DE3241607C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungseinrichtung zum Ent­ wickeln eines elektrostatischen Bildes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Bildes ist aus der DE-OS 30 08 862 bekannt. Diese bekannte Entwicklungseinrichtung umfaßt einen Behälter für den Entwickler, ferner eine Vorrichtung zum Mitführen des Entwicklers, die eine drehbare Hülse aufweist, auf deren äußerer Umfangsfläche der Entwickler mitgeführt wird. Im In­ neren der Hülse ist eine Magnetrolle drehbar angeordnet und es ist schließlich auch eine Einrichtung aus einem magneti­ schen Material zum Ausbilden einer Entwicklerschicht vorbe­ stimmter Dicke auf der Hülse vorgesehen. Die Einrichtung zum Ausbilden einer Entwicklerschicht vorbestimmter Dicke auf der Hülse besteht aus einer Rakel, welche in einem bestimmten Ab­ stand von der Hülse gehalten ist.

Eine gleichartig aufgebaute Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Bildes ist aus der GB-OS 20 06 054 bekannt. Auch bei dieser bekannten Konstruk­ tion gelangt eine im Abstand zu einer Hülse angeordnete Rakel zur Anwendung, um eine Entwicklerschicht vorbestimm­ ter Dicke auf der Hülse zu erzeugen. Bei dieser bekannten Konstruktion gelangt ferner eine in Bewegungsrichtung der Hülse dahinter angeordnete Andrückplatte aus Gummi oder Kunststoff zur Anwendung. Um die Andrückplatte in Schwin­ gungen zu versetzen, ist eine Einrichtung vorgesehen, die einen Zahnstangenantrieb aufweist, welcher durch einen ab­ wechselnd in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung betriebenen Motor angetrieben wird. Damit die Andrückplatte in Schwingungen versetzt werden kann, ist sie an einem ela­ stisch federnden Teil gehaltert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektro­ statischen Bildes der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der bei einfacher Konstruktion eine besonders gleichmäßige Verteilung und gleichmäßige Ausbildung der dünnen Entwick­ lerschicht zur Erzielung einer verbesserten Bildqualität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Lösungsvorschlag er­ findungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspru­ ches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein zweiter Lösungsvorschlag der genannten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 14.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, anhand welcher der Grundgedanke zur Ausbildung einer dünnen Schicht aus geladenem Entwickler auf einem hülsenförmigen, den Entwickler tragenden Teil vor einem Aufbringen auf ein elektrostatisches, latentes Bild erläutert wird;

Fig. 2 bis 7 schematische Darstellungen verschiedener Aus­ führungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung, die mit Einrich­ tungen versehen sind, um eine Anhäufung von Entwickler an dem vorderen Ende einer Andrück­ platte zu verhindern, um dadurch gleichmäßig eine dünne Schicht aus gleichförmig geladenem Entwickler auszubilden;

Fig. 8 einen Teil einer perspektivischen Ansicht der Andrückplatte, wobei hängengebliebene Ent­ wicklerteile in Form eines Dreiecks entlang deren vorderem Ende dargestellt sind;

Fig. 9 bis 11 schematische Darstellungen von mehreren Aus­ führungsformen mit den Merkmalen nach der Erfindung, die mit einer schwingenden Einrichtung versehen sind, um die in Fig. 8 dargestellte Ausbildung von hängenge­ bliebenen Entwicklerteilen zu verhindern, um gleichmäßig eine dünne Schicht aus gleichförmig geladenem Toner auszubilden;

Fig. 12 eine Kurvendarstellung, in welcher die Bezie­ hung zwischen einer Andrückkraft, welche durch die Andrückplatte auf das hülsenförmige, Ent­ wickler tragende Teil ausgeübt wird, und einer Entwicklermenge auf dem den Entwickler tragen­ den Teil dargestellt ist, wobei der Abstand von der Berührungsstelle zwischen dem den Ent­ wickler tragenden Teil und der Andrückplatte zu dem vorderen Ende der Andrückplatte als Parameter verwendet ist;

Fig. 13 einen Teil einer perspektivischen Ansicht, in welcher der Aufbau einer Ausführungsform der verwendeten Andrückplatte dargestellt ist;

Fig. 14 eine schematische Darstellung noch einer wei­ teren Entwicklungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfin­ dung, welche mit einem besonderen Vorspann­ schema versehen ist, um das Entwicklungsverhal­ ten noch weiter zu verbessern;

Fig. 15 in größerem Maßstab eine Teilansicht eines Teils des in Fig. 14 wiedergegebenen Aufbaus;

Fig. 16 und 17 schematische Darstellungen von Abwandlun­ gen des Aufbaus der Fig. 14;

Fig. 18 eine Kurvendarstellung, in welcher ideale Ent­ wicklungskenndaten für linienförmige Bilder und flächenförmige Bilder dargestellt sind, wobei auf der Abszisse der Schwärzungsgrad eines Vorlagenbildes (O.D.) und auf der Ordinate der Schwärzungsgrad eines entwickelten Bildes (I.D.) aufgetragen sind;

Fig. 19 eine Kurvendarstellung, in welcher eine typische Übertragungskurve des Belichtungssystems eines Kopiergeräts als Funktion einer Ortsfrequenz eines Bildes aufgetragen ist;

Fig. 20 eine schematische Darstellung der räumlichen Anordnung in dem Entwicklungsbereich;

Fig. 21 eine Kurve, in welcher typische Kenndaten für flächen- und linienförmige Bilder mit geringem Kontrast gemäß dem Abstand zwischen einem photoempfindlichen Teil zu einer Entwicklungs­ elektrode und der Feldstärke an der Oberfläche des photoempfindlichen Teils wiedergegeben sind;

Fig. 22(a) und 22(b) schematische Darstellungen eines elektrischen Feldes, das durch flächen- bzw. linienförmige Bilder zwischen dem photoempfind­ lichen Teil und der Entwicklungselektrode er­ zeugt wird;

Fig. 23 eine Kurvendarstellung, in welcher die charak­ teristische Beziehung zwischen der Orts- oder Raumfrequenz eines zu entwickelnden Bildes und dem elektrischen Entwicklungsfeld dargestellt ist, wobei der Abstand zu dem photoempfind­ lichen Teil als Parameter verwendet ist;

Fig. 24 eine schematische Darstellung einer weiteren Entwicklungseinrichtung mit einem hülsenför­ migen, den Entwickler tragenden Teil mit erd­ freien Elektroden, welche in eine dielektrische Schicht eingebettet sind, und von welchen zu­ mindest einige an der Umfangsfläche frei dar­ liegen;

Fig. 25 in größerem Maßstab eine Teilansicht eines Teils des in Fig. 24 verwendeten, hülsenförmigen, Entwickler tragenden Teils; und

Fig. 26 eine schematische Darstellung noch einer wei­ teren Entwicklungseinrichtung mit einem hülsen­ förmigen, den Entwickler tragenden Teil mit leitenden Fasern, die an der Umfangsfläche eingesetzt und elektrisch voneinander isoliert sind.

In Fig. 1 ist eine Entwicklungseinrichtung 1 für ein elek­ trophotographisches Kopiergerät dargestellt. Die Entwick­ lungseinrichtung 1 weist einen Behälter 2, der eine Menge Entwickler enthält, ein hülsenförmiges, den Entwickler tra­ gendes Teil 3 (das nachstehend auch als "Hülse 3" bezeichnet wird) aus einem nichtmagnetischen Material, eine Andrückplatte 4, die mit Druck an der Umfangsfläche der Hülse 3 anliegt, um die Dicke einer darauf ausgebildeten Entwicklerschicht zu steuern, und eine Magnetrolle 5 auf, die in der Hülse 3 angeordnet ist und entlang ihrer Umfangsfläche in vorgegebenen Abständen voneinander abwechselnd entgegenge­ setzte magnetische Pole aufweist. Bei dieser Ausführungs­ form ist der Entwickler 6 in dem Behälter 2 ein Einkom­ ponentenentwickler aus magnetischen Tonerpartikeln mit einem hohen spezifischen Widerstandswert. Die Hülse 3 wird angetrieben und im Uhrzeigersinn gedreht, während die Magnetrolle 5 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in Fig. 1 durch Pfeile angezeigt ist. Ein trommelförmiges, photoempfindliches Teil 7, das auf seiner Umfangsfläche ein elektrostatisches latentes Bild trägt, ist sehr nahe bei und parallel zu der Hülse 3 angeordnet. Statt der dargestellten Trommel kann jedoch auch ein photoempfindliches Teil in Form eines Endlosbandes oder eines Blattes verwendet werden.

Die Andrückplatte 4 ist eine dünne Platte aus magneti­ schem Material mit einer ausreichenden Federkraft, und, was wichtig ist, sie ist so angeordnet, daß ihr vorderes (oder unteres) Ende 8 entgegen der Drehrichtung der Hülse 3 ausgerichtet ist. In der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführung wird das vordere Ende 8 der Andrück­ platte 4 gegen die Hülse 3 gedrückt, wodurch Tonerpartikel dazwischen übereinander geschichtet werden. Das andere (oder obere) Ende 9 der Andrückplatte 4 ist an einem (nicht dargestellten) Gerätegehäuse befestigt. Die Andrück­ platte 4 ist breit genug, so daß sie die ganze Breite der Hülse 3 überspannt.

Während des Betriebs wird die photoempfindliche Trommel 7 angetrieben und dadurch in der durch den Pfeil ange­ zeigten Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wobei dann durch eines der bekannten Verfahren ein elektrostati­ sches latentes Bild auf der Umfangsfläche der Trommel 7 aus­ gebildet wird. Das auf diese Weise geschaffene, latente Bild wird dann in einen Entwicklungsbereich D befördert, und die photoempfindliche Trommel 7 kommt näher, wenn sie (7) sich dreht.

In der Entwicklungseinrichtung 1 wird die Hülse 3 so angetrieben, daß sie sich im Uhrzeigersinn dreht, und die Magnetrolle 5 wird so angetrieben, daß sie sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, so daß die Tonerpartikel 6 in dem Behälter 2 teilweise und hinter­ einander befördert werden, wodurch sie auf der Umfangsflä­ che der Hülse 3 entgegen dem Uhrzeigersinn mitgenommen werden. Die auf diese Weise beförderten Tonerpartikel be­ wegen sich an dem Spalt zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 vorbei. Da die Andrückplatte 4 aus einem mag­ netischen Material hergestellt ist, wird sie infolge der Magnetkraft der Magnetrolle 5, die drehbar im Innern der Hülse 3 angeordnet ist, zu der Hülse 3 hin angezogen. Folglich drückt dann der vordere Endteil 8 der Andrück­ platte 4 die Tonerpartikel gegen die Hülse 3, welche sich dazwischen an dem Spalt vorbeibewegen. Aus diesem Grund wird die Menge an Tonerpartikeln, die durch den Spalt zwischen der Hülse 3 und der Andrückplatte 4 hindurchbe­ fördert werden, durch eine solche Andrückfunktion gesteuert, und somit kann eine dünne Schicht aus Tonerpartikeln, die eine geforderte Dicke hat, auf der Hülse 3 (in deren Drehrichtung gesehen) hinter dem die Dicke steu­ ernden Spalt ausgebildet werden.

Da, wie oben beschrieben, das vordere Ende 8 der Andrück­ platte 4 entgegen der Drehrichtung der Hülse 3 ausgerichtet ist und gegen diese (3) gedrückt wird, wird ein größerer Teil der Tonerpartikel, die an die Hülse 3 angezogen und auf dieser aufgebracht sind, dadurch abge­ schabt, so daß dadurch wirksam eine äußerst dünne Schicht aus Tonerpartikeln ausgebildet werden kann. Dies ist ein Hauptvorteil, der sich aus der gegenläufigen Anordnung des vorderen Endes 8 der Andrückplatte 4 bezüglich der Dreh­ richtung der Hülse 3 ergibt. Da jedoch die An­ drückplatte eine ausreichende Federkraft aufweist, kann das vordere Ende 8 der Andrückplatte 4 gegen die Hülse 3 entlang deren ganzen Breite gedrückt werden, so daß eine Tonerschicht 6a mit einer gleichförmig geringen Dicke ent­ lang der gesamten Längsausdehnung oder Breite der Hülse 3 erhalten werden kann.

Die auf diese Weise ausgebildete Tonerschicht 6a wird in den Entwicklungsbereich D befördert, wenn sich die Hülse 3 im Uhrzeigersinn dreht, und die die Schicht 6a bildenden Tonerpartikel werden selektiv an das elektrostatische, la­ tente Bild auf der photoempfindlichen Trommel 7 angezogen, wobei dann das latente Bild durch die angezogenen Toner­ partikel sichtbar wird. Um die ausgewählten Tonerpartikel wirksam in dem Entwicklungsbereich D zu übertragen, um da­ durch ein entwickeltes Bild ausgezeichneter Qualität zu schaffen, müssen die die Schicht 6a bildenden Tonerpartikel ausreichend und gleichförmig geladen sein. Die Tonerpartikel können nach einem der bekannten Verfahren geladen werden, beispielsweise durch Reibungsladung zwischen der Hülse 3 und den Tonerpartikeln oder zwischen der Andrückplatte 4 oder irgendeinem anderen (nicht dargestellten) Teil und den Tonerpartikeln, oder durch eine Bestrahlung mit Korona­ ionen mittels eines (nicht dargestellten) Koronaentladers. Zum Laden der Tonerpartikel kann irgendein Verfahren ver­ wendet werden, wenn nur sichergestellt ist, daß die die dünne Schicht 6a bildenden Tonerpartikel gleichförmig ge­ laden sind, da die Schicht 6a durch die Andrückplatte 4 äußerst dünn und gleichförmig gemacht ist. Die Tonerpar­ tikel 6 müssen einen spezifischen Durchgangswiderstand von üblicherweise 10¹⁰ Ω cm oder mehr oder vorzugsweise von 10¹³-10¹⁵ Ω cm oder mehr haben.

Das sichtbargemachte Bild, das auf diese Weise auf der photoempfindlichen Trommel 7 erzeugt worden ist, wird dann an ein Transfermaterial übertragen, und das übertragene Bild wird auf dem Transfermaterial fixiert. Die Tonerpar­ tikel, die auf der Hülse 3 nach dem Durch­ laufen des Entwicklungsbereichs D zurückgeblieben sind, werden in den Behälter 2 zurückgeleitet und bei den folgen­ den Vorgängen wieder verwendet. Grundsätzlich arbeitet der in Fig. 1 dargestellte Aufbau in der vorstehend beschrie­ benen Weise, um ein latentes Bild mit Hilfe von magneti­ schen Tonerpartikeln zu entwickeln. Da jedoch das vordere Ende 8 der Andrückplatte 4 so festgelegt ist, daß es an die Hülse 3 angezogen wird, setzen sich einige Tonerpar­ tikel 6 auf der Rückseite 4a des vorderen Endteils 8 der Andrückplatte 4 ab, wo sie sich dann häufen. Wenn eine solche Anhäufung beträchtlich wird, wird das vordere Ende 8 der Andrückplatte 4 stärker an die Hülse 3 gezogen. Dies führt dann zu Unregelmäßigkeiten in der Dicke der Tonerschicht 6a und damit in deren Ladungszustand. Durch die höhere Andrückkraft wird es noch schlechter, da die Tonerpartikel 6, die zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 hindurchbefördert werden, teilweise erwärmt werden und an der Platte 4 hängenbleiben. Wenn es dazu kommt, wird die Tonerschicht 6a streifig, da Täler entlang der Umfangsrichtung der Hülse 3 verlaufen. Mit einer strei­ figen Tonerschicht 6a wird nur ein entwickeltes Bild mit einer äußerst schlechten Bildqualität erhalten.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, mit welcher die vorstehend beschriebene Schwierigkeit be­ seitigt werden kann. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist der Aufbau der Fig. 2 einen Block 10 auf, durch den ein Absetzen von Tonerpartikeln auf der Rückseite der Andrückplatte 4 verhindert wird. Der ein Absetzen verhindernde Block 10 ist am vorderen Ende oder in der Nähe des vorderen Endes 8 vorgesehen und erstreckt sich über die ganze Breite der Andrückplatte 4. Wenn ein das Absetzen von Toner verhin­ dernder Block vorgesehen ist, kann die Andrückkraft der Andrückplatte 4 jederzeit im wesentlichen auf einem vor­ bestimmten Wert gehalten werden, so daß dann eine Toner­ schicht 6a gleichförmiger Dicke ausgebildet und ein Laden ohne Streifen erfolgen kann.

Der ein Absetzen verhindernde Block 10 kann aus einem ent­ sprechenden, in diesem Fall magnetischen oder nichtmagne­ tischen Material hergestellt sein und in einer gewünschten Form ausgebildet sein. Versuchsergebnisse haben jedoch ge­ zeigt, daß vorzügliche Ergebnisse erhalten werden können, wenn (1) ein Block aus Bakelit (eingetragenes Warenzei­ chen) mit einer Höhe H von 4 mm, eine Dicke T von 1 mm und einer Länge verwendet ist, welche gleich der Gesamtbreite der Andrückplatte 4 ist und wenn der Block an dem vorderen Endteil 8 der Andrückplatte 4 fest angebracht ist, wenn (2) ein Schaumstoffblock mit einer Höhe H von 4 mm einer Dicke T von 4 mm und einer Länge verwendet wird, welche gleich der Gesamtbreite der Andrückplatte 4 ist, und wenn der Schaumstoffblock am vorderen Endteil 8 der Andrück­ platte 4 fest angebracht ist, und wenn (3) ein Block aus Kautschuk derselben Größe wie im Fall (2) verwendet wird, der auf die gleiche Weise angebracht ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt, kann der Block 10 auch eine Ein­ heit mit der Andrückplatte 4 bilden. Wenn der Block 10 ge­ sondert ausgebildet ist, und mit Hilfe eines Klebstoffs fest an der Andrückplatte 4 angebracht ist, sollte vorzugs­ weise ein Klebstoff verwendet werden, welcher seine Halt­ barkeit oder Elastizität beibehält, wenn er trocken wird. Andernfalls würde die Andrückplatte 4 in einem gewissen Maß ihre Elastizität verlieren, was dann wiederum ein Grund für Unregelmäßigkeiten in der Dicke und/oder dem Ladungszustand der sich ergebenden Toner­ schicht 6a sein könnte.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entsteht abge­ sehen von der Schwierigkeit, daß sich Tonerpartikel auf der Rückseite der Andrückplatte 4 absetzen, noch eine weitere Schwierigkeit dadurch, daß es zu einer größeren Ansammlung oder Stauung von Tonerpartikeln 6 um das vor­ dere Ende 8 oder in der Nähe des vorderen Endes 8 der Andrückplatte 4 kommt, wenn der Betrieb weitergeht. Wenn das Volumen der sich stauenden Tonerpartikel 6 größer wird, wird dadurch die Andrückkraft der Andrückplatte 4 größer, so daß sie von einem vorbestimmten Wert abweicht, wodurch dann keine bestimmte dünne Tonerschicht 6a erhalten werden kann und es zu den vorstehend beschriebenen Nachteilen kommt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, mit welcher nicht nur verhindert werden kann, daß sich Tonerpartikel auf der Rückseite der Andrückplatte 4 absetzen, sondern bei welcher auch die Menge an Tonerpar­ tikeln gesteuert werden kann, die in der Nähe des vorderen Endes 8 der Andrückplatte 4 oder in dem Eintrittsbereich verbleibt, der zu dem Spalt zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 führt. Wie in Fig. 4 darge­ stellt, weist die Anordnung ein Steuerteil 11 zum Steuern der Verteilung von Tonerpartikeln 6 in dem Eintrittsbereich auf, der in den Spalt zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 führt. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird die Magnetrolle 5 so angetrieben, daß sie sich in derselben Richtung wie die Hülse 3 dreht. Das (in Fig. 4 obere) Ende 9 der Andrückplatte 4 ist an einem Tragteil 12 befestigt, welcher ein Teil des (nicht darge­ stellten) Gehäuses sein kann. Der übrige Aufbau ist prak­ tisch derselbe wie in Fig. 2, und folglich sind mit den gleichen Bezugszeichen auch die gleichen Teile bezeichnet.

Das in Fig. 4 dargestellte Steuerteil 11 weist einen Eintritts-Abschnitt 13 zum Begrenzen der Menge der Toner­ partikel 6, die von dem Behälter 2 aus zugeführt werden, und einen Austritts-Abschnitt 14 auf, um die überschüs­ sige Menge an Tonerpartikeln 6 aus dem Bereich um das vor­ dere Ende 8 der Andrückplatte 4 herum zu entfernen. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist der die zuzuführende Menge steuernde Eintritts-Abschnitt 13 eine gebogene Platte 13a aus nicht­ magnetischem Material auf, welche so angeordnet ist, daß sie im allgemeinen in Anpassung an die Umfangsfläche der Hülse 3 verläuft, während der die überschüssige Tonermenge entfernende Austritts-Abschnitt 14 eine verlängerte Platte 14a aus magnetischem Material aufweist, die parallel zu der Längsachse der Hülse 3 angeordnet ist.

Eine vordere Kante 15 der gebogenen Platte 13 ist in einer entsprechenden Lage angeordnet, um einen Spalt A bezüglich der Umfangsfläche der Hülse 3 so festzulegen, daß, wenn die Tonerpartikel 3 von dem Behälter 2 aus zugeführt wer­ den, wenn sie durch die Drehbewegung der Hülse 3 mitgenom­ men werden, die Menge der von der Hülse 3 beförderten Tonerpartikel durch den Spalt A auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird. Hierdurch kann dann die Menge der Tonerpartikel 6, die in dem Eintrittsbereich verbleibt, der zu dem Spalt zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 führt, auf einem vorbestimmten Wert gehalten wer­ den.

Eine obere Kante 16 der Magnetplatte 14a ist in einem vor­ bestimmten Abstand von der Hülse 3 angeordnet und in einem vorbestimmten Abstand weg von dem vorderen Ende 8 der Andrückplatte 4 festgelegt. In dem Bereich um das vordere Ende 8 herum wird durch die Drehbewegung der Magnetrolle 5 ein periodisch schwankendes Magnetfeld er­ zeugt, so daß die Tonerpartikel herausgetrieben werden und dadurch in der Luft in dem Bereich um das vordere Ende 16 der Magnetplatte 12 schwebend gehalten werden, wodurch sich dann dort eine Pulverwolke aus Tonerpartikeln bildet. Als Folge hiervon werden dann Tonerpartikel 6 in der Pulver­ wolke teilweise aus dem Eintrittsbereich entfernt und wer­ den infolge des periodisch schwankenden Magnetfelds zwi­ schen der Magnetrolle 5 und der Magnetplatte 14a in den Behälter 3 zurückgebracht, so daß dann die gewünschte kleine Menge an Tonerpartikeln 6 in dem Eintrittsbereich oder in der Nähe des vorderen Endes der Andrückplatte 4 verbleibt. Durch das Vorsehen des Teils 11 ist sicherge­ stellt, daß immer eine angemessene Menge Tonerpartikel 6 in der Nähe des vorderen Endes 8 vorhanden ist, was dazu beiträgt, daß die Tonerschicht 6a in einer gleichförmigen Dicke und gleichförmig geladen ausgebildet wird. In Fig. 4 sind die Teile 13a und 14a miteinander verbunden darge­ stellt; sie können jedoch erforderlichenfalls auch ge­ trennt vorgesehen sein. Ferner wird in Fig. 4 die Magnet­ rolle 5 so angetrieben, daß sie sich wie die Hülse 3 im Uhrzeigersinn dreht. Bei einer Drehung der Magnetrolle 5 im Uhrzeigersinn bewegen sich die Tonerpartikel 6 ent­ lang der Umfangsfläche der Hülse 3 entgegen dem Uhrzeiger­ sinn; bei einer Drehung der Hülse 3 im Uhrzeigersinn ist eine durch die Magnetrolle 5 hervorgerufene Bewegung ent­ gegen dem Uhrzeigersinn überwunden, so daß dadurch ledig­ lich eine Bewegung der Tonerpartikel 6 im Uhrzeigersinn bewirkt wird.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, in welcher statt der Magnetplatte 14a eine rotierende Bürste 14b verwendet ist. In dieser Ausführungs­ form wird die Bürste 14b so angetrieben und gedreht, daß die überschüssigen Tonerpartikel aus dem Bereich um das vordere Ende 8 der Andrückplatte 4 entfernt werden. Genau­ so können andere Ausführungsformen, wie beispielsweise eine Rolle mit einer Anzahl Schneiden oder einer unregelmäßigen Oberfläche verwendet werden, um in gewünschter Weise die überschüssigen Tonerpartikel zu entfernen.

Die Andrückplatte kann ganz oder teilweise aus einem mag­ netischen Material hergestellt sein.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt, in welcher die Andrückplatte 4 so angeordnet ist, daß ihr vorderes Ende in einem Bereich bzw. einem Abstand L unter der Berührungslinie C zwischen der Andrück­ platte 4 und der Hülse 3 festgelegt ist. Wie später noch beschrieben wird, sollte die vorstehende Länge L der Andrück­ platte 4 verhältnismäßig kurz sein. In Fig. 7 ist noch eine weitere Ausführungsform dargestellt, in wel­ cher die Andrückplatte 4 bezüglich der Tangentialrichtung an der Berührungslinie zwischen der Andrückplatte 4 oder deren vorderen Ende 8 und der Hülse 3 schräg angeordnet ist. In manchen Fällen ist eine solche Anordnung vorzu­ sehen, da die sich ergebende Tonerschicht 6a sogar noch dünner gemacht werden kann.

Bei den in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen kann der ein Absetzen verhindernde Block 10 weggelassen werden, solange durch das Steuerteil 11 verhin­ dert ist, daß sich Tonerpartikel auf der Rückseite der An­ drückplatte 4 absetzen.

Wenn die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform verwendet wird, kann es aus verschiedenen Gründen vorkommen, daß Toner­ partikel örtlich an der Andrückplatte 4 haften bleiben. Wenn beispielsweise die Hülse 3 etwas exzentrisch ist, kann es dadurch zum Hängenbleiben von Tonern in Abschnitten 20 kommen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Abschnitte 20, an welchen Toner hängengeblieben sind, befinden sich im allgemeinen in der Nähe oder entlang der Berührungslinie zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3. Die Aus­ bildung solcher Abschnitte 20, wo Toner hängenbleiben, ist nachteilig, da die Tonerschicht 6a streifig wird und keine gleichförmige Dicke aufweist.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung darge­ stellt, mit welcher verhindert werden kann, daß Tonerpar­ tikel an der Andrückplatte 4 haften bleiben. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist das in Fig. 9 obere Ende der Andrückplatte 4 an dem freien Ende einer elastisch federnden Platte 21 befestigt, deren anderes Ende an dem Tragteil 12 befestigt ist. Da die Platte 21 aus einem elastischen Material herge­ stellt ist, kann sie in der Art eines Auslegers ausweichen, wenn von außen eine Kraft ausgeübt wird. Die Platte 21 kann so breit wie die Andrückplatte 4 sein; in diesem Fall ist das ganze freie Ende der Platte 21 an dem oberen Ende der Andrückplatte 4 befestigt.

Wenn während des Betriebs die Magnetrolle 5 angetrieben und dadurch im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie durch den Pfeil in Fig. 9 dargestellt ist, erfährt die Andrückplatte 4 aus magnetischem Material infolge des durch die Magnetrolle 5 erzeugten, rotierenden Magnetfelds eine Kraft, durch die sie entlang der Tangentialebene, welche die Berührungslinie C enthält, auf- und abbewegt wird. Da außerdem die Andrück­ platte infolge der durch die Magnetrolle 5 ausgeübten mag­ netischen Anziehungskraft gegen die Hülse 3 gedrückt wird, wodurch dazwischen Tonerpartikel 6 übereinandergeschichtet werden, erfährt sie auch eine dynamische Reibungskraft. Auf­ grund der ausgeübten Kräfte wird die Andrückplatte 4 in einen Schwingungszustand gezwungen, da die elastische Platte 21 wie eine Blattfeder wirkt. Das heißt, die Schwingungszu­ stände, z. B. die Amplitude und Frequenz der Andrückplatte 4 werden durch Faktoren festgelegt, welche die Federkonstante der Blattfeder 21, die Stärke der von der Andrückplatte 4 aufgenommenen, magnetischen Kraft, die von der Andrück­ platte 4 aufgenommene dynamische Reibungskraft, die Umlauf­ geschwindigkeit und die Masse der Andrückplatte 4 ein­ schließen. Nach einer Einschwingzeit ergibt sich ein einge­ schwungener Zustand, und die Andrückplatte 4 beginnt eine sinusförmige Schwingung auszuführen. Hierbei ist wichtig, daß die Amplitude einer solchen sinusförmigen Schwingung groß genug ist, damit die Tonerpartikel 6 entfernt werden, die an der Andrückplatte 4 haftengeblieben sind. Wenn die vorstehend angeführten Faktoren so festgesetzt sind, daß dieser Bedingung genügt ist, ist verhindert, daß die Tonerpartikel 6 an der Andrückplatte 4 haften bleiben, so daß die Tonerschicht 6a zuverlässig und gleichmäßig in einer gleichförmigen Dicke und mit gleichförmiger Ladung ausgebildet werden kann. Dadurch kann dann ein ent­ wickeltes Bild mit einer ausgezeichneten Qualität erhalten werden.

In Fig. 10 ist eine Abwandlung der Ausführungsform in Fig. 9 dargestellt. In Fig. 10 weist die Hülse 3 eine leitende Grundschicht 3a, eine dielektrische, auf der Grundschicht 3a ausgebildete Schicht 3b und eine Anzahl erdfreier Elektro­ den 3c auf, welche in die dielektrische Schicht 3b so ein­ gebettet sind, daß sie elektrisch voneinander isoliert sind und daß zumindest einige an der äußeren Umfangsfläche frei bzw. ungeschützt angeordnet sind. Darüber hinaus ist statt einer photoempfindlichen Trommel ein photoempfindliches Band 24 verwendet, das über Antriebsrollen 22 und 23 läuft. Die Hülse 3 ist zwischen den Antriebsrollen 22 und 23 so angeordnet, daß sie (3) sich abrollend mit einem Druck an einem Teil des photoempfindlichen Bandes 24 anlegt, wodurch der Entwicklungsbereich festgelegt ist. Der übrige Aufbau ist praktisch der gleiche, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Wie im einzelnen noch später beschrieben wird, kann das Entwicklungsverhalten bei Verwendung der in Fig. 10 dargestellten Hülse erheblich verbessert werden.

In jeder der in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungs­ formen kann die Andrückplatte 4 aus einem vergüteten, magnetischen Federmaterial mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Länge von 30 mm hergestellt werden, und die elastische Platte 21 kann aus einer Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Länge von 20 mm hergestellt werden. Die Magnetrolle 5 kann 8 Pole aufweisen, die entlang ihrer Umfangsfläche in entsprechenden Abständen voneinander ange­ ordnet sind und deren Polarität abwechselt, wodurch eine Magnetfeldstärke von 1000 Gauß an einer Stelle 2 mm über jedem der Pole erzeugt wird. Das Verhältnis der Umfangsge­ schwindigkeit der photoempfindlichen Trommel zu der Um­ fangsgeschwindigkeit der Hülse kann in einem Bereich von 1 : 1 zu 1 : 5 eingestellt werden, wobei die Drehzahl der Mag­ netrolle 5 auf 400 U/min oder höher eingestellt wird. Unter den vorstehenden Voraussetzungen ist dann ein entwickeltes Bild mit einer ausgezeichneten Qualität erhalten worden. Nebenbei bemerkt kann die Länge des Teils der Andrückplatte 4 von deren unteren Ende bis zu der Berührungslinie C auf 3 mm oder weniger eingestellt werden, und die Andrückkraft, die von der Andrückplatte 4 auf die Hülse 3 ausgeübt wird, kann auf 40 grm. w./cm oder weniger eingestellt werden.

In Fig. 11 ist noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfin­ dung dargestellt, in welcher ein gesonderter Schwingmecha­ nismus 27 vorgesehen ist, um die Andrückplatte 4 entlang der Tagentialebene, die an der Berührungslinie zwischen der Hülse 3 und der Andrückplatte 4 festgelegt ist, erzwunge­ nermaßen periodisch auf- und abzubewegen. Die Andrückplatte 4 läuft durch einen in dem Halteteil 12a vorgesehenen Schlitz. Der Schwingmechanismus 27 kann irgendeine bekannte Einrichtung zum Erzeugen einer periodischen Schwingung sein. Beispielsweise können eine Kombination aus einem Motor und einer Exzenterscheibe, eine Kombination aus ei­ nem Elektro- und einem Dauermagneten oder irgendwelche an­ dere Kombinationen verwendet werden, die ein piezoelektri­ sches oder magnetostriktives Element aufweisen.

Wie anhand von Fig. 6 ausgeführt, kann die Andrückplatte 4 so angeordnet werden, daß sie sich über die Berührungs­ linie C zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 hinaus erstreckt, so daß ihr vorderes Ende 8 weg von der Berührungslinie C um die Länge L festgelegt ist. Die Menge M an Tonerpartikeln 6 pro Flächeneinheit, die von der Hülse 3 befördert wird, hängt überwiegend von der Andrückkraft F der Andrückplatte 4 an der Hülse 3 und von der Länge L zwischen dem vorderen Ende 8 und der Berührungs­ linie C ab. Die Beziehung zwischen F, L und M ist graphisch in Fig. 12 dargestellt, wobei auf der Abszisse die Andrück­ kraft F und auf der Ordinate die beförderte Tonermenge M aufgetragen sind, während die Länge L als Parameter darge­ stellt ist. Wie aus der Kurve in Fig. 12 zu ersehen ist, können, um eine optimale Menge Mo zu erhalten, zahlreiche Kombinationen von L und F ausgewählt werden. Da jedoch in Wirklichkeit die Tonerpartikel 6 so gehalten werden soll­ ten, daß sie weniger Druck aufnehmen, werden die Werte von L und F vorzugsweise etwas kleiner gewählt, um keine in­ stabile Arbeitsweise zu bewirken.

Experimentell wurde herausgefunden, daß eine gleichförmige Tonerschicht in der Größenordnung des Durchmessers oder des zweifachen Durchmessers eines durchschnittlichen ein­ zelnen Tonerpartikels unter den folgenden Voraussetzungen erhalten werden kann. Es werden magnetische Einkomponenten- Tonerpartikel mit einem mittleren Durchmesser von 12 Mikron oder weniger und einem spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹³ Ω cm oder mehr verwendet. Ferner wird eine Hülse 3 mit dem in Fig. 10 dargestellten Aufbau verwendet, deren Grundschicht 3a aus rostfreiem Stahl gebildet ist. Ferner wird eine Magnetrolle 5 mit 8 Polen verwendet, die um deren Umfangsfläche in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und in ihrer Polarität abwechseln, wobei jeder Pol eine magnetische Feldstärke von 1500 Gauß hat. Die Mag­ netrolle 5 wird angetrieben und mit 1800 U/min gedreht; die Hülse 3 wird ebenfalls angetrieben und mit 120 U/min gedreht. Die Andrückplatte 4 ist aus einer magnetischen Federplatte hergestellt, die eine Dicke von 0,2 mm und eine Länge von 30 mm hat. Die Länge L wird auf 3 mm oder weniger eingestellt, und die Andrückkraft F pro Längen­ einheit ist auf 40 grm.w./cm oder weniger eingestellt. Wenn dann die unter den vorstehenden Voraussetzungen ge­ bildete Tonerschicht 6a verwendet wird, um ein elektro­ statisches, latentes Bild auf dem photoempfindlichen Teil zu entwickeln, ist ein entwickeltes Bild mit einer ausgezeichneten Qualität erhalten worden.

Wie in Fig. 13 dargestellt, kann die Andrückplatte 4 einen laminierten Aufbau aufweisen, der kein Einzelplattenaufbau zu sein braucht. In der Ausführungsform der Fig. 13 weist die Andrückplatte 4 eine magnetische Platte 4 _A und eine nichtmagnetische Platte 4 _B auf, welche miteinander ver­ bunden sind.

In Fig. 14 ist eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfin­ dung dargestellt, in welcher die Andrückplatte 4 über der Hülse 3 angeordnet ist. Ein Ende der Andrück­ platte 4 ist an einem Halteteil 25 befestigt, das seiner­ seits an einem (nicht dargestellten) Gerätegehäuse befestigt ist. Die Andrückplatte 4 ist so angeordnet, daß ihr vor­ deres Ende gegen die Hülse 3 drückt und in einer Richtung entgegen der Drehrichtung der Hülse 3 aus­ gerichtet ist; somit hat dann die Andrückplatte 4 eine Funktion, welche der entspricht, welche bezüglich der anderen Ausführungsformen beschrieben worden ist. Die Hülse 3 der Fig. 14 entspricht im Aufbau der Hülse 3 der Fig. 10, und sie weist eine Grundschicht 3a aus einem elek­ trisch leitenden Material, eine auf der Grundschicht 3a ausgebildete, dielektrische Schicht 3b und eine Anzahl erdfreier Elektroden 3c auf, die in der dielektrischen Schicht 3b eingebettet und teilweise frei daliegend an der Umfangsfläche der Hülse 3 angeordnet sind. Ferner ist eine Spannungsquelle 26 vorgesehen, um ein vorbestimmtes Vor­ spannungspotential an die Grundschicht 3a der Hülse 3 und auch an die Andrückplatte 4 anzulegen.

In Fig. 15, in welcher vergrößert ein Teil des in Fig. 14 wiedergegebenen Aufbaus dargestellt ist, werden, wenn die Hülse 3 angetrieben und gedreht wird, die Tonerpartikel 6, die an die Umfangsfläche der Hülse 3 angezogen und dadurch mitgenommen werden, in den Spalt zwischen der Andrückplatte 4 und der Hülse 3 gezwungen, um dadurch um­ gruppiert zu werden, um so eine dünne Schicht aus Toner­ partikeln zu bilden. Während dieser Umgruppierung werden die Tonerpartikel 4 aufgrund der Reibungsladung mit der Andrückplatte 4, mit den erdfreien Elektroden 3c oder mit der dielektrischen Schicht 3b geladen. Folglich kommen die erdfreien Elektroden 3c dazu, Ladungen zu tragen, welche in der Größe gleich sind, aber in ihrer Polarität den Ladungen der Tonerschicht entgegengesetzt sind. Wenn in diesem Fall ein Potentialunterschied zwischen der Andrück­ platte 4 und der Grundschicht 3a besteht, da das Ober­ flächenpotential der Hülse 3, auf welchem die Tonerschicht 6a ausgebildet ist, gleich dem Potential der Andrückplatte 4 wird, besteht die gleiche Potentialdifferenz zwischen der Tonerschicht 6a und der Grundschicht 3a in dem Entwick­ lungsbereich. Dies ist nachteilig, und dadurch wird das Entwicklungsverhalten verschlechtert. Die Ausführungsform der Fig. 14 weist diesen Nachteil nicht mehr auf, da die Grundschicht 3a auf dem gleichen Potential wie die Andrück­ platte 4 gehalten wird. Genau genommen sollte jedoch im Hinblick auf die Tatsache, daß ein Potentialabfall an der Tonerschicht 6a vorliegt, das an die Andrückplatte 4 an­ zulegende Potential etwas niedriger eingestellt werden als das an die Grundschicht 3a anzulegende Potential. In der Praxis kann der Potentialabfall an der Tonerschicht 6a teilweise vernachlässigt werden, da sie verhältnismäßig dünn ist. Wenn jedoch der Potentialabfall an der Toner­ schicht 6a kritisch ist, kann eine entsprechende Spannungs­ zuführung eingestellt werden oder es kann ein Konstant­ spannungselement zwischen die Andrückplatte 4 und die Grund­ schicht 3a oder Erde eingesetzt werden, was einem Fachmann ohnehin geläufig ist.

In Fig. 16 und 17 sind Abwandlungen der Ausführungsform der Fig. 14 dargestellt. Statt der Andrückplatte 4 wird eine ortsfeste Schneide 27 als Einrichtung zur Ausbildung einer Tonerschicht verwendet. Bei Fig. 17 ist eine rotierende Bürste 28 vorgesehen. Auf jeden Fall werden die Schneide 27 und die Bürste 28 auf dem gleichen Potential wie die Grundschicht 3a gehalten.

Bei der Wiedergabe werden in Abhängigkeit davon, ob ein ursprüngliches Bild ein linienförmiges Bild, wie beispiels­ weise eine Vorlage, oder ein flächenhaftes Bild, wie bei­ spielsweise eine bildliche Darstellung ist, im allgemeinen unterschiedliche Wiedergabekenndaten gefordert. Mit an­ deren Worten, wenn ein wiederzugebendes Bild ein flächen­ haftes Bild ist, wird im allgemeinen gewünscht, daß der kontinuierliche Ton des ursprünglichen Bilds so wiederge­ geben wird, wie er ist. Wenn dagegen ein wiederzugebendes Bild ein linienförmiges Bild, wie beispielsweise Schrift­ zeichen oder Diagramme, ist, wird im allgemeinen gewünscht, daß alle Linien scharf und klar wiedergegeben werden, selbst wenn auf dem ursprünglichen Bild Linien ziemlich verschwommen sind. Diese unterschiedlichen Anordnungen für linienförmige und flächenhafte Bilder sind graphisch in Fig. 18 wiedergegeben, wobei auf der Abszisse der Schwärzungsgrad (O.D.) eines wiederzugebenden Vorlagen­ bildes und auf der Ordinate der Schwärzungsgrad (I.D.) eines wiedergegebenen oder entwickelten Bildes aufgetragen ist. Die gewünschten Kenndaten für linienförmige und flächen­ hafte Bilder sind durch gestrichelte (LI) bzw. ausge­ zogene Kurven (AI) dargestellt. Die Kennlinie für ein insgesamt flächenhaftes Bild hat eine Steigung von etwa 45°, während die Kennlinie für ein linienförmiges Bild eine viel größere Steigung hat, wodurch gezeigt ist, daß durch die Wiedergabe verschwommene Linien in klare Linien umgesetzt werden.

Das Belichtungssystem eines Kopiergeräts hat im allge­ meinen eine Charakteristik, so daß sich die Ton-Übertra­ gungsfunktion (MTF) eines Bildes, das von einer Vorlage auf ein photoempfindliches Teil zu übertragen ist, als Funktion der Raum- oder Ortsfrequenz des Bildes än­ dert, wie in Fig. 19 dargestellt ist. Bei der Kurve in Fig. 19 ist auf der Abszisse die Raum- oder Ortsfrequenz und auf der Ordinate die Übertragungsfunktion (MTF) auf­ getragen. Bei einer Raumfrequenz von Null oder bei einem Flächenbild ist die Übertragungsfunktion (MTF) 1,0, und folglich wird der Kontrast eines Vorlagenbildes ohne Änderungen auf ein photoempfindliches Teil übertragen. Wenn die Raum- oder Ortsfrequenz dagegen zunimmt oder die Linien dünner werden, nimmt der Wert der Übertragungsfunk­ tion (MTF) ab, so daß dann das latente Bild auf dem photo­ empfindlichen Teil einen geringeren Kontrast aufweist. Das heißt, das Potential des latenten Bildes eines linien­ förmigen Bildes ist niedriger als das des latenten Bildes eines flächenhaften Bildes. Folglich muß das latente Bild eines linienförmigen Bildes mit einer höheren Konzentra­ tion entwickelt werden.

In Fig. 20 ist schematisch der Entwicklungsbereich darge­ stellt, in welchem eine Hülse oder Elektrode 31 gegenüber einem photoempfindlichen Teil in einem Ab­ stand bzw. mit einer dazwischen ausgebildeten Spaltbreite P_G angeordnet ist. Wenn dann 200 V an die Entwicklungs­ elektrode 31 angelegt werden, und wenn das photoempfindliche Teil 32 eine Dielektrizitätskonstante von 3,0 und eine Dicke von 20 Mikron hat, ist die Feldstärke an der Ober­ fläche des photoempfindlichen Teils mit Hilfe einer Com­ putersimulierung berechnet worden, indem verschiedene Ladungsmuster an der Oberfläche des photoempfindlichen Teils 32 ausgebildet wurden, und die Ergebnisse sind in der Kurve der Fig. 21 aufgetragen, in welcher auf der Abszisse die Spaltbreite P_G zwischen der Entwicklungs­ elektrode 31 und dem photoempfindlichen Teil 32 und auf der Ordinate die Stärke eines elektrischen Entwicklungs­ feldes aufgetragen sind. In Fig. 21 gibt die ausgezogene Linie einen Kennwert für ein flächenhaftes Bild und die gestrichelte Linie den für ein linienförmiges Bild mit einem niedrigen Kontrast mit 5 Linien/mm der Raumfre­ quenz wieder. Hierbei sind ein Ladepotential von 800 V und ein Untergrundpotential von 200 V angenommen worden.

Wie in Fig. 21 dargestellt, nimmt das elektrische Ent­ wicklungsfeld in seiner Stärke schnell zu, wenn die Spalt­ breite P_G im Falle eines schwarzen Flächenbildes kleiner wird; dagegen kommt es nur zu kleineren Änderungen im Falle eines linienförmigen Bildes. Der Grund für diesen Unterschied ist anhand von Fig. 22(a) und (b) einzusehen. Das heißt, bei einem Flächenbild sind Ladungen über einen verhältnismäßig großen Oberflächenbereich des photoempfind­ lichen Teils 32 verteilt, so daß ein im wesentlichen paralleles elektrisches Feld zwischen der Entwicklungselek­ trode 31 und dem photoempfindlichen Teil 32 erzeugt wird, wie in Fig. 22(a) dargestellt ist. Dagegen sind im Falle eines linienförmigen Bildes Ladungen lokal auf der Ober­ fläche des photoempfindlichen Teils 32 verteilt, so daß nur einige der elektrischen Kraftlinien, die von den Ladun­ gen ausgehen, die Entwicklungselektrode 31 erreichen, während die meisten elektrischen Kraftlinien zu den angrenzenden Untergrundbereichen gerichtet sind, was dann eine Konzen­ tration von Feldlinien entlang des Umrisses des linien­ förmigen Bildes zur Folge hat, was im allgemeinen als "Kanteneffekt" bezeichnet wird, wie in Fig. 22(b) darge­ stellt ist.

Wie aus Fig. 21 zu ersehen ist, muß, um ein Linienbild mit einem geringen Kontrast, das 5 Linien/mm der Raumfre­ quenz aufweist und bei welcher O.D.=0,2 bei einem wieder­ gegebenen Schwärzungsgrad von annähernd dem halben Sätti­ gungsschwärzungsgrad eines schwarzen Flächenbildes ist, die Abstandsbreite P_G so gewählt werden, daß sie annähernd 0,2 mm ist. Wenn jedoch die Tonerschicht 6a sehr dünn ist und bei der Erfindung in der Größenordnung von 10 µm liegt, wird ein unannehmbar großer Spalt zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und der Oberfläche des photo­ empfindlichen Teils ausgebildet.

Es ist nun überlegt worden, wie sich die Größe des elek­ trischen Feldes in Abhängigkeit von dem Abstand von der Oberfläche des photoempfindlichen Teils ändert. In Fig. 23 ist die Beziehung zwischen der Raumfrequenz und dem elek­ trischen Entwicklungsfeld mit dem Abstand von der Oberfläche des photoempfindlichen Teils als Parameter für die Spalt­ breite P_G = 0,5 mm dargestellt. Wie aus Fig. 23 zu ersehen ist, wird in unmittelbarer Nähe des photoempfindlichen Teils ein Linienbild (beispielsweise 5 Linien/mm) stärker vergrößert als ein Flächenbild (0 Zeilen/mm) ; weiter weg von der Oberfläche des photoempfindlichen Teils nimmt je­ doch das elektrische Feld eines Linienbildes in seiner Stärke schnell ab. Wenn folglich eine Entwicklung mit einem verhältnismäßig großen Spalt zwischen der Tonerschicht und dem photoempfindlichen Teil durchgeführt würde, würde die Reproduzierbarkeit eines Tonerbildes beträchtlicht ver­ schlechtert.

Die vorstehend angesprochene Schwierigkeit kann beseitigt werden, wenn eine Hülse mit einem speziellen Aufbau verwendet wird, eine derartige Hülse 3 ist im einzelnen in Fig. 24 und 25 dargestellt; die einen solchen Aufbau aufweisende Hülse 3 ist auch in Fig. 10, 11, 14, 16 und 17 verwendet. Wie in Fig. 24 und 25 dargestellt, weist die Hülse 3 eine leitende Grundschicht 3a, eine auf der Grundschicht 3a ausgebildete, dielektrische Schicht 3b und eine Anzahl erdfreier Elektro­ den auf, die in die dielektrische Schicht 3b eingebettet sind und teilweise frei daliegend an der äußeren Umfangs­ fläche angeordnet sind. Die erdfreien Elektroden 3c sind voneinander und von der leitenden Grundschicht 3a elektrisch isoliert. Wenn die erdfreien Elektroden in das elektrische Feld gebracht werden, das durch ein Linienbild erzeugt wor­ den ist, wie in Fig. 22(b) dargestellt ist, hat dies eine beachtliche Wirkung, durch welche die dielektrische Dicke des Spaltes zwischen der Entwicklungselektrode 31 und dem photoempfindlichen Teil 32 sehr viel kleiner gemacht wird. Andererseits hat im Falle eines parallelen elektrischen Feldes, das durch ein latentes Flächenbild erzeugt worden ist, wie in Fig. 22(a) dargestellt ist, das Vorhandensein von erdfreien Elektroden 3c einen sehr geringen Einfluß und die dielektrische Dicke wird nur etwas verringert. Folg­ lich können sowohl linienförmige als auch flächenhafte Bilder entsprechend wiedergegeben werden, wenn eine Hülse 3 mit dem in Fig. 24 und 25 dargestellten Aufbau verwendet wird.

In der in Fig. 24 dargestellten Anordnung ist ein photo­ empfindliches Band 24 als Einrichtung zum Tragen eines elektrostatischen latenten Bildes verwendet. Die Verwendung des photoempfindlichen Bandes 24 ist vorteilhaft, da es in satte Anlage mit den erdfreien Elektroden 3c gebracht werden kann, wobei die Tonerschicht dazwischen angeordnet ist, wodurch dann ein entwickeltes Bild mit einer ausge­ zeichneten Qualität erhalten werden kann. Es ist jedoch schwierig, eine solche satte Anlage zu erhalten, wenn ein trommelförmiges, photoempfindliches Teil verwendet wird.

In Fig. 26 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher ein trommelförmiges, photoempfindliches Teil verwendet werden kann, ohne daß der Entwicklungswirkungsgrad geringer wird. Wie in Fig. 26 dargestellt, ist in der Nähe der photo­ empfindlichen Trommel 7 die Hülse 3 angeordnet, welche die leitende Grundschicht 3a, die auf der Grund­ schicht 3a ausgebildete, dielektrische Schicht 3b und eine Anzahl leitender und flexibler, nachgiebiger Fasern 33 aufweist, die in die Oberfläche der dielektrischen Schicht 3b eingebettet sind, so daß sie voneinander elektrisch iso­ liert sind. Die Hülse 3 wird entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben und gedreht, und in ihrem Inneren ist die Mag­ netrolle 5 mit 8 Magnetpolen angeordnet, die mit abwechseln­ der Polarität entlang der Umfangsfläche der Rolle 5 vorge­ sehen sind. Die Magnetrolle 5 wird im Uhrzeigersinn ange­ trieben und gedreht. Die magnetischen Tonerpartikel 6 sind in dem Behälter 2 untergebracht und werden an die Hülse 3 angezogen und von dieser weiter befördert, wenn sie (3) sich dreht. Eine rotierende Bürste 34 ist vorgesehen, um die Menge der Tonerpartikel 6 zu steuern, die von der Hülse zu dem Entwicklungsabschnitt D mitgenommen werden.

Bei der in Fig. 26 dargestellten Anordnung wirken die leitenden Fasern 33 wie die erdfreien Elektroden 3c in der Anordnung der Fig. 24. Da ferner die Fasern 33 flexibel sind, können sie in satte Anlage mit der Oberfläche des photoempfindlichen Teils 7 gebracht werden, selbst wenn es eine Trommel ist. Folglich können linienförmige und flächenhafte latente Bilder auf der photoempfindlichen Trommel 7 mit Hilfe der Anordnung der Fig. 26 mit den je­ weils gewünschten Eigenschaften entwickelt werden. Die Fasern 33 können auch dazu benutzt werden, unerwünschte Tonerpartikel von dem Untergrundbereich zu entfernen.

Nunmehr wird ein Verfahren zum Herstellen der in Fig. 26 verwendeten Hülse 3 beschrieben. Zuerst wird ein Zylinder aus rostfreiem Stahl als Träger 3a vorbereitet. Auf dem Zylinder 3a wird dann eine Epoxiharz-Schicht in einer Dicke von etwa 500 Mikron durch ein bekanntes Prüferbeschich­ tungsverfahren ausgebildet; nach dem Trocknen wird die Epoxiharz-Schicht geschliffen, um eine dielektrische Schicht 3b mit einer gleichmäßigen Dicke von 300 Mikron auszubilden. Nachdem ein Epoxiklebstoff in einer Dicke von 10 Mikron gleichförmig auf die Umfangsfläche der dielek­ trischen Schicht 3b aufgebracht ist, werden leitende Fasern elektrostatisch in den Klebestoff eingesetzt. Vor­ zugsweise haben die leitenden Fasern eine Länge, die von etwa 0,5 mm bis etwa 2,0 mm reicht. Der sich ergebende Hülsenaufbau ist so ausgebildet, daß eine dielektrische Schicht auf der äußeren Umfangsfläche eines leitenden Zylinders ausgebildet ist, und daß eine Anzahl leitender Fasern in der dielektrischen Schicht eingesetzt ist, die voneinander und auch von dem leitenden Zylinder elektrisch isoliert sind. Nunmehr wird als Beispiel die Entwicklung eines elektrostatischen, latenten Bildes beschrieben, wo­ bei die Hülse verwendet wird, die, wie oben beschrieben, hergestellt worden ist. Die hierbei ver­ wendeten Tonerpartikel haben einen mittleren Durchmesser von 6,8 Mikron und 40 Gewichts-% Gehalt an magnetischem Material.

Die Tonerpartikel 6 werden von dem Behälter 2 aus zuge­ führt und durch magnetische Anziehung an die Umfangsfläche der Hülse 3 angezogen. Wenn sich dann die Hülse 3 dreht, um die angezogenen Tonerpartikel entgegen dem Uhrzeiger­ sinn mitzunehmen, werden die überschüssigen Tonerpartikel durch die rotierende Bürste 34 entfernt, wodurch eine Tonerschicht aus annähernd einer einzigen Lage Tonerpartikel auf der Hülse 3 (in deren Drehrichtung gesehen) hinter der Bürste 34 ausgebildet wird, welche aus rostfreiem Stahl hergestellt sein kann. Wie in Fig. 26 dargestellt, wird dasselbe Potential nicht nur an die Grundschicht 3a, sondern auch an die Bürste 34 angelegt. Die Wirkung eines solchen Vorspannungsschemas ist bereits anhand von Fig. 14 beschrieben worden.

Wegen der Reibung mit den Fasern 33 und/oder der Bürste 34 werden die Tonerpartikel auf der Hülse 3 negativ geladen. Diese geladenen Tonerpartikel werden dann an die Oberflä­ che der photoempfindlichen Trommel 7 in Abhängigkeit von dem Muster eines darauf ausgebildeten, elektrostatischen, latenten Bildes angezogen, wenn sie in den Entwicklungs­ bereich D gebracht werden. Hierbei ist an die Hülse 3 ein Vorspannungspotential angelegt, welches annähernd dasselbe ist wie das Untergrundpotential des latenten Bil­ des auf der photoempfindlichen Trommel 7.

Nach der Entwicklung wird ein sichtbar gemachtes Toner­ bild mittels einer (nicht dargestellten) Transfereinrich­ tung auf ein Transfermaterial, wie unbeschichtetes Papier, übertragen, und das übertragene Bild wird dann auf dem Transfermaterial fixiert.

Claims (19)

1. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elektrosta­ tischen Bildes, mit

• a) einem Behälter (2) für Entwickler (6),
• b) einer Vorrichtung zum Mitführen des Entwicklers (6), die eine drehbare Hülse (3) aufweist, auf deren äußerer Um­ fangsfläche der Entwickler (6) mitgeführt wird,
• c) einer in der Hülse (3) angeordneten Magnetrolle (5) und
• d) einer Einrichtung (4) aus einem magnetischen Material zum Ausbilden einer Entwicklerschicht vorbestimmter Dicke auf der Hülse (3),

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• e) die Einrichtung (4) aus einem magnetischen Material ist als Andrückplatte ausgebildet, die zumindest teilweise gegen die Hülse (3) angedrückt wird,
• f) in Drehrichtung der Hülse (3) vor der Andrückplatte ist ein Steuerteil (13, 13a, 14) vorgesehen, der die Verteilung des Entwicklers (6) auf der Hülse (3) steuert.

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Andrückplatte ein En­ de (9), das an dem Gehäuse der Entwicklungseinrichtung gehaltert ist, und ein vorderes Ende (4a) aufweist, das gegen die Umfangsflä­ che der Hülse (3) gedrückt wird, so daß das vordere Ende gegen die Drehrichtung der Hülse (3) ausgerichtet ist.

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Andrück­ platte aufgrund der von der Magnetrolle (5) ausgeüb­ ten, magnetischen Anziehungskraft gegen die Umfangsfläche der Hülse (3) angedrückt gehalten ist.

4. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Magnet­ rolle (5) in einer vorbestimmten Richtung angetrieben und gedreht wird.

5. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückplatte ein ein Absetzen verhinderndes Teil (10) aufweist, das verhindert, daß der Entwickler (6) sich auf der Rückseite der Andrückplatte absetzt.

6. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Absetzen ver­ hindernde Teil (10) einen Block vorbestimmter Größe auf­ weist, der auf der Rückseite und am vorderen Ende der An­ drückplatte vorgesehen ist.

7. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Block mit der Andrückplatte eine Einheit bildet.

8. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (13, 13a, 14) einen Eintrittsabschnitt (13) aufweist, der die Menge an von dem Behälter (2) aus mitzuführendem Ent­ wickler (6) begrenzt, der an die Umfangsfläche der Hülse (3) angezogen wird.

9. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsabschnitt (13) von einer gebogenen Platte (13a) gebildet ist, die so angeordnet ist, daß sie etwa entsprechend der Umfangsflä­ che der Hülse (3) verläuft, wobei eine Vorderkante der ge­ bogenen Platte (13a) so angeordnet ist, daß ein vorbe­ stimmter Spalt (A) bezüglich der Umfangsfläche der Hülse (3) festgelegt ist.

10. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (13, 13a, 14) einen Austrittsabschnitt (14a; 14b) aufweist, der die über­ schüssige Entwicklermenge aus dem Bereich um die Andrück­ platte herum entfernt.

11. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsabschnitt (14a; 14b) eine magnetische Platte (14a) aufweist, die an einer vorbestimmten Stelle angeordnet ist und in Zusammenwirkung mit der Magnetrolle (5) ein Magnetfeld erzeugt, um dadurch die überschüssige Entwicklermenge aus dem Bereich um die Andrückplatte herum zu entfernen.

12. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsabschnitt (14a; 14b) eine rotierende Bürste (14b) aufweist, die an einer vorbe­ stimmten Stelle angeordnet ist und die überschüssige Ent­ wicklermenge aus dem Bereich um die Andrückplatte her­ um entfernt.

13. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich um die Andrückplatte herum der Eintrittsbe­ reich zu der Berührungslinie (C) zwischen der Andrückplat­ te und der Hülse (3) ist.

14. Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines elek­ trostatischen Bildes, mit

• a) einem Behälter (2) für Entwickler (6),
• b) einer Vorrichtung zum Mitführen des Entwicklers (6), die eine drehbare Hülse (3) aufweist, auf deren äußerer Umfangsfläche der Entwickler (6) mitgeführt wird,
• c) einer in der Hülse (3) angeordneten Magnetrolle (5) und
• d) einer Einrichtung (4) aus einem magnetischen Material zum Ausbilden einer Entwicklerschicht vorbestimmter Dicke auf der Hülse (3),

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• e) die Hülse (3) weist eine leitende Grundschicht (3a), hierauf eine dielektrische Schicht (3b) sowie eine Anzahl erdfreier Elektroden (3c; 33) auf, die zumindest an der Umfangsfläche der Hülse (3) vorgesehen sind,
• f) es ist eine Spannungsquelle (26) zum Anlegen eines vor­ bestimmten Potentials an die leitende Grundschicht (3a) sowie an die Einrichtung (4) zum Ausbilden der Entwick­ lerschicht vorgesehen.

15. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 14, ge­ kennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• g) die Einrichtung (4) zum Ausbilden der Entwicklerschicht ist als elektrisch leitende Andrückplatte mit magneti­ schem Material ausgebildet, und
• h) die Andrückplatte ist an einem elastisch federnden Teil (21) gehaltert.

16. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erdfreien Elektro­ den (3c; 33) in einer ersten Ausführungsform (3c) in der dielektrischen Schicht (3b) eingebettet sind und zumindest teilweise an der Oberfläche der Hülse (3) frei daliegend angeordnet sind.

17. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erdfreien Elektro­ den (3c; 33) in einer zweiten Ausführungsform aus einer Anzahl leitender Fasern (33) gebildet sind, die zum Teil in der dielektrischen Schicht (3b) eingesetzt sind.