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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Entwicklungsgerät, das bei
einem Bilderzeugungsgerät
wie zum Beispiel einem elektrofotografischen Gerät anwendbar ist.
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Zugehöriger Stand
der Technik
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9 zeigt
ein Beispiel eines herkömmlichen
Bilderzeugungsgeräts,
das ein Entwicklungsgerät
hat. 9 ist eine senkrechte Schnittansicht, die die
schematische Struktur des Bilderzeugungsgeräts zeigt, und mit Bezug auf
die Figur ist eine Übersicht des
herkömmlichen
Bilderzeugungsgeräts
beschrieben.
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Eine
lichtempfindliche Trommel (Bildträgerelement) 111 wird
in einer Richtung drehend angetrieben, die durch einen Pfeil R1
gezeigt ist, so dass, nachdem eine Fläche der lichtempfindlichen
Trommel 111 durch eine Aufladungswalze (Aufladungsvorrichtung) 103 gleichmäßig aufgeladen
ist, sie durch eine Belichtungsvorrichtung 102 einer Belichtung ausgesetzt
ist, um dadurch ein elektrostatisches latentes Bild an der Fläche der
lichtempfindlichen Trommel 111 auszubilden. Das elektrostatische
latente Bild wird durch ein Entwicklungsgerät 208 als ein Tonerbild
entwickelt. Das Tonerbild an der lichtempfindlichen Trommel 111 wird
an ein Übertragungsmaterial 114 durch
eine Übertragungswalze (Übertragungsvorrichtung) 110 übertragen.
Das Übertragungsmaterial 114,
das in einer Blattförderkassette 117 aufgenommen
ist, wird durch eine Blattförderwalze 116 und
so weiter zugeführt.
Ein Toner, der nicht übertragen
wird und an der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 zurückbleibt, von der das Tonerbild übertragen
wurde, wird durch eine Reinigungsklinge 113 der Reinigungsvorrichtung 112 zur nachfolgenden
Bilderzeugung entfernt. Andererseits ist das Tonerbild, das an das Übertragungsmaterial 114 übertragen
wurde, durch eine Fixierungsvorrichtung 115 auf der Fläche des Übertragungsmaterials 114 fixiert
und danach zu der Außenseite
eines Hauptkörpers 101 eines
Bilderzeugungsgeräts
abgegeben. Mit dem vorstehenden Vorgang ist eine Bilderzeugung fertiggestellt.
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10 zeigt
ein Beispiel eines herkömmlichen
Entwicklungsgeräts. 10 ist
eine vergrößerte Zeichnung
des Entwicklungsgeräts 208,
das in 9 gezeigt ist. Mit Bezug auf die Figur ist eine Übersicht
des herkömmlichen
Entwicklungsgeräts beschrieben.
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Das
Entwicklungsgerät 208,
das in der Figur gezeigt ist, weist ein Entwicklungsgerät auf, das
einen magnetischen Ein-Komponenten-Toner verwendet. Eine Entwicklungshülse (Entwicklerträgerelement) 105 weist
eine nicht magnetische Hülse
auf, die aus einem Rohr ausgebildet ist, das aus Aluminium oder
rostfreiem Stahl hergestellt ist, und die in einer Richtung drehbar
gestützt
ist, die durch einen Pfeil R2 angezeigt ist. Im Inneren der Entwicklungshülse 105 ist
ein Magnet 106 fest angeordnet, der eine Vielzahl von N-Polen
und S-Polen hat, die abwechselnd ausgebildet sind. Eine Fläche der
Entwicklungshülse 105 ist
so bearbeitet, um eine geeignete Oberflächenrauheit so vorzusehen,
dass eine gewünschte
Tonermenge überbracht
werden kann. Die Fläche
der Entwicklungshülse 105 liegt
unter einem gegebenen Druck an einem Ende einer elastischen Klinge
(Entwicklerregulierungselement) 107a an. Die elastische
Klinge 107a ist zum Beispiel aus Urethangummi, Silikongummi
oder dergleichen hergestellt und das Ende der elastischen Klinge 107a ist an
einer Stützplatte 107b befestigt.
Ein Toner 109, der aufgrund einer magnetischen Kraft des
Magnets 106 zu der Fläche
der Entwicklungshülse 105 angezogen
wurde, wird mit einer geeigneten Aufladungsmenge durch Reibungsaufladung,
die durch Tragen und Überbringen
des Toners 109 an die Entwicklungshülse 105 verursacht
ist, und durch Reibungsaufladung, die durch Gleitreibung zwischen
der Entwicklungshülse 105 und
der elastischen Klinge 107 verursacht wird, zu der Zeit
zugeführt,
bei der der Toner 109 durch die elastische Klinge 107a auf
eine geeignete Menge reguliert ist. Der Toner 109 wird
dann zu einem Entwicklungsbereich überbracht.
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Ferner
ist das Entwicklungsgerät 208 in
einer derartigen Weise konstruiert, wie in 15 gezeigt ist,
dass Walzen 209 an beiden Endabschnitten der Entwicklungshülse 105 angeordnet
sind, und wobei den Walzen 209 ermöglicht wird, an der lichtempfindlichen
Trommel 111 so anzuliegen, dass ein gegebener Abstand zwischen
der Fläche
der Entwicklungshülse 105 und
der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 vorgesehen ist. Ein
Zahnrad 212 der Entwicklungshülse ist an einem Ende der Entwicklungshülse 105 so
befestigt, dass die Entwicklungshülse 105 durch eine
Antriebskraft drehend angetrieben wird, die von einem Zahnrad 211 der lichtempfindlichen
Trommel, das einstückig
mit der lichtempfindlichen Trommel 111 ist, auf das Zahnrad 212 der Entwicklungshülse übertragen
wird.
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Als
Einrichtung zum Erfassen der zurückbleibenden
Tonermenge in dem auf diese Weise strukturiertem Entwicklungsgerät 208 war
bislang eine Technik bekannt, bei der eine Veränderung des Stroms, der durch
eine Wechselstrom-Energiequelle zur Zufuhr einer Entwicklungsvorspannung 118 induziert
wird, durch ein Antennenelement 108 erfasst wird, das parallel
zu der Entwicklungshülse 105 angeordnet
ist, wobei eine Veränderung
der Impedanz verwendet wird, die mit einer Veränderung der Tonermenge zwischen
der Entwicklungshülse
und der Antenne einhergeht, wie in 10 gezeigt
ist, um dadurch die zurückbleibende
Tonermenge (nachstehend als „induzierte
Stromerfassungseinrichtung" bezeichnet)
abzuschätzen.
Die Energiequelle zur Zufuhr der Entwicklungsvorspannung umfasst
nicht nur die vorstehend beschriebene Wechselstrom-Energiequelle
zur Zufuhr einer Entwicklungsvorspannung 118 sondern auch
eine Gleichstrom-Energiequelle zur Zufuhr einer Entwicklungsvorspannung 119, durch
die eine Entwicklungsspannung, bei der eine Wechselstrom-Spannung
und eine Gleichstrom-Spannung einander überlagert werden, an die vorstehend
beschriebene Entwicklungshülse 105 zugeführt wird.
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Die
induzierte Stromerfassungseinrichtung setzt sich aus den zugehörigen Elementen 120 bis 123 in 10 zusammen.
Das Bezugszeichen 120 bezeichnet einen Kondensator, der
eine elektrostatische Kapazität
hat, die gleich der in einem Zustand ist, in dem kein Toner vorhanden
ist. Die elektrostatische Kapazität des Kondensators 120 und
eine elektrostatische Kapazität,
die durch das Antennenelement 108 erfasst wird, werden
miteinander verglichen, nachdem sie durch zugehörige Dioden 121 und 122 gelangen,
um dadurch zu beurteilen, ob der Toner vorhanden oder nicht vorhanden
ist.
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In
dem Fall eines Erfassens der zurückbleibenden
Tonermenge kann das Antennenelement 108, das im Inneren
eines Entwicklungsbehälters 104 in
der längsverlaufenden
Richtung angeordnet ist, die Bewegung von Toner verhindern. Insbesondere,
da eine Tonerwand dazu neigt, zwischen dem unteren Abschnitt des
Entwicklungsbehälters 104 und dem
Antennenelement 108 ausgebildet zu werden, wurde herkömmlich ein
Verfahren angewendet, in dem ein Rührelement 130 an dem
unteren Abschnitt des Antennenelements 108 so angebracht
ist, dass die Tonerzufuhr zu der Entwicklungshülse 105 gleichmäßig ist,
während
der Toner abgelöst
wird.
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Als
das Rührelement 130 wird
ein kurbelförmiges
Stangenelement verwendet, wie in 11 gezeigt
ist, das in eine Richtung, die durch einen Pfeil R3 bezeichnet ist,
mit seinen beiden Endabschnitten als Drehmitte gedreht wird. Dies
ist ein herkömmliches
Verfahren.
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Ferner
ist ein Rührelement 7 so
angeordnet, um den Toner innerhalb des Entwicklungsbehälters 104 zu
lösen,
und den Toner zu dem Rührelement 130 zu
bringen. Das Rührelement 7 ist
aus einem kurbelförmigen
Stangenelement wie dem Rührelement 130 ausgebildet,
wie in 12 gezeigt ist, das in eine
Richtung, die durch einen Pfeil R4 in 10 bezeichnet
ist, mit seinen beiden Endabschnitten als Drehmitte gedreht wird.
Im Allgemeinen wird eine Antriebskraft, die zulässt, dass sich das Rührelement 130 und
das Rührelement 7 dreht,
zum Beispiel durch Vermindern der Antriebskraft, die von dem vorstehend beschriebenen
Zahnrad 212 der Entwicklungshülse (bezüglich 15) übertragen
wird, durch einen Getriebezug auf eine geeignete Drehgeschwindigkeit
erhalten.
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Jedoch
ist, zum Beispiel bei dem Bilderzeugungsgerät des digitalen Systems, das
eine Belichtung durch einen Laserstrahl ausführt, mit dem reduzierten Durchmesser
des Toners zu dem Zweck des Verbesserns der Reproduzierbarkeit eines
Punkts eine Absicht gegeben, die Dichte eines Bilds einige Zeit,
nachdem das in der vorstehenden Weise strukturierte Entwicklungsgerät 208 zu
arbeiten beginnt, zu vermindern.
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13 ist
ein Diagramm, das einen Übergang
einer anfänglichen
Bilddichte bezüglich
eines unterschiedlicher mittleren Tonerpartikeldurchmesser (Tonerpartikelmittendurchmesser)
wiedergibt. Obwohl die anfängliche
Dichte in beiden Fällen
niedrig ist, in denen die mittleren Partikeldurchmesser 6 und 8 μm sind, wobei
in dem Fall, in dem der mittlere Partikeldurchmesser kleiner ist,
d.h. 6 μm
ist, für
die anfänglich
niedrige Dichte besser bemerkbar. Die Höhe der anfänglichen niedrigen Dichte ist
in dem Fall, in dem der mittlere Partikeldurchmesser 8 μm oder größer ist,
ohne Probleme 1, 4 oder größer. Andererseits
wurde es in dem Fall herausgefunden, in dem der Toner mit einem
kleineren mittleren Partikeldurchmesser als 8 μm eingesetzt wird, dass die
Höhe der
anfänglichen
niedrigen Dichte auf eine Höhe
vermindert wird, die wünschenswerterweise
verbessert werden soll.
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Gemäß der vorliegenden
Untersuchung des Erfinders wurde es nachgewiesen, dass der Grund der
Verminderung der Dichte der ist, dass es einen Zusammenhang zwischen
der Menge feiner Partikel mit relativ kleinen Partikeldurchmesser
in dem Toner und der anfänglichen
Dichte eines festen Bilds (vollständig in schwarz)(ein Macbeth
Reflektions-Dichtemesser, der bei Macbeth Co., hergestellt wird,
wurde zum Messen der Dichte verwendet) gibt, wie in 16 gezeigt
ist, und wobei die Dichte weiter vermindert wird, wenn sich die
Menge feiner Partikel vergrößert. Die
feinen Tonerpartikel unterscheiden sich zu normalem Toner hinsichtlich
der Reibungselektrizität
beträchtlich.
Es wurde nachgewiesen, dass in einer anfänglichen Stufe eine Neigung
gegeben ist, die es den relativ kleinen Partikeln des Toners ermöglicht,
sich innerhalb des Entwicklungsgeräts 208 in der Nähe der Entwicklungshülse 105 in
einer Stufe zu sammeln, in der das Entwicklungsgerät beginnt
zu arbeiten, mit dem Ergebnis, dass die Reibungselektrizitätverteilung
des Toners, der die Entwicklungshülse 105 überzogen
hat, erweitert wird (das Verhältnis des
Toners, der optimale Reibungselektrizität zur Entwicklung hat, zu dem
ganzen Toner wird reduziert) und die Entwicklungskapazität wird vermindert. Da
das Vorhandensein des Toners mit kleinem Partikeldurchmesser zu
einem Problem führt,
ist das vorstehende Phänomen
geneigt aufzutreten, wenn der mittlere Tonerpartikeldurchmesser
kleiner ist. Zusätzlich
wurde herausgefunden, dass dieses Phänomen besser erkennbar wird,
wenn ein Muster mit kleinem Tonerverbrauch weiter gedruckt wird
(zum Beispiel wird ein festes Bild mehr vermindert, das unmittelbar nach
einem unausgefüllten
Druck (vollständig
in weiß)
weiter gedruckt wird). Das entsteht, wenn sich die Menge feiner
Partikel in der Nähe
der Entwicklungshülse 105 vergrößert, mehr
als sich der Tonerverbrauch reduziert.
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14A ist eine Zeichnung, die die Tonerbewegung
innerhalb des herkömmlichen
Entwicklungsgeräts 208 zeigt,
das das kurbelförmige
Rührelement 130 verwendet.
In der Figur ist die Zufuhr von neuem Toner von der Seite des Entwicklungsbehälters 104 auf
zwei Arten ausgeführt,
das heißt,
sie ist durch Ermöglichen
des neuen Toners, durch einen Raum unterhalb des Rührelements 130 durchzutreten,
ausgeführt,
wie durch einen Pfeil 4 angezeigt ist, und sie ist durch
Ermöglichen
des neuen Toners, in einen Raum zwischen dem Rührelement 130 und
dem Antennenelement 108 aufgrund der Wirkung des Eigengewichts
des Toners einzufließen,
ausgeführt,
wie durch einen Pfeil 5 angezeigt ist, wie in 14B gezeigt ist. Der Toner, der in die Nähe der Entwicklungshülse 105 in
den Richtungen eingeflossen ist, die durch die Pfeile 4 und 5 angezeigt
ist, wird durch die magnetische Kraft des Magneten 106 innerhalb
der Entwicklungshülse 105 angezogen.
Danach wird der Toner mittels der elastischen Klinge 107 an
der Entwicklungshülse 105 aufgetragen.
Der Toner, der nicht an der Entwicklungshülse 105 aufgetragen
wurde, zirkuliert in einer Richtung, die durch einen Pfeil 2 oder
einen Pfeil 3 angezeigt ist. Diese Zirkulation des Toners
trägt zu
der Zufuhr von Reibungselektrizität an den Toner bei. Gemäß der vorliegenden
Untersuchung des Erfinders wurde herausgefunden, dass die Tonermenge,
die in einen Raum zwischen dem Rührelement 130 und
dem Antennenelement 108 einfließt, wenn der Raum während der
Drehung des Rührelements 130 verbreitert
wird, weit größer als die
Tonermenge ist, die mit der Drehung des Rührelements 130 in
einer drehenden Vortriebsbewegung gedrückt und zugeführt wird.
Es wurde auch herausgefunden, dass der Fluss der großen Tonermenge das
Auftreten der anfänglichen
niedrigen Dichte verursacht. In anderen Worten wurde es nachgewiesen, dass
bei einer Struktur, die ein Antennenelement 108 hat, wie
die vorstehend beschriebene Struktur des Entwicklungsgeräts 208,
eine Struktur erforderlich ist, bei der der Tonerfluss in den Raum
zwischen dem kurbelförmigen
Rührelement 130 und
dem Antennenelement 108 so gesteuert ist, um die Zufuhr
von Toner in Richtung zur Seite der Entwicklungshülse 105 hin
zu optimieren.
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Als
Einrichtung zum Beseitigen des vorstehenden Problems wurde zunächst vorgeschlagen, dass
der Tonerpartikeldurchmesser vergleichmäßigt wird (die feine Partikelseite
wird bei der Herstellung geschnitten (zerkleinert)). Jedoch können, da
sich der Ertrag durch die Herstellungszeit des Toners erkennbar
verschlechtert, was hierdurch zu hohen Kosten führt, derartige Einrichtungen
nicht verwirklicht werden.
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Ferner
wurde in dem japanischen Patent Nr. 2 682 003 vorgeschlagen, dass
an der Seite der Entwicklungshülse
innerhalb eines Toner beinhaltenden (aufnehmenden) Gefäßes in dem
Entwicklungsgerät ein
Teilungselement an einer inneren unteren Seite des Entwicklungsgeräts angeordnet
ist und eine Zufuhrkammer zum Zuführen des Toners durch das Rührelement
innerhalb einer Zelle in dem Toner aufnehmenden Gefäß angeordnet
ist, die zwischen dem Teilungselement und der Entwicklungshülse in einer derartigen
Weise angeordnet ist, dass der Toner innerhalb der Zelle zur Entwicklung
mit Vorrang verwendet wird, um den Toner mit einem einheitlichen Durchmesser
stetig zu zuführen.
Jedoch ist, wenn eine Tonerüberbringungskraft
verlangt wird, die ausreichend ist, um die Wand von der unteren
Seite zu überwinden,
die Leistungsanforderung an die Rührstruktur streng, was hierdurch
zu erhöhten
Kosten führt.
Ferner kann in einem System, in dem der Schwerpunkt des Entwicklungsbehälters über der Drehmitte der
Entwicklungshülse
angeordnet ist, das Einfließen
des Toners von den Pfeilen 4 und 5 in 14A und 14B unterdrückt werden.
Jedoch ist in dem Fall, in dem ein Rührelement mit kleinem Drehmoment
und niedrigen Kosten als das Rührelement
eingesetzt wird, oder in dem Fall, in dem die Zufuhr des Toners
nur durch Herabfallen aufgrund des Eigengewichts des Toners ohne
der Bereitstellung des Rührelements
ausgeführt
wird, die absolute Tonerzufuhrmenge zu der vorstehend beschriebenen Zelle
verantwortlich für
einen Mangel ist und die Tonerzufuhr an die Entwicklungshülse unstetig
ist, was in der Möglichkeit
resultiert, dass ein unausgefüllter Streifen
auf dem Bild auftritt, selbst wenn eine große Tonermenge in dem Entwicklungsbehälter vorhanden
ist.
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Weiter
wurde in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 10 – 104 943
vorgeschlagen, dass eine Schutzwand von einem oberen Wandabschnitt
der Entwicklungskammer in außerordentlicher
Nähe des
Regulierungselements der Tonerschicht mit dem gleichen Winkel wie
das Regulierungselement der Tonerschicht nach unten vorsteht. Jedoch,
selbst in dieser Struktur, kann das Einfließen von Toner in eine Richtung
nicht unterdrückt werden,
die durch den in 14B gezeigten Pfeil 5 gezeigt
ist, wodurch es ermöglicht
wird, zu verhindern, dass die anfängliche Dichte vermindert wird.
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Weiter
offenbart Schrift EP-A-0 708 387 ein ähnliches Entwicklungsgerät.
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Schrift
JP-A-63 163 383 beschreibt ein Entwicklungsgerät, wobei Toner von einem Bunker
in dem oberen Ende einer Entwicklungskammer im Ansprechen auf ein
Erfassungssignal von einem Element zur Erfassung der Tonerhöhe in der
Kammer eingebracht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist unter den vorstehenden Sachverhalten erfolgt
und daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entwicklungsgerät vorzusehen,
das eine anfängliche niedrige
Bilddichte verhindert, die durch die übermäßige Zufuhrmenge eines Entwicklers
zu einem Entwicklerträgerelement
verursacht ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Entwicklungsgerät vorzusehen,
das einen unausgefüllten
Bildstreifen verhindert, der durch die kleine Zufuhrmenge eines
Entwicklers an ein Entwicklerträgerelement
verursacht ist.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Entwicklungsgerät, das verhindert, dass
ein Entwickler in der Nähe
eines Erfassungselements herunterfällt, das die Menge des Entwicklers erfasst,
und ein Rührelement
vorzusehen, das unterhalb des Erfassungselements angeordnet ist.
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Diese
Aufgaben sind durch ein wie in Anspruch 1 definiertes Entwicklungsgerät, eine
Prozesskartusche gemäß Anspruch
11 und ein wie in Anspruch 12 definiertes Bilderzeugungsgerät behandelt.
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Weiter
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden während der
folgenden Diskussion in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein Entwicklungsgerät gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Zeichnung zum Erklären
der Position einer Vorderkante eines Teilungselements in dem Entwicklungsgerät gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
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3 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein Bilderzeugungsgerät gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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4A ist
eine Zeichnung zum Erklären
des Tonerflusses in dem Fall, in dem die untere Kante des Teilungselements
in einer Position „a" in 2 in dem
ersten Ausführungsbeispiel
ist.
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4B ist
eine Zeichnung zum Erklären
des Tonerflusses in dem Fall, in dem die untere Kante des Teilungselements
in einer Position „b" in 2 in dem
ersten Ausführungsbeispiel
ist.
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4C ist
eine Zeichnung zum Erklären
des Tonerflusses in dem Fall, in dem die untere Kante des Teilungselements
in einer Position „c" in 2 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist.
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4D ist
eine Zeichnung zum Erklären
des Tonerflusses in dem Fall, in dem die untere Kante des Teilungselements
in einer Position „d" in 2 in dem
ersten Ausführungsbeispiel
ist.
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5 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die eine Prozesskartusche gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein Bilderzeugungsgerät zeigt,
an dem die Prozesskartusche befestigt ist.
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7 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die eine Prozesskartusche gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Zeichnung, die ein Teilungselement zeigt, das aus einer durch
einen Pfeil A von 7 des dritten Ausführungsbeispiels
angezeigten Richtung angesehen ist.
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9 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein herkömmliches Bilderzeugungsgerät zeigt.
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10 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein herkömmliches Entwicklungsgerät zeigt.
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11 ist
eine Zeichnung, die die Gestaltung eines zweiten Rührelements
in seiner längsverlaufenden
Richtung zeigt.
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12 ist
eine Zeichnung, die die Gestaltung eines ersten Rührelements
in seiner längsverlaufenden
Richtung zeigt.
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13 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Anzahl von Blättern und
der Dichte bezüglich
unterschiedlicher mittlerer Tonerpartikeldurchmesser zeigt.
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14A ist eine Zeichnung, die den Tonerfluss im
Inneren des herkömmlichen
Entwicklungsgeräts
zeigt.
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14B ist eine Zeichnung, die den Tonerfluss im
Inneren des herkömmlichen
Entwicklungsgeräts
zeigt.
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15 ist
eine Zeichnung, die eine Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen
Trommel und einer Entwicklungshülse
zeigt.
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16 ist
eine Zeichnung, die eine Beziehung zwischen der Menge feiner Tonerpartikel
und der Dichte eines festen Bilds zeigt.
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17 ist
eine tabellarische Aufstellung zum Erklären der Unterschiede der Dichte
eines festen Bilds, der Menge feiner Partikel und des Verblassens mit
Bezug auf einen Unterschied in der Höhe der Vorderkante des Teilungselements.
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18 ist
eine tabellarische Aufstellung zum Erklären der Unterschiede der Dichte
eines festen Bilds, der Menge feiner Partikel und des Verblassens, wenn
die Höhe
der Vorderkante des Teilungselements an ihrem mittleren Abschnitt
und ihrem Randabschnitt verändert
wird.
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19 ist
im Wesentlichen eine Vorderansicht, die ein weiteres Beispiel des
Rührelements zeigt.
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20A ist eine Zeichnung, die den Betrieb des Rührelements
zeigt, wenn eine große
Tonermenge im Inneren eines Entwicklungsbehälters vorhanden ist.
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20A ist eine Zeichnung, die den Betrieb des Rührelements
zeigt, wenn eine kleine Tonermenge im Inneren eines Entwicklungsbehälters vorhanden
ist.
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21 ist
eine tabellarische Aufstellung zum Erklären der Unterschiede der Dichte
eines festen Bilds, der Menge feiner Partikel und des Verblassens mit
Bezug auf einen Unterschied in der Höhe der Vorderkante des Teilungselements.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend
ist eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen
gegeben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 zeigt
ein Beispiel eines Entwicklungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Figur ist eine längsverlaufende
Schnittansicht, die die schematische Struktur des Entwicklungsgeräts zeigt. 3 zeigt
ein Beispiel eines Bilderzeugungsgeräts, das das Entwicklungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
hat. Die Figur ist eine längsverlaufende Schnittansicht,
die die schematische Struktur des Bilderzeugungsgeräts zeigt.
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Zunächst ist
mit Bezug auf 3 das ganze Bilderzeugungsgerät beschrieben.
Anschließend
ist mit Bezug auf 1 eine Fixiervorrichtung im
Detail beschrieben.
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Ein
Bilderzeugungsgerät,
das in 3 gezeigt ist, umfasst einen Hauptkörper 101 eines
Bilderzeugungsgeräts
(nachstehend zur Vereinfachung als „Hauptkörper des Geräts" bezeichnet) als
eine Druckermaschine. Ein elektrofotografisches lichtempfindliches
Element einer Trommelbauart (nachstehend als „lichtempfindliche Trommel" bezeichnet) 111 ist
im Inneren des Hauptkörpers 101 des
Geräts als
ein Bildträgerelement
angeordnet. Die lichtempfindliche Trommel 111 ist mit einem
Zahnrad 211 der lichtempfindlichen Trommel an einem Endabschnitt davon
in der längsverlaufenden
Richtung (Axialrichtung) befestigt, wie in 15 gezeigt
ist. Die lichtempfindliche Trommel 111 ist mit einer vorbestimmten
Prozessgeschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit) in einer Richtung,
die durch eine Pfeil R1 in 3 angezeigt
ist, mit der Achse als Drehmitte drehend angetrieben, während eine
Antriebskraft von einer (nicht gezeigten) Antriebseinrichtung auf
das Zahnrad 211 der lichtempfindlichen Trommel übertragen
wird.
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Die
Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 ist durch eine Aufladungswalze 103 als
eine Aufladungsvorrichtung aufgeladen. Die Aufladungsrolle 103 ist
in Kontakt mit der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 angeordnet und ist in
einer Richtung, die durch einen Pfeil R5 angezeigt ist, mit der Drehung
der lichtempfindlichen Trommel 111 in einer Richtung angetrieben,
die durch den Pfeil R1 angezeigt ist. Eine Aufladungsvorspannung,
bei der zum Beispiel eine Wechselstrom-Spannung und eine Gleichstrom-Spannung übereinander überlagert
werden, ist auf die Aufladungswalze 103 durch eine (nicht
gezeigte) Energiequelle zum Aufbringen der Aufladungsspannung aufgebracht.
Als Ergebnis ist die Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 mit einer gegebenen
Polarität
und einer gegebenen Spannung gleichmäßig aufgeladen.
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Die
Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111, die aufgeladenen wurde,
ist durch eine Belichtungsvorrichtung 102 mit einem elektrostatischen
latenten Bild ausgebildet. Die Belichtungsvorrichtung 102 umfasst
einen Laserabtaster 102a, einen (nicht gezeigten) Polygonspiegel,
eine Reflexionslinse 102b und so weiter. Die Belichtungsvorrichtung 102 strahlt
auf der Grundlage von Bildinformation einen Laserstrahl auf die
Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 und entfernt dann die
Aufladungen von dem bestrahlten Abschnitt der Fläche der lichtempfindlichen
Trommel 111, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild
ausgebildet wird.
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Toner
haftet an dem elektrostatischen latenten Bild an, das auf diese
Weise an der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 durch ein Entwicklungsgerät 8 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist und als eine Tonerbild entwickelt ist.
Das Entwicklungsgerät 8 ist
nachstehend ausführlicher beschrieben.
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Das
Tonerbild, das an der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 ausgebildet ist, wird
auf ein Übertragungsmaterial 114 durch
eine Übertragungswalze 110 als
eine Übertragungsvorrichtung übertragen.
Die Übertragungswalze 110 wird
mit der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 in Druckkontakt gebracht,
um einen Übertragungsklemmabschnitt
zu bilden, und wird in einer Richtung, die durch einen Pfeil R6
angezeigt ist, durch Folgen der Drehung der lichtempfindlichen Trommel 111 in
einer Richtung gedreht, die durch den Pfeil R1 angezeigt ist. Der Übertragungsklemmabschnitt
klemmt und führt
das Übertragungsmaterial 114 weiter.
Das Übertragungsmaterial 114 ist
in einer Blattförderkassette 117 aufgenommen
und wird durch eine Blattförderwalze 116,
eine (nicht gezeigte) Registrierungswalze und so weiter zu dem Übertragungsklemmabschnitt
in Synchronisation mit dem Tonerbild an die lichtempfindliche Trommel 111 zugeführt. Eine Übertragungsvorspannung,
die eine entgegengesetzte Polarität zu der des Tonerbilds an
der lichtempfindlichen Trommel 111 hat, ist durch eine
(nicht gezeigte) Energiequelle zum Zuführen einer Übertragungsvorspannung an die Übertragungswalze 110 aufgebracht,
während
gleichzeitig das Übertragungsmaterial 114 geklemmt
und weitergeführt
wird, wobei als Ergebnis daraus wird das Tonerbild an der lichtempfindlichen
Trommel 111 auf das Übertragungsmaterial 114 übertragen.
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Der
Toner, der an der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 zurückbleibt, nachdem das Tonerbild
auf das Übertragungsmaterial 114 übertragen
wurde, wird durch eine Reinigungsklinge 113 einer Reinigungsvorrichtung 112 entfernt.
Auf diese Weise ist die lichtempfindliche Trommel 111 für einer nachfolgende
Bildausbildung vorbereitet.
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Andererseits
wird das Übertragungsmaterial 114,
an welches das Tonerbild übertragen
wurde, zu einer Fixiervorrichtung 115 weitergeführt und
dann erhitzt und durch eine Fixierwalze 115a und eine Andrückwalze 115b angedrückt, wodurch
das Tonerbild auf der Fläche
des Übertragungsmaterials 114 fixiert ist.
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Das Übertragungsmaterial 114,
auf dem das Tonerbild fixiert wurde, wird zu der Außenseite
des Hauptkörpers 101 des
Geräts
hin ausgestoßen,
um dadurch eine Bildausbildung zu vervollständigen.
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Nachstehend
ist vor allem mit Bezug auf 1 und dazugehörigen 10 bis 12 das Entwicklungsgerät 8 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausführlicher
beschrieben.
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Das
Entwicklungsgerät 8,
das in diesen Figuren gezeigt ist, weist ein Entwicklungsgerät auf, das einen
magnetischen Ein-Komponenten-Toner verwendet, und umfasst einen
Entwicklungsbehälter 104,
der einen Toner in seinem Inneren aufnimmt. Der Entwicklungsbehälter 104 hat
einen Öffnungsabschnitt 104a an
seiner vorderen Seite und seinem unteren Abschnitt, wo eine Entwicklungshülse 105 als ein
Entwicklerträgerelement
angeordnet ist. Die folgende Beschreibung ist gegebenen, vorausgesetzt, dass
eine Seite des Entwicklungsgeräts 8,
die gegenüber
der lichtempfindlichen Trommel 111 ist, eine vordere Seite
(linke Seite in 1) ist, wobei ihre andere Seite,
die weit entfernt von der lichtempfindlichen Trommel 111 ist,
eine hintere Seite (rechte Seite in 1) ist.
-
Die
Entwicklungshülse 105 weist
eine nichtmagnetische Hülse
auf, die aus einem aus Aluminium oder rostfreien Stahl hergestellten
Rohr ausgebildet ist, und durch den Entwicklungsbehälter 104 in
einer Richtung drehbar gestützt
ist, die durch einen Pfeil R2 angezeigt ist. Die Entwicklungshülse 105 ist mit
Walzen 209 an ihren beiden Endabschnitten in ihrer längsverlaufenden
Richtung (axialen Richtung) befestigt, wie mit Bezug auf 15 beschrieben
ist. Diese Walzen 209 ist ermöglicht, an der lichtempfindlichen
Trommel 111 anzuliegen, um einen vorgegebenen Spalt (Freiraum)
zwischen der Entwicklungshülse 105 und
der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 sicherzustellen. Ein
Endabschnitt der Entwicklungshülse 105 ist
mit einem Zahnrad 212 der Entwicklungshülse befestigt, an dem eine
Antriebskraft von dem vorstehend beschriebenen Zahnrad 211 der
lichtempfindlichen Trommel übertragen
wird, um dadurch die Entwicklungshülse 105 in der Richtung
anzutreiben, die durch den Pfeil R2 anzeigt ist. Die Fläche der
Entwicklungshülse 105 ist
so bearbeitet, um eine geeignete Flächenrauheit vorzusehen, so
dass sie eine gewünschte
Tonermenge tragen und überbringen
kann. Ferner ist ein Magnet 106 im Inneren der Entwicklungshülse 105 angeordnet.
-
Der
Magnet 106 ist zylindrisch geformt und eine Vielzahl von
N-Polen und S-Polen sind abwechselnd in seiner Umfangsrichtung angeordnet.
Der Magnet 106 ist im Inneren der Entwicklungshülse 105 starr
angeordnet, wohingegen sich die Entwicklungshülse 105 in die Richtung
dreht, die durch den Pfeil R2 angezeigt ist.
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Die
Fläche
der vorstehend beschriebenen Entwicklungshülse 105 liegt an einer
elastischen Klinge 107a an, die als ein Entwicklerregulierungselement
funktioniert. Die elastische Klinge 107a ist aus einer
Platte ausgebildet, die aus Urethangummi, Silikongummi oder dergleichen
hergestellt ist. Die elastische Klinge 107a hat ihren Grundendabschnitt,
der auf einer Stützplatte 107b befestigt
ist, und hat ihren vorderen Endabschnitt, der an der Fläche der
Entwicklungshülse 105 unter
einem gegebenen Druck so anliegt, dass die elastische Klinge 107a elastisch verformt
wird. Die elastische Klinge 107a ist so konstruiert, um
die Schichtstärke
des Toners 109 zu regulieren, der auf der Fläche der
Entwicklungshülse 105 aufgrund
der magnetischen Kraft des vorstehend beschriebenen Magnets 106 angezogen
wird. Der Toner, der an der Fläche
der Entwicklungshülse 105 getragen
wurde, wird mit einer geeigneten Menge von Aufladungen aufgrund
der Reibungsaufladung des gemeinsamen Toners, die durch Überbringen des
Toners mit der Drehung der Entwicklungshülse 105 in der Richtung
verursacht ist, die durch den Pfeil R2 angezeigt ist, und der Reibungsaufladung
zugeführt,
die durch eine Reibung zwischen der Entwicklungshülse 105 und
der elastischen Klinge 107 zu der Zeit verursacht wird,
bei der die Schichtstärke
von Toner durch die elastische Klinge 107a reguliert wird. Der
Toner wird dann zu einem gegenüber
der Fläche der
lichtempfindlichen Trommel 111 liegenden Entwicklungsbereich überbracht.
In dieser Situation ist eine Entwicklungsvorspannung, bei der eine
Wechselstrom-Spannung
und eine Gleichstrom-Spannung durch die Wechselstrom-Energiequelle 118 zur
Zufuhr einer Entwicklungsvorspannung und die Gleichstrom-Energiequelle 119 zur
Zufuhr einer Entwicklungsvorspannung einander überlagert werden, durch einen
(nicht gezeigten) gleitfähigen
Kontakt an die Entwicklungshülse 105 aufgebracht,
wie in 10 gezeigt ist. Mit dem vorstehenden
Betrieb fließt
der Toner an der Entwicklungshülse 105 zu
der lichtempfindlichen Trommel 111 und klebt dann elektrostatisch
an dem elektrostatischen latenten Bild in dem Entwicklungsbereich
an, um dadurch das elektrostatische latente Bild als ein Tonerbild
zu entwickeln.
-
Als
Einrichtung zum Erfassen der zurückbleibenden
Tonermenge in dem auf diese Weise strukturierten Entwicklungsgerät 8,
wie mit Bezug auf 10 beschrieben ist, ist eine
Veränderung
des Stroms, der durch eine Wechselstrom-Energiequelle zur Zufuhr
einer Entwicklungsvorspannung 118 an einem Antennenelement 108 induziert
wird, durch das Antennenelement 108 erfasst, das parallel
zu der Entwicklungshülse 105 angeordnet
ist, wobei eine Veränderung
der Impedanz verwendet ist, die mit einer Veränderung der Tonermenge zwischen
der Entwicklungshülse
und der Antenne einhergeht, um dadurch die zurückgebliebene Tonermenge abzuschätzen. Die
Induktionsstromerfassungseinrichtung setzt sich aus den zugehörigen Elementen 120 bis 123 zusammen.
Das Bezugszeichen 120 bezeichnet einen Kondensator, der
eine elektrostatische Kapazität
hat, die gleich mit der in einem Zustand ist, in dem kein Toner
vorhanden ist. Die elektrostatische Kapazität des Kondensators 120 und
eine elektrostatische Kapazität,
die durch das Antennenelement 108 erfasst ist, werden durch
einen Komparator 123 miteinander verglichen, nachdem sie
durch zugehörige
Dioden 121 und 122 gelangt sind, um dadurch zu
beurteilen, ob der Toner vorhanden oder nicht vorhanden ist.
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In
dem Fall des Erfassens der zurückbleibenden
Tonermenge kann das Antennenelement 108, das im Inneren
des Entwicklungsbehälters 104 in
der längsverlaufenden
Richtung angeordnet ist, die Bewegung von Toner verhindern. Insbesondere,
da eine Tonerwand dazu neigt zwischen dem unteren Abschnitt des
Entwicklungsbehälters 104 und
dem Antennenelement 108 ausgebildet zu werden, ist ein zweites
Rührelement 130 an
dem unteren Abschnitt des Antennenelements 108 so angeordnet,
dass die Tonerzufuhr zu der Entwicklungshülse 105 gleichmäßig ist,
während
der Toner abgelöst
wird.
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Als
das zweite Rührelement 130 wird
ein kurbelförmiges
Stangenelement verwendet, wie in 11 gezeigt
ist, das in eine Richtung, die durch einen Pfeil R3 in 1 bezeichnet
ist, mit seinen beiden Endabschnitten als Drehmitte gedreht wird.
Ferner ist ein erstes Rührelement 7 so
angeordnet, um den Toner innerhalb des Entwicklungsbehälters 104 zu
lösen,
und den Toner zu dem Rührelement 130 zu bringen.
Das erste Rührelement 7 ist
wie das zweite Rührelement 130 aus
einem kurbelförmigen
Stangenelement ausgebildet, wie in 12 gezeigt
ist, wobei das erste Rührelement
in eine Richtung, die durch einen Pfeil R4 angezeigt ist, mit seinen
beiden Endabschnitten als Drehmitte gedreht wird. Im Allgemeinen wird
eine Antriebskraft, die zulässt,
dass sich das erste Rührelement 130 und
das zweite Rührelement 7 drehen,
zum Beispiel durch Vermindern der Antriebskraft, die von dem vorstehend
beschriebenen Zahnrad 212 der Entwicklungshülse (bezogen auf 15) übertragen
wird, auf eine geeignete Drehgeschwindigkeit durch einen Getriebezug
erhalten.
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Nachstehend
ist ein Beispiel der strukturellen Elemente des Entwicklungsgeräts 8 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
unter Verwendung von spezifischen numerischen Werten ausführlicher
beschrieben.
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Die
Entwicklungshülse 105 ist
aus einer nichtmagnetischen Aluminiumhülse mit 16 mm Durchmesser ausgebildet.
Die Fläche
der Entwicklungshülse 105 ist
mit einer Harzschicht beschichtet, die elektrisch leitende Partikel
hat, um den Toner zu tragen, und um Reibungselektrizität an den
Toner zu geben, und ist in einer derartigen Weise ausgebildet, dass
die Oberflächenrauheit
Ra nach JIS-Standard im
Durchschnitt normalerweise 0,4 bis 3,5 μm ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Durchschnitt der Oberflächenrauheit
Ra 0,95 μm.
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Als
der Magnet 106 ist eine vierpolige Magnetrolle verwendet,
bei der N-Pole und S-Pole abwechselnd in ihrer Umfangsrichtung angeordnet sind,
und ist im Inneren der Entwicklungshülse 105 starr angeordnet.
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Als
elastische Klinge 107a ist einem Silikongummi ermöglicht,
der ungefähr
40 Grad nach JIS-Härte
hat, an der Fläche
der Entwicklungshülse 105 mit
einer Anliegkraft von 20 bis 40 gf/cm (eine Anlieglast je 1 cm in
der längsverlaufenden
Richtung der Entwicklungshülse 105)
anzuliegen.
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Als
Toner wird magnetischer Ein-Komponenten-Toner verwendet. Als Komponenten
werden zu 100 Gewichtsteilen Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer als
ein Bindeharz, zu 80 Gewichtsteilen magnetische Partikel, zu 2 Teilen
ein Steuerungsmittels für
elektrische Ladung aus Mono-Azo-Eisenkomplex
und zu 3 Teilen Polypropylen von niedrigem Molekulargewicht als
ein Wachsmittel geschmolzen und mit einem zweiachsigen Extruder
geknetet, der auf 140°C
erhitzt ist. Eine abgekühlte
Mischung wird mit einer Hammermühle
grob gemahlen, und ein grob gemahlenes Produkt wird mit einer Strahlmühle fein
gemahlen. Dann wird das auf diese Weise erhaltene fein gemahlene
Produkt windgesichtet, um getrennte Partikel zu erhalten, die einen
massemittleren Durchmesser von 5.0 μm haben. Das getrennte Produkt,
das einen massemittleren Durchmesser (mittleren Massendurchmesser)
von 5,0 μm
hat, wird mit 1,0 Gewichtsteilen feiner Partikel aus wasserabweisender
Kieselerde durch einen Henshell-Mischer vermischt, um einen Entwickler
zu erhalten. Dann werden die Partikel verwendet, die sich von 3,5
bis 7,0 μm
eines massegemittelten Durchmessers (mittleren Massendurchmessers)
eines Partikels (hauptsächlich
ungefähr
6 μm) erstrecken.
In dem Fall, in dem der vorstehende Toner in dem Entwicklungsgerät 8 verwendet
ist, das in der vorstehenden Art und Weise strukturiert ist, ist die
an der Entwicklungshülse 105 aufgetragene
Tonermenge ungefähr
0,5 bis 2,0 mg/cm2.
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Nachstehend
ist der massegemittelte Durchmesser eines Partikels beschrieben.
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Ein
Coulter-Zähler
der TA-II Bauart (hergestellt bei Coulter Electronics, Inc.) ist
als eine Messvorrichtung verwendet und ein Elektrolyt aus Natriumchlorid
erster Qualität
ist verwendet, um eine wässrige
1% NaCl-Lösung
einzustellen. Während
eines Messverfahrens wird 0,1 bis 0,5 ml eines oberflächenaktiven
Mittels zu 100 bis 150 ml der vorstehend beschriebenen elektrolytischen
wässrigen
Lösung als
ein Dispergiermittel zugegeben und 2 bis 20 ml einer zu messenden
Probe wird weiter dazu zugegeben. Der Elektrolyt, in dem die Probe
suspendiert, ist durch eine Ultraschalldispersionseinheit einem
Dispersionsprozess ausgesetzt. Dann wird die Verteilung der Partikelgröße anhand
der Anzahl der Partikel als eine Referenz durch den vorstehend beschriebenen
Coulter-Zähler
unter Verwendung einer Lochblende von 100 μm als eine Lochblende gemessen. Als
Ergebnis wird der massegemittelte Durchmesser eines Partikels herausgefunden.
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Ferner,
wie in 1 gezeigt ist, ist der Entwicklungsbehälter 104 mit
Bezug auf die Drehmitte 105a der Entwicklungshülse 105 schräg nach oben
in einer senkrechten Richtung angeordnet. Bei dieser Anordnung befindet
sich der Schwerpunkt G des Toners in dem Entwicklungsbehälter 104 (der
Schwerpunkt in einem anfänglichen
Zustand, in dem der Entwicklungsbehälter 104 mit Toner
gefüllt
ist) mit Bezug auf die Entwicklungshülse 105 schräg nach oben
in einer senkrechten Richtung. Als Ergebnis wird die Schwerkraft
wirksam ausgenutzt, so dass der Toner leicht in der Nähe der Entwicklungshülse 105 überbracht
wird und das Moment des Rührelements 7 reduziert
werden kann. Demgemäß kann,
selbst mit dieser einfachen Struktur, die in diesem Ausführungsbeispiel
verwendet ist, Toner ausreichend überbracht werden. Wenn ein
Winkel α des
Schwerpunkts G des Toners in dem Entwicklungsbehälter 104 mit Bezug
auf die Drehmitte 105a der Entwicklungshülse 105 mit
einer waagrechten Linie als Referenz 5 bis 70 Grad
ist, kann der Toner in die Nähe
der Entwicklungshülse 105 überbracht
werden. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Schwerpunkt G mit 40 Grad mit Bezug auf die Drehmitte 105a der
Entwicklungshülse 105 schräg nach oben
positioniert.
-
Als
Entwicklungsvorspannung, die an der Entwicklungshülse 105,
zum Beispiel unter der Annahme, dass ein Spalt zwischen der lichtempfindlichen
Trommel 111 und der Entwicklungshülse 105 300 μm ist, sind
eine Gleichstrom-Spannung –550 V und
eine Wechselstrom-Spannung mit Rechteckwellen Vpp von 1500 V und
einer Frequenz von 2200 Hz an der Entwicklungshülse 105 aufgebracht.
-
Die
Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111 ist durch die Aufladungswalze 103 auf
ein Potential eines dunkel Abschnitts von VD = –650 V aufgeladen
und danach ist durch eine Laserbelichtung das Potential eines belichteten
Abschnitts, d.h. ein Potential eines hellen Abschnitts VL, auf –150
V festgelegt. Bei diesem Betrieb klebt der vorstehende negative Toner
auf dem Abschnitt des Potentials eines hellen Abschnitts VL außerhalb
der Fläche
der lichtempfindlichen Trommel 111, das heißt, dass
sogenanntes Umkehrentwickeln ausgeführt wird.
-
Nachfolgend
ist eine Einrichtung zum Verhindern einer anfänglichen niedrigen Dichte,
die kennzeichnend für
dieses Ausführungsbeispiel
ist, ausführlich
beschrieben.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Teilungselement, das sich im Wesentlichen von dem oberen
Abschnitt des Entwicklungsbehälters 104 nach
unten erstreckt, an der Seite der Entwicklungshülse 105 im Inneren
des Entwicklungsbehälters 104 angeordnet,
um zu verhindern, dass eine große
Tonermenge in einen Raum zwischen dem Antennenelement 108 und
dem Rührelement 130 aufgrund
der Eigengewichtswirkung des Toners einfließt. Dies ist das maßgebliche
Merkmal dieses Ausführungsbeispiels.
-
Die
anfängliche
niedrige Dichte ist, wie vorstehend beschrieben ist, durch das Einfließen von Toner
in Richtung eines Pfeils R5 verursacht, der in 14B gezeigt ist, und dies wird hauptsächlich durch
Herabfallen von Toner von dem Antennenelement 108 und dem
oberen Abschnitt des Rührelements 130 erzeugt.
Unter diesen Umständen
ist, um zu verhindern, dass der Toner herunterfällt, in dem Entwicklungsgerät 8,
das in 2 gezeigt ist, ein Teilungselement 1 an
dem oberen Abschnitt im Inneren des Entwicklungsbehälters 104 als
eine wirksame Einrichtung in einer derartigen Weise angeordnet, dass
eine Vorderkante 1a des Teilungselements 1 innerhalb
eines Bereichs X positioniert ist, der sich zwischen einer Tangente
(erste Tangente) C1, die in Kontakt mit dem Antennenelement 108 an
der Seite der Entwicklungshülse 105 (die
Seite des Öffnungsabschnitts
des Entwicklungsbehälters)
ist und senkrecht gezeichnet ist, und einer Tangente (zweite Tangente)
C2 einfügt,
die in Kontakt mit der Drehortskurve des Rührelements 130 an
einer entgegengesetzten Seite zu der Seite der Entwicklungshülse 105 ist und
senkrecht gezeichnet ist. Ferner, um zu verhindern, dass Toner von
dem oberen Abschnitt innerhalb des Bereichs X herunterfällt, ist
das Teilungselement 1 mit dem Entwicklungsbehälter 104 verbunden.
Es ist bevorzugt, dass das obere Ende des Teilungselements 1 eher
in der Nähe
des Öffnungsabschnitts des
Entwicklungsbehälters 104 als
innerhalb des Bereichs X angeordnet ist. In anderen Worten ist es
bevorzugt, dass das Teilungselement 1 in Bezug auf die senkrechte
Richtung geneigt ist.
-
Nachfolgend
sind die Ergebnisse der Untersuchung des Entwicklungsgeräts 8,
in dem das Teilungselement 1 angeordnet ist, welches ein
Beispiel der Konstruktion der optimalen Struktur des Teilungselements 1 ist,
beschrieben.
-
Während die
Höhe des
Teilungselements 1 verschiedenartig verändert wird, das heißt, die
Position der unteren Vorderkante 1a des Teilungselements 1 ist
in den Positionen (a), (b), (c) und (d) verändert, werden die Entwicklungseigenschaften
des Entwicklungsgeräts 8 wie
zum Beispiel die anfängliche
Dichte an den zugehörigen
Positionen mit dem herkömmlichen
Entwicklungsgerät 208 ohne
Teilungselement 1 als Referenz verglichen.
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In
dem Versuch wurde die Aufmerksamkeit auf die Wirkung der Höhe des Teilungselements 1 auf die
anfängliche
niedrige Dichte und das Auftreten eines Verblassens (unausgefüllte Streifen
in einem Bild) gelegt, das durch die kurze Tonerzufuhr zu der Entwicklungshülse 105 verursacht
ist, das einen angenommenen ungünstigen
Einfluss auf die Bereitstellung des Teilungselements 1 hat.
-
Die
ausführlichen
Versuchsinhalte sind nachstehend genannt.
-
[Versuch 1]
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(Versuchsbedingungen)
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- Versuchsumgebung: Temperatur 23°C, Feuchtigkeit 60%
- Prozessgeschwindigkeit des Bilderzeugungsgeräts (lichtempfindlichen Trommel 111):
80 mm/s
- Durchmesser des Antennenelements 108: 2,0 mm
- Abstand zwischen dem unteren Abschnitt des Antennenelements 108 und
der Drehmitte des Rührelements 130:
6,0 mm
- Durchmesser der Drehortskurve des Rührelements 130: 6,5
mm
- Drehgeschwindigkeit des Rührelements 130:
35 U/min
- Position (a) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1:
eine Position außerhalb
des Bereichs X, die weiter als die Tangente C2 von der Entwicklungshülse 105 entfernt
ist
- Position (b) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1:
eine Position innerhalb des Bereichs X, die nahe der Tangente C2
ist
- Position (c) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1:
eine Position innerhalb des Bereichs X, die nahe der Tangente C1
ist
- Position (d) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1:
eine Position außerhalb
des Bereichs X, die näher
als die Tangente C1 zu der Entwicklungshülse 105 ist
-
(Versuchsverfahren)
-
- 1. Während
die Höhe
der unteren Vorderkante des Teilungselements 1 verändert wird,
werden zuerst 10 Blätter
eines unausgefüllten
Druckbilds mit den zugehörigen
Positionen in dem Entwicklungsgerät 8 ausgegeben. Dies
wird gemacht, da die Menge feiner Partikel in der Nähe der Entwicklungshülse 105 vergrößert ist,
um die Dichte außergewöhnlich niedrig
zu machen.
- 2. Ein festen Bild wird auf ein Blatt ausgegeben, um die Bilddichte
zu messen. Dies wird gemacht, um die Wirkung auf die anfängliche
niedrige Dichte zu bestätigen.
Die Messung der Dichte wurde mit einem (bei Macbeth Co. hergestellten)
Macbeth Reflektions-Dichtemesser
gemacht.
- 3. Nachdem wieder das Bild mit unausgefüllte Streifen auf 10 Blätter ausgegeben
wurde, wird eine Tonerprobe an die Entwicklungshülse 105 entnommen
und die Menge feiner Partikel in der Tonerprobe wird gemessen. Dies
wird gemacht, da die Wirkung auf der Grundlage der Menge feiner
Partikel beurteilt wird, die direkt die niedrige Dichte verursacht.
Die Messung des Durchmessers der Tonerpartikel unter Verwendung
eines (bei Coulter Electronics, Inc. hergestellten) Coulter Multilizer
ist derartig, dass die Partikel, die den Durchmesser von 3,2 μm oder kleiner
haben, als feine Partikel beurteilt werden und der Anteil der feinen
Partikel zu den gesamten Partikeln berechnet wird. In dem Toner,
der in diesem Versuch aufgebracht wird, war der Gehalt der feinen
Partikel mit einem Durchmesser von 3,2 μm oder kleiner zu dem Zeitpunkt
der Herstellung ungefähr
13%.
- 4. Danach werden 30 Blätter
eines festen Bilds ausgegeben, um das Vorliegen/Ausbleiben des Auftretens
des Verblassens und den Grad des Verblassens von der Probe zu beurteilen.
-
Die
Ergebnisse des vorstehend beschriebenen Versuchs sind in 17 dargestellt.
-
Aus
der Figur ersichtlich ist, der Zusammenhang zwischen der zugehörigen Positionen
der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und
der Dichte, dass die Wirkungen bei beiden Positionen (a) und (b) groß und im
Wesentlichen gleich zueinander sind. Ferner ist die Menge feiner
Partikel an der Entwicklungshülse 105 bei
den Positionen (a) und (b) nahe dem Gehalt feiner Partikel zu dem
Zeitpunkt der Herstellung von ungefähr 13%. Bei der Position (c)
wird, obwohl die Dichte etwa so viel niedriger ist, wie sich die
Menge feiner Partikel vergrößert, die
Wirkung herausgefunden. Bei der Position (d) sind die Dichte und
die Menge feiner Partikel gleich mit denen der Referenz und eine
Verbesserung bei der anfänglichen
niedrigen Dichte kann nicht erhalten werden.
-
Der
Zusammenhang zwischen den zugehörigen
Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und
dem Verblassen ist, dass ein Verblassen bei der Position (a) auftritt,
aber kein Verblassen bei den Positionen (b), (c) und (d) auftritt.
-
Anschließend wurde
die Tonerzirkulation bei den zugehörigen Positionen (a), (b),
(c) und (d) beobachtet.
-
Die
Tonerzirkulation bei der Position (a) besteht aus, wie in 4A gezeigt
ist, einer großen
Zirkulation, bei der der Toner in der angegebenen Reihenfolge der
Pfeile 301, 302 und 303 in einem Raum 310 zirkuliert,
der von dem Teilungselement 1 zu der Seite der Entwicklungshülse 105 hin
definiert ist, und einer kleinen Zirkulation 305, bei der
der Toner von dem Raum 310 in Richtung eines Raums 311 fließt. Ferner
wird, da die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei
der Position a mit Bezug auf die Tangente C2 an der hinteren Seite
(rechten Seite von 2) des Entwicklungsbehälters 104 angeordnet
ist, verhindert, dass der Toner in einen Raum zwischen dem Antennenelement 108 und
dem Rührelement 130 einfließt, wie
durch den Pfeil 5 in 14B angezeigt ist.
Als Ergebnis wurde herausgefunden, dass verhindert wird, dass sich
die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 vergrößert. Jedoch
wird, da ein Öffnungsbereich
des Teilungselements klein ist, das den Raum 311 an der
Seite des Rührelements 7 mit
dem Raum 310 verbindet, der Toner nicht ausreichend von
dem Rührelement 7 in
Richtung des Rührelements 130 in
der Richtung eines Pfeils 304 überbracht, wobei als Ergebnis
davon herausgefunden wurde, dass die Tonerzufuhr nicht zur rechten Zeit
ist, wenn das feste Bild durchgehend gedruckt wird, wodurch ein
Ausblassen erzeugt wird.
-
Um
ein Ausblassen zu verhindern, ist es notwendig, dass der Reihe nach
ausreichend Toner von dem Rührelement 7 in
Richtung des Rührelements 130 überbracht
wird. Um dies zu erreichen, muss der Toner innerhalb der Drehortskurve
des Rührelements 130 überbracht
werden. Es wird bevorzugt, dass die Vorderkante 1a des
Teilungselements 1 mit Bezug auf die Tangente C2 der Drehortskurve
des Rührelements 130 zumindest
an der Seite der Entwicklungshülse 105 angeordnet
ist, wobei es möglich
ist, den Toner von dem Rührelement 7 zu
dem Rührelement 130 zu überbringen.
In anderen Worten ist der Grund, weswegen ein Ausblassen bei der
Position (a) auftritt der, dass die Vorderkante 1a des
Teilungselements 1 die von dem Rührelement 7 an das
Rührelement 130 zugeführte Tonermenge
reduziert, das heißt,
die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 ist
mit Bezug auf die Tangente C2 an der hinteren Seite des Entwicklungsbehälters 105 angeordnet.
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Die
Tonerzirkulation bei der Position (b) besteht aus, wie in 4B gezeigt
ist, einem durch den Pfeil 303 angezeigten Fluss, in dem
der Toner von dem Pfeil 301 in Richtung des Pfeils 302 zirkuliert und
danach zu der Seite des Rührelements 130 im Inneren
des Raums 310 fließt,
und einem anderen durch den Pfeil 305 angezeigten Fluss,
in dem der Toner in Richtung des Raums 311 fließt. Ferner,
da die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei
der Position b innerhalb des Bereichs X ist, ist der Tonerfluss
in dem Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 außerordentlich unterdrückt, wie
durch den Pfeil 5 von 14B angezeigt
ist. Aus diesem Grund wurde es herausgefunden, dass, da der Toner
nicht mehr von dem Raum 311 zugeführt ist, wie bei der Position
(b) ähnlich
der Position (a) erforderlich ist, verhindert wird, dass sich die
Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 vergrößert. Zusätzlich wurde
es herausgefunden, dass, da die Position der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 mit
Bezug auf die Tangente C2 an der Seite der Entwicklungshülse 105 besteht,
der Toner in der Richtung des Pfeils 304 von dem Raum 311 zu
dem Raum 310 ausreichend zugeführt ist und der Toner auf die
Entwicklungshülse 105 ausreichend
zugeführt
werden kann, selbst während
das feste Bild durchgehend gedruckt wird.
-
Die
Tonerzirkulation bei der Position (c) ist in 4C gezeigt.
Bei dieser Position ist der Toner verglichen mit der Position (b)
geneigt, von dem oberen Abschnitt herunterzufallen. Des Weiteren
wird, wenn ein Abstand zwischen dem Antennenelement 108 und
dem Teilungselement 1 lang gemacht ist, ein durch den Pfeil 303 angezeigter
Tonerfluss oder ein der durch den Pfeil 305 angezeigter
Fluss, in denen der Toner von dem Raum 310 in Richtung
des Raums 311 zirkuliert, mehr verteilt und abgeschwächt als
der bei der Position (b). Als Ergebnis wurde es herausgefunden,
dass die Wirkung des Unterdrückens
des Einfließen
des Toners abgeschwächt
ist und die Tonerzufuhr von dem Raum 311 ein wenig vergrößert wird,
so dass sich die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 ein
etwas mehr als die bei der Position (b) vergrößert.
-
Die
Tonerzirkulation bei der Position (d) ist in 4D gezeigt.
Bei dieser Position vergrößert sich der
durch den Pfeil 5 angezeigten Tonerfluss in dem Raum zwischen
dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130, da
der Toner geneigt ist, mehr als bei der Position (c) herunterzufallen,
wobei die durch die Pfeile 305 und 303 angezeigten
Flüsse,
die die Unterdrückungswirkung
des Einfließen
des Toners vorsehen, weiter abgeschwächt werden, wobei sich der
durch den Pfeil 5 angezeigte Tonerfluss in dem Raum zwischen
dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 vergrößert. Als
Ergebnis wurde es herausgefunden, dass die Tonerzufuhr von dem Raum 311 vergrößert wird
und die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 auch
vergrößert wird.
-
Jedoch
wurde bei der Position (d) herausgefunden, dass der Toner von dem
Raum 311 zu dem Raum 310 in der Richtung des Pfeils 304 ausreichend
zugeführt
ist, und dass selbst bei dem durchgehenden Drucken des festen Bilds
der Toner ausreichend auf die Entwicklungshülse 105 zugeführt werden
kann.
-
Auf
der Grundlage der vorstehenden Untersuchungsergebnisse kann das
Entwicklungsgerät ohne
Probleme in einer derartigen Weise strukturiert werden, dass das
Teilungselement 1 sich abwärts des oberen Abschnitts des
Entwicklungsbehälters 104 befindet
und die Position der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 innerhalb
des Bereichs X angeordnet ist, der zwischen der Tangente C1 und
der Tangente C2 eingefügt
ist. Als Ergebnis kann unterdrückt
werden, dass eine große
Tonermenge in den Raum zwischen dem Antennenelement 108 und
dem Rührelement 130 einfließt, wobei
verhindert werden kann, dass sich die Menge feiner Partikel an der
Entwicklungshülse 105 vergrößert, wobei
die anfängliche
niedrige Dichte verbessert wird und der Toner zu der Entwicklungshülse 105 ausreichend
zugeführt wird.
-
Ferner
kann als Ergebnis des Ausführens
eines Druckertests, der das Entwicklungsgerät 8 verwendet, in
dem die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei
der Position (b) ist, bis der unausgefüllte Streifen auf einem Bild
auftritt, das Drucken bei hoher Dichte ausgeführt werden, bis der Toner im
Inneren des Entwicklungsbehälters 104 fast
vollständig
aufgebraucht ist. Weiter kann dauerhaft ein außerordentliches Bild erhalten
werden, ohne dass ein nachteiliger Einfluss wie zum Beispiel ein
Ausblassen auftritt, das den unausgefüllten Streifen auf einem Bild oder
das Fehlen des Bilds verursacht.
-
Es
sollte beachtet werden, dass dieses Ausführungsbeispiel ein Beispiel
zeigt, in dem die optimale Struktur des Teilungselements 1 erhalten
wird, wobei die vorliegende Erfindung nicht durch oder an diesem
Ausführungsbeispiel
in einem anderen Entwicklungssystem beschränkt ist und ein geeignetes Teilungselement
für dieses
System vorsehen kann.
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Nachstehend
ist ein weiteres Beispiel des Rührelements 7 mit
Bezug auf die 19 und 20 beschrieben.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das Rührelement 7,
wie in 19, 20A und 20B gezeigt ist, aus einer starren Stange 7a,
die die Drehmitte hat, die parallel zu der Drehmitte der Entwicklungshülse 105 ist,
und einem elastischen Blatt (Entwicklerträgerelement) 7b hergestellt,
dessen Grundkantenabschnitt A an der starren Stange 7a befestigt und
dessen Vorderkantenabschnitt B ein freies Ende ist. Die anderen
Strukturen als die des Rührelements 7 sind
mit denen identisch, die vorstehend beschrieben sind.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das Teilungselement 1 von dem oberen Abschnitt des
Entwicklungsbehälters 104 an
der Seite der Entwicklungshülse 105 im
Inneren des Entwicklungsbehälters 104 schräg nach unten
angeordnet. Wenn die Tonermenge in einem anfänglichen Zustand groß ist, wird
verhindert, dass eine große
Tonermenge aufgrund der synergistischen Wirkung des Teilungselements 1 und
des ersten Rührelements 7 in
die Nähe der
Entwicklungshülse 105 fließt, das
die Tonerüberbringungsleistung
schwächt.
Dies ist das maßgebliche
Merkmal dieses Ausführungsbeispiels.
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Vorausgesetzt,
dass das elastische Blatt 7b als das Rührelement 7 verwendet
ist, aus PET (Polyethylentherephtalat) hergestellt ist und eine
Stärke von
100 μm hat,
der Durchmesser des Drehortskurvenkreises 35,0 mm ist und die Drehgeschwindigkeit des
Rührelements 7 10
U/min ist, wurde ein Versuch mit den vorstehend beschriebenen Versuchsbedingungen
und dem Versuchsverfahren ausgeführt.
Die Versuchsergebnisse sind in 21 dargestellt.
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Wie
aus der Figur ersichtlich ist, ist der Zusammenhang zwischen der
zugehörigen
Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und
der Dichte, dass die Wirkungen bei beiden Positionen (a) und (b)
groß und
im Wesentlichen gleich zueinander sind. Ferner ist die Menge feiner
Partikel an der Entwicklungshülse 105 bei
den Positionen (a) und (b) nahe dem Gehalt feiner Partikel zu dem
Zeitpunkt der Herstellung von ungefähr 13%. Bei der Position (c) wird,
obwohl die Dichte etwa so viel niedriger ist, wie sich die Menge
feiner Partikel vergrößert, die
Wirkung herausgefunden. Bei der Position (d) sind die Dichte und
die Menge feiner Partikel nahe denen der Referenz, aber sind aufgrund
der Wirkungsweise des Rührelements 7 höher als
die der Referenz (einem Zustand, in dem kein Teilungselement vorhanden ist).
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Der
Zusammenhang zwischen den zugehörigen
Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und
dem Verblassen ist, dass ein Verblassen bei der Position (a) auftritt,
aber kein Verblassen bei den Positionen (b), (c) und (d) auftritt.
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Nachstehend
sind die Wirkungsweisen und Wirkungen des Rührelements 7 ausführlicher
beschrieben.
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[Wirkungsweisen und Wirkungen
des Rührelements 7]
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19 ist
eine Zeichnung, die die Details des Rührelements 7 zeigt.
Bezogen auf die Figur ist der Grundkantenabschnitt A des elastischen
Blatts 7b so strukturiert, um auf der starren Stange 7a befestigt
zu sein, die als ein starrer Körper
(Rührstützelement) 7a ausgebildet
ist, und um sich mit einer Drehwelle zu drehen, die als Drehmitte
in der Achse der starren Stange 7a vorgesehen ist.
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20A und 20B sind
Zeichnungen zum Erklären
der Wirkungsweisen des Rührelements 7. 20A zeigt eine Erscheinung, bei der, da eine große Tonermenge
(Entwicklermenge) 109 in einem anfänglichen Zustand mit dem Entwicklungsbehälter 109 aufgenommen
ist, das elastische Blatt 7b bezüglich der Drehrichtung aufgrund
einer Last von dem Toner im Inneren des Entwicklungsbehälters 104 so nach
hinten gebogen ist, dass die Tonerzufuhr in Richtung der Seite der
Entwicklungshülse 105 unterdrückt ist.
Andererseits zeigt 20B eine Erscheinung, bei der,
da die Last von dem Toner in einem Zustand reduziert ist, in dem
der Toner 109 verringert ist, sich das elastische Blatt 7b im
Wesentlichen in einen Ursprungszustand zurückkehrt, wodurch es möglich gemacht
ist, dass der Toner an dem Bodenabschnitt des Entwicklungsbehälters 104 überbracht wird.
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Obwohl
die anfängliche
Dichteerhöhungswirkung
stärker
ist als die Dicke des PET, das als das elastische Blatt verwendet
ist, dünn
ist, entsteht ein derartig nachteiliger Einfluss, dass der unausgefüllte Streifen
des Bilds in einem letzten Verwendungszustand auftritt oder sich
die zurückbleibende
Tonermenge vergrößert. Von
dem Gesichtspunkt der Gesamtleistung ist es geeigneter, dass das
PET 100 μm dick
ist.
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Die
vorstehende Beschreibung wurde als ein Beispiel gegeben, in dem
PET als ein Material des elastischen Blatts 7b des Rührelements 7 eingesetzt ist,
jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch dies beschränkt. Im
Wesentlichen kann die gleiche Wirkung erhalten werden, selbst wenn
eine anderes Material eingesetzt ist, bei dem nur die Dicke so ausgewählt ist,
um die gleichen elastischen Eigenschaften vorzusehen.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das
Merkmal dieses Ausführungsbeispiels befindet
sich darin, dass das Entwicklungsgerät, das in dem vorstehenden
ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, innerhalb eines einstückigen Kartuschenbehälters gemeinsam
mit einer lichtempfindlichen Trommel, einem Reinigungsgerät und einer Aufladungswalze
(Aufladungsgerät)
angeordnet ist, um eine Prozesskartusche zu bilden, und wobei die Prozesskartusche
lösbar
an dem Hauptkörper
des Geräts
befestigt ist.
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5 ist
eine senkrechte Schnittansicht, die ein Beispiel einer Prozesskartusche
PC zeigt und 6 ist eine senkrechte Schnittansicht,
die ein Erscheinen (Bild) zeigt, bei dem die Prozesskartusche PC
in dem Hauptkörper 101 des
Geräts
eines Bilderzeugungsgeräts
eingebaut ist. In diesen Figuren sind die gleichen Strukturen wie
die in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch identische
Bezugszeichen bezeichnet und deren doppelte Beschreibung wird unterlassen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind ein Entwicklungsgerät 8,
eine lichtempfindliche Trommel 111, eine Reinigungsvorrichtung 112 und
eine Aufladungswalze (Aufladungsgerät) 103 durch einen
Kartuschenbehälter 6 gemeinsam
einstückig
ausgebildet, um eine Prozesskartusche PC zu bilden. Die Prozesskartusche
PC ist so konstruiert, dass, wenn das Entwicklungsgerät 8 den
ganzen Toner 109 verbraucht, die anderen Vorrichtungen,
das heißt,
die lichtempfindliche Trommel 111, die Aufladungswalze 103 und
die Reinigungsvorrichtung 112 auch deren Standzeit im Wesentlichen
zur gleichen Zeit beenden. Demgemäß, da ein Bild immer stabil
während einer
Dauer erhalten werden kann, in der der Toner innerhalb der Prozesskartusche
PC vorhanden ist, und diese Geräte
von einer einstückigen
Bauart sind, gibt es dadurch Vorteile, dass diese Vorrichtungen leicht
durch neue ersetzt werden können.
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Wenn
das Teilungselement 1, das in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, in einer geeigneten Höhe in dem Entwicklungsgerät 8 im
Inneren der Prozesskartusche PC angeordnet ist, ist ein derartiger
Vorteil erhalten, dass eine stetige Dichte in dem anfänglichen
Zustand zusätzlich
zu dem inhärenten
Vorteil der Prozesskartusche PC erhalten wird.
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Die
vorstehende Beschreibung ist als ein Beispiel der Prozesskartusche
PC gegeben, in dem die zugehörigen
Prozessanlagen im Wesentlichen aus der lichtempfindlichen Trommel 111,
der Aufladungswalze 103, dem Entwicklungsgerät 8 und
dem Reinigungsvorrichtung 112 bestehen und in dem Kartuschenbehälter 6 eingebaut
sind. Die Prozesskartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht durch oder an dieser Struktur beschränkt und
es ist hinreichend, dass zumindest die lichtempfindliche Trommel 111,
die als Bildträgerelement
dient, und das Entwicklungsgerät 8 vorhanden
sind. Es ist nicht erforderlich zu bemerken, dass das Rührelement, das
in 19, 20A und 20B gezeigt
ist, auch eingesetzt werden kann.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Das
Merkmal dieses Ausführungsbeispiels befindet
sich darin, dass als wirksame Einrichtung zum Beseitigen einer anfänglichen
niedrigen Dichte in dem Fall, in dem das Entwicklungsgerät an sich
so strukturiert ist, um an seinen Endabschnitten im Vergleich zu
einem Mittenabschnitt in seiner längsverlaufenden Richtung von
Anfang an dünn
zu sein, die Höhe
des Teilungselements, das an dem oberen Abschnitt des Entwicklungsbehälters angeordnet
ist, zwischen den Endabschnitten und dem Mittenabschnitt in seiner
längsverlaufenden
Richtung verändert
wird, wobei die Dichte an den Endabschnitten, die verhältnismäßig niedriger
als die an dem Mittenabschnitt ist, erhöht wird, um die Dichte in der
längsverlaufenden
Richtung zu vergleichmäßigen.
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Das
Folgende ist ein Fall, in dem die Endabschnitte des Entwicklungsgeräts im Vergleich
mit dem Mittenabschnitt dazu geneigt sind, dünn zu sein.
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In
dem Entwicklungsgerät,
in dem die Entwicklungshülse 105,
die lichtempfindliche Trommel 111 oder desgleichen, die
in der Lage sind, ein A3 Blatt, ein LDR Blatt, etc. zu drucken,
in der längsverlaufenden
Richtung verlängert
sind, gibt es einen Fall, in dem ein vorbestimmter Spalt zwischen
der Entwicklungshülse 105 und
der lichtempfindlichen Trommel 111 an ihrem Mittenabschnitt
kürzer
als an den Endabschnitten ist. In anderen Worten, bezogen auf 15,
wenn die Walzen 209 an beiden Endabschnitten der Entwicklungshülse 105 in
Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 111 sind, ist
das Gewicht des Entwicklungsgeräts
an ihren beiden Enden gestützt.
Aus diesem Grund wird der Mittenabschnitt der Entwicklungshülse 105,
der nicht gestützt ist,
in Richtung der Seite der lichtempfindlichen Trommel 111 gedrückt, weswegen
verursacht wird, dass der Abstand zwischen dem Mittenabschnitt der
Entwicklungshülse 105 und
der lichtempfindlichen Trommel 111 im Vergleich zu den
Endabschnitten der Entwicklungshülse 105 enger
ist. Daher sind die Endabschnitte der Entwicklungshülse 105 verglichen mit
ihrem Mittenabschnitt so festgelegt, dass die Intensität des elektrischen
Felds klein ist, das durch Aufbringen einer Entwicklungsvorspannung
erzeugt wird, und eine Differenz in der Intensität des elektrischen Felds zwischen
den Endabschnitten und dem Mittenabschnitt in der anfänglichen
Stufe erkennbar auftritt, in der die Entwicklungseigenschaft niedrig
ist.
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7 zeigt
ein Entwicklungsgerät 408,
das das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels
ausführt. Bezogen
auf die Figur sind die Komponenten, die in der Struktur mit diesen
des vorstehenden herkömmlichen
Beispiels und des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind,
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren doppelte Beschreibung
wird unterlassen.
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8 zeigt
ein von der Richtung eines Pfeils A in 7 angesehenes
Teilungselements 2. Bezogen auf 8 ist die
Höhe des
Teilungselements 2, das heißt, die Position der Vorderkante 2a des
Teilungselements 2 in ihrer längsverlaufenden Richtung unterschiedlich.
Dann ist in dem Zustand, in dem das Teilungselement 2 in
dem Entwicklungsgerät 408 angeordnet
ist, die Vorderkante 2a des Teilungselements 2 an
seinen Endabschnitten bei der Position (b) in 2 angeordnet
und die Vorderkante 2a des Teilungselements 2 ist
an dem Mittenabschnitt bei der Position (c) in 2 angeordnet.
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In
dem Entwicklungsgerät 408,
in dem das Teilungselement 2 angeordnet ist, wurde der
gleiche Versuch wie der bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Bei
der Untersuchung dieses Ausführungsbeispiels
wurde die Dichte eines festen Bilds bei Positionen gemessen, die
zu zwei Abschnitten des Endabschnitts und des Mittenabschnitts der
Entwicklungshülse 105 in
den längsverlaufenden
Richtungen korrespondieren.
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Die
Ergebnisse sind in 18 gezeigt.
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Bezogen
auf 18 kann ein Bild einer ausreichenden hohen Dichte
an dem Kantenabschnitt der Entwicklungshülse 105 aus der anfänglichen
Stufe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
erhalten werden. Ferner ist der Mittenabschnitt der Entwicklungshülse 105 vorteilhaft
für die
Dichte, soweit der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel und
der Entwicklungshülse 105 an
dem Mittenabschnitt normalerweise näher als der an den Kantenabschnitten
ist, obwohl die Wirkung der Dichterhöhung an dem Mittenabschnitt
nicht so hoch als die an den Endabschnitten ist. Aus diesem Grund
kann die Dichte auf dem Bild in der längsverlaufenden Richtung des
Teilungselements 2 vergleichmäßigt sein. In einem System,
in dem eine Dichtedifferenz zwischen dem Mittenabschnitt und den
Endabschnitten noch immer groß ist,
kann eine Höhendifferenz
zwischen dem Mittenabschnitt und den Endabschnitten des Teilungselements 2 weiter
vergrößert werden.
Ferner ist das Teilungselement nur an den Kantenabschnitten vorgesehen
und die Dichte wird nur an den Endabschnitten erhöht, so dass
die Dichte in der längsverlaufenden
Richtung vergleichmäßigt werden kann.
Zusätzlich
ist die Höhe
des Teilungselements an den Kantenabschnitten nicht auf die Position
in diesem Ausführungsbeispiel
beschränkt,
aber kann bei einer geeigneten Position gemäß der Leistung des Entwicklungsgeräts sein,
bevor das Teilungselement in dem Entwicklungsgerät vorgesehen ist.
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Wie
vorstehend gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wenn die Höhe des Teilungselements 2 zwischen
dem Mittenabschnitt und den Endabschnitten in der längsverlaufenden
Richtung unterschiedlich ausgeführt
ist, kann die Dichte an dem zugehörigen Mittenabschnitt und den
zugehörigen
Endabschnitten des Teilungselements 2 in der anfänglichen
Stufe geeignet erhöht
werden, wodurch es möglich
gemacht ist, die Dichte auf dem Bild in der längsverlaufenden Richtung des
Teilungselements 2 zu vergleichmäßigen.