DE69625779T2

DE69625779T2 - Entwicklungsvorrichtung für ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69625779T2
Application number: DE69625779T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Akiba; Seiji Oka; Hajime Oyama; Kiyonori Tsuda
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2016-11-15
Also published as: EP1221636A2; DE69625779D1; EP1221636A3; EP0774700B1; CN1190711C; CN1410843A; ES2188711T3; KR100197477B1; US5805965A; CN1154496A; EP1852749A3; EP0774700A1; EP1852749A2; CN1093947C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung für ein Kopiergerät, ein Faxgerät, einen Drucker oder einen ähnlichen Bilderzeugungsapparat und, genauer gesagt, auf eine Entwicklungsvorrichtung des Typs, die ein latentes Bild entwickelt, das auf einem Bildträger gebildet ist, und zwar mit einem Entwickler des Typs von zwei Bestandteilen, d. h. einer Mischung von Toner und magnetischen Trägerteilchen.
Eine Entwicklungsvorrichtung des Typs, die beschrieben ist und zu einer automatischen Steuerung des Tonergehaltes eines Entwicklers und der Ladungsmenge befähigt ist, um sich auf dem Toner abzulagern, ist z. B. in den japanischen Offenlegungsschriften Nrn. 63-225266 und 64-105975 offenbart. Diese Art von Entwicklungsvorrichtung bewirkt die obige Steuerung auf der Basis der Bewegung des Entwicklers selbst und eliminiert die Notwendigkeit für einen hochentwickelten Tonergehaltsteuerungsmechanismus, der ein Entwicklerrühr- und -förderteil und einen Tonergehaltsensor hat. Dies verringert erfolgreich die Größe und die Kosten der Entwicklungsvorrichtung. Das Problem mit einer derartigen Entwicklungsvorrichtung ist jedoch, dass die Tonermenge, die automatisch in den Entwickler wieder aufgefüllt wird, von einer Position abweicht, wo die Bewegung des Entwicklers aktiv zu einer Position ist, wo er unaktiv ist und von einer Position, wo die Menge des Entwicklers groß zu einer Position ist, wo er klein ist. Als ein Ergebnis wird der Tonergehalt uneinheitlich und ruft die uneinheitliche Dichte und Unschärfe eines Bildes hervor. Besonders der Entwickler, der sich an der Entwicklungshülse oder einem ähnlichen Entwicklerträger abgelagert hat, bewegt sich in die Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in die der Entwicklerträger den Entwickler fördert. Folglich erhöht sich der Tonergehalt des Entwicklers an den entgegengesetzten Endabschnitten des Entwicklerträgers. Dies verunreinigt den Hintergrund von einem Bild, bewirkt, dass der Toner herumfliegt und verringert die Bilddichte.
Angesichts des obigen lehrt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-4282 z. B. eine Entwicklungsvorrichtung, die einen Tonertrichter hat, in dem zwei Tonerzuführteile angeordnet sind. Ein Entwickler wird durch die Wege geleitet, die durch die zwei Tonerzuführteile gebildet sind, um die uneinheitliche Dichte und die Unschärfe eines Bildes zu verhindern. Diese Art der Vorgehensweise erhöht jedoch die Größe und die Kosten der Entwicklungsvorrichtung wegen der zwei Tonerzuführteile.
Die Patent Abstracts von Japan, Band 010, Nr. 322 (P-511), 31. Oktober 1986, & JP 61 129664 A, 17. Juni 1986, offenbaren eine Entwicklungsvorrichtung. Bei dieser Entwicklungsvorrichtung werden die Verschlussteile bzw. Dichtungsteile zwischen einem zylindrischen Entwicklerträgerkörper und Aussparungen verwendet, um eine Leckage des Entwicklers zu vermeiden.
Das Dokument US 5,321,473 offenbart Verschlussteile bzw. Dichtungsteile für eine Entwicklungsvorrichtung bei einem Bilderzeugungsapparat. Die Entwicklungsvorrichtung hat eine Entwicklungswalze, die einem Bildträger gegenüberliegt, und zwar über eine Öffnung, die durch ein Gehäuse gebildet ist. Ein Paar von Verschlussteilen bzw. Dichtungsteilen ist an dem Gehäuse angebracht und verbindet die entgegengesetzten Seitenkanten der Öffnung, um das Herumstreuen des Entwicklers zu verhindern.
Das Problem der vorliegenden Erfindung ist es, die Bildqualität zu verbessern, und zwar durch das Veranlassen, dass die Tonerkonzentration entlang des Entwicklerträgers homogener wird.
Das obige Problem wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf die vorteilhaften Ausführungsbeispiele gerichtet.
Vorteilhafterweise wird eine Entwicklungsvorrichtung vorgesehen, die ohne einen hochentwickelten Tonergehaltsteuerungsmechanismus oder einen hochentwickelten Entwickler betriebsfähig ist.
Rühr- und Fördermechanismus und fähig zum Verhindern der obigen Probleme, die zurückführbar sind auf die Erhöhung des Tonergehaltes an den entgegengesetzten Endabschnitten eines Entwicklerträgers durch das Beschränken der Bewegung eines Entwicklers, der an dem Entwicklerträger vorhanden ist, in der vorher erwähnten Richtung.
Vorteilhaft sind eine geringe Größe, die niedrigen Kosten und die stabile Qualität der Entwicklungseinrichtung, die durch das Verringern der Anzahl von Teilen und der integrierten Funktionen vorgesehen ist.
Vorteilhaft hat eine Entwicklungseinrichtung einen Entwicklerträger zum Fördern eines Entwicklers, der aus Toner und magnetischen Teilchen besteht und darauf abgelagert ist. Ein ein magnetisches Feld erzeugender Abschnitt ist in dem Entwicklerträger angeordnet. Ein Regulierteil reguliert die Menge des Entwicklers, der auf dem Bildträger abgelagert ist. Ein Entwicklerspeicherteil bildet zwischen dem Entwicklerspeicherteil und dem Entwicklerträger einen Zwischenraum zum Veranlassen des Entwicklers, der durch das Regulierteil blockiert ist, zu bleiben. Ein Tonerspeicherabschnitt ist dem Zwischenraum von der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Richtung, in der der Entwicklerträger den Entwickler zu dem Zwischenraum fördert, benachbart und der mit einer Öffnung für die Tonerwiederauffüllung gebildet ist, die dem Bildträger gegenüber liegt. Ein. Ausbreitungsverhinderungsteil verhindert, dass sich der durch das Regulierteil blockierte Entwickler auswärts in der axialen Richtung des Entwicklerträgers ausbreitet.
Vorteilhaft hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Entwicklerträger für das Fördern eines Entwicklers, der aus Toner und magnetischen Teilchen zusammengesetzt ist und darauf abgelagert ist. Ein ein magnetisches Feld erzeugender Abschnitt ist in dem Entwicklerträger angeordnet. Ein Regulierteil reguliert die Menge des Entwicklers, der auf dem Entwicklerträger abgelagert ist. Ein Entwicklerspeicherteil bildet zwischen dem Entwicklerspeicherteil und dem Entwicklerträger einen Zwischenraum zum Veranlassen des Entwicklers, der durch das Regulierteil blockiert wird, zu bleiben. Ein Tonerspeicherabschnitt ist dem Zwischenraum benachbart, und zwar von der stromaufwärtigen Seite bezüglich zu der Richtung, in der der Entwicklerträger den Entwickler zu dem Zwischenraum fördert, und er ist mit einer Öffnung für die Tonerwiederauffüllung gebildet, die dem Bildträger gegenüber liegt. Ein Paar von Seitenwänden steht von den entgegengesetzten Endabschnitten des Entwicklerspeicherteils bezüglich der Längsrichtung des Entwicklerspeicherteiles vor und ist außerhalb von einem effektiven Entwicklungsbereich positioniert, bei dem ein Tonerbild effektiv gebildet werden kann, und zwar in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der obigen Richtung ist. Die Flächen der Seitenwände, die der Fläche des Entwicklerträgers gegenüber liegen, sind von der Fläche des Entwicklerträgers durch einen Abstand beabstandet, der die Bewegung des Entwicklers an dem Entwicklerträger beschränkt, und zwar in der Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in die der Entwicklerträger den Entwickler fördert.
Vorteilhaft, gemäß einer weiteren Vorrichtung, hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Entwicklerträger, der darin einen ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt hat und einen Entwickler fördert, der sich aus Toner und magnetischen Teilchen zusammensetzt und der sich darauf niederschlägt.
Ein erstes Regulierteil reguliert die Menge des Entwicklers, der durch den Bildträger gefördert wird. Ein Zwischenraum ist vorgesehen, um zu bewirken, dass der durch das erste Regulierteil abgekratzte Entwickler bleibt. Ein Tonerspeicherabschnitt grenzt an den Zwischenraum zum Zuführen des Toners zu dem Entwicklerträger. Ein zweites Regulierteil ist in dem Zwischenraum angeordnet, und zwar stromaufwärtig des ersten Regulierteiles bezüglich zu der Richtung, in die der Entwicklerträger den Entwickler fördert. Das zweite Regulierteil ist von dem Entwicklerträger derart beabstandet, dass, wenn der Entwickler, der eine Schicht an dem Entwicklerträger bildet, die wegen einer Erhöhung des Tonergehaltes des Entwicklers in der Dicke erhöht ist, beschränkt das zweite Regulierteil die Zunahme des Entwicklers. Ein Zustand, bei dem der Entwickler und der Toner einander berühren, wird in Übereinstimmung mit der Veränderung des Tonergehaltes des Entwicklers an dem Entwicklerträger abgeändert, um dadurch einen Zustand abzuändern, bei dem der Entwickler an dem Entwicklerträger den Toner aufnimmt.
Vorteilhaft, gemäß einer weiteren Vorrichtung, hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Entwicklerträger zum Fördern eines Entwicklers, der sich aus Toner und magnetischen Teilchen zusammensetzt und sich darauf niedergeschlagen hat. Ein erstes Regulierteil reguliert die Dicke des Entwicklers, der eine Schicht auf dem Entwicklerträger bildet und wird durch den Entwicklerträger gefördert. Ein Zwischenraum ist stromaufwärts des ersten Regulierteiles gebildet, und zwar in der Richtung, in die der Entwicklerträger den Entwickler zum Aufnehmen des Entwicklers fördert. Ein Tonerspeicherabschnitt grenzt an den Zwischenraum an und enthält eine Öffnung zum Zuführen des Toners zu dem Entwicklerträger. Die Öffnung ist durch ein zweites Regulierteil und eine Fläche, die dem zweiten Regulierteil gegenüber liegt, gebildet und jedes hat eine vorausgewählte Länge und jedes ist in einem bestimmten Abstand von dem Entwicklerträger beabstandet. Die Öffnung sieht eine Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Tonerspeicherabschnitt vor. Der Zwischenraum zwischen dem zweiten Regulierteil und dem Entwicklerträger und der Zwischenraum zwischen der obigen Fläche und dem Entwicklerträger sind derart ausgewählt, dass der Entwickler eine dickere Schicht um die Öffnung bildet als an einem Teil des Entwicklerträgers, der weg von dem ersten Regulierteil bewegt wird.
Vorteilhaft, entsprechend einer weiteren Vorrichtung, hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Zwischenraum zum Bewirken, dass ein Entwicklertyp aus zwei Bestandteilen, der sich aus Toner und magnetischen Trägerteilchen zusammensetzt, darin bleibt. Ein drehbarer Entwicklerträger liegt einem Bildträger gegenüber und hat einen ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt darin. Ein erstes Regulierteil reguliert die Dicke des Entwicklers, der eine Schicht auf dem Entwicklerträger bildet. Ein Tonerspeicherabschnitt enthält ein drehbares Tonerzuführteil darin. Der maximale Abstand zwischen der Innenwand des Zwischenraumes und der Fläche des Entwicklerträgers, die ihr gegenüber liegt, ist größer als der Radius des Entwicklerträgers. Der Toner, der in dem Tonerspeicherabschnitt in einer derartigen Weise gespeichert ist, um den Entwickler zu berühren, wird wegen der Bewegung des Entwicklers in dem Zwischenraum zu dem Zwischenraum gefördert.
Vorteilhaft, gemäß einer weiteren Vorrichtung, hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Zwischenraum für das Bewirken, dass ein Entwicklertyp aus zwei Bestandteilen sich aus Toner und magnetischen Trägerteilchen zusammensetzt, um darin zu bleiben. Ein drehbarer Entwicklerträger liegt einem Bildträger gegenüber und hat einen ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt darin. Ein erstes Regulierteil reguliert die Dicke des Entwicklers, der eine Schicht an dem Entwicklerträger bildet. Ein Tonerspeicherabschnitt hat ein drehbares Tonerzuführteil darin. Ein zweites Regulierteil ist stromaufwärts von einem Abschnitt der inneren Wand des Zwischenraums positioniert, der den maximalen Abstand zu der Fläche des Entwicklerbehälters hat, und zwar zu der Rotationsrichtung des Entwicklerträgers zum Regulieren der Menge des Entwicklers, der in den Zwischenraum eindringt. Der Abstand zwischen dem zweiten Regulierteil und der Fläche des Entwicklerträgers ist zweit bis sechsmal so groß wie der Abstand zwischen dem ersten Regulierteil und der Fläche des Entwicklerträgers. Der Toner, der in dem Tonerspeicherabschnitt in einer derartigen Weise gespeichert ist, um den Entwickler zu berühren, wird wegen der Bewegung des Entwicklers in dem Zwischenraum zu dem Zwischenraum zugeführt.
Vorteilhaft, gemäß einer weiteren Vorrichtung, hat die Entwicklungsvorrichtung einen Zwischenraum zum Bewirken, dass ein Entwicklertyp aus zwei Bestandteilen, der sich aus Toner und magnetischen Trägerteilchen zusammensetzt, darin bleibt. Ein drehbarer Entwicklerträger liegt einem Bildträger gegenüber und hat einen ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt darin. Ein erstes Regulierteil reguliert die Dicke des Entwicklers, der eine Schicht an dem Entwicklerträger bildet. Ein Tonerspeicherabschnitt hat ein drehbares Tonerzuführteil darin. Ein zweites Regulierteil ist stromaufwärts von einem Abschnitt der Innenwand des Zwischenraums positioniert, der den maximalen Abstand zu der Fläche des Entwicklerträgers bezüglich zu der Rotationsrichtung des Entwicklerträgers hat, und zwar zum Regulieren der Menge des Entwicklers, der in den Zwischenraum eindringt. Der freie Rand des zweiten Regulierteils ist an einem höheren Niveau positioniert als der Drehpunkt des Entwicklerträgers. Der Toner, der in dem Tonerspeicherabschnitt in einer derartigen Weise gespeichert ist, um den Entwickler zu berühren, wird wegen der Bewegung des Entwicklers in dem Zwischenraum zu dem Zwischenraum zugeführt.
Vorteilhaft hat eine Entwicklungsvorrichtung einen Entwicklerträger zum Fördern eines Entwicklers, der sich aus Toner und magnetischen Trägerteilchen zusammensetzt und sich darauf niedergeschlagen hat. Ein ein magnetisches Feld erzeugender Abschnitt ist in dem Entwicklerträger angeordnet. Ein Regulierteil reguliert die Menge des sich auf dem Entwicklerträger niedergeschlagenen Entwicklers. Ein Zwischenraum ist vorgesehen, um zu bewirken, dass der durch das Regulierteil blockierte Entwickler darin bleibt. Ein Tonerspeicherabschnitt grenzt an den Zwischenraum und speichert Toner darin. Der Toner bleibt in Berührung mit dem auf dem Entwicklerträger niedergeschlagenen Entwickler. Der Zwischenraum hat eine innere untere Wand bezüglich der Richtung der Schwerkraft, die nach unten geneigt ist, und zwar von der Tonerspeicherabschnittseite zu der Entwicklerträgerseite.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, betrachtet mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1A ein fragmentarischer Schnitt ist, der eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung zeigt;
Fig. 1B ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, die in Fig. 1A gezeigt ist;
Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1A, gesehen in einer anderen Richtung;
Fig. 2B ist eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1A, gesehen in einer Richtung, die durch einen skizzierten Pfeil A bezeichnet wird, der in Fig. 2A gezeigt ist;
Fig. 2C ist ein Schnitt entlang der Linie X-X von Fig. 2B;
Fig. 3A ist ein fragmentarischer Schritt, der ein erstes Ausführungsbeispiel der Entwicklungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht, die die charakteristischen Merkmale zeigt, die in dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten sind;
Fig. 4 zeigt eine magnetische Kraftverteilung an einer Entwicklungshülse, die in dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten ist;
Fig. 5A zeigt die Abschnitte von einem Entwicklerspeicherteil, die ebenso in dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten sind, an die ein Verschluss bzw. eine Dichtung anzukleben ist;
Fig. 5B ist eine Ansicht, die ähnlich zu Fig. 5A ist, die den Verschluss bzw. die Dichtung zeigt, der bzw. die an das Entwicklerspeicherteil angeklebt ist;
Fig. 6A ist ein fragmentarischer Schnitt, der ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6B ist eine perspektivische Ansicht in zerlegter Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 7A ist ein fragmentarischer Schnitt, der ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8A zeigt die Breiten von verschiedenen Teilen, die in dem dritten Ausführungsbeispiel enthalten sind;
Fig. 8B zeigt eine magnetische Kraftverteilung und eine Entwicklerverteilung speziell bei dem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 ist ein fragmentarischer Schnitt, der eine erste weitere Vorrichtung zeigt;
Fig. 10-12 sind fragmentarische, geschnittene Seitenansichten, die das Verhalten von einem Entwickler veranschaulichen, das in der ersten weiteren Vorrichtung vorkommt;
Fig. 13A und 13B sind schematische Ansichten, die nützlich für das Verständnis eines Trägerüberzugsverhältnisses sind;
Fig. 14A ist eine Skizze, die die Ablagerung von Tonerteilchen an einem Trägerteilchen speziell bei der ersten weiteren Vorrichtung zeigt und beobachtet wurde, wenn das Trägerüberzugsverhältnis 100% war;
Fig. 14B ist eine Skizze ähnlich zu Fig. 14A, die die Tonerablagerung zeigt, die beobachtet wurde, wenn das Trägerüberzugsverhältnis 169% war;
Fig. 15 ist eine fragmentarische Schnittseitenansicht, die eine Modifikation der ersten weiteren Vorrichtung zeigt;
Fig. 16 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 15, die eine andere Modifikation der ersten weiteren Vorrichtung zeigt;
Fig. 17 ist ein fragmentarischer Schnitt, der eine zweite weitere Vorrichtung zeigt;
Fig. 18-21 sind fragmentarische, geschnittene Seitenansichten, die Funktionen, speziell der zweiten weiteren Vorrichtung, zeigen; und
Fig. 22 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Menge des Trägers, der in einem Entwickler enthalten ist, und der oberen Beschränkung des Tonergehalts speziell bei der zweiten weiteren Vorrichtung.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische Bauelemente.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Um die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, wird kurz eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung des Typs der Entwicklung eines latenten Bildes mit einem Entwicklertyp von zwei Bestandteilen erwähnt, wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist. Die zu beschreibende Vorrichtung ist dazu in der Lage, den Tonergehalt und die Ladungsmenge des Entwicklers zu steuern, ohne auf einen hochentwickelten Tonergehaltsteuermechanismus zurückzugreifen, der ein Entwicklerrühr- und -förderteil und einen Tonergehaltsensor enthält. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die Vorrichtung einen Entwicklerträger 4 zum Tragen eines Entwicklers 3 darauf. Der Entwickler 3 besteht aus Toner 3a und magnetischen Trägerteilchen. Die Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes 5 ist an dem Entwicklerträger 4 angeordnet. Ein Regulierteil 6 reguliert die Menge des Entwicklers 3, der sich an dem Entwicklerträger 4 abgesetzt hat. Ein Entwicklerspeicherteil 7 bildet einen Zwischenraum A zwischen ihm und dem Entwicklerträger 4. Der Teil des Entwicklers 3, der durch das Regulierteil 6 blockiert wird, bleibt in dem oben erwähnten Zwischenraum A. Ein Tonerspeicherabschnitt 8 ist dem Zwischenraum A von der stromaufwärtigen Seite benachbart bezüglich zu der Richtung, in die der Entwicklerträger 4 den Entwickler 3 fördert. Eine Öffnung 8a ist an dem Tonerspeicherabschnitt 8 gebildet und liegt dem Entwicklerträger 4 gegenüber. Der Tonergehalt des Entwicklers wird hauptsächlich durch die Gesamtmenge des Trägers bestimmt, der in dem Zwischenraum A um den Entwicklerträger 4 herum vorhanden ist. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Rühreinrichtung.
Wie in Figur iß gezeigt ist, kann das Entwicklerspeicherteil 7 so aufgebaut sein, um einen Teil des Umfangs des Entwicklerträgers 4 zu umgeben, während es den Zwischenraum A zwischen ihm und dem Träger 4 bildet. Bei der speziellen Anordnung ist der untere Endabschnitt des Teiles 7 ebenfalls von dem Umfang des Entwicklerträgers 4 beabstandet. Der Entwickler 3 bleibt hauptsächlich wegen der magnetischen Kraft der Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Feldes 5 in dem Zwischenraum A. Im Allgemeinen ist in einer Vorrichtung des Typs, bei der sich ein Entwickler auf einen Entwicklerträger auf der Basis eines magnetischen Feldes niederschlägt, das durch die Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes erzeugt wird, der Entwickler auf dem Entwicklerträger über der gesamten Breite des magnetischen Feldes während der Förderung vorhanden. Dies trifft ebenso bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu. Speziell der Entwickler 3 wird durch den Entwicklerträger 4 in eine Position gefördert, wo der Entwicklerträger 4 dem Regulierteil 6 gegenüber liegt, dann in eine Position, wo der Träger 4 einem Bildträger 1 gegenüber liegt, und dann zu dem Zwischenraum A zurückgeführt. Die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Feldes 5 bildet einen Hauptpol und magnetische Felder zum Ermöglichen, dass der Entwickler 3 entlang des oben genannten Weges gefördert wird.
Die Hauptfunktion des Entwicklerspeicherteiles 7 ist es, den Zwischenraum A zu bilden, in dem der Entwickler 3 wegen dem magnetischen Feld bleibt, das durch die das Magnetfeld erzeugende Einrichtung 5 erzeugt wird. Deshalb besteht das Problem, dass das Teil 7 zumindest eine Wand hat, die den Umfang des Entwicklerträgers 4 abdeckt, wie in Fig. 1B gezeigt ist. Natürlich enthält ein Gehäuse 2, das in Fig. 1A gezeigt ist, gegenüber liegende Seitenwände, die in einem Abstand beabstandet sind, der größer als die axiale Abmessung oder Länge des Entwicklerträgers 4 ist, so dass der Toner am Herausfliegen aus der Entwicklungsvorrichtung gehindert wird.
Es sind in Fig. 1B ein wirksamer Entwicklungsbereich B und Bereiche C außerhalb des Bereiches B gezeigt. Ein Problem bei der obigen Anordnung ist, dass der Entwickler 3, der magnetisch auf dem Entwicklerträger 4 gehalten wird, geneigt ist, sich von dem Bereich B zu den Bereichen C in der Richtung zu bewegen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Förderrichtung ist. In einer Entwicklungsvorrichtung, bei der die Kraft der das Magnetfeld erzeugenden Einrichtung 5 zum Halten des Trägers des Entwicklers 3 auf dem Entwicklerträger 4 weit schwächer in den Bereichen C als in dem Bereich B ist, fällt der Entwickler 3, der zu den Bereichen C bewegt wird, wegen seinem Eigengewicht. Dies verringert die Gesamtmenge des Trägers, der den Tonergehalt des Entwicklers 3 bestimmt. Als ein Ergebnis wird an den Abschritten, die den Bereichen C gegenüber liegen, neuer Toner 3a aus dem Tonerspeicherabschnitt 8 in den Zwischenraum A in einer Menge wieder aufgefüllt, die der Abnahme des Trägers entspricht, wobei der Tonergehalt in einem übermäßigen Grad erhöht wird.
Die Fig. 2A-2C zeigen ein anderes Problem bei der herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung. Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, bewegt sich der Teil des Entwicklers, der durch das Regulierteil 6 blockiert wird, nach außen entlang des Teiles 6 in die Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Förderrichtung ist. Folglich wird der Entwickler durch das Regulierteil 6 blockiert und es wird erwartet, dass ein Haufen gebildet wird, der an jedem Endabschnitt a des Entwicklerträgers 4 einstützt und an dem Endabschnitt a niedriger wird als an dem dazwischen liegenden Abschnitt. Wie in Fig. 2C gezeigt ist, berührt ein Toner 8b, der über die Öffnung 8a aufgefüllt wird, den Entwickler, der in dem Zwischenraum A an einer Position E geblieben ist. Bei der obigen Bedingung ist die Gesamtmenge des Trägers, der in dem Teil des Zwischenraums A stromaufwärts der Position E und entsprechend dem Endabschnitt a vorhanden ist, kleiner als der des Trägers, der in demselben Teil des Zwischenraums A, aber entsprechend dem dazwischen liegenden Abschnitt, vorhanden ist. Als ein Ergebnis an der Position E verhält sich der Entwickler an dem Endabschnitt a in einer derartigen Weise, um den Toner 8b leicht hineinzuführen. Dies bewirkt ebenfalls, dass der Toner 3a aus dem Tonerspeicherabschnitt 8 in den Zwischenraum A mehr an dem Endabschnitt a als an dem dazwischen liegenden Abschnitt aufgefüllt wird, wobei sich der Tonergehalt des Entwicklers erhöht.
Bei einer Entwicklungsvorrichtung des Typs, die einen hochentwickelten Tonergehaltsteuermechanismus hat, der einen Tonergehaltsensor enthält, bewegt sich der Entwickler, der durch das Regulierteil 6 blockiert wird, ebenso nach außen entlang des Teiles 6 in die Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Förderrichtung ist. Ein derartiger Teil des Entwicklers wirkt jedoch nicht direkt auf den Tonergehalt des Entwicklers.
Die örtliche Erhöhung des Tonergehaltes in der axialen Richtung des Entwicklerträgers 4 verringert die Wahrscheinlichkeit, dass der Toner wegen der Reibung aufgeladen wird, die zwischen ihm und dem Träger wirkt, und dadurch verringert sich die Ladungsmenge, die sich auf dem Toner absetzt. Dies verringert die elektrostatische Kraft, die den Toner auf dem Träger zurückhält und bewirkt, dass der Toner den Hintergrund von einem Bild verunreinigt und umherfliegt und den Innenraum des Bilderzeugungsapparates verunreinigt. Außerdem nimmt eine Magnetbürste an den entgegengesetzten Endabschnitten des Entwicklerträgers 4 ab und verringert die Bilddichte.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Entwicklungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben. Die Ausführungsbeispiele werden bei einem elektrofotografischen Kopiergerät über ein Beispiel angewendet.

Erstes Ausführungsbeispiel

Unter Bezugnahme auf Fig. 3A enthält eine Entwicklungseinrichtung ein Gehäuse 2, das an einer Seite von einem Bildträger gelegen ist, der als eine fotoleitende Trommel 1 ausgeführt ist. Eine Öffnung ist an einem Teil des Gehäuses 2 ausgebildet, das der Trommel 1 gegenüber liegt. Eine nichtmagnetische Entwicklungshülle 4 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet und teilweise zu der Außenseite über die Öffnung des Gehäuses 2 freiliegend. Die Entwicklungshülle 4 spielt die Rolle von einem Entwicklerträger zum Absetzen eines Entwicklers des Typs von zwei Bestandteilen darauf. Eine Magnetwalze oder eine ein magnetisches Feld erzeugende Einrichtung 5 ist an der Stelle innerhalb der Entwicklungshülle 4 befestigt. Ein Abstreichmesser oder ein Regulierteil 6 reguliert die Menge von einem Entwickler 3, der durch die Entwicklungshülle 4 zu einer Entwicklungsposition gefördert wird, wo die Hülle 4 der Trommel 1 gegenüber liegt. Ein Entwicklerspeicherteil 7 hat eine Öffnung, die der Entwicklungshülle 4 gegenüber liegt.
Das Entwicklerspeicherteil 7 ist oberhalb der Entwicklungshülle 4 positioniert und bildet einen Zwischenraum A zwischen ihm und der Hülle 4. Der Teil des Entwicklers, der durch das Abstreichmesser 6 blockiert wird, bleibt in dem oben genannten Zwischenraum A. Die Magnetwalze 5 enthält einen Magnetpol, der ein Magnetfeld bildet, das auf den Zwischenraum A wirkt. Außerdem enthält die Walze 5 einen Hauptpol, der der Entwicklungsposition gegenüber liegt, und Magnetpole, um der Hülle 4 zu ermöglichen, den Entwickler 3 wie in der herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung zu fördern. Ein Teil des Gehäuses 2, das an der rechten Seite der Hülle 4 gelegen ist, bildet einen Tonertrichter 8, der neuen Toner 3a darin speichert. Eine Öffnung 8a ist an dem Tonertrichter 8 gebildet. Die Öffnung 8a liegt der Hülle 4 gegenüber und grenzt an die stromaufwärtige Seite des Zwischenraumes A an, und zwar bezüglich zu der Richtung, in die die Hülle 4 den Entwickler 3 fördert. Eine Rühreinrichtung 9 grenzt an die Öffnung 8a an und führt den Täter 3a zu der Öffnung 8a zu, während sie ihn umrührt.
Wie in Fig. 3B gezeigt ist, hat das Entwicklerspeicherteil 7 Seitenwände 7a an seinen entgegengesetzten Seiten. Die Seitenwände 7a stehen zu der Hülle 4 vor, um den Entwickler 3 am seitwärtigen Bewegen von einem wirksamen Entwicklungsbereich B zu Bereichen C, die außerhalb der Bereiche B sind, zu hindern. Eine Lücke d1 ist zwischen der Fläche von jeder Seitenwand 7a vorhanden, die der Hülle 4 und dem Umfang der Hülle 4 gegenüber liegt. Die Lücke d1 ist so dimensioniert, um die Bewegung des Entwicklers zu beschränken, z. B. 0,5 mm bis 2,0 mm.
Die Fig. 4 zeigt eine Lagebeziehung zwischen dem Zwischenraum A und der Magnetkraftverteilung des Hauptpols in der Axialrichtung der Hülle 4. Wie eine typische Kurve D anzeigt, ist die Magnetkraft der Hülle 4 leicht größer an den entgegengesetzten Endabschnitten der Hülle 4 als an dem dazwischen liegenden Abschnitt, und zwar wegen der Eigenschaft der Magnetwalze 5. Die Hülle 4 hat eine axiale Abmessung oder Länge, die größer als die Breite von einem Bild ist, so dass die entgegengesetzten Endabschnitte der Hülle 4 nicht zu der Entwicklung beitragen. Die Seitenwände 7a entsprechen in der Position zu den entgegengesetzten Endabschnitten der Walze 5, wo die Magnetkraft stark ist. Eine Dichtung kann an jeder Seitenwand 7a eingepasst werden, um die Lücke zwischen der Wand 7a und der Hülle 4 zu füllen, wie das speziell später beschrieben wird. Für die Dichtung kann von einem Schaumstoff oder einem ähnlichen Material Gebrauch gemacht werden.
Das Entwicklerspeicherteil 7 wird abnehmbar an dem Körper des Bilderzeugungsapparates montiert und kann für die Ersetzung des Entwicklers 3 abgenommen werden.
Fig. 5B zeigt das Entwicklerspeicherteil oder den abnehmbaren Entwicklerbehälter 7, der nicht an dem Vorrichtungskörper montiert ist. Wie gezeigt ist, ist der Entwickler 3 in dem Behälter 7 so dicht gepackt, um sich nicht seitwärts zu bewegen. Ein Verschluss oder ein Entwicklerhalteteil 10 schließt eine Öffnung, die an dem Behälter 7 gebildet ist. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, ist die Dichtung 10 an den Flächen 7a-7d angeheftet, die in dem Behälter 7 enthalten sind und durch eine Schraffierung angezeigt. Der Entwickler wird in den Behälter 7 gepackt, und zwar in einer einheitlichen Verteilung in der Längsrichtung des Behälters 7. Die Fläche 7c des Behälters 7 liegt dem Entwicklerträger gegenüber. Die Fläche 7d des Behälters 7 liegt der Öffnung 8a gegenüber.
Im Betrieb, während die Hülle 4 den Entwickler 3 in einer Richtung fördert, die durch einen Pfeil angezeigt ist, reguliert das Abstreichmesser 6 den Entwickler 3, um eine dünne Entwicklerschicht zu bilden. Wenn die dünne Entwicklerschicht an der Entwicklungsposition ankommt, wird der in der Schicht enthaltene Toner von der Hülle 4 zu einem latenten Bild übertragen, das auf der Trommel 1 elektrostatisch gebildet ist. Als ein Ergebnis produziert das latente Bild ein Tonerbild. Der Teil des Entwicklers, der sich von der Entwicklungsposition durch die Hülle 4 weg bewegt, nimmt den neuen Toner 3a an einer Position E auf, wo der Toner 3a durch die Rühreinrichtung über die Öffnung 8a zugeführt wird, die den Entwickler berührt. Der Entwickler mit dem neuen Toner 3a wird zu dem Zwischenraum A zurückgeführt. Beim abermaligen Erreichen des Abstreichmessers 6, hat der Entwickler 3 seinen Innendruck erhöht und bewirkt, dass der Toner durch den Träger aufgeladen wird. Auf diese Weise wird der Toner des Entwicklers 3, der sich an der Hülle 4 abgesetzt hat, durch den Innendruck des Entwicklers aufgeladen, der in dem Zwischenraum A geblieben ist. Dies schließt die Notwendigkeit für einen komplizierten Rühr- und Fördermechanismus einschließlich einer Schaufel oder einer Schnecke aus.
Andererseits wird der durch das Abstreichmesser 6 blockierte Entwickler 3 teilweise zu der Öffnung 8a innerhalb des Zwischenraumes A bewegt, und zwar wegen dem Innendruck des Entwicklers 3 und der Schwerkraft. Der Entwickler 3, der sich der Öffnung 8a genähert hat, wird wegen der Rotation der Hülle 4 zu dem Abstreichmesser 6 wieder in Umlauf gebracht.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden, um die Auffüllung des Toners zu dem Entwickler 3 fortzusetzen, der Tonergehalt und deshalb das Volumen des Entwicklers 3 erhöht. Als ein Ergebnis erstreckt sich der Entwickler 3 aufeinander folgend abwärts, bis er die Öffnung 8a abdeckt. Als ein Ergebnis verringert sich die Menge der Auffüllung des Toners zu dem Entwickler 3, der sich an der Hülle 4 abgesetzt hat, wobei der Tonergehalt des Entwicklers 3 unterhalb eines vorausgewählten Wertes bleibt. Umgekehrt, wenn der Tonergehalt und deshalb das Volumen des Entwicklers 3 abnimmt, lässt der Entwickler 3 die Öffnung 8a unabgedeckt. Als ein Ergebnis wird ein vorgewählter Wert von Toner zu dem Entwickler 3 aufgefüllt, der an der Hülle 4 vorhanden ist, wobei der Tonergehalt oberhalb eines vorgewählten Wertes bleibt. Auf diese Weise wird der Tonergehalt des Entwicklers 3 erfolgreich zu einem im Wesentlichen konstanten Bereich gesteuert. Dies schließt die Notwendigkeit für einen hochentwickelten Tonergehaltsteuermechanismus einschließlich eines optischen Sensors, der auf die Dichte eines Referenztonerbildes anspricht, eines Tonerauffüllteiles usw. aus.
Die Lücke, die zwischen jeder Seitenwand 7a und der Hülle 4 vorhanden ist und z. B. 0,5 mm bis 2,0 mm dimensioniert ist, hindert den Entwickler 3 am Bewegen von dem dazwischen liegenden Abschnitt zu den entgegengesetzten Endabschnitten der Hülle 4. Dies hindert den Entwickler 3 am Fallen von den entgegengesetzten Endabschnitten der Hülle 4. Wenn eine Dichtung an jeder Seitenwand 7a eingepasst wird und die oben genannte Lücke sicher füllt, wird die oben genannte Bewegung des Entwicklers 3 sicherer beschränkt werden.
In der Nähe des Abstreichmessers 6 hindern die Seitenwände 7a den Entwickler 3, der durch das Messer 6 blockiert wird, am Ausbreiten in der axialen Richtung der Hülle 4, wie dies in den Fig. 2A-2C gezeigt ist, mit ihren Innenflächen. Ebenso erstrecken sich die Seitenwände 7a, die an den entgegengesetzten Seiten des Zwischenraumes A gelegen sind, jeweils von der Position E zu dem Abstreichmesser 6 entlang des Umfanges der Hülle 4. Dies hindert den Entwickler, der durch das Abstreichmesser 6 blockiert wird, am Ausbreiten in der axialen Richtung der Hülle 4 über die oben genannte Position E. Zeitgleich grenzen die Seitenwände 7a den Bereich der Breite des Zwischenraumes A ab, in dem der Entwickler vorhanden ist.
Die Kraft der Magnetwalze 5 wirkt über den gesamten Bereich der Breite E1 der Hülle 4, die durch die Innenflächen der Seitenwände 7a abgegrenzt wird. Deshalb kann der Entwickler auf der Hülle 4 über den gesamten Bereich E1 magnetisch gehalten werden und kann in der Breite beschränkt werden, die durch die Seitenwände 7a abgegrenzt ist. Außerdem kann der Entwickler einheitlich auf der Hülle 4 über dem gesamten Bereich E1 gehalten werden. Dies ist, weil nur eine einheitliche Magnetkraft auf die Hülle 4 wirkt, wie durch einen Bereich D2 in Fig. 4 angezeigt ist. In Fig. 4 zeigt D1 den gesamten Bereich an, über den die Magnetkraft wirkt.
Wenn der Entwickler 3 zu ersetzen ist, z. B. wegen Verschlechterung, sollte der Bediener nur den Behälter 7 weg von dem Apparatkörper heben, ihn leeren und dann einen neuen Behälter 7 montieren, der mit einem neuen Entwickler 3 gefüllt ist. Danach entfernt der Bediener den Verschluss 10 von dem neuen Behälter 7, mit dem Ergebnis, dass der Entwickler 3 einheitlich auf der Hülle 4 in der Längsrichtung der Hülle 4 eingestellt ist.
Wie vorstehend angegeben worden ist, führt das dargestellte Ausführungsbeispiel eine preiswerte Entwicklungseinheit von einer kleinen Größe aus, die befähigt für die Steuerung des Tonergehaltes des Entwicklers und das Laden des Toners ist, ohne auf einen hochentwickelten Tonergehaltsteuermechanismus oder einen hochentwickelten Entwicklerrühr- und -steuerungsmechanismus zurückzugreifen.
Der Entwickler 3, der sich auf der Hülle 4 abgesetzt hat, wird am Bewegen auf die und vom Fallen von den entgegengesetzten Endabschnitten der Hülle 4 gehindert. Dies verhindert eine Abnahme der Gesamtmenge des Trägers, der den Tonergehalt bestimmt. Wenn die seitliche Bewegung des Entwicklers nicht begrenzt wird, dann wird der Tonergehalt auf einen unerwarteten Grad ansteigen und verschiedene Schwierigkeiten verursachen, die vorstehend angegeben wurden. Die Dichtungen, die an den Seitenwänden 7a eingepasst wurden, wie vorher angegeben, wird die oben genannte Bewegung des Entwicklers bestimmter einschränken.
In der Nähe des Abstreichmessers 6 hindern die Seitenwände 7a den Entwickler 3, der durch das Abstreichmesser 6 am Ausbreiten in der axialen Richtung der Hülle 4 gehindert wird, wie in den Fig. 2A-2C gezeigt ist, mit ihren Innenflächen. Dies hindert den Toner am Herumfliegen wegen der Erhöhung in dem Tonergehalt von dem Entwickler in dem Zwischenraum A.
Die Seitenwände 7a beschränken den Bereich der Breite, in dem der Entwickler in dem Zwischenraum A vorhanden ist. Wenn der Abstand zwischen den Seitenwänden 7a größer ist als die Breite des magnetisch gehaltenen Entwicklers auf der Hülle 4 und nicht den oben genannten Bereich abgrenzen kann, dann wird sich der Entwickler an den Endabschnitten der Hülle 4 ansammeln und örtlich klein in der Menge werden. Die resultierende Erhöhung im Tonergehalt an den Endabschnitten wird bewirken, dass der Toner herumfliegt.
Wenn der Bereich der Breite E1, Fig. 3B, im Wesentlichen mit dem wirksamen Entwicklungsbereich B übereinstimmt, ist es möglich, eine im Wesentlichen einheitliche Entwicklung über den wirksamen Entwicklungsbereich zu bewirken, und zwar mit dem Entwickler, der sich auf der Hülle 4 abgesetzt hat und wünschenswert in dem Tonergehalt in der Richtung der Breite gesteuert wird.
Um den Entwickler 3 in dem Zwischenraum A einzustellen, sollte der Bediener nur den Behälter 7 an den Apparatkörper montieren und dann den Verschluss von dem Behälter 7 abnehmen. Dies macht den Vorgang leichter, als wenn ein derartiger Entwickler in den Apparatkörper von oberhalb oder der Seite des Apparatkörpers untergebracht wird. Außerdem, nur wenn der Verschluss abgenommen worden ist, ist der Entwickler einheitlich in dem Zwischenraum A in der axialen Richtung der Hülle 4 eingestellt. Dies fördert die effiziente Einstellung und schließt die Notwendigkeit für eine spezielle Ausführung für das Vereinheitlichen des Entwicklers 3 in der axialen Richtung der Hülle 4 aus.

Zweites Ausführungsbeispiel

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6A und 6B enthält eine Entwicklungsvorrichtung Vorsprünge 2a (nur einer ist gezeigt), die von dem untersten Teil des Gehäuses 1 zu der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung vorstehen. Die Vorsprünge 2a sind durch die Seitenwände 7a und den Umfang der Hülle 4 umgeben. Die Vorsprünge 2a und die Hülle 4 sind mit einem vorgewählten Abstand d2 voneinander beabstandet. Vorzugsweise hat jeder Vorsprung 2a eine Dicke zwischen 0,1 mm und 2,0 mm, wie in der radialen Richtung der Hülle 4 gemessen, während der Abstand d2 zwischen 0,5 mm und 2,0 mm beträgt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hindern die Seitenwände 7a ebenfalls den Entwickler 3 vom Fallen in den Bereichen C außerhalb von dem wirksamen Entwicklungsbereich und wo die Magnetkraft der Magnetwalze 5 nicht auf den Entwickler 3 wirkt. Außerdem schränken die Vorsprünge 2a den Toner 3a ein, der dazu neigt, von dem Tonertrichter 8 in den Zwischenraum A über die Lücken zwischen den Seitenwänden 7a und den Vorsprüngen 7a in die oben genannten Bereiche C zu fließen. Dies hindert den Toner 3a erfolgreich, aus dem Tonertrichter 8 herauszufließen, und zwar in einer übermäßigen Menge, und den Tonergehalt des Entwicklers 3 in dem Zwischenraum A zu erhöhen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 7A, 7B, 8A und 8B zeigen eine Entwicklungsvorrichtung, die Dichtungen 11a enthält, die an den Flächen der Seitenwände 7a haften, die der Hülle 4 gegenüber liegen. Die Dichtungen 11a haben dieselbe Breite wie die Seitenwände 7a und haben eine Dicke, die die Lücken zwischen den Seitenwänden 7a und der Hülle 4 füllt. Mit dieser Anordnung hindert die Vorrichtung den Entwickler am Bewegen aus dem dazwischen liegenden Abschnitt zu den Endabschnitten der Hülle 4. Die Dichtungen 11b, die ähnlich zu den Dichtungen 11a sind, sind an dem untersten Abschnitt des Gehäuses 2 angeheftet, und zwar unterhalb der Hülle 4, und an den Positionen, die den Dichtungen 11a entsprechen. Die Dichtungen 11b füllen die Lücken zwischen dem Gehäuse 2 und der Hülle 4. Die Wand des Entwicklerspeicherteils 7, die den Zwischenraum A und den Tonerspeicherabschnitt 8 trennt, der nach unten erstreckt ist und in Berührung mit dem Abschnitt des unteren Teils des Gehäuses 2 gehalten wird, teilt völlig den Zwischenraum A und den Abschnitt 8 voneinander. Die Öffnung 8a ist als ein Schlitz ausgeführt, der in einem Teil der oben genannten Wand des Teils 7 gebildet ist, und hat eine Abmessung, die kleiner als der Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenwände 7a ist.
Wie in Fig. 8A gezeigt ist, sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Hülle 5, das Entwicklerspeicherteil 7, das Abstreichmesser 6 und die Rühreinrichtung 9 so dimensioniert und positioniert, um zwischen den entgegengesetzten Seitenwänden 2b des Gehäuses 2 zu liegen. Zum Beispiel, vorausgesetzt, dass der Abstand zwischen den Seitenwänden 2b 370 mm ist, dann ist die Breite I der Hülle 4, der Abstand zwischen den Außenflächen der Seitenwände 7a, die Breite J des Abstreichmessers 6 und die Breite K der Rühreinrichtung 9 ausgewählt, um 318 mm zu sein. Der Abstand E1 zwischen den Innenflächen der Seitenwände 7a ist mit dem Bereich der Breite D1 der Magnetwalze 5 übereinstimmend, der etwa 304 mm ist. Die Öffnung oder der Schlitz 8a hat einen Breitenbereich F, der kleiner als der oben genannte Bereich E1 ist. Ebenfalls in Fig. 8A gezeigt sind die Trommel 1 und eine Ladungswalze 12 für das einheitliche Laden von ihr. Die Trommel 1 und die Ladungswalze 12 sind so dimensioniert, um in dem Bereich der Hülle 4 zu liegen. Zum Beispiel haben die Trommel 1 und die Ladungswalze 12 axiale Abmessungen von 300 mm bzw. 312 mm.
Weil der Abstand E1 zwischen den Innenflächen der Seitenwände 7a und die axiale Abmessung D1 der Magnetwalze 5 übereinstimmend sind, hat eine Magnetkraftverteilung Höchstwerte an ihren entgegengesetzten Enden, die in dem Zwischenraum A auftreten, wie durch eine Linie 1 in Fig. 8B angezeigt ist. Als ein Ergebnis konzentriert sich der Entwickler an den entgegengesetzten Endabschnitten des Zwischenraums A, wie durch eine Linie m in Fig. 8B angezeigt ist. Folglich nimmt der Entwickler an den Abschnitten n ab, die an die Endabschnitte angrenzen, aber innerhalb davon. Deshalb ist es wahrscheinlich, dass der Tonergehalt des Entwicklers an den Abschnitten n ansteigt. Um dieses Problem zu lösen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Öffnung 8a in der Größe so verringert, um die Auffüllung des Toners zu den Abschnitten der Hülle 4, entsprechend den oben genannten Abschnitten n zu versperren.
Wie oben beschrieben ist, haben das erste bis dritte Ausführungsbeispiel verschiedene beispiellose Vorteile, wie dies nachstehend aufgezählt ist.
(1) Eine preisgünstige Entwicklungsvorrichtung von kleiner Größe ist verwirklicht, die befähigt ist zur Steuerung des Tonergehaltes des Entwicklers und zum Laden des Toners, ohne von einem hochentwickelten Tonergehaltsteuerungsmechanismus oder einem hochentwickelten Entwicklerrühr- und -fördermechanismus Gebrauch zu machen.
(2) Ein Ausbreitungsverhinderungsteil verhindert ein Auftreten, dass ein Entwickler, der durch ein Regulierteil blockiert ist und einen Haufen bildet, der einstützt und sich nach außen in der Längsrichtung eines Entwicklerträgers verteilt und in der Menge an den Endabschnitten des Entwicklerträgers abnimmt. Dies würde sonst den Hintergrund eines Bildes verunreinigen, das Fliegen des Toners und eine niedrige Bilddichte wegen einer Erhöhung des Tonergehaltes veranlassen,
(3) Das Verbreitungsverhinderungsteil funktioniert in der oben beschriebenen Weise über die gesamte Breite eines Zwischenraums, wo der Entwickler bleibt. Dies vergrößert weiter den oben genannten Vorteil.
(4) Das Verteilungsverhinderungsteil funktioniert in der oben beschriebenen Weise über einen Bereich, der sich von dem Regulierteil zu einer Position erstreckt, wo der über eine Öffnung aufgefüllte Toner in Kontakt mit dem Entwickler bleibt, der in dem oben genannten Zwischenraum bleibt. Dies vergrößert weiter den oben genannten Vorteil.
(5) Zwei Verbreitungsverhinderungsteile sind an beiden Seiten des oben genannten Zwischenraumes positioniert, um den Entwickler zu hindern, in der Menge abzunehmen und den Pulverdruck am Abnehmen zu hindern, und zwar an einem Teil des Zwischenraumes in der Richtung der Entwicklerförderung oder an der oben genannten Berührungsposition. Dies verhindert ein Auftreten, dass sich der Entwickler an der Berührungsposition in einer derartigen Weise verhält, um den Toner leicht herein zu lassen und seinen Tonergehalt zu erhöhen. Dies würde sonst die in (2) erwähnten Probleme mit sich bringen.
(6) Dem Entwickler wird ermöglicht, reibungslos in den Zwischenraum einzudringen, und zwar von der Seite stromaufwärts von der Berührungsposition in der Richtung der Entwicklerförderung. Dies befreit den Entwickler von der Verschlechterung, verglichen mit einem Fall, bei dem in dem Fall des Eindringens in den oben genannten Zwischenraum eine relativ starke Beanspruchung auf den Entwickler wirkt.
(7) Es wird eine Erscheinung verhindert, dass eine unregelmäßige Magnetkraftverteilung, die auf den Zwischenraum wirkt, örtlich den Tonergehalt des Entwicklers in der Breitenrichtung erhöht und dadurch die Probleme mit sich bringt, die in (2) erwähnt worden sind.
(8) Der Entwickler, der sich auf dem Entwicklerträger niedergeschlagen hat, wird vom Bewegen zu und vom Fallen von den entgegengesetzten Endabschnitten des Entwicklerträgers gehindert. Dies verhindert eine Abnahme in der Gesamtmenge des Trägers, der den Tonergehalt bestimmt. Wenn die seitliche Bewegung des Entwicklers nicht beschränkt wird, dann wird der Tonergehalt auf einen unerwarteten Grad ansteigen und verschiedene Probleme mit sich bringen, die vorstehend angegeben worden sind.
(9) An den Seitenwänden eingepasste Dichtungen füllen die Lücken zwischen den Seitenwänden und dem Umfang des Entwicklerträgers. Dies beschränkt die Bewegung des Entwicklers auf dem Entwicklerträger bestimmter in der Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Förderrichtung ist.
(10) Um den Entwickler in dem Zwischenraum einzustellen, sollte der Bediener nur das Entwicklerspeicherteil an den Apparatkörper montieren und dann einen Verschluss von dem Speicherteil abnehmen. Dies macht den Vorgang leichter, als wenn ein derartiger Entwickler in den Apparatkörper von oberhalb oder der Seite des Vorrichtungskörpers untergebracht wird. Außerdem, nur wenn der Verschluss entfernt ist, ist der Entwickler in dem Zwischenraum in der axialen Richtung des Entwicklerträgers einheitlich eingestellt. Dies fördert effizient die Einstellung und schließt die Notwendigkeit für eine spezielle Ausführung für das Vereinheitlichen des Entwicklers in der axialen Richtung des Entwicklerträgers aus.
(11) Vorsprünge, die von dem unteren Teil eines Vorrichtungskörpers vorstehend, beschränken den Toner, der dazu neigt, aus dem Tonerspeicherabschnitt in den Zwischenraum über die Lücken zwischen den Seitenwänden und den Vorsprüngen zu fließen. Dies hindert erfolgreich den Toner am Herausfließen aus dem Tonerspeicherabschnitt in einer übermäßigen Menge und erhöht den Tonergehalt des Entwicklers in dem Zwischenraum.

Erste weitere Vorrichtung

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist eine Entwicklungsvorrichtung 13 an einer Seite der Trommel 1 positioniert und enthält hauptsächlich ein Gehäuse 14, eine Entwicklungshülle oder einen Entwicklerträger 15, ein Entwicklerspeicherteil oder einen Entwicklerbehälter 16 und ein erstes Abstreichmesser oder ein Regulierteil 17. Das Gehäuse 14 bildet einen Tonertrichter 19, der neuen Toner 18 speichert. Der Entwicklerbehälter 17 ist einstückig mit dem Gehäuse 14 gebildet und bildet einen Zwischenraum 16a. Ein Entwickler 22, d. h. eine Mischung von Toner 18 und magnetischen Trägerteilchen ist in dem Zwischenraum 16a aufgenommen. Ein Vorsprung 14a hat eine Fläche 14b, die von dem Abschnitt des Gehäuses 14 unterhalb des Entwicklerbehälters 16 vorsteht. Die Lücke zwischen der Fläche 14b und dem unteren Ende des Entwicklerbehälters 16 spielt die Rolle einer Öffnung 20 zum Auffüllen des Toners 18. Eine Rühreinrichtung 21 ist in dem Tonertrichter 19 angeordnet und wird durch eine Antriebseinrichtung, die nicht gezeigt ist, veranlasst, gedreht zu werden. Die Rühreinrichtung 21 führt den Toner 18 zu der Öffnung 20 zu, während sie ihn rührt. Eine Tonerendabtasteinrichtung 14c ist an der Wand des Tonertrichters 19 montiert, der der Trommel 1 mit der dazwischen liegenden Hülle 15 gegenüber liegt. Die Abtasteinrichtung 14c reagiert auf eine Bedingung, wobei die Tonermenge 18 in dem Tonertrichter 19 klein ist.
Die Hülle 15 ist zwischen der Trommel 1 und dem Tonertrichter 19 positioniert und wird durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung veranlasst, sich in einer Richtung zu drehen, die durch einen Pfeil in Fig. 9 angezeigt ist. Die das Magnetfeld erzeugende Einrichtung in der Form von Magneten ist in der Hülle 15 angeordnet und relativ zu der Entwicklungsvorrichtung 13 nicht bewegbar.
Das erste Abstreichmesser 17 ist an der Seite des Entwicklerbehälters 16 montiert, und zwar entgegengesetzt zu der Seite, die an dem Gehäuse 14 montiert ist. Eine vorausgewählte Lücke ist zwischen dem Rand des Abstreichmessers 17 und dem Umfang der Hülle 15 vorhanden. Ein zweites Abstreichmesser oder ein Regulierteil 23 ist an seinem einen Ende an dem Entwicklerbehälter 16 in der Nähe der Öffnung 20 montiert. Das zweite Abstreichmesser 23 erstreckt sich heraus aus dem Behälter 16 zu dem Mittelpunkt der Hülle 15, d. h. in der Richtung, in der sein anderes Ende oder der Rand das Fließen des Entwicklers 22 verhindert. Eine vorbestimmte Lücke trennt den Rand des Abstreichmesser 23 und den Umfang der Hülle 15.
Der Zwischenraum 16a ist so groß, um dem Entwickler 22 zu ermöglichen, über den Bereich zirkuliert zu werden, in dem die Magnetkraft der Hülle 15 wirkt.
Die Fläche 14b des Vorsprunges 14a erstreckt sich über eine vorgewählte Länge und ist von der Seite des Tonertrichters 19 zu der Seite der Hülle 15 nach unten geneigt. Es wird angenommen, dass der Träger in dem Zwischenraum 16a über die Lücke zwischen dem zweiten Abstreichmesser 23 und der Hülle 15 fällt, und zwar wegen der Vibration, der unregelmäßigen Magnetfeldverteilung der das magnetische Feld erzeugenden Einrichtung oder örtlicher Erhöhung in dem Tonergehalt des Entwicklers 22. In dem Fall wird der Träger durch die Fläche 14b aufgenommen und zu der Hülle 15 entlang der Fläche 14b bewegt. Als ein Ergebnis hat sich der Träger magnetisch auf der Hülle 15 niedergeschlagen und wird dadurch zu dem Zwischenraum 16a gefördert. Dies verhindert erfolgreich eine Abnahme in der Trägermenge in dem Zwischenraum 16a und befreit dadurch ein Bild von einer unregelmäßigen Dichte in der axialen Richtung der Hülle 15. Die Fläche 14b sollte vorzugsweise eine Neigung α von etwa 5º und Länge l von etwa 2 mm bis 20 mm, bevorzugter 3 mm bis 10 mm haben.
Im Betrieb wird der Toner 18, der aus dem Tonertrichter 19 durch die Rühreinrichtung 21 zugeführt wird, zu dem Entwickler 22, der an der Hülle 15 vorhanden ist, über die Öffnung 20 aufgefüllt. Die Hülle 15 fördert den in den Toner 18 hereingelassenen Entwickler 22 zu dem Zwischenraum 16a. Der Entwickler 2, der in dem Zwischenraum 16a vorhanden ist, wird an der Hülle 15 abgesetzt und zu einer Entwicklungsposition gefördert, wo die Hülle 15 der Trommel 1 gegenüber liegt. An der Entwicklungsposition wird nur der Toner 18 von der Hülle 15 auf die Trommel 1 übertragen, um ein latentes Bild zu entwickeln, das auf der Trommel 1 gebildet wird.
Wie sich der Entwickler 22 während der Bilderzeugung verhält, wird nachstehend beschrieben. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird vorausgesetzt, dass ein Startmittel, das aus nur aus magnetischen Trägerteilchen 22a besteht, in der Entwicklungsvorrichtung 13 eingestellt wird. In dem Falle haben sich die Trägerteilchen 22a, die teilweise magnetisch sind, auf der Hülle 15 abgesetzt und sind teilweise in dem Zwischenraum 16a aufgenommen. Die Teilchen 22a, die in dem Zwischenraum 16a aufgenommen sind, werden in einer Richtung b zirkuliert bei einer Geschwindigkeit, die höher als einschließlich 1 mm/sec ist, und zwar wegen der Magnetkraft, die aus dem Inneren der Hülle 15 wirkt. Eine Schnittstelle X ist zwischen der Fläche des Trägers 22a, der sich auf der Hülle 15 niedergeschlagen hat, und dem Träger 22a, der sich in dem Zwischenraum 16a bewegt, gebildet.
Anschließend, wenn der Toner 18 in den Tonertrichter 19 geflossen ist, wird er zu dem Träger 22a zugeführt, der an der Hülle 15 vorhanden ist, und zwar über die Öffnung 20. Als ein Ergebnis trägt die Hülle 15 den Entwickler 22, der eine Mischung von dem Toner 18 und dem Träger 22a ist.
Der Entwickler 22, der in dem Zwischenraum 16a vorhanden ist, wendet eine Kraft an, die dazu neigt, den Entwickler 22 zu stoppen, der durch die Hülle 15 gefördert wird. Wenn der Toner 18, der an der Fläche des Entwicklers 22 vorhanden ist, der an der Hülle 15 vorhanden ist, zu der Schnittstelle X gebracht wird, verringert sich die Reibung, die zwischen den zwei Teilen des Entwicklers 22 um die Schnittstelle X herum wirkt, und dann verringert sich wieder die Entwicklerförderkraft um die Schnittstelle X herum. Folglich wird die Menge des Entwicklers 22, der gefördert wird, um die Schnittstelle X herum verringert.
Die zwei Teile des Entwicklers 22 verbinden sich miteinander an einem Punkt Y. Die Kraft, die dazu neigt, den Entwickler 22 zu stoppen, wie vorstehend erwähnt wurde, wirkt nicht auf den Entwickler 22 an der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Rotationsrichtung der Hülle 15. Als ein Ergebnis werden der Entwickler 22, der zu dem Punkt Y gefördert wird, und der Entwickler 22, der entlang der Schnittstelle X gefördert wird, aus dem Gleichgewicht herausgebracht, bezüglich der Menge der Förderung. Bei dieser Bedingung kollidieren die zwei Teile des Entwicklers 22 gegeneinander. Folglich, wie in Fig. 11 gezeigt ist, steigt der Punkt Y an, d. h. die Dicke der Entwicklerschicht, die die Schnittstelle X enthält, nimmt zu. Gleichzeitig nimmt die Dicke des Entwicklers 22, der sich weg von dem ersten Abstreichmesser 17 bewegt, folgerichtig zu. Dieser Teil des Entwicklers 22 wird durch das zweite Abstreichmesser 23 abgekratzt.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wenn der Entwickler 22 weg von dem ersten Abstreichmesser 17 bewegt wird, erreicht er einen vorgewählten Tonergehalt, wobei der Zunahmeteil des Entwicklers 22 durch das zweite Abstreichmesser 23 abgekratzt worden ist, und eine Schicht bildet, die die Öffnung 20 schließt. Folglich endet die Auffüllung des Toners 18. In diesem Augenblick wird das Volumen des Entwicklers 22, das in dem Zwischenraum 16a vorhanden ist, wegen der Erhöhung des Tonergehaltes erhöht und verringert den Zwischenraum 16a. Dies verlangsamt die Zirkulation des Entwicklers 22 in der Richtung b.
Der Entwickler 22, der durch das zweite Abstreichmesser 23 abgekratzt worden ist und die Öffnung 20 verschließt, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als einschließlich 1 mm/sec und stößt gegen die Fläche 14b des Vorsprunges 14a, wie durch einen Pfeil c in Fig. 12 angezeigt ist. Die Fläche 14b ist durch einen Winkel α zu der Hülle 15 geneigt und hat eine vorgewählte Länge l, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Deshalb wird der Entwickler 22, der gegen die Fläche 14b stößt, am Fallen in den Tonertrichter 19 gehindert, ungeachtet seiner Bewegung. Dies hält die Menge des Entwicklers 22 konstant und ermöglicht, die Tonerauffüllung zu jeder Zeit automatisch zu steuern.
Eine Reihe von Untersuchungen und Versuchen zeigte, dass, wenn ein Tonergehalt 100% Trägerabdeckverhältnis Tn verleiht, wobei die Teilchengröße des Trägers 22a ebensogut wie andere Faktoren berücksichtigt werden, die ausgewählt werden, die obere Beschränkung des Tonergehaltes zu bilden, wobei gewünschte Bilder erreichbar sind, die frei von Hintergrundverunreinigung und örtlichen Auslassungen sind. Das Trägerabdeckverhältnis Tn wird erzeugt durch:
Tn = (Summe der Bereiche, die durch n Tonerteilchen eingenommen sind/Flächenbereich des Trägerteilchens) · 100 Gl. (1)
Weil ein einzelnes Tonerteilchen einen Bereich von 2( 3)r² einnimmt, während ein einzelnes Trägerteilchen einen Flächenbereich von 4π(R + r)² hat, wobei das Trägerabdeckverhältnis Tn ausgedrückt wird als:
Der Tonergehalt des Entwicklers (Gew.-%) wird verkörpert durch das Gewicht des Toners/(Gewicht des Toners + Gewicht des Trägers) · 100. Für einen allgemeinen Zweck, vorausgesetzt, dass die Träger- und die Tonerteilchen jeweils eine kugelförmige Form haben, und dass eine Bedingung, wobei n Tonerteilchen völlig die Fläche eines einzelnen Trägerteilchens in einer einzelnen Schicht abdecken, und zwar ohne irgendeinen Zwischenraum, ein 100% Abdeckverhältnis verkörpern, wie in Fig. 13A gezeigt ist. Möge die Anzahl von Tonerteilchen, die so ein einzelnes Trägerteilchen abdecken, auf eine beschränkte Anzahl von Tonerteilchen hinweisen. Während das Abdeckverhältnis herkömmlicherweise durch die Ebene-Annäherung oder die Sphären-Annäherung berechnet wurde, führt das Ausführungsbeispiel die Ebene- Annäherung mit einem praktischen Bereich von Verhältnissen im Radius zwischen dem Toner und dem Träger wie folgt aus.
Wie in Fig. 13A gezeigt ist, wird vorausgesetzt, dass die Tonerteilchen 18 und die Trägerteilchen 22a Radien von r bzw. R haben. Wie in Fig. 13B gezeigt ist, ist die Beschränkungsanzahl N von Tonerteilchen bestimmt durch das Dividieren der Fläche einer Kugel, deren Radius (r + R) ist, und zwar durch die Fläche eines einzelnen Parallelogramms DEFG, das eine im Wesentlichen eingenommene Fläche ist:
Ein einzelnes Trägerteilchen und ein einzelnes Tonerteilchen haben ein Gewicht von 4πR³ρc/3 bzw. ein Gewicht von 4πR³ρt/3. Deshalb kann der Tonergehalt C des Entwicklers 22 (Gew.-%) durch die Anzahl n von Tonerteilchen verkörpert werden, die an der Trägerfläche vorhanden sind, und zwar wie folgt:
wo r der Radius der Tonerteilchen (um) ist, R der Radius der Trägerteilchen (um) ist, ρt die genaue spezifische Schwerkraft der Tonerteilchen (g/cm³) ist und ρc die genaue spezifische Schwerkraft der Trägerteilchen (g/cm³) ist.
Durch das Streichen von n aus den Gleichungen (2) und (4) und das Neuordnen von Ihnen, wird erhalten:
Fig. 14A ist eine Skizze, die die Tonerteilchen 18 zeigt, die sich auf den Trägerteilchen 22a abgelagert haben, wenn das Abdeckverhältnis 100% war. Wie gezeigt ist, sind die Tonerteilchen 18 auf dem Trägerteilchen 22a in einer einzigen Schicht abgelagert, ohne irgendeinen Zwischenraum. Fig. 14B ist eine Skizze, die die Tonerpartikel zeigt, die auf den Trägerteilchen 22a abgelagert sind, wenn das Abdeckverhältnis 196% war. Wie zeigt ist, decken die Tonerteilchen 18 das Trägerteilchen 22a in mehreren Schichten ab. Dies wurde durch Versuche bestätigt.
Jedoch ist das Problem mit dem Entwickler, dessen Trägerabdeckverhältnis 100% oder oberhalb ist, dass seine Teilchen in dem Zwischenraum 16a wiederholt gegeneinander reiben. Während die Tonerteilchen 18 durch die Reibung geladen werden, die zwischen ihnen und den Trägerteilchen 22a wirkt, veranlasst das Abdeckverhältnis von 100% oder darüber die Tonerteilchen 18, die Tonerteilchen 18 abzudecken, die bereits die Trägerteilchen 22a abdecken. Als ein Ergebnis reiben die Tonerteilchen 18 gegeneinander und sind teilweise mit der positiven Polarität geladen und teilweise mit der negativen Polarität geladen. Wenn die Tonerteilchen 18 mit der negativen Polarität geladen sind, dann werden sie die positiv geladenen Tonerteilchen 18 am Ablagern auf einem latenten Bild in der erwarteten Weise hindern und werden dadurch Probleme mit sich bringen, einschließlich der Hintergrundverunreinigung.
Wie oben angegeben, ist, wenn ein Tonergehalt ein Abdeckverhältnis kleiner als 100% verleiht, das als die obere Beschränkung des Tonergehaltes ausgewählt worden ist, und wenn ein Entwickler oder Träger von der Ausführung einer derartigen oberen Beschränkung in dem Zwischenraum 16a eingestellt ist, sind gut aussehende Tonerbilder frei von Fehlern erreichbar.
Während der Toner 18 folgerichtig an der Entwicklungsposition verbraucht wird, nimmt der Tonergehalt an der Schnittstelle X ab, mit dem Ergebnis, dass die Tonerförderkraft an der Schnittstelle X zunimmt. Die zunehmende Förderkraft wendet eine Kraft an, die dazu neigt, die verdickte Schicht des Entwicklers 22 zurückzuziehen. Folglich wird der Entwickler 22, der aus der Bedingung gebracht wird, die in Fig. 12 gezeigt ist, in die Bedingung gebracht, die in Fig. 11 gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird die Tonerauffüllung wieder aufgenommen und fortgesetzt, bis der vorgewählte Tonergehalt erreicht ist.
Der Zwischenraum 16a ist breit genug für den Entwickler 22, um sich über den Bereich zu bewegen, in dem die Magnetkraft der Hülle 15 wirkt, wie oben angegeben wurde. Deshalb kann der Entwickler 22 in dem Zwischenraum 16a konstant zirkulieren, und zwar bei einer Geschwindigkeit, die höher ist als einschließlich 1 mm/sec, ohne Rücksicht auf den Tonergehalt von diesem. Bei dieser Bedingung wird der Entwickler 22 von dem ersten Abstreichmesser 17 oder der Entwicklungsposition weg bewegt und der Entwickler 22, der in dem Zwischenraum 16a vorhanden ist, wird durch einen anderen nach und nach ersetzt. Deshalb kann der gesamte Entwickler 22, der in den Zwischenraum 16a geflossen ist, verwendet werden. Dies streut die Beanspruchung, die auf den Entwickler 22 wirkt und hindert dadurch die Schichten der Trägerteilchen am Herunterfallen oder verlangsamt das Ausgeben der Tonerteilchen, d. h. die Haltbarkeit des Entwicklers 22 wird verlängert. Es folgt, dass die Entwicklungsvorrichtung zur Absicherung in der Lage ist, mit einer Miniaturgestaltung, sogar im Hochgeschwindigkeitsbereich, mit einer großen Anzahl von Blättern zurecht zu kommen.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, ist eine Lücke δ1 zwischen dem Vorsprung 14a und der Hülle 15 ausgewählt, größer zu sein als eine Lücke δ2 zwischen dem Rand des zweiten Abstreichmessers 23 und der Hülle 15. Mit dieser Gestaltung ist es möglich, die Auffüllung des Toners 18 mit dem Entwickler 22 zu steuern, der eine dünne Schicht an der Hülle 15 bildet. Es folgt, dass sogar, wenn ein Bild, das zu kopieren ist, eine breite Fläche hat, der Verbrauch des Toners 18 sofort ausgeglichen werden kann. Folglich kann ein derartiges Bild auf einer Anzahl von Blättern kontinuierlich reproduziert werden.
Fig. 16 zeigt eine Modifikation dieses Ausführungsbeispiels. Wie gezeigt ist, wird ein Entwicklerspeicherteil oder ein Behälter 24 anstelle des früheren Behälters 16 verwendet. Der Behälter 24 hat eine Wand 24b, die der ersten Abstreichklinge 17 gegenüber liegt und die zu der Hülle 15 geneigt ist. Die Wand 24b spielt die Rolle des zweiten Abstreichmessers 23. Der Behälter 24 hat ebenfalls einen Zwischenraum 24a, der breit genug ist für den Entwickler 22, um sich über den Bereich zu bewegen, in dem die Magnetkraft der Hülle 15 wirkt.

Zweite weitere Vorrichtung

Unter Bezugnahme auf Fig. 17 ist eine Entwicklungsvorrichtung 32 an einer Seite der Trommel 1 positioniert und enthält hauptsächlich ein Gehäuse 33, eine Entwicklungshülle oder einen Entwicklerträger 34, ein Entwicklerspeicherteil oder einen Entwicklerbehälter 35 und eine erste Abstreichklinge oder ein Regulierteil 36. Das Gehäuse 33 bildet einen Tonertrichter 38, der neuen Toner 37 speichert. Der Entwicklerbehälter 35 ist einstückig mit dem Gehäuse 33 gebildet und bildet einen Zwischenraum 45a. Ein Entwickler 41, d. h. eine Mischung von Toner 37, und Magnetträgerteilchen ist in dem Zwischenraum 45a aufgenommen. Ein Teil 33a ist unterhalb des Behälters 35 positioniert und einstückig mit dem Gehäuse 33 vorgesehen. Die Lücke zwischen dem unteren Ende des Behälters 35 und dem oberen Ende des Teils 33a spielt die Rolle einer Öffnung 39 zum Auffüllen des Toners 37. Eine Rühreinrichtung 40 ist an dem Tonertrichter 38 angeordnet und wird durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung veranlasst, sich zu drehen. Die Rühreinrichtung 40 führt den Toner 37 zu der Öffnung 39 zu, während sie ihn rührt.
Die Hülle 34 ist zwischen der Trommel 1 und dem Tonertrichter 38 positioniert und wird durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung veranlasst, sich zu drehen, und zwar in eine Richtung, die durch einen Pfeil in Fig. 17 angezeigt wird. Ein Magnet ist in der Hülle 34 angeordnet und unbewegbar relativ zu der Entwicklungsvorrichtung 32. Der Magnet hat Pole P1, P2, P3 und P4. Der Pol P1 liegt der Trommel 1 gegenüber, während die Pole P2 und P3 einem Entwicklungsdurchgang gegenüber liegen, der zwischen dem Gehäuse 33 und der Hülle 34 definiert ist. Der Pol 4 liegt dem Zwischenraum 35a gegenüber.
Das erste Abstreichmesser 36 ist an der Seite des Entwicklerbehälters 35 montiert, entgegengesetzt zu der Seite, die an dem Gehäuse 33 montiert ist. Eine vorgewählte Lücke ist zwischen dem Rand des Abstreichmesser 36 und dem Umfang der Hülle 34 vorhanden. Ein zweites Abstreichmesser oder ein Regulierteil 42 ist an seinem einen Ende an dem Entwicklerbehälter 35 in der Nähe der Öffnung 39 montiert. Eine vorgewählte Lücke trennt den Rand des Abstreichmessers 42 und den Umfang der Hülle 34.
Im Betrieb wird der Toner 37, der aus dem Tonertrichter 38 durch die Rühreinrichtung 40 zugeführt wird, zu dem Entwickler 41 aufgefüllt, der an der Hülle 34 vorhanden ist, und zwar über die Öffnung 39. Die Hülle 34 fördert den Entwickler 41, der in den Toner 37 genommen ist, zu dem Zwischenraum 35a. Der Entwickler 41, der in dem Zwischenraum 35a vorhanden ist, wird auf der Hülle 34 niedergeschlagen und zu einer Entwicklungsposition gefördert, wo die Hülle 34 der Trommel 1 gegenüber liegt. An der Entwicklungsposition wird nur der Toner 37 von der Hülle 34 zu der Trommel 1 übertragen, um ein latentes Bild zu entwickeln, das auf der Trommel 1 gebildet wird.
Während des oben genannten Vorganges dreht sich der Entwickler 41, der in dem Zwischenraum 35a vorhanden ist, kontinuierlich in einer Richtung, die durch einen Pfeil in Fig. 18 angezeigt wird. Der Toner 37 wird in den Zwischenraum 35a über die Lücke zwischen dem Rand des zweiten Abstreichmessers 42 und den Umfang der Hülle 34 eingeführt. Die Auffüllung des Toners 37 in den Zwischenraum 35a wird durch den Widerstand (Erhöhung bei Schwerkraft und Volumen) des Entwicklers 41, der in dem Zwischenraum 35a vorhanden ist, bewirkt. Die folgenden Tatsachen wurden durch Versuche herausgefunden. Zuerst wurde der Tonergehalt des Entwicklers 41 gemessen, und zwar während des Veränderns des maximalen Abstandes S zwischen der Innenwand 35b des Zwischenraumes 35a und der Fläche der Hülle 34. Wenn der maximale Abstand S kleiner wurde, dann wurden der Radius r1 der Hülle 34, das Volumen und die Schwerkraft, d. h. der Widerstand des Entwicklers 41 in dem Zwischenraum 35a erhöht, bevor der Vorgabegehalt erreicht wurde, wobei die Tonerauffüllzeit verringert wurde. Folglich wurde die obere Beschränkung des Tonergehaltes erreicht, bevor der Vorgabetonergehalt es unmöglich macht, einen optimalen Tonergehaltbereich auszuführen.
Wenn die Menge des Entwicklers 41 verringert wurde, um ihn in den Zwischenraum 35a fließen zu lassen, und zwar in Übereinstimmung mit der Abnahme in dem Zwischenraum 35a, verfehlt der Entwickler 41, sich zu bewegen, ohne dass die Magnetkraft des Pols P4 geschwächt wird. Wenn die Kraft des Pols P4 verringert wird, bis der Entwickler 41 beginnt, sich zu bewegen, wurde die Kraft des Pols P1 ebenfalls verringert, und zwar für die Erzeugung von Ursachen und der Träger wurde veranlasst, sich auf der Trommel 1 niederzuschlagen. Sogar wenn die Kraft von dem Pol P1 beibehalten würde, würde die Menge des Entwicklers 41, der die erste Abstreichklinge 36 durchläuft, unstabil werden und ein Bild wiedergeben, das unregelmäßig in der axialen Richtung der Hülle 34 ist.
Wie in Fig. 19 gezeigt ist, wird die Menge des Toners 37, die in dem Zwischenraum 35a aufzufüllen ist, durch die Lücke zwischen dem Abstreichmesser 42 und dem Umfang der Hülle 34 bewirkt. Der Tonergehalt des Entwicklers 41 wurde während des Veränderns der oben genannten Lücke gemessen. Wenn die Lücke kleiner war als zweimal eine Lücke DG zwischen dem Rand des Abstreichmessers 36 und dem Umfang der Hülle 34, wurde der Entwickler 41 durch das Abstreichmesser in einer wesentlichen Menge blockiert und veranlasst, überzulaufen. Außerdem war es schwierig für den Toner 37, in den Zwischenraum 35a einzudringen, resultierend aus einer Abnahme im Tonergehalt. Wenn die Lücke zwischen dem Abstreichmesser 42 und der Hülle 34 mehr als sechsmal die Lücke DG war, wurde der Entwickler 41 aufgefunden, unregelmäßig in der Menge in der axialen Richtung der Hülle 34 zu sein, wenn er in den Zwischenraum 35a eingeführt wurde; der Toner 37 wurde in den Entwickler 41 an einigen Abschnitten leicht eingeführt, aber es war an den anderen Abschnitten schwierig vorzunehmen.
Wie in Fig. 20 gezeigt, wurde die Auffüllung des Toners 37 in den Zwischenraum 35a ferner durch eine Position X1 bewirkt, zu der das zweite Abstreichmesser 42 sich in der Höhenrichtung erstreckt. Wenn die Position X1 unterhalb des Mittelpunktes O der Hülle 34 ist, ist die Auffüllposition des Toners 37 abgesetzt und macht die Wiederauffüllung wegen der Schwerkraft schwierig.
Wie in Fig. 21 gezeigt, ist die Bewegung des Entwicklers 41 in dem Zwischenraum 35 auch durch die Kräfte des Magnets bewirkt, der in der Hülle 34 angeordnet ist. Die Bewegung des Entwicklers 41 in dem Zwischenraum 35a wurde beobachtet durch Verändern der Kraft von dem Pol P1, während die Kräfte der Pole P2, P3 und P4 konstant blieben. Wenn die Kraft von dem Pol P1 mehr als einschließlich 1,2-mal so groß als die von dem Pol P4 war (z. B. der Pol P1 wendet eine Kraft von größer als 72,0 Milliteslas an, während der Pol P4 eine Kraft von 60,0 Milliteslas anwendet, bewegt sich der Entwickler 41 aktiv und bewegt sich in einer stabilen Menge weg von dem Abstreichmesser 36.
Fig. 22 zeigt eine Beziehung zwischen der Menge des Trägers, der in dem Entwickler 41 enthalten ist und der oberen Einschränkung des Tonergehaltes. Wie gezeigt ist, hat die Zeitdauer der Auffüllung des Toners 37 in den Zwischenraum 35a und deshalb der Tonergehalt abgenommen, und zwar mit einer Zunahme in der Menge des Trägers, der in den Zwischenraum 35a geflossen ist. Auch die obere Beschränkung des Tonergehalts kann erhöht werden, wenn die Lücke DG zugenommen hat.
Zusammenfassend haben die weiteren Vorrichtungen, die vorstehend beschrieben wurden, verschiedene Vorteile, wie nachstehend aufgezählt wird.
(1) Ein zweites Regulierteil reguliert den Durchgang eines Entwicklers, der in der Menge erhöht wird, während der regulierte Entwickler die Auffüllung von Toner steuert. Als ein Ergebnis kann die Tonerauffüllung, d. h. der Tonergehalt automatisch durch eine einfache Anordnung gesteuert werden.
(2) Ein Tonergehalt, der ein 100% Trägerabdeckverhältnis verleiht, ist ausgewählt, um einen adäquaten Gehalt zu haben. Der Toner, der völlig den Träger abdeckt, hindert die Schichten des Trägers am Abgeschabtwerden und dadurch verlängert sich die Lebensdauer des Entwicklers.
(3) Eine Entwicklerschicht, deren Dicke zu dem Tonerinhalt von ihr passt, ist um eine Öffnung herum gebildet, die zum Auffüllen des Toners verwendet wird. Folglich kann die Tonerauffüllung automatisch gesteuert werden, so dass die Vorrichtung von kleiner Größe und preiswert ist.
(4) Der Entwickler bewegt sich bei einer Geschwindigkeit, die größer als einschließlich 1 mm/sec ist, wenn sich die Schicht an der oben genannten Öffnung bildet. Deshalb kann der Entwickler konstant an dem Wiederauffüllabschnitt gerührt werden. Dies schützt die Ladung des Toners vom Fallen und dadurch werden Bilder von Fehlern befreit.
(5) Ein Zwischenraum, in dem der Entwickler bleibt, ist breit genug für den zu zirkulierenden Entwickler. Dies beschränkt den Tonergehalt in dem oben genannten Zwischenraum in einem vorgewählten Bereich, ohne auf einen Tonergehaltsensor zurückzugreifen.
(6) Der Entwickler, der an dem Auffüllabschnitt vorkommt, wird einheitlich durch ein zweites Regulierteil in der axialen Richtung von einem Entwicklerträger verteilt, der dem Toner ermöglicht, einheitlich aufgefüllt zu werden. Dies befreit Bilder von Unregelmäßigkeit.
(7) Während der Entwickler in dem oben genannten Abschnitt vorhanden ist, wird er einheitlich durch das zweite Regulierteil verteilt, wobei er zu dem Zwischenraum in einer adäquaten Menge zugeführt wird. Dies ermöglicht ebenfalls dem Toner, einheitlich aufgefüllt zu werden und befreit Bilder von Unregelmäßigkeit.
(8) Der Rand des zweiten Regulierteiles ist auf einem höheren Niveau positioniert als der Drehpunkt des Entwicklerträgers. Dies verringert die Beschränkung an der Bewegung des Entwicklers an dem Auffüllabschnitt und ist auf sein Eigengewicht zurückführbar. Als ein Ergebnis kann der Tonergehalt auf der Basis der Menge des Entwicklers gesteuert werden, der durch den Magnetismus bewahrt werden kann.
(9) Die Magnetkraft eines ersten Magnetpols wird so erhöht, um die Bewegung des Entwicklers in dem Zwischenraum zu aktivieren, während er am Ablagern auf dem Träger gehindert wird. Dies sichert gut aussehende Bilder, die frei von Unregelmäßigkeit in der axialen Richtung des Entwicklerträgers sind.
Verschiedene Modifikationen werden nach dem Aufnehmen der Lehren der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann möglich werden, ohne von dem Schutzbereich von ihr abzuweichen.

Claims

1. Entwicklungsvorrichtung, die aufweist:

einen Entwicklerträger (4) zum Fördern eines aus Toner und magnetischen Teilchen bestehenden Entwicklers, der darauf abgelagert ist;

eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (5), die in dem Entwicklerträger angeordnet ist;

ein Regulierteil (6) zum Regulieren einer Menge des Entwicklers, der auf dem Entwicklerträger (4) abgelagert ist;

ein Entwicklerspeicherteil (7), das zwischen dem Entwicklerspeicherteil und dem Entwicklerträger einen Zwischenraum (A) bildet, zum Veranlassen des Entwicklers, der durch das Regulierteil blockiert ist, zu bleiben;

einen Tonerspeicherabschnitt (8), der dem Zwischenraum von einer stromaufwärtigen Seite bezüglich zu einer Richtung, in die der Entwicklerträger den Entwickler zu dem Zwischenraum fördert, benachbart ist, und der mit einer Öffnung (8a) für die Tonerwiederauffüllung gebildet ist, die dem Entwicklerträger gegenüber liegt; und

ein Ausbreitungsverhinderungsteil (7a), um zu verhindern, dass sich der durch das Regulierteil blockierte Entwickler, nach außen in einer axialen Richtung des Entwicklerträgers ausbreitet, wobei sich das Ausbreitungsverhinderungsteil (7a) an einer Seite des Zwischenraumes erstreckt und sich von dem Regulierteil zu einer Position (E) erstreckt, wo der Toner, der über die Öffnung nachgefüllt wird und in Berührung mit dem Entwickler bleibt, der in dem Zwischenraum vorhanden ist, und der Entwickler in dem Zwischenraum sich gegenseitig berühren, und wobei das Ausbreitungsverhinderungsteil zwei Ausbreitungsverhinderungsteile (7a) aufweist, die an beiden Seiten des Zwischenraumes gelegen sind, und wobei ein Bereich von einem Abstand zwischen den zwei Ausbreitungsverhinderungsteilen in einem Bereich (D1) von einem Magnetfeld liegt, das durch die ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (5) erzeugt wird und das auf den Zwischenraum wirkt.

2. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei sich das Ausbreitungsverhinderungsteil (7a) an einer Seite von dem Zwischenraum über eine gesamte Breite des Zwischenraums (A) in die Richtung erstreckt.

3. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die zwei Ausbreitungsverhinderungsteile in einem Bereich eines Abstands dazwischen einen Bereich abgrenzen, in dem der Entwickler in dem Zwischenraum vorhanden ist.

4. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei der Bereich des Abstandes derselbe ist wie der Bereich (D1) des Magnetfeldes.

5. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei der Bereich des Abstands ein Bereich (D2) ist, in dem eine magnetische Kraft des Magnetfelds einheitlich in einer Breitenrichtung ist.

6. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, die ferner einen Verschluss bzw. eine Dichtung (10) aufweist, der bzw. die an einer Fläche des Ausbreitungsverhinderungsteiles eingepasst ist bzw. darauf angebracht ist, das dem Entwicklerträger gegenüber liegt, wobei der Verschluss den Entwicklerträger berührt.

7. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Entwicklerspeicherteil (7) von einem Körper der Vorrichtung entfernbar ist, wobei die Vorrichtung ferner einen Verschluss bzw. eine Dichtung (10) aufweist, der bzw. die entfernbar an dem Entwicklerspeicherteil angebracht ist, das mit dem Entwickler gefüllt ist.

8. Vorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, die ferner ein Gehäuse (2) aufweist, das Vorsprünge (2a) enthält, die von einer Bodenwand des Gehäuses zu einer stromabwärtigen Seite in der Richtung in einer derartigen Weise vorstehen, um zwischen einer Fläche des Ausbreitungsverhinderungsteiles (7a), die dem Entwicklerträger (4) gegenüber liegt, und dem Entwicklerträger dazwischenliegend zu sein.

9. Entwicklungsvorrichtung, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Ausbreitungsverhinderungsteile (7a) ein Paar von Seitenwänden (7a) sind, die von den entgegengesetzten Endabschnitten des Entwicklerspeicherteils bezüglich zu einer Längsrichtung von dem Entwicklerspeicherteil vorstehen und außerhalb von einem wirksamen Entwicklungsbereich positioniert sind, in dem ein Tonerbild effektiv in einer Richtung ausgebildet werden kann, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist; wobei Flächen (7c) von dem Paar von Seitenwänden, die einer Fläche von dem Entwicklerträger gegenüber liegen, von der Fläche durch einen Abstand beabstandet sind, der eine Bewegung des Entwicklers auf dem Entwicklerträger in der Richtung beschränken kann, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in der der Entwicklerträger den Entwickler fördert.

10. Vorrichtung, wie in Anspruch 9 beansprucht, die ferner Verschlüsse bzw. Dichtungen (10) aufweist, die an den Flächen (7c) von dem Paar von Seitenwänden eingepasst sind bzw. darauf angebracht sind und den Entwicklerträger berühren.

11. Vorrichtung, wie in Anspruch 9 beansprucht, wobei das Entwicklerspeicherteil (7) an einem Körper der Vorrichtung entfernbar montiert ist, wobei die Vorrichtung ferner einen Verschluss bzw. eine Dichtung (10) aufweist, der bzw. die entfernbar das Entwicklerspeicherteil abdichtet, das zuvor mit dem Entwickler gefüllt worden ist.

12. Vorrichtung, wie in Anspruch 9 beansprucht, die ferner ein Gehäuse (2) aufweist, das Vorsprünge (2a) enthält, die von einer Bodenwand des Gehäuses zu einer stromabwärtigen Seite in der Richtung in einer derartigen Weise vorstehen, um zwischen einer Fläche (7c) des Ausbreitungsverhinderungsteiles (7a), die dem Entwicklerträger gegenüber liegt, und dem Entwicklerträger (4) dazwischenliegend zu sein.