DE69535538T2

DE69535538T2 - Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69535538T2
Application number: DE69535538T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kobayashi; Hiroshi Sasame; Tatsuhiko Hayakawa; Naoki Enomoto; Yoshiro Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2015-12-21
Also published as: CN1067775C; EP0718717A2; KR960024751A; DE69535538D1; CA2165750A1; CN1158436A; CA2165750C; JPH08227212A; AU4058895A; ES2287932T3; JP3397510B2; KR0172200B1; EP0718717A3; EP0718717B1; US5697028A; AU699128B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Entwicklungsgerät zum Entwickeln eines mittels Elektrophotographie oder elektrostatischer Aufzeichnung auf einem Bildträgerteil ausgebildeten elektrostatischen Bildes zur Ausbildung eines sichtbaren Bildes, und betrifft insbesondere ein Entwicklungsgerät zur Schaffung von Bildern hoher Qualität unter Verwendung eines Monokomponentenentwicklers.
Ein Bilderzeugungsgerät wie zum Beispiel ein Kopierer oder ein Drucker gemäß der Elektrophotographie oder dem elektrostatischen Aufzeichnen umfasst ein Entwicklungsgerät, das einen Entwickler (manchmal ebenfalls als Toner bezeichnet) verwendet. Ein Beispiel eines in einem Bilderzeugungsgerät verwendeten Entwicklungsgerätes entsprechend der Elektrophotographie ist in 8 dargestellt. Das Entwicklungsgerät in 8 umfasst eine Entwicklungskammer 102 mit einer Öffnung 103 an einer einer photosensitiven Trommel 101 gegenüberliegenden Position. Hinter der Entwicklungskammer 102 ist ein Tonerbehälter 114 mit darin angeordnetem Toner angeordnet. Eine Trennwand 115 ist so angeordnet, dass sie die Entwicklungskammer 102 und den Behälter 114 trennt. Die Entwicklungskammer 102 ist mit einer Entwicklungshülse 110 als ein einen elektrisch leitenden Entwickler tragendes Teil drehbar angeordnet, sodass sich ein Teil von hier aus der Öffnung 103 erstreckt. Beim Entwickeln dreht sich die Entwicklungshülse 110 in einer mittels des Pfeils gezeigten Richtung und trägt und fördert den Toner zu der photosensitiven Trommel 101.
Die Entwicklungshülse 110 ist mit einem Abstand von 50–500 μm von der photosensitiven Trommel 101 in einem Entwicklungsbereich angeordnet, wo der auf der Entwicklungshülse 110 getragene Toner der photosensitiven Trommel 101 zugeführt wird. Die Entwicklungskammer 102 nimmt weiter eine Zuführwalze 112 zur Zuführung des mittels einer Fördereinrichtung 111 von dem Tonerbehälter 114 zu der Entwicklungshülse 110 geförderten Toners auf.
Beim Entwickeln wird die Entwicklungshülse 110 mit einer Entwicklungsvorspannung, umfassend eine Gleichstromspannung und eine Wechselstromspannung in überlagerter Form von einer Vorspannungsversorgung 106 beaufschlagt.
Über der Entwicklungshülse 110 ist eine Klinge 113 als Entwicklerregelteil zur Steuerung der Tonerschichtdicke auf der Entwicklungshülse 110 angeordnet. Die Klinge 113 ist an der Entwicklungskammer 102 befestigt. Unter der Entwicklungshülse 110 ist weiter eine Folie 108 angeordnet, um das Ausblasen vom Toner vom unteren Teil der Entwicklungskammer 102 nach außen zu verhindern.
Beim Entwickeln fördert die Fördereinrichtung 111 den Toner über die Trennwand 115 zur Zuführwalze 112, die ein Entwicklerzuführteil darstellt, das sich in Richtung des Pfeils dreht, wodurch der Toner auf die Entwicklungshülse 110 aufgebracht wird. Das Vorsehen einer derartigen Zuführwalze 112 ist insbesondere in dem Fall erforderlich, wenn ein nicht magnetischer Toner verwendet wird, der ein nicht magnetisches Material enthält, bei dem das Fördern zur Entwicklungshülse 110 nicht durch die Verwendung einer Magnetkraft bewirkt werden kann. Die Entwicklungshülse 110 dreht sich in Richtung des Pfeils, wobei sie den Toner, der durch die Klinge 113 in einer bestimmten Schichtdicke geregelt wird, zu der der photosensitiven Trommel 101 gegenüberliegenden Entwicklungszone. In der Entwicklungszone wird ein elektrisches Feld durch eine Entwicklungsvorspannung ausgebildet, die von der Vorspannungsversorgung 106 auf die Entwicklungshülse 110 aufgebracht wird, und entsprechend dem elektrischen Feld springt der Toner von der Entwicklungshülse 110 auf einen Abschnitt der photosensitiven Trommel 101, wo ein elektrostatisches latentes Bild zu einem sichtbaren Bild ausgebildet wird.
Bei der obigen Konstruktion umfasst die Zuführwalze 112 vorzugsweise ein Gummischaummaterial aus Polyurethan, Silikongummi usw., und die Zuführwalze 112 dreht sich vorzugsweise mit einer von der Hülse 110 unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit, während sie an der Hülse 110 anliegt, um eine stabile Tonerversorgung und eine gleichförmige Toneraufbringung auf die Hülse 110 zu bewirken. Der Schaum kann entweder aus unabhängigen oder miteinander verbundenen Zellen bestehen.
Vor der Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes ist der Toner in dem Tonerbehälter gespeichert und wird erstmalig der Entwicklungskammer zum Entwickeln zugeführt. Insbesondere, wenn ein Entwicklungsgerät in einer Verfahrenspatrone angeordnet ist, d. h., eine einstückige Einheit mit mindestens einer Ladeeinrichtung, einer photosensitiven Trommel und einer Reinigungseinrichtung zusammen mit dem Entwicklungsgerät, sodass sie lösbar an einer Hauptanordnung eines Bilderzeugungsgerätes befestigbar ist, wie zum Beispiel einem Kopierer, einem Laserstrahldrucker, einem Faksimilegerät usw. ist es erforderlich, dass der Toner zuverlässig in dem Tonerbehälter verbleibt, um ein Austreten des Toners aus dem Gerät während des Drehens der Verfahrenspatrone zu verhindern. Vor dem Betrieb des Entwicklungsgerätes ist daher die Zuführwalze in direkter Anlage an die Entwicklungshülse angeordnet. Wenn das Entwicklungsgerät in diesem Zustand in Betrieb genommen wird, neigt die Zuführwalze dazu, dass teilweise ihre äußere Oberfläche infolge des Reibens mit der Entwicklungshülse abreibt, und der abgeriebene Teil von ihr neigt dazu, sich mit der Drehung der Entwicklungshülse zum Anlageabschnitt zwischen der Entwicklungshülse und der Entwicklungsklinge zu bewegen, wodurch die Ausbildung einer gleichförmigen Tonerschicht behindert wird, sodass sich in den sich ergebenden Abbildungen Streifen ausbilden. Weiter erhöht sich das Antriebsmoment zur Unterstützung der Abriebsausbildung, wodurch weitere Probleme entstehen, wie zum Bei spiel eine Beschädigung des Antriebs des Entwicklungsgerätes oder des Antriebs des Bilderzeugungsgerätes.
In den Patent-Abstracts von Japan, Vol. 010, Nr. 097 (P-446), 15. April 1986 und der JP-A-60 230 674 wird ein Entwicklungsgerät beschrieben, umfassend eine Entwicklungskammer zur Aufnahme von Toner, ein Entwicklerträgerteil zum Tragen und Fördern des Entwicklers zu einer Entwicklungszone, und ein drehbar an dem Entwicklerträgerteil anliegendes Entwicklerzuführteil. Die mit diesem Entwicklungsgerät verbundenen Probleme sind die gleichen wie die oben unter Bezugnahme auf das Bilderzeugungsgerät gemäß 8 beschriebenen.
In den Patent-Abstracts von Japan, Vol. 013, Nr. 395 (P-927), 4. September 1989 und der JP-A-01 142 562 wird ein Entwicklerzuführteil eines Entwicklungsgerätes beschrieben. Dieses Entwicklerzuführteil umfasst eine Filmbeschichtung aus einem Hoch-Polymerharz, in dem Metalloxydpartikel verteilt sind.
Das Dokument JP-A-02 054 288 beschreibt ein Entwicklungsgerät, umfassend eine Entwicklerkammer zur Aufnahme von Entwickler und enthält den aufgenommenen Entwickler darin, einen Entwicklerbehälter mit darin enthaltenem Entwickler und ein Dichtband zur Trennung des Entwicklerbehälters und der Entwicklerkammer, wobei die Zuführung des Entwicklers von dem Entwicklerbehälter zu der Entwicklerkammer durch die Entfernung des Dichtbandes erfolgt. Dieses bekannte Entwicklungsgerät umfasst weiter ein Entwicklerträgerteil und eine elastische Klinge zur Regelung der Dicke einer von dem Entwicklerträgerteil getragenen und geförderten Ent wicklerschicht. Der Entwickler oder ein anderes friktionsminderndes Mittel wird vorher auf einen Teil der elastischen Klinge aufgebracht, um das Anfangsantriebsmoment zu vermindern.
Das Dokument US-A-5 207 353 beschreibt einen Entwicklerbehälter, bestehend aus einer Tonerflasche. Ein Dichtband verschließt die Öffnung der Tonerflasche bis zum Entfernen des Dichtbandes, woraufhin dann die Zuführung des Toners aus der Tonerflasche in eine Kammer eines Entwicklungsgerätes erfolgt.
Ein Entwicklungsgerät entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in dem Dokument JP-A-05 158 335 beschrieben. Eine Pulverschicht aus Entwickler wird auf der Oberfläche des Entwicklerträgerteils bei der Herstellung des Entwicklungsgerätes ausgebildet. Diese Pulverschicht ist ebenfalls zwischen dem Entwicklerzuführteil und dem Entwicklerträgerteil vorhanden, und dient zur Verminderung der Reibung zwischen dem Entwicklerträgerteil und dem Entwicklerzuführteil bei der Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes und um die mit der anfangs hohen Reibung verbundenen Probleme zu vermeiden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklungsgerät zu schaffen, das eine Beschädigung einer Zuführwalze, Bildfehler infolge ungleichförmiger Toneraufbringung oder eine Beschädigung des Antriebs des Entwicklungsgerätes infolge eines erhöhten Antriebsmoments des Entwicklungsgerätes verhindert.
Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahrenspatrone mit einem derartigen Entwicklungsgerät zu schaffen, die lösbar an einer Hauptanordnung eines Bilderzeugungsgerätes anbringbar ist.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch das Entwicklungsgerät gemäß Anspruch 1 und die Verfahrenspatrone gemäß Anspruch 9 gelöst.
Bei dem Entwicklungsgerät gemäß der Erfindung wird eine Zunahme des Anfangsantriebsmoments des Entwicklungsgerätes verhindert, und es wird möglich, Bildfehler infolge von einem Teilabrieb oder einem Bruch des Entwicklerzuführteils beim Antrieb des Entwicklungsgerätes zu verhindern.
Weiter wird es möglich, die gleichförmige Tonerbeschichtung auf der Hülse zu verbessern und das Auftreten von Umkehrschlieren durch Verwenden des Oberflächenpulvers mit im Wesentlichen keiner Ladungsfähigkeit oder einer Ladungsfähigkeit mit einer Polarität, die der des Entwicklers entspricht und einer Größe eines absoluten Wertes von maximal des 1,5-fachen des Entwicklers zu verhindern. Weiter wird es möglich, eine Zunahme des Moments bei der Anfangsinbetriebnahme einer Verfahrenspatrone zu verhindern.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be schreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform des Entwicklungsgerätes gemäß der Erfindung;
2 eine schematische perspektivische Ansicht des Gerätes zum Messen der Ladungsfähigkeit einer Pulverprobe;
3 ein Diagramm zur Darstellung einer Tendenz einer triboelektrischen Ladungszunahme eines Pulvers;
4 und 5 schematische Ansichten zur Darstellung einer zweiten bzw. einer vierten Ausführungsform des Entwicklungsgerätes gemäß der Erfindung;
6 eine schematische Ansicht zur Darstellung des Anbringens einer Verfahrenspatrone mit der vierten Ausführungsform des Entwicklungsgerätes in einer Hauptanordnung eines Bilderzeugungsgerätes;
7 eine schematische Darstellung eines Vollfarben-Bilderzeugungsgerätes mit dem Entwicklungsgerät gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine Darstellung eines Bilderzeugungsgerätes nach dem Stand der Technik;
9 eine perspektivische Darstellung eines Entwicklungsgerätes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine perspektivische Darstellung des Abziehens eines Dichtbandes von dem in 9 dargestellten Entwicklungsgerätes; und
11 eine schematische Ansicht zur Darstellung einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei dem Entwicklungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Entwicklerzuführteil und dem Entwicklertragteil ein Pulver (ein die Oberfläche modifizierendes Pulver) angeordnet, wodurch die Gleiteigenschaft oder Rutscheigenschaft zwischen diesen Teilen verbessert wird. Entsprechend wird, auch wenn diese Teile sich mit einer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit drehen, der Anlageabschnitt des Entwicklerzuführteils nicht von einer übermäßigen Scherkraft von dem Entwicklertragteil gezogen oder damit beaufschlagt, sodass die Bildung eines Bruchteils infolge eines Zerreißens verhindert werden kann. Da das die Oberfläche modifizierende Pulver im Wesentlichen keine Ladungseigenschaft oder eine Ladungseigenschaft mit einer Polarität gleich der des Entwicklers und einer Größe mit einem absoluten Wert bis zu dem 1,5-fachen des Entwicklers aufweist, ist es möglich, bei der ersten Inbetriebnahme des Entwicklers eine übermäßige Ladung des Entwicklers und die Übertragung des Pulvers auf den Nichtbildteil der photosensitiven Trommel (sogenannte „Umkehrstreifen") zu verhindern. Wenn im Gegensatz dazu das die Oberfläche modifizierende Pulver eine Ladungsfähigkeit aufweist, die eine dem Entwickler entgegengesetzte Polarität hat, kann der Entwickler durch die Reibung mit dem Pulver zusätzlich zu der erwarteten Reibung mit dem Entwicklertragteil und der Entwicklerregelklinge aufgeladen werden, um so übermäßig geladen werden. Auch wenn das Pulver eine Ladungsfähigkeit gleicher Polarität wie die des Entwicklers aufweist, ist die Ladungsfähigkeit des Pulvers sehr viel größer als die des Entwicklers, sodass der Entwickler mit einer niedrigen Triboelektrizitätsladung beaufschlagt wird oder auf eine entgegengesetzte Polarität aufgeladen wird. Im ersten Fall kann die Übertragung des Entwicklers von dem Entwicklertragteil behindert werden, was zu einer niedrigeren Bilddichte führt. Im letzteren Fall können Streifen bewirkt werden.
Das die Oberfläche modifizierende Pulver hat hier eine Ladungsfähigkeit bis zu dem 1,5-fachen von der des Entwicklers, wobei die Ladungsfähigkeit als im Wesentlichen gleich der des Entwicklers angesehen wird.
Die Ladungsfähigkeiten des Entwicklers (Toners) und des hier genannten Pulvers beruhen auf Werten, die in folgender Weise gemessen wurden.
2 zeigt eine Darstellung eines Gerätes zum Messen einer Ladungsfähigkeit eines Probepulvers. Eine Mischung eines Probepulvers und Eisenpulvers („EFV” 200/300, zu beziehen von POWDER TECH CO.) wird auf ei ner 50 ml-Polyäthylenflasche angeordnet, und die Flasche wird 500 mal von Hand geschüttelt. Die Pulvermischung wird mit einer Menge von ca. 0,5 g in einem Messbehälter 2 aus Metall angeordnet, der mit einem elektrisch leitendem Sieb mit 77,5 Maschen/cm² (500 mesh) am Boden versehen ist und mit einem Metalldeckel 4 bedeckt ist. Das Gesamtgewicht des Behälters 2 wird gewogen und als W₁ (g) bezeichnet. Dann wird ein Sauggerät 1, bestehend aus einem Isoliermaterial, zumindest in bezug auf einen den Behälter 2 berührenden Teil betrieben, um das Probepulver durch eine Saugöffnung 7 abzusaugen, wobei ein Vakuummessgerät 5 bei einem Druck von 250 mmAq durch Einstellen eines Absaugsteuerventils 6 eingestellt wird. In diesem Zustand wird das Absaugen mindestens 1 Minute lang (vorzugsweise 2 Minuten) zur Entfernung des Toners durchgeführt. Das Ablesen dieser Zeit eines mit dem Behälter 2 über eine Kapazität 8 mit einer Kapazität C (μF) verbundenen Potentiometer 9 wird gemessen und als V (Volt) bezeichnet. Das Gesamtgewicht des Behälters nach dem Absaugen wird gemessen und als W₂ (g) bezeichnet. Dann wird die triboelektrische Ladung T (μC/G) des Probepulvers entsprechend der folgenden Formel berechnet: T (μC/g) = (C × V)/(W1 – W2).
Das Probepulver und das Eisenpulver werden mindestens 12 Stunden lang bei einer Umgebung von 23°C und 60% Raumfeuchte (RH) gehalten. Die Schwingung der Mischung und die Ladungsmessung werden ebenfalls in einer Umgebung von 23°C und 60% Raumfeuchtigkeit (RH) durchgeführt. Tatsächlich hängt die triboelektrische Ladung eines Probepulvers von seinem Gehalt in einer Pulvermischung mit Eisenpulver ab und erreicht eine Sättigungsladung, wenn der Eisenpulvergehalt in der Mischung erhöht wird, wie in 3 gezeigt. Die Sättigungsladung wird als Ladefähigkeit eines hier verwendeten Probepulvers angenommen. 3 zeigt eine Kennlinie für den Fall eines Probepulvers, das eine negative Ladungsfähigkeit aufweist. Im Fall einer Probe mit einer positiven Ladungsfähigkeit ergibt sich die Linie auf einer (+) Seite (einer unteren Seite in 3).
Das auf die Zuführwalze aufgebrachte, die Oberfläche modifizierende Pulver kann vorzugsweise eine Partikelgröße aufweisen, die eine gute Gleitfähigkeit zwischen der Zuführwalze und der Entwicklerhülse ergibt. D. h., das Pulver hat vorzugsweise eine Partikelgröße, die im Wesentlichen gleich der des in Verbindung damit verwendeten Toners ist, oder mindestens 1/100 von letzterem. Die Partikelgröße kann geeignet in Form einer mittleren Volumenpartikelgröße angegeben werden, die in folgender Weise gemessen wird.
Als Messinstrument wird ein Coulter-Zähler („Modell TA-II" der Firma Coulter Electronics Inc.) verwendet, mit dem eine Schnittstelle (der Firma Nikkaki K.K.) zur Schaffung einer Verteilung auf Volumenbasis und ein Personalcomputer („CX-1", der Firma Canon K.K.) verbunden sind.
Zur Messung wird eine 1%-NaCl wässrige Lösung als Elektrolytlösung unter Verwendung einer Kochsalzlösung vorbereitet. Zu 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung wird 0,1–0,5 ml eines Tensids, vorzugsweise ein Alkylbenzol saures Salz als Dispersionsmittel hinzugefügt und dazu werden 0,5–50 ml eines Probepulvers hinzugefügt. Die sich ergebende Dispersion der Probe in der Elektrolytflüssigkeit wird einer Dispersion über etwa 1 bis 3 Minuten mittels einer Ultraschalldispersionseinrichtung unterworfen, und dann wird eine mittlere Volumenpartikelgröße unter Verwendung des Coulter-Zählers gemessen.
(ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM)
1 zeigt eine erste Ausführungsform des Entwicklungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung in vergrößerter Ansicht rings um die Entwicklerhülse, wobei gleiche Teile wie in 8 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und eine besondere Beschreibung entfällt.
Ein Dichtband 202 wird aufgebracht (siehe 1), um einen Toner (Entwickler) 205 in einem Tonerbehälter 114 zu halten und um ein Austreten des Tones in eine Entwicklerkammer 102 vor der Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes zu verhindern. Dies dient dazu, ein unbeabsichtigtes Austreten aus dem Entwicklungsgerät infolge von Vibration während des handelsüblichen Transports usw. des Entwicklungsgerätes (oder einer Verfahrenspatrone in demselben) zu verhindern, was zu einer Beschmutzung des Anwenders, des Entwicklungsgerätes und ebenfalls des Bilderzeugungsgerätes führt. Das Dichtband 202 kann in der Weise, wie in den 9 und 10 gezeigt, abgezogen werden, um das Entwicklungsgerät in den Betriebszustand zu versetzen.
9 zeigt den Zustand vor der Verwendung des Entwicklungsgerätes, wobei das Entwicklungsgerät mit einem Deckel 204 abgedeckt ist und ein Griff 203 mit dem Dichtband 202 verbunden ist, der von dem Entwicklungsgerät vorsteht. Um das Entwicklungsgerät in Betrieb zu nehmen, wird der Griff 203 gezogen, um das Dichtband 202 von dem Entwicklungsgerät zu entfernen, wie in 10 gezeigt, wodurch der Tonerbehälter 114 und die Entwicklungskammer 102 einen einzigen Raum bilden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Toner in dem Tonerbehälter 114 der Entwicklungskammer zugeführt werden.
In einem spezifischen Beispiel wurde ein nicht-magnetischer Einkomponententoner zu Versuchsgründen verwendet. Die Tonerzuführwalze 112 (Entwicklerzuführteil) bestand aus Polyuhrethanschaum (mit verbundenen Zellen), der auf seiner äußeren Fläche/pro 25 mm in Längsrichtung 80 Schaumzellen aufwies und einen Außendurchmesser von 16,0 mm aufwies (einschließlich einer Urethanschichtdicke von 5,5 mm). Die Entwicklerhülse 110 (Entwicklertragteil) hatte einen Außendurchmesser von 16,0 mm, auf die die Zuführwalze 112 gedrückt wurde, um eine Eindrucktiefe von 1,5 mm zu erreichen. Die Zuführwalze 112 war so ausgelegt, dass sie sich in Richtung des Pfeils mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 64% der Entwicklerhülse 110 drehte. Das Entwicklungsgerät zeigte ein statisches Moment von 1,0 kgf·cm–1.3 kgf·cm bei Normalbetrieb. Bei der obigen Konstruktion zeigte das Entwicklungsgerät ohne das Oberflächen modifizierende Pulver ein statisches Moment von 2,3 kgf·cm und bewirkte einen Schlupf an dem Antriebsverbindungsteil zwischen der Hauptanordnung des Bilderzeugungsgerätes und dem Entwicklungsgerät. Es wird angenommen, dass der Grund für das obige Phänomen darin liegt, dass eine ausreichende Menge von Toner nicht in der Entwicklungskammer 102 ohne Drehung der Fördereinrichtung 111 vorhanden war, und das Abziehen des Dichtbandes 202 keine ausreichende Tonermenge in die Entwicklungskammer 102 einbrachte, wodurch sich ein großes Antriebsmoment infolge des Nichtvorhandenseins einer ausreichenden Tonermenge in der Entwicklungskammer 102 ergab.
Entsprechend waren bei der Bildausbildung unter Verwendung des obigen Entwicklungsgerätes die sich ergebenden Bilder mit verschiedenen Streifen ohne Farbe begleitet. Dann wurde auf die Zuführwalze 112 ca. 8 g des Toners (Entwicklers) 201 von der Entwicklungskammer 102 aufgebracht, wobei kein anderer Toner in der Entwicklungskammer 102 vorhanden war. Das statische Moment war dabei 1,2 kgf·cm, was ca. 1/2 von dem ohne Toneraufbringung war. Das Auftreten von farblosen Streifen wurde verhindert.
Wie oben beschrieben konnte das Anfangsmoment des Entwicklungsgerätes mit der den verwendeten Toner tragenden Zuführwalze 112 gleich dem wie beim Normalbetrieb gemacht werden, und das Brechen des geschäumten elastischen Teils, das Streifenbilder bewirkte, konnte verhindert werden. Diese Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf einen nicht-magnetischen Monokomponententoner beschrieben, wobei jedoch ähnliche Wirkungen durch Verwendung eines magnetischen Monokomponententoners erreicht wurden.
(ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM)
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der eine Entwicklungshülse in einer zweiten Ausführungsform des Entwicklungsgerätes gemäß der Erfindung umgebenden Teile, wobei gleiche Teile wie in 8 und 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und eine Beschreibung von ihnen entfällt.
Eine Zuführwalze 112, auf die ein Toner 201 aufgebracht wird, ist in einigen Fällen schwierig zu handhaben, zum Beispiel fällt der aufgebrachte Toner ab, wobei dies von der Menge des aufgebrachten Toners abhängen kann. Bei einer Massenproduktion des Entwicklungsgerätes ist daher die Handhabung eine ernste Anforderung. Diesbezüglich wird eine geringere Toneraufbringung bevorzugt, da dann die Möglichkeit des Abfallens des Toners geringer ist, die Handhabbarkeit verbessert und die Arbeit vereinfacht wird. Entsprechend wird bei dieser Ausführungsform die Aufbringungsmenge des Tones 201 vermindert.
In einem besonderen Beispiel wurde ein Toner 201 gleichförmig in Abhängigkeit von der Anzahl der Schaumzellen auf die Zuführwalze 112 von der Außenfläche der Zuführwalze in Richtung der Rotationsachse aufgebracht. D. h., wenn der Toner in einer Dicke von zwei verbundenen Zellen (ca. 0,6 mm) oder mehr aufgebracht wird, konnte der Abrieb von dem Schaumteil verhindert werden. Wenn jedoch der Toner mit einer Dicke von ca. einer Zelle (ca. 0,3 mm) aufgebracht wurde, trat der Abrieb des Schaumteils in einem geringen Grad auf. Es wird angenommen, dass die Zuführwalze mit einer bestimmten Drucktiefe gegen die Entwicklungshülse anliegt, sodass die Schaumzellen in der zweiten Schicht unterhalb der äußersten Oberflächenschicht der Zuführwalze teilweise die Hülse berührt, um einen Abrieb zu bewirken, wenn ein Toner mit einer Einzellendicke aufgebracht wird. Das statische Moment betrug 2,0 kgf·cm bei einer einzelligen Dicke und verminderte sich auf 1,5 kgf·cm bei einer zweizelligen Dicke. Ein ähnlicher Versuch wurde unter Verwendung einer Zuführwalze mit 55 Zellen/25 mm durchgeführt, wobei der Abrieb des Schaumteils in ähnlicher Weise durch Aufbringen eines Toners mit einer zweizelligen Dicke oder mehr verhindert werden konnte. In Anbetracht der Herstellbarkeit sollte die Aufbringungsmenge des Toners (Dicke) auf maximal die Eindringtiefe oder weniger der Zuführwalze gegen die Entwicklungshülse begrenzt werden, da der auf die Zuführwalze aufgebrachte Toner zum Ausblasen durch das Drücken gegen die Entwicklungshülse neigt, wenn die Zuführwalze mit der Entwicklungshülse zusammengebaut wird.
(DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM)
Bei dieser Ausführungsform wurden einige Pulvermaterialien bei der Tonerherstellung zur Steuerung der Ladungsfähigkeit, der Fließfähigkeit, der Umweltstabilität usw. eines Toners als auf die Zuführwalze aufgebrachtes Pulver verwendet. Diese Pulvermaterialien sind billiger als der Toner selbst, da sie bei der Tonerherstellung keine Kosten verursachen. Beispiele derartiger Pulvermaterialien umfassen: Harzpulver wie zum Beispiel Polyvinylidenfluorid und Polytetrafluorethylen, Pulver von aliphatisch sauren Metallsalzen, wie zum Beispiel Zinkstearat, Kalziumstearat und Bleistearat, Pulver von Metalloxyden, wie zum Beispiel Zinkoxyd, Silizium, Aluminium, Titanoxyd und Zinnoxyd, und Oberflächen behandelte Metalloxydpulver, wie zum Beispiel feines Siliziumpulver, das zum Beispiel mit einem Silanverbindungsmittel, einem Titanverbindungsmittel oder Siliconöl behandelt wurde. Nicht alle diese Pulvermaterialien sind jedoch als Oberflächen modifizierendes Pulver für eine Zuführwalze geeignet.
Unmittelbar nach der ersten Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes wird die Entwicklungskammer, die die Entwicklungshülse umgibt und die Zuführwalze mit einem von dem Tonerbehälter zugeführten Toner gefüllt. Wenn der Toner dann durch die Entwicklungsklinge nach der Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes geregelt wird, ist die Menge des auf die Zuführwalze aufgebrachten die Oberfläche modifizierenden Pulvers, verglichen mit dem Toner auf der Hülse relativ hoch, und, wenn man keinen geeigneten Ausgleich der Ladungsfähigkeit zwischen dem Pulver und dem Toner erreicht, wird eine ungleichförmige Tonerbeschichtung ausgebildet, oder es werden Umkehrschlieren bewirkt. Das Pulver ist vorzugsweise nicht chromatisch.

In einem besonderen Beispiel wurde ein negativ aufladbarer Toner verwendet, und verschiedene Pulvermaterialien wurden als auf die Zuführwalze aufzubringendes, die Oberfläche modifizierendes Pulver verwendet, einschließlich eines Pulvers A mit einer positiven Ladungsfähigkeit, eines Pulvers B mit im Wesentlichen keiner Ladungsfähigkeit, ein Pulver C mit einer negativen Ladungsfähigkeit, die jedoch schwächer als die Ladungsfähigkeit des Toners war, und ein Pulver D, das eine negative Ladungsfähigkeit hatte und eine größere Ladungsfähigkeit hatte. Die Ladungsfähigkeiten (Sättigungsladungen) des Toners und der entsprechenden Pulver waren wie folgt:

Toner:	–10 bis –30 μC/g
Pulver A (Oberflächen behandeltes Siliziumdioxyd):	+50 bis +100 μC/g
Pulver B (Styrolacrylatcopolymerharz):	0 bis –10 μC/g
Pulver C (eine Polyester-Polyäthylenharzmischung):	–10 bis –30 μC/g
Pulver D (Oberflächen behandeltes Siliziumdioxyd):	–80 bis –200 μC/g

Wenn jedes der obigen vier Pulverarten auf die Zuführwalze aufgebracht wurde und das Entwicklungsgerät in Betrieb genommen wurde, wurde das Pulver D stark durch die Entwicklungshülse elektrostatisch adsorbiert, sodass die Ladung des Toners durch Reibung verhindert wurde, und eine gleichförmige Tonerschicht nicht auf der Hülse infolge des Fehlens einer ausreichenden Bildkraft ausgebildet werden konnte. Bei der Verwendung des Pulvers A bewirkten der Toner und das Pulver A eine gegenseitige elektrostatische Adsorption, sodass der Toner nicht mit einer erwarteten Ladung vorgesehen war, sodass Umkehrschlieren bewirkt wurden. Im Fall der Verwendung der Pulver D und C entstanden keine Schwierig keiten, ähnlich wie in dem Fall des Aufbringens des Toners auf die Zuführwalze.
In einem weiteren Beispiel wurde ein Toner mit einer Ladungsfähigkeit von –15 μC/g in Verbindung mit einem Toner mit einer Ladungsfähigkeit von –10 μC/g verwendet, wobei keine Schwierigkeiten auftraten, ähnlich wie in dem Fall des Aufbringens des Toners auf die Zuführwalze. Im Fall des Aufbringens eines Pulvers mit einer Ladungsfähigkeit von –29 μC/g auf die Zuführwalze zur Verwendung in Verbindung mit einem Toner mit einer Ladungsfähigkeit von –18 μC/g traten ebenfalls keine Schwierigkeiten auf. Der Grund dafür liegt darin, dass ein Pulver mit einer Ladungsfähigkeit im Wesentlichen gleich der des Toners, d. h., eine Ladungsfähigkeit bis zu ca. 50% mehr als der des Toners die Ladungsfähigkeit des Toners nicht merkbar behindert, wohingegen ein Pulver (ähnlich wie das Pulver D) mit einer entscheidend größeren Ladungsfähigkeit als der des Toners dies tut.
(VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM)
5 und 6 zeigen eine Ausführungsform einer Verfahrenspatrone für ein Bilderzeugungsgerät, wobei die Entwicklungshülse, die Zuführwalze und zugehörige Teile, die bereits unter Bezugnahme auf die vorherigen Figuren beschrieben wurden, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und eine weitere Beschreibung entfällt.
5 zeigt eine Verfahrenspatrone 119, die lösbar an einem Bilderzeugungsgerät als Hauptanordnung angebracht ist, umfassend ein Entwicklungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung. D. h., ein derartiges Entwicklungsge rät ist in einem Patronengehäuse 118 angeordnet, um die Verfahrenspatrone 119 zu bilden. Die Lebensdauer der Patrone kann als die Zeit angesehen werden, bis der Toner in dem Tonerbehälter 114 aufgebraucht ist, wenn eine neue Verfahrenspatrone zur erneuten Bildausbildung eingesetzt wird, wodurch ein mühsamer Vorgang, wie zum Beispiel das Tonerauffüllen, entfallen kann. Die Verfahrenspatrone 119 ist so ausgebildet, dass sie lösbar an der Hauptanordnung 121 durch Einsetzen in eine Patroneneinsetzöffnung 120, die an der Hauptanordnung 121 vorgesehen ist, wie in 6 gezeigt, befestigt wird.
7 zeigt ein Bilderzeugungsgerät mit einer derartigen Verfahrenspatrone, mit einem Entwicklungsgerät gemäß dieser Ausführungsform, und ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung wird im Folgenden beschrieben. Das in 7 gezeigte Bilderzeugungsgerät ist ein Gerät, das Vollfarbenbilder durch vier Verfahrenspatronen 119 erzeugt, wie oben beschrieben, die unterschiedliche Tonerfarben enthalten. Durch die Verwendung eines derartigen Bilderzeugungsgerätes wird ein Zyklus der Ausbildung eines aufgezeichneten Bildes auf einem Bildtragteil durch Laden, Belichten und Entwickeln und Übertragen des aufgezeichneten Bildes auf ein Aufzeichnungspapier einige Male wiederholt (vier mal im Fall von 7), um ein Farbbild auszubilden, das aus übereinander angeordneten mehreren Farbbildern auf dem Aufzeichnungsblatt besteht.
7 ist eine Schnittansicht eines Farbbilderzeugungsgerätes gemäß dieser Ausführungsform. Wie in 7 gezeigt, umfasst das Gerät eine darin angeordnete photosensitive Trommel 101 als ein Bildtragteil, eine Ladewalze 122 und ein sich drehendes Tragteil 123, das an der linken Seite der photosensitiven Trommel angeordnet ist und lösbar daran befestigte mehrere Verfahrenspatronen 119a, 119b, 119c und 119d aufweist, die rings um eine mittlere Drehachse des Tragteils so angeordnet sind, dass ihre Entwickleröffnungen 124a bis 124d in Richtung der photosensitiven Trommel 101 gerichtet sind, wenn sie in einer der photosensitiven Trommel 101 zugewandten Richtung angeordnet sind. Die entsprechenden Verfahrenpatronen 119a bis 119d enthalten Magentatoner, Zyantoner, gelben Toner bzw. schwarzen Toner. Die Entwicklungshülse 110 in jeder Verfahrenspatrone ist so ausgelegt, dass sie sich mit der 1,75-fachen Umfangsgeschwindigkeit der photosensitiven Trommel 101 dreht. Die Verfahrenspatronen 119a bis 119d werden so angetrieben, dass ihre Entwickleröffnungen 124a bis 124d immer zur Oberfläche der photosensitiven Trommel 101 gerichtet sind, wie in 7 gezeigt. Ein Beispiel eines derartigen Antriebsverfahrens ist im Einzelnen in dem Dokument JP-A-50-93437 beschrieben.
An der rechten Seite der photosensitiven Trommel 101 ist eine Übertragungstrommel 125 angeordnet, die ein Übertragungspapier (nicht gezeigt) trägt, auf der ein auf der photosensitiven Trommel 101 ausgebildetes Tonerbild wiederholt übertragen wird. Entsprechend der obigen Konstruktion dreht sich die photosensitive Trommel 101 in Richtung des Pfeils mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 100 mm/sec mittels einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt). Die photosensitive Trommel 101 besteht aus einem Aluminiumzylinder mit 40 mm Durchmesser, auf den die äußere Oberfläche mit einem Photo-Konduktor eines OPC (organischer Photo-Konduktor) be schichtet ist, wobei sie jedoch ebenfalls mit A-Si (amorphes Silizium), CdS oder Se alternativ beschichtet sein kann.
Ein oberer Teil des gesamten Gerätes umfasst eine Belichtungsvorrichtung, bestehend aus einer optischen Einheit 126 mit einer Laserdiode, einem sich drehenden polygonalen Spiegel, der mit einem Hochgeschwindigkeitsmotor gedreht wird und Linsen, und einem Ablenkspiegel 127. Die Ladetrommel 122 wird mit einer Gleichstromspannung von –700 Volt und einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1.000 Hz und Vpp (Spitzen-Zu-Spitzenspannung) von 1.800 Volt in Überlagerung beaufschlagt, um gleichförmig auf etwa –700 Volt geladen zu werden. Wenn das Bildsignal in die optische Einheit 126 eingegeben wird, fällt ein von der Laserdiode ausgesendeter Laserstrahl auf die photosensitive Trommel 101 über einen optischen Weg 128. Der so auf der photosensitiven Trommel belichtete Abschnitt nimmt ca. –100 Volt ein. Die photosensitive Trommel 101 mit dem so ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild dreht sich in Richtung des Pfeils, um mittels irgendeiner der Verfahrenspatronen 119a bis 119d entwickelt zu werden.
Dann wird ein Übertragungsschritt wie folgt durchgeführt. Die Übertragungstrommel 125 besteht aus einem Metallzylinder 125a mit einem Durchmesser von 155 mm, einer etwa 5 mm dicken elastischen Schicht 125b und einer Polyvinylidolfluoridschicht mit einer Dicke von 100 μm in dieser Reihenfolge. Die elastische Schicht 127b besteht aus Polyurethanschaum. Die Übertragungstrommel 125 wird in Richtung des Pfeils mittels einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) mit einer Um fangsgeschwindigkeit von 100 mm/sec. gleich der der photosensitiven Trommel 101 angetrieben. Eine Spitze eines Übertragungsblattes, das von einer Übertragungsblattkassette 129 mittels einer Aufnahmewalze (nicht dargestellt) zugeführt wurde, wird mittels eines Greifers 130 gehalten und das Übertragungsblatt wird elektrostatisch auf der Übertragungstrommel 125 mittels einer Adsorptionswalze 131 adsorbiert. Das Tonerbild auf der photosensitiven Trommel 101 wird auf das so an der Übertragungswalze 125 haftende Übertragungsblatt unter Wirkung der auf die Übertragungstrommel von der Stromversorgung (nicht dargestellt) aufgebrachte Spannung übertragen. Der obige Übertragungsschritt wird viermal für Magentafarbe, Zyanfarbe, Gelb und Schwarz wiederholt, um vierfarbige Tonerbildschichten auf dem Übertragungsblatt auszubilden. Nach dem Übertragungsschritt für die letzte Farbe wird das Übertragungsblatt von der Übertragungstrommel 125 mittels einer Trennklinke 132 getrennt und dann einer mit Wärme und Druck arbeitenden Fixiereinrichtung 133 zugeführt, wo die Tonerbildschichten auf dem Übertragungsblatt geschmolzen und fixiert werden, um das Tonerbild auszubilden. Es ist ebenfalls möglich, ein Zwischenübertragungsteil vorzusehen, auf das die Tonerbilder wiederholt übertragen werden, um dann diese am Ende auf ein Übertragungsblatt zu übertragen, oder ein Verfahren zu verwenden, bei dem mehrere Entwicklungsschritte durchgeführt werden, wobei Mehrfachtonerbilder auf der photosensitiven Trommel ausgebildet werden und dann auf ein Übertragungsblatt übertragen werden.
Der Resttoner auf der photosensitiven Trommel 101 wird mit einer bekannten Reinigungseinrichtung 134, wie zum Beispiel einer Bürste oder einer Klinge, entfernt. Die photosensitive Trommel 101 wird dann durch Ladungsentfernung unter Verwendung einer Entladungseinrichtung initialisiert. Bei dieser Ausführungsform wird die photosensitive Trommel 101 durch die Ladewalze 122 geladen. Die Ladungsentfernung der photosensitiven Trommel 101 kann durch Ändern der Gleichspannung auf im Wesentlichen 0 Volt bewirkt werden, wobei die Wechselstromspannung zum Laden erhalten bleibt. Es wird bevorzugt, dass der Toner auf der Übertragungstrommel 125 durch Verwenden einer Übertragungstrommelreinigungseinrichtung 135 mit einer Bürste oder einem Gewebe gereinigt wird. Die Übertragungstrommel 125 kann zum Initialisieren entladen werden, indem eine Spannung von einer Entladungswalze 136 von einer Stromversorgung (nicht dargestellt) zugeführt wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird bevorzugt, auf die Zuführwalze 112 ein Oberflächen modifizierendes Pulver aufzubringen, das die gleiche Farbe wie die des in jedem Entwicklungsgerät verwendeten Toner aufweist. Dies führt jedoch zu höheren Herstellungskosten, da es einen Verfahrensschritt und ein Gerät zum Aufbringen eines derartigen Pulvers für jede Farbe erfordert. Entsprechend dieser Ausführungsform wird ein Farbpulver mit der höchsten Helligkeit von den Tonern gleichförmig auf die Zuführwalzen 112 für das Entwicklungsgerät für alle Farben aufgebracht. Wenn beispielsweise Magenta, Zyan, gelber und schwarzer Toner verwendet wird, weist gelbes Pulver die höchste Helligkeit auf und wird für alle Entwicklungsgeräte verwendet. Bei dem tatsächlichen Beispiel können alle Farbbilder ohne wesentliche Änderung des Farbtons aus gebildet werden. Wenn andererseits schwarzes Pulver als Oberflächen modifizierendes Pulver auf die Zuführwalzen in allen Entwicklungsgeräten aufgebracht wird, können nur dunkle Bilder in den sich ergebenden Magenta- und Zyanbildern ausgebildet werden, und die gelben Bilder können nicht farbig wiedergegeben werden. in dem Fall, in dem ein Magenta- oder Zyanpulver als die Oberfläche modifizierendes Pulver für alle Entwicklungsgeräte verwendet wurde, ergab sich keine Schwierigkeit bei der Ausbildung des schwarzen Bildes, wobei jedoch das sich ergebende gelbe Bild rötlich oder bläulich wurde, sodass es keine gute Farbwiedergabe ergab.
Wie oben beschrieben, ist es möglich, wenn man ein Farbpulver mit der höchsten Helligkeit unter den Tonern als die Oberfläche modifizierendes Pulver auf die Zuführwalze in allen Entwicklungsgeräten aufbringt, die Herstellungskosten zu vermindern, ohne Schwierigkeiten beim Anfangszustand der Farbausbildung. Es ist noch wirksamer, ein nicht chromatisches Pulver (Toner) als das die Oberfläche modifizierende Pulver zu verwenden, das farblos ist, um am besten eine nachteilige Wirkung bei der Farbwiedergabe zu vermeiden. Die Helligkeit der Toner bei dieser Ausführungsform basiert auf Werten, die mit einem Spektralkolorimeter („938" der Firma X-Rite Co.) gemessen wurden.
(FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM)
11 zeigt ein Bilderzeugungsgerät mit einer anderen Verfahrenspatrone und einem anderen Entwicklungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in der Figur gezeigt, umfasst das Bilderzeugungsgerät 301 eine Verfah renspatrone 318, die lösbar an der Hauptanordnung des Gerätes 301 befestigt ist, und wiederum einstückig eine photosensitive Trommel 311, ein Ladeteil 303 und ein Reinigungsteil 313 usw. zusätzlich zu einem Entwicklungsgerät 304 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Wie in 11 gezeigt, sind das Entwicklungsgerät 304, die photosensitive Trommel 311, das Ladeteil 303 und eine Reinigungseinrichtung 312 mit einer Reinigungsklinge 313 in einem Verfahrenspatronenbehälter zur Ausbildung einer Patrone 318 angeordnet. Die Lebensdauer der Patrone entspricht einer Zeit, bis der Toner in dem Tonerbehälter 309 aufgebraucht ist, wenn eine neue Verfahrenspatrone ausgetauscht wird, um erneut eine neue Bildausbildung zu ermöglichen, wodurch der mühsame Vorgang, wie zum Beispiel das Ersetzen des Toners, unnötig wird.
Bei dieser Ausführungsform wird ein magnetischer Monokomponententoner verwendet. Der magnetische Toner kann auf eine Entwicklerhülse 305 mittels einer Magnetkraft eines Magneten, der in der Entwicklerhülse angeordnet ist, aufgebracht werden, und entsprechend ist eine Zuführwalze 306, wie in 11 gezeigt, nur vom Standpunkt der Tonerversorgung erforderlich. Es ist jedoch zur Erzielung eines Bildes mit hoher Auflösung und Klarheit wesentlich, eine dünne Tonerschicht auszubilden, um die Ladungsfähigkeit und eine gleichförmige Ladung des Toners zu verbessern. Aus diesem Grund wurde eine elastische Klinge 307 aus Gummi oder Metall an die Entwicklerhülse 305 anliegend so angeordnet, dass der durch den Anlageteil zwischen der elastischen Klinge 307 und der Entwicklerhülse 305 gelangende Toner geregelt wird, wodurch eine dünne Tonerschicht auf der Ent wicklerhülse ausgebildet wird, und der Toner mit einer ausreichenden Ladung durch die Reibung an dem Anlageabschnitt versehen wird. Dies ist zur Verbesserung der Auflösung und der Klarheit wirksam. Als Ergebnis kann jedoch der Resttoner auf der Entwicklerhülse, nach der Entwicklung unterschiedliche Zustände zwischen dem Bildabschnitt und dem Nichtbildabschnitt aufweisen, und dies ergibt sich bei dem darauffolgend ausgebildeten Bild, d. h., es entsehen sogenannte Hülsengeisterbilder. Weiter kann, im Dauerbetrieb des Entwicklungsgerätes, über eine lange Zeitdauer Toner auf der Entwicklerhülse übermäßig geladen sein, d. h., es wird ein sogenanntes „Aufladen" bewirkt. Dies wird insbesondere in einer Umgebung mit geringer Feuchtigkeit bemerkbar. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist bei dieser Ausführungsform eine Zuführwalze 306 an die Entwicklerhülse 305 anliegend angeordnet, um den Resttoner auf der Entwicklerhülse zu entfernen und stabil den Toner in dem Tonerbehälter der Entwicklerhülse zuzuführen.
Die Bilderzeugung bei dieser Ausführungsform kann mit der Vorrichtung von 11 wie folgt bewirkt werden. Die Bilderzeugungsvorrichtung 301 umfasst, wie in 11 gezeigt, eine zylindrische photosensitive Trommel 311 als Tragteil für ein latentes Bild, die sich in einer Richtung um ihre Achse dreht. Die Oberfläche der photosensitiven Trommel 311 ist gleichförmig durch eine Ladeeinrichtung 303 aufgeladen und wird dann mit einem Bildlicht von einer Belichtungseinrichtung 302 belichtet, um darauf ein latentes Bild auszubilden. Das Entwicklungsgerät 304 hat die Form eines Behälters, um den Toner aufzunehmen, und ist mit der Entwicklerhülse 305 als ein Entwickler tragendes Teil versehen, und liefert den Toner auf das latente Bild auf der photosensitiven Trommel 311, um das Bild sichtbar zu machen. In der Nähe der Entwicklerhülse 305 ist die Entwicklerklinge 307 als ein Entwicklerregelteil angeordnet, und die Zuführwalze 306, als ein Entwicklerzuführteil zum Fördern und Zuführen des Toners zur Entwicklerhülse 305, ist ebenfalls in der Nähe angeordnet, um den Resttoner auf der Entwicklerhülse 305 abzustreifen. Eine Vorspannungszuführung (nicht dargestellt) ist zwischen der photosensitiven Trommel 311 und der Entwicklerhülse 305 angeordnet, um eine geeignete Vorspannung, umfassend eine Gleichstromspannung und eine Wechselstromspannung in Überlagerung zuzuführen. Das so auf der photosensitiven Trommel 311 ausgebildete Tonerbild wird auf ein Übertragungsblatt 314 mittels einer Übertragungseinrichtung 310 übertragen. Das Übertragungsblatt 314 wird von einer Papierkassette 317 über eine Papierzuführwalze 316 zur Übertragungseinrichtung 310 zugeführt, wobei es mit dem Bild auf der photosensitiven Trommel 311 durch eine Registerwalze (nicht dargestellt) synchronisiert wird. Das auf das Übertragungsblatt 314 übertragene Tonerbild wird zusammen mit dem Übertragungsblatt 314 einer Fixiereinrichtung 315 zugeführt, wo das Tonerbild auf dem Übertragungsblatt unter Aufbringen von Wärme und/oder Druck fixiert wird, um ein Aufzeichnungsbild auszubilden. Andererseits wird der auf der photosensitiven Trommel 311 verbliebene in dem Übertragungsschritt nicht übertragende Toner von der Reinigungsklinge 313 der Reinigungseinrichtung 312 entfernt. Danach wird die Oberfläche der photosensitiven Trommel mittels der Ladeeinrichtung 303 aufgeladen, um den oben beschriebenen Bilderzeugungszyklus zu wiederholen.
Bei dieser Ausführungsform einer Verfahrenspatrone 318 mit einem Entwicklungsgerät ist ein Dichtband 319 zur Trennung des Tonerbehälters 309 und der Entwicklungskammer angeordnet, wodurch ein unbeabsichtigter Toner austritt infolge von einer Vibration während des Transportes usw. verhindert wird. Wenn das Dichtband 319 zur Zuführung des Toners zur Entwicklerkammer entfernt wird, liegt die Zuführwalze 306 gegen die Entwicklerhülse 305 mit einer Berührungslinie an, in den der Toner nicht eintritt. In diesem Fall, wenn die Zuführwalze 306 kontinuierlich gegen die Entwicklerhülse 305 anliegt, kann ein Teil der Außenfläche der Zuführwalze 306 abgezogen werden, um ein Tonerfragment zu bilden, oder es wird ein erhöhtes Anfangsbetriebsmoment des Entwicklungsgerätes, begleitet mit einem Abrieb zwischen der Zuführwalze 306 und der Entwicklerhülse 305 geschaffen. Wenn die Antriebskraft durch eine einzige Verbindung erzeugt wird, muss die Antriebskraft das Moment für die photosensitive Trommel zusätzlich zum Moment für das Entwicklungsgerät umfassen, sodass die Erhöhung des Moments für das Entwicklungsgerät nicht nur die Bildung des Tonerfragments fördert, sondern ebenfalls dazu neigt, ernste Fehler zu bewirken, wie zum Beispiel ein Bruch des Antriebs des Entwicklungsgerätes, des Antriebs der Verfahrenspatrone, oder sogar des Antriebs des gesamten Bilderzeugungsgerätes.
Entsprechend ist bei dieser Ausführungsform die Außenfläche der Zuführwalze 306 vorher gleichförmig mit dem verwendeten Toner beschichtet, um die direkte Anlage zwischen der Entwicklerhülse 305 und der Zuführwalze 306 zu verhindern. Hierdurch wird es möglich, eine Zunahme des Moments bei der Inbetriebnahme einer Verfah renspatrone zu verhindern, und die Bildung eines abgeriebenen Fragments von der Zuführwalze zu verhindern.
Oben wurde das die Oberfläche modifizierende Pulver, bestehend aus dem verwendeten Toner in dem Entwicklungsgerät beschrieben, man erhält jedoch ähnliche Wirkungen durch Beschichten der Außenfläche der Zuführwalze mit einem Pulver, das im Wesentlichen keine Ladungsfähigkeit oder eine Ladungsfähigkeit mit einer dem Toner gleichen Polarität und eine Größe im absoluten Wert bis zu dem 1,5-fachen des Toners aufweist. Beispiele solcher Pulver umfassen Pulvermaterialien, die zur Steuerung der Ladungsfähigkeit, der Fließfähigkeit, der Umgebungsstabilität usw. des Toners verwendet werden.
Bei der Aufbringung des die Oberfläche modifizierenden Pulvers wird bei dem Entwicklungsgerät ein teilweises Abziehen des Oberflächenabschnitts des Entwicklerzuführteils vermieden, was zu Bildfehlern und einem erhöhten Antriebsmoment bei der Inbetriebnahme führt.

Claims

Entwicklungsgerät, umfassend einen Entwicklerbehälter (114; 309), der einen Entwickler (205) enthält, eine Entwicklungskammer (102) zur Aufnahme des Entwicklers (205) und zur Lagerung des aufgenommenen Entwicklers (205) darin, ein Entwicklerträgerteil (110; 305) zum Tragen und Fördern des Entwicklers zu einem Entwicklungsbereich, und ein Entwicklerzuführteil (112; 306), das in der Entwicklungskammer (102) angeordnet ist und an seiner Oberfläche Schaumzellen aufweist und drehbar gegen das Entwicklerträgerteil (110; 305) anliegt, um den Entwickler (205) in der Entwicklungskammer (102) auf das Entwicklerträgerteil (110; 305) aufzubringen, wobei vor der ersten Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes zwischen dem Entwicklerzuführteil (112; 306) und dem Entwicklerträgerteil (110; 305) ein Pulver (201) vorhanden, das Pulver (201) im Wesentlichen keine Ladungsfähigkeit oder eine Ladungsfähigkeit der gleichen Polarität wie die des Entwicklers (205) aufweist, und der absolute Wert der Ladungsfähigkeit der gleichen Polarität höchstens das 1,5-fache der des Entwicklers (205) beträgt, wobei das Entwicklungsgerät gekennzeichnet ist durch ein Dichtband (202; 319) zur Trennung des Entwicklerbehälters (114; 309) und der Entwicklungskammer (102) und zur Zuführung des Entwicklers (205) vom Entwicklerbehälter (114; 309) zu der Entwicklungskammer (102) durch Entfernen des Dichtbandes (202; 319), wobei das Entwicklerzuführteil (112; 306) das Pulver (201) mindestens an seiner Außenfläche gleichförmig darauf beschichtet aufweist, bevor die Entwicklungskammer (102) mit dem Entwickler durch Entfernen des Dichtbandes (202; 319) gefüllt wird, um die erste Inbetriebnahme des Entwicklungsgerätes durchzuführen.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Pulver durch den Entwickler (205) ausgebildet ist.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Pulver Metalloxyd aufweist.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Pulver ein nicht chromatisches Pulver oder einen Entwickler der hellsten Farbe der verwendeten Entwickler aufweist.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Entwicklerträgerteil (110; 305) und das Entwicklerzuführteil (112; 206) in gleichen Richtungen gedreht werden.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1, wobei das Entwicklerzuführteil (112; 306) eine geschäumte elastische Walze aufweist.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 6, wobei der Entwickler ein Einkomponentenentwickler ist.
Entwicklungsgerät nach Anspruch 7, wobei der Entwickler (205) ein nicht magnetischer Einkomponententoner ist.
Eine lösbar an einem Hauptgerät (121) eines Bilderzeugungsgerätes (301) befestigbare Verfahrenspatrone (119; 318) mit einem Entwicklungsgerät (304) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.