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1. GEBIET
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung
zum Entwickeln von Bildern, die auf einem Bildhalter gehalten werden,
und ist insbesondere dort anwendbar, wo die Vorrichtung einen Einkomponentenentwickler
verwendet und das zu entwickelnde Bild ein elektrostatisches latentes
Bild ist, das von einem Kopiergerät, einem Drucker usw. erzeugt
wird.
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2. BESCHREIBUNG DER ZUGRUNDE
LIEGENDEN TECHNIK
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Im Allgemeinen ist das folgende Verfahren
zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder, die auf einem
Bildhalter ausgebildet sind, unter Verwendung der Entwicklungsvorrichtung,
wie etwa in einem elektrophotographischen Kopiergerät, das im
Allgemeinen einen nicht magnetischen oder magnetischen Einkomponentenentwickler
(Toner) gebraucht, wohlbekannt. Zunächst berührt ein Schichtdicken-Steuerelement
einen sich drehenden Entwicklerhalter in Längsrichtung in der Entwicklungsvorrichtung,
derart, dass der Entwickler in einer gleichmäßigen dünnen Schicht auf dem Entwicklerhalter
ausgebildet und gleichzeitig, wie für einen Entwicklungsvorgang
erforderlich ist, durch Reibungselektrisierung geladen wird. Diese
dünne Entwicklerschicht
wird zu einer Entwicklungsposition transportiert, bei der der Bildhalter
auf den Entwicklerhalter trifft. Dadurch wird der Entwickler dem
elektrostatischen latenten Bild zugeführt, das auf dem Bildhalter
ausgebildet ist, so dass das latente Bild entwickelt wird.
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In diesem Fall wird der Entwickler,
der sich in der Umgebung der beiden Enden des Entwicklerhalters befindet,
die den nicht vom Bild eingenommenen Flächen des Bildhalters gegenüberliegen,
nicht verbraucht, wobei der Entwickler durch Zerstäuben, das
durch die Drehung des Entwicklerhalters bewirkt wird, nahezu parallel
zur Längsrichtung
des Entwicklerhalters zu beiden Enden des Entwicklerhalters stiebt.
Außerdem
führt dies
zu einer übermäßigen Zufuhr
von Entwickler, die bewirkt, dass der Entwickler in die Vorrichtung
stiebt. Dieses Umherfliegen von Entwickler verursacht dann Verschmutzungsprobleme
in dem Kopiergerät
sowie einen unnötigen
Verbrauch an Entwickler.
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Eine Technologie zur Vermeidung einer
solchen übermäßigen Zufuhr
von Entwicklungsmaterial und zum Schutz der Entwicklungsvorrichtung
vor einer solchen Verschmutzung ist in der ungeprüften, veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 4-62 391 offenbart. Die in diesem
Dokument offenbarte Entwicklungsvorrichtung ist, wie 20 zeigt, mit einem elastischen
plattenartigen Schichtdicken-Steuerelement 101, mit einem
zylindrischen Entwicklerhalter 103 und mit elastischen
Dichtungselementen 102 versehen, die beide Seitenkanten 101a des
Schichtdicken-Steuerelements 101 von der Rückseite
der Vorderkante 101b bedecken. Außerdem bedecken die elastischen
Dichtungselemente 102 Abschnitte auf der Fläche des
Entwicklerhalters 103 nahe den beiden Seitenkanten 101a des
Schichtdicken-Steuerelements 101. Infolgedessen ist die Bewegung
des Entwicklers zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 103 in
einer Achsrichtung parallel zur Mittellinie der Welle des Entwicklerhalters 103 eingeschränkt.
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Wenn die elastischen Dichtungselemente 102 beide
Seitenkanten 101a des Schichtdicken-Steuerelements 101 und
die Fläche
des Entwicklerhalters 103 in der Umgebung dieser Seitenkanten 101a bedecken, wie
oben beschrieben worden ist, um die Bewegung des Entwicklers in
Achsrichtung einzuschränken,
werden beide Seitenkanten 101a des Schichtdicken-Steuerelements 1 direkt
gegen die Fläche
des Entwicklerhalters 1 gepresst. Wenn die Entwicklungsvorrichtung
in diesem Zustand weiterhin benutzt wird, tritt eine lokale Beschädigung in
einem Kontaktbereich zwischen dem Entwicklerhalter 103 und
den beiden Seitenkanten 101a des Schichtdicken-Steuerelements 101 auf.
Diese Beschädigung
lässt einen
Spalt zwischen diesen Einheiten 103 und 101a entstehen,
der zu einer Verschlechterung des Betriebsverhaltens des elastischen
Dichtungselements 102 führt.
Folglich kann die Bewegung des Entwicklers zu den beiden Seitenkanten
des Entwicklerhalters 103 nicht völlig eingeschränkt werden,
wodurch eine überschüssige Zufuhr
und ein Stieben des Entwicklers in Richtung der beiden Kanten 101a hervorgerufen
wird und zu solchen Problemen wie der Verschmutzung in der Entwicklungsvorrichtung
und ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler führt.
Diese Probleme sind besonders offensichtlich, wenn das Schichtdicken-Steuerelement 101 und
der Entwicklerhalter 103 aus Materialien bestehen, die
jeweils mechanische Eigenschaften aufweisen, die erheblich voneinander
abweichen, beispielsweise wenn das Schichtdicken- Steuerelement 101 aus einem
plattenartigen metallischen Material besteht, während der Entwicklerhalter 103 aus
einem walzenartigen Kautschukmaterial besteht.
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Da die Kanten 101c an beiden
Seiten 101a des Schichtdicken-Steuerelements 1 in
Achsrichtung die elastischen Dichtungselemente 102 berühren, wie
in 21 gezeigt ist, entsteht
aus diesem Kontakt folgendes Problem: Jedes der elastischen Dichtungselemente 102 ist
gestuft und der Entwickler tritt aus dem Spalt S aus, der durch
diesen gestuften Abschnitt erzeugt wird, und stiebt zu beiden Enden
des Entwicklerhalters 103.
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Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung
JP-A 4-249 273 (1992) offenbart eine Technologie zur Beseitigung
eines solchen gestuften Abschnitts, der durch das Schichtdicken-Steuerelement 111 erzeugt
ist, durch Aufteilen jedes Dichtungselements 112 in ein
Dichtungselement 112a, das für den Entwicklerhalter 113 verwendet
wird, und in ein Dichtungselement 112b, das für das Schichtdicken-Steuerelement 111 verwendet wird,
wie in 22 gezeigt ist.
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Da in der Entwicklungsvorrichtung,
die in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung JP-A 4-62 391 (1992) offenbart ist,
beide Seitenkanten 101a des Schichtdicken-Steuerelements 101 durch
die elastischen Dichtungselemente 102 begrenzt sind, weicht
außerdem
der Druck, der auf die beiden Seitenkanten 101a des Schichtdicken-Steuerelements
ausgeübt
wird, von dem auf die übrigen
Abschnitte ausgeübten
Druck ab. Infolgedessen wird eine Entwicklerschicht auf dem Entwicklerhalter 103 nicht
gleichmäßig ausgebildet,
so dass sich das Problem ergibt, dass das Kopiergerät Bilder
mit einer ungleichmäßigen Entwicklerdichte
entstehen lässt.
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Außerdem offenbaren die ungeprüften japanischen
Patentanmeldungen JP-A
3-109 587 (1991) und 2-287 471 (1990) Technologien, um die Bewegung
des Entwicklers in jeder anderen als der einen erwarteten Richtung
für die
Zuführung
des Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung mit einem Aufbau
wie oben beschrieben einzuschränken.
Die in JP-A 3-109 587 offenbarte Vorrichtung bildet Dichtungselemente,
die die Bewegung des Entwicklers in jeder anderen als der einen
erwartete Richtung für
die Zuführung
des Entwicklers unter Verwendung von borstigen Dichtungselementen,
wovon jedes aus mehreren Materialarten besteht, einschränken. Die
in JP-A 2-287 471 (1990) offenbarte Vorrichtung ist mit einer dünnen Lage
versehen, um ein Austreten von Entwickler aus einem Entwicklungstank
zu verhindern, wobei diese dünne
Lage mit der äußeren Umfangsfläche des
Entwicklerhalters in dem Entwicklungstank in Kontakt ist und der
Druck, der die dünne Lage
mit der äußeren Umfangsfläche in Kontakt
hält, an
den Endabschnitten der dünnen
Lager höher
als im Mittelabschnitt ist.
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Außerdem offenbart die ungeprüfte japanische
Patentanmeldung JP-A
4-115 271 (1992) einen Stand der Technik, der eine Beschädigung des
Entwicklerhalters oder des Schichtdicken-Steuerelements in der obenbeschriebenen
Entwicklungsvorrichtung verhindert. Im Fall des Schichtdicken-Steuerelements
in dem Entwicklungstank, der für
die in diesem Dokument offenbarte abbildende Vorrichtung vorgesehen
ist, ist die Breite des Schichtdicken-Steuerelements in der Richtung
parallel zur Welle des Entwicklerhalters größer als die Breite des Entwicklerhalters.
Jedoch ist es bei Verwendung irgendeiner der Entwicklungsvorrichtungen
und Entwicklungseinheiten der drei weiter obenbeschriebenen Dokumente
schwierig, eine lokale Beschädigung des
Entwicklerhalters und des Schichtdicken-Steuerelements zu verhindern
und die Bewegung des Entwicklers in jeder anderen als der einen
erwarteten Richtung bei gleichzeitiger Zuführung des Entwicklers einzuschränken.
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US
5,212,521 offenbart eine Entwicklungseinheit mit einer
drehbaren Entwicklungswalze, die an einem Walzenständer drehbar
befestigt ist. An jedem Ende der Walze gibt es eine Dichtungsbaueinheit
mit einem ersten Teil, der den Spalt zwischen der Walze und dem
Ständer
abdichtet, und mit einem zweiten Teil, der den Spalt zwischen einer
dünnen
Klinge, welche die Toner-Schichtdicke auf der Walze begrenzt, und
dem Walzenständer
abdichtet.
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US
5,488,462 offenbart eine Entwicklungsvorrichtung, in welcher
Dichtungselemente an entgegengesetzten Enden einer Entwicklungswalze
jeweils eine Dichtungsfolie in Kontakt mit der Walzenoberfläche und eine
Verkleidung aus einer dünnen
Lage Schwamm, die am Gehäuse
der Vorrichtung haftet, umfassen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung hat die Schaffung einer
Entwicklungsvorrichtung zum Ziel, die Bilder mit einer gleichmäßigen Entwicklerdichte
erzeugen kann, dadurch dass eine gleichmäßige Schicht Entwickler, ohne
einen Entwicklerhalter oder ein Schichtdicken-Steuerelement zu beschädigen, gebildet
wird.
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Die Erfindung hat außerdem zum
Ziel, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die im Stande ist, Probleme
wie eine Verschmutzung durch Stieben von Entwickler in der Vorrichtung
sowie einen unnötigen
Verbrauch an Entwickler zu verringern, während gleichzeitig der Entwicklerhalter
und das Schichtdicken-Steuerelement vor einer Beschädigung geschützt werden
und eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler zu den beiden Enden des Entwicklerhalters vermieden
wird.
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Unter einem ersten Aspekt schafft
die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln von Bildern,
die auf einem Bildhalter gehalten werden, mit: einem Entwicklerhalter
zum Halten eines Entwicklermaterials und zum Transportieren des
Entwicklers an eine Entwicklungsposition, an der der Entwicklerhalter
dem Bildhalter zugewandt ist; einem Schichtdicken-Steuerelement,
das zwischen der Fläche
des Entwicklerhalters und einem an eine Vorderkante des Dickensteuerelements
angrenzenden Flächenabschnitt
einen Gleitkontakt herstellt, um so auf der Fläche des Entwicklerhalters eine
Schicht aus dem Entwicklermaterial zu bilden; und einer Dichtungsbaueinheit,
die ein Paar elastischer Dichtungselemente enthält, die so beschaffen sind,
dass sie mit der Fläche
des Entwicklerhalters an Positionen, die in einer Richtung quer
zur Richtung der Bewegung der Fläche
relativ zu dem Schichtdicken Steuerelement beabstandet sind, einen
Gleitkontakt herstellen, um das der Fläche zugeführte Entwicklermaterial im
Wesentlichen einzuschließen,
um es auf einen zwischen den Dichtungselementen definierten Bereich
einzuschränken,
wobei jedes der elastischen Dichtungselemente aus ersten und zweiten
Dichtungselement-Abschnitten aufgebaut ist, die eine verhältnismäßig hohe
bzw. eine verhältnismäßig niedrige
Elastizität
besitzen, wobei die ersten Dichtungselement-Abschnitte in der Querrichtung näher als
die zweiten Dichtungselement-Abschnitte bei dem Bereich angeordnet
sind.
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Unter einem zweiten Aspekt schafft
die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln von Bildern,
die an einem Bildhalter gehalten werden, mit: einem Entwicklerhalter
zum Halten eines Entwicklermaterials und zum Transportieren des
Entwicklers an eine Entwicklungsposition, an der der Ent wicklerhalter
dem Bildhalter zugewandt ist; einem Schichtdicken-Steuerelement,
das zwischen einer Fläche
des Entwicklerhalters und einem an eine Vorderkante des Dickensteuerelements
angrenzenden Flächenabschnitt
einen Gleitkontakt herstellt, um so auf der Fläche des Entwicklerhalters eine
Schicht aus dem Entwicklermaterial zu bilden; und einer Dichtungsbaueinheit,
die ein Paar elastischer Dichtungselemente enthält, die so beschaffen sind,
dass sie mit der Fläche
des Entwicklerhalters an Positionen, die in einer Richtung quer
zur Richtung der Bewegung der Fläche
relativ zu dem Schichtdicken-Steuerelement beabstandet sind, einen
Gleitkontakt herstellen, um das Entwicklermaterial, das der Fläche zugeführt wird,
im Wesentlichen einzuschließen,
um es auf einen zwischen den Dichtungselementen definierten Bereich
einzuschränken,
wobei jedes der elastischen Dichtungselemente aus ersten und zweiten
Dichtungselement-Abschnitten aufgebaut ist, die eine verhältnismäßig hohe
bzw. eine verhältnismäßig geringe
Elastizität
besitzen, wobei die ersten Dichtungselement-Abschnitte stromaufseitig
zu den zweiten Dichtungselement-Abschnitten
in Bezug auf die Beförderungsrichtung des
Entwicklers angeordnet sind.
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Gemäß dem ersten und dem zweiten
Aspekt der Erfindung schränken
die ersten Dichtungselement-Abschnitte mit hoher Elastizität die Bewegung
des Entwicklers zu beiden Seiten des Entwicklerhalters ein und die
zweiten Dichtungselement-Abschnitte mit geringer Elastizität wischen
den Entwickler weg, der nicht von den anderen Dichtungselement-Abschnitten
eingeschränkt
werden kann, so dass die Bewegung des Entwicklers zu beiden Seiten
des Entwicklerhalters eingeschränkt
wird und es möglich
ist, Probleme, wie etwa eine Verschmutzung durch Stieben des Entwicklers
in die Vorrichtung oder einen unnötigen Verbrauch an Entwickler,
wirksamer zu vermeiden. Außerdem
kann die Entwicklungsvorrichtung die Bewegung des Entwicklers zu
beiden Enden des Entwicklerhalters auch dann einschränken, wenn
die Partikel des Entwicklers feiner sind, so dass feinere Bildauflösungen der
Bilder gemeistert werden können.
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Die zweiten Dichtungselement-Abschnitte
mit geringer Elastizität
könnten
aus einem Fasermaterial hergestellt sein. In diesem Fall wischt
der faserelastische Dichtungselement-Abschnitt mit geringer Elastizität den Entwickler,
der nicht durch den Dichtungselement-Abschnitt hoher Elastizität zurückgehalten
werden kann, weg, so dass der Entwickler, der nicht von diesem letzteren
Dich tungselement-Abschnitt zurückgehalten werden
kann, wirksamer weggewischt werden kann. Es ist folglich möglich, den
Transport des Entwicklers zu den beiden Enden der Entwicklungsvorrichtung
wirksamer einzuschränken.
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Des Weiteren könnte die Entwicklungsvorrichtung
enthalten: ein rückseitiges
elastisches Dichtungselement, das an der Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements
vorgesehen ist und mit den inneren Seitenkanten der elastischen
Dichtungselemente, die an den Bereich angrenzen, in Kontakt ist,
wobei der Entwickler durch das rückseitige
elastische Dichtungselement und die elastischen Dichtungselemente
eingeschlossen ist. Mit diesem Aufbau kann die Entwicklungsvorrichtung
den Entwicklerhalter und das Schichtdicken-Steuerelement vor einer
Beschädigung
schützen.
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Das rückseitige elastische Dichtungselement
hat vorzugsweise eine geringere Härte als die elastischen Dichtungselemente.
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In den Ausführungsformen sind die elastischen
Dichtungselemente so beschaffen, dass sie sowohl das Schichtdicken-Steuerelement
als auch den Entwicklerhalter berühren, wobei eine Breite des
Schichtdicken-Steuerelements in der Querrichtung größer als
eine Breite des Entwicklerhalters in der Querrichtung ist und die
Innenseitenkanten der Dichtungselemente, die dem Bereich benachbart
sind, jeweils innerhalb der Seitenkanten des Entwicklerhalters positioniert
sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, sowohl zu verhindern,
dass die beiden Seitenkanten des Schichtdicken-Steuerelements die
Fläche
des Entwicklerhalters direkt berühren,
als auch den Entwicklerhalter und das Schichtdicken-Steuerelemente
vor einer lokalen Beschädigung
zu bewahren. Folglich ist es möglich,
Probleme, wie ein Zerstäuben
des Entwicklers, das durch eine solche Beschädigung hervorgerufen wird,
zu verhindern.
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Die Innenseitenkanten der Dichtungselemente
könnten
auf die Seitenkanten einer vorgegebenen Bildfläche auf dem Bildhalter ausgerichtet
sein.
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Die elastischen Dichtungselemente
könnten
so beschaffen sein, dass sie sowohl mit der Vorderkante des Schichtdicken-Steuerelements
als auch mit dem Entwicklerhalter in Kontakt sind, wobei beide Seitenkanten
des Schichtdicken-Steuerelements
außerhalb
der Seitenkanten des Entwicklerhalters oder an den gleichen Positionen
wie die Seitenkanten des Entwicklerhalters angeordnet sind, wobei
die elastischen Dichtungselemente so beabstandet sind, dass die
Entfernung zwischen ihren Innenseitenkanten gleich der Breite einer vorgegebenen
Bildfläche
auf dem Bildhalter oder etwas größer als
diese ist, und wobei die Innenseitenkanten der Dichtungselemente
innerhalb der jeweiligen Seitenkanten des Entwicklerhalters angeordnet
sind. Da in diesem Fall die beiden Seitenkanten des Schichtdicken-Steuerelements
die Fläche
des Entwicklerhalters nicht direkt berühren, ist es auch möglich, den
Entwicklerhalter und das Schichtdicken-Steuerelement vor lokalen Beschädigungen,
die bei einer gegenseitigen Berührung
auftreten, zu bewahren. Folglich kann die Entwicklungsvorrichtung
sowohl das Problem, das durch derartige lokale Beschädigungen
verursacht wird, als auch das Problem, das durch ein Zerstäuben von
Entwickler verursacht wird, vermeiden.
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Der erste Dichtungselementabschnitt
jedes der Dichtungselemente wird vorzugsweise mit einem Druck gegen
den Entwicklerhalter gepresst, der größer als der Druck ist, mit
dem der zweite Dichtungselementabschnitt gegen das Schichtdicken-Steuerelement
gepresst wird.
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In diesem Fall ist das Dichtungselement
unter starkem Druck mit dem Entwicklerhalter in Kontakt, um eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler zu dem Entwicklerhalter zu unterbinden und die Bewegung
des Entwicklers zu den beiden Enden des Entwicklerhalters zu verhindern.
Andererseits ist das Dichtungselement unter schwachem Druck mit
dem Schichtdicken-Steuerelement in Kontakt, um dessen Verformung
zu vermeiden. Folglich kann das Schichtdicken-Steuerelement den
Entwicklerhalter unter Kontaktbedingungen berühren, die so festgelegt sind,
dass die Entwicklungsschicht stabilisiert wird und Störungen des
Bildes vermieden werden.
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Die Innenseitenkanten der Teile jedes
Dichtungselements in Kontakt mit dem Entwicklerhalter könnten geneigt
sein, um den Entwickler auf dem Entwicklerhalter nach innen in den
Bereich zu leiten. In diesem Fall ist es möglich, die Bewegung des Entwicklers
zu den beiden Enden des Entwicklerhalters sicher einzuschränken.
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Die Entwicklungsvorrichtung könnte des
Weiteren einen Entwicklungstank für die Aufbewahrung des Entwicklermaterials
umfassen, wobei der Entwicklungstank den Entwicklerhalter, das Schichtdicken-Steuerelement
und die Dichtungselemente trägt
und eine Öffnung
aufweist, die in einem dem Bildhalter zugewandten Abschnitt ausgebildet
ist, und die Dichtungsbaueinheit ein weiteres Dichtungselement enthalten
könnte,
das zwischen dem Entwicklerhalter und einem Abschnitt um die Öffnung,
die an einer Innenwand des Entwicklungstanks vorgesehen ist, angeordnet
ist, um ein Entweichen von Entwickler aus dem Entwicklungstank zu verhindern.
In diesem Fall sind die Dichtungselemente so angeordnet, dass sie
einen Spalt zwischen dem Entwicklerhalter und dem Entwicklungstank
sowie einen Spalt zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement und dem
Entwicklungstank überdecken,
so dass ein Austreten von Entwickler verhindert werden kann. Folglich
ist es nicht erforderlich, besondere Dichtungen vorzusehen, und
dementsprechend kann die Anzahl an Elementen verringert und die
Montage vereinfacht werden.
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Des Weiteren könnte die Entwicklungsvorrichtung
umfassen: einen Entwicklungstank für die Aufbewahrung des Entwicklermaterials,
wobei der Entwicklungstank den Entwicklerhalter, das Schichtdicken-Steuerelement
und die Dichtungselemente trägt,
wobei Endabschnitte des Schichtdickensteuerelements in der Querrichtung
an einer Rückseite
davon an dem Entwicklungstank angeklebt sind, wobei diese Rückseite
der Fläche
gegenüberliegt,
mit der das Schichtdicken-Steuerelement mit dem Entwicklerhalter
in Kontakt ist.
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Das Schichtdicken-Steuerelement könnte unter
Verwendung eines doppelseitigen Klebebands an den Entwicklungstank
angeklebt sein. In diesem Fall wird im Vergleich zu einem Fall,
in dem ein Klebstoff verwendet wird, um das Schichtdicken-Steuerelement
zu befestigen, der Befestigungsschritt einfach und die Nachgiebigkeit
der Klebung ist deutlich verbessert.
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In einer Ausführungsform könnte die
Härte an
beiden Enden des Entwicklerhalters in der Querrichtung geringer
als jene in einem mittigen Abschnitt sein, mit dem das Schichtdicken-Steuerelement
gegen den Entwicklerhalter gepresst wird.
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In einer weiteren Ausführungsform
beträgt
die Härte
des Entwicklerhalters 40° oder
weniger (japanische Industrienorm K6301) und das Schichtdicken-Steuerelement
ist gegen den Entwicklerhalter gepresst.
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Unter Verwendung eines solchen Entwicklerhalters,
dessen Härte
geringer als der spezifizierte Wert ist oder dessen Härte an den
beiden Enden des Entwicklerhalters in Längsrichtung in Bezug auf die
Härte des Mittelabschnitts
geringer ist, kann eine Zunahme der Reibung zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement und
dem Entwicklerhalter verhindert werden. Folglich wird eine Zunahme
des Drehmoments, die durch eine stärkere Reibung verursacht wird,
unterbunden, so dass der Antrieb des Entwicklerhalters nicht belastet
wird. Es ist folglich möglich,
das Antriebsmoment des Motors, der als Antrieb verwendet wird, zu
verringern, das Drehmoment der gesamten abbildenden Vorrichtung
zu verringern und einen preiswerten Motor als Antrieb zu verwenden.
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In einer Ausführungsform ist das Schichtdicken-Steuerelement
in Querrichtung in einem Mittelabschnitt zum Entwicklerhalter gebogen
und die beiden Enden des Schichtdicken-Steuerelements in der Querrichtung
sind so angeordnet, dass sie vom Entwicklerhalter entfernt sind.
In diesem Fall vergrößert sich
die Kontaktfläche
zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement und dem Entwicklerhalter,
so dass das Schichtdicken-Steuerelement über einen weiten Bereich gleichmäßig gegen
den Entwicklerhalter gepresst werden kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Andere und weitere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung deutlicher werden, die auf die Zeichnung Bezug nimmt,
worin:
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1 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung
DA1 in einer ersten Ausführungsform
ist;
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2 eine
Seitenansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA1 in
der ersten Ausführungsform
ist;
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3 eine
Perspektivansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA1
in der ersten Ausführungsform
ist;
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4 eine
Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung DA2 in
einer zweiten Ausführungsform
ist;
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5 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungs vorrichtung
DA3 in einer dritten Ausführungsform
ist;
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6 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung
DA4 in einer vierten Ausführungsform
ist;
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7 eine
Perspektivansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA4
in der vierten Ausführungsform
ist;
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8 eine
Seitenansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA4 in
der vierten Ausführungsform
ist;
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9 eine
horizontale Querschnittansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung
DA4 in der vierten Ausführungsform
ist;
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10 eine
Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung DA5 in
einer fünften
Ausführungsform
ist;
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11 eine
Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung DA6 in
einer sechsten Ausführungsform
ist;
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12 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung
DA7 in einer siebten Ausführungsform
ist;
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13 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung
DA8 in einer achten Ausführungsform
ist;
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14 eine
Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung DA9 in
einer neunten Ausführungsform
ist;
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15 eine
schematische vertikale Querschnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung
DA10 in einer zehnten Ausführungsform
ist;
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16 eine
Perspektivansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA10
in der zehnten Ausführungsform
ist;
-
17 eine
Seitenansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA10 in
der zehnten Ausführungsform
ist;
-
18 eine
Draufsicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung DA11 in
einer elften Ausführungsform
ist;
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19A und 19B Formen eines Schichtdicken-Steuerelements 71 zeigen,
bevor und nachdem der Entwicklerhalter 3 in die Entwicklungsvorrichtung
DA11 in der elften Ausführungsform
eingebaut worden ist;
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20 eine
Perspektivansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung des
Standes der Technik ist, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
JP-A 4-62 391 (1992) offenbart ist;
-
21 eine
Querschnittansicht der Entwicklungsvorrichtung des Standes der Technik
ist, die in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung JP-A
4-62 391 (1992) offenbart ist;
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22 eine
Querschnittansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung des
Standes der Technik ist, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
JP-A 4-249 273 (1992) offenbart ist.
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Die zweite, dritte, sechste, siebte
und achte Ausführungsform
(DA2, DA3, DA6, DA7, DA8) sind Ausführungsformen der Erfindung.
Die anderen hier dargestellten Ausführungsformen bilden den Hintergrund,
um das Verständnis
der zuvor genannten Ausführungsformen
der Erfindung zu erleichtern und um bestimmten Merkmale, die in
den Ausführungsformen
der Erfindung Anwendung finden können,
zu erläutern.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug auf die Zeichnung werden
nun die den Hintergrund bildenden Ausführungsformen sowie die bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine schematische vertikale Querschnittansicht einer Struktur einer
Entwicklungsvorrichtung DA1 in einer ersten Ausführungsform. Die 2 und 3 sind eine Seitenansicht und eine Perspektivansicht
des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA1. Zunächst wird
eine schematische Konfiguration der Entwicklungsvorrichtung DA1
mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung
DA1 ist beispielsweise für
einen elektrophotographischen Laserdrucker verwendbar. Die Entwicklungsvorrichtung
DA1 umfasst ein Schichtdicken-Steuerelement 1, ein Paar
elastischer Dichtungselemente 2 mit zwei Enden, einen Entwicklerhalter 3,
einen Entwicklerbehälter 4,
ein rückseitiges
elastisches Dichtungselement 7, ein oberes Dichtungselement 8 und
ein unteres Dichtungselement 9. Der Entwicklerbehälter 4 speichert
einen Entwickler D. Der Entwicklerbehälter 4 hat eine Öffnung 11.
In den 2 und 3 sind der Entwicklerbehälter 4 sowie
das obere Dichtungselement 8 und das untere Dichtungselement 9 weggelassen.
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Der zylindrische Entwicklerhalter 3 ist
an der Öffnung 11 des
Entwicklerbehälters 4 so
angeordnet, dass der Entwickler D sachgerecht nach und nach auf
die Oberfläche
des Halters 3 abgegeben wird. Der Entwicklerhalter 3 ist
beispielsweise aus einem leitfähigen
Kautschukmaterial gebildet. Der Entwickler D ist beispielsweise
ein Toner mit einer hohen Beständigkeit,
dessen durchschnittliche Partikelgröße ungefähr 15 μm beträgt.
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Der Entwicklerhalter 3 ist
so angeordnet, dass seine Fläche
der Seitenfläche
des Bildhalters 5, der in dem Laserdrucker vorgesehen ist,
zugewandt ist und ein Teil seiner Oberfläche den Bildhalter 5 berührt oder nahezu
berührt.
Eine Position, an welcher der Entwicklerhalter 3 den Bildhalter 5 berührt oder
nahezu berührt, wird
als Entwicklungsposition DP bezeichnet. Der Bildhalter 5 ist
beispielsweise aus einer lichtempfindlichen Trommel oder aus einem
lichtempfindlichen Gurt gebildet und wird in Richtung des Pfeils
AR1 gedreht. An einer Position, an der die beiden Enden des Entwicklerhalters 3 in
Längsrichtung
der Umfangsfläche
gegenüberliegen
und die sich in der Nähe
einer Öffnung 10 in
dem Entwicklerbehälter 4 befindet,
sind zwei Enden aufweisende elastische Dichtungselemente 2 angeordnet,
die benutzt werden, um zu verhindern, dass der Entwickler D im Überschuss
zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 geliefert wird.
Die Längsrichtung
ist parallel zur Welle des Entwicklerhalters 3 und liegt
quer zu der Richtung, in welcher der Entwicklerhalter 3 den Entwickler
D zuführt,
d. h. dazu rechtwinklig.
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Der Entwicklerhalter 3 ist
an seinen entgegengesetzten Enden drehbar gelagert, beispielsweise
mittels einer Welle 21, und wird mit einer Geschwindigkeit
in Richtung des Pfeils AR2 gedreht, wobei die Geschwindigkeit so
festgelegt ist, dass der Entwickler D, der vom Entwicklerbehälter geliefert
wird, auf seiner Oberfläche
gehalten wird und die Entwicklungsposition DP mit Entwickler D aufgefrischt
wird. Somit wird auf der Oberfläche
des Bildhalters 5 ein elektrostatisches latentes Bild ausgebildet.
Die Entwicklungsvorrichtung DA1 macht das elektrostatische latente
Bild unter Verwendung des Entwicklers D sichtbar, der mittels des
Entwicklerhalters 3 der Entwicklungsposition DP zugeführt worden
ist, um ein entwickeltes Bild zu erzeugen.
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Stromabseitig der Entwicklungsposition
DP in der Drehrichtung AR2 des Entwicklerhalters 3 des
Entwicklerbehälters 4 ist
das Schichtdicken-Steuerelement 1 angeordnet. Wie die 2 und 3 zeigen, ist eine Vorderkante 22 auf
der Fläche
des Schichtdicken-Steuerelements 1 oder ein Abschnitt in
der Umgebung der Vorderkante 22 so angeordnet, dass die
zwei Enden aufweisenden elastischen Dichtungselemente 2,
die an den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 vorgesehen
sind, nicht berührt
werden.
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An der Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements 1 ist
ein rückseitiges
elastisches Dichtungselemente 7 so angeordnet, dass die
seitlichen Endflächen
des rückseitigen
Dichtungselements 7 die seitlichen Endflächen der
zwei Enden aufweisenden elastischen Dichtungselemente 2 des
Entwicklerhalters 3 berühren. Das
rückseitige
elastische Dichtungselement 7 und die zwei Enden aufweisenden
Dichtungselemente 2 wirken zusammen, um den Entwickler
D einzuschließen.
-
Da die elastischen Dichtungselemente 2 und 7 derart
angeordnet sind, werden die beiden Enden 23 des Schichtdicken-Steuerelements 1 nicht
direkt von der Rückseite
von den zwei Enden aufweisenden elastischen Dichtungselementen 2 des
Entwicklerhalters 3 gepresst. Folglich ist der Entwicklerhalter 3 gegen
eine lokale Beschädigung
geschützt
und dementsprechend wird der Entwickler nicht im Übermaß zugeführt. Das hat
zur Folge, dass sowohl eine durch Zerstäuben des Entwicklers im Innenraum
verursachte Verschmutzung der Entwicklungsvorrichtung als auch andere
Probleme, wie ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler usw., vermieden werden.
-
Das Schichtdicken-Steuerelement 1 führt den
vom Entwicklerbehälter 4 gelieferten
Entwickler D zwangsläufig
so auf die Oberfläche
des Entwicklerhalters 3, dass eine dünne Entwicklerschicht T auf
der Oberfläche
des Entwicklerhalters
3 gebildet wird.
-
Das obere Dichtungselement 8 dichtet
zwischen dem Entwicklerbehälter 4 und
dem oberen Abschnitt des Schichtdicken-Steuerelements 1.
Das untere Dichtungselement 9 dichtet zwischen dem Entwicklerbehälter 4 und
dem unteren Abschnitt des Schichtdicken-Steuerelements 1.
-
In der ersten Ausführungsform
hat die Entwicklungsvorrichtung DA1 folgenden konkreten Aufbau:
Das Schichtdicken-Steuerelement 1 ist aus einer Platte
rostfreien Stahls mit einer Dicke von 0,1 mm gebildet. Das Schichtdicken-Steuerelement 1 ist
an dem Entwicklerbehälter 4 so
befestigt, dass die Vorderkante 22 oder ein Abschnitt in
der Umgebung der Vorderkante 22 des Schichtdicken-Steuerelements 1 durch
die ihr bzw. ihm eigene Federkraft gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst
wird. Der Abstand zwischen dem Abschnitt des Schichtdicken-Steuerelements 1,
der auf dem Entwicklerbehälter 4 befestigt
ist, und dem Abschnitt des Schichtdicken-Steuerelements 1 in
Kontakt mit dem Entwicklerhalter 3 beträgt etwa 3 bis 10 mm, wobei
die Biegung etwa 1 mm beträgt.
Da das Schichtdicken-Steuerelement 1 mit einer solchen
gleichmäßigen Kraft
gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst wird, können die
Dicke der dünnen
Entwicklerschicht T und die Ladung des Entwicklers stabil gehalten
werden.
-
An beiden Enden des Entwicklerhalters 3 ist
ein Paar elastischer Dichtungselemente 2, die zwei Enden aufweisen,
wie weiter oben beschrieben angeordnet, um eine überschüssige Zufuhr von Entwickler
D zu den beiden Enden der Umfangsfläche des Entwicklerhalters 3 zu
vermeiden. Jede Innenseitenkante der zwei Enden aufweisenden elastischen
Dichtungselemente 2 ist (bei Betrachtung von einer Seite
der Entwicklungsvorrichtung DA1) zwischen einer Seitenkante des
Entwicklerhalters 3 und einer Seitenkante einer Bildfläche auf dem
Bildhalter, wo die elektrostatischen latenten Bilder erzeugt werden,
angeordnet, so dass die Dichtungselemente 2 in Kontakt
mit der Fläche
des Entwicklerhalters 3 und der Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements 1 sind.
-
Außerdem ist das rückseitige
elastische Dichtungselement 7 an der Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements 1 festgeklebt.
Beide Enden des rückseitigen
elastischen Dichtungselements 7 sind unter einem bestimmten
Druck mit den seitlichen Enden der zwei Enden aufweisenden elastischen
Dichtungselemente
2 in Kontakt. Konkreter ausgedrückt ist
das rückseitige
elastische Dichtungselement 7 aus weichelastischem Urethan-Schwamm
mit einem doppelseitigen Klebeband auf die Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements 1 geklebt.
Andererseits sind die zwei Enden aufweisenden elastischen Dichtungselemente 2 aus
Mokett gebildet, der ein bestimmtes Federungsvermögen aufweist.
Die zwei Enden aufweisenden elastischen Dichtungselemente 2 werden
an ihren einander zugewandten Seiten durch Vorsprünge 11 im
Entwicklerbehälter 4 gehalten.
-
Die auf dem Entwicklerhalter 3 ausgebildete
dünne Entwicklerschicht
T wird für
die Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder auf dem Bildhalter 5 verwendet,
nachdem sie zu einer Position oder in die Nähe der Position geführt worden
ist, wo der Bildhalter 5 den Entwicklerhalter 3 berührt, d.
h. die Entwicklungsposition DP. In der ersten Ausführungsform
wird eine Spannung, welche die gleiche Polarität wie die Ladespannung der
dünnen
Entwicklerschicht T aufweist, an den Entwicklerhalter 3 angelegt,
um einen Potentialunterschied zum Potential des elektrostatischen
latenten Bildes, das auf dem Bildhalter 5 erzeugt wird,
zum Entwickeln den Bildes zu nutzen. Damit wird die Erläuterung
des konkreten Aufbaus der Entwicklungsvorrichtung DA1 beendet.
-
Nachfolgend werden die Entwicklungsvorrichtungen
DA2 und DA3 in der zweiten und der dritten Ausführungsform mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. Jede der Entwicklungsvorrichtungen
DA2 und DA3 in der zweiten und der dritten Ausführungsform enthält Teile,
die den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen wie jene der
Entwicklungsvorrichtung DA1 in der ersten Ausführungsform aufweisen. Diese
Teile sind in der zweiten und der dritten Ausführungsform alle genauso wie
in der ersten Ausführungsform
positioniert und angeordnet. In der folgenden Erläuterung
werden Teile, die jenen in der Entwicklungsvorrichtung DA1 der ersten
Ausführungsform
gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre
Erläuterung
wird weggelassen, um eine unnötige
Wiederholung zu vermeiden. In 4 sind
der Entwicklerbehälter 4 sowie
das obere Dichtungselement 8 und das untere Dichtungselement 9 weggelassen.
-
Die Entwicklungsvorrichtung DA2 in
der zweiten Ausführungsform
wird mit Bezug auf 4 (eine
Seitenansicht) beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung DA2 unterscheidet
sich von der Entwicklungsvorrichtung DA1 in der ersten Ausführungsform
darin, dass ein Paar zwei Enden aufweisender elastischer Dichtungselementen 2 in
der DA1 durch ein Paar zwei Enden aufweisender Dichtungselementen 27 ersetzt
worden ist, die jeweils die nachfolgend angegebene Struktur besitzen.
Die übrigen
Elemente sind in beiden Ausführungsformen
gleich.
-
Jedes Paar zwei Enden aufweisender
elastischer Dichtungselemente 27 ist aus zwei Typen von
Dichtungselementen 27a und 27b gebildet, die längs der-
Breitenrichtung des Entwicklerhalters 3 angeordnet sind und
jeweils eineunterschiedliche Elastizität aufweisen. Obwohl beide Dichtungselemente 27a und 27b zu
beiden Enden des Entwicklerhalters 3 elastisch sind, ist
die Elastizität
des Dichtungselements 27a größer eingestellt als jene des
Dichtungselements 27b.
-
Konkret ist in der zweiten Ausführungsform
das innere Dichtungselement 27a aus feststoffartigem Kautschuk
mit einer Härte
von 40° gebildet,
während
das äußere Dichtungselement 27b an
beiden Enden des Entwicklerhalters 3 aus Urethan-Schwamm
mit einer Härte
von 10° gebildet
ist, so dass ein Elastizitätsunterschied
zwischen den Dichtungselementen 27a und 27b erzeugt
wird.
-
Folglich wird der Entwickler D, der
sich in Richtung der beiden Enden des Entwicklerhalters 3 bewegt, erst
einmal durch das Dichtungselement 27a mit hoher Elastizität eingeschränkt. Dann
wird der Entwickler D, der nicht durch das Dichtungselement 27a eingeschränkt werden
kann, vom Dichtungselement 27b, das eine geringe Elastizität aufweist,
weggewischt. Folglich wird der Entwickler D so begrenzt, dass er
nicht im Übermaß zu beiden
Enden des Entwicklerhalters 3 geliefert wird.
-
Da die Entwicklungsvorrichtung DA2
einen solchen Aufbau hat, wird der Entwicklerhalter 3 wirksamer vor
einer übermäßigen Zufuhr
von Entwickler bewahrt und dementsprechend wird verhindert, dass
die Entwicklungsvorrichtung DA3 durch Zerstäuben von Entwickler in ihrem
Inneren verschmutzt wird, und ein unnötiger Verbrauch an Entwickler
wird wirksamer unterbunden.
-
Wenn das weniger elastische Dichtungselement 27b aus
einem Faserdichtungselement gebildet ist, kann der Entwickler wirksamer
weggewischt worden, wodurch ein Verschmutzen der Entwicklungsvorrichtung durch
Zerstäuben von
Entwickler in ihrem Inneren und ein unnötig hoher Verbrauch an Entwickler
vermieden werden.
-
Als Nächstes wird die Entwicklungsvorrichtung
DA3 in der dritten Ausführungsform
mit Bezug auf 5 (eine
vertikale Querschnittansicht) beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung
DA3 unterscheidet sich von der Entwicklungsvorrichtung DA1 in der
ersten Ausführungsform
darin, dass ein Paar zwei Enden aufweisender elastischer Dichtungselemente 2 in
der DA1 durch ein Paar zwei Enden aufweisender elastischer Dichtungselemente 28 ersetzt
worden ist, die jeweils die nachfolgend angegebene Struktur besitzen.
Die übrigen Elemente
sind in beiden Ausführungsformen
gleich.
-
Jedes Paar der zwei Enden aufweisenden
elastischen Dichtungselemente 28 ist aus zwei Typen von Dichtungselementen 28a und 28b gebildet,
die längs
der Umfangsfläche
des Entwicklerhalters 3 angeordnet sind und jeweils eine
unterschiedliche Elastizität
aufweisen. Jedes der Dichtungselemente 28a und 28b ist
so angeordnet, dass es die Umfangsfläche des Entwicklerhalters 1 berührt. Die
Elastizitäten
der Dichtungselemente 28a und 28b sind derart
eingestellt, dass die Elastizität
des Dichtungselements 28a, das stromaufseitig in der Drehrichtung
des Entwicklerhalters 3 vorgesehen ist, größer als
jene des anderen Dichtungselements 3 ist, das stromabseitig
vorgesehen ist.
-
Konkret ist in der dritten Ausführungsform
das Dichtungselement 28a, das stromaufseitig in der Drehrichtung
des Entwicklerhalters 3 vorgesehen ist, aus feststoffartigem
Kautschuk mit einer Härte
von 40° gebildet
und das stromabseitige Dichtungselement 28b ist aus Urethan-Schwamm
mit einer Härte
von 10° gebildet, so
dass ein Elastizitätsunterschied
zwischen den Dichtungselementen 28a und 28b erzielt
wird.
-
Folglich wird der Entwickler D, der
sich in Richtung der beiden Enden des Entwicklerhalters 3 bewegt, zunächst durch
das Dichtungselement 28a mit hoher Elastizität eingeschränkt. Dann
wird der Entwickler D, der nicht durch das Dichtungselement 28a eingeschränkt werden
kann, von dem Dichtungselement 28b, das eine geringe Elastizität aufweist,
weggewischt. Folglich wird der Entwickler D so eingeschränkt, dass
er den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 nicht im Übermaß zugeführt wird.
-
Da die Entwicklungsvorrichtung DA3
einen solchen Aufbau hat, wird der Entwicklerhalter 3 wirksamer vor
einer übermäßigen Zufuhr
von Entwickler bewahrt und dementsprechend wird verhindert, dass
die Entwicklungsvorrichtung DA3 durch Zerstäuben von Entwickler in der
Vorrichtung verschmutzt wird, und ein unnötiger Verbrauch an Entwickler
wird wirksamer unterbunden.
-
Wenn das weniger elastische Dichtungselement 28b aus
einem Faserdichtungselement gebildet ist, kann der Entwickler wirksamer
abgewischt werden, wodurch ein Verschmutzen der Entwicklungsvorrichtung durch
Zerstäuben
von Entwickler in der Vorrichtung und ein unnötig hoher Verbrauch an Entwickler
wirksamer unterbunden werden.
-
6 ist
eine schematische vertikale Querschnittansicht eines Aufbaus der
Entwicklungsvorrichtung DA4 in einer vierten Ausführungsform.
Die 7 bis 9 sind eine Perspektivansicht,
eine Seitenansicht und eine horizontale Querschnittansicht des Hauptteils
der Entwicklungsvorrichtung DA4. Nachfolgend wird eine schematische
Konfiguration der Entwicklungsvorrichtung DA4 mit Bezug auf die 6 bis 9 beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung
DA4 in der vierten Ausführungsform
enthält
Teile, die den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen wie jene
der Entwicklungsvorrichtung DA1 in der ersten Ausführungsform
haben. Folglich werden diesen Teilen die gleichen Bezugszeichen
gegeben.
-
Die Entwicklungsvorrichtung DA4 enthält ein Schichtdicken-Steuerelement 31,
ein Paar Dichtungen 32, einen Entwicklerhalter 3,
einen Entwicklerbehälter 4,
ein oberes Dichtungselement 8 und ein unteres Dichtungselement 9.
Der Entwickler D wird in dem Entwicklerbehälter 4 aufbewahrt.
Der Entwicklerbehälter 4 ist sowohl
mit einer Öffnung 10 als
auch mit einem Rührelement,
einem Zuführungselement
usw. versehen.
-
Die Entwicklungsvorrichtung DA4 in
der vierten Ausführungsform
ist für
den elektrophotographischen Laserdrucker verwendbar. Der zylindrische
Entwicklerhalter 3 ist in dem Entwicklerbehälter 4 angeordnet,
der den aus einer nicht magnetischen Einzelkomponente D bestehenden
Entwickler sachgerecht nach und nach auf die Oberfläche, d.
h. die Umfangsfläche,
des Entwicklerhalters 3 abgibt. Der Entwickler D besteht
beispielsweise aus einem Toner mit hoher Widerstandsfähigkeit,
dessen durchschnittliche Partikelgröße ungefähr 10 μm beträgt. Der Entwicklerhalter 3 umfasst
eine leitfähige
Gummiwalze und die beiden Enden des Entwicklerhalters 3 sind
mittels einer Welle drehbar an dem Entwicklerbehälter 4 gelagert. Der
Entwicklerhalter 3 dreht sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit.
Der Entwicklerhalter 3 ist so angeordnet, dass er den Bildhalter 5,
der eine lichtempfindliche Trommel oder einen lichtempfindlichen
Gurt umfasst ist, die bzw. der sich dreht, berührt oder nahezu berührt und
den Entwickler D, der vom Entwicklerbehälter 4 geliefert wird,
auf seiner Oberfläche
hält und
einer Entwicklungsposition DP zuführt, die dem Bildhalter 5 gegenüberliegt.
-
Der Entwicklerhalter 4 ist
mit einem Schichtdicken-Steuerelement 31 versehen, das
eine dünne Schicht
T des Entwicklers D auf der Oberfläche des Entwicklerhalters 3 ausbildet,
indem es die Schichtdicke des Entwicklers D, der vom Entwicklerbehälter 4 geliefert
wird, begrenzt. Das Schichtdicken-Steuerelement 31 ist
beispielsweise aus einer Platte rostfreien Stahls mit einer Dicke
von 0,1 mm gebildet. Das Schichtdicken-Steuerelement 31 ist
mit seinem Ende auf Seiten des Entwicklerbehälters an dem Entwicklerbehälter 4 befestigt.
Das Schichtdicken-Steuerelement 31 ist durch den Entwicklerhalter 3 stromabseitig
der Entwicklungsposition DP in der Zuführungsrichtung AR2 des Entwicklers
angeordnet. Der Vorderkantenabschnitt 33 oder ein Abschnitt
in der Umgebung der Vorderkante 33 des Schichtdicken-Steuerelements 31 an
seiner Oberfläche
berührt
den Entwicklerhalter 3 über
die gesamte Längsrichtung.
Der Abstand zwischen dem Abschnitt, der mit dem Entwicklerbehälter 4 in
dem Schichtdicken-Steuerelement 31 in Kontakt gelangt,
und dem Abschnitt, der mit dem Entwicklerhalter 3 in Kontakt
gelangt, beträgt
etwa 10 mm, wobei die Biegung etwa 1 mm beträgt. Das Schichtdicken-Steuerelement 31 wird
durch die ihm eigene Elastizität
gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst. Da das Schichtdicken-Steuerelement 31 durch
die ihm eigene Elastizität
gleichmäßig gegen
den Entwicklerhalter 3 gepresst wird, kann die Entwicklerschicht
auf einer vorgeschriebenen Dicke T gehalten werden und der Entwickler
D kann notwendigerweise durch Reibungselektrisierung geladen werden.
-
Die Breite O des Schichtdicken-Steuerelements 31 ist
in Längsrichtung
größer als
die Breite N des Entwicklerhalters 3 in Längsrichtung
eingestellt (O > N),
so dass das Schichtdicken-Steuerelement 31 mit dem Entwicklerhalter 3 über der
gesamten Längsrichtung
in Kontakt ist. Beide Seitenkanten 31a des Schicht dicken-Steuerelements 31 sind
außerhalb
der beiden Seitenkanten 3a des Entwicklerhalters 3 positioniert
und berühren
die Oberfläche
des Entwicklerhalters 3 nicht. Die Breite O des Schichtdicken-Steuerelements 31 in Längsrichtung
könnte
gleich der Breite N des Entwicklerhalters 3 in Längsrichtung
sein.
-
Auch ist, um eine übermäßige Zufuhr
von Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 zu
verhindern, ein Paar elastischer Dichtungen 32 in den Entwicklerbehälter 4 eingebaut.
Jede der Dichtungen 32 ist aus einem weichelastischen Urethan-Schwamm
oder aus einem Elastomer, wie etwa Synthesekautschuk usw. gebildet.
Die Dichtungen sind um die beiden Enden des Entwicklerhalters 3 angeordnet.
Die Dichtungen 32 werden an ihren Rückseiten durch Vorsprünge 11 in
dem Entwicklerbehälter 4 gehalten
und gegen den Entwicklerhalter 3 und das Schichtdicken-Steuerelement 31 gepresst,
so dass sie sowohl die Fläche
des Entwicklerhalters 3 als auch eine Rückseite des Schichtdickensteuerelements 31 berühren. Da
die Dichtungen 32 elastisch sind, können sie dem Entwicklerhalter 3 und
dem Schichtdicken-Steuerelement 31 ungeachtet des Höhenunterschieds
zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement 31 und
dem Entwicklerhalter 3 folgen, so dass das Element 32 in
engen Kontakt mit dem Halter 3 und dem Schichtdicken-Steuerelement 31 gelangen kann.
Außerdem
ist in der Umgebung der Vorderkante des Schichtdicken-Steuerelements 31 keine
Bewegung eingeschränkt.
-
Von der Seite der Entwicklungsvorrichtung
DA4 aus betrachtet (siehe 8)
sind die Dichtungen 32 voneinander getrennt, so dass die
Innenkanten 32a der Dichtungen 32 jeweils zwischen
den Seitenkanten 3a des Entwicklerhalters 3 und
den verlängerten
Linien der Seitenkanten der Bildfläche I auf dem Bildhalter 5 positioniert
sind. Mit anderen Worten: Die Weite M zwischen den Innenkanten 32a der
Dichtungen 32 ist größer eingestellt
als die Breite L der Bildfläche
I (M > L). Das obere
Dichtungselement 8 dichtet zwischen dem Entwicklerbehälter 4 und
dem Schichtdicken-Steuerelement 31. Das untere Dichtungselement 9 dichtet
zwischen dem Entwicklerbehälter 4 und
dem Entwicklerhalter 3. Nachfolgend wird eine Erläuterung
des Verfahrens zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes
auf dem Bildhalter 5 unter Verwendung der wie oben beschrieben
aufgebauten Entwicklungsvorrichtung DA4 gegeben.
-
Der Entwickler D wird vom Entwicklerbehälter 4 sachgerecht
nach und nach auf die Oberfläche
des Entwicklerhalters 3 abgegeben, der sich in Richtung
des Pfeils AR1 dreht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Entwickler D
im Entwicklerbehälter 4 durch
ein Rührelement,
ein Zuführungselement
usw. zu dem Entwicklerhalter 3 bewegt, wobei jedoch die
Dichtungen 32 die Bewegung des Entwicklers D zu den beiden
Enden des Entwicklerhalters 3 einschränken. Eine übermäßige Zufuhr von Entwickler
D zu diesen Bereichen wird folglich vermieden.
-
Der einem Abschnitt zwischen den
beiden Dichtungen 32 auf der Umfangsfläche des Entwicklerhalters 3 zugeführte Entwickler
wird durch das Schichtdicken-Steuerelement 31 eingeschränkt, so
dass die Entwicklerschicht T auf dem Entwicklerhalter 3 richtig
dünn gehalten
wird.
-
Zu diesem Zeitpunkt wird der Entwickler
D durch Reibungselektrisierung mit einer Ladungsmenge aufgeladen,
die zum Entwickeln des Entwicklers erforderlich ist. Diese dünne Entwicklerschicht
T wird der Entwicklungsposition DP zugeführt, an welcher der Bildhalter 5 den
Entwicklerhalter 3 entsprechend dessen Drehung berührt oder
nahezu berührt.
Der Entwicklerhalter 3 erhält eine Spannung, die die gleiche
Polarität
wie die dünne
Entwicklerschicht T aufweist, die zu diesem Zeitpunkt durch Reibungselektrifizierung
geladen wird. Folglich wird der Entwickler dem elektrostatischen
latenten Bild auf dem Bildhalter 5 unter Nutzung des Potentialunterschieds
zu dem latenten Bild, das auf dem Bildhalter 5 ausgebildet
ist, zugeführt,
um das Bild zu entwickeln.
-
Da der Entwickler D den beiden Enden
des Entwicklerhalters 3, die Bereichen außerhalb
des Bildes entsprechen, nicht im Überschuss zugeführt wird,
stiebt der nicht für
das Entwickeln gebrauchte Entwickler D nicht. Da außerdem verhindert
wird, dass die beiden Seitenkanten 31a des Schichtdicken-Steuerelements 31 die
Oberfläche
des Entwicklerhalters 3 direkt berühren, wird keine lokale Beschädigung durch
einen Kontakt des Entwicklerhalters 3 mit den beiden Seitenkanten 31a des
Schichtdicken-Steuerelements 31 hervorgerufen. Folglich
wird eine übermäßige Zufuhr
von Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3,
die durch eine solche lokale Beschädigung verursacht wird, und
folglich auch eine Verschmutzung durch Stieben von Entwickler D
im Inneren der Entwicklungsvorrichtung verhindert. Außerdem können andere
Probleme, wie ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler D, vermieden werden.
-
Als Nächstes werden die Entwicklungsvorrichtungen
DA5 bis DA9 in der fünf ten
bis neunten Ausführungsform
mit Bezug auf die 10 bis 16 beschrieben. Jede der
Entwicklungsvorrichtungen DA5 bis DA9 in den Ausführungsformen
fünf bis
neun enthält
Teile, die den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen wie jene
der Entwicklungsvorrichtung DA4 in der vierten Ausführungsform
aufweisen. Diese Teile sind in den Ausführungsformen fünf bis neun
genau wie in der vierten Ausführungsform
positioniert und angeordnet. Folglich werden diesen Teilen die gleichen
Bezugszeichen gegeben und ihre Erläuterung wird weggelassen, um
eine unnötige
Wiederholung zu vermeiden. In den 10, 11 und 14 (Seitenansichten) sind der Entwicklerbehälter 4 sowie
das obere Dichtungselement 8 und das untere Dichtungselement 9 weggelassen.
-
Nachfolgend wird die Entwicklungsvorrichtung
DA5 in der fünften
Ausführungsform
mit Bezug auf 10 (Seitenansicht)
beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung DA5 unterscheidet sich
von der Entwicklungsvorrichtung DA4 in der vierten Ausführungsform
dadurch, dass ein Paar Dichtungen 32 in der Vorrichtung DA5
von jenen in der Vorrichtung DA6 abweichend angeordnet ist. Die übrigen Elemente
sind in beiden Ausführungsformen
gleich. In der Vorrichtung DA5 könnten
die verlängerten
Linien der Seitenkanten der Bildfläche I auf dem Bildhalter 5 auf
die Innenkanten 32a der Dichtungen 32 abgestimmt
sein (M = L). Mit anderen Worten: In der Entwicklungsvorrichtung
DA4 in der vierten Ausführungsform
könnte
der Abstand zwischen den Dichtungen 32 gleich der Breite
der Bildfläche
I sein, so dass die Innenkanten 32a der Dichtungen 32 auf
den verlängerten
Linien der Seitenkanten der Bildfläche I angeordnet sind. Folglich
kann eine überschüssige Zufuhr von
Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 wirksamer
unterbunden werden, so dass sowohl ein Verschmutzen durch Zerstäuben von
Entwickler D im Inneren der Entwicklungsvorrichtung als auch andere
Probleme, wie ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler D, minimiert werden können.
-
11 ist
eine Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung
DA6 in der sechsten Ausführungsform.
Die Entwicklungsvorrichtung DA6 unterscheidet sich von der Entwicklungsvorrichtung
DA4 in der vierten Ausführungsform
dadurch, dass ein Paar Dichtungen 32 in der Vorrichtung
DA4 durch ein Paar Dichtungen 35 ersetzt worden ist, die
jeweils die nachfolgend angegebene Struktur besitzen. Die übrigen Elemente
sind in beiden Ausführungsformen
gleich. Jedes Paar Dichtungen 35 ist in zwei Typen von
Dichtungselementen 36 und 37 unterteilt, wovon
jedes in Längsrichtung
eine vom anderen verschiedene Elastizität aufweist. Die Elastizität jedes
dieser Dichtungselemente 36 und 37 ist folgendermaßen eingestellt:
Das Dichtungselement 36, das in der Längsrichtung des Entwicklerhalters 3 innen
positioniert ist, weist eine stärkere Elastizität als das
außen
positionierte Dichtungselement 37 auf. Beispielsweise ist
das innere Dichtungselement 36 aus feststoffartigem Kautschuk
mit einer Härte
von 40° gebildet,
während
das äußere Dichtungselement 37 aus
Urethan-Schwamm mit einer Härte
von 10° gebildet
ist, und beide Elemente 36 und 37 sind miteinander
verbunden oder sind so in den Entwicklerbehälter 4 eingesetzt,
das sie in engem Kontakt miteinander sind. Weitere Punkte, wie etwa
der Aufbau und die Anordnung der Dichtungen 35 sind jenen
der Dichtungen 32 in der vierten Ausführungsform gleich.
-
Folglich wird der Entwickler D, der
sich in Richtung der beiden Enden des Entwicklerhalters 3 bewegt, zunächst durch
das innere Dichtungselement 36 mit hoher Elastizität eingeschränkt. Dann
wird der Entwickler D, der nicht durch das innere Dichtungselement 36 eingeschränkt werden
kann, von dem äußeren Dichtungselement 37,
das eine geringe Elastizität
aufweist, weggewischt. Insbesondere sind dann, wenn die Partikel
des Entwicklers D feiner sind, um höhere Bildauflösungen zu
meistern, die Dichtungselemente 35 wirksamer als in einem
Fall, in dem die Dichtungselemente 32 in der vierten Ausführungsform
einfach gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst werden.
-
Da solche Dichtungen 35,
die unterschiedliche Elastizitäten
in Längsrichtung
des Entwicklerhalters 3 aufweisen, verwendet werden, schränkt ein
Teil der Dichtung 35 den Entwickler D mit seinem elastischen
Abschnitt ein, während
der andere Teil der Dichtung den Entwickler D, der von dem ersteren
nicht eingeschränkt werden
kann, mit seinem elastischen Teil wegwischt. Folglich kann eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler D zu dem Entwicklerhalter 3 wirksamer unterbunden
werden.
-
Wenn das weniger elastische äußere Dichtungselement 37 aus
einem Faserdichtungselement gebildet ist, kann der Entwickler D
wirksamer weggewischt werden, wodurch ein Verschmutzen der Entwicklungsvorrichtung
durch Zerstäuben
von Entwickler in ihrem Innenraum und ein unnötig hoher Verbrauch an Entwickler
D wirksamer unterbunden werden.
-
12 ist
eine vertikale Querschnittansicht der Entwicklungsvorrichtung DA7 in
der siebten Ausführungsform.
Die Entwicklungsvorrichtung DA7 unterscheidet sich von der Entwicklungsvorrichtung
DA4 in der vierten Ausführungsform
dadurch, dass ein Paar Dichtungen 32 durch ein Paar Dichtungen 38 ersetzt
worden ist, die jeweils die nachfolgend angegebene Struktur besitzen.
Die übrigen
Elemente sind in beiden Ausführungsformen
gleich. Jedes der Dichtungselemente 38 ist in zwei Typen
von Dichtungselementen 39 und 40 unterteilt, wovon
jedes in der Drehrichtung des Entwicklerhalters 3 eine
vom anderen abweichende Elastizität aufweist. Die Elastizität der Dichtungselemente 39 und 40 ist
folgendermaßen
eingestellt: Die Elastizität
des vorgelagerten Dichtungselements 39, das stromaufseitig
in der Zuführungsrichtung
des Entwicklerhalters 3 positioniert ist, ist stärker eingestellt
als jene des nachgelagerten Dichtungselements 40, das stromabseitig
positioniert ist. Das vorgelagerte Dichtungselement 39 ist
mit der Fläche
des Entwicklerhalters 3 in Kontakt und das nachgelagerte
Dichtungselement 40 ist sowohl mit der Fläche des
Entwicklerhalters 3 als auch mit der Rückseite des Schichtdicken-Steuerelements 31 in
Kontakt. Beispielsweise ist das vorgelagerte Dichtungselement 39 aus
feststoffartigem Kautschuk mit einer Härte von 40° gebildet, während das nachgelagerte Dichtungselement 40 aus
Urethan-Schwamm mit einer Härte
von 10° gebildet
ist, und beide Elemente 39 und 40 sind miteinander
verbunden oder sind so in den Entwicklerbehälter 4 eingesetzt,
dass sie in engem Kontakt miteinander sind. Weitere Punkte, wie
etwa der Aufbau und die Anordnung der Dichtungselemente 38 sind
jenen der Dichtungselemente 32 in der vierten Ausführungsform
gleich.
-
Folglich wird der Entwickler D, wenn
er sich auf Grund der Drehung des Entwicklerhalters 3 in
der Längsrichtung
des Entwicklerhalters 3 bewegt, zunächst durch das vorgelagerte
Dichtungselement 39 stärkerer
Elastizität
eingeschränkt.
Dann wird der Entwickler D, der nicht durch das vorgelagerte Dichtungselement 39 eingeschränkt werden
kann, von dem nachgelagerten Dichtungselement 40 weggewischt.
-
Da die Dichtungen 38 verwendet
werden, deren Elastizität
längs der
Zuführungsrichtung
des Entwicklerhalters 3 verschieden ist, schränkt eines
der Dichtungselemente 38 den Entwickler D mit seinem elastischen Abschnitt
ein, während
das andere Dichtungselement den Entwickler D, der von dem ersteren
nicht eingeschränkt
werden kann, mit seinem elastischen Abschnitt wegwischt. Folglich
kann eine überschüssige Zufuhr von
Entwickler D zu dem Entwickler halter 3 wirksamer unterbunden
werden.
-
Wenn das nachgelagerte Dichtungselement 40 mit
geringerer Elastizität
aus einem Faserdichtungselement gebildet ist, kann der Entwickler
D wirksamer abgewischt werden.
-
Nachfolgend wird die Entwicklungsvorrichtung
DA8 in der achten Ausführungsform
beschrieben. In der Entwicklungsvorrichtung DA8 ist die Kraft, mit
welcher die Dichtungselemente 45 gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst
werden, von der Kraft, mit der die Dichtungselemente 45 gegen
das Schichtdicken-Steuerelement 1 gepresst
werden, verschieden eingestellt. Dies hat folgenden Grund:
Der
Druck, mit dem das Dichtungselement gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst
wird, sollte normalerweise groß genug
eingestellt sein, um den Transport des Entwicklers D zu den beiden
Enden des Entwicklerhalters 3 zu unterbinden. In diesem
Fall ist jedoch auch der Druck, mit dem das Dichtungselement gegen
das Schichtdicken-Steuerelement 31 gepresst wird, erhöht, so dass
das Schichtdicken-Steuerelement 31 verformt wird und sich
die Kontaktbedingung, unter welcher das Schichtdicken-Steuerelement 31 mit
dem Entwicklerhalter 3 in Kontakt kommt, an einer Position
nahe des Dichtungselements ändert.
Dies hat zur Folge, dass die dünne Entwicklerschicht
T hinsichtlich der Dicke instabil wird, so dass gestörte Bilder
ausgedruckt werden, und dass eine Beschädigung des Entwicklerhalters 3 und
des Schichtdicken-Steuerelements 31 hervorgerufen wird.
Außerdem
ist dann, wenn der Druck, mit dem das Dichtungselement gegen das
Schichtdicken-Steuerelement 31 gepresst wird, vermindert
ist, um solche Probleme wie gestörte
Bilder und eine Beschädigung
des Entwicklerhalters 3 und des Schichtdicken-Steuerelements 31 zu
vermeiden, auch der Druck, mit dem das Dichtungselement 32 gegen
den Entwicklerhalter 3 gepresst wird, vermindert. Folglich
wird es schwierig, die Bewegung des Entwicklers D zu den beiden
Enden des Entwicklerhalters 3 einzuschränken und dementsprechend stiebt der
Entwickler D. Um derartige Probleme zu vermeiden, wird vorgeschlagen,
den Druck auf das Dichtungselement 32 an mehreren verschiedenen
Punkten zu verändern,
so dass das Dichtungselement sachgerecht gegen den Entwicklerhalter 3 und
das Schichtdicken-Steuerelement 31 gepresst wird.
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Wie in 13 gezeigt
ist, unterscheidet sich die Entwicklungsvorrichtung DA8 in der achten
Ausführungsform
von der Entwicklungsvorrichtung DA4 in der vierten Ausführungsform
dadurch, dass ein Paar Dichtungselemente 32 in der DA6
durch ein Paar Dichtungselemente 45 ersetzt ist, die jeweils
die nachfolgend angegebene Struktur besitzen. Die übrigen Elemente
sind in beiden Ausführungsformen
gleich.
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Jedes Paar Dichtungselemente 45 ist
in ein Dichtungselement 46 unter hohem Druck und ein Dichtungselement 47 unter
niedrigem Druck unterteilt. Das Dichtungselement 46 unter
hohem Druck kommt mit der Fläche
des Entwicklerhalters 3 in Kontakt und das Dichtungselement 47 unter
niedrigem Druck kommt mit der Rückseite
des Schichtdicken-Steuerelements 31 in Kontakt. Das Dichtungselement 46 unter
hohem Druck ist aus feststoffartigem Kautschuk mit einer Härte von
40° gebildet,
während
das Dichtungselement 47 unter niedrigem Druck aus Urethan-Schwamm
mit einer Härte
von 10° gebildet
ist. Der Druck, der auf das Dichtungselement 46 ausgeübt wird,
ist höher
eingestellt als jener, der auf das Dichtungselement 47 ausgeübt wird.
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Folglich wird das Dichtungselement 46 unter
hohem Druck 46 stark gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst,
um eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler D zum Entwicklerhalter 3 zu unterbinden.
Andererseits wird das Dichtungselement 47 unter niedrigem
Druck schwach gegen das Schichtdicken-Steuerelement 31 gepresst,
um eine Verformung des Schichtdicken-Steuerelements 31 zu
vermeiden, so dass sowohl die Erzeugung von gestörten Bildern unterbunden wird
als auch der Entwicklerhalter 3 und das Schichtdicken-Steuerelement 31 vor
einer Beschädigung
bewahrt werden.
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14 ist
eine Seitenansicht des Hauptteils einer Entwicklungsvorrichtung
DA9 in der neunten Ausführungsform.
Die Entwicklungsvorrichtung DA9 in der neunten Ausführungsform
unterscheidet sich von der Entwicklungsvorrichtung DA4 in der vierten
Ausführungsform
dadurch, dass ein Paar Dichtungselemente 32 in der Vorrichtung
DA4 durch ein Paar Dichtungselemente 56 ersetzt worden
ist, die jeweils die nachfolgend angegebene Struktur besitzen. Die übrigen Elemente
sind in beiden Ausführungsformen
gleich. Jedes Dichtungselement 56 ist an seinem stromaufseitigen
Ende der Innenkante 56 so gekerbt, dass eine geneigte Ebene 57 entsteht.
Folglich wird der Transport von Entwickler D, der auf dem Entwicklerhalter 3 zugeführt wird,
durch die Dich tungselemente 56 in Längsrichtung eingeschränkt, wobei
jedoch der Entwickler D, der nicht eingeschränkt werden kann, durch die
geneigte Ebene 57 jedes Dichtungselements 56 in
den Innenbereich in Längsrichtung
des Entwicklerhalters 3 geleitet wird. Es wird folglich
sicher unterbunden, dass sich Entwickler D zu den beiden Enden des
Entwicklerhalters 3 bewegt, so dass eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler D dorthin vermieden wird.
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Außerdem ist es möglich, die
gleiche Wirkung durch Neigen jedes Dichtungselements 32 in
der vierten Ausführungsform
zu erzielen, so dass der Zwischenraum zwischen den Dichtungselementen
stromaufseitig zu stromabseitig in Entwicklerzuführungsrichtung verengt wird.
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15 ist
eine schematische vertikale Querschnittansicht eines Aufbaus einer
Entwicklungsvorrichtung DA10 in der zehnten Ausführungsform. Die 16 und 17 sind eine Perspektivansicht und eine
Seitenansicht des Hauptteils der Entwicklungsvorrichtung DA 10.
Nachfolgend wird der schematische Aufbau der Entwicklungsvorrichtung
DA10 mit Bezug auf die 15 bis 17 beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung DA10
enthält
Teile, die den gleichen Aufbau und die gleichen Funktionen wie jene
der Entwicklungsvorrichtungen DA1 und DA4 in der ersten und in der
vierten Ausführungsform
haben. Folglich werden diesen Teilen die gleichen Bezugszeichen
gegeben.
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Die Entwicklungsvorrichtung DA10
enthält
einen Entwicklerhalter 3, ein Schichtdicken-Steuerelement 61,
Dichtungselemente 62; Befestigungsplatten 63,
einen Entwicklerbehälter 64 und
ein unteres Dichtungselement 9. Der Entwicklerbehälter 64 unterscheidet
sich vom Entwicklerbehälter 4 dadurch,
dass die Formen in der Umgebung der Öffnung 66 und der
Vorsprünge 67 von
jenen des Entwicklerbehälters 4 verschieden
sind. Die übrigen
Elemente sind gleich. Das Schichtdicken-Steuerelement 61 gelangt
gleitend mit der Fläche
des Entwicklerhalters 3 in Kontakt, um eine Entwicklerschicht
T mit einer vorgeschriebenen Dicke zu bilden. Die Dichtungselemente 62 berühren den
Entwicklerhalter 3, um die Bewegung des Entwicklers D auf
dem Entwicklerhalter 3 in Längsrichtung einzuschränken.
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Das Schichtdicken-Steuerelement 61 ist
so beschaffen, dass eines seiner Enden mittels der Befestigungsplatten 63 über der
gesamten Längsrichtung
des Entwicklerhalters 3 am Entwicklerbehälter 64 befestigt ist.
An der Vorderkante auf der Rückseite
des Schichtdicken-Steuerelements 61, die nicht mit dem
Entwicklerhalter 3 in Kontakt ist, sind beide Enden des
Schichtdicken-Steuerelements 61 in Längsrichtung unter Verwendung
eines Klebstoffs 68 an den Vorsprüngen 67 im Entwicklerbehälter 64 angeklebt.
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Der Klebstoff 68 ist ein
Epoxidharz- oder Acrylharz-Sofortkleber. Wenn ein solcher Kleber
verwendet wird, treten während
des Auftragens Probleme auf; der Klebstoff haftet an anderen Abschnitten,
beispielsweise am Entwicklerhalter 3, oder der Klebstoff
fließt,
nachdem er aufgetragen worden ist, zu anderen Abschnitten und härtet dort
aus. Um derartige Probleme zu vermeiden, sollte ein Klebeband, das
an beiden Seiten mit Klebstoff versehen ist, d. h. ein so genanntes
doppelseitiges Klebeband, verwendet werden. Die Verwendung eines solchen
doppelseitigen Klebebands wird außerdem die Verarbeitbarkeit
verbessern. Dadurch gibt es keine Schwierigkeiten hinsichtlich des
Fließens
des Klebstoffs. Zuerst wird das doppelseitige Klebeband auf dem Schichtdicken-Steuerelement 61 festgeklebt,
bevor dann die andere klebende Seite des Elements 61 auf
den Entwicklerbehälter 4 geklebt
wird. Somit werden nicht nur die oben genannten Probleme beseitigt,
sondern auch die Arbeitsproduktivität wird gegenüber der
Verwendung eines Klebstoffs verbessert.
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Dieses Schichtdicken-Steuerelement 61 ist
beispielsweise aus einer Platte rostfreien Stahls mit einer Dicke
von 0,1 mm gebildet und die Breite des Elements 61 in Längsrichtung
ist geringer eingestellt als jene des Entwicklerhalters 3.
Die Vorderkante auf der Seitenfläche
oder ein Abschnitt in der Umgebung der Vorderkante ist über die
gesamte Längsrichtung
mit dem Entwicklerhalter 3 in Kontakt. Der Abstand zwischen
dem Abschnitt, an dem das Schichtdicken-Steuerelement 61 an dem Entwicklerbehälter 64 befestigt
ist, und dem Abschnitt, an dem das Element 61 mit dem Entwicklerhalter 3 in
Kontakt ist, beträgt
etwa 3 bis 10 mm, wobei die Biegung etwa 1 mm beträgt. Da das
Schichtdicken-Steuerelement 61 durch die ihm eigene Federkraft gleichmäßig gegen
den Entwicklerhalter 3 gepresst wird, werden sowohl die
Dicke als auch die Ladung der dünnen
Entwicklerschicht T stabilisiert. Das Schichtdicken-Steuerelement 61 könnte genauso
breit oder breiter als der Entwicklerhalter 3 sein.
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Die Dichtungselemente 62 sind
stromaufseitig des Schichtdicken-Steuerelements 61 und
in der Umgebung der beiden Enden des Entwicklerhalters 3 jeweils
so angeordnet, dass sie die Vorderkante des Schichtdicken-Steuerelements 61 berühren, ohne
diese zu überlappen.
Jedes Dichtungselement 62 wird an seiner Rückseite
durch den Vorsprung 67 im Entwicklerbehälter 64 gehalten.
Die zwei Dichtungselemente 62 sind voneinander entfernt,
so dass die Innenkante 62a jedes Dichtungselements 62 zwischen
einer Seitenkante 3a des Entwicklerhalters 3 und
einer verlängerten
Linie einer Seitenkante der Bildfläche I auf dem Bildhalter 5 positioniert
ist. Weitere Elemente des Aufbaus der Entwicklungsvorrichtung DA10
könnten
jenen in jeder der obigen Ausführungsformen
gleich sein. Außerdem
könnte
der Aufbau jedes Dichtungselements 62 denjenigen in den
weiter obenbeschriebenen anderen Ausführungsformen gleich sein, um
die gleiche Wirkung zu erzielen.
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In dieser Ausführungsform berühren die
beiden Kanten 61a des Schichtdicken-Steuerelements 61 die Fläche des
Entwicklerhalters 3 direkt, wobei sie jedoch nicht durch
die Dichtungselemente 62 gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst
werden. Folglich wird eine lokale Beschädigung durch einen derartigen
erzwungenen Kontakt zwischen dem Entwicklerhalter 3 und
den beiden Kanten 61a des Schichtdicken-Steuerelements 61 verhindert,
so dass eine übermäßige Zufuhr
von Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 unterbunden
ist.
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Nachfolgend wird eine Erläuterung
des Verfahrens zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes
auf dem Bildhalter 5 unter Verwendung der Entwicklungsvorrichtung
DA10 gegeben. Wenn der Entwickler D sachgerecht nach und nach vom
Entwicklerbehälter 64 auf
die Fläche
des Entwicklerhalters 3 geliefert wird, der sich in Richtung
des Pfeils AR1 dreht, schränken
die Dichtungselemente 62 die Bewegung des Entwicklers D
ein, so dass eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 unterbunden
ist.
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Die Dicke des Entwicklers D, der
zu einem Abschnitt zwischen den beiden Dichtungselementen 62 auf der
Umfangsfläche
des Entwicklerhalters 3 geliefert wird, ist durch das Schichtdicken-Steuerelement 61 so
begrenzt, dass eine dünne
Entwicklerschicht T auf dem Entwicklerhalter 3 ausgebildet
wird. Folglich wird der Entwickler D durch Reibungselektrisierung
für die
Entwicklung ausreichend geladen. Diese dünne Entwicklerschicht T wird
entsprechend der Drehung des Entwicklerhalters 3 zur Entwicklungsposition
DP überführt, wo der
Bildhalter 5 den Entwicklerhalter 3, der zum Entwickeln
verwendet wird, berührt
oder nahezu berührt.
Zu diesem Zeitpunkt wird an der Vorderkante des Schichtdicken-Steuerelements 61 die
Fläche
des Elements 61 gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst,
während
die Rückseite
beider Enden des Elements 61 mit dem Entwicklerbehälter 4 in
Kontakt ist. Folglich wird um die Vorderkante des Schichtdicken-Steuerelements 61 kein Spalt
erzeugt, durch den Entwickler D austreten könnte.
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Da ein Klebstoff oder ein Klebeband
als Dichtungselement wirkt, kann der Klebstoff oder das Klebeband,
der bzw. das gemeinsam mit den zwei Dichtungselementen 62 verwendet
wird, die Bewegung des Entwicklers D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3,
die Bereiche außerhalb
des Bildes darstellen, unterbinden. Folglich wird kein überschüssiger Entwickler
D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 geliefert und
es stellt sich kein Problem ein, dass der Entwickler D, der nicht
für das
Entwickeln gebraucht wird, stiebt und dementsprechend ist die Entwicklungsvorrichtung
vor einem Verschmutzen durch Stieben von Entwickler in die Vorrichtung
geschützt
und ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler D wird vermieden.
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Außerdem ist es möglich, die
gleiche Dichtungswirkung für
den Entwickler D zu erzielen, dadurch dass die Dichtungselemente 62 das
Schichtdicken-Steuerelement 61 so berühren können, dass sie auf diesem überlappen,
derart, dass die Rückseite
des Schichtdicken-Steuerelements 61 die Dichtungselemente 62 direkt berührt.
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Nachfolgend wird die Entwicklungsvorrichtung
DA11 in der elften Ausführungsform
wird mit Bezug auf die 18, 19A und 19B beschrieben. Die Entwicklungsvorrichtung
DA11 unterscheidet sich von der Entwicklungsvorrichtung DA10 in
der zehnten Ausführungsform
dadurch, dass das Schichtdicken-Steuerelement 61 in
der Vorrichtung DA10 durch ein Schichtdicken-Steuerelement 71 ersetzt
ist. Die übrigen
Elemente sind in beiden Ausführungsformen
gleich. Die Entwicklungsvorrichtungen DA11 enthalten Teile, die
einen gleichen Aufbau und gleiche Funktionen wie jene der Entwicklungsvorrichtung 10 in
der zehnten Ausführungsform
haben. Folglich werden diesen Teilen die gleichen Bezugszeichen
gegeben und ihre Erläuterung
wird weggelassen, um eine überflüssige Wiederholung
zu vermeiden. Das Schichtdicken-Steuerelement 71 ist im
mittigen Abschnitt in Längsrichtung
des Entwicklerhalters zu dem Ent wicklerhalter 3 hin gebogen.
Und genau wie bei dem Schichtdicken-Steuerelement 61 in
der zehnten Ausführungsform
ist ein Ende des Elements 71 am Entwicklerbehälter 64 befestigt.
Die beiden Enden der Vorderkante des Elements 71 sind ebenfalls
an den Vorsprüngen 67 im
Entwicklerbehälter 64 festgeklebt,
wobei jedoch beide Enden vom Entwicklerhalter 3 entfernt sind
und die Aufnahmeelemente 64a des Entwicklerbehälters 64 mit
der Fläche
des Elements 71 in Kontakt sind. Die Aufnahmeelemente 64a unterstützen den
Entwicklerhalter 3. Mit anderen Worten: Wenn der Entwicklerhalter 3 nicht
vorhanden ist, ist der Mittelabschnitt in der Längsrichtung in Richtung der
Außenseite
des Entwicklerbehälters 64 gebogen,
wie in 19A gezeigt ist,
und wenn der Entwicklerhalter 3 vorhanden ist, dann ist
das Schichtdicken-Steuerelement 71 mit der Fläche des
Entwicklerhalters 3 in Kontakt, wie in 19B gezeigt ist. Weitere Elemente des
Aufbaus sind jenen des Dichtungselements 62 in der zehnten
Ausführungsform gleich.
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Folglich vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen
dem Schichtdicken-Steuerelement 71 und dem Entwicklerhalter 3,
so dass das Schichtdicken-Steuerelement 71 über einen
weiten Bereich gleichmäßig gegen den
Entwicklerhalter 3 gepresst werden kann. In diesem Fall
ist es jedoch nur erforderlich, dass der Bereich, in dem das Schichtdicken-Steuerelement 71 den
Entwicklerhalter 3 berührt,
zumindest größer als
die Bildfläche
I des Bildhalters 5 ist, wobei jede Seitenkante 71a außerhalb
der Innenkante 62a jedes Dichtungselements 62 sein
sollte.
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Folglich kann der Entwickler D, dessen
Bewegung durch das Schichtdicken-Steuerelement 71 eingeschränkt wird,
selbst dann, wenn er sich längs
der Rückseite
des Schichtdicken-Steuerelements 71 zu den beiden Enden
des Entwicklerhalters 3 bewegt, dort nicht ankommen, da
der Klebstoff 68 den Abschnitt zwischen dem Entwicklerhalter 3 und
dem Entwicklerbehälter 4 abdichtet.
Das Schichtdicken-Steuerelement 71 mit einem solchen Aufbau
und die Dichtungselemente 62 können folglich eine überschüssige Zufuhr
von Entwickler D zu den beiden Enden des Entwicklerhalters 3 vermeiden.
Der nicht für
das Entwickeln gebrauchte Entwickler D stiebt nicht, so dass die
Entwicklungsvorrichtung vor einem Verschmutzen durch Stieben von
Entwickler D bewahrt und ein unnötiger
Verbrauch an Entwickler D unterbunden wird.
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In den Entwicklungsvorrichtungen
DA10 und DA11 in der zehnten und elften Ausführungsform sind die beiden
Enden des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 am
Entwicklerbehälter 4 angebracht
und das Steuerelement 61, 71 ist beispielsweise
gebogen, um gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst zu werden.
Sowohl auf Grund der Biegung der äußeren Gestalt des Entwicklerhalters
oder der Rauheit der Klebefläche
des Entwicklerbehälters 4 usw.
als auch auf Grund eines Schwankungsbereichs der Einbaugenauigkeit
berühren
jedoch in diesem Fall die beiden Enden des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 den
Entwicklerhalter 3 nicht. Um die Dicke der Entwicklerschicht
T zu stabilisieren muss deshalb das Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 stark gegen
den Entwicklerhalter 3 gepresst werden, um den Kontakt
mit dem Entwicklerhalter 3 sicherzustellen.
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Wenn die äußere Gestalt des Entwicklerhalters 3 größtmöglich ist
und die Klebefläche
auf dem Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 am
höchsten
ist, dringt das Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 am
tiefsten in den Entwicklerhalter 3 ein und die Reibung,
die zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 und dem
Entwicklerhalter 3 erzeugt wird, verstärkt sich, so dass sich das
Drehmoment erhöht
und. den Antrieb des Entwicklerhalters 3, wie etwa einen
Motor usw., erheblich belastet.
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Um den Entwicklerhalter 3 vor
einer solchen Schwankung der Einbaugenauigkeit zu bewahren wird die
Härte des
Entwicklerhalters 3, der aus Weichgummi-Materialien wie etwa Urethankautschuk
oder Nitrilkautschuk (NBR) gebildet ist, ein sehr wichtiger Punkt.
Mit anderen Worten: Die Härte
des Entwicklerhalters 3 sollte vorzugsweise 65° oder weniger
betragen, wenn mit einem Ascar C (einem Kautschuk-Härteprüfgerät der Firma
Koubunshi Keiki Co. Ltd. gemäß dem Japan
Rubber Association Standard SRIS 0101) gemessen wird. Diese Härte ist
einer JIS K6301 entsprechenden Härte
von 40° oder
darunter sowie einer ASTM D2240 entsprechenden Härte von ungefähr 26° oder darunter äquivalent.
Die untere Grenze der Härte
ist nicht vorgeschrieben, so lange ein Weichgummi verwendet wird.
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Da die Härte des Entwicklerhalters 3 geringer
als der derart festgelegte Wert eingestellt ist, kann dann, wenn
das Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 am tiefsten
in den Entwicklerhalter 3 eingedrungen ist, eine elastische
Verformung des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 an
der Fläche
des Entwicklerhalters 3 auftreten. Folglich ist die Reibung,
die zwischen dem Schichtdicken-Steuer element 61, 71 und
dem Entwicklerhalter 3 erzeugt wird, nicht verstärkt, so
dass das Drehmoment nicht durch den Reibungswiderstand erhöht ist.
Deshalb wird der Antrieb des Entwicklerhalters 3 nicht
belastet und das Antriebsmoment kann geringer sein. Das Drehmoment
der gesamten abbildenden Vorrichtung einschließlich der Entwicklungsvorrichtung
DA10, DA11, die mit dem Schichtdicken-Steuerungselement 61, 71 versehen
ist, kann folglich geringer sein und die Verwendung eines preiswerteren
Motors als Antrieb des Entwicklerhalters 3 ermöglichen.
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Um die Auswirkung der Materialhärte des
Entwicklerhalters 3 zu bestätigen, wurde eine Drehmomentmessung
unter Verwendung einer leitfähigen
Urethankautschukwalze als Entwicklerhalter 3 in der Entwicklungsvorrichtung
DA6 in der sechsten Ausführungsform
durchgeführt.
In dem Test wurde die Härte
des Urethankautschuks in einem Bereich von 50° bis 75° (Ascar C Norm) verändert. Die
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse. Das Schichtdicken-Steuerelement 31 ist
aus der Platte rostfreien Stahls mit einer Dicke von 0,1 mm gebildet,
wobei ein Ende des Schichtdicken-Steuerelements 31 am Entwicklerbehälter 4 befestigt
ist. Das Schichtdicken-Steuerelement 31 wird durch die
ihm eigene Federkraft gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst. Der
Abstand zwischen dem Abschnitt, an dem das Schichtdicken-Steuerelement 31 an
dem Entwicklerbehälter 4 befestigt
ist, und einem Abschnitt, an dem das Schichtdicken-Steuerelement 31 mit
dem Entwicklerhalter 3 in Kontakt ist, beträgt etwa
10 mm, wobei die Biegung etwa 1 mm beträgt.
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Wie aus der Tabelle 1 klar wird,
erhöht
sich bei einer Zunahme der Kautschukhärte auch das Drehmoment des
Entwicklerhalters 3. Es ist festgestellt worden, dass dann,
wenn die Kautschukhärte
65° oder
mehr beträgt,
das Drehmoment deutlich zunimmt. Selbst wenn die beiden Enden des
Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 an den Entwicklerbehälter 4 geklebt
sind, wie in den Entwicklungsvorrichtungen DA10 und DA11 in der zehnten
und elften Ausführungsform
zu sehen ist, wird das Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 durch
die ihm eigene Federkraft gegen den Entwicklerhalter 3 gepresst.
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Folglich sind die Testergebnisse
zutreffend. Aus den in der Tabelle 1 gezeigten Testergebnissen ist klar,
dass die Härte
des Entwicklerhalters 3 entsprechend der Ascar C Norm vorzugsweise
65° oder
weniger betragen sollte. Sogar in den Entwicklungsvorrichtungen
DA1 bis DA15 in der ersten bis neunten Ausfüh rungsform sollte die Härte des
Entwicklerhalters 3 entsprechend der Ascar C Norm vorzugsweise
65° oder
weniger betragen.
-
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Ein weiteres Verfahren, um ein Stieben
auf Grund der Einbaugenauigkeit usw. zu vermeiden, wie oben beschrieben,
ist die Verringerung der Härte
an den beiden Enden der Umfangsfläche des Entwicklerhalters 3 in
Längsrichtung
in Bezug auf die Härte
im Mittelabschnitt in seiner Längsrichtung.
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Konkreter wird ein Typ eines Weichgummi-Materials
für den
Entwicklerhalter 3 so eingesetzt, dass sich die Härte von
der Mitte zu den Endabschnitten allmählich verringert (fallende
Kennlinie). Andernfalls sollte der Entwicklerhalter 3 ein
laminierter Entwicklerhalter sein, der durch Verbinden mehrerer
Weichgummi-Materialien
erhalten wird, wovon jedes eine von den übrigen verschiedene Härte aufweist.
Im letzteren Fall sollten die Weichgummi-Materialien außerhalb
der Bildfläche
I des Bildhalter 5 miteinander verbunden sein, so dass selbst
dann, wenn auf dem Entwicklerhalter 3 eine Entwicklerschicht
T ausgebildet ist, die Bilder nicht durch ein Stieben infolge der
Härte und
der Verbindungsstellen dieser Materialien aus den weiter unten beschriebenen
Gründen
nachteilig beeinflusst werden.
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Mit anderen Worten: Da die beiden
Enden des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 am
stärksten durch
ein Stieben infolge der Einbaugenauigkeit usw. nachteilig beeinflusst
werden, sind diese Abschnitt des Steuerelements 61, 71 so
in den Entwicklerhalter 3 eingelassen, dass der Reibungswiderstand
stärker
als im Mittelabschnitt erhöht
wird. Deshalb wird die Härte
an den beiden Enden des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 geringer
gehalten als im Mittelabschnitt. Dadurch ist die Reibung auch dann
geringer, wenn beide Enden des Schichtdicken-Steuerelements 61, 71 in
den Entwicklerhalter 3 eingelassen sind, um eine Zunahme
des Drehmoments zu verhindern. Außerdem liegt im Mittelabschnitt
eine bestimmte Härte
vor, so dass der Zustand des Kontakts zwischen dem Schichtdicken-Steuerelement 61, 71 und
dem Entwicklerhalter 3 sachgerecht aufrechterhalten werden
kann und das Steuerelement 61, 71 gleichmäßig gegen
den Entwicklerhalter 3 gepresst wird, um die Dicke der
Entwicklerschicht T zu stabilisieren.
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Die Endung ist nicht nur auf die
obenbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
Selbstverständlich
könnten
die Ausführungsformen
ohne Schwierigkeiten modifiziert und variiert werden. Beispielsweise
ist es in der vierten bis elften Ausführungsform nur erforderlich,
dass die Innenkante jedes Dichtungselements zwischen der Seitenkante
des Entwicklerhalters und der Seitenkante der Bildfläche positioniert
ist. Die Außenkante
des Dichtungselements könnte
auch an oder außerhalb
der Seitenkante des Entwicklerhalters positioniert sein, so dass
die Dichtungselemente die beiden Enden des Entwicklerhalters bedecken.
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Außerdem ist ein Ende jedes Dichtungselements
mit einer stützenden
Rechtsgewinde- oder Linksgewindestange im Eingriff und die Stützstange
wird durch den Motor usw. so angetrieben, dass die beiden Dichtungselemente
in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Folglich kann der
Abstand zwischen den beiden Dichtungselementen entsprechend der
Breite jedes elektrostatischen latenten Bildes, das auf dem Bildhalter
entsteht, verändert
werden, so dass eine Zufuhr überschüssigen Entwicklers
zu dem Entwicklerhalter wirksamer unterbunden werden kann. Außerdem könnten die
Verbesserungen, die im Fall der Entwicklungsvomchtungen DA1 bis
DA11 in der ersten bis elften Ausführungsform beschrieben worden
sind, nach Bedarf sachgerecht kombiniert werden, um das Ergebnis
auf eine einzige Entwicklervorrichtung anzuwenden.