DE69825505T2

DE69825505T2 - Entwicklereinheit

Info

Publication number: DE69825505T2
Application number: DE69825505T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Suwa-shi Ichikawa; Yoshihiro Suwa-shi Nakashima; Hidenori Suwa-shi Kin; Tomoe Suwa-shi Aruga; Yoichi Suwa-shi Yamada; Yukio Suwa-shi Takayama; Tahei Suwa-shi Ishiwatari
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2005-01-20
Also published as: EP0856781A2; US6336022B2; US6226484B1; EP1324151A3; US6151474A; EP0856781B1; US20010005461A1; EP0856781A3; US6198893B1; EP1324151B1; US6192209B1; DE69825505D1; US6094554A; EP1324150A2; EP1324150A3; US6295433B1; US6163674A; EP1324151A2; DE69825505T8

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklereinheit zur Verwendung in einer abbildbildenden Vorrichtung wie etwa einem Drucker, einem Faxgerät oder einem Kopiergerät, die ein Abbild unter Verwendung einer elektrofotografischen Technik bildet.
Allgemein beinhaltet eine abbildbildende Vorrichtung, die eine elektrofotografische Technik verwendet, ein fotoempfindliches Element, das eine fotoempfindliche Schicht auf der Außenfläche desselben aufweist, eine Ladungsvorrichtung zum gleichförmigen elektrischen Laden der Außenfläche des fotoempfindlichen Elements, eine Belichtungsvorrichtung zum selektiven Belichten der Auflenfläche, die mittels der Ladungsvorrichtung gleichförmig elektrostatisch geladen ist, um so elektrostatisches verstecktes Abbild zu bilden, eine Entwicklungsvorrichtung zum Zuführen von Toner, der als ein Entwickler für das elektrostatische versteckte Abbild dient, das mittels der Entwicklervorrichtung gebildet ist, um so ein sichtbares Abbild (ein Tonerabbild) zu bilden, und eine Übertragungsvorrichtung zum Übertragen des Tonerabbilds, das mittels der Entwicklervorrichtung gebildet ist, auf ein Übertragungsmedium wie etwa Papier.
Eine herkömmliche Entwicklereinheit beinhaltet ein Gehäuse zur Aufnahme von Toner; eine Entwicklerwalze, die von dem Gehäuse mittels einer Welle drehbar gestützt wird; eine Zufuhrwalze, die von dem Gehäuse mittels einer Welle drehbar gestützt wird und die aus einem elastischen Element gebildet ist, das dazu angeordnet ist, gegen die Oberfläche der Entwicklerwalze gedrückt zu werden, um so Toner auf die Oberfläche der Entwicklerwalze zu führen; und einen Förderflügel, der von dem Gehäuse mittels einer Welle drehbar auf eine solche Weise gestützt wird, daß er Toner auf die Oberfläche der Zufuhrrolle fördert, wobei die Elemente in einer horizontalen Richtung nacheinander angeordnet sind.
Eine herkömmliche Entwicklereinheit beinhaltet auch sowohl eine Rückhalteklinge zum Rückhalten einer Menge von Toner auf der Entwicklerwalze als auch ein Dichtelement, das an den Seiten der Entwicklerwalze und der Zufuhrwalze angeordnet ist, um so ein Lecken von Toner durch ihre Wellenabschnitte an die Außenseite des Gehäuses zu verhindern.
Die herkömmliche Entwicklereinheit verwendet ein bekanntes Kontaktentwicklerverfahren, in dem die Entwicklerwalze und das fotoempfindliche Element benachbart oder miteinander in Berührung stehend angeordnet sind. Bei dem Berührungsverfahren kommt ein Rand des Endabschnitts der Oberfläche der Entwicklerwalze zum Befördern von Toner in direkten Kontakt mit dem fotoempfindlichen Element, was unerwünschterweise das fotoempfindliche Element beschädigen kann. Falls die Entwicklerwalze aus einem festen Material wie etwa Metall hergestellt ist, führen sowohl selbst ein Nicht-Kontakt-Entwicklerverfahren zu einer Beschädigung des fotoempfindlichen Elements aufgrund Rutschens und Reibens in Abhängigkeit der Genauigkeit der Ablenkung der Entwicklerwalze und derjenigen des fotoempfindlichen Elements als auch das Kontaktentwicklerverfahren.
Ferner weist die herkömmliche Entwicklereinheit ein elastisches Förderelement auf, das aus einem expandierten Material oder dergleichen hergestellt ist. Deshalb wird Toner kontinuierlich von dem Förderelement an den Zufuhrwalzenabschnitt gefördert. Infolgedessen ist die Menge von gefördertem Toner größer als die Menge von Toner, der von der Entwicklerwalze beim Bilden von Abbildern verbraucht wird. Somit wird Toner in dem Zufuhrwalzenabschnitt und dem Entwicklerwalzenabschnitt komprimiert. Falls die Kompression fortgesetzt wird, wird der Druck in dem Gehäuse an den Stellen nahe der Entwicklerwalze übermäßig von der Rückhalteklinge angehoben, um Toner auf der Entwicklerwalze angemessen rückzuhalten. Die übermäßige Förderung von Toner von der Rückhalteklinge ändert die Dichte eines gebildeten Abbilds und führt dazu, daß Toner leckt. Falls Farbtoner verwendet wird, der im Vergleich mit schwarzem Toner eine nicht zufriedenstellende Fluidität aufweist, wird die vorstehend erwähnte Kompression kritischer, weil Farbtoner, der eine niedrige Fluidität aufweist, fortgesetzt in die Entwicklereinheit gefördert wird und überschüssiger Toner nicht von der Zufuhrwalze rückgeführt werden kann.
Falls die herkömmliche Entwicklereinheit ein Entwicklerablauf mit dichtem Toner durchführt, der eine niedrige Fluidität aufweist, erzeugt der Förderflügel eine große Drehlast, die das erforderliche Drehmoment in unerwünschter Weise ändert, wodurch eine Drehung des Motors verursacht wird, der den Förderflügel antreibt. Infolgedessen treten in dem gebildeten Abbild Sprünge auf.
Darüber hinaus leidet die herkömmliche Entwicklereinheit unter dem Problem, daß eine Filmbildung der elektrisierten Elemente (wie etwa der Entwicklerwalze und der Rückhalteklinge) wegen mechanischen Kontakts und Reibung leichter auftritt, wenn das Entwicklerverfahren unter Verwendung dichten Toners durchgeführt wird, der eine große Menge von Pigment beinhaltet. Falls beispielsweise Filmbildung des Pigments, das dieselbe Polarität wie der Toner aufweist, mit dem elektrisierten Element auftritt, verschlechtert sich die Elektrisierungscharakteristik von Toner und wird instabil. Wenn die Elektrisierungscharakteristik des Toners instabil ist, wird die Dichte des gebildeten Abbilds niedriger und die Tonerzufuhrcharakteristik verschlechtert sich.
Die herkömmliche Entwicklereinheit weist auch die Tonerdichtung auf, die auf den Außenflächenenden der Entwicklerwalze angeordnet ist; somit ist Toner in dem Dichtabschnitt der Entwicklerwalze nicht bedeckt. Deshalb wird bei dem bekannten Kontaktentwicklerverfahren das fotoempfindliche Element beschädigt, weil der Dichtabschnitt direkt auf dem fotoempfindlichen Element gleitet. Wenn die Entwicklerwalze aus einem festen Material wie etwa Metall hergestellt ist, führen sowohl selbst ein Nicht-Kontaktentwicklerverfahren zur Beschädigung des fotoempfindlichen Elements aufgrund von Gleiten und Abreibens in Abhängigkeit der Genauigkeit der Auslenkung der Entwicklerwalze und der des fotoempfindlichen Elements, als auch das Kontaktentwicklerverfahren.
Ein Problem, auf das die herkömmliche Entwicklereinheit stößt, besteht darin, daß der Abschnitt der elastischen Zufuhrwalze, der gegen die Entwicklerwalze gedrückt wird, eingedrückt wird, was dazu führt, daß Endabschnitte der Zufuhrrolle seitwärts hervortreten. Die hervortretenden Abschnitte greifen unerwünschterweise in das Dichtelement, wodurch ein übermäßiges großes Antriebsdrehmoment erforderlich wird, um die Zufuhrrolle zu drehen.
Ein anderes Problem der vorgenannten herkömmlichen Entwicklereinheit ergibt sich aus dem Härten der Zufuhrwalze. Die Zufuhrwalze der vorstehenden herkömmlichen Entwicklereinheit umfaßt ein elastisches Element, das für gewöhnlich ein expandiertes Material ist, in dessen Oberfläche Zellen gebildet sind. Der Abschnitt der Zufuhrwalze, der mit der Entwicklerwalze in Berührung steht, ist einer Einführung von Toner in das expandierte Material durch die Zellen, die in der Oberfläche des expandierten Materials ausgebildet sind, ausgesetzt. Infolgedessen wird die Härte des expandierten Materials übermäßig nach Gebrauch für eine längere Dauer vergrößert. Das Problem, das mit dem Wachstum der Härte der Zufuhrwalze in Verbindung steht, ist, daß großes Drehmoment erforderlich ist, um die Zufuhrwalze zu drehen. Um dieses Problem zu lösen, hat man eine Zufuhrwalze vorgeschlagen, die expandiertes Material mit geschlossenen Zellen aufweist. In den letzten Jahren wurde jedoch die durchschnittliche Partikelgröße von Toner auf 9 μm verringert, und Toner, der eine so kleine Partikelgröße aufweist, verstopft leicht in den Zellen, die auf der Oberfläche der herkömmlichen Zufuhrwalze gebildet sind. Die elastische Charakteristik der Zufuhrwalze verschlechtert sich somit in einer relativ kurzen Zeit.
Ein anderes Problem bei der vorstehenden herkömmlichen Entwicklereinheit besteht darin, daß, falls die Drehgeschwindigkeit der Entwicklerwalze vergrößert wird, um Abbilder schnell zu bilden, oder falls die Fluidität von Toner vergrößert wird, um die erforderliche Tonerzufuhrcharakteristik aufrechtzuerhalten, Toner dann in die Endoberfläche (die Seitenoberfläche) der Entwicklerwalze eingeführt wird, wenn die Entwicklerwalze gedreht wird. Infolgedessen leckt Toner von den Endflächen der Entwicklerwalze im Abbildbildungsabschnitt und verursacht somit, daß der Innenabschnitt der Abbildbildungsvorrichtung kontaminiert wird. Ein anderes Problem in Zusammenhang mit vergrößerter Drehgeschwindigkeit der Entwicklerwalze und vergrößerter Fluidität von Toner besteht in dem Lecken von Toner von der niedrigeren Oberfläche der Entwicklerwalze während der Drehung der Entwicklerwalze. Dies kontaminiert auch den inneren Abschnitt der Abbildbildungsvorrichtung. Wenn die Abbildbildungsvorrichtung auf eine der vorgenannten Weisen kontaminiert ist, bringt sie ein fehlerhaftes Abbild hervor.
Ein anderes Problem bei der oben erwähnten herkömmlichen Entwicklereinheit besteht darin, daß ein Rand des Endabschnitts der Oberfläche der Entwicklerwalze in direkten Kontakt mit dem fotoempfindlichen Element gelangt, wodurch eine Beschädigung des fotoempfindlichen Elements verursacht wird.
Das fotoempfindliche Element wird auch durch direkten Gleitkontakt mit dem Gleitabschnitt der Entwicklerwalze beschädigt, wenn ein Kontaktentwicklerverfahren verwendet wird. Bei einem Kontaktentwicklerverfahren sind die Entwicklerwalze und das fotoempfindliche Element benachbart angeordnet oder werden miteinander in Kontakt gebracht. Die Tonerdichtung für die Entwicklerwalze der herkömmlichen Entwicklerwalze der herkömmlichen Entwicklereinheit ist an der Außenfläche der Enden der Entwicklerwalze angeordnet, was Toner in dem Dichtabschnitt der Entwicklerwalze unbedeckt läßt und was der Dichtung erlaubt, das fotoempfindliche Element zu berühren.
In jedem Fall verursacht, falls die Entwicklerwalze aus einem festen Material wie etwa Metall hergestellt ist, selbst ein Nicht-Kontaktentwicklerverfahren eine Beschädigung des fotoempfindlichen Elements aufgrund von Gleiten und Reiben in Abhängigkeit der Genauigkeit der Auslenkung der Entwicklerwalze und der des fotoempfindlichen Elements.
Ein anderes Problem bei der oben erwähnten herkömmlichen Entwicklereinheit entsteht bei dem Fördern von Toner. Toner in dem Gehäuse wird nacheinander von dem Förderelement an den Zufuhrwalzenabschnitt gefördert, und dann von der Zufuhrwalze an den Entwicklerwalzenabschnitt. In einer Entwicklereinheit, die ein elastisches Förderelement aufweist, das aus einem expandierten Material oder dergleichen hergestellt ist, erfolgt ein Fördern von Toner von dem Förderelement an den Zufuhrwalzenabschnitt kontinuierlich. Infolgedessen ist die Menge von Toner, die kontinuierlich gefördert wird, größer als die Menge von Toner, die zum Bilden von Abbildern von der Entwicklerwalze verbraucht wurde. Der überschüssige Toner in der Nachbarschaft des Zufuhrwalzenabschnitts und des Entwicklerwalzenabschnitts verursacht einen Kompressionszustand. Falls die vorgenannte Kompression fortgesetzt wird, kommt es zu einer Druckerhöhung in dem Gehäuse an Stellen nahe der Entwicklerwalze. Infolge dessen kann Toner auf der Entwicklerwalze nicht von der Rückhalteklinge zurückgehalten werden, was zu einem überschüssigen Fördern von Toner führt, das unerwünschte Änderungen der Dichte des Abbilds verursacht und auch unerwünschte Lecks von Toner verursacht.
Die obigen Probleme werden weiter vergrößert, wenn Farbtoner verwendet wird. Farbtoner weist allgemein eine gegenüber schwarzem Toner unterlegene Fluidität auf. Insbesondere beinhaltet Farbtonerharz eines Typs, der eine Vielfalt von Komponenten niedrigen Molekulargewichts aufweist, um Farbdurchlässigkeit zu ermöglichen, und ein Dispersionsmittel zur gleichmäßigen Dispersion von Farbpigment. Die vorstehenden Komponenten verschlechtern die Fluidität des Toners. Falls Farbtoner, der eine schlechte Fluidität aufweist, kontinuierlich in der oben erwähnten Entwicklereinheit gefördert wird, kann überschüssiger Toner nicht von der Zufuhrwalze zurückgegeben werden, was den Zustand der Kompression kritischer macht.
Zusätzliche Probleme mit der herkömmlichen Entwicklereinheit entstehen, wenn Farbtoner verwendet wird. Der vorgenannte elektrofotografische Ablauf unter Verwendung von Farbtoner wird auf eine solche Weise durchgeführt, daß vier Entwicklereinheiten zum Bilden von gelben, magentafarbenen, zyanfarbenen und schwarzen Abbildern in der Vorrichtung angeordnet sind. Die Verwendung von vier Entwicklereinheiten vergrößert die Größe der Vorrichtung, so daß sie viel größer als eine Vorrichtung zum Bilden eines einfarbigen Abbilds ist. Um die Größe der Vorrichtung zu verringern, muß die Dichte von Pigment in jedem Tonerpartikel vergrößert werden, um eine erforderliche Bilddichte mit einer geringeren Menge von Toner zu reproduzieren. Indem eine geringere Menge von Toner verwendet wird, kann die Kapazität des Tonergehäuses verringert werden.
Falls jedoch die Pigmentkomponente in dem Toner vergrößert wird, verschlechtert sich allgemein die Fluidität des Toners; somit wird eine große Rotationslast auf den Förderflügel verursacht. Die vergrößerte Last auf den Vorderflügel ändert unerwünschterweise das erforderliche Drehmoment, um den Förderflügel anzutreiben, was wiederum zu unerwünschten Änderungen bei der Drehung des Motors, der den Förderflügel antreibt, führt. Infolgedessen treten in dem gebildeten Abbild Sprünge auf.
Ein Vergrößern der Pigmentkomponente in dem Toner vergrößert auch das Flächenverhältnis der Pigmentkomponente auf der Oberfläche der Tonerpartikelmatrizen im allgemeinen. Toner muß eine gewisse Polarität aufweisen und muß durch Reibung mittels eines elektrisierenden Elements, das eine Polarität aufweist, die der Polarität des Toners entgegengesetzt ist (wie etwa eine Entwicklerwalze oder einer Rückhalteklinge) elektrisiert werden, so daß die Elektrisierung von Toner stabilisiert ist. Falls Tonerpartikel Pigmente in einer großen Menge an ihren Oberflächen aufweisen, tritt bei den elektrisierten Elementen (wie etwa der Entwicklerwalze und der Rückhalteklinge) Filmbildung aufgrund mechanischen Kontakts und Gleitens auf. Falls bei den elektrisierenden Elementen, bei denen die Polarität dieselbe wie die von Toner ist, Filmbildung auftritt, verschlechtert sich die Elektrisierungscharakteristik von Toner und wird instabil. Infolgedessen wird die Dichte des gebildeten Abbilds verringert und die Tonerzufuhrcharakteristik verschlechtert sich.
Weitere Probleme entstehen bei der obengenannten herkömmlichen Entwicklereinheit, wenn man versucht, ihre Gröle zu verringern. Das Zentrum der Drehung des Förderflügels ist bei der herkömmlichen Entwicklereinheit niedriger angeordnet als das Zentrum der Drehung der Zufuhrwalze, um zu versuchen, die Dicke der Entwicklereinheit zu verringern, indem ein Raum zur Aufnahme von Toner geschaffen wird. Eine solche Anordnung leidet jedoch unter dem Problem, daß der Förderflügel unzureichend Toner auf die Oberfläche der Tonerzufuhrwalze schabt, wodurch eine unerwünscht niedrige Dichte in dem gebildeten Abbild verursacht wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die in der Lage ist, das zum Antrieb der Zufuhrwalze erforderliche Drehmoment zu verringern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die in der Lage ist, Drehmoment zu verringern, das erforderlich ist, um die Zufuhrwalze zu drehen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die eine Zunahme des Drehmoments verhindert, das erforderlich ist, um die Entwicklerwalze zu drehen, und die ein Lecken von Toner verhindert. Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die dazu in der Lage ist, Toner ohne Änderung des Drehmoments selbst dann zu fördern, wenn Toner verwendet wird, der eine Niedrigfluidität aufweist wie etwa Toner, der eine hohe Dichte aufweist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die dazu in der Lage ist, ein fotoempfindliches Element davor zu schützen, beschädigt zu werden, und die eine exzellente Dichtcharakteristik aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklereinheit zu schaffen, die eine Dichtung aufweist, die das fotoempfindliche Element nicht beschädigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Entwicklereinheit geschaffen, umfassend:

ein Gehäuse, in dem sich Toner befindet;
eine Entwicklerwalze, die drehbar an dem Gehäuse mittels einer ersten Welle gelagert ist; und
eine Versorgungswalze, die drehbar an dem Gehäuse mittels einer zweiten Welle gelagert ist, wobei die Versorgungswalze von einem elastischen Element gebildet wird, das so angeordnet ist, daß es gegen die Entwicklerwalze auf eine solche Weise gepresst wird, daß die Oberfläche der Entwicklerwalze mit Toner versorgt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Entwicklereinheit ferner ein Dichtelement umfaßt, das auf einer Seite der Entwicklerwalze angeordnet ist, um ein Lecken des Toners aus einem Bereich zu verhindern, in dem die erste Welle an die Außenseite des Gehäuses geführt ist; und
die Versorgungswalze Eckabschnitte beinhaltet, die abgeschrägt sind.

Das Dichtelement kann ebenfalls auf einer Seite der Versorgungswalze angeordnet sein, um so ein Lecken von Toner aus einem Abschnitt zu verhindern, in dem die zweite Welle an die Außenseite des Gehäuses geführt ist.
Die Entwicklerwalze kann eine Seitenoberfläche beinhalten, die eine maximale Rauhigkeit (Rmax) von 0,5 μm oder weniger aufweist.
Das Dichtelement kann ein aufgerautes Material aufweisen, das auf ein Schaumstoffelement laminiert ist, um jedem der längsseitigen Enden der Entwicklerwalze und der Versorgungswalze gegenüberzuliegen.
Vorzugsweise ist eine Länge der Entwicklerwalze in Längsrichtung identisch mit einer Länge der Versorgungswalze in Längsrichtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer abbildbildenden Vorrichtung zeigt, die eine Entwicklereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
2 ist eine vergrößerte Ansicht von vier Entwicklereinheiten 210, einem fotoempfindlichen Element 110 und ihrer Umgebung.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der eine Entwicklereinheit 210M beinhaltet.
4 ist eine teilweise aufgeschnittene Querschnittsansicht, die entlang der Linie IV–IV, die in 3 gezeigt ist, genommen ist.
5(a) ist eine teilweise aufgeschnittene und vergrößerte Querschnittsansicht, die entlang der Linie V–V, die in 3 gezeigt ist, genommen ist, und
5(b) ist eine Ansicht, die in der Richtung des Pfeiles b, der in 5(a) gezeigt ist, genommen ist.
6 ist ein Diagramm, das den Betrieb einer beispielhaften Entwicklereinheit zeigt.
7(a) und (b) zeigen die Dichtwirkungen.
Eingehende Beschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer abbildbildenden Vorrichtung zeigt, die eine Entwicklereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform beinhaltet.
Anfangs wird die schematische Struktur der abbildbildenden Vorrichtung beschrieben, und dann werden eine Entwicklervorrichtung und eine Entwicklereinheit, die in der Entwicklervorrichtung aufgenommen ist, beschrieben.
Die abbildbildende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist angeordnet, um eine Entwicklereinheit zu verwenden, die Toner in vier Farben, bei denen es sich um Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz handelt, beinhaltet. Somit ist die abbildbildende Vorrichtung dazu in der Lage, ein vollfarbenes Abbild zu bilden.
In 1 repräsentiert Bezugszeichen 50 ein Gehäuse des Körpers der Vorrichtung. In dem Gehäuse 50 ist eine Belichtungseinheit 60, eine Papierzufuhreinheit 70, eine fotoempfindliche Einheit 100, eine Entwicklereinheit 200, eine Zwischenübertragungseinheit 300, eine Fixiereinheit 400 und eine Steuerungseinheit 80 zur vollständigen Steuerung der Vorrichtung angeordnet.
Die fotoempfindliche Einheit weist ein fotoempfindliches Element 110, eine Ladewalze 120, die als eine Ladevorrichtung dient, die mit der Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110 in Kontakt gebracht wird, um die Außenfläche gleichförmig elektrostatisch zu laden, und eine Reinigungsvorrichtung 130 auf.
Die Entwicklereinheit 200 beinhaltet eine Gelbentwicklereinheit 210Y, eine Zyanentwicklereinheit 210C, eine Magentaentwicklereinheit 210M und eine Schwarzentwicklereinheit 210K. In der Gelb-, Zyan-, Magenta- und Schwarzentwicklereinheit 210Y, 210C, 210M bzw. 210K befinden sich gelber, zyanfarbener, magentafarbener bzw. schwarzer Toner, und sie beinhalten jeweils Entwicklerwalzen 211Y, 211C, 211M bzw. 211K. Jede der Entwicklerwalzen der Entwicklereinheiten kann in Kontakt mit dem fotoempfindlichen Element 110 gebracht werden.
Die Zwischenübertragungseinheit 300 weist eine Antriebswalze 310, eine Primärübertragungsrolle 320, eine Faltenentfernungswalze 330, eine Spannungswalze 340, eine Unterstützungswalze 350, ein Zwischenband 360 in Form eines Endlosbandes, das unter den vorgenannten Walzen angeordnet ist, und eine Reinigungsvorrichtung 370, die in Kontakt mit dem Zwischenband 360 gebracht werden kann und von diesem getrennt werden kann, auf.
Eine Sekundärübertragungswalze 380 ist gegenüber der Unterstützungswalze 350 angeordnet. Die sekundäre Übertragungswalze 380 wird von einem Arm 382 drehbar gestützt, der mittels einer Stützwelle 381 auf eine solche Weise gestützt wird, daß der Arm 382 schwingen kann. Wenn der Arm 382 mittels des Betriebs des Nockens 383 geschwungen wird, wird die sekundäre Übertragungsweise 380 mit dem Zwischenband 360 in Kontakt gebracht oder von diesem getrennt.
Ein Zahnrad (nicht gezeigt) ist an dem Ende der Antriebswalze 310 befestigt. Weil das Zahnrad in ein Zahnrad (nicht gezeigt) der fotoempfindlichen Einheit 100 eingreift, wird die Antriebswalze 310 mit im wesentlichen derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die des fotoempfindlichen Elements 110 gedreht. Deshalb läuft das Zwischenband 360 mit im wesentlichen derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die des fotoempfindlichen Elements 110 um.
Während des Umlaufs des Zwischenbands 360 wird das Tonerabbild auf dem fotoempfindlichen Element 110 auf die Oberfläche des Zwischenbands 360 an einer Stelle zwischen der primären Übertragungswalze 320 und dem fotoempfindlichen Element 110 übertragen. Das Tonerabbild, das auf die Oberflä che des Zwischenbands 360 übertragen ist, wird auf ein Aufzeichnungsmedium S übertragen, das zwischen dem Zwischenband 360 und der sekundären Übertragungswalze 380 zugeführt wird. Das Aufzeichnungsmedium S wird von der Papierzufuhreinheit 70 zugeführt.
Die Papierzufuhreinheit 70 weist ein Fach 71 auf, auf dem mehrere gestapelte Aufzeichnungsmedien S angeordnet sind, eine Aufnahmewalze 72, einen Rüttler 73 zum Schieben des Aufzeichnungsmediums S, das auf dem Fach 71 aufliegt, in Richtung auf die Aufnahmewalze 72 und ein Trennwalzenpaar 74 zum aufeinanderfolgenden verläßlichen Trennen von Papierblättern, die von der Aufnahmewalze 72 zugeführt werden.
Das Aufzeichnungsmedium S, das von der Papierzufuhreinheit 70 zugeführt wird, tritt durch eine erste Förderwalze 91, einen ersten Papiersensor 915, ein zweites Förderwalzenpaar 92, einen zweiten Papiersensor 925 und eine Torwalze 93. Dann wird das Aufzeichnungsmedium S dem zweiten Übertragungsabschnitt zugeführt, das heißt an eine Stelle zwischen dem Zwischenband 360 und der sekundären Übertragungswalze 380. Dann kann das Aufzeichnungsmedium S durch die Fixiereinheit 400, das erste Entladungswalzenpaar 94 und das zweite Entladungswalzenpaar 95 treten, und es wird dann an der oberen Oberfläche des Gehäuses 50 entladen.
Die Fixiereinheit 400 weist eine Fixierwalze 410 auf, die eine Wärmequelle aufweist, und eine Druckwalze 420, die gegen die Fixierwalze 410 gepresst ist.
Der Betrieb einer abbildbildenden Vorrichtung wird nun beschrieben.

(i) Wenn ein Druckanweisungssignal (ein Abbildbildungssignal) von einem Host-Computer (einem Personalcomputer oder dergleichen, nicht gezeigt) an die Steuerungseinheit 80 geführt wird, werden das fotoempfindliche Element 110, die Entwicklerwalzen der Entwicklereinheit 200 und das Zwischenband 360 gedreht.
(ii) Die Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110 wird von der Ladewalze 120 gleichförmig elektrostatisch geladen.
(iii) Die Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110, die gleichförmig elektrostatisch geladen ist, wird einer selektiven Belichtung L unterworfen, die einer Abbildbildung einer ersten Farbe (beispielsweise gelb) entspricht, mittels der Belichtungseinheit 60. Somit wird ein elektrostatisches verstecktes Abbild für ein gelbes Abbild gebildet.
(iv) Lediglich eine Entwicklerwalze 211Y der Entwicklereinheit 210Y für die erste Farbe (beispielsweise gelb) wird mit dem fotoempfindlichen Element 110 in Kontakt gebracht. Somit wird das elektrostatische versteckte Abbild gebildet, so daß ein Tonerabbild in der ersten Farbe (beispielsweise gelb) auf dem fotoempfindlichen Element 110 gebildet wird.
(v) Das Tonerabbild, das auf dem fotoempfindlichen Element 110 gebildet ist, wird auf die Oberfläche des Zwi schenbandes 360 in dem primären Übertragungsabschnitt übertragen, das heißt an der Stelle zwischen dem fotoempfindlichen Element 110 und der primären Übertragungswalze 320. Zu dieser Zeit werden die Reinigungsvorrichtung 370 und die sekundäre Übertragungswalze 380 von dem Zwischenband 360 getrennt.
(vi) Toner, der auf dem fotoempfindlichen Element 110 zurückgeblieben ist, wird von der Reinigungsvorrichtung 130 entfernt, und dann wird das fotoempfindliche Element 110 mit einem Lichtstrahl L' zum Entstatifizieren, der von einer Vorrichtung 61 zum Entstatifizieren, die in 2 gezeigt ist, von elektrostatischer Ladung befreit.
(vii) Die vorgenannten Betriebsschritte (ii) bis (vi) werden so oft wie erforderlich wiederholt. Das heißt gemäß dem Inhalt des Druckanweisungssignals werden die Betriebsschritte für die zweite, dritte und vierte Farbe wiederholt. Infolgedessen werden Tonerabbilder, die den Inhalten der Druckanweisungssignale entsprechen, auf dem Zwischenband 360 gestapelt und gebildet.
(viii) Das Aufzeichnungsmedium S wird von der Papierzufuhreinheit 70 bei einer vorbestimmten Zeit zugeführt. Unmittelbar bevor das voranlaufende Ende des Aufzeichnungsmediums den zweiten Übertragungsabschnitt erreicht oder nachdem es den zweiten Übertragungsabschnitt erreicht hat (das heißt zu der Zeit, wenn das Tonerabbild auf dem Zwischenband 360 an eine erforderliche Position auf dem Aufzeichnungsmedium S übertragen wird), wird die sekundäre Übertragungswalze 380 gegen das Zwischenband 360 gepresst. Infolgedessen werden Tonerabbilder, die ein vollfarbenes Abbild auf dem Zwischenband 360 bilden, auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums S übertragen. Ferner wird die Reinigungsvorrichtung 370 in Kontakt mit dem Zwischenband 360 gebracht, um so Toner zu entfernen, der auf dem Zwischenband 360 zurückgeblieben ist, nachdem die zweite Übertragung durchgeführt wurde.
(ix) Weil das Aufzeichnungsmedium S durch die Fixiereinheit 400 hindurchläuft, werden die Tonerabbilder auf dem Aufzeichnungsmedium S fixiert. Dann kann das Aufzeichnungsmedium S die Entladungswalzenpaare 94 und 95 durchlaufen, um auf dem Gehäuse 50 entladen zu werden.

Die Entwicklereinheit 200 wird nun beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Entwicklereinheit 200 einen Rahmen 220 auf, der eine invertierte L-Gestalt aufweist, und vier Entwicklereinheiten 210 (Y, C, M und K), die in dem Rahmen 220 abnehmbar aufgenommen sind. Der Rahmen 220 der Entwicklereinheit 200 ist mit Hilfe einer Welle 221 in die Lage versetzt, in einer Richtung zu drehen, die mit einem Pfeil "a1" (gegen den Uhrzeigersinn) angedeutet ist. Wenn der Rahmen 220 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird er an der Stelle, die in 1 gezeigt ist, verriegelt.
Auch die Abdeckung 54 des Gehäuses 50 kann in einer Richtung, die mittels eines Pfeils "a" angedeutet ist, mittels eines Scharniers 54a geöffnet werden, wobei Bezugszeichen 54b das Ende der Abdeckung 54 repräsentiert. Wenn die Abdeckung 54 geöffnet ist, kann jede Entwicklereinheit 210 in im wesentlichen der horizontalen Richtung bezüglich des Rahmens 220 ohne Drehung des Rahmens 220 angebracht oder abgenommen werden. Wenn die Abdeckung 54 und die Entwicklereinheit 200 geöffnet sind, kann in den Richtungen, die mittels der Pfeile "a" und "al" angedeutet sind, die fotoempfindliche Einheit 100 angebracht oder abgenommen werden.
2 ist eine vergrößerte Ansicht der vier Entwicklereinheiten 210 (Y, C, M und K), des fotoempfindlichen Elements 110 und der umgebenden Nachbarschaft. Die vier Entwicklereinheiten 210 (Y, C, M und K), die etwas verschiedene Gestalten aufweisen, sind im wesentlichen identisch strukturiert. Deshalb wird die Entwicklereinheit 210M zum Entwickeln eines magentafarbenen Abbilds als eine repräsentative Einheit beschrieben. Anfangs wird die Struktur der Entwicklereinheit 210 hauptsächlich unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Die Entwicklereinheit 210 weist ein Gehäuse 230, Toner T, der sich in dem Gehäuse 230 befindet, eine Entwicklerwalze 211 zum Zuführen von Toner T an die Oberfläche des fotoempfindlichen Elements 110, eine Versorgungswalze 240 zum Zuführen von Toner T auf die Entwicklerwalze 211, drei Förderflügel 251, 252 und 253 zum Fördern von Toner T in Richtung auf die Versorgungswalze 240 und eine Rückhalteklinge 260, die gegen die Entwicklerwalze 211 gepresst ist, um so die Menge von Toner zu beschränken, auf. Ferner weist die Entwicklereinheit 210 ein Dichtelement 270 auf (5(a)) zum Verhindern von Lecken von Toner zwischen den Wellen der Entwicklerwalze, der Versorgungswalze, der Förderflügel und des Gehäuses. Das Gehäuse 230 weist einen Gehäusekörper 231 und eine Abdeckung 222 auf.
Nun werden Hauptcharakteristika von Toner zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung beschrieben. Toner wird üblicherweise auf eine solche Weise vorbereitet, daß Pigment, CCA (Ladungssteuerungsmittel) und Wachs mit synthetischem Harz gebunden sind. Ferner werden ein Zusatz, der einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist, um hauptsächlich eine Haltbarkeit zu verwirklichen, und ein anderer Zusatz, der einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweist, um Fluidität zu verwirklichen, der Oberfläche hinzugefügt, die durch den Bindungsablauf verwirklicht wird.
Die Tonerkomponenten und Charakteristika der Komponenten wurden wie folgt bestimmt.

(1) Synthetischer Harz Der synthetische Harz ist Polyester, um die Fixierungscharakteristik zu verbessern.
(2) Partikelgröße Die Partikelgröße von Toner ist weder geringer als 6 μm noch größer als 9 μm. Falls die Partikelgröße 6 μm oder geringer ist, verschlechtert sich die Reinigungscharakteristik und die Kosten können nicht reduziert werden. Falls die Partikelgröße 9 μm oder mehr ist, verschlechtert sich die Auflösung. In dieser Ausführungsform beträgt die Partikelgröße 7 μm.
(3) Pigment Die Partikelgröße des Pigments kann 30 nm bis 50 nm betragen. Bei dieser Ausführungsform werden Pigmente, deren Partikelgröße etwa 50 nm beträgt, verwendet. Die Menge des Pigments wird weder geringer als 5 wt% noch größer als 15 wt% angesetzt. Der Grund dafür ist, daß die Kapazität des Rüttlers verringert werden muß, während die Dichte des gebildeten Abbilds aufrechterhalten wird, um so die Größe der Entwicklereinheit 210 zu verringern. Falls die Pigmentmenge 15 wt% übersteigt, verschlechtert sich die Zufuhrcharakteristik, weil sich die Elektrisierungscharakteristik bis zu dem Punkt verschlechtert, an dem Filmbildung der Entwicklerwalze und Filmbildung der Klinge leicht auftreten.
(4) CCA Die Menge des CCA wird weder geringer als 0,5 wt% noch mehr als 3 wt% angesetzt. Um die Elektrisierungscharakteristik zu verbessern, muß die Menge von CCA 0,5 wt% oder mehr betragen. Falls die Menge von CCA 3 wt% übersteigt, verschlechtert sich die Übertragungscharakteristik.
(5) Wachs Die Menge des Wachses ist 0,5 wt% oder mehr. Dies verbessert die Trennungscharakteristik von Toner von der Fixierwalze. Ferner wird die Fixierungsstärke von Toner auf einem Aufzeichnungsmedium wie etwa Papier gestärkt.
(6) Zusatz, der einen vergleichsweise großen Durchmesser aufweist Ein Zusatz, der einen großen Durchmesser aufweist, ist Siliziumöl, das eine Partikelgröße von etwa 40 nm aufweist, die größer als 1/2 der Partikelgröße des Pig ments ist. Die Menge des Zusatzes ist nicht geringer als 0,5 wt% und nicht mehr als 5 wt%.

Um sicherzustellen, daß der Zusatz, der den geringen Durchmesser aufweist, nicht in den Matrizen eingebettet wird, muß der Zusatz, der den großen Durchmesser aufweist, 0,5 wt% oder mehr sein. Falls jedoch die Menge des Zusatzes, der den großen Durchmesser aufweist, 5 wt% übersteigt, verschlechtert sich die Versorgungscharakteristik, weil die Fluidität sich verschlechtert.
Wie in 4 gezeigt ist die Entwicklerwalze 211 auf eine solche Weise strukturiert, daß die Oberfläche der Entwicklerwalze 211 zum Fördern von Toner kürzer ist als die Rückhalteklinge 260. Ferner weist die Entwicklerwalze 211 eine Welle 212 auf, die von Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 durch Lager 232 drehbar gestützt wird. Ein Zahnrad 213 zum Drehen der Entwicklerwalze 211 ist an einem Ende der welle 212 befestigt. Ein Übertragungszahnrad 214 zum Übertragen von Antriebsdrehmoment, das von einer Drehmomentquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird, steht mit dem Zahnrad 213 in Eingriff. Eine Walze 215 ist drehbar an den zwei Enden der Welle 212 angeordnet. Die Walze 215 wird mit Flanschen (nicht gezeigt), die an den zwei Enden des fotoempfindlichen Elements 110 gebildet sind, in Kontakt gebracht, wenn die Entwicklerwalze 211 mit dem fotoempfindlichen Element in Kontakt gebracht wird, um die Position der Entwicklerwalze 211 bezüglich des fotoempfindlichen Elements 110 zu begrenzen.
Wie oben beschrieben ist, ist die Rückhalteklinge 260 länger als die Oberfläche der Entwicklerwalze 211 zum Fördern von Toner. Die Rückhalteklinge 260 ist an einem vorderen Ende 261a einer Stützplatte 261 befestigt. Wie in 3 gezeigt ist, weist die Stützplatte 261 ein gebogenes rückwärtiges Ende 261b auf, das von drei Hakenabschnitten 262b (siehe 4) einer Grundplatte 262, die an dem Gehäusekörper 231 befestigt ist, gestützt wird, auf. Somit ist die Stützplatte 261 dazu in der Lage, bezüglich des Stützabschnitts zu schwingen. Die Stützplatte 261 wird auf eine solche Weise gedrängt, daß die Stützplatte 261 die Entwicklerwalze 211 der Rückhalteklinge 260 mittels wenigstens zweier (dreier in der Struktur, die in der Zeichnung gezeigt ist) Zugfedern 263, die zwischen einem Zwischenabschnitt 261c der Stützplatte 261 und einem Vorderabschnitt 262a der Grundplatte 262 angeordnet sind, preßt.
Die Welle 212 der Entwicklerwalze 211 wird mittels der Seitenwände 231a des Gehäusekörpers 231 auf eine solche Weise drehbar gestützt, daß wenigstens ein Ende der Welle 212 die Seitenwände 231a durchdringt. Somit wird ein Dichtelement 270 zum Verhindern von Lecken von Toner geschaffen. Wie in 5(a) gezeigt ist, ist das Dichtelement 270 in ein Laminat geformt, das man erhält, indem ein Schaumstoffelement 271 in der Form eines Bogens auf ein aufgerautes Material 272 geklebt wird. Das Schaumstoffelement 271 nimmt hauptsächlich den Dichtdruck auf, während das aufgerautte Material 272 hauptsächlich eine Dichtcharakteristik annimmt.
Weil die Länge der Rückhalteklinge länger als die Länge der Oberfläche der Entwicklerwalze zum Fördern von Toner ist, wird Toner auf der Gesamtfläche der Entwicklerwalze zum Fördern von Toner gleichförmig von der Rückhalteklinge zurückgehalten. Deshalb wird jeglicher Defekt der Tonerdichtung, der dadurch verursacht wird, daß Toner im Übermaß von der Oberfläche der Entwicklerwalze gefördert wird oder durch freien Toner, der darauf zurückzuführen scheint, daß Toner im Übermaß gefördert wird, verhindert. Ferner wird Toner gleichförmig auf der Oberfläche der Entwicklerwalze gebildet und dient deshalb als ein Gleitmittel zwischen dem fotoempfindlichen Element und der Entwicklerwalze. Infolgedessen wird eine Beschädigung des fotoempfindlichen Elements verringert. weil die Entwicklereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung die Dichtungen an den Enden der Entwicklerwalze angeordnet aufweist, wird ein Einführen von Toner von der Oberfläche der Entwicklerwalze in die Seitenenden der Entwicklerwalze verhindert. Deshalb beschädigt der Dichtabschnitt der Dichtwalze nicht das fotoempfindliche Element, wie man es mit herkömmlichen Strukturen erfahren hat, und ein exzellentes Dichten von Toner wird erreicht.
Um ferner Toner effizient zu dichten, ist die Entwicklereinheit der vorliegenden Erfindung so gebildet, daß die Menge elastischer Verformung des Dichtelements größer ist, als die Differenz zwischen der Länge der Rückhalteklinge und die Länge der Oberfläche der Entwicklerwalze zum Fördern von Toner. Insbesondere ist die Menge elastischer Verformung des aufgerauhten Materials 272 des Dichtelements 270 größer gemacht als die Differenz zwischen der Länge der Oberfläche der Entwicklerwalze 211 und die Länge der Rückhalteklinge. Bei dieser Ausführungsform ist die Länge des Filzes des aufgerauhten Materials 272 2 mm lang gemacht, weil die vorstehenden Differenz 0,2 mm beträgt. Somit genügt die Länge der vorstehenden Menge elastischer Verfor mung. Das Dichtelement 270, das wie oben beschrieben angeordnet ist, ist an einem Ende der Entwicklerwalze angeordnet. Deshalb folgt das Dichtelement flexibel einem abgestuften Abschnitt, der von der Differenz der Länge zwischen der Entwicklerwalze und der Rückhalteklinge erzeugt wird, wodurch ein Lecken von Toner aus dem abgestuften Abschnitt verhindert wird, und somit ist die Charakteristik zum Dichten von Toner weiter verbessert.
Wie in 5(a) gezeigt ist, ist die Entwicklerwalze 211 auf eine solche Weise strukturiert, daß die Endabschnitte der Entwicklerwalze abgeschrägt sind, um so abgerundet zu sein. Der Radius beträgt 0, 2 mm. Um weiter effizient Toner zu dichten, ist die Menge elastischer Verschiebung des Dichtelements größer als die Menge des Abschrägens der Entwicklerwalze 211. Insbesondere wird die Menge elastischer Verschiebung von Filzen des aufgerauhten Materials 272 des Dichtelements 270 gröber gemacht als die Menge des Abschrägens des Endabschnitts der Entwicklerwalze 211. Weil der Radius des Abschrägens 0,2 mm in dieser Ausführungsform beträgt, ist die Länge der Filze des aufgerauhten Materials 272 2 mm, was in der Menge elastischer Verschiebung beinhaltet ist.
Weil der Endabschnitt der Oberfläche der Entwicklerwalze zum Fördern von Toner abgeschrägt ist, wird der Endabschnitt der Entwicklerwalze nicht in Kontakt mit dem fotoempfindlichen Element gebracht. Somit wird eine Beschädigung des fotoempfindlichen Elements, die aufgrund von Kontakt und Gleitens auf dem Rand des Endabschnitts der Entwicklerwalze auftritt, verhindert. Weil die Menge der elastischen Verschiebung des Dichtelements größer ist als die Menge des Abschrägens des Endabschnitts der Entwicklerwalze, ist das Dichtelement in der Lage, flexibel dem abgeschrägten Abschnitt an dem Ende der Entwicklerwalze zu folgen. Deshalb wird das fotoempfindliche Element von dem Ende der Entwicklerwalze nicht beschädigt, wie man es bei der herkömmlichen Struktur erfahren hat.
Weil die Entwicklereinheit gemäß dieser Ausführungsform einen abgedichteten Abschnitt der Entwicklerwalze aufweist, wird eine Einführung von Toner von der Oberfläche der Entwicklerwalze zum Fördern von Toner in den Seitenendabschnitt desselben verhindert.
Somit kann Lecken von den vorgenannten Abschnitt verhindert werden, und die Charakteristik zum Dichten von Toner ist weiter verbessert.
Nun wird die Versorgungswalze beschrieben. Wie in 5(a) gezeigt ist, weist die Versorgungswalze 240 eine Welle 241 auf, die von Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 durch die Lager 242 (ein Lager ist in 5(a) gezeigt) drehbar gestützt wird. Ein Zahnrad 243 zum Drehen der Versorgungswalze 240 ist an einem Ende der Welle 241 befestigt. Ein Übertragungszahnrad (nicht gezeigt) zum Übertragen der Kraft, die von einer Drehmomentquelle (nicht gezeigt) zugeführt wird, steht mit dem Zahnrad 243 in Eingriff.
Die Rückhalteklinge 260 ist an einem vorderen Ende 251a einer Stützplatte 261 befestigt. Die Stützplatte 261 weist ein gebogenes rückwärtiges Ende 261b auf, das von drei Hakenabschnitten 262b (siehe 4) einer Grundplatte 262 gestützt wird, die an dem Gehäusekörper 231 befestigt ist.
Somit ist die Stützplatte 261 in der Lage, bezüglich des Stützabschnittes zu schwingen. Die Stützplatte 261 wird auf eine solche Weise gedrängt, daß die Stützplatte 261 die Entwicklerwalze 211 der Rückhalteklinge 260 mittels wenigstens zweier (dreier in der Struktur, die in der Zeichnung gezeigt ist) Zugfedern 263, die zwischen einem Zwischenabschnitt 261c der Stützplatte 261 und einem Vorderabschnitt 262a der Grundplatte 262 angeordnet sind, presst.
Die Förderflügel 251, 252 und 253 (siehe 3) weisen im Grunde genommen dieselbe Struktur untereinander auf und weisen, ähnlich der oben erwähnten Versorgungsweise 240, eine Welle 254 auf, die von den Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 drehbar gestützt ist. Darüber hinaus weist jeder Flügel einen Arm 255 auf, der an der Welle 254 befestigt ist, und einen Flügel 256, der an dem vorderen Ende des Arms 255 befestigt ist, und der in eine dünne Platte (eine Blechplatte) geformt ist, die flexibel ist. Darüber hinaus weist der Flügel ein Zahnrad oder ein Zahngesperre auf, das an der Welle 254 an einer Position außerhalb des Gehäusekörpers 231 befestigt ist. Somit können mittels einer Drehmomentquelle (nicht gezeigt) die Flügel 251, 252 und 253 in der Richtung gedreht werden, die von dem zugeordneten 1 Pfeil angedeutet ist, der in 3 gezeigt ist. Man beachte, daß die Anzahl von Umdrehungen der Förderflügel 251, 252 und 253 auf etwa 1/20 bis etwa 1/50 der Anzahl der Umdrehungen der Versorgungswalze 240 festgelegt ist.
Der Gehäusekörper 231 nimmt einen Tonervorratsabschnitt 233 auf, der in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist. Wenn der Flügel 256, der gedreht wird, gleitend in Kontakt mit einer Wandfläche 233a des Tonervorratsabschnitts 233 gebracht wird, wird ein keilförmiger Raum 233b gebildet, in dem Toner T gehalten und gefördert wird. Das heißt, Toner T wird über eine Route wie Förderflüge 253 → 252 → 251 → Versorgungswalze 240 geführt und dann an die Entwicklerwalze 211.
Weil die Förderflügel auf eine solche Weise strukturiert sind, daß die Anzahl von Umdrehungen der Vorderflügel weder geringer als 1/50 der Anzahl von Umdrehungen der Versorgungswalze noch mehr als 1/20 derselben sind, ist ein übermäßiges Fördern von Toner an den Versorgungswalzenabschnitt durch die Förderflügel weiter verhindert.
Falls die Anzahl von Umdrehungen der Förderflügel größer als 1/20 der Anzahl von Umdrehungen der Versorgungswalze ist, wird mehr Toner von den Förderflügeln gefördert als von der Entwicklerwalze und der Versorgungswalze verbraucht wird. Somit wird Toner in einen komprimierten Zustand gebracht. In dem komprimierten Zustand wird Toner, der vor dem übermäßigen Abschnitt geförderten Toners bewegt wird, an die Förderflügel zurückgegeben. Somit wird der Zustand von Kompression kritischer. Falls die Anzahl von Umdrehungen der Förderflügel geringer als 1/50 ist, ist die Menge von Toner, die von den Förderflügeln gefördert wird, unzureichend, um die Menge von Toner zu kompensieren, der von der Entwicklerwalze und der Versorgungswalze verbraucht wird.
Die Förderflügel 251, 252 und 253 weisen verschiedene Umdrehungsphasen untereinander auf, so daß die Drehlasten angeglichen werden.
In dem speziellen Fall, in dem n Tonerfördervorrichtungen zusammen angeordnet sind (n = 3 in dieser Ausführungsform), sind die Winkel zwischen den Förderflügeln der n Fördervorrichtungen um 360°/n gegeneinander versetzt. Somit werden die Längen, für die der Flügel 256 gleitend in Kontakt mit der Wandfläche 233a gebracht wird, im wesentlichen konstant gemacht, ungeachtet der Winkel der Förderflügel 251, 252 und 253. Infolgedessen wird eine Änderung der Last, die auftritt, bevor und nachdem Toner elastisch von den Förderflügeln entladen ist, verteilt. Selbst falls dichter Toner, der eine schlechte Fluidität aufweist, verwendet wird, kann die Last der Förderflügel untereinander angeglichen werden, wodurch eine Änderung des Drehmoments, das die Vorrichtung erfordert, verhindert wird.
Wie oben beschrieben ist (siehe 1 und 2), repräsentiert die vorstehende Entwicklereinheit 210 vier Entwicklereinheiten 210Y für gelbe Abbilder, 210C für zyanfarbene Abbilder, 210M für magentafarbene Abbilder und 210K für schwärze Abbilder, die abnehmbar an dem Rahmen 220 befestigt sind.
In 2 repräsentieren Bezugszeichen 222 (Y, C, M und K) eine Empfangsplatte jeder der Entwicklereinheiten 210 (Y, C, M und K). Die Empfangsplatte 222 weist ein Paar Seitenplatten (nicht gezeigt) auf, die einstückig mit ihr ausgebildet sind. Wie in 6 gezeigt ist, ist die Empfangsplatte 222 gleitend mit dem Rahmen 220 mittels einer Welle 223 verbunden, die über die Außenflächen der Seitenplatte hervorsteht. Eine Zugfeder 224 ist zwischen der Seitenplatte und dem Rahmen 220 angeordnet. Die Zugfeder 224 drängt die Empfangsplatte 222 in einer Richtung im Uhrzeigersinn bei Betrachtung in 6, das heißt in einer Richtung, in der die Empfangsplatte 222 die Entwicklerwalze 211 der Entwicklereinheit 210 gegen das fotoempfindliche Element 110 presst. Wenigstens eine der Seitenplatten ist mit einem Stift 225 für einen Nocken auf eine solche Weise versehen, daß der Stift 225 für den Nocken in Kontakt mit einem Nocken 226 steht, der in dem Rahmen 220 vorgesehen ist. Infolgedessen ist der Schwingbetrieb der Seitenplatte beschränkt. Der Nocken 226 wird von einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) gedreht. Wenn der Nocken 226 an einer Position angeordnet ist, die mittels einer durchgezogenen Linie in 6 angedeutet ist, wird die Entwicklerwalze 211 gegen das fotoempfindliche Element 110 aufgrund der drängenden Kraft der Zugfeder 224 gepresst. Wenn der Nocken 226 an einer Position angeordnet ist, die von der gestrichelten Linie, die in 6 gezeigt ist, angedeutet ist, schwingt der Nocken 226 die Empfangsplatte 222 und die Entwicklereinheit 210 entgegen dem Uhrzeigersinn auf eine solche Weise, daß die Entwicklerwalze 211 von dem fotoempfindlichen Element 110 getrennt wird.
Die oben erwähnte Nockenstruktur wird für sämtliche Empfangsplatten 222 (Y, C, M und K) bereitgestellt. Deshalb ermöglicht eine Steuerung der Drehung der Nocken lediglich jeder einzelnen der Entwicklerwalzen 211, in Kontakt mit dem fotoempfindlichen Element 110 gebracht zu werden. Die Welle 223 und der Stift 225 für den Nocken können in dem Gehäusekörper 231 der Entwicklereinheit 210 vorgesehen sein.
In 2 repräsentiert Bezugszeichen 180 einen Unterrahmen der fotoempfindlichen Einheit 100. In dem Unterrahmen 180 sind die Ladewalze 120 und die Reinigungsvorrichtung 130 untergebracht. Die Reinigungsvorrichtung 130 weist eine Filzbürste 131 zum Wischen von Toner auf, der auf der Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110 übriggeblieben ist, und eine Reinigungsklinge 132 zum weiteren Abschaben von übrig gebliebenem Toner, der auf der Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110 bleiben konnte. Darüberhinaus weist die Reinigungsvorrichtung 130 eine Tonerförderschraube 133 auf, die als eine Fördervorrichtung zum Fördern von Toner dient, der von der Filzbürste 131 oder der Reinigungsklinge 132 abgewischt oder abgeschabt ist. Eine Tonerauffangkammer 182 ist im unteren Abschnitt des Unterrahmens 180 ausgebildet. In der Tonerauffangkammer 182 sind die Filzbürste 131, die Reinigungsklinge 132 und die Tonerförderschraube 133 untergebracht.
Die Filzbürste 131 ist an einer Welle 131a befestigt, die die Seitenplatte des Unterrahmens 180 durchsetzt. Wenn die Welle 131a mittels einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) gedreht wird, wird die Filzbürste 131 in einer Richtung gedreht, die von dem zugeordneten Pfeil, der in 2 gezeigt ist, angedeutet ist.
Die Reinigungsklinge 132 ist mit dem Unterrahmen 180 mittels einer Verbindungsplatte 132a verbunden. Das vordere Ende (das untere Ende) der Reinigungsklinge 132 wird mit der Außenfläche des fotoempfindlichen Elements 110 auf eine solche Weise in Kontakt gebracht, daß Toner abgeschabt wird.
Die Tonerförderschraube 133 wird in einer Richtung, die mittels des zugeordneten Pfeils, der in 2 gezeigt ist, von einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) gedreht, um Toner, der sich in der Tonerauffangkammer 182, befindet, an einen Abfalltonerkasten (nicht gezeigt) als Abfalltoner zu fördern.
Eine Reihe von Anordnungen werden bei dieser Ausführungsform wie nachfolgend beschrieben verwendet, oder können verwendet werden.
<Position der Entwicklereinheit 210>
Wie oben beschrieben ist das Zentrum der Drehung des Förderflügels niedriger angeordnet als das Zentrum der Drehung der Versorgungswalze, um einen Raum zur Aufnahme von Toner effizient zu bilden. Somit ist die Dicke der Entwicklereinheit verringert. Die vorstehende Entwicklereinheit, bei der der Förderflügel niedriger als die Versorgungswalze angeordnet ist, stößt jedoch auf die Schwierigkeit, das der Förderflügel auf die Oberfläche der Tonerversorgungswalze selbst dann schabt, wenn die Menge von Toner in dem Gehäuse unzureichend geworden ist. Eine solche Fehlerhaftigkeit bei der Förderung von Toner verursacht unerwünschterweise eine Verschlechterung der Dichte eines gebildeten Abbilds.
Wie in 2 gezeigt ist, wird eine Annahme getroffen, wonach ein Winkel, der zwischen einer Gerade S, die das Zentrum der Drehung der Versorgungswalze 240 mit dem Zentrum der Drehung der Entwicklerwalze 211 und dem Zentrum der Drehung des Förderflügels 251 verbindet, und einer horizontalen Gerade H θ ist. Jede der Entwicklereinheiten 210 (dabei handelt es sich um vier Einheiten für Y, C, M und K Abbilder bei dieser Ausführungsform), die um das fotoempfindliche Element 110 herum angeordnet sind, sind auf eine solche Weise angeordnet, das der folgenden Beziehung, ausgedrückt durch θ, genügt wird: –20° < θ < 75°
Man beachte, daß der Winkel θ so gemessen wird, dass er positive Werte im Uhrzeigersinn gegenüber der horizontalen Geraden H aufweist.
Falls der Winkel θ nicht mehr als –20° beträgt, kann der Toner nicht reibungslos von dem Förderflügel 251 an die Versorgungswalze 240 gefördert werden. Falls der Winkel θ 75° oder gröber ist, wird überschüssiger Toner an die Versorgungswalze 240 gefördert, was zu übermäßig komprimiertem Toner führt. Der Zustand der übermäßigen Kompression ist ein Phänomen, bei dem der Raum, der von der Entwicklerwalze 211, der Versorgungswalze 240 und der Rückhaltklinge 260 gebildet wird, mit Toner gefüllt wird und somit der Druck in dem Raum übermäßig ansteigt. Falls der Zustand übermäßiger Kompression eintritt, kann Toner auf der Entwicklerwalze nicht auf eine angemessene Menge von der Rückhalteklinge begrenzt werden, und der Toner läuft über den Rückhalteabschnitt über.
Falls der Winkel θ dem oben erwähnten Bereich genügt, wird die Versorgungswalze 240 angemessen mit Toner versorgt und auch die Entwicklerwalze 211 wird angemessen mit Toner versorgt. Deshalb können mehrere Versorgungseinheiten 210 um das einzelne fotoempfindliche Element 110 herum angeordnet werden. Infolgedessen können Abbilder schnell auf eine solche Weise gebildet werden, daß eine Leerlaufdauer verkürzt werden kann. Man beachte, dass der Durchmesser des fotoempfindlichen Elements 110 so bestimmt wird, daß er in einem Bereich von 80 mm bis 90 mm liegt. Es ist vorzuziehen, daß der Bereich von θ –12° < θ < 56° genügt.
<Anordnungen von Förderflügeln 251, 252 und 253>
Der Toner in dem Gehäusekörper 231 wird auf eine solche Weise gefördert, daß der Toner in dem keilförmigen Raum 233b, der gebildet wird, wenn der sich drehende Flügel 256 gleitend mit der Wandoberfläche 233a des Tonervorratsabschnitts 233 in Kontakt gebracht wird, gehalten wird. Weil der Flügel 256 eine dünne flexible plattenartige Gestalt (die bogenförmige Gestalt) aufweist, wird der Flügel schnell verschoben und an einem Abschnitt nahe der Versorgungswalze freigegeben. Insbesondere wenn der Flügel 256 von der Wandoberfläche 233a des Tonervorratsabschnitts 233 getrennt ist, wird Toner, der in dem keilförmigen Raum 233b gehalten wird und der wie oben beschrieben gefördert wird, elastisch mittels der Rückstellkraft, die aufgrund der Elastizität des Flügels 256 erzeugt wird, entladen. Um diese elastische Entladung zu erreichen, wird das Ausmaß der Verschiebung zwischen dem Flügel 256 und der Wandoberfläche 233a groß gemacht. Die Entladungskraft hängt von der Steifigkeit (der Elastizität) des Flügels 256 ab.
Deshalb:
(1) Die Steifigkeit bis 256 der Förderflügel 251, 252 und 253 wird wie folgt bestimmt:
Die Entwicklereinheit 210 (beispielsweise die Entwicklereinheit 210K) ist auf eine solche weise angeordnet, daß der Winkel θ kleine Werte annimmt, um so die Steifigkeit (die Rückstellkraft, die aufgrund der Elastizität erzeugt wird) des Flügels 256 vergleichsweise zu vergrößern. Andererseits ist die Entwicklereinheit 210 (beispielsweise die Entwicklereinheit 210Y) auf eine solche Weise angeordnet, dass der Winkel θ einen großen Wert annimmt, um so die Steifigkeit (die Rückstellkraft, die aufgrund der Elastizität erzeugt wird) des Flügels 256 vergleichsweise zu schwächen. Infolge der oben erwähnten Struktur kann eine angemessene Menge von Toner gefördert werden. Insbesondere ist es vorzuziehen, daß der Flügel 256 des Förderflügels 251 zum Fördern von Toner an die Versorgungswalze 240 die oben erwähnte Struktur aufweist.
(2) Die Förderflügel 251, 252 und 253 sind auf eine solche Weise strukturiert, daß ihre Drehphasen verschieden sind, um gleichförmige Lasten zu bilden, die während ihrer Drehungen erzeugt werden.
In einem besonderen Fall, bei dem n Tonerfördervorrichtungen zusammen angeordnet sind (n = 3 bei dieser Ausführungsform), sind die Winkel zwischen den Förderflügeln der n Fördervorrichtungen um 360°/n gegeneinander versetzt. Somit sind die Längen des Gleitens, über die der Flügel 256 gleitend mit der Wandoberfläche 233a in Kontakt gebracht wird, im wesentlichen konstant und macht ungeachtet der Winkel der Förderflügel 251, 252 und 253. Infolgedessen können die Lasten der Drehung gleichförmig gemacht werden.
(3) Was den Abschnitt betrifft, in dem der Flügel 256 das Gleiten auf der Wandoberfläche 233a beginnt, ist die Gestalt der Wandoberfläche 233a auf eine solche Weise ausgebildet, daß die Ablenkung des Flügels 256 nach und nach vergrößert wird. Somit wird das Drehmoment verringert.
(4) Was den Abschnitt betrifft, indem der Flügel 256 von der Wandoberfläche 233a getrennt wird, ist die Gestalt der Wandoberfläche 233a auf eine solche Weise ausgebildet, daß die Ablenkung des Flügels 256 nach und nach ausgesetzt wird. Somit ist die Menge (die Kraft zum Entladen von Toner und/oder der Menge von Toner, die entladen werden muß) des Toners, der gefördert werden muß, reduziert. Infolgedessen wird eine übermäßige Förderung von Toner in der Entwicklereinheit 210 (beispielsweise der Entwicklereinheit 210Y), in der der Toner nach unten abgeschabt wird und gefördert wird, verhindert, wodurch ein übermäßiges Komprimieren von Toner verhindert wird.
Um weiter effizient Toner zu fördern, wird, wenn der Winkel θ, der zwischen der Gerade, die gebildet wird, wenn das Zentrum der Drehung der Versorgungswalze mit dem Zentrum der Drehung des Förderflügels verbunden wird, und der horizontalen Gerade, in einem Bereich von –20° bis 0° liegt, eine scheinbare Dichte von Toner nicht geringer als 0,3 g/cc und nicht mehr als 0,5 g/cc gemacht.
Falls die Fördercharakteristik zu stark verbessert wird, werden die Versorgungswalze 240 und die Entwicklerwalze 211 mit überschüssigem Toner versorgt. Infolgedessen kann Toner auf der Entwicklerwalze 211 nicht zurückgehalten werden, was zu einem Tonerüberlauf an den Außenabschnitt der Entwicklereinheit 210 führt. Falls die Fördercharakteristik unbefriedigend ist, wird die Menge von Toner, mit dem die Versorgungswalze 240 und die Entwicklerwalze 211 versorgt werden, unzureichend. Infolgedessen kann ein erforderliches Abbild nicht gebildet werden.
Die Fördercharakteristik hängt von der Fluidität des Toners ab. Bei dieser Ausführungsform wurde die Menge des Zusatzes, der den kleinen Durchmesser aufweist, der auf die Fluidität von Toner einwirkt, sein Parameter zur Verwendung in Experimenten verwendet. Infolgedessen wird A.D 0,3 g/cc gemacht, wenn die Menge des Zusatzes 1,0 % oder größer ist, was eine zufriedenstellende Fördercharakteristik ergibt. Falls die Menge 3,0 % übersteigt, übersteigt A.D unerwünschterweise 0,5 g/cc, was zu einer übermäßigen Fördercharakteristik führt, die verursacht, daß Toner aufgrund von Komprimierung desselben leckt. Deshalb ist es vorzuziehen, daß A.D des Toners nicht geringer als 0,30 g/cc und nicht mehr als 0,5 g/cc ist.
<Struktur zum Stützen der Entwicklerwalze 211 und der Entwicklereinheit 210 während ihres Schwingbetriebs>
Die Entwicklerwalze 211 ist aus SUS oder AL hergestellt und weist einen Durchmesser von 15 mm bis 25 mm (eher bevorzugt etwa 18 mm) auf. Die Oberfläche der Entwicklerwalze 211 wird einem Blasablauf oder einem chemischen Polierablauf unterworfen, um eine angemessene Rauhigkeit zum Halten von Toner aufzuweisen.
Wie in 6 gezeigt ist, ist die Entwicklerwalze 211 angeordnet, um sich synchron mit dem fotoempfindlichen Element 110 zu drehen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerwalze 211 ist so eingestellt, daß sie das 1,5-fache bis 2,5-fache (eher bevorzugt etwa das 2-fache) des fotoempfindlichen Elements 110 beträgt.
Als eine Folge wirkt eine Kraft F1, die aufgrund der Reaktion erzeugt wird, auf die Entwicklereinheit 210. Um die Kraft F1 daran zu hindern, in der Richtung eines unerwünschten Eingriffs zu wirken, wird die Struktur auf eine solche Weise angeordnet, daß das Zentrum O2 der Drehung der Entwicklerwalze 211 näher der Richtung angeordnet ist, in die die Kraft F1 wirkt, als die Gerade S2, die das Schwingungszentrum O3 (der Abschnitt, der die Welle 223 beinhaltet) der Entwicklereinheit 210 und das Zentrum der Drehung O1 des fotoempfindlichen Elements 110 miteinander verbindet. Darüber hinaus ist die Entwicklerwalze 211 angeordnet, um in die Richtung bewegt zu werden, in die die Kraft F1 auf die Entwicklereinheit 210 wirkt.
<Anordnung der Versorgungswalze 240>
(1) Die Versorgungswalze 240 ist vorzugsweise aus einem porösen und elastischen Material (beispielsweise einem expandierten Material wie etwa Urethan) hergestellt, um Toner auf der Oberfläche derselben zu halten, um so die Entwicklerwalze 211 mit Toner zu versorgen, wenn die Versorgungswalze 240 die Entwicklerwalze 211 reibt.
Es ist vorzuziehen, daß die Versorgungswalze 240 halb in Toner versenkt ist (der obere Halbabschnitt ist über der Oberfläche des Toners freiliegend), um die Entwicklerwalze 211 mit Toner zu versorgen.
Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Versorgungswalze 240 auf etwa 50 % bis 80 % (eher vorzugsweise etwa 60 bis etwa 70 %) derjenigen der Entwicklerwalze 211 eingestellt ist, wird eine befriedigende Versorgung der Entwicklerwalze 211 mit Toner erreicht. Darüberhinaus kann eine Verschlechterung beim Toner verhindert werden.
(2) Wie oben beschrieben sind die Welle 212 der Entwicklerwalze 211, die welle 241 der Versorgungswalze 240 und jede Welle 254 der Förderflügel 251, 252 und 253 drehbar von den Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 gestützt. Wenigstens das Ende jeder Achse durchsetzt die Seitenwände 231a. Deshalb muß ein Dichtelement für den durchsetzenden Abschnitt vorgesehen sein, um ein Lecken von Toner zu verhindern.
Weil die Versorgungswalze 240 aus dem porösen und elastischen Material hergestellt ist, ist der Abschnitt 240a der Versorgungswalze 240, in dem die Versorgungswalze 240 mit der Entwicklerwalze 211 in Kontakt steht, eingebeult, wie in 3 gezeigt ist.
Der vorstehende Zustand ist schematisch in 7(a) und 7(b) gezeigt.
Wie man anhand der Zeichnungen verstehen kann, steht ein Abschnitt der Versorgungswalze 240, die von dem Kontaktabschnitt 240a eingedrückt ist, seitlich hervor wie in 7(b) gezeigt ist. Der Vorsprung ist mit dem Bezugszeichen 240b versehen. Falls der Vorsprung 240b in das Dichtelement SE eingreift, wird das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Versorgungswalze 240 zu drehen, unbefriedigenderweise vergrößert. Deshalb weist diese Ausführungsform einen abgeschrägten Eckabschnitt 244 der Versorgungswalze 240 auf, wie in 5(a) gezeigt ist. Man beachte, daß das Abschrägen durch eine gerade Linie, wie in 5(a) gezeigt ist, oder abgerundet gebildet sein kann. Infolge der Struktur der vorliegenden Erfindung wird das oben erwähnte unerwünschte Eingreifen verhindert; somit wird das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Versorgungswalze 240 zu drehen, verringert.
Falls das Eingreifen der vorgenannten Art stattfindet, wird ein Zwischenraum C in dem eingreifenden Abschnitt an einer Stelle zwischen dem Dichtelement SE und der Endoberfläche der Entwicklerwalze 211 gebildet, wie in 7(b) gezeigt ist, was dazu führt, daß Toner in den Zwischenraum C eingeführt wird. Falls Toner in den Spalt C eingeführt wird, verschlechtert sich die Dichtcharakteristik und der Endabschnitt der Entwicklerwalze 211 wird von Toner kontaminiert. Die Struktur der vorliegenden Erfindung ist jedoch dazu in der Lage, die vorstehenden Probleme zu verhindern.
<Anordnung des Dichtelements>
Wie oben beschrieben ist, werden die Welle 212 der Entwicklerwalze 211, die Welle 241 der Versorgungswalze 240 und jede Welle 254 der Förderflügel 251, 252 und 253 drehbar von den Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 gestützt. Wenigstens das Ende jeder Achse durchsetzt die Seitenwände 231a. Deshalb ist ein Dichtelement für den durchsetzenden Abschnitt vorgesehen, um ein Lecken von Toner zu verhindern.
Wie in 5(a) gezeigt ist, weist diese Ausführungsform eine Struktur auf, wonach ein Dichtelement 270 als ein Laminat ausgebildet ist, das man dadurch erhält, daß ein Schaumstoffelement 271 in der Form eines Bogens und eines aufgerauhten Materials 272 geklebt sind. Das Schaumstoffelement 271 erhält hauptsächlich den Dichtdruck, während das aufgerauhte Material 272 hauptsächlich eine Dichtcharakteristik erhält.
5(b) ist eine Ansicht entlang des Pfeils 1b von 5(a), die einen Zustand des aufgerauten Materials 272 zeigt, das zwischen einem Ende der Walze (einem Ende der Versorgungswalze 240 in diesem Fall) und dem Schaumstoffelement 271 angeordnet ist.
Wie man anhand der vorgenannten Zeichnungen verstehen kann, weist das aufgerauhte Material 272 aufgerauhte Elemente 273 auf, die in einer unterbrochenen Wirbelgestalt aufgrund von Drehungen der Walze ausgebildet sind. Das heißt, es ist eine sogenannte Labyrinthdichtung ausgebildet. Deshalb wird ein Lecken von Toner zuverlässig verhindert. Darüber hinaus sind die aufgerauhten Elemente 273 in Gestalten ausgebildet, die der Drehung der Walze folgen, was das Drehmoment verringert, das erforderlich ist, um die Walze zu drehen. Man beachte, daß ein Dichtelement 270 für jede der Wellen der Förderflügel 251, 252 und 253 vorgesehen ist, auch wenn es in der Darstellung in 5(a) weggelassen ist. In 5(a) repräsentiert das Bezugszeichen 274 ein bogenartiges Gleitmaterial, das aus einem fluorhaltigen Material hergestellt ist, das eine niedrige Reibung aufweist.
<Anordnung der Struktur zum Drehen der Entwicklerwalze 211>
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Welle 212 der Entwicklerwalze 211 von den Seitenwänden 231a des Gehäusekörpers 231 durch die Lager 232 gestützt. Das Übertragungszahnrad 214 zum Übertragen der Drehkraft greift in das Zahnrad 213 ein, das an einem Ende der Welle 212 befestigt ist. Darüber hinaus sind die Walzen 215 drehbar an den zwei Enden der Welle 212 angeordnet. Die walzen 215 werden mit Flanschen (oder Abschnitten) außerhalb abbildbildender Bereiche des fotoempfindlichen Elements, die an den zwei Enden des fotoempfindlichen Elements 110 ausgebildet sind, in Kontakt gebracht, wenn die Entwicklerwalze 211 gegen das fotoempfindliche Element 110 gepresst wird, wie in 6 gezeigt ist. Somit wird die Position der Entwicklerwalze 211 bezüglich des fotoempfindlichen Elements 110 beschränkt.
Wenn die Entwicklerwalze 211 gegen das fotoempfindliche Element 110 gepresst wird, wirken horizontale Lasten auf die Welle 212, die an den zwei Enden der Welle 212 gestützt wird durch die Walzen 215 durch den Gehäusekörper 231 und die Lager 232. Somit besteht das Risiko, daß die Welle 212 ausgelenkt wird. Falls keine Gegenmaßnahme ergriffen wird, verursacht die Auslenkung der Welle 212, daß der Zustand des Eingriffs zwischen dem Zahnrad 213 und dem Übertragungszahnrad 214 instabil wird. Deshalb beinhaltet, wie in 4 gezeigt ist, die vorliegende Erfindung Bezugsoberflächen 213a und 214a für das Zahnrad 213 bzw. das Übertragungszahnrad 214, um den Eingriff zwischen dem Zahnrad 213 und dem Übertragungszahnrad 214 zu stabilisieren.
<Sonstige Anordnungen>

(1) Wenn die Gestalten und Farben der Entwicklereinheiten 210 variiert werden, können die Positionen der Anbringung klar gezeigt werden.
(2) Wenn die Entwicklereinheit 210 abgenommen wird, ist die Entwicklereinheit angeordnet, um bei einer vorbestimmten Menge in der Richtung des Abnehmens hochzuspringen. Somit kann die Entwicklereinheit einfach abgenommen werden.
(3) Die Dicke der Entwicklereinheit 210 ist verringert, um so einfach von einem Benutzer mit einer Hand gehalten zu werden, was den Anbringungs-/Abnahmebetrieb erleichtert.

Sonstige Ausführungsformen
Besondere Ausführungsformen werden nun beschrieben.
Die folgende Beschreibung wird zu besonderen Strukturen der Entwicklerwalze 211, der Versorgungswalze 240 und der Rückhalteklinge 260 vorgenommen. Um die Wirkung der besonderen Struktur oder die Ursache derselben zu beschreiben, damit sie einfach verstanden werden, werden die Entwicklungscharakteristika der vorstehenden Elemente erläutert.
<Dichtcharakteristik>
Die Dichtcharakteristik ist eine Weise des Leckens von Toner aus Tonerdichtungen (eine Dichtung für die untere Oberfläche ist mit dem Bezugszeichen 275 in 3 versehen), die für die Endoberflächen und die untere Oberfläche der Entwicklerwalze 211 vorgesehen sind. Lecken von Toner, das in dem Abbildbereich auftritt, verursacht ein schadhaftes Abbild. Falls Lecken an der Außenseite des Abbildbereichs auftritt, findet eine Kontaminierung des inneren Abschnitts der Vorrichtung statt.
Die Fluidität von Toner übt einen Einfluß auf die Dichtcharakteristik auf. Falls der Toner eine übermäßige Fluidität aufweist, kann Toner leicht durch einen Spalt zwischen der Entwicklerwalze 211 und der Tonerdichtung lecken. Deshalb ist es vorzuziehen, daß die Menge des Zusatzes, der den kleinen Durchmesser aufweist, der die Fluidität von Toner bestimmt, 3.0 wt% oder geringer ist. Es ist vorzuziehen, daß A.D 0.40 g/cc oder niedriger ist.
Es ist vorzuziehen, daß die Oberflächenrauhigkeit der Seitenoberflächen (der Endoberflächen) der Entwicklerwalze 0,5 μm oder kleiner in Rmax ist. Falls die Oberflächen der Rauhigkeit der Seitenoberfläche der Entwicklerwalze 0,5 μm in Rmax übersteigt, wird Toner unerwünschterweise auf der Seitenoberfläche der Entwicklerwalze gehalten. Dann wird Toner gefördert, wenn die Entwicklerwalze gedreht wird, was ein Lecken in den Außenabschnitt der Entwicklereinheit führt.
Die Tonerdichtung 275 kann gegen die Entwicklerwalze stoßen. "Gegen die Entwicklerwalze stoßen" bedeutet einen Zustand, außer jenem, bei dem das Dichtelement in Form des Filmes gegen lediglich das geöffnete Ende stoßen kann, das nicht an der Entwicklereinheit befestigt ist. Das heißt, der vorgenannte Zustand beinhaltet einen Zustand, bei dem Abschnitte außer dem Endabschnitt des Films mit der Entwicklerwalze in Kontakt gebracht werden, und einen Zustand, in dem Abschnitte, die die Endabschnitte beinhalten, mit denselben in Kontakt gebracht werden. Das Dichtelement ist wegen des Kontakts mit der Entwicklerwalze verschoben. Es ist vorzuziehen, daß das Dichtelement in Kontakt mit der Entwicklerwalze auf eine solche Weise gebracht wird, daß die Menge δ der Verschiebung 0,1 mm < δ < 0,8 mm genügt. Es ist vorzuziehen, daß die Dicke t des Dichtelements 50 μm < t < 500 μm genügt. Das Dichtelement kann aus Harz wie etwa Polyethylen, Polystyren oder Polyester, oder Gummi wie etwa Urethangummi oder Silikongummi, hergestellt sein; das Material ist jedoch nicht auf das vorstehende Material begrenzt. Solange die Filmgestalt und Elastizität erhalten werden, kann jedes Material verwendet werden.
<Unregelmäßigkeit der Bilder>
Dieses Phänomen ist eines bei dem Bilder unregelmäßig in einem Fall gebildet werden, in dem der Versuch unternommen wird, regelmäßige Bilder zu bilden. Das Auftreten dieses Phänomens hängt von dem Rotationszyklus der drehenden Elemente ab, das heißt der Entwicklerwalze und der Versorgungswalze. Falls eine übermäßige Auslenkung des drehenden Elements auftritt, findet leicht eine Abbildunregelmäßigkeit statt. Deshalb ist es vorzuziehen, daß die Auslenkung, die von dem Zentrum der Drehung der Entwicklerwalze auftritt, 30 μm oder kleiner ist, und daß jene, die von dem Zentrum der Drehung der Versorgungswalze auftritt, 150 μm oder kleiner ist.
Falls die Rauhigkeit der Basis eines Rohres zum Bilden der Entwicklerwalze, die erreicht wird, bevor die Rauhigkeit der Oberfläche eingestellt wird, ein Mikrometer in Rmax übersteigt, kann die Rauhigkeit der Oberfläche mittels eines folgenden Ablaufs nicht einfach gleichförmig gemacht werden. In diesem Fall kommt es leicht zu einer Unregelmäßigkeit ausgebildeter Abbilder. Deshalb ist es vorzuziehen, daß die Rauhigkeit der Basis des vorstehenden Rohres 1 um oder kleiner in Rmax ist.
Falls das Material einer Welle, die als das Zentrum der Drehung der Entwicklerwalze dient, zu schwach ist, wird das Ausmaß der Auslenkung, die aufgrund äußerer Kräfte auftritt, wenn die Entwicklerwalze gedreht wird, übermäßig vergrößert. Deshalb ist es vorzuziehen, daß das Material der Welle Eisen ist.
<Anordnung der Entwicklerwalze>

(1) Das Material der Welle war Eisen, das einen Durchmesser von 5 mm hatte.
(2) Die Oberflächenrauhigkeit der Endoberfläche des Flansches (jede Endoberfläche (Seitenoberfläche) der Entwicklerwalze) war 0,5 μm oder geringer in Rmax. Der Grund dafür besteht darin, die Dichtcharakteristik zu verbessern.
(3) Der Eckabschnitt, das heißt zwischen den Zylinderoberflächen und der Endoberfläche (der Seitenoberfläche) der Entwicklerwalze war abgerundet oder abgeschrägt, wobei die Rundigkeit 0,1 mm oder größer war. Der Grund dafür besteht darin, daß das fotoempfindliche Element 110 davor bewahrt werden muß, von dem Eckabschnitt beschädigt zu werden.
(4) Die Oberflächenrauhigkeit war nicht geringer als 5 μm in Rz und nicht größer als 10 μm in Rz. Wenn die Rauhigkeit niedriger als 5 μm in Rz ist, verschlechtert sich die Tonerversorgungscharakteristik. Falls die Rauhigkeit 10 μm oder größer in Rz ist, verschlechtert sich die Auflösung des Abbilds.
(5) Die Auslenkung wurde auf 30 μm eingestellt. Der Grund dafür ist wie oben beschrieben. Falls die Auslenkung 30 μm übersteigt, verschlechtert sich ebenfalls die Tonerversorgungscharakteristik.
(6) Die Toleranz des Außendurchmessers betrug etwa ± 0,02 mm, um so die Versorgungscharakteristik aufrechtzuerhalten, und Unregelmäßigkeiten von Abbildern zu verhindern.

<Anordnung der Versorgungswalze>

(1) Das Material der Welle war Eisen, das einen Durchmesser von 5 mm aufwies, um so Unregelmäßigkeiten von Abbildern zu verhindern.
(2) Die Auslenkung betrug 150 μm oder weniger, um so Unregelmäßigkeiten von Abbildern zu verhindern.
(3) Die Toleranz des Außendurchmessers war etwa ± 0,15 mm, um so die Versorgungscharakteristik aufrecht zu erhalten und Unregelmäßigkeiten von Abbildern zu verhindern.
(4) Die Härte war nicht niedriger als 40° und nicht höher als 70°. Falls die Härte 40° oder niedriger ist, verschlechtert sich die Versorgungscharakteristik. Falls die Härte 70° oder höher ist, wird das erforderliche Drehmoment vergrößert.
(5) Ein Verhältnis offener Zellen betrug 30 % bis 80 %, um so die Versorgungscharakteristik aufrecht zu erhalten.
(6) Die Schleifrichtung (bezüglich der Richtung, in der die Versorgungswalze gedreht wird) war die Vorwärtsrichtung, um so die Versorgungscharakteristik aufrecht zu erhalten.
(7) Das Verhältnis Umfangsgeschwindigkeit bezüglich der Entwicklungswalze 211 betrug etwa 50 % bis etwa 80 %, eher vorzugsweise 60 % bis 70 %, und insbesondere etwa 64 %. Falls das Verhältnis 50 % oder niedriger ist, kann die Tonerversorgungscharakteristik an der Entwicklerwalze nicht aufrechterhalten werden. Falls das Verhältnis 80 % oder höher ist, verschlechtert sich der Toner und auch das Antriebsdrehmoment wird übermäßig vergrößert.
(8) Die Tiefe des Eingriffs (das Ausmaß der Delle in dem Abschnitt der Versorgungswalze, der die Entwicklerwalze kontaktiert), war nicht geringer als 0,1 mm und nicht mehr als 0,4 mm. Falls die Tiefe 0,1 mm oder kleiner ist, wirkt das Reiben von Toner auf die Entwicklerwalze nicht zufriedenstellend. Falls die Tiefe 0,4 mm oder größer ist, wird das Antriebsdrehmoment unerwünschterweise vergrößert.
(9) Das Potential war dasselbe wie das der Entwicklerwalze, um so Zerstäuben und Hysterese zu verhindern.

<Anordnung der Rückhalteklinge>

(1) Der Radius des Kontakts mit der Entwicklerwalze 211 war nicht kleiner als 30 μm und nicht größer als 150 μm, um so zu versuchen, die erforderliche Menge von Toner aufrecht zu erhalten, der gefördert werden muß. Der Grund dafür, daß der Radius 150 μm oder kleiner ausgebildet wird, besteht darin, daß der Unterschied der Dichte zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende so gering wie möglich sein muß.
(2) Der Winkel des Kontakts mit der Entwicklerwalze 211 war nicht kleiner als 50° und nicht größer als 85°. Der Winkel muß 50° oder größer sein, so daß der Unterschied der Dichte zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende verringert wird. Der Winkel muß 85° oder kleiner sein, so daß Filmbildung der Klinge verhindert wird.
(3) Die Gradigkeit betrug 30 μm oder weniger, so daß die Unregelmäßigkeit von Abbildern (Unregelmäßigkeit in der Dichte über das Abbild, und insbesondere in der Breitenrichtung des Abbilds) verhindert wird.
(4) Die Oberflächenrauhigkeit war 15 μm oder kleiner in Rz, so daß Haarlinienunregelmäßigkeit (dünne Abbildunregelmäßigkeit in Form von Haarlinien, die Abbilder parallel zu der Richtung durchziehen, in der das Papier gefördert wird) verhindert wird.

Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Form beschrieben wurde, versteht man, daß die vorliegende Offenbarung der bevorzugten Form geändert werden kann hinsichtlich Einzelheiten des Aufbaus und hinsichtlich der Kombination und der Anordnung von Teilen, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie sie nachfolgend beansprucht wird, abzuweichen.

Claims

Entwicklereinheit, umfassend: ein Gehäuse (230), in dem sich Toner befindet; eine Entwicklerwalze (211), die drehbar an dem Gehäuse mittels einer ersten Welle (212) gelagert ist; und eine Versorgungswalze (240), die drehbar an dem Gehäuse mittels einer zweiten Walze (241) gelagert ist, wobei die Versorgungswalze von einem elastischen Element gebildet wird, das so angeordnet ist, dass es gegen die Entwicklerwalze auf eine solche Weise gepresst wird, dass die Oberfläche der Entwicklerwalze mit Toner versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklereinheit ferner ein Dichtelement (270) umfasst, das auf einer Seite der Entwicklerwalze angeordnet ist, um ein Lecken des Toners aus einem Bereich zu verhindern, in dem die erste Welle an die Außenseite des Gehäuses geführt ist; und die Versorgungswalze Eckabschnitte (244) beinhaltet, die abgeschrägt sind.
Entwicklereinheit nach Anspruch 1, wobei das Dichtelement ebenfalls auf der Seite der Versorgungswalze angeordnet ist, um ein Lecken von Toner aus einem Bereich zu verhindern, in dem die zweite Walze an die Außenseite des Gehäuses geführt ist.
Entwicklereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entwicklereinheit eine Seitenfläche beinhaltet, die eine maximale Rauhigkeit (Rmax) von 0,5 μm oder weniger aufweist.
Entwicklereinheit nach einem dem vorstehenden Ansprüche, wobei das Dichtelement ein aufgerauhtes Material (272) aufweist, das auf ein Schaumstoffelement (271) laminiert ist, um jedem der längsseitigen Enden der Entwicklerwalze und der Versorgungswalze gegenüberzuliegen.
Entwicklereinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Länge der Entwicklerwalze in Längsrichtung identisch mit einer Länge der Versorgungswalze in Längsrichtung ist.