DE3705469A1 - Verfahren und einrichtung zum entwickeln eines elektrostatischen latenten bildes - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum entwickeln eines elektrostatischen latenten bildesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung
zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes mit
einem trockenen Zweikomponentenentwickler, wobei der Schwärzungsgrad
des entwickelten Bildes immer konstant gehalten
ist.
In Fig. 27 ist eine Bildentwicklungseinrichtung dargestellt,
welche im allgemeinen zum Durchführen eines Verfahrens zum
Entwickeln eines elektrostatischen, latenten Bildes mit
einem trockenen Zweikomponentenentwickler verwendet wird.
Die Bildentwicklungseinrichtung weist einen großen Tonerbehälter 1
auf, in welchem verschiedene Rühreinrichtungen, wie
beispielsweise eine Rührrolle 2, eine Förderschnecke 3 und
eine Trenneinrichtung untergebracht sind. Toner, welcher von
einem Tonertrichter 5 aus zugeführt ist, wird mit einem Träger
vermischt und mittels dieser Rühreinrichtungen umgerührt,
und dann an eine Entwicklungsrolle 6 übergeben, welche
als ein Entwicklerträger dient, auf welche der Toner
als eine Magnetbürstenschicht aufgebracht ist. Die Dicke des
aufgebrachten Entwicklers oder die Magnetbürstenschicht wird
mittels einer Rakelschneide 7 begrenzt.
Die Entwicklungsrolle 6 weist eine Hülse 8 auf, in welcher
eine Anzahl Magnete 9 angeordnet sind. Entweder die Hülse 8
oder die Magnetanordnung wird in einer Richtung gedreht,
um die Magnetbürste an der Umfangsfläche der Hülse 8 in
einer bestimmten Richtung zu bewegen. Die Magnetbürste wird
in Kontakt mit einem photoleitfähigen Teil 10 gebracht, um
ein darauf befindliches, elektrostatisches, latentes Bild in
ein sichtbares Tonerbild zu entwickeln. Nach der Bildentwicklung
wird die Magnetbürstenschicht von der Entwicklungsrolle
in den Tonerbehälter 1 abgeschabt. Der Toner, welcher
in dem Behälter 1 gefallen ist, wird umgerührt und wieder
mittels der Rühreinrichtungen vermischt.
Der Zweikomponentenentwickler oder Toner muß für einen
gleichförmigen Tonerschwärzungsgrad oder eine gute Tonerladung
gut umgerührt und vermischt werden. Das herkömmliche
Verfahren und die herkömmliche Einrichtung zum Entwickeln
von elektrostatischen, latenten Bildern mit Hilfe des zweikomponentenentwicklers
sind vorteilhaft, da entwickelte Bilder
eine gute Qualität haben. Jedoch sind die verschiedenen
Rühreinrichtungen notwendig, um den Entwickler in ausreichender
Weise umzurühren, und es ist ein großer Raum erfoderlich,
um zum Rühren einen Durchgang festzulegen, in welchem
der Entwickler mittels dieser Rühreinrichtungen gerührt
wird. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß der
Träger des Entwicklers durch das Umrühren ermüdet wird, was
dann eine Minderung der Trägerhaltbarkeit zur Folge hat.
Um die Nachteile der herkömmlichen Bildentwicklungseinrichtungen
zu beseitigen, bei welchen der Zweikomponentenentwickler
verwendet wird, sind verschiedene Bildentwicklungseinrichtungen
vorgeschlagen worden, in welchen der Entwickler
nicht gemischt und umgerührt wird. Eine derartige Bildentwicklungseinrichtung
ist eine sich selbst ausgleichende
Ausführungsform, wie sie in der US-PS 46 15 606 beschrieben
ist, und welche eine Ladungsrolle zum Absondern von Toner
aufweist; die Ladungsrolle steht in Kontakt mit einer
Magnetbürste, um Toner zuzuführen. In einer anderen Bildentwicklungseinrichtung
wird eine magnetische Bürste verwendet,
um Toner einer Entwicklungsrolle zuzuführen, um auf
dieser eine dünne Tonerschicht auszubilden. Bei der zuerst
erwähnten Bildentwicklungseinrichtung ist es jedoch problematisch,
daß der Toner an der Entwicklungsrolle unregelmäßige
Konzentrationen und Dichtigkeiten aufweist, da keine
gleichförmigen Ausgleichskräfte infolge von unregelmäßig geladenen
Tonerpartikeln und unregelmäßigen Tonerpartikeldurchmesser
erhalten werden können. Bei der zuletzt erwähnten
Einrichtung muß der Toner oder Entwickler noch gut vermischt
und umgerührt werden.
Durch die Erfindung sollen daher ein Verfahren und eine Einrichtung
zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten
Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen werden, in
welcher ein Zweikomponentenentwickler, welcher nicht umgerührt
werden muß, verwendet ist, wodurch auf die verschiedenen
Rühreinrichtungen und einen Rührraum verzichtet werden
kann, wobei die Größe der Einrichtung stark verkleinert
ist, der Zweikomponentenentwickler in derselben Weise wie
ein Einkomponentenentwickler behandelt werden kann, ferner
verhindert ist, daß der Träger des Zweikomponentenentwicklers
schnell ermüdet, und wobei eine Bildhaltbarkeit und
Flexibilität, welche mittels des Zweikomponentenentwicklers
erreicht worden sind, beibehalten werden.
Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung
zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen werden, wobei
Toner in einer großen Menge zugeführt werden kann, ohne umgerührt
zu werden, selbst wenn der Tonerverbrauch hoch ist,
wie beim Farbkopieren oder -drucken, so daß dauerhafte
Bilder mit geringen Schwärzungsgrad-Unregelmäßigkeiten und
einer geringen Bildverschlechterung erzeugt werden können.
Ferner sollen durch die Erfindung ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen werden,
wobei Toner in einer entsprechenden konstanten Rate durch
eine Entwicklungsbürste mit einem einfachen Aufbau zugeführt
werden kann, und wobei ferner der mit einer Entwicklungsbürste
zugeführte Toner gut als eine dünne Schicht
ausgebildet und reibungselektrisch geladen werden kann und
der auf der Tonerzuführeinrichtung verbleibende Toner für
eine Initialisierung der Tonerzuführeinrichtung abgeschabt
werden kann.
Darüber hinaus sollen gemäß der Erfindung ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen werden,
wobei verhindert ist, daß ein Träger mit wiederverwendetem
Toner vermischt wird, um eine Tonerzuführeinrichtung davor
zu bewahren, daß sie durch den Träger beschädigt wird, und
wobei Toner mit hohem Wirkungsgrad einer Entwicklungsbürste
zugeführt und von dieser zurückgewonnen werden kann.
Darüber hinaus sollen durch die Erfindung ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen werden,
wobei Toner gut zwischen einem Entwicklungs-, einem Tonerzuführ-
und einem Tonerrückgewinnungsbereich ausgetauscht werden
kann, und bei welchen Toner gut einer Entwicklungsbürste
zugeführt werden kann. Ferner sollen durch die Erfindung ein
Verfahren und eine Einrichtung zum Entwicklen eines elektrostatischen,
latenten Bildes durch eine Hybridanordnung geschaffen
werden, bei welchen eine Vorspannung zum Zuführen
von Toner und eine Vorspannung zum Rückgewinnen von Toner
gut ausgeglichen sind, um eine Tonerzufuhr und -rückgewinnung
auszugleichen.
Gemäß der Erfindung ist dies durch ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Verfahrensschritte bzw. durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den
Anspruch 1 bzw. 4 rückbezogenen Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Bildentwicklungseinrichtung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 2 bis 12 vertikale Schnittansichten durch Bildentwicklungseinrichtungen
gemäß weiterer Ausführungsformen
der Erfindung;
Fig. 13 eine Seitenansicht einer Antriebseinrichtung
zum Antreiben einer drehbaren Rolle;
Fig. 14 eine vertikale Schnittansicht einer Bildentwicklungseinrichtung
gemäß noch einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht
einer magnetischen Bürste;
Fig. 16 bis 20 vertikale Schnittansichten von Bildentwicklungseinrichtungen
gemäß noch weiterer Ausführungsformen
der Erfindung;
Fig. 21a bis 21c Graphen, die jeweils die Beziehung zwischen
Magnetpolwinkeln und Bildschwärzungsgraden
zeigen;
Fig. 22 eine vertikale Schnittansicht eines Kopiergeräts,
in welcher eine Bildentwicklungseinrichtung
gemäß der Erfindung untergebracht
ist;
Fig. 23 eine vertikale Schnittansicht einer Bildentwicklungseinrichtung
gemäß noch einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 24 einen Graphen, in welchem die Beziehung zwischen
Vorspannungen und Bildschwärzungsgraden
dargestellt ist;
Fig. 25 und 26 vertikale Schnittansichten von Bildentwicklungseinrichtungen
gemäß noch weiterer Ausführungsformen der Erfindung, und
Fig. 27 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Bildentwicklungseinrichtung.
Ähnliche oder einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen
Schnittansichten mit gleichen oder entsprechenden
Bezugszeichen bezeichnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist
eine photoempfindliche Trommel oder ein das latente Bild
tragender Teil 11 um seine eigene Achse in der Richtung eines
Pfeiles A durch einen (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus
drehbar. Eine zylindrische Hülse 12 aus nichtmagnetischem
Material, wie Aluminium, ist nahe bei der photoempfindlichen
Trommel 11 angeordnet. In der Hülse 11 ist
ein Magnet 13 mit einer Anzahl einander abwechselnder unterschiedlicher
Magnetpole angeordnet; der Magnet 13 ist in
radialer Richtung im Innern der Hülse 12 in einem entsprechenden
Abstand von deren inneren Umfangsfläche angeordnet.
Der Magnet 13 erzeugt Magnetkräfte, wodurch eine Magnetbürste
14 geschaffen wird, welche in der Richtung eines Pfeils B
bewegt wird, wenn zumindest entweder die Hülse 12 oder der
Magnet 13 gedreht werden. Die magnetische Bürste 14 weist
einen Träger auf, welcher der Träger sein kann, welcher in
einem gewöhnlichen Zweikomponentenentwickler verwendet ist.
Der Träger sollte vorzugsweise genug elektrisch isoliert
sein, damit es zu keiner Leckage eines elektrostatischen latenten
Bildes kommt, und er sollte auch mit einer vorgeschriebenen
Polarität ladbar sein, um Toner zurückzuhalten.
Eine Vorspannung derselben Polarität wie diejenige eines
latenten Bildes wird zum Entwickeln des latenten Bildes
durch eine Energieversorgungsschaltung 15 an die zylindrische
Hülse 12 angelegt. Die Polarität der an die Hülse 12
angelegten Vorspannung ist dieselbe, unabhängig davon, ob
eine negative-positive(normale) oder eine positive-positive
(umgekehrte) Bildentwicklung durchgeführt wird. Die magnetische
Bürste 14 auf der Hülse 12 wird in Kontakt mit der photoempfindlichen
Trommel 11 gebracht, indem sie bewegt wird,
um dadurch Toner auf ein elektrostatisches, latentes Bild
16 auf der Trommel 11 aufzubringen, um dadurch das latente
Bild 16 in ein sichtbares Bild 17 zu entwickeln.
In der Ausführungsform der Fig. 1 hat die zylindrische
Hülse 12 einen Außendurchmesser von 25 mm, und der Magnet
13 kann Magnetkräfte an der äußeren Umfangsfläche der Hülse
15 mit einer magnetischen Flußdichte von etwa 800 Gauß erzeugen.
Die geschaffene magnetische Bürste 14 hat eine Höhe,
die von 0,3 bis 5 mm und vorzugsweise von 0,7 bis 2 mm reicht.
Die Bildentwicklungs-Vorspannung wird angelegt, um zu verhindern,
daß sich unerwünschter Toner auf dem Hintergrund
einer Kopie absetzt, und auch dazu, um den Schwärzungsgrad
eines Bildes auf der Kopie einzustellen. Wenn das Potential
des latenten Bildes -800 V ist und eine normale Bildentwicklung
gewünscht wird, wird vorzugsweise eine Entwicklungsvorspannung
im Bereich von 0 bis -500 V angelegt. Für eine Umkehrbild-
Entwicklung sollte negativ ladbarer Toner verwendet
werden, und die Entwicklungsvorspannung sollte von -200
bis -800 V reichen. Die endgültige Entwicklungsvorspannung
wird im Hinblick auf den Schwärzungsgrad einer zu kopierenden
Vorlage, oder wie es der Benutzer wünscht, festgelegt.
Eine Tonerrückgewinnungsrolle 18 ist seitlich und unterhalb
der Hülse 12 angeordnet, um Resttoner von der magnetischen
Bürste 14 zurückzugewinnen, nachdem das Bild auf der photoempfindlichen
Trommel 11 entwickelt worden ist. Die Tonerrückgewinnungsrolle
18 ist so angeordnet, daß sie in Kontakt
mit der magnetischen Bürste 14 steht. Eine Vorspannung
zum Rückgewinnen von Toner wird durch eine Energiezuführschaltung
19 an die Tonerrückgewinnungsrolle 18 angelegt
und hat eine Polarität, welche derjenigen von geladenem Toner
entgegengesetzt ist. Die Tonerrückgewinnungs-Vorspannung
dient dazu, Toner rückzugewinnen, der an der magnetischen
Bürste 14 verblieben ist und liegt auf demselben Pegel wie
das Entwicklungspotential, d. h. auf einem solchen Pegel,
daß ein ganzes latentes Bild an der Tonerrückgewinnungsrolle
18 entwickelt werden könnte, wenn die Rolle 18 ein ein latentes
Bild tragendes Teil wäre. Wenn das latente Bildpotential
-800 V ist und die Bildentwicklungs-Vorspannung -200 V
ist, dann kann die Tonerrückgewinnungs-Vorspannung etwa
-600 V sein.
Es ist nicht notwendig, den gesamten Toner, welcher in der
magnetischen Bürste 14 enthalten ist, zurückzugewinnen;
vielmehr reicht es aus, selektiv Toner in der Nähe der Oberfläche
der magnetischen Bürste 14 zurückzugewinnen. Die
Tonerrückgewinnung bewirkt zumindest, daß Tonerkonzentrations-
Unregelmäßigkeiten an der magnetischen Bürste 14
entfernt werden, welche durch die Bildentwicklung hervorgerufen
worden sind. Beispielsweise werden durch die Tonerrückgewinnungsrolle
18 unterschiedliche Tonerkonzentrationen
oder -dichtigkeiten an der magnetischen Bürste 14,
welche zu unterschiedlichen Tonerverbrauchsraten in schwarzen
Halbton- und Hintergrundbereichen führen, ausgeglichen.
Im allgemeinen wird Toner eines Zweikomponentenentwicklers
in einer Menge aufgebracht, welche von 0,8 bis 1,0 mg pro
Flächeneinheit reicht. Der Toner wird dem latenten Bild 16
zugeführt, während die photoempfindliche Trommel 11 und die
magnetische Bürste 14 relativ zueinander mit einem Geschwindigkeitsverhältnis
von etwa 1 : 3 gedreht werden. Folglich
kann mittels der magnetischen Bürste 14 nur Toner in dem
Bereich von 0,27 bis 0,33 mg pro Flächeneinheit zugeführt
werden. Durch das Rückgewinnen von verbleibendem Toner in
einer Menge, welche die Tonerlieferfähigkeit der magnetischen
Bürste 14 übersteigt, können die Tonerkonzentrationen
und -dichtigkeit der magnetischen Bürste 14 gleichförmig gemacht
werden, wodurch nachteilige Einflüsse, die sich durch
die Bildentwicklung ergeben, annulliert werden.
Insbesondere ein gewöhnlicher Zweikomponentenentwickler hat
spezifisches Gewicht von 2 und eine Tonerdichte von 3%.
Bei Verwendung eines solchen Zweikomponentenentwicklers beträgt
das Gewicht einer magnetischen Bürste, welche eine Höhe von
1 mm hat, 0,2 g pro Flächeneinheit (cm2). Da das Gewicht von
Toner, der in dieser Volumeneinheit der magnetischen Bürste
enthalten ist, 6 mg beträgt, ist der Toner, welcher tatsächlich
zu einer Bildentwicklung beiträgt, nur 5% der magnetischen
Bürste, oder anders ausgedrückt, es reicht aus, nur
den Toner zurückzugewinnen, der diesen 5% entspricht. Unterschiede
in dem Tonerverbrauch durch die magnetische Bürste
können wirksam ausgeschaltet werden, sobald Toner mit einer
Dichte von etwa 0,3 mg/cm2 in der Nähe der Oberfläche der
magnetischen Bürste durch eine (unten noch zu beschreibende)
Tonerzuführrolle festgelegt ist.
Die Tonerrückgewinnungsrolle 18 wird so angetrieben, daß
sie sich um ihre eigene Achse in der Richtung eines Pfeils C
dreht, um zu verhindern, daß rückgewonnener Toner wieder auf
die magnetische Bürste 14 aufgebracht wird. Die Tonerrückgewinnungsrolle
18 ist mit einer Abstreifschneide 21 und einem
Tonerrückgewinnungsbehälter 22 versehen; der zurückgewonnene
Toner wird von der Rolle 18 durch die Abstreifschneide
21 in den Toneraufnahmebehälter 22 abgestreift und dann
zurück in einen Tonertrichter befördert.
Eine Tonerzuführrolle 24 ist seitlich und oberhalb der zylindrischen
Hülse 12 angeordnet, und steht mit der magnetischen
Bürste 14 in Kontakt. Die obere Hälfte der Tonerzuführrolle
24 ist in dem Tonertrichter 23 angeordnet und wird durch
einen (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus angetrieben,
damit sie sich um ihre eigene Achse in der Richtung eines
Pfeils D dreht. Wenn die Rolle 24 gedreht wird, wird in dem
Tonertrichter 23 befindlicher Toner 25 der magnetischen
Bürste 24 vorbei an der Tonerzuführrolle 24 zugeführt. Mittels
der Rolle 24kann auch die Länge der Bürstenfasern der
magnetischen Bürste 14 auf einen gleichförmigen Wert begrenzt
werden, um dadurch Bildschwärzungsgrad-Unregelmäßigkeiten
auszuschließen.
Eine die Tonerschicht begrenzende Schneide 26 ist an dem
Tonertrichter 23 an der unteren Öffnung angebracht, in
welcher die Tonerzuführrolle 24 angeordnet ist. Die vordere
Kante der Schneide 26 wird gegen die Tonerzuführrolle
24 gedrückt, um dadurch eine gleichförmige dünne Schicht
aus Toner 25 auf die Rolle 24 aufzubringen, während gleichzeitig
der Toner 25 reibungselektrisch geladen wird. Eine
andere Schneide oder Rolle (die nicht dargestellt sind)
können ebenfalls nahe bei der Hülse 12 zwischen der Tonerzuführrolle
24 und der photoempfindlichen Trommel 11 angeordnet
sein, um die Höhen der Bürstenfaser der magnetischen
Bürste 14 gleichförmig zu machen.
An die Tonerzuführrolle 24 wird durch eine Energiezuführschaltung
27 eine sogenannte Tonerzuführ-Vorspannung angelegt,
um den Toner 25 wirksam an die magnetische Bürste
14 zu übertragen. Die Tonerzuführ-Vorspannung hat dieselbe
Polarität wie diejenige des geladenen Toner und reicht von
etwa 0 bis 600 V. Damit der Toner zuverlässig an der Tonerzuführrolle
24 zurückgehalten wird, wird eine Tonerzuführ-
Vorspannung mit einer Polarität angelegt, welche derjenigen
des geladenen Toners entgegengesetzt ist. In einem solchen
Fall ist es besser, die Tonerzuführ-Vorspannung niedriger
als die Bildentwicklungs-Vorspannung zu machen. Wenn
die Spannungen, welche an die Hülse 12, die Rückgewinnungsrolle
18 und die Zuführrolle 24 anzulegen sind, dieselbe
Polarität haben und mit V B , V R bzw. V D bezeichnet sind, wird
für eine gut ausgeglichene Tonerzufuhr zu der Hülse 12 und
für eine Rückgewinnung von der Hülse 12 vorzugsweise der folgenden
Beziehung entsprochen:
V B ≧ V D
Darüber hinaus sollte für eine gleichförmige Schwärzungsdichte
auf der Hülse 12 vorzugsweise der folgenden Beziehung
entsprochen sein:
V B - V D ≧
V R - V B
Die Tonerrückgewinnungsrolle 18 und die Tonerzuführrolle
24 können aus Metall, elektrisch leitfähigem Kautschuk u. ä.
hergestellt sein, soweit ein elektrische Vorspannung zwischen
diesen Rollen und der zylindrischen Hülse 12 angelegt
werden kann. Die Rollen 18 und 24 sind so angeordnet, daß
sie mit der magnetischen Bürste 14 in einer Stellung in
Kontakt sind, die von 50% bis 100% der Höhe der magnetischen
Bürste 14 reicht. Die Rollen 18 und 24 können darüber
hinaus durch Hinzufügen einer elektrischen Vorspannung liefernden
Einrichtung in einer Stellung angeordnet sein, welche
100% der Höhe der magnetischen Bürste 14 überschreitet,
vorausgesetzt, daß der Absolutwert eines Luftspalts
1 mm oder kleiner ist. Obwohl die Außendurchmesser der Rollen
18 und 24 so, wie sie gewünscht werden, gewählt werden können,
sollten sie 80% oder kleiner als der Außendurchmesser
der Hülse 12 sein oder im Bereich von 5 bis 60 mm oder vorzugsweise
von 8 bis 40 mm liegen. Da die Tonermenge, die der
magnetischen Bürste 14 zugeführt wird, durch die Relativgeschwindigkeit
zwischen der Bürste 14 und der Tonerzuführrolle
24 bestimmt werden kann, kann die zuzuführende Tonermenge
durch Ändern der Drehgeschwindigkeit der Rolle 24 gesteuert
werden. Insbesondere kann die Tonerkonzentration
mittels eines bekannten Fühlers festgestellt werden, so daß
die Drehgeschwindigkeit der Rolle 24 entsprechend gesteuert
werden kann. Ein solcher bekannter Fühler zum Feststellen
der Tonerkonzentration kann eine Einrichtung zum Feststellen
der reflektierten Tonerdichte an der Tonerrückgewinnungsrolle
18 zum Berechnen der Tonerdichte aus der festgestellten
reflektierten Tonerdichte sein.
Die die Tonerschicht begrenzende Schneide 26 kann mit Druck
an der Oberfläche der Tonerzuführrolle 24 anliegen, welche
diametral gegenüber der dargestellten Fläche (Fig. 1) ist.
Bei einer solchen Abwandlung wird die Rolle 24 in einer
Richtung gedreht, welche der Richtung des Pfeils D entgegengesetzt
ist.
Ein Bildentwicklungsverfahren mit der in Fig. 1 dargestellten
Bildentwicklungseinrichtung wird folgendermaßen durchgeführt;
der Toner 25 in dem Trichter 23 wird durch die Drehung
der Tonerzuführrolle 24 reibungselektrisch geladen, während
gleichzeitig der Toner 25 als eine dünne gleichförmige Schicht
unter einer vorgeschriebenen Tonerzuführ-Vorspannung der
magnetischen Bürste 14 zugeführt wird. Dann wird die mit dem
Toner versehene magnetische Bürste 14 in Richtung der photoempfindlichen
Trommel 11 bewegt, um ein elektrostatisches,
latentes bild 16 auf der photoempfindlichen Trommel 11 zu
entwickeln. Nach der Bildentwicklung sind Tonerkonzentrations-
Unregelmäßigkeiten an der magnetischen Bürste 14 zurückgeblieben,
welche dem Bild entsprechen. Der verbliebene
Toner an der magnetischen Bürste 14 wird unter einer vorgeschriebenen
elektrischen Tonerrückgewinnungs-Vorspannung
übertragen und durch die Tonerrückgewinnungsrolle 18 zurückgewonnen.
In den US-PS'en 43 47 299 und 42 30 070 wird eine
Tonerrückgewinnungsvorspannung, welche dem Schwärzungsgrad
einer Vorlage d. h. einem Tonerverbrauch entspricht, angelegt,
um die zugeführte Tonermenge konstant zu halten. Gemäß der
Erfindung wird jedoch Toner zurückgewonnen, bis die Tonerkonzentration
an der Bürste 14 unabhängig von dem Tonerverbrauch
gleichförmig gemacht ist.
Die Tonerkonzentration-Unregelmäßigkeiten an der magnetischen
Bürste 14 sind dadurch beseitigt, und die Tonerkonzentration
an der Bürste 14 ist gleichförmig. Insbesondere
enthält die magnetische Bürste 14 nach einer Tonerrückgewinnung
nur einen Träger oder hat eine gleichförmige Tonerkonzentrationsverteilung
und wird weg von der Tonerrückgewinnungsrolle
18 in Richtung zu der Tonerzuführrolle 24 bewegt.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in
welcher eine Toner-Abstreifschneide 31 und eine die Tonerschicht
begrenzende Schneide 32 gegen eine Tonerrückgewinnungsrolle
38 bzw. eine Tonerzuführrolle 34 gedrückt werden.
Der Toner wird durch die Abstreifschneide 31 von der
Rückgewinnungsrolle 38 abgestreift und für eine wirksame
Wiederverwendung in einem Tonerbehälter 33 aufgenommen. Eine
Rühreinrichtung 35 ist in dem Behälter 33 angeordnet, um
ein Verklumpen von Toner zu verhindern, wozu es kommen kann,
wenn eine große Tonermenge dem Behälter 33 zugeführt wird.
Hierdurch ist die Beständigkeit eines entwickelten Bildes
erhöht. Toner, welcher durch die Abstreifschneide 31 von der
Rolle 38 abgestreift worden ist sollte in die Nähe der Rühreinrichtung
34 geleitet werden, damit der rückgewonnene Toner
und der neu zugeführte Toner hoch wirksam vermischt werden.
In Fig. 3, in der noch eine weitere Ausführungsform dargestellt
ist, sind zwei Tonerrückgewinnungsrollen 48 und
zwei Tonerzuführrollen 44 um die magnetische Bürste 14
angeordnet, und zwar sind in der Drehrichtung der magnetischen
Bürste 14 gesehen die Rückgewinnungsrollen 48 vor
den Zuführrollen 44 angeordnet. Die beiden Rollen 48 und
44 sind wirksam, um in ausreichender Weise Toner zurückzugewinnen
und zuzuführen. Somit können Bilder ohne eine
Herabsetzung im Schwärzungsgrad und ohne eine Bildverschlechterung
dauerhaft entwickelt werden, selbst wenn die magnetische
Bürste 14 bei einem hochschnellen Kopieren und Drucken
mit einer höheren Geschwindigkeit gedreht wird.
Gemäß noch einer weiteren in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform
weist eine Energiezuführschaltung 15 zum Anlegen
einer Bildentwicklungs-Vorspannung einen Kodierer auf, um
ein 4 Bit Signal zu erzeugen, welches die abgegebene Vorspannung
aufweist; eine solche 4 BitAusgangsvorspannung wird
an eine Steuereinrichtung 50 angelegt, die eine Verarbeitungsschaltung
zum Berechnen einer richtigen Tonerzuführ-
Vorspannung aufweist, welche der Bildentwicklungs-Vorspannung
entspricht. Ein Ausgangssignal von der Steuereinrichtung
50 wird an eine Energiezuführschaltung 27 angelegt, welche
in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal von der Steuerschaltung
50 eine Tonerzuführ-Vorspannung erzeugt. Die Steuereinrichtung
50 steuert die Tonerzuführ-Vorspannung so, daß der
Unterschied zwischen der Bildentwicklungs- und der Tonerzuführ-
Vorspannung immer konstant ist, wie in der nachstehenden
Tabelle dargestellt ist.
In Fig. 5 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Tonerrückgewinnungs-
Vorspannung, welche durch die Energiezuführ-
Schaltung 19 an die Tonerrückgewinnungsrolle 18 angelegt
wird, durch Widerstände R 1 und R 2 geteilt, und die geteilte
Spannung wird als eine Bildentwicklungs-Vorspannung an die
Hülse 12 angelegt. Die Anordnung der Fig. 5 hat einen einfachen
Schaltungsaufbau, um dieselbe Arbeitsweise und dieselben
Vorteile wie bei den vorherigen Ausführungsformen zu
erreichen.
Gemäß noch einer weiteren in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
werden eine Tonerabstreifschneide 31 und eine die
Tonerschicht begrenzende Schneide 32 gegen eine Tonerrückgewinnungsrolle
38 bzw. eine Tonerzuführrolle 34 gedrückt.
Eine Bildentwicklungs-Vorspannung wird mittels der Energiezuführschaltung
15 an die Hülse 12 und die photoempfindliche
Trommel 11 angelegt. Eine Tonerrückgewinnungs-Vorspannung
wird durch die Schaltung 19 an die Tonerrückgewinnungsrolle
38 angelegt. Die Tonerzuführ-Vorspannung wird durch
die Energiezuführschaltung 27 an die Tonerzuführrolle 34 angelegt.
Ein optischer Fühler 60 zum Feststellen der von der
magnetischen Bürste 14 zurückgewonnenen Tonermenge ist der
Rolle 38 zugeordnet und liefert ein Feststellsignal an eine
Steuereinrichtung 41, welche eine Verarbeitungsschaltung
aufweist, um eine entsprechende Tonerzuführ-Vorspannung auf
der Basis des durch den Fühler 60 festgestellten Signals
zu berechnen. Ein Ausgangssignal von der Steuereinrichtung
41 wird dann an die Schaltung 27 angelegt. Bei dieser Schaltungsanordnung
sind die Mengen an verbrauchtem und an zugeführtem
Toner jederzeit gut ausgeglichen.
In Fig. 7 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Ein die Tonerschicht begrenzender Teil 70
weist einen Dauermagneten 70 a als eine Einrichtung zum Erzeugen
eines Magnetfeldes und magnetische Trägerpartikel
70 b auf, welche an magnetischen Kraftlinien gehalten sind,
welche an magnetischen Kraftlinien gehalten sind, welche
durch den Dauermagneten 70 a erzeugt werden. Der Dauermagnet
70 a ist an einer Umfangskante der unteren Öffnung des Tonertrichters
23 befest und steht in Richtung der Tonerzuführrolle
24 vor. Die magnetischen Trägerpartikel 70 b erstrecken
sich vor dem vorstehenden Ende des Dauermagneten
70 a bis in die Nähe der Rolle 24. Das Ende der magnetischen
Trägerpartikel 27 b und der Außenumfang der Rolle 24 sind
in einem geringen Abstand voneinander anzuordnen, um den
zugeführten Toner in Form einer dünnen gleichförmigen Schicht
zu begrenzen und um den zugeführten Toner reibungselektrisch
zu laden, wenn er den Spalt zwischen dem Ende der magnetischen
Trägerpartikel 70 b und der äußeren Umfangsfläche der
Rolle 24 passiert.
Der Toner 25 in dem Trichter 23 wird folglich ohne Unterbrechung
als eine dünne Schicht an die magnetische Bürste 14
geliefert. Die Tonerzuführrolle 24 kann die Höhe bzw. Länge
der Fasern der magnetischen Bürste 14 begrenzen, wodurch
Bildschwärzungsgrad-Unregelmäßigkeiten beseitigt sind. Die
ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung des die Tonerschicht
begrenzenden Teils 70 kann eine elektrische Einrichtung sein.
In einem solchen Fall kann die elektrische Einrichtung Wechselstrom
benutzen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, dessen
Frequenz so gewählt ist, daß die Gleichförmigkeit der dünnen
Tonerschicht nicht beeinträchtigt wird. Im allgemeinen liegt
die Frequenz in einem Bereich von einigen 10 bis einigen 100 Hz.
Ferner kann ein Begrenzungsteil, wie eine Rolle, nahe bei
der Hülse 12 zwischen der Tonerzuführrolle 24 und der photoempfindlichen
Trommel 11 angeordnet sein, um die Höhe bzw.
Länge der Fasern der magnetischen Bürste 14 gleichförmig
zu begrenzen. Wenn das die Tonerschicht begrenzende Teil 70
mit Druck an der Oberfläche der Tonerzuführrolle 24 anliegt,
was diametral gegenüber der dargestellten Fläche (Fig. 7)
ist, wird die Tonerzuführrolle 34 in einer Richtung gedreht,
welche der Richtung des Pfeils D entgegengesetzt ist.
Während des Betriebs wird der Toner 25 in dem Trichter 23
an der Tonerzuführrolle 24 bei deren Drehung zurückgehalten.
Der zurückgehaltene Toner wird dann in eine dünne gleichförmige
Schicht geformt und durch den magnetischen träger 70 b
des Teils 70 reibungselektrisch geladen. Die dünne Tonerschicht
wird danach unter einer vorgeschriebenen Tonerzuführ-
Vorspannung der magnetischen Bürste 40 zugeführt.
In Fig. 8 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Eine Tonerabstreifschneide 18 wird gegen
eine Tonerrückgewinnungsrolle 88 gedrückt, und eine Tonerzuführrolle
84 ist einem die Tonerschicht begrenzenden Teil
82 zugeordnet. Das Teil 82 weist einen Dauermagneten 82 a
und magnetische Trägerpartikel 82 b auf.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Fig. 9 sind eine
Tonerabstreifschneide 81 und eine die Tonerschicht begrenzende
schneide 82 gegen eine Tonerrückgewinnungsrolle 88
bzw. eine Tonerzuführrolle 84 gedrückt. Die Rolle 84 ist
an einer drehbaren elastisch federnden Rolle 91 in Anlage
gehalten, die als ein Tonerabstreifteil dient. Die Tonerabstreifrolle
91 weist einen Metallkern und einen federnden
Körper, wie beispielsweise ein Schaumstoffteil auf, das um
den Metallkern herum angeordnet ist. Die Rolle 91 ist so
angeordnet, daß sie in einer von 0 bis 2 mm reichenden Tiefe
elastisch an der Tonerzuführrolle 84 verformt wird. Die
Tiefe einer solchen elastischen Verformung sollte in Abhängigkeit
von den Materialien und der größen der verwendeten
Rollen geändert werden. Die elastische Rolle 91 wird in derselben
Richtung gedreht, in welcher die Rolle 84 gedreht
wird.
Nachdem Toner von der Rolle 84 der magnetischen Bürste 14
zugeführt worden ist, werden Tonerpartikel, welche auf der
Rolle 84 verblieben sind, durch das Anliegen der Rolle 91
vollständig abgestreift. Die Tonerzuführrolle 84 wird daher
durch die Tonerabstreifrolle 91 initialisiert, wodurch Toner
kontinuierlich und gleichmäßig der magnetischen Bürste 14
zugeführt wird.
Wenn die Tonerabstreifrolle 91 aus einem elektrisch leitendem
Material, wie weiches geschäumtes Urethan, das elektrisch
leitenden Kohlenstoff enthält, hergestellt ist, kann die
elektrische Ladung des auf der Rolle 84 verbliebenen Toners
entfernt werden. Hierdurch wird dann ein Abstreifen des
Toners noch wirksamer unterstützt und ein neuerlich zugeführter
Toner gut geladen. Die Tonerabstreifrolle 91 kann
durch ein bürstenähnliches Teil ersetzt werden.
In Fig. 10, in welcher noch eine weitere Ausführungsform
der der Erfindung dargestellt ist, ist ein Trichter 22 aus
einem nichtmagnetischen Material hergestellt und weist einen
schrägen Teil auf, welcher nahe der Umfangsfläche der Tonerrückgewinnungsrolle
18 angeordnet ist. Der schräge Teil des
Trichters 22 ist (in der Drehrichtung C der Rolle 18 gesehen)
nach einem Bereich, in welchem die Hülse 14 und die
Rolle 18 nahe beieinander angeordnet sind, und vor der
Schneide 21 angeordnet. Ein Magnet M 1 ist an der Rückseite
des schrägen Teils angebracht und hat eine Länge, welche
genauso groß ist wie die axiale Länge der Tonerrückgewinnungsrolle
18, welcher sich parallel zu der Rolle 18 erstreckt.
Ein Träger, der in dem Toner, welcher mittels der Rolle 18
zurückgewonnen worden ist, vermischt ist, kann mittels des
Magneten M gesammelt werden und an der Innenfläche des
Trichters 22 zurückgehalten werden. Der Träger wird dann von
dem Toner getrennt und nur der Toner 25 wird im unteren Bereich
des Trichters 22 gelagert. Folglich ist kein Träger in
dem Toner 25 vorhanden, welcher durch die Rolle 18 zurückgewonnen
und in dem Trichter 22 gespeichert ist. Folglich werden,
selbst wenn der Toner 25 in dem Trichter 22 für eine
Wiederverwendung in dem Tonertrichter 23 untergebracht ist,
die Schneide 26 und die tonerzuführrolle 24 nicht beschädigt.
In Fig. 11 ist noch eine weitere Ausführungsform dargestellt,
welche eine photoempfindliche Trommel 11, eine
zylindrische Hülle 12, einen Magneten 13 und eine magnetische
Bürste 14 aufweisen, welche den entsprechenden Elementen
der Ausführungsform der Fig. 10 entsprechen. Jedoch
wird die magnetische Bürste 14 in der entgegengesetzten
Richtung, d. h. im Uhrzeigersinn gedreht. Ein elektrostatisches,
latentes Bild 16 auf der photoempfindlichen Trommel
11 wird dadurch in ein positives, sichtbares Bild umgewandelt,
das es bei der Bewegung mit der magnetischen Bürste
14 in Kontakt kommt.
Eine Tonerrückgewinnungsrolle 108 ist so angeordnet, daß sie
zuerst mit der magnetischen Bürste 14 in Kontakt
kommt, nachdem sie das Bild 16 entwickelt hat. Eine Tonerrückgewinnungsrolle
104 ist in der Drehrichtung der magnetischen
Bürste 14 gesehen unterhalb von dieser angeordnet;
sie (104) steht mit der Bürste 14 in Kontakt. Eine
Tonerabstreifschneide 101 und eine die Tonerschicht begrenzende
Schneide 102 werden gegen die Rolle 108 bzw. die
Rolle 104 gedrückt.
Wenn ein Träger in einem von der Rückgewinnungsrolle 108 gesammelten
Träger vermischt wäre, würde er die Schneide 102
und die Tonerzuführrolle 104 beschädigen. Um dies zu vermeiden,
ist zum Sammeln eines in dem Toner enthaltenen Trägers
ein Magnet M 2 an einer nichtmagnetischen Abdeckung 110 angebracht,
welche unmittelbar über der Rolle 108 angeordnet
ist. Der Träger in dem Toner wenn er durch die Rolle 108
zurückgewonnen wird, wird magnetisch durch den Magneten M 2
an die Unterseite der Abdeckung 110 angezogen. Folglich ist
kein Träger in dem Toner enthalten, welcher für eine Wiederverwendung
in dem Tonerbehälter 103 gesammelt ist, mit
der Folge, daß die Rolle 104 und die Schneide 102 nicht beschädigt
werden. Der an der Unterseite der Abdeckung 110
haftende Toner wird danach in geeigneter Weise entfernt.
Eine weitere in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform entspricht
der Ausführungsform der Fig. 11, außer daß ein Magnet
M 3 in der Nähe der Rolle 108 angeordnet ist, um zu verhindern,
daß ein magnetischer Träger mit dem Toner vermischt
ist, welcher in dem Behälter 103 gesammelt wird. Der Magnet
M 3 hat zylindrische Form und Magnetpole nahe bei der Rolle
108; der Magnet M 3 ist an einem unbeweglichen Teil parallel
zu der Rolle 108 befestigt.
Der Magnet M 3 ist von einer nichtmagnetischen Hülse 114
umgeben, welche durch eine (später beschriebene) Antriebseinrichtung
um ihre eigene Achse entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird. Eine Abstreifschneide 116 ist an der Umfangsfläche
der Hülse 114 gleitend in Anlage gehalten. Ein Träger,
welcher in dem Toner vermischt ist, der von der magnetischen
Bürste 14 an der Rolle 108 wieder beschafft worden
ist, wird magnetisch an die Hülse 114 angezogen. Der
Träger auf der Hülse 114 wird dann bei deren Drehbewegung
bewegt und durch die Schneide 116 von der Hülse 114 an die
magnetische Bürste 14 abgestreift. Folglich ist kein Träger
in dem Toner vermischt, welcher durch die Rolle 108 zurückgewonnen
und in den Behälter 103 abgegeben worden ist.
Bei dem an der Hülse 116 gesammelten Träger handelt es sich
um eine geringe Menge. Die Umfangsgeschwindigkeit der Hülse
114 sollte vorzugsweise niedrig sein, um zu verhindern, daß
der gesammelte Träger infolge der durch die Drehbewegung der
Hülse 114 erzeugten Zentrifugalkräfte verstreut wird.
In Fig. 13 ist eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Hülse
114 dargestellt. die Hülse 114 bilkdet eine Einheit mit
einer drehbaren Welle 114 J, welche über eine Einwegkupplung
115 mit einer Nocke 116 verbunden ist. Die Tonerrückgewinnungsrolle
108 hat eine drehbare Welle mit einer Nocke 117,
welche an einem Ende angebracht ist. Die Nocke 117 steht
in Eingriff mit der Nocke 117. Wenn sich die Rolle 108 dreht,
wird die Nocke 117 gedreht, wodurch sich das freie Ende der
Nocke 116 in vertikaler Richtung bewegt. Die Einwegkupplung
115 überträgt die Winkelbewegung der Nocke 116 nur dann an
die Welle 114, wenn das freie Ende der Nocke 116 sich
aufwärts bewegt, so daß die Hülse 114 intermittierende um
ihre eigene Achse entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn um einen
entsprechenden Winkel bewegt wird (Fig. 13). Die Bewegung
einer solchen intermittierenden Winkelbewegung der Hülse
114 hat einen verhältnismäßig niedrigen Wert, welcher
einer Zuführung des Trägers über die Hülse 114 angemessen
ist.
In Fig. 14 ist noch eine weitere Ausführungsform dargestellt,
in welcher eine Platte 120 nahe bei dem Umfang der Bildentwicklungshülse
in deren Drehrichtung gesehen vor der Tonerrückgewinnungsrolle
38 angeordnet ist. Die Platte 120
ist zwischen der photoempfindlichen Trommel 11 und der Rolle
38 angeordnet und hat ein Ende, das nahe bei der Hülse 11
angeordnet ist oder an dieser anliegt. Die Platte 120 ist
in Tangentialrichtung zu der Rolle 12 geneigt und dadurch
in einer Richtung ausgerichtet, welche der Drehrichtung der
Hülse 12 entgegengesetzt ist. Die magnetische Bürste 14 an
der Hülse 12 wird, wenn sie die Platte 120 erreicht dadurch
von der Umfangsfläche der Hülse 12 getrennt. In diesem Fall
werden obere und untere Schichten aus Ketten von Träger-
und Tonerpartikeln, welche die magnetische Bürste 14 bilden,
umgeschaltet (switched around).
Insbesondere in Fig. 15 ist in einem größeren Maßstab eine
magnetische Bürste 14 auf der Hülse 12 dargestellt, wie sie
den Bilderzeugungsbereich durchläuft. Die magnetische Bürste
14 ist aus Trägerpartikeln 121 und Tonerpartikeln 25 zusammengesetzt.
Bei einer Drehbewegung der Hülse 12 werden die
Trägerpartikel 121, welche eine kettenartige Bürste bilden,
auf der Hülsenumfangsfläche in der Pfeilrichtung bewegt.
Zu diesem Zeitpunkt sind die oberen und unteren Schichten
der Trägerpartikel 121 nicht umgeschaltet. Daher würde die
untere Schicht der magnetischen Bürste 14, d. h. die Tonerpartikel
25 nahe der Umfangsfläche der Hülse 12, für eine
Bildentwicklung nicht verfügbar sein, sondern würden in der
magnetischen Bürste 14 verbleiben. Im Laufe der Zeit würden
sich solche verbleibenden Tonerpartikel an den Trägerpartikeln
121 und an der Umfangsfläche der Hülse 12 festsetzen,
wodurch sich die elektrischen und physikalischen Eigenschaften
der Trägerpartikel 21 und der Hülse 12 ändern würden.
Folglich würden die Bildentwicklungsbedingungen geändert
werden, um der Wirkungsgrad bei der Tonerzufuhr und -rückgewinnung
würde niedriger werden. Die Tonerpartikel, die
sich ind er magnetischen Bürste 14 angesammelt haben, würden
sich allmählich in ihren Ladungen ändern, was Tonerabsetzungen
oder -flecken auf dem Untergrund eines kopierten Bildes
und ein verstreuen von Toner zur Folge hätte.
Die vorstehend beschriebene Schwierigkeit ist durch die
Platte 120 gelöst, welche die Trägerpartikel 121 und die
Tonerpartikel 25 von der Umfangsfläche der Hülse 12 trennt.
Als weitere Maßnahme kann der Magnet 13 verschieden angeordnet
sein, um die magnetische Bürste 14 durch magnetische
Kräfte von der Hülse 12 zu trennen oder um die Schichten
umzuschalten bzw. umzukehren, während die magnetische Bürste
14 an der Hülse 12 ausgebildet wird. Auf diese Weise kann
die magnetische Bürste 14 immer dauerhaft an der Hülse 12
ausgebildet werden.
Eine weitere in Fig. 16 dargestellte Ausführungsform entspricht
der Ausführungsform der Fig. 14 außer daß auf die
Platte 120 der Fig. 14 verzichtet ist und die Tonerrückgewinnungsrolle
38 der Fig. 14 durch ein elektrisch leitendes
Band 122 ersetzt ist. Da der prinzipielle Entwicklungsvorgang
derselbe ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 14,
wird hauptsächlich das Band 122 nachstehend beschrieben.
Das Band 122 ist um drehbare Rollen so geführt, daß es sich
in der Pfeilrichtung bewegt. Die magnetische Bürste 14,
welche zur Bildentwicklung in dem Bildentwicklungsbereich
benutzt worden ist, wird mit dem Band 122 in Kontakt gebracht,
welches Toner von der magnetischen Bürste 14 zurückgewinnt.
Der Toner, welcher durch eine elektrische Vorspannung
an dem Band 122 haftengeblieben ist, wird mit Hilfe des
Bandes 122 abgeliefert, welche sich in der Pfeilrichtung
bewegt und der Toner fällt durch die Wirkung einer Schneide
von dem Band 122 in den Tonerbehälter 33. Der in dem Behälter
33 gesammelte Toner wird dann durch die Rühreinrichtung
35 umgerührt und für eine Wiederverwendung mit dem
vorhandenen Toner vermischt.
Da der zurückgewonnene Toner elektrisch geladen worden ist,
kann er nicht gut mit dem vorhandenen Toner in dem Behälter
33 vermischt werden. Wenn der geladene Toner durch die
Rolle 34 der magnetischen Rolle 14 zugeführt würde, würde der
Toner auf der photoempfindlichen Trommel 11 unterschiedlich
geladen sein und es würde sehr wahrscheinlich zu einer Minderung
in der Bildqualität, beispielsweise in Form von Bildschwärzungsgrad-
Unregelmäßigkeiten führen. Um diesen Nachteil
zu beseitigen, muß der zurückgewonnene Toner so tief
wie möglich in den Behälter 33 eingebracht werden, damit er
gut umgerührt und mit dem vorhandenen Toner vermischt werden
kann.
Wenn das Band 122 als eine Tonerrückgewinnungseinrichtung
verwendet wird, wie in Fig. 16 dargestellt ist, kann der
rückgewonnene Toner dadurch tief in den behälter 33 übertragen
werden, daß die Positionen der Rollen, um welche das
Band 122 geführt ist, für ein ausreichendes Umrühren und
Vermischen des Toners entsprechend gewählt sind. Dies ist
ohne weiteres möglich, indem die Fläche des Bandes 122 vergrößert
wird, die mit der magnetischen Bürste 14 in Kontakt
steht, indem der Abstand zwischen den benachbarten Rollen
nahe dem magnetischen Band 14 vergrößert wird. Folglich kann
Toner wirksamer als es bei der Anordnung der Fig. 14 möglich
ist, zurückgewonnen werden. Das Band 122 kann aus
irgendeinem Material hergestellt werden, soweit es elektrisch
vorgespannt werden kann.
In Fig. 17 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, welche sich von der Ausführungsform der
Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß die Hülse 12 gegenüber
der Tonerrückgewinnungs- und -zuführrollen Flächenbereiche
aufweist, in welchen keine magnetische Bürste ausgebildet
ist. Ein Magnet 130 hat nebeneinander zwei gleiche Magnetpole N,
welche der Tonerzuführrolle 24 gegenüberliegen.
Über den zwei gleichen Magnetpolen N wird dann in diesem
Oberflächenbereich der Hülse 12 keine magnetische Bürste
ausgebildet. Der Magnet 130 hat auch in Gegenüberlage zu
der Tonerrückgewinnungsrolle 18 eine in seiner Umfangsfläche
festgelegte, axiale Vertiefung. Über der Vertiefung in
der Hülse 12 wird dann in deren Oberflächenbereich keine
magnetische Bürste ausgebildet.
Bei dieser Anordnung sind Teile der magnetischen Bürste
14, welche in deren Drehrichtung unmittelbar vor den Flächenbereichen
festgelegt sind, welche frei von der magnetischen
Bürste 14 sind, in radialer Richtung nach außen
erhöht, wodurch ein größerer Kontakt mit den Rollen 18
und 24 geschaffen ist, so daß der Toner hochwirksam zugeführt
und zurückgewonnen werden kann, wodurch eine gewünschte
Bildqualität wirksam erhalten bleibt. In der Praxis
ist es ausreichend, daß die magnetischen Kräfte in den
Flächenbereichen, die frei von der magnetischen Bürste sind,
100 bis 200 Gauß niedriger sind als die magnetischen Kräfte
in teilen auf den gegenüberliegenden Seiten dieser Flächenbereiche.
In Fig. 18 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, welche derjenigen der Fig. 13 entspricht,
außer daß die Hülse 12 gegenüber der Tonerrückgewinnungsrolle
38 einen Oberflächenbereich aufweist, in welchem
keine magnetische Bürste ausgebildet ist. Insbesondere
weist ein Dauermagnet 131 gegenüber der Rolle 38 eine
in seiner Umfangsfläche festgelegte, axiale Vertiefung
auf. Eine Platte, welche der Platte 120 in Fig. 14 entspricht,
kann erforderlichenfalls zusätzlich vorgesehen
sein. Obwohl keine Einrichtung zum Anlegen einer Bildentwicklungs-
Vorspannung in Fig. 18 dargestellt ist, sind Arbeitsweise
und Vorteile der Anordnung der Fig. 18 dieselben wie
diejenigen bei der Fig. 14.
Eine weitere in Fig. 19 dargestellte Ausführungsform ist eine
abwandlung der Ausführungsform der Fig. 18. Eine zusätzliche
Rolle 38 A ist unterhalb und rechts neben der Rolle 38 angeordnet;
eine weitere zusätzliche Rolle 34 A ist oberhalb und
rechts neben der Tonerzuführrolle 34 angeordnet. Ein in der
Hülse 12 angeordneter Dauermagnet 132 hat in seiner Außenfläche
eine axiale Vertiefung, welcher gegenüberliegend ein
magnetbürstenfreier Teil auf der Hülse 12 ausgebildet ist.
Die Magnetbürste 14 hat einen erhabenen Teil, welcher in
deren Drehrichtung unmittelbar vor dem magnetbürstenfreien
Teil angeordnet ist; ein solcher erhabener Teil schafft
einen guten Kontakt mit der Tonerrückgewinnungsrolle 38.
Die zusätzlichen Rollen 38 A und 24 A tragen in ausreichender
Weise zur Rückgewinnung und Zufuhr von Toner bei, selbst
wenn sich die magnetische bürste 14 mit hoher Geschwindigkeit
dreht. Folglich können mit der in Fig. 19 dargestellten
Einrichtung auch bei sehr schnellen Kopier- und Druckabläufen
dauerhafte Kopien und Abzüge wirksam hergestellt
werden.
In jeder der Ausführunglsformen der Fig. 18 und 19 kann die
Hülse 12 gegenüber der Tonerzuführrolle 34 einen von einer
Magnetbürste freien Teil aufweisen, indem eine axiale Ausnehmung
in dem Dauermagneten 12 festgelegt wird oder Magnetpole
einer Polarität nebeneinander in dem Dauermagneten
14 positioniert werden.
In noch einer weiteren in Fig. 20 dargestellten Ausführungsform
ist einer der Magnetpol-Mittelpunkte des Dauermagneten
oder der Magnetrolle 13, welche die magnetische Bürste 14
erzeugt, in deren (14) Bewegungsrichtung), welche durch den
Pfeil B angezeigt ist, vor dem Mittelpunkt eines Bildentwicklungsbereichs,
welcher zwischen der magnetischen Bürste 14
und der photoempfindlichen Trommel 11 festgelegt ist, d. h.
vor dem schmalsten Teil des Bilderzeugungsbereichs angeordnet.
Oder anders ausgedrückt, der Mittelpunkt der Magnetrolle
13 und der Mittelpunkt der photoempfindlichen Trommel
11 werden durch eine zentrale Verbindungslinie miteinander
verbunden, und die Magnetpol-Mittellinie der Magnetrolle
13 ist auf der negativen Seite einer solchen zentralen
Verbindungslinie angeordnet. Das heißt, ein sogenannter
Entwicklungshauptpolwinkel R ist negativ. Die hier
verwendeten Ausdrücke "negativ" und "positiv" sind folgendermaßen
definiert: Die Mitte des Bildentwicklungsbereichs,
d. h. die zentrale Verbindungslinie, bezüglich welcher die
Mitte der Magnetrolle 13 ausgerichtet ist, wird als ein
Nullpunkt bezeichnet. Bezgülich der Bewegungs- bzw. Drehrichtung
der magnetischen Bürste 14 ist die negative Seite
vor dem Nullpunkt und die positive Seite nach bzw. hinter
dem Nullpunkt angeordnet.
Eine andere Magnetpolmitte der Magnetrolle 13 ist in der
Bewegungs- bzw. drehrichtung der magnetischen Bürste 14
vor der Mitte eines Tonerrückgewinnungsbereichs angeordnet,
welcher zwischen der magnetischen Bürste 14 und der Tonerrückgewinnungsrolle
18, d. h. dem schmalsten Teil der Tonerrückgewinnungszone,
festgelegt. Oder anders ausgedrückt,
die Mitte der Magnetrolle 13 und die Mitte der Tonerrückgewinnungsrolle
18 sind durch eine zentrale Verbindungslinie
miteinander verbunden, und die Magnetpol-Mittellinie
der Magnetrolle 13 ist auf der negativen Seite einer solchen
zentralen Verbindungslinie angeordnet. Das heißt, ein Magnetpolwinkel R c
ist negativ. Die her verwendeten Ausdrücke
"negativ" und "positiv" sind folgendermaßen definiert:
Die Mitte der Tonerrückgewinnungszone, d. h. die zentrale
Verbindungslinie, bezüglich welcher die Mitte der Magnetrolle
13 ausgerichtet ist, wird als ein Nullpunkt bezeichnet.
Bezüglich der bewegungs- bzw. drehrichtung der magnetischen
Bürste 14 ist die negative Seite vor bzw. oberhalb
des Nullpunkts und die positive Seite nach bzw. unterhalb
des Nullpunkts angeordnet.
Die Abstreifplatte 21 ist nahe bei der Rolle 18 angeordnet,
um von dieser rückgewonnenen Toner abzustreifen, welcher in
einen Trichter 23 zurückgeleitet wird. Die Tonerzuführrolle
24 ist unterhalb und rechts von der Hülse 12 angeordnet und
in Anlage an der magnetischen Bürste 14 gehalten. Eine Magnetpolmitte
der Magnetrolle 13 ist in der Bewegungs- oder
Drehrichtung der magnetischen Bürste 14 oberhalb bzw. vor
der Mitte des Tonerzuführbereichs angeordnet, welcher zwischen
der Magnetbürste 14 und der Rolle 24, d. h. dem schmalsten
Teil der Tonerzuführzone, festgelegt ist. Oder anders
ausgedrückt, die Mittel der Magnetrolle 13 und die Mitte
der Rolle 24 sind durch eine zentrale Verbindungslinie miteinander
verbunden, und die Magnetpol-Mittellinie der Magnetrolle
13 ist auf der negativen Seite einer solchen Verbindungslinie
angeordnet. Das heißt, ein Magnetpolwinkel R d
ist negativ. Die hier verwendeten Ausdrücke "negativ" und
"positiv" sind folgendermaßen definiert: Die Mitte der
Tonerzuführzone, d. h. die zentrale Verbindungslinie, welcher
die Mitte der Magnetrolle 13 ausgerichtet ist, ist als ein
Nullpunkt bezeichnet. Bezgülich der Bewegungs- oder Drehrichtung
der magnetischen Bürste 14 ist die negative Seite
vor bzw. oberhalb des Nullpunkts und die positive Seite nach
bzw. unterhalb des Nullpunkts angeordnet.
Die Tonerzuführrolle 24 wird durch einen (nicht dargestellten)
Antrieb angetrieben, um dadurch in der Pfeilrichtung D um
die eigene Achse gedreht zu werden, um Toner 25 von dem
Trichter 24 zu der magnetischen Bürste 14 zuzuführen. Eine
die Tonerschicht begrenzende Schneide 26 wird gegen die
Rolle 24 gedrückt, um eine gleichförmig dünne Tonerschicht
25 auf der Rolle 24 aufzubringen und um den Toner 25 reibungselektrisch
zu laden. Eine elastische Rolle 27 liegt
an der Rolle 24 an, um den Toner 25 wirksamer reibungselektrisch
zu laden.
Eine Vorspannung zum Zuführen von Toner wird durch eine
Energieversorgungsschaltung 28 an die Rollen 24 und 27
angelegt, um den Toner 25 gut an die Magnetbürste 14 zu
übertragen. Eine solche Hybrid-Bildentwicklungseinrichtung
arbeitet folgendermaßen: Der Toner 25 in dem Trichter 23
wird an die Rolle 24 geliefert und an dieser zurückgehalten,
wenn die Rollen 24 und 27 gedreht werden. Der zurückgehaltene
Toner wird in eine gleichförmige dünne Schicht
geformt und durch die Schneide 26 reibungselektrisch geladen.
Unter einer vorgeschriebenen Tonerzuführ-Vorspannung wird
der Toner 25 als gleichförmig dünne Schicht der Magnetbürste
14 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Toner
gleichförmig und wirksam der Magnetbürste 14 zugeführt.
Insbesondere in Fig. 21a ist die Beziehung zwischen dem
auf der horizontalen Achse aufgetragenen Magnetpolwinkel R d
und dem auf der vertikalen Achse aufgetragenen Bildschwärzungsgrad
dargestellt. Aus Fig. 21a ist zu ersehen,
daß wenn der Magnetpolwinkel R d negativ ist, der Toner wirksamer
zugeführt wird, und zwar deswegen, da wenn die Magnetpolmitte
vor bzw. oberhalb der im schmalsten Teil der
Tonerzuführzone festgelegt ist, eine Menge Bürstenfasern
vor bzw. oberhalb des schmalsten Teils der Zone ausgebildet
sind, welche wirksam sind, um verschiedene mechanische Veränderungen,
wie die Exzentrizitäten der Rollen aufzunehmen,
so daß dadurch die Tonerzuführrolle 24 zuverlässig an der
Magnetbürste 14 in Anlage gehalten wird.
Die Magnetbürste 14, welcher der Toner zugeführt worden ist,
wird in Richtung der photoempfindlichen Trommel 14 transferiert,
um das elektrostatische latente Bild 16 auf der
Trommel 11 zu entwickeln. Zu diesem Zeitpunkt kann das
Bild gleichförmig und wirksam ohne irgendwelche Schwärzungsgradunregelmäßigkeiten,
Tonerablagerungen oder eine Verschmutzung
auf dem Hintergbrund des Bildes entwickelt werden.
Insbesondere zeigt Fig. 21b die Beziehung zwischen dem auf
der horizontalen Achse aufgetragenen Magnetpolwinkel R m und
dem auf der vertikalen Achse aufgetragenen Bildschwärzungsgrad.
Aus Fig. 21b ist zu ersehen, daß wenn der Magnetpolwinkel R m
negativ ist, das Bild wirksamer entwickelt wird,
und zwar deswegen, wenn die Magnetpolmittel vor bzw. oberhalb
des schmalsten Teils der Bildentwicklungszone festgelegt
ist, eine Menge Bürstenfasern vor bzw. oberhalb dem
schmalsten Teil dieser Zone ausgebildet wird, welche wirksam
sind, um mechanische Veränderungen, wie die Exzentrizitäten
der Rollen aufzunehmen, so daß dadurch die photoempfindliche
Trommel 11 in sicherer Anlage an der Magnetbürste 14
gehalten werden kann.
Nach der Bildentwicklung weist die Magnetbürste 14 dem Bild
entsprechende Tonerdichte-Unterschiede oder -Unregelmäßigkeiten
auf, der Resttoner auf der Magnetbürste 14 wird durch
eine elektrische Tonerrückgewinnungs-Vorspannung an die Rolle
18 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Toner gleichförmig
und wirksam zurückgewonnen werden. Insbesondere zeigt
Fig. 21c die Beziehung zwischen dem auf der horizontalen
Achse aufgetragenen Magnetpolwinkel R c und dem auf der vertikalen
Achse aufgetragenen Bildschwärzungsgrad. Aus Fig. 21c
ist zu ersehen, daß wenn der Magnetpolwinkel R negativ
ist, der Toner wirksamer zurückgewonnen wird, und zwar deswegen,
wenn die Magnetpolmitte vor bzw. oberhalb des schmalsten
Teils der Tonerrückgewinnungszone angeordnet ist, eine
Menge Bürstenfasern vor bzw. oberhalb des schmalsten Teils
dieser Zone ausgebildet wird, welche wirksam sind, um verschiedene
Veränderungen, wie die Exzentrizitäten der Rollen
aufzunehmen, so daß dadurch die Rolle 18 in sicherer Anlage
an der Magnetbürste 14 gehalten werden kann. Im Ergebnis
wird dann die Magnetbürste 14 für eine bessere Tonerzuführbarkeit
initialisiert.
Durch den vorbeschriebenen Kopierablauf werden Tonerdichte-
Unterschiede oder -Unregelmäßigkeiten an der Magnetbürste
14 beseitigt, und die Tonerdichte ist an der Magnetbürste
gleichförmig gemacht. Nach der Tonerrückgewinnung wird die
Magnetbürste 14 mit nur einem Träger oder einer gleichförmigen
Tonerdichteverteilung weg von der Tonerrückgewinnungsrolle
18 in Richtung der Tonerzuführrolle 24 bewegt.
Ein Kopiergerät, bei welchem die Entwicklungseinrichtung
gemäß der Erfindung verwendet ist, wird nunmehr anhand von
Fig. 22 beschrieben. Das Kopiergerät hat ein optisches
System, in welchem von einer Halogenlampe 310 abgegebenes
Licht auf eine zu kopierende Vorlage 320 aufgebracht und
von dieser reflektiert wird. Das reflektierte Licht passiert
dann nacheinander drei spiegel 330, 340 und 350, eine
Linsenanordnung 360, einen vierten Spiegel 370 und eine
staubabweisende Glasplatte 380, bevor das Licht auf einer
photoempfindlichen Trommel 11 fokussiert wird. Die staubabweisende
Glasplatte 380 dient dazu, zu verhindern, daß
Staubpartikel in das optische System eintreten. Das optische
System weist eine Einrichtung auf, um die optische Verstärkung
von einem Minimum von 50% auf ein Maximum von 200% in
Schritten von 1% zu ändern. Das Kopiergerät weist auch ein
automatisches Schwärzungsgrad-Einstellsystem auf, um Bilder
mit sauberem Hintergrund herzustellen, indem der Hintergrundschwärzungsgrad
der Vorlage 320 mit einer optischen Faser
festgestellt wird und eine Bildentwicklungs-Vorspannung aufgrund
des festgestellten Hintergrundschwärzungsgrades korrigiert
wird.
Um die photoempfindliche Trommel 11 sind eine Ladeeinheit
400, eine Löscheinheit 410, eine Bildentwicklungseinheit 420,
eine Entladeeinheit 430, eine Bildtransfer- und Blatt-Trenneinheit
440 und eine Reinigungseinheit 450 angeordnet.
In der Ladeeinheit wird eine hohe Spannung an den Ladungsdraht
in einer dunklen Umgebung angelegt, um eine Koronaladeungzu
erzeugen, um die photoempfindliche Trommel 11 mit
einem Potential von -800 V gleichförmig negativ zu laden.
Luft wird von der Vorderseite eines Laders 400 a, der Ladeeinheit
400 eingeleitet, um den Entladungswirkungsgrad zu
verbessern. Der Ladedraht hat einen Durchmesser von 0,08 mm
und ist auf seiner Oberfläche mit Kohlenstoff beschichtet.
Ein Gitter ist zwischen dem Ladedraht und der photoempfindlichen
Trommel 11 angeordnet, um das Ladepotential auf einen
gleichförmigen konstanten Pegel zu steuern. Eine Laderr
Reinigungseinheit ist vorgesehen, um irgendwelchen Staub
durch Lösen von dem Lader 400 a zu entfernen.
Eine Löscheinheit 410 dient dazu, Licht auf die Trommel 11
aufzubringen, um von ihr unerwünschte ladungen zu entfernen,
damit die Trommel 11 sauber gereinigt ist. Die Löscheinheit
410 besteht aus einer langgestreckten LED-Anordnung, um an
ihren Seiten und am vorderen Ende zu löschen, und sie (410)
weist ein Löschsubstrat auf, an welchem für eine Vorspannungskorrektur
zwei Thermistoren angebracht sind. Die Bildentwicklungseinrichtung
420 hat denselben Aufbau wie die in
Fig. 20 dargestellte Einrichtung.
Die Entladeeinheit 430 ist eine Vortransfer-Entladungslampe
430 a und eine Entladungslampe 430 b. Die Lampen 430 a und
430 b werden gleichzeitig erregt, wenn ein Hauptmotor 460
gestartet wird, um durch Filter gestreutes Licht auf die
Trommel 11 aufzubringen, um von dieser Restladung zu entfernen.
Die Lampe 430 a weist eine Kaltkathodenröhre auf.
Die Bildtransfer- und Blatt-Trenneinheit 440 hält ein Blatt
von einer Ausrichtrolle 440 a in satter Anlage an der Trommel
11, um Toner von der Trommel 11 auf das Blatt mit Hilfe eines
laders 440 b zu übertragen. Gleichzeitig trennt die Einheit
440 das Blatt von der Trommel 11 mit Hilfe eines Trennladers
440 c. Sollte das Blatt durch den Trennlader 440 c nicht
von der Trommel 11 getrennt werden, wird das Blatt durch einen
Trennfinger 440 zwangsläufig getrennt. Das getrennte
Blatt wird dann durch ein Förderband 440 d in eine Bildfixiereinrichtung
480 befördert. Die Reinigungseinheit 450
hat eine Fellbürste 450 a und eine Reinigungsschneide 450 b,
um Resttoner von der trommel 11 abzustreifen. Die Reinigungsschneide
450 b ist in der Mitte getragen, so daß sie unter
gleichförmigem seitlichen Durck an der Trommel 11 gehalten
werden kann. Die Fellbürste 450 a wird in derselben Richtung
gedreht wie die Drehrichtung der Trommel 11 und dient dazu,
Fremdkörper, wie Papierstücke zu entfernen, welche die
Reinigungsschneide 450 b nicht von der Trommel 11 entfernt
hat. Der Toner, welcher durch die Fellbürste 450 a von der
Trommel 11 und der Schneide 450 b abgestreift worden ist,
wird durch eine tonerrückgewinnungsspirale 450 c aus dem Kopiergerät
ausgetragen und einem (nicht dargestellten) flaschenförmigen
Gefäß gesammelt.
Durch die Bildfixiereinrichtung 480 wird Wärme und Druck
auf das mittels des Bandes 440 d heranbeförderte Blatt ausgeübt,
um den Toner auf dem Blatt zu schmelzen. Die Fixiereinrichtung
480 weist eine Heizrolle 480 b auf, welche elektrisch
mit einer Spannung unter 100 V auf 750 W aufgeheizt
wird. die Temperatur der Heizrolle 480 b wird durch einen
Thermistor 480 a gesteuert, welcher die Temperatur der Heizrolle
480 b feststellt.
In Fig. 23 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, in welcher eine Trommel 11 aus einem organischen,
photoempfindlichen Material (OPC) verwendet ist,
während ein darauf erzeugtes, elektrostatisches, latentes
Bild eine negative Polarität hat. Folglich wird der zum Entwickeln
eines solchen latenten Bildes verwendete Toner auf
eine positive Polarität geladen.
Eine zylindrische Hülse 12, welche als Entwicklerträger
dient, ist über einen dazwischen freigelassenen Spalt Gb
nahe der Trommel 11 angeordnet. Die Hülse 12 ist aus einem
nichtmagnetischen Material, wie Aluminium u. ä. hergestellt.
Eine Bildentwicklungs-Vorspannung wird an die
Hülse 12 angelegt, um zu verhindern, daß Toner auf den Hintergrund
eines kopierten Bildes aufgebracht wird und um den
Bildschwärzungsgrad einzustellen. In der Ausführunglsform
der Fig. 23 ist das latente Bildpotential auf -800 V, das
Hintergrundpotential auf -50 V und die Entwicklungslvorspannung
auf -150 V eingestellt.
Eine Rolle 18 zum Rückgewinnen des Resttoners von einer
Magnetbürste 14 nach der Bildentwicklung ist mit einem
dazwischen freigelassenen Spalt Gc vor bzw. oberhalb der
Hülse 12 angeordnet. Eine Vorspannung wird durch eine Energieversorgungsschaltung
19 an die Rolle 18 angelegt, um
Toner von der Magnetbürste 14 zurückzugewinnen. Die Tonerrückgewinnungs-
Vorspannung hat dieselbe Polarität, d. h.
negative Polarität wie diejenige des latenten Bildes und
liegt auf einem Pegel, welcher derselbe ist, wie der des
Bildentwicklungspotentials, d. h. ist hoch genug, um das ganze
Bild zu entwickeln, wenn die Rolle 18 als ein latenter
Bildträger verwendet würde. Die Tonerrückgewinnungs-Vorspannung
ist in dieser Ausführungsform im Bereich von -100
bis -400 V gewählt.
Die Tonerrückgewinnungsrolle 18 wird angetrieben, und dadurch
in der Pfeilrichtung C um ihre eigene Achse gedreht,
um dadurch zu verhindern, daß zurückgewonnener Toner wieder
auf die Magnetbürste 14 aufgebracht wird. Eine Abstreifschneide
21 ist der Rolle 18 zugeführt, um zurückgewonnenen
Toner von der Rolle 18 abzustreifen und in einen Tonerbehälter
23 zu befördern.
Eine Tonerzuführrolle 24 ist unterhalb und rechts von der
Hülse mit einem dazwischen vorgesehenen Spalt Gd angeordnet.
Der Spalt Gd zwischen der Rolle 24 und der Hülse 12 ist
gleich oder kleiner als der Spalte Gc zwischen der Hülse 12
und der Rolle 18 und der Spalt Gp zwischen der Hülse 12
und der Trommel 11 (Gd ≦ Gc, Gp).
Eine zusätzliche Rolle 27 ist an der Rolle 24 in Anlage
gehalten, um das Laden von Toner auf der Rolle 24 zu unterstützen.
Eine Vorspannung wird durch eine Energieversorgungsschaltung
28 an die rollen 24 und 27 angelegt, um
Toner von der rolle 24 wirksam der Magnetbürste 14 zuzuführen.
Die Tonerzuführ-Vorspannung hat eine Polarität,
welche entgegengesetzt zu derjenigen des latenten Bildes
ist, d. h. dieselbe Polarität wie die des geladenen Toners
und liegt auf einem Pegel zwischen +50 bis +400 V. Der Wert
der Tonerzuführ-Vorspannung kann sich in Abhängigkeit von
den Eigenschaften des Toners, der Ausführung der Tonerzuführrolle,
dem Widerstand des Trägers, der Ladbarkeit des
Trägers u. ä. ändern.
Die in Fig. 23 dargestellte Bildentwicklungseinrichtung arbeitet
folgendermaßen: Toner 25 wird von dem Behälter 23
durch die Rolle 24 und die Rolle 27 zugeführt, welche durch
die Rolle 24 gedreht wird. Der zugeführte Toner wird in einer
gleichförmigen dünnen Schicht aufgebracht und durch eine
Schneide 26 reibungselektrisch geladen. Der Toner 25 wird
dann als eine gleichförmige dünne Schicht von der Rolle 24
der Magnetbürste 14 bei Anliegen der entsprechenden Vorspannung
zugeführt. Da die Spalte Gd, Gc und Gp so gewählt
sind, daß die der Beziehung Gd ≦ Gc, Gp entsprechen wird
eine Tonermenge vor bzw. oberhalb der Rolle 24 ausgebildet,
damit der Toner gleichförmig und wirksam der Magnetbürste
14 zugeführt wird.
Wenn der Spalt Gd größer als der Spalt Gp (Gd ≦λτ Gp) wäre,
würde eine Tonermenge zwischen der Hülse 12 und der Trommel
11, insbesondere unterhalb der Trommel 11 ausgebildet werden.
Im Ergebnis würde keine ausreichende Tonerzufuhr zwischen
der Rolle 24 und der Magnetbürste 14 erreicht, so daß
der Toner nicht gut zugeführt würde und sich folglich eine
Minderung in dem Bildschwärzungsgrad und/oder Bildunregelmäßigkeiten
ergeben würden. Wenn der Spalt Gd größer als
der Spalt Gc (Gd ≦λτ Gc) wäre, dann würde die Magnetbürste
nahe bei der Rolle 24 nicht zufriedenstellend arbeiten, so
daß der Toner nicht richtig zugeführt würde und sich folglich
ebenfalls der Bildschwärzungsgrad verschlechtern und/
oder Bildunregelmäßigkeiten ergeben würden.
Die Magnetbürste 14, an welche der Toner zugeführt worden
ist, wird in Richtung der Trommel 11 transferiert, um ein
elektrostatisches Bild 16 auf der Trommel 11 zu entwickeln.
Nach der Bildentwicklung verbleiben dem Bild entsprechende
Tonerdichte-Unterschiede oder -Unregelmäßigkeiten an der
Magnetbürste 14. Der Resttoner auf der Magnetbürste 14 wird
danach durch die Rolle 18 bei Anlegen einer Tonerrückgewinnungsvorspannung
zurückgewonnen. Hierbei wird die Vorspannung
auf einen entsprechenden Wert für eine gleichförmige
und wirksame Tonerrückgewinnung eingestellt. In Fig. 24 ist
die Beziehung zwischen den Vorspannungen V R und V D , welche
an die Rolle 18 bzw. die Rolle 24 angelegt werden, und der
Bildschwärzungsgrad ID dargestellt. Der Bildschwärzungsgrad
ID ist auf der vertikalen Achse und die Tonerzuführ-Vorspannung
V D ist auf der horizontalen Achse aufgetragen, wobei
die Tonerrückgewinnungs-Vorspannung V R als ein Parameter
verwendet ist.
Wenn die Tonerzuführ-Vorspannung V D , welche dieselbe
positive Polarität wie der geladene Toner hat, erhöht wird,
wird die Tonermenge, welche von der Rolle 24 der Magnetbürste
14 zugeführt wird erhöht und somit auch der Bildschwärzungsgrad
ID. Wenn jedoch die Tonerzuführ-Vorspannung
V D einen bestimmten Wert überschreitet, bleibt der Bildschwärzungsgrad
ID derselbe und wird nicht verbessert. Wenn
der Absolutwert der Tonerrückgewinnungs-Vorspannung V R erhöht
wird, wird die von der Magnetbürste 14 rückgewonnene
Tonermenge erhöht, und der Bildschwärzungsgrad ID wird erniedrigt.
Wenn der Absolutwert der Vorspannung V R zu groß
wäre, würden nicht nur unregelmäßige Tonerkonzentrationen
an der Magnetbürste 14 bei einer Bildentwicklung beseitigt,
sondern auch beinahe der gesamte Toner würde von der Magnetbürste
14 zurückgewonnen werden. Folglich würde Toner,
der zum Entwickeln des Bildes vorgesehen war, auf die Menge
begrenzt, welche von der Rolle 24 der Magnetbürste 14 zugeführt
worden ist, so daß der Bildschwärzungsgrad geringer
werden würde, wie in Fig. 24 dargestellt ist. Wenn der Absolutwert
der Vorspannung V R zu klein wäre, würde er nicht
genügen, um Tonerdichte-Unregelmäßigkeiten an der Magnetbürste
in ausreichender Weise zu beseitigen. Da die Tonermenge,
die der Träger auf der Magnetbürste 14 halten kann,
konstant ist, kann der Bildschwärzungsgrad ID nicht über
einen bestimmten Wert hinaus erhöht werden, selbst wenn die
Vorspannung V R auf 0 V herabgesetzt würde, oder deren Absolutwert
unter einem bestimmten Wert mit derselben Polarität
wie derjenigen des Toners abgesenkt würde. Wenn der Absolutwert
der Vorspannung V R zu klein wäre, würde der Bildschwärzungsgrad
ID nicht mehr länger erhöht werden, und es würde
übermäßig viel Toner zugeführt und nicht in ausreichender
Weise zurückgewonnen werden mit dem Ergebnis, daß der Toner
verstreut würde oder sich andere Schwierigkeiten ergeben
würden.
Entsprechend der Ausführungsform der Fig. 23 ist die Tonerzuführ-
Vorspannung V D so gewählt, daß sie im Bereich von
+50 bis +400 V und die Tonerrückgewinnungs-Vorspannung V R
im Bereich von -100 bis -400 V liegt, wie oben beschrieben
wird, um diese Vorspannungen V D und V R gut ausgeglichen zu
halten. Wenn eine Vorlage mit einer großen geschlossenen
schwarzen Fläche zu kopieren ist, und folglich ein großer
Tonerverbrauch zu erwarten ist, kann die rückgewonnene Tonermenge
in ähnlicher Weise wie anhand von Fig. 6 beschrieben,
verringert werden, und die Vorspannungen können entsprechend
geändert werden, um die zugeführte Tonermenge zu erhöhen,
so daß dauerhafte Bilder erzeugt werden können.
Gemäß noch einer weiteren in Fig. 25 dargestellten Ausführungsform
weist eine Energieversorgungsschaltung 19 zum Anlegen
einer Tonerrückgewinnungs-Vorspannung einen Kodierer
zum Erzeugen eines 4Bitsignals auf, welches einen Tonerrückgewinnungs-
Vorstrom anzeigt; ein solches 4Bitsignal wird an
eine Steuereinrichtung 130 angelegt, welche eine Verarbeitungsschaltung
aufweist, um eine richtige Tonerzuführ-Vorspannung
entsprechend dem Tonerrückgewinnungs-Vorstrom zu
berechnen. Ein Ausgangssignal von der Steuereinrichtung 130
wird dann an eine Energieversorgungsschaltung 27 angelegt,
welche in Abhängigkeit von diesem Ausgangssignal eine entsprechende
Tonerzuführ-Vorspannung erzeugt. Der Tonerrückgewinnung-
Vorstrom fließt über die Hülse 12, die Magnetbürste
14 und die Rückgewinnungsrolle 18. Der elektrische
Widerstand der Magnetbürste 14 ändert sich in Abhängigkeit
von der in der Bürste 14 enthaltenen Tonermenge. Die Steuerschaltung
130 steuert die Energieversorgungsschaltung 27
so, daß wenn ein Ausgangssignal, welches einen Tonerrückgewinnungs-
Vorstrom darstellt, welcher keinem Toner an der
Magnetbürste 14 entspricht, erzeugt wird, eine maximale
Tonerzuführ-Vorspannung durch die Schaltung 27 erzeugt wird,
und wenn ein Ausgangssignal, welches einen Tonerrückgewinnungs-
Vorstrom darstellt, welcher gesättigtem Toner in der
Bürste 14 entspricht, erzeugt wird, eine minimale Tonerzuführ-
Vorspannung durch die Schaltung 27 erzeugt wird, wie
in der nachstehenden Tabelle angegeben ist.
Insbesondere stellt die Steuereinrichtung 130 die zurückgewonnene
Tonermenge fest, berechnet eine entsprechende Tonermenge,
die aufgrund eines Signals, welches die festgestellte
zurückgewonnene Tonermenge darstellt, zuzuführen ist, und
steuert die Vorspannung, die von der Energieversorgungsschaltung
27 abgegeben ist, um sie so in Abhängigkeit von
der rückgewonnenen Tonermenge zu verändern. Eine Einrichtung
zum Feststellen der Menge von rückgewonnenem Toner, und um
das vorstehend angeführte Signal anzugeben, welches die
festgestellte Tonermenge anzeigt, weist einen Sensor auf,
der aus einer Lichtquelle, wie einer LED-Einheit zum Beleuchten
des durch die Tonerrückgewinnungsrolle 18 zurückgewonnenen
Toners und einen Lichtdetektor, wie eine CDS-Einheit
aufweist, um Licht von der Lichtquelle festzustellen,
welches den zurückgewonnenen Toner durchlaufen hat. Die
Lichtmenge, welche den zurückgewonnenen Toner passiert hat,
zeigt die zurückgewonnene Tonermenge an, da es sich mit der
Tonermenge (Tonerdichte) ändert, die an der Rückgewinnungsrolle
18 zurückgewonnen worden ist.
In der vorstehenden Ausführungsform wird die durch die
Schaltung 27 abgegebene Tonerzuführ-Vorspannung entsprechend
dem von der Schaltung 19 abgegebenen Tonerrückgewinnungs-
Vorstrom gesteuert. Das heißt, die Magnetbürste 14 wird mit
einer neuen Tonermenge versorgt, welche der Tonermenge entspricht,
welche bei der Entwicklung eines Bildes verbraucht
wird. Die Menge an verbrauchtem Toner und an zugeführtem Toner
ist folglich gut ausgeglichen, und folglich ist irgendeine
überschüssige oder nicht hinreichende Tonerzufuhr vermieden.
In noch einer weiteren in Fig. 26 dargestellten Ausführungsform
hat ein Dauermagnet 13 gegenüber einer Tonerrückgewinnungsrolle
38 und einer Tonerzufuhrrolle 39 Bereiche, in
welchen keine Magnetpole vorhanden sind. Folglich ist auch
keine Magnetbürste über solchen Bereichen ausgebildet. Da
kein Magnetpol in dem Bereich nahe der Tonerrückgewinnungsrolle
38 vorhanden ist, bewegen sich Trägerpartikel beliebig
hoch in einem solchen Bereich, so daß dadurch Toner in
guten Kontakt mit der Tonerrückgewinnungsrolle 38 kommt, so
daß mittels der Rolle 38 Toner mit einem erhöhten Wirkungsgrad
zurückgewonnen werden kann. Der Dauermagnet 13 hat
einen Magnetpol, welcher in der Bewegungs bzw. Drehrichtung
der Magnetbürste 14 unmittelbar unterhalb bzw. nach der Tonerzuführrolle
34 angeordnet ist. Dieser Magnetpol dient dazu,
Toner dem Träger zuzuführen, welcher den Spalt zwischen
der Hülse 12 und der Rolle 34 passiert hat, worauf dann die
Magnetbürste 14 schnell ausgebildet wird. Dadurch ist verhindert,
daß der Träger durch die Rolle 38 zurückgewonnen
wird, da der Träger auf die Polarität geladen ist, welche
derjenigen des Toners entgegengesetzt ist, und eine Vorspannung
derselben Polarität wie die des Trägers an die Rolle 38
angelegt wird.
Der Spalt zwischen den Umfangsflächen der Tonerrückgewinnungsrolle
38 und der Hülse 12 sowie der Spalt zwischen den
Umfangsflächen der Tonerzuführrolle 34 und der Hülse 12 sind
kleiner als der Spalt (Bildentwicklungsspalt) zwischen der
Trommel 11 und der Hülse 12, um wirksam Toner zuzuführen und
zurückzugewinnen. Es ist jedoch möglich, die vorstehend zuerst
angeführten beiden Spalte dem Bildentwicklungsspalt
gleichzumachen. In jeder der vorstehenden Ausführungsformen
ist die Hülse als zylindrisch dargestellt. Jedoch kann auch
eine bandförmige Hülse verwendet werden.
In jeder der Ausführungsformen außer in den in Fig. 14, 17
bis 20 und 26 dargestellten Ausführungsformen kann die Magnetbürste
durch eine Faserbürste ersetzt werden, und der
Toner kann dieser zugeführt werden, durch sie abgegeben werden
und zur Bildentwicklung verwendet werden und dann von
einer Faserbürste in derselben Weise zurückgewonnen werden
wie oben beschrieben worden ist. Die Faserbürste kann beis 00439 00070 552 001000280000000200012000285910032800040 0002003705469 00004 00320pielsweise
aus einer Rolle gebildet sein, deren Umfangsfläche
elektrostatisch mit einer Art Fasern beflockt ist, die
jeweils die Form eines Nylonfadens haben, etwa 1 mm lang und
etwa 20 µm dick sind und in einer Dichte von etwa 4800 Fäden/
cm3 (30 000 Fäden/inch2) vorgesehen sind.
Claims (19)
1. Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß
Toner (25) einer elastischen Entwicklungsbürstenanordnung
(14) zugeführt wird, die in elastischen Kontakt mit einem
ein latentes Bild tragenden Teil (11) gehalten ist, während
der Toner (25) in einem Tonerzuführbereich elektrisch geladen
wird;
die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) den Toner (25) an einen Bildentwicklungsbereich überträgt;
ein elektrostatisches, latentes Bild, das auf dem Bildträger (11) erzeugt ist, mit dem Toner entwickelt wird, indem die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) in dem Bildentwicklungsbereich in Kontakt mit dem das latente Bild tragenden Teil (11) gebracht wird;
die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) von dem Bildentwicklungsbereich zu einem Tonerrückgewinnungsbereich transferiert, nachdem das Bild entwickelt worden ist;
Resttoner von der elastischen Entwicklungsbürstenanordnung (11) in dem Tonerrückgewinnungsbereich zurückgewonnen wird, um Tonerdichte-Unregelmäßigkeiten an der Entwicklungsbürstenanordnung (14) zu beseitigen, und
danach die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) für eine nachfolgende Bildentwicklung wieder Toner an den Tonerzuführbereich überträgt.
die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) den Toner (25) an einen Bildentwicklungsbereich überträgt;
ein elektrostatisches, latentes Bild, das auf dem Bildträger (11) erzeugt ist, mit dem Toner entwickelt wird, indem die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) in dem Bildentwicklungsbereich in Kontakt mit dem das latente Bild tragenden Teil (11) gebracht wird;
die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) von dem Bildentwicklungsbereich zu einem Tonerrückgewinnungsbereich transferiert, nachdem das Bild entwickelt worden ist;
Resttoner von der elastischen Entwicklungsbürstenanordnung (11) in dem Tonerrückgewinnungsbereich zurückgewonnen wird, um Tonerdichte-Unregelmäßigkeiten an der Entwicklungsbürstenanordnung (14) zu beseitigen, und
danach die elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14) für eine nachfolgende Bildentwicklung wieder Toner an den Tonerzuführbereich überträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, welche an
einer Hülse (12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat,
welche durch ein Magnetfeld gebildet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, welche aus Fasern an
einer Rolle gebildet ist.
4. Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen, latenten
Bildes, gekennzeichnet durch
eine elastische Entwicklungsbürstenanordnung (14), welche
Toner hält und elastisch in dem Bildentwicklungsbereich mit
einem das latente Bild tragenden Teil (11) in Kontakt gebracht
wird, um den Toner (25) einem elektrostatischen, latenten Bild
zuzuführen, das auf dem das latente Bild tragenden
Teil (11) erzeugt worden ist;
eine Tonerzuführeinrichtung (23 bis 26), um geladenen Toner in einem Tonerzuführbereich der elastischen Entwicklungsbürstenanordnung (14) zuzuführen, und
eine Tonerrückgewinnungseinrichtung (14 bis 22; 44, 48), um Resttoner von der Entwicklungsanordnung in einem Tonerrückgewinnungsbereich zurückzugewinnen, nachdem das Bild durch den Toner (25) entwickelt worden ist.
eine Tonerzuführeinrichtung (23 bis 26), um geladenen Toner in einem Tonerzuführbereich der elastischen Entwicklungsbürstenanordnung (14) zuzuführen, und
eine Tonerrückgewinnungseinrichtung (14 bis 22; 44, 48), um Resttoner von der Entwicklungsanordnung in einem Tonerrückgewinnungsbereich zurückzugewinnen, nachdem das Bild durch den Toner (25) entwickelt worden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, welche durch ein
Magnetfeld gebildet sind, daß die Tonerzuführeinrichtung
(23 bis 26) eine Energieversorgungsschaltung (27) zum Anlegen
einer Vorspannung aufweist, um den Toner (25) der Magnetbürste
(14) zuzuführen, daß die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18 bis 22) eine Energieversorgungsschaltung (19)
zum Anlegen einer Vorspannung aufweist, um den Resttoner von
der Magnetbürste (14) zurückzugewinnen, und daß eine Steuereinrichtung
(15) vorgesehen ist, welche mit der für die Tonerzufuhr
vorgesehenen Energieversorgungsschaltung (19) verbunden
ist, um eine richtige, zuzuführende Tonermenge auf
der Basis eines festgestellten Signals zu berechnen, das
eine verbrauchte Tonermenge anzeigt, um das Bild zu entwickeln,
und um die Vorspannung von der für die Tonerzufuhr
vorgesehenen Energieversorgungsschaltung (19) entsprechend
der verbrauchten Tonermenge zu ändern.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, welche durch ein
Magnetfeld gebildet worden sind, daß die Tonerzuführeinrichtung
(23, 24) ein die Tonerschicht begrenzendes Teil (26)
aufweist, um den zugeführten Toner (25) reibungselektrisch
zu laden, während der zugeführte Toner in eine gleichförmige,
dünne Schicht geformt wird, wobei das die Tonerschicht begrenzende
Teil (26) einen ein Magnetfeld erzeugenden Körper
(38) und Trägerpartikel aufweist, die auf magnetischen
Kraftlinien gehalten sind, welche durch den das Magnetfeld
erzeugenden Körper (38) geschaffen worden sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, welche an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, welche durch ein
Magnetfeld gebildet worden sind, und daß die Tonerzuführeinrichtung
ein Tonerabstreifteil aufweist, um den Resttoner in
Richtung der Tonerzuführeinrichtung abzustreifen, nachdem
der Toner (25) der Magnetbürste (14) zugeführt worden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, welche an einer
Hülse (12) angeordnet ist, und Bürstenfasern hat, welche
durch ein Magnetfeld gebildet worden sind, daß zumindest
entweder die Tonerzuführeinrichtung (24) oder die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18) einen Magnetkörper zum Sammeln
eines magnetischen Trägers aufweist.
9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, die durch ein
Magnetfeld gebildet worden sind, und daß zumindest entweder
die Tonerzuführeinrichtung (88) oder die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(84) eine Einrichtung (82 a) zum Umschalten
bzw. Ausbilden von oberen und unteren Schichten der Magnetbürste
(14) aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, welche durch ein
Magnetfeld gebildet sind, wobei die Magnetbürste (14) Magnetpole
(N, S) aufweist, die in der Bewegungs- oder Drehrichtung
der Magnetbürste (14) vor bzw. oberhalb der Mittenbereiche
der Bildentwicklungszone, der Tonerzuführzone und
der Tonerrückgewinnungszone angeordnet sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, die durch ein
Magnetfeld gebildet worden sind, daß die Hülse (12) und eine
Tonerzuführeinrichtung (24) über einen ersten Spalt (Gd) in
einem entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind,
daß die Hülse (12) und das das latente Bild tragende Teil
(11) durch einen zweiten Spalt (Gp) in einem entsprechenden
Abstand voneinander angeordnet sind, und daß die Hülse (12)
und die Tonerrückgewinnungseinrichtung (18) durch einen
dritten Spalt (Gc) in einem entsprechenden Abstand voneinander
angeordnet sind, wobei der erste Spalt (Gd) gleich oder
kleiner als der zweite und der dritte Spalt (Gp, Gc) sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, die durch ein
magnetisches Feld gebildet worden sind, und daß eine Einrichtung
(28) zum Anlegen einer Vorspannung einer Polarität
welche derjenigen des Toners auf der Tonerzuführeinrichtung
(24) entgegengesetzt ist, und eine Einrichtung (19) vorgesehen
sind, um eine Vorspannung derselben Polarität wie diejenige
des Toners an der Tonerrückgewinnungseinrichtung (18)
anzulegen.
13. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Magnetbürste (14) aufweist, die an einer Hülse
(12) angeordnet ist und Bürstenfasern hat, die durch ein
Magnetfeld gebildet sind, daß die Tonerzuführeinrichtung (24)
eine die Tonerzufuhr sichernde Energieversorgungsschaltung
(28) zum Anlegen einer Vorspannung aufweist, um den Toner (25)
der Magnetbürste (14) zuzuführen, daß die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18) eine die Tonerrückgewinnung ermöglichende
Energieversorgungsschaltung (19) zum Anlegen einer Vorspannung
aufweist, um den Resttoner von der Magnetbürste (14)
zurückzugewinnen, und daß eine Steuereinrichtung (15) mit
der die Tonerzufuhr ermöglichenden Energieversorgungsschaltung
(28) verbunden ist, um eine richtige zuzuführende Tonermenge
auf der Basis eines festgestellten Signals zu berechnen,
das eine zurückgewonnene Tonermenge anzeigt, und
um die Vorspannung von der Energieversorgungsschaltung (28)
entsprechend der zurückgewonnenen Tonermenge zu ändern.
14. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern an einer
Rolle gebildet ist, daß die Tonerzufuhreinrichtung (24) eine
die Tonerzufuhr schaffende Energieversorgungsschaltung (28)
zum Anlegen einer Vorspannung aufweist, um den Toner der Faserbürste
zuzuführen, daß die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18) eine die Tonerrückgewinnung ermöglichende Energieversorgungsschaltung
(19) zum Anlegen einer Vorspannung aufweist,
um den Resttoner von der Faserbürste zurückzugewinnen,
und daß ferner eine Steuereinrichtung (15) mit der die
Tonerzufuhr ermöglichenden Energieversorgungsschaltung (28)
verbunden ist, um eine richtige zuzuführende Tonermenge unter
Zugrundelegung eines festgestellten Signals zu berechnen,
welches eine verbrauchte Tonermenge anzeigt, um das
Bild zu entwicklen, und um die Vorspannung von der Energieversorgungsschaltung
entsprechend der verbrauchten Tonermenge
zu ändern.
15. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern an einer
Rolle gebildet ist, daß die Tonerzuführeinrichtung (24)
ein die Tonerschicht begrenzendes Teil (26) aufweist, durch
welches der zugeführte Toner reibungselektrisch geladen wird,
während der zugeführte Toner in eine gleichförmige dünne
Schicht geformt wird, wobei das die Tonerschicht begrenzende
Teil (26) einen ein Magnetfeld erzeugenden Körper und Trägerpartikel
aufweist, welche auf magnetischen Kraftlinien gehalten
sind, welche durch den das magnetische Feld erzeugenden
Teil geschaffen sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern an einer Rolle
gebildet ist, und daß die Tonerzuführeinrichtung ein Tonerabschabteil
aufweist, um den Resttoner zu der Tonerzuführeinrichtung
hin abzuschaben, nachdem der Toner der Faserbürste
zugeführt worden ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern auf einer
Rolle gebildet ist, und daß die Rolle und die Tonerzuführeinrichtungen
durch einen ersten Spalt (Gd) in einem entsprechenden
Abstand voneinander angeordnet sind, daß die
Rolle und das das latente Bild tragende Teil (11) durch
einen zweiten Spalt (Gb) in einem entsprechenden Abstand
voneinander angeordnet sind, daß die Rolle und die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18) durch einen dritten Spalt
(Gc) in einem entsprechenden Abstand voneinander angeordnet
sind, wobei der erste Spalt (Gd) gleich oder kleiner als
der zweite und der dritte Spalt (Gp, Gc) sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern auf einer
Rolle gebildet ist, und daß eine Einrichtung (28), um an die
Tonerzuführeinrichtung (24) eine Vorspannung mit einer Polarität
anzulegen, welche derjenigen des latenten Bildes entgegengesetzt
ist, und eine Einrichtung (19) vorgesehen sind,
um an die Tonerrückgewinnungseinrichtung (18) eine Vorspannung
derselben Polarität wie diejenige des latenten Bildes
anzulegen.
19. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Entwicklungsbürstenanordnung
eine Faserbürste aufweist, die aus Fasern an einer
Rolle gebildet ist, daß die Tonerzuführeinrichtung (14) eine
für die Tonerzufuhr vorgesehene Energieversorgungsschaltung
(28) zum Anlegen einer Vorspannung aufweist, um den Toner
der Faserbürste zuzuführen, daß die Tonerrückgewinnungseinrichtung
(18, 21) eine für die Tonerrückgewinnung vorgesehene
Energieversorgungsschaltung (19) zum Anlegen einer Vorspannung
aufweist, um den Resttoner von der Faserbürste zurückzugewinnen,
und daß eine Steuereinrichtung (15) mit der
Energieversorgungsschaltung (28) verbunden ist, um eine
richtige zuzuführende Tonermenge auf der Basis eines festgestellten
Signals zu berechnen, daß eine rückgewonnene Tonermenge
anzeigt, und um die Vorspannung von der Energieversorgungsschaltung
entsprechend der zurückgewonnenen Tonermenge
zu verändern.
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