DE3733115C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-OS 29 44 986) ist die zweite Entwicklungsvorspannung, die an die zweite Entwicklungsrolle angelegt wird, höher als die erste Entwicklungsvorspannung, die an die erste Entwicklungsrolle angelegt wird. Hierdurch soll verhindert werden, daß der von der ersten Entwicklungseinheit zugeführte und auf dem bewegbaren Bildträger haftende erste Entwickler von diesem teilweise entfernt wird und den Entwickler für die zweite Entwicklung verunreinigt, was zu einer Verringerung des Kontrastes des ersten entwickelten Bildes und auch zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des zweiten Entwicklers führen würde. Über die Art der verwendeten Vorspannung ist nichts gesagt.

Es ist auch bekannt (GB-20 30 478 A) in einer Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, die nur eine einzige Entwicklungseinheit aufweist, als Entwicklungsvorspannung eine Wechselspannung zu verwenden. Wenn eine Wechselspannung oder eine eine Wechselkomponente enthaltende Spannung als Entwicklungsvorspannung angelegt wird, kann eine bessere Wirksamkeit des Fliegens der Entwicklerteilchen erhalten werden als bei Verwendung lediglich einer Gleichspannung. Dies ergibt sich daraus, daß die Entwicklerteilchen beim Fliegen vibrieren bzw. sich hin- und herbewegen.

Wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 an die erste Entwicklungseinheitt eine Entwicklungsvorspannung in Form einer Wechselspannung angelegt, so besteht, wenn dann auch an die zweite Entwicklungseinheit eine Vorspannung in Form einer Wechselspannung angelegt wird, die Gefahr, daß Entwicklerteilchen von dem bewegbaren Bildträger in Richtung gegen die zweite Entwicklungseinheit fliegen und demgemäß den zweiten Entwickler verunreinigen. Dieser Nachteil könnte hier dadurch überwunden werden, daß als zweite Entwicklungsvorspannung eine Gleichspannung verwendet wird, weil mit einer solchen Spannung eine geringere Wirksamkeit des Fliegens der Entwicklerteilchen erzielt wird. Allerdings führt die Verwendung einer Gleichspannung als zweite Entwicklungsvorspannung zu dem Nachteil, daß sich eine Verschlechterung der Dichte des zweiten Bildes ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß die durch Verwendung einer Wechselspannung erzielbaren Vorteile erhalten und die dabei auftretenden Nachteile beseitigt und gleichzeitig klare Bilder mit ausreichender Dichte erhalten werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs 1.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird als Folge des größeren Durchmessers der zweiten Entwicklungsrolle und des ausgewählten Spaltes zwischen der zweiten Entwicklungsrolle und dem Bildträger in der zweiten Entwicklungseinheit die gleiche Menge an Entwickler zu dem Bildträger geliefert wie in der ersten Entwicklungseinheit, da der Flugbereich der Entwickler in der zweiten Entwicklungseinheit größer ist als derjenige der ersten Entwicklungseinheit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt, die eine Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Entwicklungsvorrichtung der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht einer Entwicklungseinheit der Entwicklungsvorrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen der Bilddichte und einem Spalt zwischen einer Entwicklungstrommel und einem lichtempfindlichen Körper dargestellt ist.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, in der das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Entwicklungstrommel und der Bilddichte dargestellt ist.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 ein Gehäuse einer Auf­ zeichnungsvorrichtung bezeichnet, die eine Entwicklungsvor­ richtung gemäß der Erfindung besitzt. Ein trommelartiger licht­ empfindlicher Körper 4 ist im wesentlichen an der Mitte des Gehäuses 2 vorgesehen und in einer Richtung drehbar, die durch einen Pfeil angegeben ist. Eine erste Aufladeeinrichtung 6, ein erster Oberflächenpotentialfühler 8, eine erste Entwick­ lungseinheit 10, eine zweite Aufladeeinrichtung 12, ein zwei­ ter Oberflächenpotentialfühler 14, eine zweite Entwicklungs­ einheit 16, eine Einrichtung 18 zum Erzeugen einer Aufladung vor der Übertragung, eine Übertragungs-Aufladeeinrichtung 20, eine Trenn-Aufladeeinrichtung 22, eine Reinigungseinrichtung 24 und eine Entladeeinrichtung 26 sind in der angegebenen Folge rund um den lichtempfindlichen Körper 4 in dessen Dreh­ richtung vorgesehen.

Eine Abtasteinheit 28 ist am oberenTeil des Gehäuses 2 vor­ gesehen. In der Abtasteinheit 28 wird Informationslicht von einem nicht dargestellten Informationslichterzeuger erzeugt, durch einen vieleckigen Spiegel 30 abgetastet und zu einer ersten und einer zweiten Belichtungsstellung 32 bzw. 34 an dem lichtempfindlichen Körper 4 über eine Mehrzahl von Spie­ geln 31 geführt. Die erste Stellung 32 befindet sich an dem lichtempfindlichen Körper 4 zwischen dem ersten Fühler 8 und der ersten Entwicklungseinheit 10, und die zweite Stellung 34 befindet sich an dem lichtempfindlichen Körper 4 zwischen dem zweiten Fühler 14 und der zweiten Entwicklungseinheit 16.

Eine obere Papierzufuhrkassette 36 und eine untere Papierzu­ fuhrkassette 38 sind an einem unteren Seitenteil des Gehäuses 2 angebracht. Ein Blatt P wird wahlweise aus der Kassette 36 oder der Kassette 38 zugeführt. Das Blatt P wird zwischen den lichtempfindlichen Körper 4, die Übertragungs-Aufladeeinrich­ tung 20 und die Trenn-Aufladeeinrichtung 22 geführt über einen Papierdetektor 40 und ein Paar von Registerrollen 42, und es wird weiterhin zu einem Papierabgabetrog 50 geführt, und zwar über ein Förderband 43, eine Fixiereinrichtung 44, einen Pa­ pierabgabeschalter 46 und ein Paar von Papierabgaberollen 48.

Wenn zweifarbiges Aufzeichnen durchgeführt werden soll, wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 4 gleichmäßig aufgeladen derart, daß sie eine Spannung von beispielsweise 600 V hat, und zwar mittels der ersten Aufladeeinrichtung 6, wonach das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers 4 von dem ersten Fühler 8 festgestellt wird. Danach wird die Fläche des lichtempfindlichen Körpers 4 an der ersten Stel­ lung oder Position 32 mit dem ersten Informationslicht La von der Abtasteinheit 28 belichtet. Als Ergebnis wird ein erstes elektrostatisches latentes Bild an dem lichtempfindlichen Körper 4 gebildet. Dieses erste latente Bild wird durch die erste Entwicklungseinheit 10 entwickelt, um ein erstes Toner­ bild zu schaffen. Dann wird die das erste Tonerbild tragende Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 4 durch die zweite Aufladeeinrichtung 12 so aufgeladen, daß sie eine Spannung von 1000 V trägt. Danach wird das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Körpers 4 durch den zweiten Fühler 14 fest­ gestellt, und dann wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 4 an der zweiten Stellung oder Position 34 mit zwei­ tem Informationslicht Lb von der Abtasteinheit 28 belichtet. Als Ergebnis wird an dem lichtempfindlichen Körper 4 ein zwei­ tes elektrostatisches latentes Bild geschaffen. Das zweite latente Bild wird von der zweiten Entwicklungseinheit 16 ent­ wickelt, um ein zweites Tonerbild zu schaffen. Dann wird die Oberfläche des lichtempfindlichen Körpers 4, welche das erste und das zweite Tonerbild trägt, mittels der Aufladeeinrichtung 18 zum Aufladen vor der Übertragung aufgeladen. Das erste und das zweite Tonerbild werden mittels der Übertragungs-Auflade­ einrichtung 20 gleichzeitig auf das Blatt P übertragen. Da­ nach wird das Blatt P durch die Trenn-Aufladeeinrichtung 22 von dem lichtempfindlichen Körper 4 getrennt und mittels des Bandes 43 zur Fixiereinrichtung 44 transportiert. Das erste und das zweite Tonerbild werden mittels der Fixiereinrichtung 44 auf dem Blatt P fixiert. Dann wird das Blatt P an den Trog 50 abgegeben.

Die Entwicklungsvorrichtung 52 mit der ersten und der zweiten Entwicklungseinheit 10 bzw. 16 wird nachstehend beschrieben.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, hat jede Entwicklungs­ einheit 10 bzw. 16 ein Gehäuse 54a bzw. 54b. Schwarzer nicht­ magnetischer Einkomponententoner 56a als Entwickler ist in dem Gehäuse 54a enthalten, und ein roter nichtmagnetischer Ein­ komponententoner 56b ist im Gehäuse 54b enthalten. Tonerrührer 58a und 58b, Tonerzufuhrrollen 60a und 60b und Entwicklungs­ trommeln 62a und 62b sind entsprechend in dem Gehäuse 54a bzw. 54b angeordnet. Die Entwicklungstrommeln 62a und 62b tragen die Schicht des betreffenden Toners 56a bzw. 56b an ihrer Ober­ fläche, so daß die Schichten der Toner 56a und 56b dem licht­ empfindlichen Körper 4 zugewandt sind und sie werden mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die im wesentlichen die gleiche ist wie diejenige des lichtempfindlichen Körpers 4. Der An­ trieb erfolgt durch einen Motor 64. Abstreifklingen 66a und 66b und Auffangklingen 68a und 68b sind ebenfalls in den Ge­ häusen 54a und 54b vorgesehen. Die Abstreifklingen bzw. Auf­ bringklingen 66a und 66b bringen die Toner 56a und 56b auf die Oberflächen der Entwicklungstrommeln 62a und 62b, und ihre oberen Enden sind von einem Halter 70a bzw. 70b gehalten, und ihr unteres Ende ist gegen die Oberfläche der Entwicklungs­ trommel 62a bzw. 62b gedrückt. Die Auffang- oder Wiederge­ winnungsklingen 68a und 68b fangen nicht benutzten Toner 56a und 56b von den Oberflächen der Entwicklungstrommeln 62a und 62b auf. Mit dem Bezugszeichen 72a und 72b sind Fühler bezeich­ net zum Feststellen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Toner 56a bzw. 56b.

Eine Entwicklungsvorspannung, die dadurch erhalten ist, daß einer Gleichvorspannung von 200 bis 400 V eine Wechselvor­ spannung von 1,4 bis 2,0 kV überlagert ist, ist zwischen der Entwicklungstrommel 62a der ersten Entwicklungseinheit 10 und dem lichtempfindlichen Körper 4 durch eine erste Vorspann­ energiequelle 74 angelegt. Andererseits ist eine Gleichvor­ spannung von 800 bis 1000 V zwischen der Entwicklungstrommel 62b der zweiten Entwicklungseinheit 16 und dem lichtempfind­ lichen Körper 4 mittels einer zweiten Vorspannenergiequelle 76 angelegt.

Der Durchmesser der Entwicklungstrommel 62b der zweiten Ent­ wicklungseinheit 16 ist größer als der Durchmesser der Ent­ wicklungstrommel 62a der ersten Entwicklungseinheit 10. Daher ist der Tonerflugbereich der Entwicklungstrommel 62b größer als derjenige der Entwicklungstrommel 62a. Beispielsweise beträgt der Durchmesser der Entwicklungstrommel 62b 38, 45 oder 50 mm, und der Durchmesser der Entwicklungstrommel 62a 30 mm. Vorbestimmte Spalte sind jeweils zwischen dem licht­ empfindlichen Körper 4 und der Entwicklungstrommel 62a, und zwischen dem lichtempfindlichen Körper 4 und der Entwicklungs­ trommel 62b vorgesehen. Die richtige Breite des eingestellten Spaltes, wenn die Gleichvorspannung als Entwicklungsvorspannung verwendet wird, ist unterschiedlich von der eingestellten Breite, wenn die Entwicklungsvorspannung erhalten ist, indem der Gleichvorspannung eine Wechselvorspannung überlagert wird. Wenn die Gleichvorspannung als die Entwicklungsvorspannung ver­ wendet wird, kann die richtige Breite des Spaltes vorzugsweise ausgewählt werden im Bereich von 50 bis 300 µm. Wenn als Ent­ wicklungsvorspannung die Gleichvorspannung mit der überlagerten Wechselvorspannung verwendet wird, kann die richtige Breite des Spaltes vorzugsweise im Bereich von 80 bis 500 µm ausge­ wählt sein. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Spaltbreite 150 µm, wenn die Gleichvorspannung verwendet wird, und die Spaltbreite beträgt 250 µm, wenn die Gleichvorspannung mit überlagerter Wechselvorspannung verwendet wird. Dies be­ deutet, daß die Spaltbreite zwischen der Entwicklungstrommel 62b und dem lichtempfindlichen Körper 4 150 µm beträgt, und daß die Spaltbreite zwischen der Entwicklungstrommel 62a und dem lichtempfindlichen Körper 4 250 µm beträgt.

Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Spaltbreite und der Bilddichte. Wenn die Spaltbreite abnimmt, erhöhen sich der Tonerflugbereich und die Bilddichte. Wenn die Gleichvorspan­ nung als Entwicklungsvorspannung verwendet wird, ist die To­ nerflugstrecke kurz und die Bilddichte gering im Vergleich zu dem Fall, in welchem als Entwicklungsvorspannung die Gleich­ vorspannung mit überlagerter Wechselvorspannung verwendet wird.

Während der Entwicklung werden Toner 56a und 56b den Entwick­ lungstrommeln 62a und 62b zugeführt durch Drehung der Zufuhr­ rollen 60a und 60b, wobei die Toner dann mittels der Aufbring­ klingen 66a und 66b zu je einer Schicht gebildet werden. Die Toner 56a und 56b werden durch Drehung der Entwicklungs­ trommeln 62a und 62b in eine Lage gebracht, in der sie den latenten Bildern auf dem lichtempfindlichen Körper zugewandt sind, und mittels der Entwicklungsvorspannung wird bewirkt, daß die Toner von den Entwicklungstrommeln 62a und 62b zum lichtempfindlichen Körper 4 fliegen.

Bei der obigen Ausführung ist, da die Entwicklungstrommel 62b einen Durchmesser von 38, 45 oder 50 mm hat, der größer ist als der Durchmesser von 30 mm der Entwicklungstrommel 62a, die Krümmung der Entwicklungstrommel 62b geringer. Daher ist der Oberflächenbereich der Entwicklungstrommel 62a, von wel­ chem die Tonerteilchen zum lichtempfindlichen Körper 4 flie­ gen, größer. Als Ergebnis ist die Menge an Tonerteilchen, die von der Entwicklungstrommel 62a zum lichtempfindlichen Körper 4 fliegt, größer, so daß ausreichende Bilddichte er­ halten wird.

Fig. 5 zeigt das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Entwicklungstrommel und der Bilddichte. Wenn der Durchmesser der Entwicklungstrommel zunimmt, wird die Bilddichte erhöht. In Fig. 5 stellt die Linie a einen Fall dar, in welchem der Spalt zwischen dem lichtempfindlichen Körper 4 und der Ent­ wicklungstrommel 150 µm beträgt (bei Verwendung nur der Gleichvorspannung), eine Linie b stellt einen Fall dar, in welchem der Spalt 200 µm beträgt (nur die Gleichvorspannung wird angelegt), und eine Linie c stellt einen Fall dar, in welchem der Spalt 250 µm beträgt (Entwicklungsvorspannung gebildet aus Gleichvorspannung und überlagerter Wechselvor­ spannung). Wenn der Durchmesser der Entwicklungstrommel 40 mm oder mehr beträgt, kann eine Bilddichte erhalten werden, die gleich der erhaltenen Bilddichte ist, wenn die Gleichvor­ spannung mit überlagerter Wechselvorspannung angelegt wird, indem eine richtige Spaltbreite ausgewählt wird, selbst wenn nur eine Gleichvorspannung angelegt wird.

Gemäß vorstehender Beschreibung ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Tonerflugbereich der Entwick­ lungstrommel 62b größer als derjenige der Entwicklunsgtrom­ mel 62a. Wenn daher die Wirksamkeit des Fliegens des Toners je Flächeneinheit der Entwicklungstrommel 62b geringer ist als diejenige der Entwicklungstrommel 62a, ist die Menge an Toner, die von der Entwicklungstrommel 62b zum lichtempfindlichen Körper 4 geliefert wird, die gleiche wie diejenige, die von der Entwicklungstrommel 62a zum lichtempfindlichen Körper geliefert wird. Als Ergebnis ist die Bilddichte der Entwick­ lung, die durch die Entwicklungstrommel 62b durchgeführt ist, die gleiche wie diejenige der Entwicklung, die von der Ent­ wicklungstrommel 62a durchgeführt ist, so daß ein gutes Bild erhalten werden kann.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes, welches an einem bewegbaren Bildträger (4) getragen ist, mit einer ersten Entwicklungseinrichtung (10) zum Aufbringen eines ersten Entwicklers (56a) auf das elektrostatische latente Bild, und mit einer zweiten Entwicklungseinrichtung (16) zum Aufbringen eines zweiten Entwicklers (56b) auf das elektrostatische latente Bild, wobei die erste Entwicklungseinheit (10) eine erste Entwicklungsrolle (62a), und die zweite Entwicklungseinheit (16) eine zweite Entwicklungsrolle (62b) aufweist, und eine Einrichtung (74, 76) vorgesehen ist zum Anlegen einer ersten Entwicklungsvorspannung zwischen dem Bildträger (4) und der ersten Entwicklungsrolle (62a), um den ersten Entwickler (56a) von der ersten Entwicklungsrolle (62a) auf den Bildträger (4) zu übertragen, und zum Anlegen einer zweiten Entwicklungsvorspannung zwischen dem Bildträger (4) und der zweiten Entwicklungsrolle (62b), um den zweiten Entwickler (56b) von der zweiten Entwicklungsrolle (62b) auf den Bildträger (4) zu übertragen, so daß der erste Entwickler (56a) und der zweite Entwickler (56b) an dem elektrostatischen latenten Bild überlappend angelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwicklungseinrichtung (62b) einen Durchmesser hat, der größer als der Durchmesser der ersten Entwicklungsrolle (62a) ist, die erste Entwicklungsvorspannung eine Wechselspannung enthält und die zweite Entwicklungsvorspannung eine Gleichvorspannung ist, und daß die erste Entwicklungsrolle (62a) dem Bildträger (4) über einen ersten Spalt zugewandt ist und die zweite Entwicklungsrolle (62b) dem Bildträger (4) über einen zweiten Spalt zugewandt ist, der kleiner als der erste Spalt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entwicklungsvorspannung dadurch erhalten ist, daß einer Gleichvorspannung eine Wechselvorspannung überlagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Entwicklungseinheit (16) in der Bewegungsrichtung des Bildträgers (4) hinter der ersten Entwicklungseinheit (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (4) eine drehbare lichtempfindliche Trommel ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der ersten und der zweiten Entwicklungseinrichtung (62a, 62b) gleich der Bewegungsgeschwindigkeit des Bildträgers (4) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Entwickler (56a) ein Toner einer ersten Farbe ist und der zweite Entwickler (56b) ein Toner einer zweiten Farbe ist, die von der ersten Farbe verschieden ist, und daß beide Toner nicht magnetisch sind.