DE2800510A1

DE2800510A1 - Magnetbuersten-entwicklungseinrichtung zur entwicklung elektrostatischer ladungsbilder

Info

Publication number: DE2800510A1
Application number: DE19782800510
Authority: DE
Inventors: Yujiro Ando; Toshirou Kasamura; Syuzi Murakawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-07-13
Also published as: JPS5948387B2; DE2800510B2; JPS5385437A; US4177757A; DE2800510C3

Description

Magr.etbürsten-Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung" elektrostatischer Ladungsbilder.

Die Erfindung betrifft eine Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1,

Bei AbbildungsgerHter. wie etwa eiektrofotograDhischen Kopiergeräten u.dgi, finden bei den bei diesen Kopiergeräten verwendeten bekannten Entwicklungseinrichtungen z.B. das sog. Pulverwolken-Verfahren, das Kaskaden-Verfahren, das Magnetbürsten-Verfahren o.dgl. Anwendung, die jeweils ihre eigenen unterschiedliehen Merkmale und Eigenschaften aufweisen und auf verschiedenen Anwendungsgebieten entsprechend diesen Eigenschaften Eingang in die Praxis gefunder, haben.

Das Pulverwolken-Verfahren oder das Kaskaden-Verfahren ist hinsichtlich der Reproduzierbarkeit, d.h. der Linien- oder Zeilenkopie von Büro- oder Geschäftsschriftstücken, vorteilhaft,

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X/8

Dresdner Bank (München) K!o. 3939 844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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und zwar aufgrund des Auftretens der sag* Rand- oder Kantenwirkung, durch die ein Entwicklungstoner an den einen hohen elektrischen Feldgradienten aufweisenden Teilen eines elektrostatischen Ladungsbildes auf der das Ladungsbild tragenden Oberfläche eines AufZeichnungsmaterials σ»dgl.^ d.h., an desjenigen Teilen des Ladungsbildes, an denen die Dichte des Vorlagenbildes ungleichmäßig ist, konzentriert wird, so daß diese Bildteile verstärkt wiedergegeben werden« Andererseits erv;eist sich diese Eigenschaft- bei der Wiedergabe von üblichen

getönten Bildern (von Bildern, die eine Halbton-Dichte aufweise als Nachteil, und zwar bei der Wiedergabe derjenigen Bildanteile eines Voriagenbildss» deren Dichte sich kontinuierlich änderte Außerdem führt eise sowohl bei dsra Pulverviolksn-Yerfahren als dem Kaskadsn-Verfc.hren gegebene Erfordernis einer ÄusäehnaRej

^x'·" äes Entwickler-Einwirkbereichss auf der das Ladungsbild tragende? Oberfläche zu dem Kachteil„ äsS die Entwicklungseinrichtung selbst einen erheblichen umfang aufweist_c

Demgegenüber besteht das Magnetbursfcen-Vsrfahren darin _c- ^d'^J äa£ mittels sinea .Magneten S.nfiiehttRgskräfts auf s.Laea aus eiES5;

ϊΓι Ent'.'icklsir ause/eübü wad gsiu Eiiu^iicltlsii &.~λ d-ss >lv6il sin-s bürstenähnileiis ITostu ■wsrliehsn vftsü^ woffCuf^

Bi. J:"vi,3C:3j.xSb2 si; itrlcl'i^ü ^i-Z¹Cij Das SissE.iricivez' iullsst 'Hiskfe

elekirostatischsri 7-&&'-Λη%π~&ίϊ.6.£.£- ciiiZ^ahscicb/z ^irdc Des IteCiiiafe" bürs'ien-Verfaarea sicjiie·"" si-sh sastit sur Wieäergabs vor gatÖKCGK Bildern= Außerdem Eeiohn-st aissos Verfahreß die T^tsacäe &ns_r daß es eine kompakte Zlusfühmiug des: Enfa?ieI;luKgseinrichtuag

selbst erlaubt«
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Als Verbesserung der
einrichtung ist ein S'/stsm bekannt» bei eeHi aia nichtisiagiisfeis

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Bauteil um einen Magnetstab herum angebracht ist, der an seinem Umfang abwechselnd angeordnete PcIe entgegengesetzter Polarität aufweist, wobei die beiden Eauteile relativ zueinander bewegt und dadurch den Magnetpolen entsprechende Magnetbürsten an den Oberflächantsilen des nichtmagnetischen Eauteils ausgebildet werdan, und zwar derart., daß die Magnetbürsten mit der zu entwickelnden Oberfläche weich in Reibberührung stehen und dadurch ein darauf befindliches Ladungsbild entwickein.

j_~ Eine solche Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtung des

Standes der Technik wirft hinsichtlich der Rsproduzierbarkeit d3r Dichte eines Vorlagenbildes ein schwerwiegendes Problem auf. Der Grund hierfür besteht darin, daß nach dem Aufbringen des Toners auf ein gewöhnlich aus einem Blatt Papier bestehendes

3_r Kopiermaterial bzw. Bildempfangsmaterial in Form von ein oder zwei Tonerschichten die Dichte des Kopiebildss sich nicht weiter ändern läßt und einen Sätiiguncrszustand einnimmt, und %wa.r auch dann, wenn die Anzahl der Tonerschichten erhöht wird. Aufgrund dieser Tatsache vermittelt das Kopiebild im Vergleich

2<- zu dem-Vorlagenbild einen sehr harten visuellen Eindruck, Um. diesar Eindruck sines solchen Kopiebilde? weicher zu gastalten und demjenigen der Bildvorlage anzugleichen, muß generell die Menge eier, aufgebrachten Tonsrε verringert warden, was jedoch wiederum zu einer schlechteren Eeproäuzierl^rkext von Bildzeichen

2-; fährt« Auch hat hei Eritwickiungseinrichtungen dieser Art der Versuch einer Ausnutzung der abstoßenden Magnetfelder der Magnet:- anordnung haarig Schwi.ei-igkeit.en ce.Lr. Transport des magnet!seien Entwicklermat^rials von der: Entwicklarbahalter zu der Entwickiungsstation hervorgerufen und derzeit ist kein Verfahren bekannt/

3^ durer: das die magnetischen Abstoßfelder sowie ihr Zusammenwirken mit der Zentrifugalkraft, c-ar Schwerkraft, der Trägheitskraft usw. des Entv'ic?.j.errcaterial= in vollem umfang aasnutsfcar sind.

Eine in dar US-PS 4 04C? 447 (s„F-alte 5_f Seile 7 3;_; bis Spalce S', Seile 21, sovis FIg₁ 3 (A) bis 31 vorgeschlagene Lösung dieses Problem::; beinhaltet, daß eine Entwicklungseinrichtung zwei Magnetpole gleicher FcParität aufweist, die einer ein Ladungsbild tragenden Oberfl-äc.:;^ gegenüberliegend angeordnet

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sind.Durch diese Anordnung der beiden Magnetpole gleicher Polarität wird der mittels eines nichtmagnetisehen Zylinders (der auch als Laufbuchse oder Laufmantel bezeichnet werden kann) transportierte Entwicklertoner zur Bildung von Bürsten an den Polstellungen veranlaßt, so daß eine durch diese Bürsten bewirkte Entwicklung zwischen den Polen erzielt wird, wobei der Entwicklertoner von der Oberfläche des Zylinders auf die das Ladungsbild tragende Oberfläche durch die Wirkung der magnetischen Abstoßfeider springt, während er durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, der Schwerkraft und der Trägheitskraft nach unten fällt, was zur Folge hat, daß eine Entwicklungswirkung erzielt wird, die sowohl für die Kaskaden-Entwicklung als auch die sog. Pulverwolken-Entwicklung kennzeichnend ist. Bei schneller Bewegung des das Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials zur Steigerung der Abbildungsgeschwindigkeit stellte sich jedoch heraus, daß sich das Entwicklungsvermögen bei einer mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren arbeitenden Entwicklungseinrichtung verringert .

Außerdem ist aus der US-PS 3 640 248 eine Entwickiungstechnik bekannt, bei der zwei Magnetbürsten einer das Ladungsbild tragenden Oberfläche gegenüberliegen und eine Deckschicht aus Entwicklermaterial zur Erzielung einer raschen Entwicklung gebildet wird. Die Beschreibung (Spalte 1, Zeile 58 bis Spalte 3, Zeile 75), sowie Fig. 2 dieser Patentschrift offenbaren zwei nichtmagnetische Zylinder, die in einer Abstandsbeziehung um einen Magneten mit einem Polpaar (NS) herum derart angeordnet sind, daß eine magnetische Deckschicht des Entwicklers über dem offenen Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern gebildet wird,

Gleichermaßen sind Entwicklungstechniken, bei denen zwei parallele Zylinder einer ein elektrostatisches Ladungsbild tragenden Oberfläche gegenüberliegend angeordnet sind, aus der US-PS 3 543 720 (Fig. 1 sowie Spalte 3, Zeile 24 bis Spalte 4, Zeile 43) und aus der DE-PS 1 218 287 (Fig. 3 sowie Spalte 5, Zeile 11 bis Spalte 6, Zeile 2) bekannt.

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Die Ausführungsformen gemäß diesen drei Druckschriften des Standes der Technik weisen die Gemeinsamkeit auf, daß zwei im wesentlichen symmetrische Magnete und ein diese umgebender Zylinder im wesentlichen parallel und gegenüberliegend zu dem Aufzeichnungsträger für das elektrostatische Ladungsbild angeordnet sind, und zwar insbesondere dahingehend, daß jeder der Magnete ein N-S-Polpaar oder eine Vielzahl abwechselnd angeordneter N-S-Polpaare aufweist. Anders ausgedrückt, diese Konstruktionen sollen einfach die Entwicklungszone vergrößern und keine von ihnen weist eine spezielle Ausführungsform der Magnetpolanordnung auf, durch die qualitative Unterschiede zwischen den Konfigurationen der Magnetbürsten an den jeweiligen Zylindern und den dadurch ausgeführten Entwicklungsverfahren geschaffen v/erden. Die vorstehend genannte US-PS 3 543 720 lehrt z.B., daß die Umlaufgeschwindigkeit des zweiten Zylinders geringer als diejenige des ersten Zylinders gehalten wird, jedoch soll dies lediglich dazu dienen, daß sich ein Mehrfaches an Toner in dem offenen Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern ansammeln und in Berührung mit dem das Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial gebracht werden kann, was hinsichtlich der Anordnung der direkt die Entwicklung betreffenden Magnetpole und der Polaritäten dieser Pole keinen Unterschied zu den Verfahren der üblichen Bautypen darstellt, bei denen unterschiedliche Magnetpole abwechselnd angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Ausbildung einer Vielzahl von geeigneten und verbesserten Magnetbürsten für eine rasche Entwicklung zu schaffen, die zumindest zwei Einrichtungen zur Ausbildung von Magnetbürsten unterschiedlicher Konfiguration aufweist und einer ein elektrostatisches Ladungsbild ausbildenden Oberfläche überlappend eine qualitativ unterschiedliche Entwicklung erteilt, um dadurch eine rasche und ausgezeichnete Entwicklung zu ermöglichen. Hierbei sollen eine erste und eine zweite Einrichtung zur Ausbildung von Magnetbürsten vorgesehen sein, wobei eine der gebildeten Magnetbürsten zur Verstärkung der Rand- bzw. Kantenwirkung und

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die andere zur Abschwächung der Rand- bzw. Kantenwirkung während der Entwicklung dient.

Weiterhin soll eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, mittels der zwei unterschiedliche Entwicklungsverfahren gemeinsam durchführbar sind, d.h., mittels der ersten Magnetbürste soll das übliche Entwicklungsverfahren der Laufsylinderart und mit der zv/eiten Magnetbürste das sog. Pulvervjolken-Entwicklungsverfahren durchführbar sein.

Außerdem soll eine Entwicklungseinrichtung geschaffen werden, bei der eine Magnetbursten-Jiusbildungseinrichtung rait zwei Magnetpolen identischer Polarität an der Entwicklungssteilung und eine Magnetbürsten-Ausbildungseinricht^ng mit einem einzigen Magnetpol entgegengesetzter Polarität zn dar Polarität der beiden vorstehend genannten Magnetpole an der Entwicklungsstellung einer zu entwickelnden Oberfläche gegenüberliegend derart angeordnet sind, daß eine Bildwiedergabe hoher Qualität durch eine gemeinsame Verwendung der beiden Magnetbürsten-Ausbiläiingseinrichtungen erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche *

Gemäß einer vorzugsweise verwendeten Juasführungsform der Erfindung ist somit eine Entwicklungseinrichtung vorgesehen _s die einen ersten Entwicklungsabschnitt mit einem einzigen Magnetpol aufweist, wobei der tfegnetpol innerhalb eines Zylinders angeordnet ist_r dar einer ein elektrostatisches Ladungsbild tragenden Oberfläche gegeüberliagt? und außerdem einen im Abstand zu dem srstar· Entwicklungsabschnitt angeordneten zweiten Entwicklungsabschnitt mit zumindest zwei Magnetpolen gleicher^ jedoch zu derjenigen dss einzelnen Ifegnetpöles entgegengesetzter Polarität aufveis-i, wobei der zweite Entwicklungsabschnitt ebenfalls innerhalb ainas Zylinders angeordnet ist, der der das elektrot;t"cis;iv3 L-aöunasfoild iraersnden Oberfläche gegenüber-

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liegt.

Bei einer weiteren Ausführungsfcrm der Entwicklungseinrichtung können die beiden Zylinder in Bezug auf die das elektrostatische Ladungsbild tragende bewegliche Oberfläche in gleicher Richtung drehbar sein, wobei der erste Entwicklungsabschnitt oberhalb bzw, stromaufwärts des zweiten Entwicklungsabschnittes angeordnet sein kann. In diesem Falle wird die Entwicklung an dem ersten Entwicklungsabschnitt durch eine an den einzelnen Magnetnol gebildete Macnetbürste bewirkt und ergibt eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit von Halbtonbildern aufgrund des Entwicklungselektrodeneffektes der Eisenpulverträgerteilchen in dem Entwickler über den Zylinder und unterdrückt die Rar.d- bzw. Kantenwirkung. Danach vrird der derart verwendete Entwickler nicht bewegt bzw. aufgerührt? sondern mit der Drehbewegung des Zylinders zu dem zweiten Entwicklungsabschnitt transportiert. An dem zweiter. Entwicklungabschnitt wird der von dein ersten Entwicklungsabschnitt kommende Entwicliler der Einwirkung der die entgegengesetzte Folarität des ersten Ent-Wicklungsabschnittes aufweisender. Magnetpole unterworfen. Da diese Magnetpole hinsichtlich ihrer Polarität identisch sind, springen die Trägerteilchen von der Zylinderoberfläche aufgrund des abstoßenden Magnetfeldes zwischen diesen identischen Polen hoch, wodurch eine Entwicklungswirkung ähnlich der sog. Pulverwolker:- Entwicklung zwischen den beiden Magnetpolen sowie eine Entwicklungswirkung ähnlich der Kaskaden-Entwicklung, bei der der Entwickler in der soc. Wciksnphase bei der Drehbewegung des Zylinders von einem der beiden identischen Magnetpole zu dem anderen springt, erzielt werden.Aufgrund dieses Springens

3C ist keine Trägerschicht auf der Zylinderoberfläche vorhanden und der sog. Entwicklungselektrodeneffekt in entsprechendem Maße reduziert, se daß sich die Rand- bzw. Kantenwirkung entfalten kann und dadurch die Randbereiche des Bildes intensiv entwickelt werden.

Auf die das elektrostatisclie Ladungsbild tragende

Oberfläche wird somit an den ersten und dem zv/siten Entwicklungs-

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abschnitt jeweils eine unterschiedliche Entwicklungswirkung ausgeübt, so daß sich die bei diesen unterschiedlichen Entwicklungen ergebenden Tonerschichten auf dem gleichen Teil des Bildes überlagern, was zu einer besseren Wiedergabe von HaIbtonbildern sowie zu einer klaren und scharfen Widergabe der Außenlinien des Bildes führt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung läßt sich die vorstehend genannte Aufgabe auch lösen, indem die Anordnungsfolge des ersten und des zweiten Entwicklungsabschnitts umgekehrt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. 15

Es zeigen:

Fig. 1 (A) ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der elektrischen Ladungsmenge und der aufgebrachten Tonermenqe veranschaulicht,

Fig. ·] (B) ein Schaubild, das die Beziehung

zwischen der Dichte des Vorlagenbildes und der Dichte des Kopiebildes veranschaulicht, 25

Fig. 2 einen Aufriß, der wesentliche Teile eines elektrophötographischen Kopiergerätes veranschaulicht, bei dem die Entwicklereinrichtung Verwendung findet, 30

Fig. 3 (A) eine Querschnittsansicht einer ersten

Ausführungsform der Entwicklereinrichtung

Fig. 3 (B) eine Querschnittsansicht, die die von

5 einer ersten und zweiten Einrichtung zur

Erzeugung von Magnetfeldern bei der Entwicklereinrichtung gemäß Fig. 3 (A) erzeugten Magnetflüsse deutlicher veranschaulicht,

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Fig. 4 bis 7 Querschnittsansichten

weiterer Ausführungsformen der Entwicklungseinrichtung, und

Fig. 8 (A) bis 8 (D) schematische Darstellungen der Aufbringung von Tonerschichten in dem Entwicklungsteil der Entwicklungseinrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik.

Anhand der Fig. 1 (A) und 1 (B) soll zunächst die Beziehung zwischen dem Vorlagenbild und dem Kopiebild während der Bildwiedergabe mittels einer Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtung 15des Standes der Technik beschrieben werden. Die Relation zwischen der Ladungsmenge des elektrostatischen Ladungsbildes auf einer zu entwickelnden Oberfläche und der gemäß dem Verfahren des Standes der Technik darauf aufgebrachten Menge an Entwicklertoner wird in Fig. 1 (A) durch die Linie a bezeichnet. Wie der Figur zu entnehmen ist, weisen die Ladungsmenge und die aufgebrachte Tonermenge eine proportionale Beziehung zueinander auf. Wenn diese Beziehung in Form einer Gegenüberstellung der Vorlagenbilddichte D und der Kopiebilddichte D als Kennlinie des Kopiebildes in der in Fig. 1 (B) dargestellten Weise aufgetragen wird, ist ersichtlich, daß der Wert D bei einem vorgegebenen Wert der Vorlagenbilddichte D einen Sättigungszustand erreicht. In dem Bereich des Bildes,das die vorgegebene oder eine größere Dichte aufweist, kann daher ein getöntes EiId nicht langer identifiziert bzw. wahrgenommen werden. Dies zeigt, daß sich die Kopiebilddichte D nach einer Aufbringung von einer oder zwei Tonerschichten auf das Bildempfangsmaterial nicht mehr ändert, und zwar auch dann nicht, wenn weitere Tonerschichten aufgebracht werden, so daß ein solches Kopiebild den visuellen Eindruck eines sehr hart getönten Bildes vermittelt. Um diesen Eindruck des Bildes weicher zu gestalten, muß die aufgebrachte Tonermenge einer Kennlinie entsprechen, wie sie durch die Linie b in Fig. (A) dargestellt ist, wobei dies jedoch den Nachteil mit sich bringt, daß die Reproduzierbarkeit der Bildzeichen reduziert wird.

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Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der das Auftreten der vorstehend beschriebenen Nachteile verhindernden Entwicklungseinrichtung im Zusammenhang mit ihrer Verwendung bei einem elektrophotographischen Kopiergerät der Bildübertragungsart. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 ein trommeiförmiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das aus einer Isolierschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer leitenden Trägerschicht besteht. Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials wird von einem Primärkoronaentlader 2 gleichmäßig auf jede gewünschte Polarität aufgeladen und dann mittels einer Einrichtung 3 zur gleichzeitigen Erzielung einer Sekundärkoronaentladung und Zuführung von Bildlicht gleichzeitig einer Gleichstrom-Koronaentladung entgegengesetzter Polarität zu der Primärladung oder Wechselstromkoronaentladung sowie dem Bildlicht ausgesetzt.

Falls erforderlich, kann sodann die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mittels einer Gesamtbelichtungseinrichtung 4 einer Gesamtbelichtung unterworfen werden, um auf diese Weise ein elektrostatisches Ladungsbild hohen Kontrastes auszubilden.

^Das elektrostatische Ladungsbild wird sodann durch eins Entwicklungseinrichtung 5 gemäß der Erfindung zu einem sichtbaren Bild entwickelt, das auf ein Bildempfangsmaterial P unter der Einwirkung eines von einem Übertragungskoronalader 6 gebildeten Übertragungsfeldes übertragen wird. Das Bildempfangsmaterial P wird sodann von der Aufzeichnungstrommel getrennt, wonach es zur Eixierung des übertragenen Bildes mittels einer Fixierwalze 7 erwärmt wird,

Nach der Bildübertragung werden die an der Aufzeichnungstronunel haftender^ nicht übertragenen Tonerpartikel von dieser mittels eines in einer Reinigungseinrichtung 8 befindlichen Reinigungsblattes abgeschabt,woraufhin die abgeschabten Tonerpartikel mittels einer Förderschraube 10 zu einem axialen Ende der Aufzeichnungstrommel transportiert und durch einen mit diesem Ende der Aufzeichnungstrommel in Verbindung stehenden Toner-Wiedergewinnungskanal 11 hindurchgeführt werden und in der Entwicklungseinrichtung 5 für eine erneute Verwendung zur Verfügung stehen * g_ür Verhinderung eines ZusaKonenbackens

? 5? Π Ο 5 1 O

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oder Klumpens des Toners in dem Wiedergewinnungskanal 11 ist ein Klopf teil 12 (aus nachgiebigem bzw. federndem Material) an dem Kanal befestigt, während ein Antriebsstift 13 für das Klopfteil an dem erwähnten Ende der Aufzeichnungstrommel befestigt ist, so daß der nicht übertragene Toner durch die mittels des Antriebsstiftes und des Klopfteiles erzielte Vibrationsv/irkung in die Entwicklungseinrichtung geleitet und dort einer Wiederverwendung zugeführt werden kann.

IQ Der Entwickler weist magnetische Trägernartikel wie

etwa Eisenpulver und durch Reibungselektrizität aufgeladene Tonerpartikel auf.

Zur Feststellung der Tonerkonzentration in dem Eiitv/ickler ist innerhalb der Entwicklungseinrichtung eine Tonerkonzentrationsdetektoreinrichtung angeordnet,die durch Anwendung des auf der Erfassung einer Träger-Toner-Durchbruchsspannunapänderung beruhenden bekannten Verfahrens die Entwicklungskapazität des Entwicklers mißt, über das Nachweissignal der Tonerkonzentrationsdetektoreinrichtuna wird Ergänzungsentwickler von einem Vorratsbehälter 14 zu geeigneten Zeiten zugeführt. Der Ergänzungsentwickler enthält 4O bis 50 Ggw.-% Trägermaterial,wobei das durch die Zufuhr des Ergänzungsentwicklers verstärkte Trägermaterial in der Entwicklungsein- richtung aus dieser zur Entladung überfließt. Bei einem solchen Verfahren befinden sich das in dam Ergänzungsentwickler enthaltene frische Trägermaterial und das in der Entwicklungseinrichtung vorhandene alte Trägermaterial ständig in einem Mischzustand, se aaß die Bildwiedergabe während eines langen Zeitraums stabil und gleichmäßig fortgeführt werden kann. Außerdem ist die beschriebene Entwicklungseinrichtung mit einer neuartigen Einrichtung zur Verhinderung einer Zerstreuung des Toners ausgestattet, durch die das Erfordernis der Anbringung eines Sauggebläses und eines Tonerfilters entfällt, die bei den üblichen Kopiergeräten mit Trockenentwicklung zur Wiedergewinnung verstreuter Tonerpartikel unerlässlich sind, und dies ermöglicht wiederum die Konstruktion

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eines Kopiergerätes mit Trockenentwicklung.

Nachstehend soll nun der Aufbau der in Fig. 3 (A) im Querschnitt dargestellten Ausführungsform der Entwicklungseinrichtung im einzelnen beschrieben werden.

Rei der durch die Fig. 3 (A) und 3 (B) veranschaulichten Ausführungsform handelt es sich um eine Entwicklereinrichtung, bei der zwei Laufbüchsen bzw. Zylinder derart angeordnet sind, daß sie einem trommelförmigen elektrostatischen Ladungsbildträger, der nachstehend vereinfacht als Aufzeichnungsmaterial bezeichnet ist, gegenüberliegen und zwar innerhalb einer Zone, in der die Drehbewegung des Aufzeichnungsmaterials abwärts gerichtet ist, um auf diese Weise das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche elektrostatische Ladungsbild zu entwickeln.

In Fig. 3,in der das das^el^ek^trostatiscne Ladungsbild tragende Aufzeichnungsmaterial 1 sich in Richtung des Pfeiles und in dem Entwicklungsabschnitt- drehend dargestellt ist, sind zwei nichtmagnetische Zylinder 22 A und 22 B derart angeordnet, daß sie in geringem Abstand zueinander eine Drehbewegung in der gleichen Richtung wie das Aufzeichnungsmaterial 1 ausführen können. Die Zylinder werden von einer bekannten Antriebseinrichtung in Drehung versetzt, und zwar mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die sich von derjenigen des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials unterscheidet. Die beiden Zylinder umschließen stationäre Magneteinrichtungen 23 A und 2 3B, die unterschiedlich magnetisiert sind.

Zunächst soll die Magnetpolanordnung der ersten Magneteinrichtung 23A beschrieben werden. Die dargestellte Magneteinrichtung 23A ist als Magnetwalze ausgebildet, die Magnetpole N₂, S₀ und N aufweist, welche zueinander einen gleichen Winkelabstand aufweisen und nahe der Oberfläche der Magnetwalze angeordnet sind. Der Magnetpol N, liegt der Oberr fläche des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials 1 am nächsten.

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Die zweite Magneteinrichtung 23B ist als Magnetwalze ausgebildet, die die dargestellten vier Magnetpole aufweist. Die Magnetpole N- und S.. dienen zum Hochpumpen und zur Förderung von Entwickler. Die Magnetpole S, und S. sind Entwicklungsmagnetpole, die einen vorgegebenen Winkelabstand von demjenigen Punkt aufweisen, bei dem diese Magnetwalze den geringsten Abstand zu der Oberfläche des das elektrostatische Ladungsbild enthaltenden Aufzeichnungsmaterials aufweist. Die Entwicklungsmagnetpole S- und E₄ gleicher Polarität sind derart gewählt, daß sie die entgegengesetzte Polarität des Entwicklungsmagnetpols N₃ der ersten Magneteinrichtung aufweisen.

Mit der Bezugszahl 25 ist innerhalb des Gehäuses 5a der Entwicklungseinrichtung befindlicher Entwickler bezeichnet, der aus einem Gemisch des vorstehend beschriebenen magnetischen Trägermaterials und Entwicklungstoner besteht. Das Gehäuse umschließt außerdem zwei Schrauben 26A und 26B zum Umrühren des Entwicklers 25 in der Drehrichtung des Zylinders, ein Blatt 30 zur Steuerung der Dicke, des auf die Oberfläche des Zylinders 23B hochgepumpten Entwicklers auf einen vorgegebenen Wert, ein Reinigunasblatt 31 zur Entfernung jeglichen restlichen Entwicklers von der Zylinderoberfläche nach der Entwicklung, eine Kammer 27 zur Aufnahme von Ergänzungsentwickler und eine in dem unteren Öffnungsteil der Kammer 27 angeordnete Nachfüllwalze 28. Mit der Drehbewegung dieser Walze 28 fällt in einem in der Oberfläche der Walze 28 vorgesehenen konkaven Teil enthaltener Entwickler in eine Entwicklerkammer 29 innerhalb des Gehäuses 5a, in der die Schrauben angeordnet sind, wodurch der Entwickler ergänzt wird.

Der Zylinder 22A und die Magneteinrichtung 23A bilden zusammen einen ersten Entwicklungsabschnitt, während der Zylinder 22B und die Magneteinrichtung 23B zusammen einen zweiten Entwicklungsabschnitt darstellen.

Der Entwicklungsvorgang in der vorstehend beschriebenen Entwicklungseinrichtung soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 (B)

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beschrieben werden.

Die Zylinder 22A und 22B beginnen sich synchron mit der Drehbewegung des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials zu drehen. Mit der Drehbewegung dieser Zylinder wird Entwickler auf die Oberfläche des Zylinders 22B durch die Magnetkraft des Poles N₁ der Magneteinrichtung 23B, dessen Magnetfluß in Fig. 3 (B) dargestellt ist, aufgebracht. Der derart aufgebrachte Entwickler wird durch die Magnetkräfte des Poles N₁ und des darüberliegenden Poles S₁, deren Magnetflüsse ebenfalls in Fig. 3 (B) dargestellt sind, zu der Oberfläche des Zylinders 22B gezogen und erreicht die Position des Pols S₁, während die Aufbringungsmenge von der Entwicklersteuerplatte 30 gleichmäßig gesteuert wird. Nach Passieren der Posititon des Pols S₁ wird der Entwickler durch die Magnetkraft des Pols N₂ der in Fig. 3 (B) dargestellten Magneteinrichtung 22A in Richtung des Zylinders 22A gezogen. Der auf diese Weise zu dem Zylinder 22A gewanderte Entwickler rückt über den Zylinder 22A mit dessen Drehbewegung von der Position des Pols S₂ zu der Position des Pols N unter der Einwirkung der Magnetkraft des Pols S₂ vor. An der Position des Pols N₃ wird das magnetische Trägermaterial unter der Einwirkung der Magnetkraft des in Fig. 3 (B) dargestellten Pols N, aufgerichtet, wodurch sich eine Magnetbürste zur Entwicklung des elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 bildet. An der Posititon des Pols N, wird somit das das Ladungsbild enthaltende Aufzeichnungsmaterial 1 einer Entwicklung unterworfen, die ähnlich der üblichen Magnetbürsten-Entwicklung verläuft, so daß ein äußerst harmonisches sichtbares PiId mit einem minimalen Rand-bzw. Kanteneffekt gebildet wird. Der aufgerichtete Entwickler wird in Richtung des Zylinders 22 B weiterbewegt, wobei er mit der Drehbewegung des Zylinders 22A wieder ruhig zusammenfällt. Bei Annäherung an den Zylinder 22B wird der Entwickler auf dem Zylinder 22A aus dem von dem Pol N_ gebildeten Magnetfeld befreit und von der Magnetkraft des anderen Pols S, der in Fig. 3 (B) dargestellten Magneteinrichtung 23B angezogen, so daß

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er in Richtung des Zylinders 22B wandert. Durch die Einwirkung der Magnetkraft des Magnetpols S bildet der auf dem Zylinder 22B befindliche Entwickler erneut eine Magnetbürste an der Position des Pols S₃, so daß das elektrostatische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 entwickelt wird. Da der Magnetpol S₄ nahe dem die gleiche Polarität aufweisenden Magnetpol S₃ unterhalb desselben angeordnet ist, bestehen zwischen den beiden Magnetpolen S-, und £. magnetische Abstoßfelder, v/ie dies in Fig. 3 (E) ■ dargestellt ist. Der mit der Drehbewegung des Zylinders 22B wandernde Entwickler bildet somit an der Position des Pols S- eine Eürste und passiert sodann die Abstoßfelder. Zu diesem Zeitpunkt hat der Entwickler auf dem Zylinder 22E keine Zeit, in seiner magnetischen Bürstenstellung an der Position des Pols S- zusammenzufallen und springt aufgrund der Wirkung der Abstoßfelder in Richtung des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials. Nachdem der Entwickler auf diese Weise die Oberfläche de's Zylinders 23B verlassen hat, entwickelt er durch das Zusammenwirken der Zentrifugalkraft, der Schwerkraft und der Trägheitskraft des Zylinders 22B und des Magnetfeldes des darunterliegenden Magnetpols ε. das elektrostatische Ladungsbild des Aufzeichnungsmaterials in einer der sog. Pulverwolken-Entwicklung oder der Kaskaden-Entwicklung ähnlichen Weise. Sodann bildet der durch die Magnetkraft des Magnetpols S. verstreute Entwickler wieder auf dem Zylinder 22B eine Magnetbürste und entwickelt das elektrostatische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial. An der Entwicklungsstation, an der die Magnetpole gleicher Polarität der Magneteinrichtung 23B angeordnet sind, tritt somit nicht nur die vorteilhafte Wirkung des üblichen Magnetbürsten-Entwicklungsverfahrens sondern auch die vorteilhafte Wirkung des Kaskaden- oder des Pulverwolken-Entwicklungsverfahrens in der beschriebenen Weise auf, d.h., es läßt sich auch die vorteilhafte Wirkung des Rand- bzw. Kanteneffektes erzielen. Nach Passieren der Entwicklungsstation wird der Entwickler von dem Zylinder 22B mittels eines Schabers 31 abgeschabt, der an einer unter Einwirkung schwächerer Magnetkräfte stehenden Stelle angeordnet ist, woraufhin der Transport des Entwicklers und der

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Entwicklungsprozeß erneut wiederholt werden. Bei dem beschriebenen Entwicklungsverfahren kann auch das Trägermaterial des Entwicklers in Abhängigkeit von der Abgabe des Entwicklers zwischen den Zylindern und dem Zustand oder der Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder gedreht werden, so daß auch bei einem Verbrauch des Toners im ersten Entwicklungsabschnitt der Entwickler in geeigneter Weise bewegt werden kann, bevor er den zweiten Entwicklungsabschnitt erreicht.

2^0 Bei der Entwicklungseinrichtung gemäß der vorstehend

beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Entwicklung zufälligerweise unter Zuführung des Entwicklers zwischen die parallelen Zylinder. Wenn daher der Entwickler auf dem Zylinder vormagnetisiert oder zu einer Seite hin verschoben ist, oder

■Lg während der Zuführung oder der Aufrichtung abfällt, können die sich ergebenden Magnetbürsten unregelmäßig ausgebildet werden und unerwünschterweise eine ungleichmäßige Entwicklung zur Folge haben. Die richtige Zuführung des Entwicklers zwischen die Zylinder läßt sich jedoch durch-geeignete Wahl des Abstandes zwischen den Zylindern und der Anordnung der Pole darin erzielen. Bei der Aufrichtung, bei der die Magnetbürste von dem einzelnen Magnetpol des ersten Entwicklungsabschnittes gebildet wird, ist der Entwickler kaum vormagnetisiert, während er bei der Ausbildung der Magnetbürsten durch eine Vielzahl von Magnetpolen gleicher Polarität wie im Falle des zweiten Entwicklungsabschnittes dazu neigt, aufgrund der starken magnetischen Abstoßfelder Pulverform anzunehmen und den Zylinder zu verlassen, wodurch ggf. eine Vormagnetisierung des Entwicklers verursacht wird. Aus diesem Grunde führt bei der vorstehend beschriebenen Entwicklungseinrichtung mit dem starke Abstoßfelder erzeugenden zweiten Entwicklungsabschnitt eine nahe bei dem ersten Entwicklungsabschnitt mit dem einzelnen Entwicklungsmagnetpol erfolgende Anordnung des zweiten Entwicklungsabschnitts zu einem guten Ergebnis. Wenn die Abstoßfeider des zweiten Entwicklungsabschnittes schwach sind, können der erste und der zweite Entwicklungsabschnitt in umgekehrter Reihenfolge angeordnet werden, wobei hinsichtlich der Transportrichtung des Entwicklers das vertikale oder seitliche

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Hindurchtreten des Entwicklers durch die Abstoßfelder einen ruhigen, gleichmäßigen Fluß des Entwicklers ergeben kann.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Magneten pole des zweiten Entwicklungsabschnitts in derjenigen Richtung angeordnet sind, in der der Entwickler von der auf ihn einwirkenden 8chwerkraft und der sich aus der Drehbewegung des Zylinders ergebenden Zentrifugalkraft und Trägkeitskraft vorwärtsbewegt wird, oder zumindest an solchen Stellen, daß der Entwickler horizontal vorwärtsbewegt wird, so daß ein ruhiger gleichmäßiger Transport des Entwicklers ermöglicht wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die Zylinder bzw. Laufbüchsen zylindrische Bauelemente aus einem nichtmagnetischen Material wie etwa einer Aluminiumlegierung, einem Kunststoff bzw. Kunstharz o.dgl.. Die die Magnetpole bildende Magneteinrichtung kann erhalten werden, indem magnetisiertes Magnetmaterial oder stabähnliche Magnete an festen Bauteilen mi£ nach außen weisenden Magnetpolen befestigt v/erden oder kann aus einer Einrichtung bestehen, die auf elektrischem Wege Magnetkräfte erzeugt. Der elektrostatische Ladungsbildträger bzw. das elektrostatische Bildaufzeichnungsmaterial kann ein übliches Aufzeichnungsmaterial für die Elektrophotographie oder ein zylindrisches Zwischenmaterial oder Blattmaterial sein, auf das ein elektrostatisches Ladungsbild übertragbar ist oder das ein auf andere Weise gebildetes Ladungsbild trägt.

Beispiele für die Oberflächenflußdichten der Magnetpole bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 (A) und 3 (B) sind nachstehend wiedergegeben:
30

^N1	800	oder	800	Gauß
^S1	800	oder	800	Il
^£3	650			Il
^S4	650			Il
^N2	800			Il
^S2	800		Il
^N3	800		Il

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Der Abstand zwischen den Zylindern 22A und 22B ist hinsichtlich solcher Faktoren wie der Intensität der Oberflächenflußdichte eines jeden Pols und der Umfangsgeschwindigkeit der Zylinder variabel, sollte jedoch in der Größenordnung von 1 bis 5 mm liegen und vorzugsweise die Größenordnung von 2 mm auf v/eisen. Weiterhin sollte die Umf angsgeschwindigkeit des den ersten Entwicklungsabschnitt bildenden Zylinders und des den zweiten Entwicklungsabschnitt bildenden Zylinders unter dem Gesichtspunkt der Tonerzufuhr vorzugsweise höher als diejenige des das elektrostatische Ladungsbild tragenden AufZeichnungsmaterials sein und vorzugsweise einen ungefähr 20% höheren Betrag als diese auf v/eisen.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der der Ausführungsform gemäß Fig. 3 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind der erste und der zweite Entwicklungsabschnitt in seitlicher Parallelbeziehung zueinander angeordnet. Mit den Bezugszeicheri 32A und 32B sind Laufbüchsen bzw. Zylinder bezeichnet, die in Pfeilrichtung, d.h., in der gleichen Richtung wie der elektrostatische Ladungsbildträger bzw. das Aufzeichnungsmaterial drehbar sind, während die Bezugszeichen 33Λ und 33B stationäre Magneteinrichtungen bezeichnen, die die dargestellten Magnetpole aufweisen, welche im wesentlichen den Magneteinrichtungen 23A und 23B entsprechen. Der Zylinder 32A und die Magneteinrichtung 33A bilden zusammen einen ersten Entwicklungsabschnitt, während der Zylinder 32B und die Magneteinrichtung 33E zusammen einen zweiten Entwicklungsabschnitt darstellen. Bei der Entwicklungseinrichtung gemäß Fig. 4 bildet der zu dem Zylinder 32A hingezogene Entwickler an der Position des einzelnen Entwicklungspols N-, eine Magnetbürste und bewirkt dadurch die erste Entwicklung. Danach wandert der Entwickler durch die Wirkung der Magnetkraft der Magneteinrichtung 33B zu dem parallel angeordneten Zylinder 32E und die durch die Abstoßfelder der Magnetpole S-S erzielbare Entwicklung findet an der Entwicklungsstellung statt, wonach der Entwickler von dem Zylinder 32B abfällt. Eine derartige seitliche Parallelan-

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Ordnung des ersten und des zweiten Entwicklungsabschnitts ist somit ebenfalls möglich.

In Fig. 5 ist eine Ausgestaltung der Ausführungsform gemäß Fig. 4 dargestellt, bei der ein Entwickleraufnahmeteil, der relativ keinen Bezug zu der Umlaufbewegung des Entwicklers aufweist, derart in dem Umlaufweg des Entwicklers angeordnet ist, daß bei einer von den beiden Zylindern durchgeführten raschen Entwicklung eine längere Lebensdauer des Entwicklers gewährleistet wird.

Mit dem Bezugszeichen 5a ist das Gehäuse der Entwicklungseinrichtung bezeichnet, dessen Inneres mittels einer Trennplatte 42 in eine Magnetbürstenkammer 43 und eine Speicherkammer 44 unterteilt ist. Mit den Eezugszahlen 33A¹, 33B¹ und 4 6 sind mehrpolige stab- oder stangenförmige Magnete bezeichnet, die parallel zueinander fest innerhalb der Magnetbürstenkammer 43 angeordnet sind. Mit den Bezugszeichen 32A¹, 32B¹ und 45 sind nichtmagnetische Laufbüchsen bzw. Zylinder bezeichnet, die jeweils die Magneten 33A¹, 33B¹ bzw. 46 umgeben. Die Zylinder 32A¹, 32B¹ und 45 sind um ihre jeweils zugehörigen Magneten in Richtung der Pfeile a, b bzw. c mittels einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung drehbar, die für die Entwicklungseinrichtung vorgesehen ist. Durch die Bezugszahl 51 gekennzeichnete Magnetbürsten werden von dem durch die Durchdringungskräfte der Pole der Magneten 46, 33A', 33B¹ angezogenen und um die Zylinder 45', 32A¹, 32B¹ herum zusammenlaufenden Entwickler gebildet und in Berührung mit der Oberfläche des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichungsmaterials 1 zur Sichtbarmachung des Ladungsbildes gebracht.

Der Magnet 33A weist einen einzelnen Pol N. an der Entwicklungszone auf und wirkt mit dem Zylinder 32A¹ zur Bildung eines ersten Entwicklungsabschnittes zusammen, wie vorstehend bereits erwähnt. Der Magnet 33B¹ weist ein Paar

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identischer Pole S. und S^ mit entgegengesetzter Polarität zu derjenigen des vorstehend beschriebenen einzelnen Magnetpols auf und wirkt mit dem Zylinder 32B zur Bildung eines zweiten Entwicklungsabschnitts zusammen, wie ebenfalls bereits erwähnt wurde. Der dritte Zylinder 45 und sein zugehöriger Magnet 46 bilden zusammen eine Einrichtung, die dem ersten Entwicklungsabschnitt von unten Entwickler zuführt.

-Die in dem ersten und dem zweiten Entwicklungsabschnitt stattfindenden Entwicklungsvorgänge ähneln denjenigen, die bereits vorstehend in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 4 beschrieben worden sind und brauchen daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Mit den Bezugszeichen 26A¹ und 26B¹ sind Pvührglieder wie etwa Schrauben o.dgl. zum Umrühren des Entwicklers bezeichnet. Diese Rührgl.leder sind in der Nähe des Magneten 46 angeordnet und in dem Entwickler am Boden des Gehäuses 5a eingebettet, so daß sie den den Zylinder 32B¹■verlassenden und aufgrund der Schwerkraftwirkung herabfallenden Entwickler umrühren und den auf diese VJeise bereits verwendeten Entwickler mit dem am Boden des Gehäuses 5a befindlichen Entwickler mischen können. Mit der Bezugszahl 40 ist ein Blatt zur Steuerung der auf den Zylinder -45 aufgebrachten Entwickler schicht bezeichnet.

Die Speicherkammer 44 weist eine in der Nähe des Zylinders 32B¹ angeordnete Öffnung 44a auf, über die die Magnetbürste an dem Zylinder 32B¹ einfließen kann, sowie eine Öffnung 44b in der Nähe des Rührgliedes 26A¹, durch die der Entwickler von der Speicherkammer 44 in die Magnetbürstenkammer 4 3 fließen kann. Innerhalb der Speicherkammer 44 ist eine Förderwelle 55 zum Drehen eines drehbaren Bauteils angeordnet, das den Entwickler innerhalb der Speicherkammer umrühren und den umgerührten Entwickler in die Magnetbürstenkammer 4 3 fördern kann. An der Förderwelle 55 sind Rührflügel 56 und 57 befestigt, die den Entwickler aus dem Inneren der Speicherkammer 44 in die Magnetbürstunkammer 43 transportieren können, wenn die Förderwelle mit einer bestimmten geringen Geschwindigkeit in Richtung

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des Pfeiles d gedreht wird. Axial an der Förderwelle 55 sind eine Vielzahl derartiger Rührflügel 56 und 57 angebracht, die den Entwickler gleichmäßig fördern und umrühren.

Die Anzahl der Umdrehungen der Förderwelle 55 wird von der effektiven Lebensdauer des verwendeten Entwicklers sowie dem Volumen der Entwicklungseinrichtung und der Speichervorrichtung bestimmt.

;Lq Bei ihrer Bewegung kann die Magnetbürste an dem Zylinder 32B¹ ständig dicht an der öffnung 44a nahe dem Zylinder 32E¹ in der Speicherkammer 44 auftreten, so daß ein Entwicklervolumen, das gleich dem von der Speicherkammer 44 in die Magnetbürstenkammer 4 3 geförderten Entwicklervolumen ist, in die

^5 Speicherkammer 44 abfließen kann. Dies gewährleistet das Vorhandensein einer vorgegebenen Entwicklermenge in der Speicherkammer 44 und ermöglicht den Zu- und Abfluß des Entwicklers aus dieser Kammer alleine über die Drehbewegung der Förderwelle 55. Dementsprechend kann ein Entwicklervolumen, das gleich dem

2Q von der Speicherkammer dem Reservoirteil der Entwicklungseinrichtung zugeführten Entwicklervolumen ist, in die Speicherkammer fließen, so daß ständig ein konstantes Volumen des Entwicklers in der Speicherkammer aufrechterhalten wird.

In dem Reservoirteil der Entwicklungseinrichtung ist das Volumen des Entwicklers ebenfalls jederzeit konstant, um stabile Entwicklungsbedingungen zu gewährleisten.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, 3Q bei der ein erster Entwicklungsabschnitt innerhalb eines Gehäuses 5b und unabhängig davon ein zweiter Entwicklungsabschnitt in einem Gehäuse 5c angeordnet sind. Mit den Bezugszeichen 64A und 64B sind Zylinder bezeichnet, während die Eezugszeichen 65A und 65B Magneteinrichtungen mit den dargestellten Magnetpolen und die Bezugszeichen 66A und 66B Rühreinrichtungen bezeichnen. In Bezug auf das in Richtung

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des Pfeiles drehbare Aufzeichnungsmaterial 1 für das elektrostatische Ladungsbild bilden der Zylinder 64A und die Magneteinrichtung 65A zusammen einen zweiten Entwicklungsabschnitt der magnetische Abstoßfelder erzeugt, während der Zylinder 64B und die Magneteinrichtung 65B zusammen einen ersten Entwicklungsabschnitt mit einem einzelnen Magnetpol an der Entwicklungsposition bilden. Eine derartige Anordnung, bei der die Entwicklerzufuhr zu dem Zylinder unabhängig innerhalb einer jeden Entwicklungseinrichtung durchführbar ist, ermöglicht dem zweiten Entwicklungsabschnitt ebenfalls eine Entwicklung des Ladungsbildes. Auch kann eine Vielzahl solcher zweiter Entwicklungsabschnitte vergesehen sein, ohne daß die Gefahr einer unregelmäßigen Entwicklung aufgrund einer Vormagnetisierung des Entwicklers besteht.

In Fig. 7 ist eine Ausgestaltung der Ausführungsform

gemäß Fig. 6 dargestellt, bei-der der erste und der zweite Entwicklungsabschnitt dicht beieinander angeordnet sind, ohne daß die Trennwand zwischen ihnen·vorgesehen ist, wobei die beiden Entwicklungsabschnitte innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses 5a angeordnet sind.

Ein Zylinder 65A¹ und eine Magneteinrichtung 64A¹, die darin vorgesehen sind, entsprechen in ihrem Aufbau vollständig dem Zylinder 22B und der Magneteinrichtung 23B gemäß Fig. 3 (A). Gleichermaßen entsprechen ein Zylinder 64B¹ und eine Magneteinrichtung B¹, die darin angeordnet sind, hinsichtlich ihres Aufbaus vollständig dem Zylinder 64B¹ und der Magneteinrichtung 6^5B' gemäß Fig. 3 (A). Die den Bauteilen gemäß Fig.

(A) entsprechenden weiteren Bauelemente dieser Ausführungsform v/eisen die gleichen Bezugszeichen auf und brauchen nicht erneut beschrieben zu werden.

Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Zylinder 65A¹ und 64B¹ derart angeordnet, daß sie dem sich nach unten drehenden Teil der das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungstrommel 1 gegenüberliegen und in der gleichen

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Richtung wie die Aufzeichnungstrommel 1 drehbar sind. Die Umlaufgeschwindigkeit der beiden Zlyinder soll vorzugsweise ungefähr 20% höher als die Umfangsgeschwindigkeit der Aufzeichnungstrommel 1 sein, damit eine ausreichende Entwicklerzufuhr sichergestellt wird. Auch soll der Abstand zv/ischen den beiden Zylindern vorzugsweise so klein wie möglich sein und etwa 2 mm betragen.

Zur Beschreibung des Aufbringungsmaßes des Entwicklers auf die Oberfläche des das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterials bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sei nun auf die Fig. 8 (A) bis 8 (D) eingegangen. In diesen Figuren ist die Art der Entwicklung eines elektrostatischen Ladungsbildes einer Polarität veranschaulicht.

in dem linken Figurenteil sind die Tonerschichten dargestellt, die auf die entwickelte Oberfläche aufgebracht werden, wenn das darauf befindliche elektrostatische Ladungsbild dem ersten Zylinder gegenüberliegt, während im rechten Figurenteil die Tonerschichten dargestellt sind,- die auf die entwickelte Oberfläche aufgebracht werden, wenn das darauf befindliche elektrostatische Ladungsbild dem zweiten Zylinder gegenüberliegt.

Zunächst ist in Fig. 8 (A) das Ergebnis einer mittels der Entwicklungseinrichtung gemäß den Fig. 3 (A), 4 oder 5 durchgeührten Entwicklung dargestellt. Wie der Fig. zu entnehmen ist, wird die das elektrostatische Ladungsbild tragende Oberfläche zunächst durch die Magneteinrichtung mit einem einzigen Magnetpol an der Entwicklungsposition und dem diese Magneteinrichtung umgebenden Zylinder der Magnetbürsten-Ent~ wicklung unterworfen. Diese Magnetbürste entsteht in aufgerichteter Form über dem Magnetpol und bewirkt eine Entwicklung bei einem Feldzustand, bei dem elektrische Kraftlinien senkrecht zwischen dem Eisenpulver-Trägermaterial auf der Zylinderoberflächenseite und den (in Fig. 8 durch - bezeichneten) elektrostatischen Ladungen des elektrostatischen Bildes verlaufen, so daß das Auftreten des Entwicklungselektrodeneffektes in vollem Umfang gewährleistet ist und sich Toner-

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partikel der entgegengesetzten Polarität auf den elektrostatischen Ladungen niederschlagen. Empirisch wurde ermittelt, daß der derart aufgebrachte Toner eine bis drei oder vier Schichten bildet. Diese zuerst gebildeten Tonerschichten sind auf der linken Seite von Fig. 8 (A) schemafeisch dargestellt. Wie der Fig. zu entnehmen ist, verlaufen die elektrischen Kraftlinien in dem Randbereich des elektrostatischen Ladungsbildes nicht senkrecht sondern gekrümmt, so daß sich der Tonerniederschlag in einem etwas inaktiven Zustand befindet.

Daraufhin findet die zweite Entwicklung durch den dem das elektrostatische Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsmaterial in der in den Fig. 3 (A), 4 oder 5 dargestellten Weise gegenüberliegenden zweiten Entwicklungszylinder statt. Wie bereits erwähnt, wird diese Entwicklung unter Verwendung von Entwickler durchgeführt, der durch die von den beiden Magnetpolen gleicher Polarität gebildeten magnetischen Abstoßfelder in die Pulverwolkenphase gebracht worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird daher das Eisenpulver-Trägermaterial von der Zylinderoberfläche abgestoßen und schwebt in der Luft, so daß es im wesentlichen nicht als Entwicklungselektrode wirkt und dementsprechend der Rand- bzw. Kanteneffekt in ausgeprägter Weise auftritt. Als Ergebnis wird auf der entwickelten Oberfläche, die den bereits im ersten Entwicklungsabschnitt niedergeschlagenen Toner enthält, eine Entwicklung mit einem verstärkten oder hervorgehobenen Randteil des Bildes erhalten, das heißt ein Tonerniederschlag, wie er auf der rechten Seite von Fig. 8(A) dargestellt ist.

An der entwickelten Oberfläche tritt somit nach Durchlaufen des ersten und des zweiten Entwicklungsabschnitts am Randteil des Bildes eine im ersten Entwicklungsabschnitt erhaltene inaktive bzw. träge Entwicklung auf (d.h., eine hinsichtlich der Randschärfe geringere Entwicklung), während im zw_eiter Entwicklungsabschnitt der Randteil des Bildes durqh den Kanteneffekt verstärkt hervorgehoben wird und somit durch

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die Vereinigung dieser beiden unterschiedlichen Entwicklungsarten ein ausreichender Tonerniederschlag sowohl im Randteil als auch im Mittelteil des Bildes erhalten wird, was sich hinsichtlich einer raschen Entwicklung vorteilhaft auswirkt.

In Fig. 8 (B) ist das Ergebnis einer unter Verwendung

der Ausführungsform gemäß Fig. 6 oder 7 durchgeführten Entwicklung dargestellt. In diesem Falle wird mit der ersten Entwicklung ein verstärkter Rand- bzw. Kan.teneffekt aufgrund der durch die magnetischen Abstoßfelder bewirkten Pulverwolken-Entwicklung erhalten, so daß gemäß der Darstellung auf der linken Seite von Fig. 8 (B) der Randteil des Bildes verstärkt hervorgehoben ist, während die anderen Bildteile einschließließlich des Mittelteils einen geringeren Tonerniederschlag aufweisen. Daraufhin bewirkt die unter Verwendung des einzelnen Magnetpols durchgeführte zweite Entwicklung einen stärkeren Tonerniederschlag auf denjenigen Bildteilen, die im Laufe der ersten Entwicklung den geringeren Tonerniederschlag erhalten haben. Die beiden Entwicklungsarten bewirken somit gemeinsam eine klare, deutliche Bildwiedergabe, die in zufriedenstellender Weise bei einer schnellen Entwicklung Anwendung finden kann.

In den Fig. 8 (C) und 8 (D) sind zum Vergleich Entwicklungsergebnisse des Standes der Technik oder einige vor Einführung der Erfindung empirisch erhaltene Entwicklungsergebnisse dargestellt. Fig. 8 (C) veranschaulicht ein Beispiel, bei dem zwei Zylinder verwendet wurden, die sich beide in gegenüberliegender Anordnung zu der Entwicklungsposition befanden und jeweils einen einzelnen Magnetpol aufwiesen. (Der größte Teil des Standes der Technik bezieht sich auf diese Bauart.) Wie der Fig. zu entnehmen ist, wird die inaktive bzw. träge Entwicklung des Bildrandbereiches lediglich verstärkt, jedoch nicht verbessert, und zwar auch nicht durch die nach der ersten Entwicklung durchgeführte zweite Entwicklung. Der Tonerniederschlag im Randbereich war somit sehr gering, so daß das entwickelte Bild sehr dünn war und eine mangelhafte Klarheit und Schärfe aufwies und somit eine Kopie geringer Qualität darstellte.

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Fig. 8 (D) bezieht sich auf einen Fall, bei dem zwei Zylinder Verwendung fanden, die zwei Magnetpole gleicher Polarität zur Ausbildung von magnetischen Abstoßfeldern in den Zylindern aufwiesen. In diesem Falle bewirkte sowohl die erste als auch die zweite Entwicklung einen verstärkten Rand- bzw. Kanteneffekt, so daß sich der Toner zwar im Randbereich des Bildes jedoch kaum an den anderen Bildteilen einschließlich des Mittelteils niederschlug, was zu einem hinsichtlich des visuellen Eindrucks sehr unvollständigen Kopiebild führte, das sich nicht für eine rasche Entwicklung eignet.

Bei der vorstehend beschriebenen Entwicklungseinrichtung findet demgegenüber ein Entwicklungsverfahren Anwendung, bei dem ein qualitativer Unterschied zwischen der Entwicklungswirkung des ersten Entwicklungsabschnittes und derjenigen des zweiten Entwicklungsabschnitts erzielt und ein gemäß Fig. 8 (A) oder 8 (B) gestaltetes sichtbares Bild erhalten wird, bei dem die beiden Entwicklungsarten derart kombiniert bzw. vereinigt sind, daß sich die ihnen eigenen Nachteile gegenseitig kompensieren.

Die Anzahl der den ersten und den zweiten Entwicklungsabschnitt bildenden Laufbüchsen bzw. Zylinder ist nicht auf einen Zylinder für jeden Abschnitt wie bei den dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern eine größere Anzahl von Zylindern in dem ersten Entwicklungsabschnitt würde eine schnelle. Durchführung der Entwicklung mit den Merkmalen des üblichen Bürstenentwicklungsverfahrens ermöglichen, während eine größere Anzahl von Zylindern in dem zweiten Entwicklungsabschnitt eine schnelle Durchführung der Entwicklung mit den Merkmalen des Kaskaden- oder des Pulverwolken-Entwicklungsverfahrens ermöglichen würde.

Die Verwendung des ersten Entwicklungsabschnittes mit einem innerhalb eines Zylinders angeordneten und dem elektrostatischen Ladungsbild gegenüberliegenden einzelnen Magnetpol

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und des zweiten Entwicklungsabschnittes mit einer Vielzahl innerhalb eines Zylinders angeordneter und dem elektrostatischen Ladungsbild gegenüberliegender Magnetpole gleicher Polarität ermöglicht somit eine rasche Durchführung einer Entwicklung, die zu einem äußerst harmonischen Bild mit wesentlich größerer Bildschärfe führt. Im Gegensatz zu den bekannten Hochgeschwindigkeits-Entwicklungseinrichtungen, bei denen einfach eine Vielzahl erster Entwicklungsabschnitte oder eine Vielzahl zweiter Entwicklungsabschnitte vorgesehen ist, ermöglicht die vorgeschlagene Entwicklungseinrichtung eine dem Zustand eines elektrostatischen Ladungsbildes entsprechende Entwicklung, die durch geeignete Wahl der Positionen der Magnetpole, der Stärke des Magnetfeldes und der Anzahl von Laufbüchsen bzw. Zylinder für den ersten oder den zweiten Entwicklungsabschnitt sehr schnell durchführbar ist.

Es wird somit eine Einrichtung zur Entwicklung-elektrostatischer Ladungsbilder mit einem magnetischen Trägerpartikel und durch Reibungselektrizität aufgeladene Tonerpartikel aufweisenden Entwicklergemisch vorgeschlagen, die einen Behälter für das Entwicklergemisch, eine Einrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern und eine die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung umgebende Auftragungs- bzw. Aufbringungseinrichtung aufweist, wobei eine Einrichtung zur Ausbildung von Magnetbürsten in dem Behälter vorgesehen ist und auf eine zu entwickelnde Oberfläche im wesentlichen gleichmäßig Tonerpartikel aufbringt und eine Einrichtung zur Bildung einer Tonerpulverwolke im Abstand zu der Magnetbürsten-Ausbildungseinrichtung angeordnet ist und auf die gleiche Oberfläche unter Ausnutzung der Rand- bzw. Kantenwirkung des Tonerpulvers Tonerpartikel aufbringt.

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Claims

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Dipl.-Ghem. G. Bühling

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Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 Rfiunchen 2

Tel.: (0 89) 53 96 53 Telex: 5-24345 tipat cable: Germaniapatent München

5. Januar 1978 B 8654

Canon-case CFO1497-GP665

Patentansprüche

1. Finrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder mit einem magnetische Trägerpartikel und durch Reibungselektrizität aufgeladene Tonerpartikel aufweisenden Entwicklergenasch, mit einem Behälter für das Entwicklergemisch, einer Einrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern und einer die Einrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern umgebenden Aufbringungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung {22A, 23A; 32A, 33A; 32A^: , 33A¹; 64B, 6 5B¹; 64E", 65B⁵} zur Bildung einer Magnetbürste in dem Behälter (5j angeordnet ist und auf eine zu entwickelnde Oberfläche im wesentlichen gleichmäßig Tonerpartikel aufbringt, und daß eine Einrichtung (22B, 23B? 32E, 33B? 32B'_f 33Β';64Λ, 65A; 64A^!, 65A'} zur Bildung einer Toner-Pulverwolke im Abstand zu der Einrichtung zur Bildung einer Magnetbürste angeordnet ist und unter Ausnutzung der Randwirkung des Toner-Pulvers Tonerpartikel auf dis gleiche Oberfläche aufbringt, die für die Entwicklung mittels der Magnetbürste vorgesehen ist,

2. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung mittels der Magnetbürste und die Entwicklung mittels der Toner-Pulverwolke aufeinanderfolgend durchgeführt wird*

3. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2_s

dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung mittels der Magnetbürste zuerst erfolgt und sodann die Entwicklung mittels der Toner-Pulverwolke sur Ausbildung eines gleichmäßig entwickelten

Dresdner SmS ί^οηΐίιεπί Kto. 5339 B44 Postschsck (München) Kto. G70-<5S-C04

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Bildes durch rf a führt wird.

4. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung mittels der Toner-Pulverwolke zuerst erfolgt und sodann die Entwicklung mittels der Magnetbürste zur Ausbilduncr eines gleichmäßig entwickelten Bildes durchgeführt wird.

5. Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche

I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung einer Magnetbürste eine erste zylindrische Aufbringungsvorrichtung (22A,32A_r 32A', 64B, 64B¹} auf v/eist, die einen ersten Magneten (23Λ, 33A, 33A^f, 65B. 65B¹) mit einem einzelnen Magnetpol an einer Entwicklungsposition umgibt, und daß die Einrichtung zur Bildung einer Toner-Pulverwalke eine zv/eite zylindrische Aufbringungsvorrichtung (22B, 32B, 32B'f 64A, 65A¹) aufweist, die einen zweiten. Magneten (23B_f 33B, 33B^r, 65A, 64A¹) mit zumindest zwei irr Abstand zueinander an der Entwicklungsposition

angeordneten identischen Magnetpolen umgibt. 20

6.Entwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung einer Magnetbürste und die Einrichtung zur Bildung einer Toner-Pulverwolke parallel zueinander und in Bezug auf die zu entwickelnde Oberfläche horizontal angeordnet sind.

7. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung einer Magnetbürste an der Entwicklungsposition derart nach unten bewegbar ist, daß die Schwerkraft die magnetische Feldkraft zum Richten des EntwicklergemischeE auf die zu entwickelnde Oberfläche unterstützt.

3, Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch 5 gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung einer Toner-Puiverwolke an der Entwicklungsposition derart nach unten be-

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■wegbar ist, daß die Schwerkraft die Abstoßkraft des aiagnatischen Feldes zwischen den beiden identischen Magnetpolen sum Richten des Entwicklergemisches auf die zn entwickelnde Oberfläche unterstützt.

Q9828/091Q