DE3219990C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln elektrostatisch latenter Bilder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bisher wurde für Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtungen eine Anordnung vorgeschlagen, bei der eine Entwicklertrommel und/oder eine in der Entwicklertrommel aufgenommene Magnetwalze angetrieben werden, um ein auf der Oberfläche eines Trägerelementes für elektrostatisch latente Bilder ausgebildetes elektrostatisch latentes Bild durch ein Entwicklermaterial zu entwickeln, welches entlang der Umfangsfläche der Entwicklertrommel in Form einer Magnetbürste transportiert wird.

Bei der vorstehend beschriebenen bekannten Entwicklereinrichtung ist bereits ein System bekannt, bei dem die Magnetwalze angetrieben wird, um das Entwicklermaterial über die Entwicklertrommel zu transportieren und das Umrühren oder die Bewegung des Entwicklers in einen Entwicklerbereich zu verbessern, d. h. in einen Bereich, in dem die Umfangsfläche der Entwicklertrommel der Oberfläche des Trägerelementes für das elektrostatisch latente Bild am nächsten kommt. Ferner ist es bekannt, bei dem an die Entwicklerelektrode (diese Funktion wird hauptsächlich durch die Entwicklertrommel ausgeübt), eine Wechselstrom-Entwicklervorspannung angelegt wird, um die Entwicklereffizienz zu verbessern.

Ein Verfahren, bei dem die Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung einerseits eine drehbare Magnetwalze enthält und andererseits die Entwicklertrommel mit einer Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung beaufschlagt ist, ist aus der US 41 02 305 bekannt, wobei dieses bekannte Verfahren der Gattung des Patentanspruchs 1 entspricht.

Bei diesem bekannten Verfahren kann eine ungleichmäßige Entwicklung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, stattfinden, sofern nicht die Drehzahl der Magnetwalze größer als ein vorbestimmter Wert eingestellt ist und entsprechend sofern die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsspannung nicht größer als ein vorbestimmter Wert eingestellt ist.

In Verbindung mit dem Vorstehenden wurden Versuche durchgeführt, bei denen gleichzeitig beide vorstehend beschriebenen Systeme verwendet wurden, und es wurde herausgefunden, daß, im Gegensatz zur Erwartung, ungeachtet der Tatsache, daß die Drehzahl und die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsspannung größer als die vorbestimmten Werte, basierend auf den bereits beschriebenen Versuchen, eingestellt wurden, unregelmäßige oder ungleichmäßige Entwicklung mit dunklen und hellen Teilen in festen Abständen in der Bewegungsrichtung eines lichtempfindlichen Elementes oder Fotoaufnehmers (beispielsweise in Pfeilrichtung A in Fig. 1) auftreten.

Wie in der Fig. 2 dargestellt, besteht die für diese Versuche verwendete Entwicklungsvorrichtung aus einer elektrisch leitfähigen Entwicklertrommel 1 mit einem Außendurchmesser von 32 mm und einer Magnetwalze 2, die mit acht Polen magnetisiert und drehbar in der Entwicklertrommel 1 aufgenommen ist, wobei eine Wechselstrom-Entwicklerspannungsquelle 3 mit der Entwicklertrommel 1 verbunden ist und eine Justierplatte 5 für die Bürstenhöhe an der unteren Seitenkante eines Entwicklertanks 4 einen die Bürstenhöhe begrenzende Abstand von 0,25 mm aufweist. In der Nähe der Entwicklertrommel 1 ist eine Fotoaufnehmertrommel 6 angeordnet, die durch Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht 6a aus CdS · n CdCO₃, einem lichtempfindlichen Harz, auf die Umfangsfläche einer Aluminiumtrommel hergestellt ist und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 100 mm/sec entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei auf der lichtempfindlicher Umfangsfläche 6a ein elektrostatisch latentes Bild ausgebildet wird, nachdem sie durch eine Koronaladeeinrichtung (nicht dargestellt) auf -800 V aufgeladen worden ist. Des weiteren ist der Entwickelspalt 0,35 mm breit.

Bei der vorstehend beschriebenen Entwicklungsvorrichtung wurde die ungleichförmige Entwicklung wie sie anhand der Fig. 1 beschrieben worden ist, erzeugt, wobei die Entwicklung unter Verwendung eines Einkomponenten-Magnetentwicklers durchgeführt wurde, die Magnetwalze 2 mit 1400 U/min entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wurde und von der Wechselstrom-Entwicklerspannungsquelle 3 an die Entwicklertrommel 1 eine Wechselstrom-Entwickelspannung von 2000 V (von Spitze zu Spitze) bei 400 Hz angelegt werden.

Die ungleichförmige Entwicklung wird den folgenden Ursachen zugeschrieben. Genauer gesagt wird, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, der magnetische Toner 7, der im Entwicklerbereich vorhanden ist, einer Entwicklungskraft ausgesetzt, die in eine solche Richtung wirkt, daß sie ein Anhaften am elektrostatisch latenten Bild bewirkt, welches auf der lichtempfindlichen Fläche 6a der Fotoaufnehmertrommel 6 ausgebildet ist, aufgrund des Magnetfeldes, das infolge der Rotation der Magnetwalze 2 periodisch schwankt und auch aufgrund des sich periodisch verändernden elektrischen Feldes beim Beaufschlagen mit der Wechselstrom-Entwicklungsspannung. Die vorstehend beschriebene Entwicklungskraft erreicht durch periodische Schwankungen des oben beschriebenen Magnetfeldes und des elektrischen Feldes einen Spitzenwert, was zur Ausbildung der ungleichförmigen Entwicklung mit dunklen und hellen Teilen proportional zur Wellung des Entwicklungskraft-Spitzenwertes infolge der Überlagerung der beiden Felder führt.

In Verbindung mit dem Vorstehenden wurde durch Experimente die einzelnen Veränderungen der von dem Magnetfeld und dem elektrischen Feld herrührenden Entwicklungskraft und auch die Veränderung der Entwicklungskraft infolge der Überlagerung beider Felder mit den folgenden Ergebnissen untersucht.

Die Entwicklungskraft verändert sich infolge des magnetischen Feldes mit einer Periodendauer t₁ von 5,36 ms (siehe Fig. 4), wenn die Entwicklung durch Drehen der Magnetwalze mit 1400 U/min ohne Anlegen einer Wechselstrom-Entwicklungsspannung durchgeführt wird. Bei Antreiben der Entwicklertrommel mit einer angemessenen Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn, gleichzeitigem Anlegen einer Wechselstrom-Entwickelspannung von 400 Hz und stationärer Magnetwalze verändert sich die Entwickelkraft infolge des elektrischen Feldes mit einer Periodendauer t₂ von 2,50 ms (siehe Fig. 5). Andererseits verändert sich der Spitzenwert der Entwickelkraft infolge der Überlagerung beider Felder (in Form einer Schwebung) bei Anlegen einer Wechselstrom-Entwickelspannung mit 400 Hz und einer Drehgeschwindigkeit der Magnetwalze von 1400 U/min mit einer Periodendauer t₃ von 37,6 ms (siehe Fig. 6).

Die ungleichförmige Entwicklung findet im Fall der Perioden t₁ und t₂ nicht statt, wird jedoch, wie in Fig. 1 dargestellt, im Fall der Periodendauer t₃ ausgebildet und der Abstand l₁ zwischen den dunklen Teilen der ungleichförmigen Entwicklung beträgt 3,76 mm (l₁=t₃ · V), erhalten durch die Multiplikation der Schwebungsperiodendauer t₃ mit der Umfangsgeschwindigkeit V der Fotoaufnehmertrommel.

In Verbindung mit dem Vorstehenden wurde bei den Versuchen herausgefunden, daß es von der Beziehung zwischen Entwickelzeit und der Schwebungsperiodendauer (Welligkeitsdauer) des Spitzenwertes der Entwickelkraft abhängt, ob die ungleichförmige Entwicklung auftritt oder nicht, und daß, genauer gesagt, die ungleichförmige Entwicklung nicht stattfindet, wenn die Entwicklungsdurchlaufzeit länger als die Schwingdauer des Spitzenwertes der Entwicklungskraft ist, während die ungleichförmige Entwicklung unerwünschterweise erzeugt wird, wenn im Gegensatz hierzu die Entwicklungsdurchlaufzeit kürzer als die Schwingdauer des Spitzenwertes der Entwickelkraft ist.

Hierbei ist anzumerken, daß die vorstehend genannte Entwicklungsdurchlaufzeit ein neu definierter Begriff ist, und zwar diejenige Zeit, die erforderlich ist, damit ein Punkt an der Oberfläche eines das elektrostatisch latente Bild tragenden Trägers den möglichen Entwicklungsbereich durchläuft, in welchem das elektrostatisch latente Bild im wesentlichen entwickelt wird. Dies ist für jede Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung eine eigene Größe. Diese Entwicklungsdurchlaufzeit wird erhalten, indem bei einer Magnetbürsten-Entwicklereinrichtung, deren Entwicklungsdurchlauf gemessen werden soll, das elektrostatisch latente Bild unter Veränderung der Drehzahl der Magnetwalze ohne Anlegen einer Wechselstrom-Entwickelspannung entwickelt und der Wert für die Mindestdrehzahl (U/min) ermittelt wird, bei der die ungleichförmige Entwicklung gemäß Fig. 1 beseitigt ist; die Entwicklungsdurchlaufzeit wird dann durch die folgende Gleichung, die auf dem so gefundenen Wert basiert, berechnet:

Td = 6/(R · p) × 10⁴ (3),

wobei

Td gleich der Entwicklungsdurchlaufzeit (ms)
R gleich der Mindestdrehzahl (U/min)
p gleich der Anzahl der Pole der Magnetwalze ist.

Die vorstehend beschriebene Entwicklungsdurchlaufzeit variiert abhängig von der Art des verwendeten Entwicklermaterials, vom Entwicklungsspalt und der Bewegungsgeschwindigkeit des Trägerelementes für das elektrostatisch latente Bild. Beispielsweise wurde bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß der Fig. 2 herausgefunden, daß die Mindestdrehzahl R bei 300 U/min liegt, und wenn R=300 und p=8 in die vorstehende Gleichung (3) eingesetzt werden, ergibt sich die Entwicklungsdurchlaufzeit Td=25 ms.

Demgemäß findet für den Fall, daß die Periodendauern t₁ und t₂ 5,36 und 2,50 ms betragen und damit kürzer als die Entwickelzeit Td von 25 ms sind (Fig. 4 und 5), beispielsweise wenn die Veränderungen der magnetischen und elektrischen Entwickelkräfte nicht einander überlagert werden, keine ungleichförmige Entwicklung statt, während im Fall, daß die Periodendauer t₃=37,6 msec (Fig. 6) beträgt, beispielsweise wenn die Veränderungen der magnetischen und elektrischen Entwickelkräfte einander überlagert werden, die unerwünscht ungleichförmige Entwicklung erzeugt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entwickeln elektrostatischer Latentbilder anzugeben, bei dem auch bei Verwendung einer drehbaren Magnetwalze und dem gleichzeitigen Anlegen einer Wechselstrom-Entwicklungsspannung Reproduktionen mit hoher Bildqualität erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Entwickeln elektrostatisch latenter Bilder, die auf einer Oberfläche eines Bildträgers ausgebildet sind, unter Verwendung einer Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwicklertrommel, die mit einer Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung beaufschlagt ist, und einer Magnetwalze, die in der Entwicklertrommel drehend antreibbar aufgenommen, wobei die Drehzahl der Magnetwalze und die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung so eingestellt oder gesteuert werden und die Beziehungen nt₁=mt₂, nt₁Td, erfüllt sind, wobei t₁ die Periodendauer der Veränderung des magnetischen Feldes infolge der Umdrehung der Magnetwalze ist, t₂ die Periodendauer der Veränderung des elektrischen Feldes infolge der Beaufschlagung mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung ist, n und m positive ganze Zahlen sind, die außer 1 keinen gemeinsamen Teiler aufweisen, und Td die Durchlaufzeit eines Punktes des Bildträgers durch die Entwicklungszone bedeutet, so daß die Schwebungsdauer der Spitzenwerte der Entwicklungskraft, die sich aus der Überlagerung des magnetischen und des elektrischen Feldes in der Entwicklungszone ergibt, nicht länger als die Durchlaufzeit Td ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der ungleichförmiger Entwicklung bei entwickelten Bildern in einfarbig schwarz (bereits beschrieben);

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht im Schnitt einer Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung, die bei den Entwicklungsversuchen verwendet wurde (bereits beschrieben);

Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt im vergrößerten Maßstab im Bereich einer Entwicklertrommel und einer Fotoaufnahmertrommel zur Erläuterung der Entwicklung;

Fig. 4, 5 und 6 grafische Darstellungen der Veränderungen der Entwicklungskraft;

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Magnetbürstenentwicklungsvorrichtung, die zur Durchführung des Entwicklungsverfahren von elektrostatisch latenten Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines bei der Anordnung gemäß Fig. 7 verwendeten Steuerschaltkreises;

Fig. 9 und 10 eine grafische Darstellung der Periodendauer in Abhängigkeit von der Drehzahl der Magnetwalze und der Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsspannung;

Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht einer Modifikation der Entwicklungsvorrichtung in der Anordnung gemäß Fig. 7;

Fig. 12 eine Teilansicht im Schnitt der Entwicklungsvorrichtung gemäß Fig. 11, eingebaut in die Anordnung gemäß Fig. 7; und

Fig. 13 eine Ansicht gemäß Fig. 7 einer zweiten Ausführungsform.

Anzumerken ist, daß in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

In Fig. 7 ist eine Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung dargestellt, die bei dem Entwicklungsverfahren für elektrostatisch latente Bilder gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Sie besteht aus der elektrisch leitfähigen Entwicklertrommel 1, in der die Magnetwalze 2, beispielsweise mit acht Polen magnetisiert, drehbar aufgenommen ist und die in der Nähe der lichtempfindlichen Oberfläche 6a der Fotoaufnehmertrommel 6 angeordnet ist, wobei der Entwicklertank 4 oberhalb der Fotoaufnehmertrommel 6 vorgesehen ist und die Bürstenhöhen-Justierplatte 5 an der unteren Seitenkante des Behälters 4 auf ähnliche Art und Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 2 angeordnet ist. Gleich unter dem Endteil der Entwicklertrommel 1 ist ein Magnetfeld-Detektorelement 8 wie beispielsweise ein Hall-Element, Induktanzelement od. dgl. angeordnet, dessen Detektorausgang mit dem Steuerschaltkreis 9 verbunden ist, um dort verstärkt und an einem Hochspannungstransformator 15 angelegt zu werden, der weiterhin mit der Entwicklertrommel 1 zum Anlegen der Wechselstrom-Entwickelvorspannung verbunden ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Periodendauer des Spitzenwertes der Entwickelkraft, die durch Überlagerung des magnetischen Feldes infolge der Umdrehung der Magnetwalze 2 und des elektrischen Feldes durch Anlegen der Wechselstrom-Entwicklervorspannung erzeugt wird, kleiner als die Durchlauf-Entwicklungszeit Td eingestellt (gemäß der vorliegenden Erfindung Td=25 ms, wie vorstehend bereits beschrieben); die Periodendauer wird durch Einstellen der Drehzahl der Magnetwalze 2 und der Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung eingestellt. Um bei der insoweit beschriebenen Ausführungsform Abweichungen bei der vorstehenden Einstellung infolge von Abweichung der Drehzahl der Magnetwalze 2 oder Abweichung der Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung zu vermeiden, ist Magnetfeldveränderungsdetektor 8 eine Anordnung vorgesehen, um die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung durch Detektieren des magnetischen Feldes zu steuern, das periodisch in Abhängigkeit von der Drehzahl der Magnetwalze 2 variiert.

Wie aus der Fig. 8 ersichtlich, besteht der Steuerschaltkreis 9 aus einer Spannungsquelle 10, die mit dem Magnetfeldveränderungsdetektor 8 verbunden ist, einem Verstärker 11, der an seiner Eingangsseite mit einer Klemme des Detektors 8 zur Verstärkung des Ausgangssignales des Detektors 8 und an seiner Ausgangsseite mit einem F-V-Wandler 12 verbunden ist, wobei ein V-F-Wandler 13 mit dem Wandler 12 verbunden ist, und einem Verstärker 14, der mit seiner Eingangsseite mit dem Wandler 13 zur Verstärkung des Ausgangssignals dieses Wandlers 13 und der mit seinem Ausgang mit dem Eingang des Hochspannungs-Transformators 15 verbunden ist, dessen Ausgangssignal an die Entwicklertrommel 1 angelegt ist, um die Trommel 1, wie bereits beschrieben, mit der Wechselstrom-Entwickler-Vorspannung zu beaufschlagen.

Wenn die Drehzahl der Magnetwalze 2 auf 1400 U/min eingestellt ist, wird eine Magnetfeldveränderung mit einer Frequenz fm=1400×8/60 Hz durch den Magnetfeldveränderungsdetektor 8 detektiert. Mit Bezug auf die vorstehende Ausführung wird die Entwicklertrommel 1 mit einer Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung von 3 · fm bei einer Spannung von 2000 V (Spitze zu Spitze) beaufschlagt. In diesem Fall ist die Schwingungsdauer 5,36 ms, und somit ist die ungleichförmige Entwicklung gemäß der Fig. 1 beseitigt, während entwickelte Bilder mit hoher Bildqualität und Dichte erhalten wurden, was auf den Vorteilen basiert, die durch den Antrieb der Magnetwalze 2 und das Beaufschlagen mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung erhalten werden.

Hierbei ist anzumerken, daß die Drehzahl der Magnetwalze und die Frequenz der Wechstrom-Entwicklungsvorspannung so justiert sein sollten, daß sie die durch die folgenden Beziehungen repräsentierten Bedingungen erfüllen,

nt₁ = mt₂ (1)

nt₁ ≦ Td (2)

wobei t₁ gleich der Zeitdauer (ms) der Veränderung des magnetischen Feldes infolge der Rotation der Magnetwalze;
t₂ gleich der Zeitdauer (ms) der Veränderung der elektrischen Feldes infolge des Beaufschlagens mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung;
n, m positive Zahlen, die außer 1 keinen gemeinsamen Teiler aufweisen;
Td gleich der örtlichen Durchlauf-Entwickelzeit (ms) sind.

Dabei ist die Ausgangsfrequenz des V-F-Wandlers 13 im Steuerschaltkreis 9, wie bereits vorstehend beschrieben, so justiert, daß die Bedingungen für die Gleichungen (1) und (2) erfüllt sind.

In der folgenden Tabelle 1 sind Beispiele für die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung, bei der die Periodendauer der Schwebung kürzer als die Entwicklerzeit (25 msec) ist, für den Fall, daß die Drehzahl der Magnetwalze 2 auf 1400 U/min eingestellt ist, angegeben.

Tabelle 1

Im vorstehenden Fall ist es vom Gewichtspunkt der tatsächlichen Anwendung aus betrachtet zweckmäßig, die früher bereits beschriebenen positiven Zahlen n und m tatsächlich auf n=1 oder 2 und n=1, 2, 3 usw. einzustellen, da eine gewisse Grenze bezüglich der Erhöhung der Drehzahl der Magnetwalze 2 besteht.

Andererseits ist es für das Absenken der Periodendauer t₃ auf ein Minimum (welches für die ganzen Zahlen n oder m=1 erzielt werden kann) vorzuziehen, den Steuerschaltkreis 9 für die Wechselstrom-Entwicklungsvorspannungsfrequenz wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel einzuschalten, da bei der Einstellung zum Absenken der Periodendauer t₃ auf das Minimum eine lange Periodendauer infolge der Veränderungen des eingestellten Wertes, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, stattfinden kann.

Fig. 9 zeigt die Ergebnisse der tatsächlichen Messungen der Periodendauer t₃, wie sie durch die Veränderungen der Drehzahlen der Magnetwalze jeweils um 25-50 U/min erhalten werden, wobei die Frequenz für die Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung auf 400 Hz festgelegt war, während die Fig. 10 die Ergebnisse der tatsächlichen Messungen der Periodendauer t₃ darstellt, die durch die Veränderungen der Frequenzen für die Wechstrom-Entwicklungsvorspannung jeweils um 25-50 Hz bei feststehender Drehzahl von 1400 U/min der Magnetwalze erhalten wurden. In jeder der grafischen Darstellungen sind die tatsächlichen Meßpunkte durch schwarze Punkte dargestellt, die miteinander durch Linien verbunden sind. In den vorstehend beschriebenen grafischen Darstellungen wird in den Teilen, die durch die Markierung ⊗ und die schraffierten Teile repräsentiert sind, die Periodendauer t₃ kürzer als 25 msec und somit ist die Bedingung, unterhalb der Durchlauf-Entwicklungszeit zu liegen, erfüllt, so daß keine unerwünschte ungleichförmige Entwicklung ausgebildet wird.

Hierbei ist anzumerken, daß die durch die vorstehend bereits beschriebenen Gleichungen (1) und (2) repräsentierten Bedingungen an den tatsächlichen Meßpunkten erfüllt sind, die in der Fig. 9 mit der Markierung ⊗ gekennzeichnet sind, obwohl in der Fig. 10 die Periodendauern infolge der Eigenheiten der Versuche an den Punkten, die die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) erfüllen, nicht tatsächlich gemessen sind.

Hierbei ist anzumerken, daß in den Fig. 9 und 10 nicht alle Teile mit der Markierung ⊗ angegeben sind, die durch die Patentansprüche abgedeckt werden.

Desweiteren ist anzumerken, daß selbst wenn die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) nicht erfüllt werden, es möglich ist, daß die tatsächlich gemessene Periodendauer scheinbar unterhalb der Durchlauf-Entwicklungszeit zu liegen kommt, aber in einem solchen Fall muß in Betracht gezogen werden, daß genau betrachtet eine andere Schwingung mit einer extrem kleinen Amplitude und länger als die Durchlauf-Entwicklungszeit getrennt produziert wird. Im Gegensatz hierzu wird für den Fall, daß die Bedingungen der Gleichungen (1) und (2) erfüllt sind und daher die Periodendauer selbst für eine maximale Zeitdauer, die theoretisch erzeugt werden kann, perfekt unterhalb der Durchlauf-Entwicklungszeit liegt, diese vorgenannte Schwingung nicht erzeugt, und der Zustand kann als ideal betrachtet werden.

Weiterhin wurde als ein Ergebnis der Entwicklungsversuche, die unter den mit * in der Tabelle 1 gekennzeichneten Bedingungen ohne Installation des Steuerschaltkreises 9 und mit Frequenzen der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung auf jeweils festem Wert von 187, 373, 560 und 747 Hz durchgeführt wurden, festgestellt, daß die Ausbildung der ungleichförmigen Entwicklung infolge ungleichmäßiger Umdrehungen etc. der Magnetwalze auftreten kann. Der vorstehende Nachteil kann der Tatsache zugerecvhnet werden, daß bei Frequenzen, wie vorstehend beschrieben, die Periodendauer infolge der unregelmäßigen Umdrehungen der Magnetwalze etc. stark schwankt und daher die Installation des Steuerschaltkreises 9 wünschenswert ist.

Wenn andererseits die Entwicklungsversuche unter den in der Tabelle 1 nicht mit * markierten Bedingungen ohne Installation des Steuerschaltkreises 9 und bei feststehenden Frequenzen der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung von 280, 467 und 653 Hz durchgeführt wurden, wurde im wesentlichen keine ungleichförmige Entwicklung erzeugt. Die Frequenzen, wie vorstehend beschrieben, sind gleich den Bereichen, die durch die schraffierten Teile in der Fig. 10 dargestellt sind, in denen keine besonders großen Veränderungen der Periodendauer durch unregelmäßige Umdrehungen der Magnetwalze etc., auftreten.

In den Fig. 11 und 12 ist eine Änderung der Anordnung gemäß der Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist zum Detektieren der Magnetfeldveränderung infolge der Rotation der Magnetwalze 2 eine rotierende Scheibe 16 mit mehreren Öffnungen 17 fluchtend zu den Positionen der Magnetprobe der Magnetwalze 2 fest auf einer Achse 2a der Magnetwalze 2 montiert, während eine Lichtquelle 18 und ein fotoelektrisches Element 19 an einander gegenüberliegenden Seiten der Rotationsscheibe 16 vorgesehen sind und auf der gleichen Achse der Öffnung 17 jeweils durch die Öffnung 17 einander gegenüber zu liegen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung gemäß der Fig. 11 und 12 wird bei Rotation der Magnetwalze 2 das fotoelektrische Element 19 durch Licht von der Lichtquelle 18 betätigt, welches intermittierend durch die Öffnungen 17 der Rotationsscheibe 16 gelangt, die einstückig mit der Magnetwalze 2 rotiert, um die Magnetkraftveränderung zu detektieren. Das Ausgangssignal des fotoelektrischen Elementes 19 wird durch den Steuerschaltkreis 9, wie anhand der Fig. 8 beschrieben, berechnet.

Hierbei ist anzumerken, daß zum Konstanthalten der Periodendauer, im Gegensatz zur Steuerung der Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung, es auch möglich ist, die Umdrehungen der Magnetwalze durch Detektieren der Veränderungen der Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung zu steuern, beispielsweise die periodische Veränderung des elektrischen Feldes infolge der Beaufschlagung mit der Wechselstrom-Entwicklervorspannung.

Weiterhin kann die Entwicklertrommel 1 durch Anbringen einer elektrisch leitfähigen Schicht über der Oberfläche eines elektrisch isolierenden Trägerzylinders oder durch Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf der Oberfläche eines elektrisch leitfähigen Trägerzylinders hergestellt werden, wobei sie abhängig von den Erfordernissen in jeder gewünschten Richtung angetrieben werden kann.

Andererseits kann die Magnetwalze 2 in einer Richtung entgegengesetzt (beispielsweise im Uhrzeigersinn) zu der in der Fig. 7 dargestellten Richtung angetrieben werden, aber es ist notwendig, daß das Entwicklermaterial im Uhrzeigersinn (Fig. 7) durch Relativbewegung zwischen der Entwicklertrommel 1 und der Magnetwalze 2 transportiert wird.

Es sollte weiterhin angemerkt werden, daß das verwendete Entwicklermaterial nicht auf den eingangs beschriebenen Einkomponentenentwickler begrenzt ist, sondern auch ein Zweikomponentenentwickler mit der gleichen zur Verfügung stehenden Wirkung verwendet werden kann.

In der Fig. 13 ist eine zweite Ausführungsform der Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Anordnung der Entwicklertrommel 1, der Magnetwalze 2, des Entwicklertanks 4, der Bürstenhöhen-Justierplatte 5 und der Fotoaufnehmertrommel 6 etc im wesentlichen entsprechend der Anordnung von Fig. 2, wobei gleiche Teile der Einfachheit halber mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

In der Fig. 13 ist die Frequenz der Wechselstromquelle 3 auf 450 Hz eingestellt, während die Drehzahl der Magnetwalze 2 durch den Steuerschaltkreis 9, der mit dem Magnetfeld-Veränderungsdetektor 8, wie bereits anhand der Fig. 7 beschrieben, verbunden ist, auf 1350 U/min gehalten ist, wobei ein mit dem Steuerschaltkreis 9 verbundener variabler Motor 20 als Antriebsquelle für die Magnetwalze 2 verwendet wird. Der Magnetfelddetektor 8 kann in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durch das fotoelektrische Element 19 ersetzt werden, welches bei der Anordnung gemäß der Fig. 11 und 12 beschrieben worden ist.

Obwohl die Frequenz der Wechselstromquelle 3 und die Drehzahl der Magnetwalze 2 normalerweise in Verbindung miteinander, wie aus der Fig. 7 ersichtlich, gesteuert werden sollten, ergibt sich selbst bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 13 kein Problem, da die Fluktuation der Frequenz der Wechselstromquelle im wesentlichen gleich Null ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß der Fig. 13 sind die Periodendauer t₁ der Veränderung des magnetischen Feldes infolge der Rotation der Magnetwalze 2 und die Periodendauer t₂ der Veränderung des elektrischen Feldes infolge des Beaufschlagens mit der Wechselstrom-Entwicklervorspannung durch t₁=50/9 ms und t₂=20/9 ms gegeben, während die ganzen Zahlen n=2 und m=5 sind, während die Periodendauer 11,11 . . . ms wird, was kleiner als die Durchlauf-Entwicklungszeit (25 msec) ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung hervorgeht, kann die unerwünschte ungleichförmige Entwicklung infolge der gleichzeitigen Anwendung des Magnetwalzenantriebssystems und des Wechselstrom-Entwicklervorspannungssystems vorteilhafterweise eliminiert werden und es werden somit entwickelte Bilder mit hervorragender Qualität und hoher Dichte durch die Anwendung der Vorteile des vorstehend beschriebenen Systems erhalten, da dieses so ausgelegt ist, daß die Periodendauer des Spitzenwertes der Entwicklerkraft, erzeugt durch die Überlagerung des magnetischen Feldes, welches periodisch infolge der Rotation der Magnetwalzenwirkung auf das Entwicklermaterial im Entwicklerbereich variiert, und des elektrischen Feldes, das ebenfalls periodisch infolge der Beaufschlagung mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung variiert, so eingestellt ist, daß sie nicht länger als die örtliche Entwicklungs-Durchlaufzeit ist.

Claims (3)

1. Verfahren zum Entwicklen elektrostatisch latenter Bilder, die auf einer Oberfläche eines Bildträgers ausgebildet sind, unter Verwendung einer Magnetbürsten-Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwicklertrommel, die mit einer Wechstrom-Entwicklungsvorspannung beaufschlagt ist, und einer Magnetwalze, die in der Entwicklertrommel drehend antreibbar aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Magnetwalze und die Frequenz der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung so eingestellt oder gesteuert werden, daß die Beziehungen nt₁ = mt₂ (1)nt₁ Td (2)erfüllt sind, wobei
t₁ die Periodendauer der Veränderung des magnetischen Feldes infolge der Umdrehung der Magnetwalze ist,
t₂ die Periodendauer der Veränderung des elektrischen Feldes infolge der Beaufschlagung mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung ist,
n und m positive ganze Zahlen sind, die außer 1 keinen gemeinsamen Teiler aufweisen, und
Td die Durchlaufzeit eines Punktes des Bildträgers durch die Entwicklungszone bedeutet,
so daß die Schwebungsdauer der Spitzenwerte der Entwicklungskraft, die sich aus der Überlagerung des magnetischen und des elektrischen Feldes in der Entwicklungszone ergibt, nicht länger als die Durchlaufzeit Td ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die Magnetfeldveränderung infolge der Rotation der Magnetwalze durch einen Detektor (8) detektiert wird und das Detektorausgangssignal durch einen mit dem Detektor (8) verbundenen Steuerschaltkreis (9) verstärkt und an einen Hochspannungstransformator (15) angelegt wird, der die Entwicklertrommel (1) mit der Wechselstrom-Entwicklungsvorspannung beaufschlagt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (8) aus einem das Magnetfeld detektierenden Element wie beispielsweise einem Hall-Element oder einem Drosselelement besteht.