hat und 30 bis 70 Gewichtsteile Silika enthält. In dieser Erfindung wird, ähnlich wie in dem US-Patent Nr. 4336318, nichts über die Wechselbeziehung zwischen der triboelektrischen Ladung des Toners, der triboelektrischen Ladung der Oberfläche der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, der triboelektrischen Ladung der Entwickelwalzenoberfläche, und der triboelektrischen Ladung der Rückgewinnungsklingenoberfläche angegeben.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Entwickelapparat zu verwirklichen, mit dem auf gleichbleibende Weise in der Praxis zufriedenstellende Bilder erzeugt werden können.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Entwickelapparat zu verwirklichen, der eine geeignete triboelektrische Ladung auf leichte, gleichbleibende und zuverlässige Weise auf die Jonerpartikel, die auf der Entwickelwalze getragen und transportiert werden, übertragen kann, wozu die Auflademerkmale der Elemente zur Übertragung einer triboelektri schen Ladung, wie zum Beispiel der Entwickelwalze, der Tonerverteilund Toneraufladeklinge, und der Rückgewinnungsklinge, an denen die Tonerpartikel Reibung erzeugen, voll gesteuert werden.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Entwickelapparat zu verwirklichen, bei dem der Toner auf sichere Weise vollständig zurückgewonnen werden kann.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Entwickelapparat zu verwirklichen, der eine große Nutzlebensdauer hat.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Entwickelapparat verwirklicht, der aufweist: eine Entwickelwalze, Tonerzuführungsmittel, um einer Umfangsfläche der Entwickelwalze einen Toner zuzuführen, eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge zum Verteilen des der Umfangsfläche der Entwickelwalze zugeführten Toners zu einer dünnen Schicht, und Entwicklungsmittel, um zu bewirken, daß Tonerpartikel der auf der Umfangsfläche der Entwickelwalze gebildeten, dünnen Tonerschicht auf einem elektrostatischen latenten Bild, das auf einer lichtempfindlichen Trommel erzeugt wurde, elektrostatisch abgelagert werden, und darauf zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist, q&sub1; und q&sub2; die gleiche Polarität haben, und die Beziehung q&sub2; < q&sub1; erfüllt wird, wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners, und q&sub2; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaten als der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge ist, und q&sub1; und q&sub2; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Entwickel apparat verwirklicht, der aufweist: eine Entwickeiwalze, Tonerzuführungsmittel, um einer Umfangsfläche der Entwickelwalze einen Toner zuzuführen, eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge zum Verteilen des der Umfangsfläche der Entwickelwalze zugeführten Toners zu einer dünnen Schicht, und Entwicklungsmittel, um zu bewirken, daß Tonerpartikel der auf der Umfangsfläche der Entwickelwalze gebildeten, dünnen Tonerschicht auf einem elektrostatischen latenten Bild, das auf einer lichtempfindlichen Trommel erzeugt wurde, elektrostatisch abgelagert werden, und darauf zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist und die Beziehung -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2 erfüllt wird, wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners, und q&sub3; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaterials der Entwickelwalze ist, und q&sub1; und q&sub3; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Entwickelapparat verwirklicht, der aufweist: eine Entwickelwalze, Tonerzuführungsmittel, um einer Umfangsfläche der Entwickelwalze einen Toner zuzuführen, eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge zum Verteilen des der Umfangsfläche der Entwickelwalze zugeführten Toners zu einer dünnen Schicht, Entwicklungsmittel, um zu bewirken, daß Tonerpartikel der auf der Umfangsfläche der Entwickelwalze gebildeten, dünnen Tonerschicht auf einem elektrostatischen latenten Bild, das auf einer lichtempfindlichen Trommel erzeugt wurde, elektrostatisch abgelagert werden, und darauf zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, und eine Rückgewinnungsklinge, um den nach der Ablagerung des Toners auf der lichtempfindlichen Trommel auf der Entwickelwalze zurückbleibenden, restlichen Toner zurückzugewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist, q&sub1; und q&sub2; die gleiche Polarität haben, und die Beziehung q&sub4;1 < q&sub1;1 erfüllt wird, wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners, und q&sub4; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaterials der Rückgewinnungsklinge ist, und q&sub1; und q&sub4; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.
Der Entwickelapparat der vorliegenden Erfindung, wie er oben beschrieben wurde, erfüllt mindestens eine der folgenden Bedingungen:
(1) Die spezifische triboelektrische Ladung q&sub1; des Toners und die spezifische triboelektrische Ladung q&sub2; der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge haben die gleiche Polarität und erfüllen die Beziehung q&sub2; < q&sub1;
(2) Die spezifische triboelektrische Ladung q&sub1; des Toners und die spezifische triboelektrische Ladung q&sub3; der Entwickelwalze erfüllen die Beziehung -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2.
(3) Die spezifische triboelektrische Ladung q&sub1; des Toners und die spezifische triboelektrische Ladung q&sub4; der Rückgewinnungsklingenoberfläche erfüllen die Beziehung q&sub4; ≤ q&sub1; .
Wenn die oben angegebene Bedingung (1) erfüllt wird, wird verhindert, daß die Tonerpartikel an der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge haften, und daß die triboelektrische Aufladung des Toners zu gering ist.
Vorzugsweise beträgt bei der Bedingung (1) die Differenz zwischen q&sub1; und q&sub2; mindestens 250 nC. Wenn in diesem Fall die triboelektrische Ladung q&sub3; der Entwickelwalzenoberfläche eine von den obenerwähnten Ladungen q&sub1; und q&sub2; verschiedene Polarität hat, kann weiterhin die Entwickelwalze die richtige triboelektrische Ladung auf den Toner übertragen. Als Folge davon wird die elektrostatische Anziehung zwischen dem Toner und der Entwickelwalzenoberfläche in einem geeigneten Bereich gehalten, die Wirksamkeit der Entwicklung verbessert, und die Menge des auf der Entwickelwalzenoberfläche pro Flächeneinheit abgelagerten Toners in einem geeigneten Bereich gehalten, und das Problem des übermäßigen Verbrauchs von Toner und das Problem des Mangels an Toner bei der Entwicklung beseitigt. Weiterhin können das Problem des Überlaufs von Toner infolge einer übermäßigen Ablagerung, das Problem einer ungenügenden Rückgewinnung von Toner, und das Problem des Überl aufs von Toner infolge einer niedrigeren triboelektrischen Aufladung ebenfalls eliminiert werden.
Die Erfüllung der oben angegebenen Bedingung (2) hat zur Folge, daß die Aufbringung einer geeigneten triboelektrischen Ladung auf den Toner erleichtert wird. Wenn der numerische Wert des Quotienten q&sub1;/q&sub3; kleiner als -4,0 ist, ist die elektrostatische Anziehung zwischen dem Toner und der Entwickelwalzenoberfläche übermäßig schwach, die Menge des auf der Entwickelwalzenoberfläche pro Flächeneinheit abgelagerten Toners übermäßig klein, und die Dichte des entwickelten Bildes übermäßig niedrig, und besonders, wenn ein völlig schwarzes Bild entwickelt wird, weist das sich TEXT FEHLT schrägen Platte 21 befestigt wird, Kontaktpulver 22 durch einen Standard- Kontaktpulvertrichter 23 auf die metallische Platte fallengelassen wird, die triboelektrische Ladung, die zwischen dem auf der metallischen Platte nach unten fließenden Kontaktpulver 22 und der mit der Probe beschichteten metallischen Platte erzeugt wird, über eine Anschlußklemme 24 für ein Meßgerät nach einem Elektrometer 25 geleitet wird und dort gemessen wird, und das Ergebnis der Messung als eine "triboelektrische Ladung q" aufgezeichnet wird. In der Figur 3 bezeichnet die Kennziffer 26 einen Behälter, und die Kennziffer 27 eine isolierende Platte. Die Standardbedingungen für die Bestimmung sind: Die Luft an dem Meßplatz wird auf 25ºC und 55% relativer Feuchte gehalten; sphärische Eisenpartikel von 70 µm bis 150 µm Durchmesser (ein Produkt der Powder Tech K.K., vertrieben unter dem Produktcode "FL2030") werden in einer festgelegten Menge von 1,3 g pro Versuch während einer Dauer von fünf Sekunden auf die metallische Platte gegossen und auf dieser Platte über eine Strecke von 90 mm nach unten laufen gelassen; die schräge Platte 21 ist unter einem Winkel von 60 Grad befestigt; und die Messung wird pro Probe bei fünf Punkten gemacht. Die mit einer Probe beschichtete, metallische Platte ist eine Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Fläche von 75 mm x 100 mm. Die Beschichtung erfolgt nach der Tauchmethode, wobei die Probe in einem flüssigen Zustand ist. Wenn die Probe in einem festen Zustand ist (in Form einer Folie), wird sie in Stücke von geeigneter Größe zerschnitten und mit einem elektrisch leitenden, doppel seitigen Klebeband auf die metallische Platte aufgeklebt.
Die Verwendung der wie oben beschrieben gebauten Analysiervorrichtung für elektrostatische beschichtete Oberflächen ermöglicht, die Auflademerkmale einer bestimmten Oberfläche bezüglich des Toners in der Praxis festzustellen. Bei der Bestimmung der auf die Oberfläche der Entwickelwalze, der Tonerverteil- und Joneraufladeklinge, der Rückgewinnungsklinge, usw. übertragenen triboelektrischen Ladung mittels der oben erwähnten Analysiervorrichtung für elektrostatische beschichtete Oberflächen können die Rohmaterialien oder die Beschichtungsmaterialien für die betreffenden Einzelelemente des Entwickelapparates so ausgewählt werden, daß sie die oben angegebenen Bedingungen (1) bis (3) bezüglich der Aufladepolarität und der triboelektrischen Ladung des Toners erfüllen. Der gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtete Entwickelapparat ist aus diesen Einzelelementen gebaut.
Als spezifische Maßnahme zur Erfüllung der oben angegebenen Bedingungen (1) bis (3) bei der elektrisch leitenden Schicht der Entwickeiwalze, der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge und der Rückgewinnungsklinge wird dem auf die Oberfläche des Substrats aufgebrachten Beschichtungsmaterial ein unten angegebenes, geeignetes Material in einem Verhältnis zugemischt, das in dem Bereich von 0,1 Gewichtsprozent bis 100 Gewichtsprozent entsprechend der angestrebten triboelektrischen Ladung ausgewählt wird.
Zur Übertragung von positiver Ladung auf die Entwickelwalze, die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, und die Rückgewinnungsklinge wird ein Beschichtungsmaterial verwendet, das ein Ladungsreguliermittel enthält, das die Aufladbarkeit in der positiven Richtung verbessern kann. Die Ladungsreguliermittel, die die Aufladbarkeit in der positiven Richtung verbessern, umfassen zum Beispiel Nigrosinbasen vom Azintyp, elektronenabgebende Farbstoffe, wie zum Beispiel Nigrosinderivate, Polymere, wie zum Beispiel Styrol-Acryl-quartäres Ammoniumsalz-Copolymere, Styrol-quartäres Ammoniumsalz-Copolymere, Acryl-quartäres Ammoniumsalz-Copolymere, Butadien- Acryl-quartäres Ammoniumsalz-Copolymere, und Butadien-Acryl-Styrolquartäres Ammoniumsalz-Copolymere, die ein quartäres Ammoniumsalz als eine Einzelkomponente enthalten, organische quartäre Ammoniumsalze, wie zum Beispiel Benzomethyl-hexyldecyl-Ammonium, Silanverbindungen, die eine Aminogruppe enthalten, wie zum Beispiel α-Aminopropyltriethoxysil an, aminomodifizierte Silikonöle, organische Titanverbindungen, die eine Aminogruppe enthalten, wie zum Beispiel Isopropyl-tri(n-ethylaminoethyl-amino)titanat, Kopplungsmittel vom Zircoaluminat-Typ, die eine Aminogruppe enthalten, aromatische Amine und aliphatische Amine, wie zum Beispiel Phenyldiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, 1,12-Dodecandiamin, und 2-Methylpentamethylendiamin, Wolfram und Molybdän als einfache Elemente und Verbindungen, stickstoffenthaltende heterozyklische Verbindungen, wie zum Beispiel Pyridin, primäre, sekundäre und tertiäre Amine, organische Pigmente, die ein quartäres Ammoniumsalz in der Hauptkette enthalten, Silika, die mit einer Silanverbindung, die eine Aminogruppe enthält, oder mit einer Titanatverbindung, die eine Aminogruppe enthält, behandelt wurde, und Harze vom Polyamidtyp, wie zum Beispiel N-Methylmethoxy-polyamid.
Zur Übertragung von negativer Ladung wird eine Beschichtungsschicht, die ein Ladungsreguliermittel enthält, das die Aufladbarkeit in der negativen Richtung verbessern kann, auf der Oberfläche der Entwickelwalze, der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, und der Rückgewinnungsklinge gebildet. Die Ladungsreguliermittel, die die Aufladbarkeit in der negativen Richtung verbessern, umfassen zum Beispiel Metallkomplexe von Farbstoffen vom Azo-Typ, elektronenaufnehmende Farbstoffe, wie zum Beispiel Metall komplexe von Alkylsal icyl säuren und Alkyl-Naphthoesäuren, Fluorverbindungen, wie zum Beispiel Tetrafluorethylen, chloriertes Polyolefin, Polyesterharze mit hoher Säurezahl, hydrophobe Silika, und organische Pigmente, die eine Sulfonsäuregruppe enthalten.
Als Substrat zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials, das ein solches Ladungsreguliermittel enthält, kann jedes der bisher für die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge und die Rückgewinnungsklinge verwendeten Materialien verwendet werden.
Bei der Übertragung von negativer Ladung auf die Rückgewinnungsklinge und die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge kann die Verwendung eines Polytetra-fluorethylen (PTFE)-Harzes, das eine faserige Struktur besitzt, die Behandlung der Oberfläche des Substrats überflüssig machen. PTFE ist ein brauchbares Material, weil es chemisch beständig ist. Die herkömmliche PTFE-Folie hat sich nicht als leicht verwendbar erwiesen, weil sie hart ist, weil ihre Aufladbarkeit die oben angegebenen Beziehungen nur schwierig erfüllt, und weil sie keine leichte Aufbringung des obenerwähnten Beschichtungsmateri als ermöglicht, und daher eine Oberflächenmodifikation durch Aufbringung des Beschichtungsmaterials nur mit großer Schwierigkeit erreicht werden kann. Dagegen kann das PTFE, das eine faserige innere Struktur hat, bei der vorliegenden Erfindung unmittelbar als Rückgewinnungsklinge und Tonerverteil- und Toneraufladeklinge verwendet werden, weil es weich ist, weil es leicht formbar ist, besonders für die Rückgewinnungsklinge, und weil die Auflademerkmale seiner Oberfläche in einem Bereich liegen, der für eine negative Aufladbarkeit geeignet ist. Außerdem hat die Wahl von PTFE, das diese faserige Struktur besitzt, für die Rückgewinnungsklinge und die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge den Vorteil, daß die Verformung und die Änderung der Andrückkraft infolge der Abnutzung während eines längeren Betriebs geringer sind.
Bei dem Entwickel apparat der vorliegenden Erfindung wird der bekannte nicht-magnetische Einkomponententoner verwendet, der aus einem Harzbindemittel, einem Färbemittel, einem Ladungsreguliermittel, Wachs, und einem Mittel gegen Zusammenbacken besteht. Als Harzbindemittel stehen verschiedene Harzbindemittel zur Verfügung, wie zum Beispiel Styrolpolymere und substituierte Styrolpolymere, und Harze vom Acryltyp, die bisher für die Toner, die von Interesse sind, verwendet wurden.
Die obenerwähnten Styrolpolymere und substituierten Styrolpolymere umfassen zum Beispiel Styrol-Homopolymere, hydrierte Styrolharze, Styrol- Isobutylen-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Acrylnitril-Butadien- Styrol-Terpolymer, Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Terpolymer, Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Acrylnitril-Acrylgummi-Styrol-Terpolymer, Acrylnitril-chloriertes Polystyrol-Styrol-Terpolymer, Acrylnitril-EVA- Styrol-Terpolymer, Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol-Propylen- Copolymer, Styrol-Butadien-Gummi, Styrol-Maleinsäureester-Copolymere, Styrol-Isobutylen-Copolymer, und Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer. Die obenerwähnten Harze vom Acryl-Typ umfassen zum Beispiel Polyacrylate, Polymethyl-methacrylate, Polyethyl-methacrylate, Poly-n-butyl-methacrylate, Polyglycidyl -methacrylate, fluorenthal tende Polyacrylate, Styrol - Methacrylat-Copolymere, Styrol-Butylmethacrylat-Copolymere, und Styrol- Ethylacrylat-Copolymer. Außerdem können Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyurethan, Polyamide, Epoxyharze, Phenolharze, Harnstoffharze, Polyvinylbutylaldehyd, Polyacrylsäureharz, Kolophonium, modifiziertes Kolophonium, Terpenharze, aliphatische oder alizyklische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Erdölharze, chlorierte Paraffine, und Paraffinwachse, entweder einzeln, oder in einer geeignet kombinierten Form verwendet werden.
Die Färbemittel, die für einen gefärbten Toner verwendbar sind, umfassen bekannte Pigmente und Farbstoffe, wie zum Beispiel unlösliche Azopigmente, rote Azopigmentfarben, kondensierte Azopigmente, Chelat- Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Anthraquinon, Perylen, Thioindigo, Quinacridon, Dioxazin, Isomdolinon und Quinophthalon. Diese Farbtoner- Färbemittel können in Form einer Kombination von zwei oder mehr Komponenten verwendet werden. Für einen schwarzen Toner wird hauptsächlich Ruß verwendet. Bei Ruß wird nicht speziell ein Unterschied gemacht wegen seiner Herkunft. Acetylenruß, Ofenruß, thermischer Ruß, Gasruß und Kerzenruß können sowohl einzeln, als auch in Form eines Gemischs aus zwei oder mehr Komponenten verwendet werden. Wahlweise können bei geeigneter Kombination zwei oder mehr der obenerwähnten Farbtoner-Färbemittel verwendet werden.
Die Ladungsreguliermittel, die hier erfolgreich verwendbar sind, umfassen zum Beispiel Metalichelate von Alkylsalicylsäuren, Metallchelate von Alkylnaphthoesäuren, Metallchelate von Benzylsäure, quartäre Ammoniumsalze, chlorierte Polyester, Polyester mit hoher Säurezahl, chlorierte Polyolefine, Metallsalze von Fettsäuren, Reguliermittel für die negative Polarität, wie zum Beispiel Fettsäureseifen, Dimethylaminoethylmethacrylat-styrol-Copolymer, fluoraktivierende Mittel, und Regul jermittel für die positive Polarität, wie zum Beispiel hydrophobe Silika. Die Mittel gegen Zusammenbacken, die hier erfolgreich verwendbar sind, umfassen zum Beispiel hydrophobe Silika, metallische Seifen, Fluoride, Metalloxide, und winzige sphärische Harzpartikel aus PMMA, Teflon (Tetrafluorethylenharz), und Styrol.
Da der Entwickelapparat der vorliegenden Erfindung, der die oben beschriebenen Einzelelemente aufweist, eine wirksame elektrische Ladung auf gleichbleibende Weise auf den Toner übertragen kann, können die Bildmerkmale verbessert werden, und Linienbilder auf klare Weise und vollständig schwarze Bilder auf gleichmäßige Weise jederzeit leicht erzeugt werden. Die erforderlichen Funktionen können trotz nachteiliger Umgebungsbedingungen während langer Zeit ohne irgendeine Beeinträchtigung der Merkmale des Toners beibehalten werden. Der Entwickelapparat der vorliegenden Erfindung bietet daher viele Vorteile bei der tatsächlichen Verwendung. Außerdem kann das Problem des Überlaufs von Toner bei dem Entwickelapparat sicher verhindert werden.
Die Figur 1 ist ein Querschnitt, der die Bauweise des Entwickelapparates im wesentlichen veranschaulicht. Die Figur 2 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht, die die Bauweise einer Entwickelwalze veranschaulicht. Die Figur 3 ist ein Schema, das das Funktionsprinzip einer Analysiervorrichtung für elektrostatische beschichtete Oberflächen veranschaulicht, die zur Bestimmung der Aufladung verwendet wird.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele beschrieben.

BEISPIEL 1

Zunächst wurde eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge hergestellt, die eine aufihrer Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial gebildete Beschichtungsschicht hatte, wobei das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial eine triboelektrische Ladung von -70 nC aufwies, wie mit der obenerwähnten Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Um diese Tonerverteil- und Toneraufladeklinge herzustellen, wurde ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial (ein Produkt der Shinto Chemitron K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Shintolon D-4256") auf die Oberfläche eines Substrats (Urethanschaum) für eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge nach der Sprühtechnik aufgebracht, und die aufgebrachte Schicht des Beschichtungsmaterials während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet.
Weiterhin wurde eine Entwickelwalze hergestellt, die eine aufihrer Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial gebildete Beschichtungsschicht hatte, wobei das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial eine triboelektrische Ladung von 550 nC aufwies, wie mit der obenerwähnten Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Um das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial herzustellen, wurden 5 Gewichtsteile eines Acrylquartäres Ammoniumsalz-Copolymer-Harzes in 100 Gewichtsteilen eines elektrisch leitenden Beschichtungsmaterials (einem Produkt der Shinto Chemitron K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Shintolon D-4256E") aufgelöst. Um die Entwickelwalze herzustellen, wurde ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche eines Entwickelwalzensubstrats (Urethangummi) nach der Tauchmethode aufgebracht, und die aufgebrachte Schicht des Beschichtungsmateri als während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet.
Als Toner wurde ein sich negativ aufl adender Toner verwendet, der 92 Gewichtsteile eines Polyesterharzes, 4 Gewichtsteile Kohlenstoff, 2 Gewichtsteile eines niedrigmolekularen Polypropylens, 2 Gewichtsteile eines metallenthaltenden Farbstoffs, und 0,5 Gewichtsteile Silika als externes Additiv aufwies, und einen mittleren Volumen-Partikeldurchmesser von 10 µm hatte. Der Toner hatte eine triboelektrische Ladung von -675 nC, wie mit der Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Zur Bestimmung der triboelektrischen Ladung des Toners wurde eine Probe hergestellt, wozu ein Teil des Toners in Toluol als Lösungsmittel aufgelöst wurde, und die sich ergebende Lösung als Beschichtungsmaterial auf eine metallische Platte aufgebracht wurde.
Um einen experimentellen Entwickelapparat zu erhalten, wurden die oben beschriebene Entwickelwalze und die oben beschriebene Tonerverteilund Toneraufladeklinge in den Entwickelapparat eingesetzt, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 veranschaulicht ist, und dann wurde der Entwickelapparat in Betrieb genommen, wobei Bilder unter den folgenden Bedingungen entwickelt wurden:
Eine lichtempfindliche Trommel 7 wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 50 mm/sec rotieren gelassen, bis auf ein Oberflächenpotential von -500 V gleichmäßig aufgeladen durch Koronaentladung von einer triboelektrischen Aufladevorrichtung 10, der Wirkung eines Lasers als Bel ichtungsvorrichtung unterworfen zwecks Aufzeichnung der Bildinformation, dann mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 100 mm/sec rotieren gelassen, und gegen die zuvor auf -200 V aufgeladene Entwickelwalze 5 gepreßt, um eine gewünschte Umkehrentwicklung auszuführen. Das sich ergebende, entwickelte Bild aus Tonerpartikeln wurde durch eine GS-Koronaentladung bei 6 kV in einer Übertragungsvorrichtung 8 auf ein Aufzeichnungspapier übertragen, und dann darauf thermisch fixiert.
Die bei aufeinanderfolgenden Übertragungen erzeugten Bilder waren klare Linienbilder und vollständig schwarze Bilder mit hoher Schwärzung. Selbst die Bilder, die nach einem Lebensdauertest über 30.000 Kopien erzeugt wurden, waren klare Bilder, die die anfänglichen Bedingungen erfüllten, und kein Anzeichen einer Verschlechterung aufwiesen. Selbst unter Bedingungen wie 30ºC und 80% relative Feuchte erzeugte der experimentelle Entwickelapparat wirklich ideale Bilder.

VERGLEICHSEXPERIMENT 1

Zunächst wurde eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge hergestellt, die eine aufihrer Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial gebildete Beschichtungsschicht hatte, wobei das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial eine triboelektrische Ladung von -340 nC aufwies, wie mit der obenerwähnten Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Um diese Tonerverteil- und Toneraufladeklinge herzustellen, wurde ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial (ein Produkt der Nippon Achison K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Emuraron 345E") auf die Oberfläche einer unbeschichteten Tonerverteil- und Toneraufladeklinge (Urethangummi) nach der Sprühtechnik aufgebracht, und die aufgebrachte Beschichtungsschicht des Beschichtungsmaterials während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet.
Als Toner wurde ein sich negativ aufladender Toner verwendet, der 92 Gewichtsteile eines Polyesterharzes, 4 Gewichtsteile Kohlenstoff, 2 Gewichtsteile eines Polypropylens mit niedrigem Molekulargewicht, 2 Gewichtsteile eines quartären Ammoniumsalzes, und 0,5 Gewichtsteile Silika als externes Additiv aufwies, und einen mittleren Volumen-Partikeldurchmesser von 10 µm hatte. Bei Verwendung der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge unter den oben angegebenen Bedingungen hatte dieser Toner eine triboelektrische Ladung von -150 nC.
Um einen experimentellen Entwickelapparat herzustellen, wurde die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge in den Entwickelapparat eingesetzt, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 veranschaulicht ist, und dann wurde der Entwickel apparat in Betrieb genommen, wobei Bilder unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 1 entwickelt wurden. Die nach der Übertragung erhaltenen Linienbilder waren klar. Vollständig schwarze Bilder, die auf ähnliche Weise erhalten wurden, wiesen Anzeichen von ungleichmäßiger und schlechter Weiterbeförderung des Toners auf, wobei die mit einem Mcbeth-Schwärzungsmesser bestimmte Bildschwärzung 1,0 betrug.

BEISPIEL 2 UND VERGLEICHSEXPERIMENTE 2 BIS 4

Entwickelwalzen und Tonerverteil- und Toneraufladeklingen wurden auf die gleiche Weise wie bei dem Beispiel 1 und dem Vergleichsexperiment 1 hergestellt, außer daß die Menge der (auf die gleiche Weise wie bei dem Beispiel 1 bestimmten) triboelektrischen Ladung der elektrisch leitenden Beschichtungsmaterialien geändert wurde, wie in der Tabelle 1 angegeben ist. Um experimentelle Entwickelapparate zu erhalten, wurden diese Entwickelwalzen und Tonerverteil- und Toneraufladeklingen in leere Entwickelapparate eingesetzt, deren Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 veranschaulicht ist, und dann wurden die Entwickelapparate in Betrieb genommen, wobei Bilder entwickelt wurden. Die bei diesen experimentellen Entwickelapparaten verwendeten Toner waren identisch mit dem bei dem Beispiel 1 verwendeten Toner. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben. TABELLE 1

BEISPIEL 3

Zunächst wurde eine Entwickelwalze hergestellt, die eine aufihrer 0berfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial gebildete Beschichtungsschicht hatte, wobei das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial eine triboelektrische Ladung von 400 nC aufwies, wie mit der obenerwähnten Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Um das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial herzustellen, wurden 10 Gewichtsteile eines Acrylquartäres Ammoniumsalz-Copolymer-Harzes in 100 Gewichtsteilen eines elektrisch leitenden Beschichtungsmaterials (einem Produkt der Shinto Chemitron K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Shintolon D- 4256E"), und 100 Gewichtsteilen eines elektrisch leitenden Beschichtungsmaterials (einem Produkt der Shinto Chemitron K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Shintolon D-4253E") aufgelöst, wobei die Lösung gerührt wurde. Um die Entwickelwalze zu erhalten, wurde das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche eines Entwickelwalzensubstrats (Urethangummi) nach der Tauchtechnik aufgebracht, und die aufgebrachte Schicht des Beschichtungsmaterials während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet. Der hier verwendete Toner war identisch mit dem bei dem Beispiel 1 verwendeten Toner. Das Verhältnis q&sub1;/q&sub3; betrug hier -1,688.
Um einen experimentellen Entwickelapparat herzustellen, wurde die Entwickelwalze in einen leeren Entwickelapparat eingesetzt, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 veranschaulicht ist, und dann wurde der Entwickelapparat in Betrieb genommen, wobei Bilder entwickelt wurden. Die bei aufeinanderfolgenden Übertragungen erzeugten Bilder waren klare Linienbilder und vollständig schwarze Bilder mit gleichmäßiger Schwärzung.
Selbst nach einem Lebensdauertest über 30.000 Kopien wurden klare Bilder erhalten, die die anfänglichen Bedingungen erfüllten, und kein Anzeichen einer Verschlechterung aufwiesen. Selbst unter Bedingungen wie 30ºC und 80% relative Feuchte wurden wirklich ideale Bilder erhalten.

BEISPIEL 4

Zunächst wurde eine Rückgewinnungsklinge hergestellt, die eine auf ihrer Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial gebildete Beschichtungsschicht hatte, wobei das elektrisch leitende Beschichtungsmaterial eine triboelektrische Ladung von -70 nC aufwies, wie mit der obenerwähnten Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Um diese Rückgewinnungsklinge herzustellen, wurde ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial (ein Produkt der Nippon Achison K.K., vertrieben unter der Markenbezeichnung "Emuroran 345E") auf die Oberfläche eines Rückgewinnungsklingensubstrats (Polyesterfolie) nach der Sprühtechnik aufgebracht, und dann die aufgebrachte Schicht des Beschichtungsmaterials während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet. Um einen experimentellen Entwickelapparat herzustellen, wurde die Rückgewinnungsklinge in einen leeren Entwickelapparat eingesetzt, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 veranschaulicht ist, und dann wurde der Entwickel apparat in Betrieb genommen, wobei unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 1 Bilder entwickelt wurden. Der hier verwendete Toner war identisch mit dem bei dem Beispiel 1 verwendeten Toner.
Weiterhin wurde eine Entwickelwalze hergestellt, wozu ein elektrisch leitendes Beschichtungsmaterial, das eine triboelektrische Ladung von 550 nC aufwies, wie mit der Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den obenerwähnten Bedingungen bestimmt wurde, auf die Oberfläche eines Entwickelwalzensubstrats (Urethangummi) nach der Tauchtechnik aufgebracht wurde, und die aufgebrachte Schicht des Beschichtungsmaterials während 20 Minuten in einem Ofen getrocknet wurde.
Die bei aufeinanderfolgenden Übertragungen erzeugten Bilder waren klare Linienbilder und vollständig schwarze Bilder mit gleichmäßiger Schwärzung. Selbst nach einem Lebensdauertest über 30.000 Kopien waren die Bilder klar, wobei sie die anfänglichen Bedingungen erfüllten und kein Anzeichen einer Verschlechterung aufwiesen. Selbst unter Bedingungen wie 30ºC und 80% relative Feuchte wurden wirklich ideale Bilder erhalten.

VERGLEICHSBEISPIEL 5

Zunächst wurde ein experimenteller Entwickelapparat hergestellt, der dem Entwickelapparat ähnlich war, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 wiedergegeben ist, wobei eine Rückgewinnungsklinge aus einer Polyesterfolie verwendet wurde, die eine triboelektrische Ladung von +170 nC aufwies, wie mit der Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde, und dann wurde dieser Entwickel apparat unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 1 erprobt. Obwohl die Linienbilder klar waren, wiesen die vollständig schwarzen Bilder ein Anzeichen von ungleichmäßiger und schlechter Weiterbeförderung des Toners auf, wobei die mit einem Mcbeth-Schwärzungsmesser bestimmte Bildschwärzung 1,0 betrug.

BEISPIEL 5

Zunächst wurde eine Rückgewinnungsklinge aus einer faserigen PTFE- Folie hergestellt, die eine triboelektrische Ladung von -130 nC aufwies, wie mit der Analysiervorrichtung für beschichtete Oberflächen unter den oben angegebenen Bedingungen bestimmt wurde. Weiterhin wurde durch Einsetzen der Rückgewinnungsklinge ein experimenteller Entwickelapparat hergestellt, der dem Entwickelapparat ähnlich war, dessen Bauweise im wesentlichen in der Figur 1 wiedergegeben ist, und dieser Entwickelapparat wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 1 erprobt. Die bei aufeinanderfolgenden Übertragungen erzeugten Bilder waren klare Linienbilder, und vollständig schwarze Bilder mit hoher Schwärzung. Selbst nach einem Lebensdauertest über 30.000 Kopien waren die Bilder klar, wobei sie die anfänglichen Bedingungen erfüllten und kein Anzeichen einer Verschlechterung aufwiesen. Selbst unter Bedingungen wie 30ºC und 80% relative Feuchte wurden wirklich ideale Bilder erhalten.
Bei den bisher beschriebenen Arbeitsbeispielen wurden die Entwickelapparate hauptsächlich bezüglich der Entwickelwalze, deren Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Beschichtungsmaterial beschichtet war, der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, und der Rückgewinnungsklinge beschrieben. Was die Tonerverteil- und Toneraufladeklinge und die Rückgewinnungsklinge betrifft, so funktionieren diese selbst dann sicher, wenn es den dafür verwendeten Beschichtungsmaterialien an elektrischer Leitfähigkeit mangelt. Weiterhin funktioniert der Entwickelapparat normal, wenn kein Beschichtungsmaterial verwendet wird, wobei die angestrebte Funktionsweise und die angestrebte Wirkung erhalten werden, solange die Beziehung zwischen dem Toner und der Entwickelwalze, der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge, und der Rückgewinnungsklinge die Bedingungen der vorliegenden Erfindung erfüllt.

Claims

1. Entwickelapparat, aufweisend:

eine Entwickelwalze (5),

Tonerzuführungsmittel, um einer Umfangsfläche der Entwickelwalze einen Toner (2) zuzuführen,

eine Tonerverteil- und Toneraufladeklinge (6), um den der Umfangsfläche der Entwickelwalze zugeführten Toner zu einer dünnen Schicht auszubreiten,

und Entwicklungsmittel, um zu bewirken, daß die Tonerpartikel in der auf der Umfangsfläche der Entwickelwalze gebildeten, dünnen Tonerschicht auf einem elektrostatischen, latenten Bild, das auf einer lichtempfindlichen Trommel (7) erzeugt wurde, elektrostatisch abgelagert werden, und darauf zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß der Toner (2) ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist, q&sub1; und q&sub2; die gleiche Polarität haben, und die Beziehung q&sub2; < q&sub1; erfüllt wird, wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners ist, und q&sub2; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaterials der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge (6) ist,

wobei q&sub1; und q&sub2; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.

2. Entwickelapparat, aufweisend:

eine Entwickelwalze (5),

dadurch gekennzeichnet, daß der Toner (2) ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist, und die Beziehung -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2 erfüllt wird, wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners ist, und q&sub3; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaterials der Entwickelwalze (5) ist,

wobei q&sub1; und q&sub3; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.

3. Entwickelapparat, aufweisend:

eine Entwickelwalze (5),

Entwicklungsmittel, um zu bewirken, daß die Tonerpartikel in der auf der Umfangsfläche der Entwickelwalze gebildeten, dünnen Tonerschicht auf einem elektrostatischen, latenten Bild, das auf einer lichtempfindlichen Trommel (7) erzeugt wurde, elektrostatisch abgelagert werden, und darauf zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, und

eine Rückgewinnungsklinge (9), um nach der Ablagerung des Toners auf der lichtempfindlichen Trommel den restlichen Toner auf der Entwickelwalze zurückzugewinnen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Toner (2) ein nicht-magnetischer Einkomponententoner ist,

q&sub1; und q&sub4; die gleiche Polarität haben, und die Beziehung q&sub4; < q&sub1; erfüllt wird,

wobei q&sub1; die spezifische triboelektrische Ladung des Toners ist, und q&sub4; die spezifische triboelektrische Ladung des Oberflächenmaterials der Rückgewinnungsklinge (9) ist,

wobei q&sub1; und q&sub4; nach der beschriebenen Methode bestimmt werden.

4. Entwickelapparat gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Entwicklungsmittel den Toner in Kontakt mit dem auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugten, elektrostatischen latenten Bild bringen, und der Toner auf dem elektrostatischen latenten Bild elektrostatisch festgehalten wird, um das sichtbare Bild zu entwickeln.

5. Entwickelapparat gemäß Anspruch 1, wobei die Beziehung -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2 erfüllt wird, bei der q&sub3; die triboelektrische Ladung der Oberfläche der Entwickelwalze (5) ist.

6. Entwickelapparat gemäß Anspruch 3, wobei q&sub1; und q&sub2; die gleiche Polarität haben, und die Beziehung q&sub2; < q&sub1; erfüllt wird, wobei q&sub2; die triboelektrische Ladung der Oberfläche der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge (6) ist.

5 7. Entwickelapparat gemäß Anspruch 3, wobei die Beziehung -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2 erfüllt wird, bei der q&sub3; die triboelektrische Ladung der Oberfläche der Entwickelwalze (5) ist.

8. Entwickelapparat gemäß Anspruch 3, wobei q&sub1; und q&sub2; die gleiche Polarität haben, und die Beziehungen q&sub2; < q&sub1; und -4,0 ≤ q&sub1;/q&sub3; ≤ -1,2 erfüllt werden, bei denen q&sub2; die triboelektrische Ladung der Oberfläche der Tonerverteil- und Toneraufladeklinge (6), und q&sub3; die triboelektrische Ladung der Oberfläche der Entwickelwalze (5) ist.

9. Entwickelapparat gemäß Anspruch 1, wobei q&sub1; und q&sub2; in dem Bereich -750 nC < q&sub1; < -140 nC bzw. -200 nC < q&sub2; ≤ -50 nC liegen.

10. Entwickelapparat gemäß Anspruch 1, wobei q&sub1; und q&sub2; in dem Bereich +50 nC < q&sub1; < +400 nC bzw. +10 nC < q&sub2; ≤ +300 nC liegen.

11. Entwickelapparat gemäß Anspruch 2, wobei q&sub1; und q&sub3; in dem Bereich -750 nC < q&sub1; < -140 nC bzw. +300 nC < q&sub3; ≤ +625 nC liegen.

12. Entwickelapparat gemäß Anspruch 2, wobei q&sub1; und q&sub3; in dem Bereich +50 nC < q&sub1; < +400 nC bzw. -300 nC < q&sub3; < -50 nC liegen.

13. Entwickelapparat gemäß Anspruch 3, wobei q&sub1; und q&sub4; in dem Bereich -750 nC < q&sub1; < -140 nC bzw. -200 nC < q&sub4; ≤ -50 nC liegen.

14. Entwickelapparat gemäß Anspruch 3, wobei q&sub1; und q&sub4; in dem Bereich +50 nC < q&sub1; < +400 nC bzw. +10 nC < q&sub4; ≤ +300 nC liegen.

15. Entwickelapparat gemäß Anspruch 8, wobei q&sub1;, q&sub2;, q&sub3; und q&sub4; in dem Bereich -750 nC < q&sub1; < -140 nC, -200 nC ≤ q&sub2; ≤ -50 nC, +300 nC < q&sub3; < +625 nC, bzw. -200 nC < q&sub4; ≤ -50 nC liegen.

16. Entwickelapparat gemäß Anspruch 8, wobei q&sub1;, q&sub2;, q&sub3; und q&sub4; in dem Bereich +50 nC < q&sub1; < +400 nC, +10 nC < q&sub2; < +300 nC, -300 nC ≤ q&sub3; ≤ -50 nC, bzw. +10 nC ≤ q&sub4; ≤ +300 nC liegen.