DE69929754T2

DE69929754T2 - Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69929754T2
Application number: DE69929754T
Authority: DE
Inventors: Koichi Ohta-ku Suwa; Keiji Ohta-ku Okano; Masahiro Ohta-ku Yoshida; Hideki Ohta-ku Matsumoto; Satoshi Ohta-ku Sunahara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: DE69929754D1; KR20000029276A; EP0996039B1; CN1258026A; CN1132063C; US6226464B1; EP0996039A3; EP0996039A2; KR100340655B1

Description

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

Versuchsumgebung: Temperatur 23°C, Feuchtigkeit 60%
Prozessgeschwindigkeit des Bilderzeugungsgeräts (lichtempfindlichen Trommel 111): 80 mm/s
Durchmesser des Antennenelements 108: 2,0 mm
Abstand zwischen dem unteren Abschnitt des Antennenelements 108 und der Drehmitte des Rührelements 130: 6,0 mm
Durchmesser der Drehortskurve des Rührelements 130: 6,5 mm
Drehgeschwindigkeit des Rührelements 130: 35 U/min
Position (a) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1: eine Position außerhalb des Bereichs X, die weiter als die Tangente C2 von der Entwicklungshülse 105 entfernt ist
Position (b) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1: eine Position innerhalb des Bereichs X, die nahe der Tangente C2 ist
Position (c) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1: eine Position innerhalb des Bereichs X, die nahe der Tangente C1 ist
Position (d) der Vorderkante 1a des Teilungselements 1: eine Position außerhalb des Bereichs X, die näher als die Tangente C1 zu der Entwicklungshülse 105 ist

(Versuchsverfahren)

1. Während die Höhe der unteren Vorderkante des Teilungselements 1 verändert wird, werden zuerst 10 Blätter eines unausgefüllten Druckbilds mit den zugehörigen Positionen in dem Entwicklungsgerät 8 ausgegeben. Dies wird gemacht, da die Menge feiner Partikel in der Nähe der Entwicklungshülse 105 vergrößert ist, um die Dichte außergewöhnlich niedrig zu machen.
2. Ein festen Bild wird auf ein Blatt ausgegeben, um die Bilddichte zu messen. Dies wird gemacht, um die Wirkung auf die anfängliche niedrige Dichte zu bestätigen. Die Messung der Dichte wurde mit einem (bei Macbeth Co. hergestellten) Macbeth Reflektions-Dichtemesser gemacht.
3. Nachdem wieder das Bild mit unausgefüllte Streifen auf 10 Blätter ausgegeben wurde, wird eine Tonerprobe an die Entwicklungshülse 105 entnommen und die Menge feiner Partikel in der Tonerprobe wird gemessen. Dies wird gemacht, da die Wirkung auf der Grundlage der Menge feiner Partikel beurteilt wird, die direkt die niedrige Dichte verursacht. Die Messung des Durchmessers der Tonerpartikel unter Verwendung eines (bei Coulter Electronics, Inc. hergestellten) Coulter Multilizer ist derartig, dass die Partikel, die den Durchmesser von 3,2 μm oder kleiner haben, als feine Partikel beurteilt werden und der Anteil der feinen Partikel zu den gesamten Partikeln berechnet wird. In dem Toner, der in diesem Versuch aufgebracht wird, war der Gehalt der feinen Partikel mit einem Durchmesser von 3,2 μm oder kleiner zu dem Zeitpunkt der Herstellung ungefähr 13%.
4. Danach werden 30 Blätter eines festen Bilds ausgegeben, um das Vorliegen/Ausbleiben des Auftretens des Verblassens und den Grad des Verblassens von der Probe zu beurteilen.

Die Ergebnisse des vorstehend beschriebenen Versuchs sind in 17 dargestellt.
Aus der Figur ersichtlich ist, der Zusammenhang zwischen der zugehörigen Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und der Dichte, dass die Wirkungen bei beiden Positionen (a) und (b) groß und im Wesentlichen gleich zueinander sind. Ferner ist die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 bei den Positionen (a) und (b) nahe dem Gehalt feiner Partikel zu dem Zeitpunkt der Herstellung von ungefähr 13%. Bei der Position (c) wird, obwohl die Dichte etwa so viel niedriger ist, wie sich die Menge feiner Partikel vergrößert, die Wirkung herausgefunden. Bei der Position (d) sind die Dichte und die Menge feiner Partikel gleich mit denen der Referenz und eine Verbesserung bei der anfänglichen niedrigen Dichte kann nicht erhalten werden.
Der Zusammenhang zwischen den zugehörigen Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und dem Verblassen ist, dass ein Verblassen bei der Position (a) auftritt, aber kein Verblassen bei den Positionen (b), (c) und (d) auftritt.
Anschließend wurde die Tonerzirkulation bei den zugehörigen Positionen (a), (b), (c) und (d) beobachtet.
Die Tonerzirkulation bei der Position (a) besteht aus, wie in 4A gezeigt ist, einer großen Zirkulation, bei der der Toner in der angegebenen Reihenfolge der Pfeile 301, 302 und 303 in einem Raum 310 zirkuliert, der von dem Teilungselement 1 zu der Seite der Entwicklungshülse 105 hin definiert ist, und einer kleinen Zirkulation 305, bei der der Toner von dem Raum 310 in Richtung eines Raums 311 fließt. Ferner wird, da die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei der Position a mit Bezug auf die Tangente C2 an der hinteren Seite (rechten Seite von 2) des Entwicklungsbehälters 104 angeordnet ist, verhindert, dass der Toner in einen Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 einfließt, wie durch den Pfeil 5 in 14B angezeigt ist. Als Ergebnis wurde herausgefunden, dass verhindert wird, dass sich die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 vergrößert. Jedoch wird, da ein Öffnungsbereich des Teilungselements klein ist, das den Raum 311 an der Seite des Rührelements 7 mit dem Raum 310 verbindet, der Toner nicht ausreichend von dem Rührelement 7 in Richtung des Rührelements 130 in der Richtung eines Pfeils 304 überbracht, wobei als Ergebnis davon herausgefunden wurde, dass die Tonerzufuhr nicht zur rechten Zeit ist, wenn das feste Bild durchgehend gedruckt wird, wodurch ein Ausblassen erzeugt wird.
Um ein Ausblassen zu verhindern, ist es notwendig, dass der Reihe nach ausreichend Toner von dem Rührelement 7 in Richtung des Rührelements 130 überbracht wird. Um dies zu erreichen, muss der Toner innerhalb der Drehortskurve des Rührelements 130 überbracht werden. Es wird bevorzugt, dass die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 mit Bezug auf die Tangente C2 der Drehortskurve des Rührelements 130 zumindest an der Seite der Entwicklungshülse 105 angeordnet ist, wobei es möglich ist, den Toner von dem Rührelement 7 zu dem Rührelement 130 zu überbringen. In anderen Worten ist der Grund, weswegen ein Ausblassen bei der Position (a) auftritt der, dass die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 die von dem Rührelement 7 an das Rührelement 130 zugeführte Tonermenge reduziert, das heißt, die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 ist mit Bezug auf die Tangente C2 an der hinteren Seite des Entwicklungsbehälters 105 angeordnet.
Die Tonerzirkulation bei der Position (b) besteht aus, wie in 4B gezeigt ist, einem durch den Pfeil 303 angezeigten Fluss, in dem der Toner von dem Pfeil 301 in Richtung des Pfeils 302 zirkuliert und danach zu der Seite des Rührelements 130 im Inneren des Raums 310 fließt, und einem anderen durch den Pfeil 305 angezeigten Fluss, in dem der Toner in Richtung des Raums 311 fließt. Ferner, da die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei der Position b innerhalb des Bereichs X ist, ist der Tonerfluss in dem Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 außerordentlich unterdrückt, wie durch den Pfeil 5 von 14B angezeigt ist. Aus diesem Grund wurde es herausgefunden, dass, da der Toner nicht mehr von dem Raum 311 zugeführt ist, wie bei der Position (b) ähnlich der Position (a) erforderlich ist, verhindert wird, dass sich die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 vergrößert. Zusätzlich wurde es herausgefunden, dass, da die Position der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 mit Bezug auf die Tangente C2 an der Seite der Entwicklungshülse 105 besteht, der Toner in der Richtung des Pfeils 304 von dem Raum 311 zu dem Raum 310 ausreichend zugeführt ist und der Toner auf die Entwicklungshülse 105 ausreichend zugeführt werden kann, selbst während das feste Bild durchgehend gedruckt wird.
Die Tonerzirkulation bei der Position (c) ist in 4C gezeigt. Bei dieser Position ist der Toner verglichen mit der Position (b) geneigt, von dem oberen Abschnitt herunterzufallen. Des Weiteren wird, wenn ein Abstand zwischen dem Antennenelement 108 und dem Teilungselement 1 lang gemacht ist, ein durch den Pfeil 303 angezeigter Tonerfluss oder ein der durch den Pfeil 305 angezeigter Fluss, in denen der Toner von dem Raum 310 in Richtung des Raums 311 zirkuliert, mehr verteilt und abgeschwächt als der bei der Position (b). Als Ergebnis wurde es herausgefunden, dass die Wirkung des Unterdrückens des Einfließen des Toners abgeschwächt ist und die Tonerzufuhr von dem Raum 311 ein wenig vergrößert wird, so dass sich die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 ein etwas mehr als die bei der Position (b) vergrößert.
Die Tonerzirkulation bei der Position (d) ist in 4D gezeigt. Bei dieser Position vergrößert sich der durch den Pfeil 5 angezeigten Tonerfluss in dem Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130, da der Toner geneigt ist, mehr als bei der Position (c) herunterzufallen, wobei die durch die Pfeile 305 und 303 angezeigten Flüsse, die die Unterdrückungswirkung des Einfließen des Toners vorsehen, weiter abgeschwächt werden, wobei sich der durch den Pfeil 5 angezeigte Tonerfluss in dem Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 vergrößert. Als Ergebnis wurde es herausgefunden, dass die Tonerzufuhr von dem Raum 311 vergrößert wird und die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 auch vergrößert wird.
Jedoch wurde bei der Position (d) herausgefunden, dass der Toner von dem Raum 311 zu dem Raum 310 in der Richtung des Pfeils 304 ausreichend zugeführt ist, und dass selbst bei dem durchgehenden Drucken des festen Bilds der Toner ausreichend auf die Entwicklungshülse 105 zugeführt werden kann.
Auf der Grundlage der vorstehenden Untersuchungsergebnisse kann das Entwicklungsgerät ohne Probleme in einer derartigen Weise strukturiert werden, dass das Teilungselement 1 sich abwärts des oberen Abschnitts des Entwicklungsbehälters 104 befindet und die Position der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 innerhalb des Bereichs X angeordnet ist, der zwischen der Tangente C1 und der Tangente C2 eingefügt ist. Als Ergebnis kann unterdrückt werden, dass eine große Tonermenge in den Raum zwischen dem Antennenelement 108 und dem Rührelement 130 einfließt, wobei verhindert werden kann, dass sich die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 vergrößert, wobei die anfängliche niedrige Dichte verbessert wird und der Toner zu der Entwicklungshülse 105 ausreichend zugeführt wird.
Ferner kann als Ergebnis des Ausführens eines Druckertests, der das Entwicklungsgerät 8 verwendet, in dem die Vorderkante 1a des Teilungselements 1 bei der Position (b) ist, bis der unausgefüllte Streifen auf einem Bild auftritt, das Drucken bei hoher Dichte ausgeführt werden, bis der Toner im Inneren des Entwicklungsbehälters 104 fast vollständig aufgebraucht ist. Weiter kann dauerhaft ein außerordentliches Bild erhalten werden, ohne dass ein nachteiliger Einfluss wie zum Beispiel ein Ausblassen auftritt, das den unausgefüllten Streifen auf einem Bild oder das Fehlen des Bilds verursacht.
Es sollte beachtet werden, dass dieses Ausführungsbeispiel ein Beispiel zeigt, in dem die optimale Struktur des Teilungselements 1 erhalten wird, wobei die vorliegende Erfindung nicht durch oder an diesem Ausführungsbeispiel in einem anderen Entwicklungssystem beschränkt ist und ein geeignetes Teilungselement für dieses System vorsehen kann.
Nachstehend ist ein weiteres Beispiel des Rührelements 7 mit Bezug auf die 19 und 20 beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Rührelement 7, wie in 19, 20A und 20B gezeigt ist, aus einer starren Stange 7a, die die Drehmitte hat, die parallel zu der Drehmitte der Entwicklungshülse 105 ist, und einem elastischen Blatt (Entwicklerträgerelement) 7b hergestellt, dessen Grundkantenabschnitt A an der starren Stange 7a befestigt und dessen Vorderkantenabschnitt B ein freies Ende ist. Die anderen Strukturen als die des Rührelements 7 sind mit denen identisch, die vorstehend beschrieben sind.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Teilungselement 1 von dem oberen Abschnitt des Entwicklungsbehälters 104 an der Seite der Entwicklungshülse 105 im Inneren des Entwicklungsbehälters 104 schräg nach unten angeordnet. Wenn die Tonermenge in einem anfänglichen Zustand groß ist, wird verhindert, dass eine große Tonermenge aufgrund der synergistischen Wirkung des Teilungselements 1 und des ersten Rührelements 7 in die Nähe der Entwicklungshülse 105 fließt, das die Tonerüberbringungsleistung schwächt. Dies ist das maßgebliche Merkmal dieses Ausführungsbeispiels.
Vorausgesetzt, dass das elastische Blatt 7b als das Rührelement 7 verwendet ist, aus PET (Polyethylentherephtalat) hergestellt ist und eine Stärke von 100 μm hat, der Durchmesser des Drehortskurvenkreises 35,0 mm ist und die Drehgeschwindigkeit des Rührelements 7 10 U/min ist, wurde ein Versuch mit den vorstehend beschriebenen Versuchsbedingungen und dem Versuchsverfahren ausgeführt. Die Versuchsergebnisse sind in 21 dargestellt.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist der Zusammenhang zwischen der zugehörigen Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und der Dichte, dass die Wirkungen bei beiden Positionen (a) und (b) groß und im Wesentlichen gleich zueinander sind. Ferner ist die Menge feiner Partikel an der Entwicklungshülse 105 bei den Positionen (a) und (b) nahe dem Gehalt feiner Partikel zu dem Zeitpunkt der Herstellung von ungefähr 13%. Bei der Position (c) wird, obwohl die Dichte etwa so viel niedriger ist, wie sich die Menge feiner Partikel vergrößert, die Wirkung herausgefunden. Bei der Position (d) sind die Dichte und die Menge feiner Partikel nahe denen der Referenz, aber sind aufgrund der Wirkungsweise des Rührelements 7 höher als die der Referenz (einem Zustand, in dem kein Teilungselement vorhanden ist).
Der Zusammenhang zwischen den zugehörigen Positionen der Vorderkante 1a des Teilungselements 1 und dem Verblassen ist, dass ein Verblassen bei der Position (a) auftritt, aber kein Verblassen bei den Positionen (b), (c) und (d) auftritt.
Nachstehend sind die Wirkungsweisen und Wirkungen des Rührelements 7 ausführlicher beschrieben.
[Wirkungsweisen und Wirkungen des Rührelements 7]
19 ist eine Zeichnung, die die Details des Rührelements 7 zeigt. Bezogen auf die Figur ist der Grundkantenabschnitt A des elastischen Blatts 7b so strukturiert, um auf der starren Stange 7a befestigt zu sein, die als ein starrer Körper (Rührstützelement) 7a ausgebildet ist, und um sich mit einer Drehwelle zu drehen, die als Drehmitte in der Achse der starren Stange 7a vorgesehen ist.
20A und 20B sind Zeichnungen zum Erklären der Wirkungsweisen des Rührelements 7. 20A zeigt eine Erscheinung, bei der, da eine große Tonermenge (Entwicklermenge) 109 in einem anfänglichen Zustand mit dem Entwicklungsbehälter 109 aufgenommen ist, das elastische Blatt 7b bezüglich der Drehrichtung aufgrund einer Last von dem Toner im Inneren des Entwicklungsbehälters 104 so nach hinten gebogen ist, dass die Tonerzufuhr in Richtung der Seite der Entwicklungshülse 105 unterdrückt ist. Andererseits zeigt 20B eine Erscheinung, bei der, da die Last von dem Toner in einem Zustand reduziert ist, in dem der Toner 109 verringert ist, sich das elastische Blatt 7b im Wesentlichen in einen Ursprungszustand zurückkehrt, wodurch es möglich gemacht ist, dass der Toner an dem Bodenabschnitt des Entwicklungsbehälters 104 überbracht wird.
Obwohl die anfängliche Dichteerhöhungswirkung stärker ist als die Dicke des PET, das als das elastische Blatt verwendet ist, dünn ist, entsteht ein derartig nachteiliger Einfluss, dass der unausgefüllte Streifen des Bilds in einem letzten Verwendungszustand auftritt oder sich die zurückbleibende Tonermenge vergrößert. Von dem Gesichtspunkt der Gesamtleistung ist es geeigneter, dass das PET 100 μm dick ist.
Die vorstehende Beschreibung wurde als ein Beispiel gegeben, in dem PET als ein Material des elastischen Blatts 7b des Rührelements 7 eingesetzt ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch dies beschränkt. Im Wesentlichen kann die gleiche Wirkung erhalten werden, selbst wenn eine anderes Material eingesetzt ist, bei dem nur die Dicke so ausgewählt ist, um die gleichen elastischen Eigenschaften vorzusehen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels befindet sich darin, dass das Entwicklungsgerät, das in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, innerhalb eines einstückigen Kartuschenbehälters gemeinsam mit einer lichtempfindlichen Trommel, einem Reinigungsgerät und einer Aufladungswalze (Aufladungsgerät) angeordnet ist, um eine Prozesskartusche zu bilden, und wobei die Prozesskartusche lösbar an dem Hauptkörper des Geräts befestigt ist.
5 ist eine senkrechte Schnittansicht, die ein Beispiel einer Prozesskartusche PC zeigt und 6 ist eine senkrechte Schnittansicht, die ein Erscheinen (Bild) zeigt, bei dem die Prozesskartusche PC in dem Hauptkörper 101 des Geräts eines Bilderzeugungsgeräts eingebaut ist. In diesen Figuren sind die gleichen Strukturen wie die in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch identische Bezugszeichen bezeichnet und deren doppelte Beschreibung wird unterlassen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Entwicklungsgerät 8, eine lichtempfindliche Trommel 111, eine Reinigungsvorrichtung 112 und eine Aufladungswalze (Aufladungsgerät) 103 durch einen Kartuschenbehälter 6 gemeinsam einstückig ausgebildet, um eine Prozesskartusche PC zu bilden. Die Prozesskartusche PC ist so konstruiert, dass, wenn das Entwicklungsgerät 8 den ganzen Toner 109 verbraucht, die anderen Vorrichtungen, das heißt, die lichtempfindliche Trommel 111, die Aufladungswalze 103 und die Reinigungsvorrichtung 112 auch deren Standzeit im Wesentlichen zur gleichen Zeit beenden. Demgemäß, da ein Bild immer stabil während einer Dauer erhalten werden kann, in der der Toner innerhalb der Prozesskartusche PC vorhanden ist, und diese Geräte von einer einstückigen Bauart sind, gibt es dadurch Vorteile, dass diese Vorrichtungen leicht durch neue ersetzt werden können.
Wenn das Teilungselement 1, das in dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einer geeigneten Höhe in dem Entwicklungsgerät 8 im Inneren der Prozesskartusche PC angeordnet ist, ist ein derartiger Vorteil erhalten, dass eine stetige Dichte in dem anfänglichen Zustand zusätzlich zu dem inhärenten Vorteil der Prozesskartusche PC erhalten wird.
Die vorstehende Beschreibung ist als ein Beispiel der Prozesskartusche PC gegeben, in dem die zugehörigen Prozessanlagen im Wesentlichen aus der lichtempfindlichen Trommel 111, der Aufladungswalze 103, dem Entwicklungsgerät 8 und dem Reinigungsvorrichtung 112 bestehen und in dem Kartuschenbehälter 6 eingebaut sind. Die Prozesskartusche gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht durch oder an dieser Struktur beschränkt und es ist hinreichend, dass zumindest die lichtempfindliche Trommel 111, die als Bildträgerelement dient, und das Entwicklungsgerät 8 vorhanden sind. Es ist nicht erforderlich zu bemerken, dass das Rührelement, das in 19, 20A und 20B gezeigt ist, auch eingesetzt werden kann.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels befindet sich darin, dass als wirksame Einrichtung zum Beseitigen einer anfänglichen niedrigen Dichte in dem Fall, in dem das Entwicklungsgerät an sich so strukturiert ist, um an seinen Endabschnitten im Vergleich zu einem Mittenabschnitt in seiner längsverlaufenden Richtung von Anfang an dünn zu sein, die Höhe des Teilungselements, das an dem oberen Abschnitt des Entwicklungsbehälters angeordnet ist, zwischen den Endabschnitten und dem Mittenabschnitt in seiner längsverlaufenden Richtung verändert wird, wobei die Dichte an den Endabschnitten, die verhältnismäßig niedriger als die an dem Mittenabschnitt ist, erhöht wird, um die Dichte in der längsverlaufenden Richtung zu vergleichmäßigen.
Das Folgende ist ein Fall, in dem die Endabschnitte des Entwicklungsgeräts im Vergleich mit dem Mittenabschnitt dazu geneigt sind, dünn zu sein.
In dem Entwicklungsgerät, in dem die Entwicklungshülse 105, die lichtempfindliche Trommel 111 oder desgleichen, die in der Lage sind, ein A3 Blatt, ein LDR Blatt, etc. zu drucken, in der längsverlaufenden Richtung verlängert sind, gibt es einen Fall, in dem ein vorbestimmter Spalt zwischen der Entwicklungshülse 105 und der lichtempfindlichen Trommel 111 an ihrem Mittenabschnitt kürzer als an den Endabschnitten ist. In anderen Worten, bezogen auf 15, wenn die Walzen 209 an beiden Endabschnitten der Entwicklungshülse 105 in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 111 sind, ist das Gewicht des Entwicklungsgeräts an ihren beiden Enden gestützt. Aus diesem Grund wird der Mittenabschnitt der Entwicklungshülse 105, der nicht gestützt ist, in Richtung der Seite der lichtempfindlichen Trommel 111 gedrückt, weswegen verursacht wird, dass der Abstand zwischen dem Mittenabschnitt der Entwicklungshülse 105 und der lichtempfindlichen Trommel 111 im Vergleich zu den Endabschnitten der Entwicklungshülse 105 enger ist. Daher sind die Endabschnitte der Entwicklungshülse 105 verglichen mit ihrem Mittenabschnitt so festgelegt, dass die Intensität des elektrischen Felds klein ist, das durch Aufbringen einer Entwicklungsvorspannung erzeugt wird, und eine Differenz in der Intensität des elektrischen Felds zwischen den Endabschnitten und dem Mittenabschnitt in der anfänglichen Stufe erkennbar auftritt, in der die Entwicklungseigenschaft niedrig ist.
7 zeigt ein Entwicklungsgerät 408, das das Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ausführt. Bezogen auf die Figur sind die Komponenten, die in der Struktur mit diesen des vorstehenden herkömmlichen Beispiels und des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren doppelte Beschreibung wird unterlassen.
8 zeigt ein von der Richtung eines Pfeils A in 7 angesehenes Teilungselements 2. Bezogen auf 8 ist die Höhe des Teilungselements 2, das heißt, die Position der Vorderkante 2a des Teilungselements 2 in ihrer längsverlaufenden Richtung unterschiedlich. Dann ist in dem Zustand, in dem das Teilungselement 2 in dem Entwicklungsgerät 408 angeordnet ist, die Vorderkante 2a des Teilungselements 2 an seinen Endabschnitten bei der Position (b) in 2 angeordnet und die Vorderkante 2a des Teilungselements 2 ist an dem Mittenabschnitt bei der Position (c) in 2 angeordnet.
In dem Entwicklungsgerät 408, in dem das Teilungselement 2 angeordnet ist, wurde der gleiche Versuch wie der bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Bei der Untersuchung dieses Ausführungsbeispiels wurde die Dichte eines festen Bilds bei Positionen gemessen, die zu zwei Abschnitten des Endabschnitts und des Mittenabschnitts der Entwicklungshülse 105 in den längsverlaufenden Richtungen korrespondieren.
Die Ergebnisse sind in 18 gezeigt.
Bezogen auf 18 kann ein Bild einer ausreichenden hohen Dichte an dem Kantenabschnitt der Entwicklungshülse 105 aus der anfänglichen Stufe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Ferner ist der Mittenabschnitt der Entwicklungshülse 105 vorteilhaft für die Dichte, soweit der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklungshülse 105 an dem Mittenabschnitt normalerweise näher als der an den Kantenabschnitten ist, obwohl die Wirkung der Dichterhöhung an dem Mittenabschnitt nicht so hoch als die an den Endabschnitten ist. Aus diesem Grund kann die Dichte auf dem Bild in der längsverlaufenden Richtung des Teilungselements 2 vergleichmäßigt sein. In einem System, in dem eine Dichtedifferenz zwischen dem Mittenabschnitt und den Endabschnitten noch immer groß ist, kann eine Höhendifferenz zwischen dem Mittenabschnitt und den Endabschnitten des Teilungselements 2 weiter vergrößert werden. Ferner ist das Teilungselement nur an den Kantenabschnitten vorgesehen und die Dichte wird nur an den Endabschnitten erhöht, so dass die Dichte in der längsverlaufenden Richtung vergleichmäßigt werden kann. Zusätzlich ist die Höhe des Teilungselements an den Kantenabschnitten nicht auf die Position in diesem Ausführungsbeispiel beschränkt, aber kann bei einer geeigneten Position gemäß der Leistung des Entwicklungsgeräts sein, bevor das Teilungselement in dem Entwicklungsgerät vorgesehen ist.
Wie vorstehend gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wenn die Höhe des Teilungselements 2 zwischen dem Mittenabschnitt und den Endabschnitten in der längsverlaufenden Richtung unterschiedlich ausgeführt ist, kann die Dichte an dem zugehörigen Mittenabschnitt und den zugehörigen Endabschnitten des Teilungselements 2 in der anfänglichen Stufe geeignet erhöht werden, wodurch es möglich gemacht ist, die Dichte auf dem Bild in der längsverlaufenden Richtung des Teilungselements 2 zu vergleichmäßigen.

Claims

Entwicklungsgerät (8), das folgende Elemente aufweist: einen Entwicklerbehälter (104) mit einem Öffnungsabschnitt, um im Behälter einen Entwickler zu beinhalten; ein Entwicklerträgerelement (105), das drehbar bei dem Öffnungsabschnitt angeordnet ist, um den Entwickler zu tragen und zu fördern; ein Erfassungselement (108), das sich entlang einer längsverlaufenden Richtung des Entwicklerträgerelements innerhalb des Entwicklerbehälters erstreckt, um eine Menge von Entwickler innerhalb des Entwicklerbehälters zu erfassen, wobei das Erfassungselement über der Drehmitte des Entwicklerträgerelements angeordnet ist, wenn das Entwicklungsgerät in Betrieb ist; ein erstes Rührelement (130), das drehbar unterhalb des Erfassungselements angeordnet ist, um den Entwickler zu rühren, wenn das Entwicklungsgerät in Betrieb ist; ein zweites Rührelement (7), das weiter entfernt von dem Entwicklerträgerelement angeordnet ist als das erste Rührelement zum Rühren des Entwicklers; und ein Teilungselement (1), das sich von einem oberen und inneren Abschnitt des Entwicklerbehälters nach unten erstreckt, um den Innenraum des Entwicklerbehälters zu teilen; dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Entwicklungsgerät in Betrieb ist, eine Linie, die die Drehmitte (105a) des Entwicklerträgerelements (105) und den Schwerpunkt (G) des Entwicklers verbindet, wenn der Entwicklerbehälter (104) gefüllt ist, zwischen 5 und 70 Grad zu der Horizontalen geneigt ist, wobei der Schwerpunkt (G) sich schräg oberhalb der Drehmitte (105a) befindet, und eine erste Tangente (C1), die in einer vertikalen Richtung in Kontakt mit dem Erfassungselement (108) an der Öffnungsabschnittsseite ist, eine erste Tangente (C1) ist, und eine Tangente, die in einer vertikalen Richtung in Kontakt mit der Drehortskurve des ersten Rührelements an einer zu dem Öffnungsabschnitt gegenüberliegenden Seite ist, eine zweite Tangente (C2) ist, wobei die erste Tangente näher zu dem Öffnungsabschnitt als die zweite Tangente positioniert ist, wobei ein unteres Ende des Teilungselements zwischen der ersten Tangente (C1) und der zweiten Tangente (C2) positioniert ist, und eine unversperrte Öffnung zwischen dem unteren Ende des Teilungselements und einer Innenfläche des Entwicklungsbehälters vorgesehen ist.
Entwicklungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei ein oberes Ende des Teilungselements (1) näher zu der Öffnungsteilung als die erste Tangente (C1) angeordnet ist.
Entwicklungsgerät gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein Mittenabschnitt eines unteren Endes (2a) des Teilungselements (2) über beiden Endabschnitten von ihm in einer längsverlaufenden Richtung des Entwicklerträgerelements angeordnet ist.
Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei das zweite Rührelement (7) drehbar ist und eine Drehmitte des zweiten Rührelements über dem Erfassungselement (108) angeordnet ist.
Entwicklungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Rührelement ein biegbares Element hat, dessen Betrag der Biegung sich reduziert, wenn sich eine Entwicklermenge in dem Entwicklerbehälter (104) reduziert.
Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei das zweite Rührelement (7) eine starre Stange (7a) und ein elastisches Blatt (7b) umfasst, das durch die starre Stange gestützt ist.
Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei das Erfassungselement (108) eine Änderung von einem Betrag einer elektrostatischen Kapazität zwischen dem Erfassungselement (108) und dem Entwicklerträgerelements (105) erfasst.
Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, das ein Entwicklermaterial (109) beinhaltet, und wobei der massegemittelte Durchmesser eines Partikels des Entwicklers 7 μm oder weniger ist.
Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch, das ein Entwicklermaterial (109) beinhaltet, und wobei der Entwickler einen magnetischen Ein-Komponenten-Entwickler hat und das Entwicklungsgerät des Weiteren eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung (106) aufweist, die innerhalb des Entwicklerträgerelements (105) angeordnet ist, damit es dem Entwickler ermöglicht wird, an dem Entwicklerträgerelement (105) durch eine magnetische Kraft getragen zu werden.
Prozesskartusche (6), die lösbar an einem Hauptkörper eines Bilderzeugungsgeräts befestigt ist und ein Bildträgerelement (111), um ein Bild zu tragen, und ein Entwicklungsgerät gemäß irgendeinem vorangehenden Anspruch hat.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, das folgende Elemente aufweist: ein lichtempfindliches Element (11); eine Einrichtung (103, 102, 102a, 102b) zum Ausbilden eines latenten Bildes an dem lichtempfindlichen Element (111); und ein Entwicklungsgerät (8) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät in Kombination mit einer Prozesskartusche gemäß Anspruch 10.