DE4318306A1

DE4318306A1 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4318306A1
Application number: DE4318306A
Authority: DE
Inventors: Hideki Okada; Yoshiro Koga; Takashi Suzuki; Yoshihiro Nakashima; Takehiko Okamura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-01-05
Also published as: JP3492273B2; FR2691815B1; JP3103704B2; US5557060A; FR2691815A1; GB2267765A; JP2000172062A; GB9311363D0; US5655197A; JPH0651630A; GB2267765B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung, die in Elektrofotografiersystemen oder ähnlichem benutzt wird, genauer gesagt auf eine Entwicklungsvorrichtung, um ein elektrostatisches, latentes Bild auf einem Träger für ein latentes Bild zu entwickeln, wobei Toner zum Einsatz kommt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Entwicklungsvorrichtung, um einen Entwicklungsprozeß auszuführen, während eine gleichmäßige und dünne Tonerschicht auf einem Tonerträger gebildet wird.

In den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen der Nr. SHO47-13,088 und SHO47-13,089 wird offenbart, daß in einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung ein Tonerträger, der mit einem geschäumten Element unterlegt ist, den Toner trägt,wobei ein weiche, elektrisch leitende Schicht auf dem geschäumten Element gebildet wird, um das latente Bild zu entwickeln.

Die ungeprüfte, japanische Patentveröffentlichung Nr. SHO55- 77,764 offenbart eine andere Entwicklungsvorrichtung, bei der ein Tonerträger unter Benutzung von geschäumtem Material den Toner für die Entwicklung des latenten Bildes trägt.

Die ungeprüfte, japanische Patentveröffentlichung Nr. SHO52- 125,340 offenbart eine weitere Entwicklungsvorrichtung, die einen Tonerträger umfaßt, der eine Oberfläche aus Gummi für das Tragen des Toners und das Entwickeln des latenten Bildes aufweist und ein Einstellungselement aufweist, um Niveau unebenheiten der Tonerschicht auf dem Tonerträger nach dem Entwicklungsprozeß auszuschließen.

Die ungeprüfte, japanische Patentveröffentlichung Nr. HEI3- 155,575 beschreibt eine weitere Entwicklungsvorrichtung, wobei die Oberflächenschicht eines Versorgungselements aus Polyurethanschaum gebildet ist und der Zellendurchmesser des Polyurethanschaums auf eine Größe zwischen 30 und 200 µm festgelegt ist.

Die ungeprüfte, japanische Patentveröffentlichung Nr. HEI4- 109,266 beschreibt wiederum eine weitere Entwicklungsvorrichtung, wobei ein Unebenheitsbereich auf der Oberfläche eines Versorgungselements gebildet wird und die folgenden Verhältnisse zwischen der Rotationsgeschwindigkeit V₁ (mm/sec) des Tonerträgers, einer Rotationsgeschwindigkeit V₂ (mm/sec) des Versorgungselements, einer Weite a (in mm) in der Drehrichtung des Kontaktbereichs zwischen dem Tonerträger und dem Versorgungselement und der Anzahl an konvexen Teilen/Längeneinheit (Anteile/mm) des Unebenheitsbereichs in der Drehrichtung des Versorgungselements gegeben sind:

V₂ V₁/4, und 6 N _* a _* (V₁ + V₂)/V₁ 40

Der Stand der Technik in den ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichungen der Nr. SHO47-13,088 und SHO47- 13,089 offenbart jedoch, daß der Toner gemäß seiner Schwerkraft auf den Tonerträger aufgebracht wird und deshalb die folgenden Probleme entstehen:

Eine Entwicklungshysterese (Unregelmäßigkeiten der Tonerschicht, die durch ein Bildmuster hervorgerufen wurden, welches in dem unmittelbar zuvor abgelaufenen Entwicklungsprozeß verwendet wurde), die Dichte- Unregelmäßigkeiten und ein Geisterbild bewirkt. Wenn beispielsweise weiße Muster fortgeführt werden an Stellen, wo kein Bild erzeugt ist, wächst die Menge an auf den Tonerträger aufgebrachtem Toner graduell an, wodurch Dichte- Unregelmäßigkeiten oder die Bildung eines Tonerbildes in einem Bereich, wo kein Bild dargestellt werden soll (Hintergrundnebel), bewirkt wird. Wenn die Menge an auf gebrachtem Toner verändert wird, verändert die Drehung des Tonerträgers die Torsions- oder Drehungsanzahl, wodurch aperiodische Schwankungen der Leuchtdichte (Flimmern) der Drucke erzeugt werden. Entsprechend hat eine solche Entwicklungsvorrichtung Nachteile wie z. B., daß oft Dichte- Unregelmäßigkeiten auftreten, daß die Auflösung oder Konturenbildung niedrig ist, daß Bilder erhalten werden, die viele aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte aufweisen, und daß die Verläßlichkeit niedrig ist.

In dem Stand der Technik, der in der ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO55-77,764 offenbart wird, wird eine Tonerschicht (Vorentwicklung) durch das Anlegen einer Vorspannung zwischen einem, ein geschäumtes Material verwendenden Tonerträger und dem Versorgungselement gebildet. Dies führt zu einer stabilen Ausbildung einer Tonerschicht auf dem Tonerträger. Jedoch erfordert dies zusätzlich eine Quelle für die Vorspannung, wodurch der Umfang der Entwicklungsvorrichtung vergrößert wird.

In dem Stand der Technik, der in der japanischen Patentveröffentlichung SHO52-125,340 offenbart wird, kann die Bereitstellung eines Einstellelements den Grad an Dichte- Unregelmäßigkeiten oder die Entstehung von Geisterbildern, die auf Grund der Entwicklungshysterese entstehen, reduzieren. Wenn jedoch weiße Muster fortgeführt werden in Bereiche, wo kein Bild erzeugt wird, wächst die Menge an transportiertem Toner graduell an und bewirkt somit Dichte- Unregelmäßigkeiten oder Hintergrundverschleierung, was wiederum zu einer Verschlechterung der Druckqualität führt.

Der Stand der Technik, der in der ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichung Nr. HEI3-155,575 offenbart wird, verhindert die Verhärtung des Versorgungselements und der Entstehung von sogenannten filmbildenden Phänomenen. Diese werden bewirkt durch das Auffüllen des geschäumten Elements mit Toner, was möglicherweise auftritt, wenn Toner mit kleinen Teilchengrößen benutzt werden. Jedoch hat der Stand der Technik den Nachteil, daß die Verbrauchshysterese in der Tonerschicht auf der Oberfläche des Tonerträgers bleibt, so daß in der nachfolgenden Drehungsperiode des Tonerträgers die Verbrauchshysterese des vorhergehenden Entwicklungsprozesses als ein Geisterbild erscheint.

Der Stand der Technik, der in der ungeprüften, japanischen Patentveröffentlichung Nr. HEI4-109,266 offenbart wird, weist die folgenden Nachteile auf: In dem Fall, wenn ein Toner mit kleinen Teilchengrößen benutzt wird, können verhältnismäßig gute Bilder erhalten werden, wenn die Anzahl an Entwicklungsprozessen gering bleibt. Wenn ein Raumbild von hoher Dichte zusammenhängend in der Entwicklungsrichtung entwickelt wird, nachdem eine Anzahl von Entwicklungsprozessen durchgeführt wurde, ist jedoch die Dichte des hinteren Endes des Raumbildes reduziert. Die Verbrauchshysterese verbleibt in der Tonerschicht auf der Oberfläche des Tonerträgers in der Gestalt, daß in der folgenden Drehungsperiode des Tonerträgers die Verbrauchshysterese des vorhergehenden Entwicklungsprozesses als Geisterbild erscheint.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Entwicklungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Auflösung hat, deren Dichte-Schwankungen möglichst gering sind, die die Entstehung von Geisterbildern möglichst reduzieren kann und die hochqualitative Bilder über einen langen Zeitraum herstellen kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den als bevorzugt beschriebenen Ausführungsformen sowie aus der Zeichnung.

Ein Aspekt der Erfindung ist deshalb eine Entwicklungsvorrichtung, die einen Entwicklungsprozeß über einen weichen Kontakt unter Benutzung eines weichen, elastischen Körpers beständig durchführen kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Entwicklungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Menge des auf den Tonerträger aufgebrachten Toners auf einem konstanten Niveau halten kann, ungeachtet der Restmenge an Toner und der Druck-Hysterese, wobei Dichte- Unregelmäßigkeiten und aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte reduziert werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Entwicklungsvorrichtung, die die Dichte-Reduzierung eines Raumbildes verhindern kann.

Entsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung, die das folgende umfaßt:
Einen Tonerträger zur Entwicklung eines latenten Bildes, das auf einem Träger für ein latentes Bild gebildet wird, wobei der Tonerträger gegenüber von dem Träger für das latente Bild angebracht ist;
ein Versorgungselement, das durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt bringbar ist, während es sich relativ zu dem Tonerträger bewegt, und dabei den Tonerträger mit Toner versorgt, wobei die Härte des Tonerträgers größer als mindestens die des Versorgungselements ist, und ein Regulierungselement, welches durch Verschieben mit dem Tonerträger in Kontakt bringbar ist und wobei die auf den Tonerträger aufgebrachte Tonerschicht dünner gemacht wird.

Gemäß der vorstehenden Ausführungsform der Erfindung versorgt das Versorgungselement den Tonerträger mit Toner, während die Tonerschicht auf dem Tonerträger abgeschält oder gleichmäßig verteilt wird. Das Versorgungselement ist gegenüber dem Tonerträger angebracht, so daß es mit dem Tonerträger über einen vorherbestimmten Kontaktdruck in Kontakt gebracht werden kann, und es wird in dieselbe Richtung wie der Tonerträger gedreht (in dem gegenüberliegenden Bereich ist die Bewegungsrichtung des Versorgungselements entgegengesetzt zu der des Tonerträgers). Diese Art der Anbringung und der Drehbewegung des Versorgungselements ermöglichen es, eine Konfiguration einer Anlage zu verwirklichen, in der eine unregelmäßige Tonerschicht, die auf dem Tonerträger nach dem Entwicklungsprozeß verblieben ist, mechanisch abgeschält wird, während die Tonerschicht durch das Versorgungselement entladen wird, wobei der abgeschälte Toner wiederum durch Reibungskräfte zusammen mit frischem Toner, der aus einem Tonerreservoir entstammt, aufgeladen wird, damit sie gleichmäßig geladen sind und danach wird der Toner auf den Tonerträger aufgebracht. Der Tonerträger wird durch die Druckmittel des Regulierungselements zusammengedrückt. In dem Bereich des Tonerträgers, der aufgrund der Druckkräfte des Regulierungselements deformiert ist, wird der geschichtete Toner durch Reibungskräfte aufgeladen bis zu einer vorherbestimmten Polarität und so dünn gemacht, daß ein oder zwei Tonerschichten gebildet werden (im folgenden als Ausdünnen des Toners bezeichnet). Der Toner in dünnen Schichten wird zu dem Träger für das latente Bild durch die Drehbewegung des Tonerträgers gebracht, während die Struktur in dünnen Schichten des Toners unmittelbar durch den Tonerträger gehalten wird. Der Tonerträger wird mit einem vorbestimmten Druck mit dem Träger für das latente Bild in Druckkontakt gebracht. In dem Kontaktbereich oder in der unmittelbaren Nähe davon wird durch einen Gegensatz im Potential zwischen dem Träger für das latente Bild und der Entwicklungsvorspannung, die zwischen dem Träger für das latente Bild und dem Tonerträger (oder zwischen dem Träger für das latente Bild und dem Regulierungselement) durch Mittel, um Entwicklungsspannung anzulegen, angelegt wurde, ein Entwicklungsfeld erzeugt und das latente Bild wird durch den aufgeladenen Toner gemäß dem Entwicklungsfeld entwickelt.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung ist, die die Anordnung eines Hilfsladungselements zeigt, das entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung benutzt wird;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;

Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, die die Eigenschaften oder Tonerversorgung und Ausdünnung sowie die Regulierung des Toners in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zur Messung des Widerstands auf einem Tonerträger, der in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung benutzt wird, zeigt;

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Zelldichte eines geschämten Elements, das ein Versorgungselement einer Entwicklungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der Erfindung ist, darstellt, einen Kontaktdruck des Versorgungselements gegen einen Tonerträger und einen Bereich für die praktische Umsetzung, in dem exzellente Raumbilder gebildet werden können, zeigt;

Fig. 9 ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Drehungsperiode des Tonerträgers und der Bilddichte in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und

Fig. 10(a) und (b) zeigen die Beziehung zwischen den Bildgestaltungseigenschaften und dem Kontaktdruck eines Versorgungselements gegen einen Tonerträger in einer Entwicklungsvorrichtung, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Träger für das latente Bild 1 ist so konstruiert, daß eine lichtempfindliche Schicht 3, hergestellt aus einem organischen oder anorganischen, fotoleitfähigen Material, auf einem leitfähigen Träger 2 gebildet ist. Die lichtempfindliche Schicht 3 wird durch einen Lader 4, wie z. B. eine aufladende Walze, aufgeladen, und dann selektiv mit einem Lichtstrahl, der aus einer Lichtquelle 5, die aus einem Lasergerät oder einer LED emittiert wurde, bestrahlt und über ein optisch übertragendes System 6 übereinstimmend mit dem Bild übertragen, wobei ein Potentialgegensatz erzeugt wird, so daß das gewünschte elektrostatische Muster des latenten Bildes erzeugt wird. Eine Entwicklungsvorrichtung 31 trägt den Toner 7, so daß ein latentes Bild gebildet wird. Genauer gesagt, wird ein Tonerträger 32 zum Tragen des Toners 7 durch ein Regulierungselement 35 in der Form einer Klinge und bestehend aus einem nichtmagnetischen oder magnetischen Metall oder einem Harz zusammengedrückt, wobei das Regulierungselement 35 elastisch deformiert wird. In dem Kontaktbereich des Tonerträgers 32 wird der Toner 7 durch Reibungskräfte aufgeladen bis zu einer vorherbestimmten Polarität und dann so ausgedünnt, daß eine Tonerlage aus etwa einer oder zwei Tonerschichten besteht. Der Toner 7 wird unmittelbar auf dem Tonerträger 32 gehalten und der Tonerträger 32 wird so gedreht, daß der Toner 7 in dünnen Schichten zu dem Träger für das latente Bild 1 gebracht wird. Ein Versorgungselement 26 schält die Tonerschicht auf dem Tonerträger 32 entweder ab oder macht sie gleichförmig und versorgt den Tonerträger 32 mit Toner 7. Das Versorgungselement 26 ist gegenüberliegend dem Tonerträger 32 angeordnet, so daß es über einen vorherbestimmten Kontaktdruck mit dem Tonerträger 32 in Kontakt bringbar ist, und wird in diesselbe Richtung wie der Tonerträger 32 gedreht (in dem Kontaktbereich ist die Bewegungsrichtung des Versorgungselements 26 entgegengesetzt zu der des Tonerträgers 32). Diese Art der Anbringung und Drehung des Versorgungselements 26 ermöglicht, daß eine Konfiguration einer Anlage verwirklicht werden kann, in der eine unebene Schicht an Toner 7, die auf dem Tonerträger 32 nach dem Entwicklungsprozeß zurückgeblieben ist, mechanisch abgeschält werden kann, wobei der abgeschälte Toner zusammen mit frischem Toner, der aus einem Tonerreservoir entstammt, wieder durch Reibungskräfte aufgeladen wird, so daß sie gleichmäßig aufgeladen sind, und danach wird der Toner auf dem Tonerträger 32 aufgetragen. Der Tonerträger 32 wird durch Druck mit dem Träger für das latente Bild 1 in Kontakt gebracht, wobei ein vorausbestimmter Druck angewandt wird. Im Kontaktbereich oder in der unmittelbaren Nähe davon wird ein Entwicklungsfeld durch den Gegensatz im Potential zwischen dem Träger für das latente Bild 1 und der Entwicklungsvorspannung, die zwischen dem Träger für das latente Bild 1 und dem Tonerträger 32 (oder zwischen dem Träger für das latente Bild 1 und dem Regulierungselement 35) durch Mittel zum Anlegen einer Entwicklungsvorspannung 8 angelegt wurde, erzeugt und das latente Bild wird durch den Toner 7, der im Einklang mit dem Entwicklungsfeld aufgeladen ist, gebildet. Auf diese Art wird das Muster des elektrostatischen, latenten Bildes auf dem Träger für das latente Bild 1 durch den aufgeladenen Toner 7 entwickelt. Nachdem das Bild durch den Toner 7 gebildet wurde, wird es auf ein Aufnahmeblatt 10 durch eine Übertragungsvorrichtung 9, wie z. B. eine Übertragungswalze, übertragen und der Toner 7 wird auf dem Aufnahmeblatt 10 durch Wärmeeinwirkung oder Druck fixiert und um das gewünschte Bild zu erzeugen.

Der Tonerträger 32 umfaßt ein festes Element 34, das aus einem durchgehenden, elastischen Körper hergestellt ist, wie Gummi oder Elastomer, das eine Dicke von mehreren mm aufweist und welches auf der äußeren Oberfläche einer Welle 33, die aus einem Metall oder einem Harz hergestellt ist, gebildet wird. Die Oberflächenrauhheit des Tonerträgers 32, gerechnet in Rz (entspricht der mittleren Oberflächenrauhheit von zehn Punkten JIS) beträgt einige µm. Wenn der Tonerträger 32 durch ein festes Element, das eine Härte von 60° (JIS A-Härte) oder weniger aufweist, geformt wird, kann eine Entwicklungsberührungslinie einer Länge von 1 mm oder länger erhalten werden, selbst für den Fall eines niedrigen Entwicklungsdrucks, der 0,098 N/mm (10 gf/mm) oder weniger beträgt. Das erlaubt die Erhaltung einer stabilen Kontaktlage zwischen dem Tonerträger und dem Träger für das latente Bild und reduziert die Reibungsmenge zwischen dem Tonerträger und den Elementen zur Versorgung und zur Regulierung mit dem Ergebnis, daß die Unregelmäßigkeit der Drehung des Tonerträgers reduziert wird und somit ein Bild mit einem erniedrigten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes bzw. mit geringem Flimmern erhalten wird. In dieser Ausführungsform ist das feste Element 34 aus Urethan-Kunststoff gemacht. Alternativ dazu kann das feste Element 34 aus Gummi wie Natur-, Silikon-, Butadien-, Chloropren- und/oder Neoprenkautschuk, EPDM und/oder NBR; und/oder aus einem Elastomer, das ein Styrol-, ein Vinylchlorid-, ein Polyurethan-, ein Polyethylen- und/oder ein Metacrylharz enthält, gemacht sein. Wenn die flexible Schicht 25 auf der Oberfläche des festen Elements ausgebildet ist, kann die Reibungsmenge reduziert werden und die Ladung sowie das Tragen des Toners kann stabil durchgeführt werden. Desweiteren kann, falls die Oberfläche des festen Elements durch Wärmeeinwirkung oder chemische Behandlung gehärtet wird, die Reibungsbelastung reduziert werden und ein Tonerträger, der eine ausgezeichnete Beständigkeit aufweist, kann gebildet werden.

Um einen hochauflösenden Druck gemäß dem Entwicklungselektrodeneffekt zu erhalten, ist vorzugsweise mindestens die Oberfläche des Tonerträgers 32 elektrisch leitend. Die Zone der Entwicklungsberührungsstelle, die durch den Kontaktbereich zwischen dem Tonerträger und dem Träger des latenten Bildes festgelegt wird, hat eine Größe von ungefähr 1 mm. Um eine Druckgeschwindigkeit von ungefähr 20 PPM zu verwirklichen, muß die Zeitkonstante genügend klein sein, so daß der Entwicklungsstrom während einer kurzen Entwicklungszeit fliegen kann. Vorzugsweise hat der Tonerträger einen Widerstand von 10⁹ Ω oder weniger.

Das Regulierungselement 35 kann eine dünne Blattfeder sein, die aus einem Metall, wie z. B. rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze, gemacht ist und die eine Dicke von einigen 100 µm aufweist oder sie kann aus einem dünnen Harz, wie z. B. einem Gummi oder einem Elastomer, gemacht sein. Nachdem das Regulierungselement 35 dünn ist und dazu neigt deformiert zu werden, ist ein Ende des Regulierungselements 35 fest zwischen zwei Fixierplatten 36 eingespannt, die eine relativ hohe Dicke haben, und das andere Ende wirkt als das freie Ende. Der Tonerträger 32 wird in der unmittelbaren Nähe des freien, vorderen Endes zusammengedrückt. Wenn das vordere Ende des Regulierungselements 35 gegen den Tonerträger 32 gedrückt wird, können dünne Tonerschichten mit einem niedrigen Druck von wenigen Gramm/mm geformt werden, so daß die Erzeugung eines Tonerfilms aufgrund eines übermäßigen Drucks unterdrückt werden kann. Um den Tonerfluß gleichzurichten, kann eine Krümmung gebildet werden oder ein Element zur Gleichrichtung des Tonerflusses kann zusätzlich in der Nachbarschaft des vorderen Kontaktbereichs des Regulierungselements 35 vorgesehen sein. In dem Fall kann der Toner, der von dem Tonerträger 32 durch das Regulierungselement 35 abgeschält wurde, stetig zu dem Versorgungselement 26 zurückgeführt werden. Materialien, die zur Bildung des Regulierungselements 35 geeignet sind, schließen Metalle wie Stahl, rostfreien Stahl, Messing und Aluminium; Harze wie Silikon und Urethan; leitfähige Harze, die durch das feine Verteilen von leitfähigem, feinem Pulver aus Ruß oder ähnlichem in solchen Harzen erhalten werden. Wenn z. B. ein Ladungskontrollagens wie ein Farbstoff in Form eines Metallkomplexes oder eines quartären Ammoniumsalzes, auf der Oberfläche des Regulierungselements 35 aufgetragen wird, können Defekte der triboelektrischen Aufladung, wie einer ungenügenden oder übermäßigen Aufladung der Tonerschicht 7, die auf dem Tonerträger 32 gebildet ist, reduziert werden.

Das Versorgungselement 26 umfaßt ein geschäumtes Element 28, das auf der äußeren Oberfläche eines Schafts 27 aus Metall oder Harz gebildet wird und welches eine vorherbestimmbare Zelldichte aufweist (der Zelldurchmesser des Schaums liegt im Bereich von einigen 10-1 000 µm). In der Ausführungsform ist das geschäumte Element 28 aus leitfähigem Schaum mit einem spezifischen Widerstand von 10⁸ Ω _* cm oder weniger. Der leitfähige Schaum wird durch das Zugeben eines leitfähigen Farbstoffs wie Ruß oder einem ionischen, leitfähigen Agens wie dem Salz eines Metallkomplexes zu dem Element aus geschäumten Metall, gebildet, oder durch das Imprägnieren des geschäumten Elements einem verbindenden Agens, in dem das oben genannte, leitfähige Material verteilt ist. In der Ausführungsform ist das geschäumte Element 28 aus einem Polyurethanschaum hergestellt. Alternativ dazu kann das geschäumte Element 28 aus einem anderen Schaum, z. B. einem Polystyrol, einem Styrol-Acrylcopolymer, ABS, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Acetylcellulose, Polyamid, einem Phenol-, Epoxid-, Harnstoff- oder Acryl-Harz, EPDM, Silikon, Polyimid, Chloropren, Neopren, Butylkautschuk oder SBR, gemacht sein. Insbesondere ist als Material für das geschäumte Element 28 die Benutzung eines flexiblen Schaums mit entweder geschlossenen oder offenen Zellen, wie Polyethylen, Polyurethan, Silikon oder Neopren, bevorzugt. Um das Auffüllen mit Toner zu verhindern und die Haltbarkeit zu verbessern, wird vorzugsweise ein Schaum mit geschlossenen Zellen benutzt. Wenn die Zelldichte auf dem Teil der Oberflächenschicht des geschäumten Elements 28 1 bis 20 Zellen/mm beträgt, ist es empfehlenswert, die Oberfläche des Tonerträgers 32 mit Toner 7 zu versorgen, während der Toner 7 auf der Oberflächenschicht des geschäumten Elements 28 gehalten wird. In diesem Bereich kann der Toner effizient auf der Oberfläche des Tonerträgers 32 aufgetragen werden, ohne durch die Variation in Teilchengröße und Fließfähigkeit des Toners 7 beeinträchtigt zu werden. Bei einem geschäumten Element, das eine Zelldichte kleiner 1 Zelle/mm oder größer als 20 Zellen/mm aufweist, ist es jedoch schwierig, den Toner tatsächlich genügend fest auf der Oberflächenschicht des geschäumten Elements festzuhalten, so daß die Drehung des Versorgungselements bewirkt, daß der Toner durchfällt oder von der Oberflächenschicht des geschäumten Elements abfällt. Dies wiederum bewirkt einen Defekt in der Versorgung des Tonerträgers mit Toner mit dem Ergebnis, daß auf der Oberfläche des Tonerträgers die Tonerschicht entweder unregelmäßige oder nicht ausreichende Mengen an Toner aufweist. Die Zelldichte des geschäumten Elements 28 wird durch das Erzeugen eines vergrößerten Bildes der Oberflächenschicht des geschäumten Elements unter Benutzung eines Lasermikroskops (hergestellt von Laser TEK) erhalten, wobei das vergrößerte Bild in Zellbildungsbereiche entsprechend den geschäumten Bereichen und festen Bereichen, wo keine Schäumung stattfand, eingeteilt wird auf der Grundlage einer Verschiebungskurve und einem vergrößerten Bild, die jeweils durch Laserabtasten der unregelmäßigen Oberflächenschicht und der Berechnung der Anzahl an Zellen pro Einheitslänge einer willkürlichen Linie, erhalten werden. Wenn das Versorgungselement 26 drehbar derart angeordnet ist, daß es mit dem Tonerträger 32 in Kontakt kommt über einen Kontaktdruck von 0,0196 bis 0,196 N/mm (2 bis 20 gf/mm), ist es empfehlenswert, eine neue Tonerschicht auf der Oberfläche des Tonerträgers 32 gleichzeitig mit dem Abschälen einer unebenen Tonerschicht, die auf der Oberfläche entsprechend der Verbrauchshysterese nach einem Entwicklungsprozeß erhalten blieb, auszubilden. Die Bildung der Tonerschicht wird durch das Halten des Toners, der sich zwischen der Oberfläche des Tonerträgers und der Oberflächenschicht des Versorgungselements befand, um durch Reibungskräfte aufgeladen zu werden, auf der Oberfläche des Tonerträgers durchgeführt. Wenn das Versorgungselement 26 in Kontakt mit dem Tonerträger über einen Kontaktdruck, der weniger als 0,0196 N/mm (2 gf/mm) beträgt, in Kontakt kommt, entsteht der folgende Nachteil, daß eine unebene Tonerschicht auf dem Tonerträger nach dem Entwicklungsprozeß erhalten bleibt und nicht abgeschält werden kann, mit dem Ergebnis, daß die Verbrauchshysterese des Toners als Geisterbild in den folgenden Entwicklungsperioden erscheint. Wenn das Versorgungselement 26 mit einem Kontaktdruck größer als 0,196 N/mm (20 gf/mm) angeordnet ist, dann wird das Antriebsmoment für die Entwicklungsvorrichtung erhöht und der Toner, der sich zwischen dem Versorgungselement und dem Tonerträger befindet, klumpt zusammen mit dem Ergebnis, daß die Qualität des Bildes verschlechtert wird. Deshalb können bei der Konfiguration einer Anlage, bei der ein Versorgungselement aus einem geschäumten Element mit einer vorherbestimmten Zelldichte gebildet ist und das derart angebracht ist, daß es mit dem Tonerträger über einen vorherbestimmten Kontaktdruck in Kontakt kommt, sogar wenn ein Raumbild von hoher Dichte fortlaufend in Entwicklungsrichtung gebildet wird, Bilder mit hoher Qualität, ohne daß die Dichte des hinteren Endes des Raumbildes reduziert wird und ohne daß Geisterbilder entstehen über längere Zeiträume hinweg erhalten werden. Wenn die Dauerstauchung des geschäumten Elements 28, das das Versorgungselement 26 darstellt, 30% oder weniger, vorzugsweise 20% oder weniger ist, kann eine Schwankung des Kontaktdrucks des Versorgungselements 26 gegen den Tonerträger 32 verhindert werden und somit kann die Versorgung und das Abschälen des Toners 7 bezüglich des Tonerträgers 32 stabil durchgeführt werden. Wenn die permanente Stauchung des geschäumten Elements 28 des Versorgungselements größer als 30% ist, wird in dem Fall, wo die Entwicklungsvorrichtung 31 mit dem Versorgungselement 26 in Kontakt mit dem Tonerträger 32 oder einem Hilfsladungselement 44 während eines längeren Zeitraums steht, der Teil des Versorgungselements 26, der in Kontakt mit dem Tonerträger 32 oder dem Hilfsladungselement 44 steht, bleibend verformt. Wenn das Versorgungselement 26 einen Teil aufweist, der bleibend verformt ist in einem höheren Ausmaß als vorbestimmt, dann kann der bleibend deformierte Teil des Versorgungselements 26 nicht den notwendigen Kontaktdruck auf den Tonerträger 32 unmittelbar nach dem Beginn des Betriebs der Entwicklungsvorrichtung 31 ausüben. Der ungenügende Kontaktdruck bewirkt Defekte im Abschälen des Toners, der auf der Oberfläche des Tonerträgers 32 der Verbrauchshysterese nach dem Entwicklungsprozeß verbleibt und in der Bildung einer neuen Tonerschicht. Diese Defekte erscheinen im Entwicklungsprozeß des Bildes als reduzierte Dichten des Raumbildes und als Geisterbild. Im Gegensatz dazu ist, wenn die dauernde Stauchung des geschäumten Elements 28, das das Versorgungselement 26 darstellt, 30% oder weniger ist, die bleibende Deformierung des Versorgungselements klein in ihrem Ausmaß, so daß das Abschälen und die Versorgung des Toners bezüglich des Tonerträgers 32 zufriedenstellend durchgeführt werden kann und Bilder von hoher Qualität, ohne Dichtereduktion und Geisterbilder, erhalten werden können.

Die Anwendung einer Entwicklungsvorspannung auf eine Auswahl von mindestens zwei Elementen, ausgewählt aus dem Tonerträger 32, dem Versorgungselement 26 und dem Regulierungselement 35 ermöglicht, daß die Ladungen entgegengesetzter Polarität, welche durch Reibungselektrisierung zwischen diesen Elementen und dem Toner 7 erzeugt werden, sich an der Stromquelle oder ähnlichem entladen, so daß Schwankungen der Dichte aufgrund der Ansammlung von unerwünschten Ladungen verhindert werden, wobei ein stabiler Entwicklungszustand aufrecht erhalten bleiben kann. Um die Bildung einer fixierten Schicht aufgrund der Haftung des Toners 7 zu verhindern, wird die Entwicklungsvorspannung vorzugsweise an nicht isolierende Elemente angelegt.

Die lichtempfindliche Schicht 3 des Trägers für das latente Bild 1 kann aus organischem oder anorganischem, fotoleitfähigem Material bestehen. Die Pfeile in den Zeichnungen zeigen die Drehrichtung der jeweiligen Elemente an. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Umlaufgeschwindigkeit des Trägers für das latente Bild zu der des Tonerträgers in dem Bereich von 1 : 1 bis 1 : 5. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die angegebenen Werte. Obwohl die Erfindung vorzugsweise auf eine Entwicklungsvorrichtung, die für einen über Druck arbeitenden Entwicklungsprozeß geeignet ist, angewandt wird, kann die Erfindung auch auf eine Entwicklungsvorrichtung, die für einen Entwicklungsprozeß, der über Kontakt- oder Nicht-Kontaktentwicklung abläuft, angewandt werden, bei denen eine dünne Tonerschicht gebildet werden muß.

Der Toner 7 kann entweder ein magnetischer Toner oder ein nicht-magnetischer Toner sein. Für den Fall, daß der Toner 7 ein magnetischer Toner ist, und das Versorgungselement 26 aus einem Magnet gebildet ist, kann die Menge an Toner für die Versorgung stabilisiert werden. Alternativ dazu kann der Toner 7 entweder ein Harztoner oder ein Wachstoner sein. Der Toner 7 kann einen Zusatz wie ein kolloidal verteiltes Silika enthalten und ist nicht beschränkt auf Toner, die nur aus einer Komponente bestehen. Wenn ein 1-Komponenten-Toner benutzt wird, ist der Volumen-Durchschnitts- Teilchendurchmesser vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 3 bis 15 µm.

Fig. 2 ist ein Schaubild, das einen weiteren Tonerträger 22 zeigt. Ein geschäumtes Element 24 mit Schaumzellen von einigen 10 bis 1000 µm wird auf der äußeren Oberfläche einer Welle 23 aus einem Metall oder einem Harz gebildet. Eine flexible Schicht 25 mit einer Dicke von einigen 10 bis einigen 100 µm wird auf der äußeren Oberfläche des geschäumten Elements 24 gebildet. Die Zusammenstellung einer Anlage, bei der der Tonerträger 22 aus dem geschäumten Element 24 und der dünnen, flexiblen Schicht 25 mit einer Oberfläche, die einen niedrigen Ausdehnungswert hat, um die Gummihärte von 40° (JIS A) oder weniger zu erreichen, gebildet ist, kann die Reibungsbelastung zwischen dem geschäumten Element 24 und dem geschäumtem Material, das das Versorgungselement 26 darstellt, reduzieren. Darüberhinaus ermöglicht diese Zusammenstellung einer Anlage, daß die Länge der Entwicklungsberührungslinie 1 mm oder länger beträgt, selbst für den Fall, daß ein niedriger Entwicklungsdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) oder weniger angewandt wird, wobei die stabile Durchführung des Entwicklungsprozesses bei niedrigem Druck ermöglicht wird. In der Ausführungsform ist das geschäumte Element 24 aus Polyurethanschaum hergestellt. Alternativ dazu kann das geschäumte Element 24 aus einem anderen Schaum entsprechend dem geschäumten Element 28, das das oben genannte Versorgungselement 26 darstellt, gemacht sein. Insbesondere sind flexible Schäume wie Polyethylen, Polyurethan, Silikon und Neopren geeignete Materialien für das geschäumte Element 24. Unter diesen Materialien ist ein Polyurethan-Schaum außergewöhnlich gut bezüglich seiner Verformbarkeit und hat hohe Hydrophilie als Eigenschaft und ist deshalb geeignet zur Ausbildung einer flexiblen Schicht wie einer leitfähigen Schicht oder einer ein Magnetfeld erzeugenden Schicht auf der Oberfläche. Die flexible Schicht 25 kann eine einschichtige oder mehrschichtige Struktur haben. Wenn die flexible Schicht 25 aus einer leitfähigen Schicht geformt ist, wird wegen des Elektrodeneffekts bei der Entwicklung die Erreichung eines hochauflösenden Drucks ermöglicht. Wenn die flexible Schicht 25 aus einer ferromagnetischen Schicht geformt ist, dann kann das Tragen des magnetischen Toners auf der Grundlage einer magnetischen Kraft durchgeführt werden. Wenn die flexible Schicht 25 aus einem gegen Abrieb widerstandsfesten Schicht gebildet ist, dann ist es möglich, die Oberfläche zu schützen und somit die Haltbarkeit zu verbessern. Wenn die flexible Schicht 25 aus einer Ladungsschicht gebildet ist, dann kann der Toner schnell auf ein vorherbestimmtes Ladungsniveau aufgeladen werden, so daß die Triboelektrisierung des Toners verbessert ist. Bei dieser Ausführungsform ist die flexible Schicht 25 aus einer leitfähigen und bei Wärme einlaufenden Schicht gebildet, in der Ruß in einem Hauptbindemittel aus Polyurethan verteilt ist. Beispiele an Materialien, die als Hauptbindemittel geeignet sind, umfassen Fluororesin, Polyethylen, Polyimid, Polyester, Polystyrol, Polypropylen, Polybutadien, Acrylharz, PVA, Silikon und Polyamid. Beispiele an Materialien, die als leitfähige Materialien benutzt werden können, umfassen Graphit, Metallpulver, Salze von Metallkomplexen und Metalloxide. Beispiele an Materialien, die als ferromagnetische Materialien benutzt werden können, sind Magnetit, Ferrit, γ-Hematit, Eisen, Nickel, Kobalt, eine Eisen-Nickel-, eine Eisen-Kobalt- und eine Nickel- Kobalt-Legierung. Beispiele an Materialien, die als abriebswiderstandsfähige Materialien eingesetzt werden können, umfassen Graphit, Molybdendisulfid und Bornitrid. Beispiele an Materialien, die als Ladungskontrollagens benutzt werden können, umfassen Salze von Metallkomplexen und quartäre Ammoniumsalze.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Hilfsladungselements, das so angebracht ist, daß es durch Verschieben mit dem Versorgungselement 26 durch den Toner 7 in Kontakt gebracht werden kann. Das Hilfsladungselement ist aus einem Material gemacht, das eine Polarität in der triboelektrischen Aufladungsreihe entgegengesetzt zu der triboelektrischen Aufladungspolarität des Toners 7 hat. Das Hilfsladungselement ist so angebracht, daß es über den Toner 7 in Kontakt mit dem Versorgungselement 26 bringbar ist und der Toner 7, der auf dem Versorgungselement 26 gehalten wird, wird vorab durch Reibung bis zu einer vorherbestimmten Polarität aufgeladen, wodurch die Bildung einer Tonerschicht auf dem Tonerträger 32 erleichtert wird. Die Fig. 3(a) zeigt ein klingenförmiges, flexibles Hilfsladungselement 45, das auf dem Versorgungselement angebracht ist und aus einer Gummiplatte, einer Elastomerplatte, einer dünnen Harzplatte oder einer dünnen Metallplatte hergestellt ist. Die Fig. 3(b) zeigt ein starres, klingenförmiges Hilfsladungselement 46, das auf dem Versorgungselement angebracht ist und das aus einer Harzplatte, einer Metallplatte oder einer Keramikplatte hergestellt ist. Fig. 3(c) zeigt ein Hilfsladungselement 47, das auf dem Versorgungselement angebracht ist und das die Form einer Walze aus elastischem Gummi, elastischem Elastomer, starrem Harz, starrem Metall oder einem starren Keramik hat. Die Fig. 3(d) zeigt ein klingenförmiges, elastisches Hilfsladungselement 48, das durch das Biegen eines Endes einer Gummiplatte, einer Elastomerplatte, einer dünnen Harzplatte oder einer dünnen Metallplatte in eine L- förmige Gestalt geformt ist, und das so angebracht ist, daß die unmittelbare Nähe des Endes durch Drücken mit dem Versorgungselement in Kontakt bringbar ist. Vorzugsweise wird das Hilfsladungselement mit dem Versorgungselement 26 durch einen Kontaktdruck von ungefähr 0,0049 bis 0,098 N/mm (0,5 bis 10 gf/mm) in Kontakt gebracht. Materialien, die als Hilfsladungselement geeignet sind, sind solche, bei denen zumindest der Oberflächenteil, der in Kontakt mit dem Versorgungselement 26 gebracht wird, eine zu der triboelektrischen Aufladungspolarität des Toners 7 in der triboelektrische Aufladungsreihe entgegengesetzte Polarität besitzt. Wenn z. B. die triboelektrische Aufladungspolarität des Toners 7 positiv ist, können organische Materialien wie Fluororesin, Polyethylen, Epoxyharz, Harnstoffharz, Polyimid, Polyester, Polystyrol, Polypropylen, Polybutadien und/oder SBR; und Farbstoffe aus Salzen von Metallkomplexen wie Salze von Chrom-, Zink-, Eisen- und/oder Aluminiumkomplexen, einzeln oder gemischt verwendet werden. Wenn die triboelektrische Aufladungspolarität des Toners 7 negativ ist, können organische Materialien wie Polyamid, Melaminharz, Acrylharz, PVA, Polyurethan und Silikon; quartäre Ammoniumsalze; und der Farbstoff Nigrosin einzeln oder gemeinsam benutzt werden. Zusätzlich können metallische Materialien wie Titan, Zinn, Eisen, Kupfer, Chrom, Nickel, Zink, Magnesium, Aluminium und anorganische Materialien wie TiO₂, SnO₃ (SnO₂), Fe₂O₃, Fe₃O₄, CuO, Cr₂O₃, NiO, ZnO, MgO und Al₂O₃ einzeln oder gemischt in jedem der Fälle, bei denen die Triboelektrifizierungspolarität des Toners 7 positiv oder negativ ist. Es ist überflüssig, noch zu erwähnen, daß die oben genannten, organischen, metallischen und/oder anorganischen Materialien etc. entsprechend kombiniert werden können, damit sie geeignet sind für die Triboelektrifizierungspolarität des Toners 7. Die triboelektrische Anwendungsreihe der Materialien, die für das Hilfsladungselement geeignet sind, können wie folgt erhalten werden. Die Polaritäten der Oberflächenpotentiale, die dadurch erzeugt werden, daß zwei Arten von Materialien, die willkürlich ausgewählt wurden, Gegenstand einer Kontaktelektrifizierung innerhalb eines elektrisch abgeschirmten Raums waren, durch ein Oberflächenelektrometer überprüft werden und die somit erhaltenen Verhältnisse zwischen positiven und negativen Polaritäten der Materialien bewertet werden. Wenn die Polarität des Toners 7 positiv ist, wird vorzugsweise das Hilfsladungselement aus einem Material geformt, das an einer Stelle auf der negativen Polaritätsseite in Bezug zu und weit entfernt von dem Toner 7 in der Triboelektrifizierungsreihe sich befindet. Andererseits, wenn die Polarität des Toners 7 negativ ist, ist es vorzuziehen, das Hilfsladungselement aus einem Material, das an einer Stelle auf der positiven Polaritätsseite in Bezug zu und weit entfernt von dem Toner 7 sich befindet, auszubilden. Das Hilfsladungselement kann elektrisch leitfähig sein und es kann festgelegt sein, daß es dasselbe Potential wie das Versorgungselement 26 hat. Alternativ dazu kann eine Potentialdifferenz zwischen dem Hilfsladungselement und dem Versorgungselement 26 bestehen.

In Fig. 4 ist das Versorgungselement 26 unterhalb einer horizontalen Linie 51 angebracht, die durch den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 derart durchgeht, daß eine Linie 53, die den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 und den Mittelpunkt des Versorgungselements 26 verbindet, einen Winkel α mit der horizontalen Linie 51 bildet. Das Regulierungselement 35 ist oberhalb der horizontalen Linie 51 derart angebracht, daß eine Linie, die den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 und die Berührungsfläche des Regulierungselements 35 verbindet, einen Winkel β mit der horizontalen Linie 51 bildet. Das Versorgungselement 26 schält mechanisch eine unebene Schicht an Toner 7, die auf dem Tonerträger 32 nach dem Entwicklungsprozeß anhaftet, ab, während der Toner durch das Versorgungselement 26 entladen wird. Das Versorgungselement 26 bewirkt eine Triboelektrifizierung an dem abgeschälten Toner und einem frischen Toner, der einem Tonerreservoir entstammt, so daß die beiden Tonerfraktionen gleichmäßig aufgeladen werden und versorgt danach den Tonerträger 32 mit Toner. In dem Teil oberhalb des keilförmigen Bereichs, der von dem Tonerträger 32 und dem Versorgungselement 26 gebildet wird, bewirkt der Toner 7, aufgebracht durch das Versorgungselement 26, einen Wirbelstrom an Toner in der Form, wie sie durch den Pfeil 54 angezeigt wird. Dieser Wirbelstrom wird durch die Menge an Toner auf dem Versorgungselement 26 beeinträchtigt, so daß er dazu neigt, ungleichmäßig zu werden. Deshalb ist es vorzuziehen, daß das Regulierungselement 35 und der Tonerträger 32 sich an einer Stelle berühren, die entfernt ist von dem Versorgungselement 26, wodurch der Toner kaum von dem Wirbelstrom beeinträchtigt wird. Der Toner auf dem Tonerträger 32 wird beim Vorüberstreichen an dem Regulierungselement 35 dünner gemacht, so daß die Dicke der Tonerschicht bis auf einen Bereich von einigen 10 bis einigen 100 µm verringert wird. Die Regulierung des Toners durch das Regulierungselement 35 beeinflußt den Flug des Toners, so daß ein Wirbelstrom an Toner gebildet wird, wie durch den Pfeil 55 angedeutet. Wenn das Regulierungselement 35 und das Versorgungselement 26 derart angeordnet sind, daß sie einen zentralen Winkel von 45 bis 90° in Bezug zu dem Mittelpunkt des Tonerträgers 32 bilden, kann der regulierte Toner auf das Versorgungselement 26 zurückgebracht werden, so daß eine stabile Versorgung und Regulierung aufrecht erhalten werden kann. Diese Anordnung der Elemente reduziert den beiderseitigen Effekt der beiden Wirbelströme an Toner, die durch die beiden Pfeile 54 und 55 angezeigt werden. Die Konfiguration, in der die Ströme an Toner berücksichtigt werden, kann die Ausdünnung des Toners stabil durchführen.

Fig. 5 zeigt die Eigenschaften der Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 4 zur Versorgung mit Toner und zur Ausdünnung und Regulierung des Toners, in welcher die Winkel α und β als Parameter benutzt werden. Im folgenden wird die Beschreibung fortgeführt mit Bezug auf Fig. 5, die ein Beispiel zeigt, bei dem der äußere Durchmesser des Tonerträgers 32 20 mm, der äußere Durchmesser des Versorgungselement 26 12,5 mm und die Entfernung zwischen den Mittelpunkten des Tonerträgers 32 und des Versorgungselements 26 16 mm beträgt.

In einem Bereich a, wo der Winkel α, der durch die horizontale Linie 51 und die Linie, die den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 und den Mittelpunkt des Versorgungselements 26 verbindet, festgelegt wird, nicht größer als 0 Grad ist (α < 0°) wird eine keilförmige Anhäufung an Toner in unmittelbarer Nähe zu dem Kontaktbereich des Tonerträgers 32 und des Versorgungselements 26 gebildet. Das bewirkt, daß die Menge an Toner zur Versorgung graduell reduziert wird mit steigender Anzahl an Drucken und damit die Dichte der gedruckten Bilder abnimmt. In einem Bereich c, wo der Winkel α nicht kleiner als 45° ist (α < 45°), kann eine ausreichende Menge an Toner nicht auf dem Versorgungselement 26 gehalten werden und die reduzierte Menge an Toner auf dem Versorgungselement 26 bewirkt, daß die Dichte der gedruckten Bilder reduziert wird. In einem Bereich b, wo der Winkel α zwischen 0 und 45° beträgt (0° α 45°) wird eine ausreichende Menge an Toner auf dem Versorgungselement 26 gehalten, so daß mit Toner ausreichend versorgt wird und eine keilförmige Anhäufung an Toner nicht in unmittelbarer Nähe der Berührungsbereiche des Tonerträgers 32 und des Versorgungselements 26 gebildet wird. Deshalb ist es vorzuziehen, daß der Winkel α zwischen 0 und 45° festgesetzt wird und insbesondere beträgt er ungefähr 30°.

In einem Bereich d, wo ein Winkel β durch die horizontale Linie 51 und die Linie 52, die den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 und den Berührungsbereich des Regulierungselements 35 verbindet, gebildet wird, der nicht größer als 0° ist (β < 0°), wird eine Anhäufung von Toner in der unmittelbaren Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements 35 gebildet. Entsprechend abhängig von der abgelagerten Menge an Toner entsteht dort ein überschüssiger Druck am vorderen Ende des Regulierungselements 35, so daß das Auftragen des Toners behindert wird oder Elemente wie der Tonerträger 32 beschädigt werden. Mehr noch, da die Existenz einer Anhäufung an Toner in unmittelbarer Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements 35 existiert, wird eine fixierte Schicht an Toner leicht in der unmittelbaren Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements 35 gebildet. Diese fixierte Schicht an Toner bewirkt, daß der Toner eine Schicht von ungleicher Dicke bildet und produziert eine Zone, wo kein Toner vorhanden ist, so daß Bilder mit ungleicher Dichte produziert werden. In einem Bereich f, wo der Winkel β nicht kleiner als 105° ist (β < 105°), wird der Toner in der Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements 35 nicht mehr zurückgeführt, so eine Anhäufung an Toner gebildet wird und eine fixierte Schicht an Toner leicht in der unmittelbaren Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements 35 gebildet wird. Darüberhinaus entsteht dort ein überschüssiger Druck an dem vorderen Ende des Regulierungselements 35, so daß der Toner nicht genügend ausgedünnt werden kann, was zu dem Ergebnis führt, daß ein Toner, der nur niedrige Ladung hat oder entgegengesetzt geladen ist, auf einer Fläche, wo kein Bild sein sollte, festhaftet (Hintergrundverschleierung) Außerdem wird das Ladungsniveau des Toners graduell erniedrigt, wenn die Anzahl an Drucken ansteigt, wobei die Menge an Toner, die für die Entwicklung benutzt wird, ansteigt. In einem Bereich e, wo der Winkel β zwischen 0 und 105° beträgt (0 β 105°), wird eine Anhäufung an Toner kaum nahe dem vorderen Ende des Regulierungselements 35 gebildet werden. Dafür kann der Toner, der durch das Regulierungselement 35 reguliert wurde, zu dem Versorgungselement 26 zurückgebracht werden, so daß die Tonerzirkulation und die Bildung einer dünnen Tonerschicht stabil durchgeführt werden können. Deshalb ist es vorzuziehen, den Winkel β auf zwischen 0 und 105° festzusetzen, insbesondere auf etwa 45°.

In einem Bereich g, wo der Winkel α + β von der Kontaktstelle des Tonerträgers 32 mit dem Versorgungselements 26 zu der Kontaktstelle des Tonerträgers 32 mit dem Regulierungselement 35 im Bezug auf den Mittelpunkt des Tonerträgers 32 nicht größer als 45° ist (α + β < 45°), bewirkt der Wirbelstrom des Toners, der durch das Versorgungselement 26 hergestellt wird, daß der Toner eine Schicht einer ungleichen Dicke bildet und an dem Regulierungselement 35 festhaftet, so daß die Unebenheit der Dichte graduell ansteigt mit der ansteigenden Anzahl an Drucken. In einem Bereich h, wo der Winkel α + β nicht kleiner als 90°(α + β < 90°) ist, kann das Dünnermachen der Tonerschicht in einer nahezu stabilen Art durchgeführt werden, aber es ist schwierig, den Toner, der durch das Regulierungselement 35 reguliert wurde, auf das Versorgungselement 26 zurückzubringen mit dem Ergebnis, daß eine Anhäufung an Toner möglicherweise gebildet wird. Um eine stabile Dichte an gedruckten Bildern zu erhalten, muß entsprechend ein weiteres Element angebracht werden, so daß die Zirkulation des Toners stabilisiert wird. In einem Bereich i, wo der Winkel α + β zwischen 45 und 90° liegt (45° α + β 90°), ist es nicht notwendig, ein weiteres Element zuzufügen, da der Tonerträger 32 stetig mit Toner versorgt wird und der Toner weiterhin stetig zu einer 1- oder 2-Toner- Schicht durch das Regulierungselement 35 reguliert wird und der regulierte Toner auf das Versorgungselement 26 zurückgebracht wird, so daß die Tonerzirkulation stetig durchgeführt werden kann und Bilder mit verringerten Unebenheiten in der Dichte kontinuierlich gebildet werden. Deshalb ist es vorzuziehen, den Winkel α + β auf zwischen ungefähr 45° und 90° festzusetzen und insbesondere auf 70°.

In einem schraffierten Bereich 61 der Fig. 5, der durch die Kombinierung der oben genannten Winkelbereiche erhalten wird, kann der Toner stetig auf den Tonerträger aufgetragen werden und die Regulierung zur Ausdünnung des Toners auf dem Tonerträger, die den Tonerversorgungsträger vervollständigt, kann stetig durchgeführt werden und der Toner kann stabil zirkulieren innerhalb der Entwicklungsvorrichtung. Deshalb können hochauflösende Bilder mit einer reduzierten Dichteschwankung über einen langen Zeitraum hinweg gebildet werden.

Wenn die Zelldichte der Oberflächenschicht des Versorgungselements 26 d [Zellen/mm] ist, die Umlaufgeschwindigkeit des Tonerträgers 32 V₁ in [mm/sec] ist, die Umlaufgeschwindigkeit des Versorgungselements 26 V₂ in [mm/sec] und der Kontaktdruck zwischen dem Träger und dem Element f [N/mm] bzw. [gf/mm] ist, sind die Dispositionsbedingungen des Tonerträgers 32 und des Versorgungselements 26 durch folgende Beziehung erfüllt:

10 d _* f _* (V₁ + V₂)/V₁ 200

Bei dieser Konfiguration wird eine unebene Schicht des Toners 7, die der Verbrauchshysterese folgend auf der Oberfläche des Tonerträgers 32 nach dem Entwicklungsprozeß zurückbleibt, mechanisch abgeschält, während des Entladens des Toners durch das Versorgungselement 26, der abgeschälte Toner wird wiederum zusammen mit frischem Toner, der aus einem Tonerreservoir entstammt, einer Triboelektrifizierungsbehandlung unterzogen, so daß sie gleichmäßig aufgeladen werden, und der aufgeladene Toner wird dann auf den Tonerträger 32 aufgetragen, wobei eine gleichmäßige Tonerschicht, die auf der Oberfläche des Tonerträgers anhaftet, gebildet wird. Insbesondere, wenn der Toner, der in einem Tonerbehälter nach oftmaliger Wiederholung der Entwicklung verbleibt und der minderwertig bezüglich seiner Strömungsfähigkeit und triboelektrischen Aufladungsfähigkeit ist, der wirksam in eine Schicht auf dem Tonerträger geformt werden soll, spielt das Verhältnis zwischen der Zelldichte d des Teils der Oberflächenschicht des Versorgungselements und dem Kontaktdruck f zwischen dem Tonerträger und dem Versorgungselement eine wichtige Rolle. Die Fähigkeit des Versorgungselements, bei einer Umlaufgeschwindigkeit V₂ rotierend Toner auf einen Tonerträger, der mit einer Umlaufgeschwindigkeit von V₁ rotiert, aufzutragen, kann als d _* (V₁ + V₂)/V₁ ausgedrückt werden. Die Fähigkeit, frischen Toner auf dem Tonerträger zu erhalten, um eine Schicht zu bilden, kann durch die Multiplizierung des Kontaktdrucks f mit diesem Ausdruck, oder durch f _* d _* (V₁ + V₂)/V₁ ausgedrückt werden. Der Kontaktdruck f trägt zur Effizienz des Abschälens des Toners, der auf der Oberfläche des Tonerträgers verblieben ist, bei und zu der Effizienz bei der Bildung einer Tonerschicht, die an dem Tonerträger aufgrund der triboelektrischen Aufladung des Toners anhaftet. Um fortlaufend über einen langen Zeitraum die Bildung einer gleichmäßigen Tonerschicht fortzuführen, die auf der Oberfläche des Tonerträgers anhaftet, unter Benutzung von Toner, der minderwertig in Bezug auf Strömungseignung und Eignung zur triboelektrischen Aufladung ist, muß die Entwicklungsvorrichtung so zusammengestellt sein, daß die oben genannten Abschälungs- und Schichtbildungswirkungen rationalisiert werden. Die Erforschungen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, offenbarten, daß unter der Bedingung, daß d _* f _* (V₁ + V₂)/V₁ < 10 ist, die Bildung einer Tonerschicht, die auf der Oberfläche eines Tonerträgers anhaftet, mangelhaft wird, wenn der Toner sich verschlechtert und daß eine unebene Schicht des Toners 7 entsprechend der Verbrauchshysterese verbleibt und nicht abgeschält werden kann, wodurch die Dichte des hinteren Endes eines Raumbildes reduziert wird und ein Geisterbild entsteht. In einer Entwicklungsvorrichtung, bei der die Bedingung d _* f _* (V₁ + V₂)/V₁ < 200 erfüllt ist, wird das Antriebsmoment gesteigert und die Drehgeschwindigkeit schwankt, was zur Folge hat, daß Bilder mit vielen aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte hergestellt werden, der Toner verklumpt und das Versorgungselement verschlechtert wird. Des weiteren wurde gefunden, daß, wenn die Bildgestaltung wiederholt wird, sonnenfleckenartige Tupfen auf dem Hintergrund und Leerstellen als Folge von zusammengeklumptem, grobkörnigem Pulver gebildet werden. Deshalb wird bei einer Entwicklungsvorrichtung, bei der die Bedingung 10 d _* f _* (V₁ + V₂)/V₁ 200 erfüllt ist, sogar wenn ein Raumbild oder Festbild, im Nachfolgenden als Raumbild bezeichnet, von hoher Dichte kontinuierlich in der Entwicklungsrichtung gebildet wird, die Dichte des hinteren Endes des Raumbildes nicht reduziert, so daß hochqualitative Bilder ohne Geisterbilder erhalten werden können mit einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit über einen langen Zeitraum hinweg.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Entwicklungsvorrichtung, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist. Ein klingenförmiges oder zylindrisches Regulierungselement 15, das aus einem nicht-magnetischen oder magnetischen Metall oder einem Harz hergestellt ist, wird durch Druckmittel 16 unter Benutzung eines elastischen Körpers wie einer Feder oder eines Gummis gegen einen Tonerträger 12 zum Tragen des Toners 7 gedrückt. Das bewirkt, daß das Regulierungselement 15 elastisch deformiert wird, so daß an dem Berührungsbereich des Tonerträgers 12 der Toner 7 durch Reibungskräfte aufgeladen wird, um eine vorherbestimmte Polarität zu bekommen, und soweit ausgedünnt wird, daß ein oder zwei Tonerschichten geformt werden. Zumindest die Oberfläche des Tonerträgers 12 wird durch ein geschäumtes Element mit einer Härte von 40° (JIS A) oder weniger gebildet. Der Tonerträger 12 wird leicht deformiert, wenn er von einem starren Körper zusammengedrückt wird. In ähnlicher Weise kann, wenn ein Tonerträger 12 aus einem geschäumten Element mit einer Härte von 40° (JIS A) oder weniger gebildet ist, eine Entwicklungsberührungslinie von 1 mm oder länger erhalten werden, auch in dem Fall, in dem ein niedriger Entwicklungsdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) oder weniger angewandt wird und wodurch eine kontinuierliche, stabile Durchführung eines weichen Kontaktentwicklungsprozesses ermöglicht wird. Der Tonerträger 12 umfaßt ein geschäumtes Element 14, das auf der äußeren Oberfläche eines Schafts 13 aus einem Metall oder Harz gebildet wird und welcher Schaumzellen von einigen 10 bis 1000 µm aufweist. In dieser Ausführungsform ist das geschäumte Element 14 aus einem Polyurethanschaum gebildet. Alternativ dazu kann das geschäumte Element 14 aus einem anderen Schaum entsprechend dem geschäumten Element 28 des Versorgungselements 26, wie oben beschrieben wurde, hergestellt sein. Ein Versorgungselement 17 umfaßt ein zylindrisches, festes Element 19, das aus einem Metall, Harz oder einem harten Gummi hergestellt ist, und wird auf der äußeren Oberfläche einer Welle 18 aus Metall oder Harz gebildet. Die Oberflächenrauhheit des Versorgungselements 17 ist einige 10 µm.

Fig. 7 stellt eine schematische Zeichnung dar, die eine Methode zur Messung des Widerstands eines Tonerträgers, der in der Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung benutzt wird, zeigt. Eine Belastung von 4,9 N (500 gf) wird an jeden der Schafte an beiden Enden des Tonerträgers 41 angelegt, so daß der Tonerträger 41 gegen eine leitfähige Platte 42 gepreßt wird. In diesem Zustand wird ein Widerstandsmesser 43 zwischen einen der Schafte des Tonerträgers 41 und der leitfähigen Platte 42 dazwischengeschaltet, um den Widerstand zu messen. Entsprechend dieser Widerstandsmeßmethode kann der Widerstand bei Berührung zwischen dem Tonerträger und einem Träger für ein latentes Bild bestimmt werden. Wenn ein Entwicklungsstrom in der Größenordnung von einigen Mikroamper, was einem Entwicklungsstrom für den Druck von schwarzen Raumbildern entspricht, erhalten werden soll, so muß der Tonerträger vorzugsweise einen Widerstand von 10⁹ Ω oder weniger haben. Jedoch ist der Widerstand nicht auf diesen Wert beschränkt, weil für den Fall, daß ein Tonerträger mit hohem Widerstand oder ein isolierender Tonerträger, mit einem höheren Widerstandswert als diesem Wert, benutzt wird, die Bereitstellung eines Entladungsmechanismus innerhalb des Tonerträgers ein Fortsetzen des Druckes ermöglicht. Im nachfolgenden werden die Ausführungsformen im Detail beschrieben.

Erste Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, die in Fig. 1 gezeigt werden, wurden unter Benutzung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements, wie unter 1 bis 3 unten aufgelistet, konstruiert. Die Bildgestaltungsarbeiten wurden unter Benutzung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners, der im Volumendurchschnitt einen Teilchendurchmesser von 9 µm aufwies, und unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine leitfähige Urethan-Kunststoffschicht wurde auf einem Schaft, der aus rostfreiem Stahl gemacht ist, gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Im folgenden wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß unterworfen, wobei Wärme oder Licht genutzt wurde, um einen Tonerträger mit einer Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz von 5 µm, wobei die Härte des Gummis (JIS A) 50° betrug, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand, der entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 gemessen wurde, 10⁷ Ω betrug.

2. Versorgungselement

Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft, der aus rostfreiem Stahl gemacht ist, gebildet, so daß ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Schaumzellendurchmesser betrug etwa 200 µm) entstand, wobei ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der geschäumten Schicht 3,25 mm betrug, gebildet wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht auf die Art, daß die Distanz zwischen den Mittelpunkten des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Blattspringfeder aus rostfreiem Stahl und mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L- artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes dieses Regulierungselements wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

Unter Benutzung einer derart zusammengesetzten Entwicklungsvorrichtung wurden Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes, mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder wurden stetig gebildet ohne Vergrößerung der Zeilenbreite und Bilder mit einer hohen und außergewöhnlich guten Auflösung im Bereich von Grau-Skalen wurden gebildet. Desweiteren wurden klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Ungleichheiten in der Dichte stetig gebildet. Weder eine Steigerung des Antriebsmoments noch eine Schwankung in der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder, die ein reduziertes Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckers haben und mit ebenso reduzierter Hintergrundverschleierung, wurden laufend gebildet. Im übrigen wurde weder eine Fixierung noch ein Zusammenschmelzen des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keinerlei Beschädigung des Toners konnte beobachtet werden.

Zum Vergleich wurde die Bildgestaltung unter den selben Bedingungen durchgeführt mit der Ausnahme, daß eine andere Entwicklungsvorrichtung, die wie folgt zusammengesetzt war, benutzt wurde. Eine leitfähige Schicht aus Urethan-Kunststoff wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß ausgesetzt, wobei Wärme oder Licht benutzt wurden, um einen Tonerträger zu erhalten, bei dem die Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz 5 µm betrug, wobei die Gummihärte (JIS A) 70°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand 10⁷ Ω betrug. Eine Schicht aus geschäumtem Polyurethan mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet und ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser einer Schaumzelle betrug ungefähr 200 µm) wurde erhalten, wobei ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der geschäumten Schicht 3,25 mm betrug, gebildet wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Ein Regulierungselement, bei dem das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm in eine L-artige Form gebogen wurde, wurde ebenfalls durch Drücken mit dem Tonerträger über einen Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) in Kontakt gebracht. Als Ergebnis davon wurde eine dünne Tonerschicht stetig auf dem Tonerträger gebildet. Jedoch konnte kein Zustand erreicht werden, bei dem der Träger für das latente Bild durch Drücken mit dem Tonerträger auf eine weiche Art in Kontakt kam. Somit wurden Dichte-Unregelmäßigkeiten an den rechten und linken Enden der Bilder erzeugt. Alle Bilder waren verschwommen und viele Leerstellen wurden in den Raumbildern erzeugt. Nach der Bedruckbarkeitsprüfung konnte festgestellt werden, daß viele Streifen auf den Oberflächen sowohl des Trägers für das latente Bild als auch des Tonerträgers entstanden waren.

Die Bildgestaltung wurde unter den gleichen Bedingungen durchgeführt mit der Ausnahme, daß eine weitere Entwicklungsvorrichtung, die in der folgenden Art zusammengesetzt war, benutzt wurde. Eine leitfähige Schicht aus Urethan-Kunststoff wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß ausgesetzt unter Benutzung von Wärme oder Licht, um einen Tonerträger zu erhalten, bei dem die Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz, 5 µm betrug, die Gummihärte (JIS A) 50°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand 10⁷ Ω betrug. Ein Zylinder aus Aluminium wurde einem Sandstrahlverfahren unterworfen, so daß ein Versorgungselement entstand mit einer Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz, von 20 µm und einem äußeren Durchmesser von 12,5 mm. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Ein Regulierungselement, das eine Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 3 mm ist, wurde an seinem vorderen Ende abgerundet und durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis davon stiegen die Antriebsmomente des Tonerträgers und des Versorgungselements extrem an und eine Schwankung in der Drehgeschwindigkeit wurde dadurch erzeugt. Mit bloßem Auge konnte man aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks beobachten, die durchquerende Linien ergaben und entstanden waren durch scharfe Unebenheiten in der Dichte. Alle Bilder waren verschwommen und viele Leerstellen waren in den Raumbildern erzeugt worden. Nach der Bedruckbarkeitsprüfung wurde festgestellt, daß viele Streifen auf den Oberflächen sowohl des Trägers für das latente Bild als auch des Tonerträgers erzeugt worden waren.

2. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 1. Ausführungsform wurde eine Bildgestaltung entsprechend der im folgenden beschriebenen Art durchgeführt. Eine Schicht aus leitfähigem Urethan-Kunststoff wurde auf einen Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht Gegenstand eines Härtungsprozesses, wobei Wärme oder Licht benutzt wurden, um einen Tonerträger, bei dem die Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz, 5 µm, die Gummihärte (JIS A) 50°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand entsprechend der Widerstandsmeßmethode von Fig. 7 10⁷ Ω, betrug. Eine Schicht aus geschäumtem Polyurethan mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet und ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Zellendurchmesser einer Schaumzelle war ungefähr 200 µm) wurde erhalten, wobei ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der Schaumschicht 3,25 mm betrug, geformt wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, auf eine Art, daß die Distanz zwischen den Mittelpunkten des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Regulierungselement wurde benutzt, bei dem eine flexible Platte aus Urethan-Kunststoff mit einer Dicke von 1,5 mm auf einer Metallplatte fixiert war. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Pressen mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis wurden Punktbilder von 300 DPI und Teilbilder stetig gebildet ohne ein Anwachsen der Breite der Zeile und ebenfalls Bilder mit einer außergewöhnlich guten Hochauflösung im Bereich der Grau-Skala wurden gebildet. Desweiteren wurden klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Unebenheiten in der Dichte konnten stetig gebildet werden. Das Anwachsen des Antriebsmoments und die Schwankung in der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden nicht beobachtet. Somit wurden Bilder eines reduzierten Niveaus an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes sowie mit reduzierter Hintergrundverschleierung kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder die Fixierung noch die Zusammenschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde beobachtet.

3. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 1. Ausführungsform wurde eine Bildgestaltung in der folgenden Art durchgeführt. Eine leitfähige Silikon-Kunststoffschicht wurde auf einen Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde ein Glühprozeß durchgeführt, damit ein Weichmacher und ein Silikonoligomer fein verteilt wurden, wobei ein Tonerträger, bei dem die Oberflächenrauhheit, gerechnet in Rz 9 , die Gummihärte (JIS A) 45° betrug, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm, der Widerstand entsprechend der Widerstandsmessungsmethode nach Fig. 7 10⁴ Ω betrug, erhalten. Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet und ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser einer Schaumzelle war ungefähr 200 µm) wurde erhalten und dabei wurde ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der geschäumten Schicht 3,25 mm betrug, geformt. Das Versorgungselement wurde durch Drücken derart mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Regulierungselement wurde benutzt, bei dem eine flexible Platte aus Urethan-Kunststoff mit einer Dicke von 1,5 mm auf einer Metallplatte fixiert war. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Pressen mit dem Tonerträger über einen Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) in Kontakt gebracht. Als Ergebnis davon wurden Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder ohne Anwachsen der Zeilenbreite stetig gebildet und Bilder mit einer außergewöhnlich guten Hochauflösung in Bereichen der Grau-Skala wurden gebildet. Desweiteren wurden klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet und Raumbilder einer hohen Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Unebenheiten in der Dichte wurden stabil gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Desweiteren wurde weder die Fixierung noch die Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keinerlei Beschädigung des Toners konnte beobachtet werden. Obwohl die Oberfläche des Tonerträgers um 10 bis 20 µm abgetragen wurde, konnte keinerlei Einfluß dieser Abnutzung auf die Bilder beobachtet werden.

4. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 1. Ausführungsform wurde die Bildgestaltung in der im folgenden beschriebenen Art durchgeführt. Eine Schicht aus leitfähigem Urethan- Kunststoff wurde integriert auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Eine Beschichtung aus einem leitfähigen Urethan-Material, das feines Metallpulver als Hauptkomponente enthielt, wurde in einer Dicke von ungefähr 20 µm auf der äußeren Oberfläche der Kunststoffschicht aufgetragen, um einen Tonerträger mit einer Oberflächenrauhheit, die gerechnet in Rz 5 µm betrug, einer Kunststoffhärte (JIS A) von 50°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Kunststoffschicht von 6 mm und einem Widerstand, entsprechend der Widerstandsmethode der Fig. 7 gemessen, von 10⁷ Ω, zu erhalten. Eine Schicht aus einem Silikonschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, so daß ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser der Schaumzellen betrug ungefähr 200 µm) erhalten wurde, wobei ein Versorgungselement, bei dem die Kunststoffhärte (JIS A) 28°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der Schaumschicht 3,25 mm betrug, erhalten wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen den Mittelpunkten des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Regulierungselement, bei dem das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm in eine L-artige Form gebogen war, wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis davon konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stetig gebildet werden, ohne die Zeilenbreite zu erhöhen und Bilder mit einer ausgezeichneten Hochauflösung in Bereichen der Grau-Skala wurden gebildet. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD- Wert von 1,4 oder mehr und ohne Unebenheiten in der Dichte konnten stetig gebildet werden. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung konnten kontinuierlich gebildet werden. Darüberhinaus wurde weder die Fixierung noch die Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde beobachtet.

5. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie in der 1. Ausführungsform wurde der Bildgestaltungsprozeß in der im folgenden beschriebenen Art durchgeführt. Eine Schicht aus leitfähigem Urethan-Kunststoff wurde integriert auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Auf der äußeren Oberfläche wurde ein magnetisches Beschichtungsmaterial, in dem Ruß zur Leitung und Bariumferrit zur Magnetisierung verteilt waren, in einer Dicke von ungefähr 50 µm aufgetragen. Die Magnetisierung wurde in einem kleinen Abstand oder mit einem inversen Magnetisierungsabstand von 40 µm durchgeführt, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 50°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Kunststoffschicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandsmessungsmethode der Fig. 7 von 10⁷ Ω erhalten wurde. Eine Schicht aus EPDM-Schaum wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet und somit ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser von Schaumzellen betrug ungefähr 200 µm) erhalten, wodurch ein Versorgungselement mit einer Gummihärte von (JIS A) 33°, einem äußeren Durchmesser von 12,2 mm und einer Dicke der Schaumschicht von 3,1 mm erhalten wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen den Mittelpunkten des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Regulierungselement, bei dem das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm in eine L-artige Form gebogen war, wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis davon konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stetig gebildet werden, ohne daß die Breite der Zeilen erhöht wurde und Bilder mit außergewöhnlich guter Hochauflösung in Bereichen der Grau-Skala konnten außerdem gebildet werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung und Raumbilder mit einer hohen Dichte und einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Unebenheiten in der Dichte stetig geformt werden. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch Schwankungen in der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder, die ein reduziertes Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und ein reduziertes Niveau an Hintergrundverschleierung aufwiesen, wurden kontinuierlich gebildet. Mehr noch, es konnte weder die Fixierung noch die Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde beobachtet. Selbst wenn das Versorgungselement in einer Umlaufgeschwindigkeit, die kleiner war, als die des Tonerträgers gedreht wurde, konnte ausreichende Versorgung an Toner sichergestellt werden und sogar, wenn die Kontaktkraft des Regulierungselements reduziert wurde, konnte das Dünnermachen der Tonerschicht stabil weiter fortgesetzt werden.

6. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, wie in Fig. 2 gezeigt, wurden unter Benutzung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements, wie in 1 bis 3 unten aufgelistet, konstruiert. Der Bildgestaltungsbetrieb wurde unter Benutzung eines nichtmagnetisierten Einkomponententoners mit einem Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm und Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger und das Versorgungselement durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine Schicht aus leitfähigem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen mit einem durchschnittlichen Zelldurchmesser von etwa 20 µm wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Schaumschicht wurde unter Benutzung von Wärme und einem Haftmittel mit einer flexiblen Schicht in einer Dicke von ca. 100 µm, in der ein leitfähiges, wärmeschrumpfendes Urethan-Röhrchen benutzt wurde, überzogen und dadurch wurde ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 35°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Schaumschicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandswertmessungsmethode gemäß Fig. 7 von 10⁶ Ω erhalten.

2. Versorgungselement

Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser einer Schaumzelle betrug ungefähr 200 µm) entstand, wodurch ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm, die Dicke der Schaumschicht 3,25 mm betrug, gebildet wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht und zwar derart, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 3 mm wurde abgerundet und durch Drücken in Kontakt mit dem Tonerträger gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

Unter Benutzung einer so zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung konnten Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder wurden stetig gebildet ohne Anwachsen der Zeilenbreite und Bilder mit einer außergewöhnlich guten Hochauflösung in Grau-Skalen-Bereichen wurden erhalten. Des weiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und hochdichte Raumbilder mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Unebenheiten in der Dichte wurden stetig gebildet. Das Antriebsmoment des Tonerträgers etc. wurde leicht erhöht, aber eine Schwankung in der Drehgeschwindigkeit wurde nicht beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden fortlaufend gebildet. Darüberhinaus wurde weder eine Fixierung noch eine Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde beobachtet.

Zum Vergleich wurde dieselbe Bildgestaltung unter den gleichen Bedingungen, außer daß eine andere Entwicklungsvorrichtung benutzt wurde, wie im folgenden beschrieben, durchgeführt.

Eine Schicht aus leitfähigem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen und einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von ca. 20 µm wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl aufgebracht. Die äußere Oberfläche der Schaumschicht wurde unter Verwendung von Wärme und eines Haftmittels mit einer flexiblen Schicht einer Dicke von ungefähr 100 µm, bei der ein leitfähiges, wärmeschrumpfendes Urethan-Rohr benutzt wurde, überzogen, wodurch ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 65°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Schaumschicht von 6 mm und einem Widerstandswert von 10⁵ Ω erhalten wurde. Ein Aluminiumzylinder wurde einem Sandstrahlverfahren unterworfen, um ein Versorgungselement, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz 20 µm betrug, zu ergeben und der äußere Durchmesser betrug 12,5 mm. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L- artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis davon wurden die Antriebsmomente sowohl des Tonerträgers als auch des Versorgungselements außerordentlich erhöht und eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit wurde erzeugt. Mit bloßem Auge konnten aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte der Drucke erkannt werden, die sich als Querlinien, bewirkt durch scharfe Dichte-Unregelmäßigkeiten, zeigten. Alle Bilder waren verschwommen und viele Leerstellen in Raumbildern wurden erzeugt. Das Regulierungselement vibrierte derart, daß der Toner ungleichmäßig auf den Tonerträger aufgebracht wurde mit dem Ergebnis, daß Dichte-Unregelmäßigkeiten als Folge dieser unebenen Auftragung erschienen.

Ein Bildgestaltungsprozeß wurde durchgeführt unter den gleichen Bedingungen mit der Ausnahme, daß eine weitere Entwicklungsvorrichtung benutzt wurde, die wie im folgenden beschrieben zusammengesetzt war. Eine leitfähige Schicht aus Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen mit einem durchschnittlichen Schaumzelldurchmesser von ungefähr 20 µm wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Schaumschicht wurde unter Verwendung von Wärme und einem Haftmittel mit einer flexiblen Schicht einer Dicke von ungefähr 100 µm, in der ein leitfähiges, wärmeschrumpfendes Urethan-Rohr benutzt wurde, überzogen, wobei ein Tonerträger, bei dem die Gummihärte (JIS A) 35°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Schaumschicht 6 mm und der Widerstandswert 10⁵ Ω betrug, erhalten wurde. Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet und ergab ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Schaumzelldurchmesser betrug ungefähr 200 µm), wobei ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der Schaumschicht 3,25 mm betrug, erhalten wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Ein Regulierungselement, bei dem das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm in eine L-artige Form gebogen war, wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis davon konnten zunächst Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder gebildet werden und auch Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr. Jedoch wurde die Tonerschicht auf dem Tonerträger nicht genügend ausgedünnt, so daß das Niveau an Hintergrundverschleierung graduell anstieg entsprechend der Anzahl an durchgeführten Drucken. Wenn das Gerät zur Bildgestaltung nach einer Unterbrechung wieder gestartet wurde, war das Antriebsmoment des Tonerträgers erhöht und die Entwicklungsvorrichtung vibrierte. Es scheint, daß ursächlich dafür das folgende Phänomen war, nämlich daß das vordere Ende des Regulierungselements mit der Spitze innerhalb des Tonerträgers sich befand. Nach der Bedruckbarkeitsprüfung erwies eine Beobachtung des Regulierungselements, daß ein kleiner Knick in unmittelbarer Nähe des fixierten Endes des Regulierungselements gebildet worden war.

7. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 6. Ausführungsform wurde eine Bildgestaltung in der im folgenden beschriebenen Art durchgeführt. Eine leitfähige Schicht aus einem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen mit einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von ungefähr 20 µm wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl ausgebildet. Die äußere Oberfläche der Schaumschicht wurde unter Verwendung von Wärme und einem Haftmittel mit einer flexiblen Schicht einer Dicke von ungefähr 100 µm, bei der ein leitfähiges, wärmeschrumpfendes Urethan-Röhrchen benutzt wurde, beschichtet, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 35°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Schaumschicht von 6 mm und einem Widerstandswert, gemessen nach der Widerstandsmeßmethode von Fig. 7, von 10⁶ Ω erhalten wurde. Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, so daß ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser einer Schaumzelle betrug ungefähr 200 µm) entstand, wodurch ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der Schaumschicht 3,25 mm betrug, entstand. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Polyurethanharz wurde spritzgegossen, so daß es ein plattenartiges Regulierungselement einer Dicke von 4 mm mit einem gebogenen vorderen Ende ergab. Die Bildgestaltung wurde durchgeführt, während das vordere Ende durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht wurde, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder konnten stetig ohne Anwac 63683 00070 552 001000280000000200012000285916357200040 0002004318306 00004 63564hsen der Zeilenbreite gebildet werden und Bilder mit außergewöhnlich guter Hochauflösung im Grau-Skalen-Bereich wurden gebildet. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten wurden stabil erhalten. Das Antriebsmoment des Tonerträgers etc. war leicht erhöht, aber es wurde keine Veränderung der Drehgeschwindigkeit festgestellt. Bilder, die ein reduziertes Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes aufwiesen und die ein reduziertes Niveau an Hintergrundverschleierung aufwiesen, wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus konnte weder die Fixierung noch die Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Eine Beschädigung des Toners trat nicht auf.

8. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 6. Ausführungsform wurde eine Bildgestaltung in der im folgenden beschriebenen Art durchgeführt. Eine leitfähige Schicht aus Silikonkunststoff mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die Schicht aus Silikongummischaum wies einen Teil an gelöteter Oberflächenschicht an ihrer Oberfläche auf und der Schaumzellendurchmesser ihres Mittelteils betrug ungefähr 200 µm. Ein magnetisches Beschichtungsmaterial, in dem Ruß zur Leitung und Bariumferrit zur Magnetisierung verteilt war, wurde in einer Dicke von ungefähr 50 µm auf der äußeren Oberfläche der Schicht aus geschäumtem Silikongummi aufgetragen. Die Magnetisierung wurde mit einem kleinen Abstand oder mit einem inversen Magnetisierungsabstand von 40 µm durchgeführt, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 35°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Kunststoffschicht von 6 mm und einem Widerstandswert, gemessen nach der Widerstandsmeßmethode von Fig. 7, von 10³ Ω erhalten wurde. Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, so daß ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Durchmesser einer Schaumzelle betrug ungefähr 200 µm) entstand, wodurch ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,2 mm und die Dicke der Schaumschicht 3,1 mm betrug, entstand. Das Versorgungselement konnte so durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht werden, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Polyurethanharz wurde spritzgegossen, so daß ein plattenartiges Regulierungselement einer Dicke von 4 mm mit einem gebogenen vorderen Ende entstand. Die Bildgestaltung wurde durchgeführt, während das vordere Ende durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht wurde, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder konnten stabil gebildet werden ohne Anwachsen der Zeilenbreite und Bilder mit außergewöhnlich guter Hochauflösung im Grau-Skalen-Bereich wurden gebildet. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung erhalten werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten wurden stetig gebildet. Weder eine Vergrößerung des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und geringer Hintergrundverschleierung konnten kontinuierlich gebildet werden. Darüberhinaus konnte weder die Fixierung noch die Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde beobachtet. Selbst bei Drehung des Versorgungselements mit einer Umlaufgeschwindigkeit, die geringer war als die des Tonerträgers, konnte eine ausreichende Versorgung mit Toner fortlaufend beibehalten werden.

9. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, die in Fig. 1 gezeigt sind, wurden unter Benutzung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements wie unter Punkt 1 bis 3 unten aufgelistet, zusammengebaut. Die Bildgestaltung wurde unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners eines Volumendurchschnittsteilchendurchmessers von 9 µm, unter Anlegung einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement und unter Festlegung der Umlaufgeschwindigkeit V₁ des Tonerträgers auf 32 mm/sec und der Umlaufgeschwindigkeit V₂ des Versorgungselements auf 32 mm/sec durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine Schicht aus leitfähigem Urethan-Kunststoff wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß unterworfen, wobei ein Kupplungsmittel benutzt wurde, so daß ein Tonerträger mit einer Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz von 5 µm, eine Kunststoffhärte (JIS A) von 53°, ein äußerer Durchmesser von 20 mm, eine Dicke der Kunststoffschicht von 6 mm und ein Widerstand entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 von 10⁷ Ω erhalten wurde.

2. Versorgungselement

Zwei Schichten aus leitfähigem EPDM-Schaum mit offenen Zellen mit einer unterschiedlichen Zelldichte d wurden auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, ein geschäumtes Element bildend wodurch ein Versorgungselement mit einem äußeren Durchmesser von 12,5 mm und einer Dicke der Schaumschicht von 3,25 mm erhalten wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei der Kontaktdruck f durch die folgenden Bedingungen festgelegt wurde:

Bedingung A:
Zelldichte d = 9 Zellen/mm
Kontaktdruck f = 0,049 N/mm (5 gf/mm)

Bedingung B:
Zelldichte d = 0,5 Zellen/mm
Kontaktdruck f = 0,0098 N pr mm (1 gf/mm)

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. In der Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Drücken unter Anwendung eines Kontaktdrucks von 0,049 N/mm (5 gf/mm) in Kontakt mit dem Tonerträger gebracht.

Unter Benutzung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung konnten Muster, einschließlich eines Grau-Skalen-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Drehungsperiode des Tonerträgers und der Bilddichte, die erhalten wird, wenn ein schwarzes Raumbild kontinuierlich in der Entwicklungsrichtung unter Benutzung der so zusammengesetzten Entwicklungsvorrichtung und des Bildgestaltungsgerätes gebildet wird. Die Bedingung A beschreibt eine typische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Bedingung B beschreibt ein Vergleichsbeispiel zu der Erfindung.

Wenn eine Entwicklungsvorrichtung zusammengesetzt wird unter Benutzung eines Elements aus geschäumtem Material entsprechend der Bedingung A, wurden schwarze Raumbilder mit einer hohen Bilddichte (OD 1,4) und in einer gleichmäßigen Art und Weise, unabhängig von der Rotationsdauer des Tonerträgers, erhalten. Sogar nachdem 5000 Blätter kontinuierlich bedruckt worden waren, konnten Bilddefekte, wie z. B. reduzierte Dichte in schwarzen Raumbildern oder Geisterbilder, nicht bemerkt werden. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch Veränderungen der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder, die reduzierte aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes und reduzierte Hintergrundverschleierung aufwiesen, wurden in kontinuierlicher Reihe gebildet. Darüberhinaus konnte weder eine Fixierung noch eine Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement festgestellt werden. Keinerlei Beschädigung des Toners wurde bemerkt.

Im Gegensatz dazu wurden, wenn eine Entwicklungsvorrichtung unter Benutzung eines geschäumten Elements entsprechend Bedingung B zusammengebaut wurde, schwarze Raumbilder mit hoher Bilddichte (OD 1,4) im vorderen Teil in der ersten Rotationsperiode des Tonerträgers erhalten. In den hinteren Endteilen während der zweiten und den darauffolgenden Rotationsperioden des Tonerträgers war die Bilddichte reduziert (OD 1,2) und Geisterbilder entstanden. Nach einem kontinuierlichen Druckprozeß von 5000 Blättern war die Bilddichte zu einem großen Teil reduziert und der Grad an Geisterbildern war weiter verschlechtert, verglichen mit dem Grad an Geisterbildern, der zunächst erhalten wurde.

Der Grund, warum unter der Bedingung B die Bilddichte eines erhaltenen, schwarzen Raumbildes in dem hinteren Ende der zweiten und der folgenden Rotationsperioden des Tonerträgers niedriger wird als die in den vorderen Teilen der ersten Rotationsperiode ist der folgende: Während der ersten Rotationsperiode des Tonerträgers zeigt die Tonerschicht auf der Oberfläche des Tonerträgers eine ausreichende Haftung als unmittelbare Folge der Bildhaftung, die ein Ergebnis von mehreren triboelektrischen Aufladungsprozessen zwischen dem Regulierungselement und dem Tonerträger ist. Deshalb neigt die Tonerschicht dazu, dicht zusammengepackt zu sein und somit eine relativ dicke Schicht zu bilden. Im Gegensatz dazu wird der Toner während der zweiten und den folgenden Rotationsperioden des Tonerträgers, abhängig von der Tonerversorgungskapazität und der Tonerschichtausbildungskapazität des Versorgungselements, verstreut und bildet relativ dünne Tonerschichten, sobald die Tonerversorgung und die triboelektrische Aufladung ungenügend werden. Dieses Phänomen wird bemerkt, wenn die Strömungsfähigkeit oder die Fähigkeit zur Elektrisierung durch Reibungskräfte des Toners erniedrigt wird. Das ist der Grund, warum die Bilddichte der erhaltenen schwarzen Raumbilder in den hinteren Endteilen der zweiten und der folgenden Rotationsperioden des Tonerträgers nach einem kontinuierlich durchgeführten Druckprozeß von 5000 Blättern entsprechend der Bedingung B merklich reduziert ist. Wenn ein Versorgungselement durch ein geschäumtes Material mit einer vorherbestimmten Zelldichte, wie in Bedingung A, hergestellt wird und so angeordnet wird, daß es mit einem vorherbestimmten Kontaktdruck gegen den Tonerträger gedrückt werden kann, dann wird jedoch der Toner während der ersten Rotationsperiode des Tonerträgers, in der er als Tonerschicht auf der Oberfläche des Tonerträgers ausgebildet ist, von dem Versorgungselement abgekratzt und durch frischen Toner ersetzt, was zu dem Ergebnis führt, daß der Toner kaum als dichte und dicke Schicht ausgebildet wird. Desweiteren kann der Toner in der zweiten und in den folgenden Rotationsperioden des Tonerträgers effizient durch Reibungskräfte aufgeladen werden unter Anwendung eines geeigneten Kontaktdrucks, der von dem Versorgungselement ausgeübt wird, so daß er eine ausreichende Haftung auf der Oberfläche des Tonerträgers zeigt. Deswegen kann der Toner während der ersten Rotationsperiode des Tonerträgers und ebenso in den zweiten und folgenden Rotationsperioden als eine homogene Schicht auf dem Tonerträger ausgebildet werden. Als Ergebnis werden, wenn eine Entwicklungsvorrichtung unter Benutzung eines geschäumten Elements entsprechend der Bedingung A zusammengebaut wird, schwarze Raumbilder von einer hohen und gleichmäßigen Dichte erhalten, ungeachtet der Rotationsperiode des Tonerträgers und selbst nach der kontinuierlichen Durchführung eines Druckprozesses von 5000 Blättern.

10. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, die in Fig. 1 gezeigt sind, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements, eines Regulierungselements und eines Hilfsladungselements, wie unten unter 1 bis 4 aufgelistet, zusammengebaut. Der Bildgestaltungsprozeß wurde durchgeführt unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners, der einen Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm hat, unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement, so daß das Versorgungselement und das Hilfsladungselement dasselbe Potential aufweisen und unter Festsetzung der Umlaufgeschwindigkeit V₁ des Tonerträgers auf 32 mm/sec und der Umlaufgeschwindigkeit V₂ des Versorgungselements auf 32 mm/sec, durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine leitfähige Schicht aus Urethan-Kunststoff wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde lediglich die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß unterworfen, wobei ein vernetzendes Mittel benutzt wurde, um einen Tonerträger zu erhalten, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von rz von 5 µm, die Gummihärte (JIS A) 55°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 10⁷ Ω betrug.

2. Versorgungselement

Sieben leitfähige Schichten aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen mit einer unterschiedlichen Zelldichte d (0,5 bis 32 Zellen/mm) wurden auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet, so daß ein geschäumtes Element entstand, wodurch ein Versorgungselement mit einem äußeren Durchmesser von 12,5 mm und einer Dicke der geschäumten Schicht von 3,25 mm entstand. Das Versorgungselement wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, während der Kontaktdruck f auf den Tonerträger innerhalb eines Bereichs von 0,0098 bis 0,343 N/mm (1 bis 35 gf/mm) verändert wurde.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

4. Hilfsladungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes wurde durch Drücken mit dem Versorgungselement in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,0098 N/mm (1 gf/mm) angewandt wurde. Dabei wurde darauf geachtet, daß der rostfreie Stahl, der das Hilfsladungselement darstellt, auf der positiven Polaritätsseite in Bezug zu der triboelektrischen Aufladung des Toners, der in der Ausführungsform benutzt wird, innerhalb der triboelektrischen Aufladungsreihe steht und daß er den Toner leicht zu einer negativen Polarität auflädt.

Bei der Verwendung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung werden Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet. Fig. 8 zeigt einen Bereich für die praktische Einteilung der Entwicklungsvorrichtung, in dem das geschäumte Element, das das Versorgungselement darstellt, eine Zelldichte g aufweist und das Versorgungselement durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht wird, wobei ein Kontaktdruck f angewandt wird. In dem Bereich kann die Entwicklungsvorrichtung außergewöhnlich gut Raumbilder kontinuierlich in der Entwicklungsrichtung entwickeln, ohne reduzierte Bilddichte in den hinteren Endteilen von Raumbildern und ohne Schwankungen der Drehgeschwindigkeit zu bewirken. Ein Bereich a zeigt einen Bereich an, in dem die Zelldichte des Oberflächenschichtteils des Versorgungselements zwischen 1 und 20 Zellen/mm beträgt und ein Bereich d zeigt einen Bereich an, in dem der Kontaktdruck des Versorgungselements gegen den Tonerträger zwischen 0,0196 und 0,196 N/mm (2 bis 20 gf/mm) beträgt. Eine ausreichende Bilddichte (OD 1,3) in den hinteren Endteilen eines schwarzen Raumbildes wird in einem Bereich g erhalten, wo sich die Bereiche a und d überschneiden. In dem Bereich g werden nur wenige Geisterbilder ausgebildet. In einem Unterbereich des Bereichs g, wo ein Versorgungselement mit einer Zelldichte zwischen 2 und 12 Zellen/mm derart angeordnet ist, daß es einen Kontaktdruck zwischen 0,0392 und 0,147 N/mm (4 bis 15 gf/mm) ausübt, wird eine höhere Bilddichte (OD 1,4) erhalten und es werden keine Geisterbilder erzeugt, wodurch außergewöhnlich gute Ergebnisse erzielt werden können. In einem Bereich b oder c oder wenn eine Entwicklungsvorrichtung mit einem Versorgungselement mit einer Oberflächenschicht, die eine Zelldichte von einer Zelle/mm oder weniger oder 20 Zellen/mm oder mehr hat, ausgestattet ist, wird die Dichte der hinteren Endteile eines Raumbildes reduziert. In einer derartigen Entwicklungsvorrichtung ist das Versorgungselement nicht fähig, den Toner im wesentlichen auf den Tonerträger aufzubringen, so daß ein Zustand bewirkt wird, in dem ungenügende Versorgung mit Toner besteht. In einem Bereich e weist die Entwicklungsvorrichtung einen Kontaktdruck des Versorgungselements gegen den Tonerträger von weniger als 0,0196 N/mm (2 gf/mm) auf und entsprechend wird die Bilddichte in den hinteren Teilen des Raumbildes reduziert. In dieser Entwicklungsvorrichtung kann, obwohl eine genügende Menge an Toner auf den Tonerträger aufgebracht wird, die Bildung einer Tonerschicht auf den Tonerträger nicht gleichmäßig durchgeführt werden und der Toner wird uneben aufgetragen. Ein Bereich f zeichnet sich dadurch aus, daß der Kontaktdruck des Versorgungselements gegen den Tonerträger größer als 0,196 N/mm (20 gf/mm) ist und dieser Bereich ist deshalb nicht innerhalb des Bereichs für die praktische Anwendung, innerhalb dessen außergewöhnlich gute Raumbilder gebildet werden, weil der Reibungswiderstand zwischen dem Versorgungselement und dem Tonerträger bewirkt, daß das Antriebsmoment auf ein Niveau gesteigert wird, das außerhalb des Belastungsbereiches des Antriebsmotors der Entwicklungsvorrichtung liegt und bewirkt daher, daß der Betrieb instabil durchgeführt wird oder daß aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte entstehen. Wenn die Entwicklungsvorrichtung so zusammengebaut wird, daß sie ein Versorgungselement im Bereich g hat, entsteht entsprechend keine Hintergrundverschleierung in einem bildfreien Bereich und außergewöhnlich gute Bilder bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie dem Grau-Skala-Bereich können mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit gebildet werden. Weder ein Anstieg in des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. werden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckers und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder eine Fixierung noch eine Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement oder dem Regulierungselement beobachtet. Das Zusammenklumpen des Toners sowie Abnutzung und Beschädigung des Versorgungselements wurden nicht bewirkt.

11. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, wie in Fig. 1 gezeigt, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements sowie eines Hilfsladungselements, wie unten unter 1 bis 4 aufgelistet, zusammengebaut. Die Bildgestaltung wurde unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners mit einem Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm, unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement, in der Art durchgeführt, daß das Versorgungselement und das Hilfsladungselement dasselbe Potential aufwiesen und unter Festsetzung der Umlaufgeschwindigkeit V₁ des Tonerträgers auf 32 mm/sec und der Umlaufgeschwindigkeit V₂ des Versorgungselements auf 32 mm/sec.

1. Tonerträger

Eine leitfähige Schicht aus Urethan-Kunststoff wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß unterzogen, wobei ein Vernetzungsmittel eingesetzt wurde, um einen Tonerträger zu erhalten, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz 5 µm, die Gummihärte (JIS A) 55°, der äußere Durchmesser 20 mm, die Dicke der Kunststoffschicht 6 mm und der Widerstand entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 10⁷ Ω betrug.

2. Versorgungselement

Vier Schichten aus leitfähigem Polyurethanschaum mit offenen Zellen mit verschiedenen Permanentstauchungen (Zelldichte d = 2 bis 12 Zellen/mm) wurden auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein Versorgungselement entstand mit einem äußeren Durchmesser von 12,5 mm und einer Dicke der Schaumschicht von 3,25 mm. Das Versorgungselement wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, während der Kontaktdruck f auf den Tonerträger in einem Bereich von 0,0196 bis 0,147 N/mm (2 bis 15 gf/mm) variiert wurde.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

4. Hilfsladungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. Die unmittelbare Nähe des vorderen Endes wurde durch Drücken mit dem Versorgungselement in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,0098 N/mm (1 gf/mm) angewandt wurde. Es wurde dabei sichergestellt, daß der rostfreie Stahl, der das Hilfsladungselement darstellt, auf der Seite der positiven Polarität bezüglich der triboelektrischen Aufladung des Toners, der in der Ausführungsform benutzt wurde, in der triboelektrischen Aufladungsreihe steht und daß er den Toner leicht mit einer negativen Polarität auflädt.

Die Tabelle 1 unten zeigt die Ergebnisse von Bildgestaltungsarbeiten, bei denen unter Verwendung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung ein Muster, einschließlich eines Grau-Skalen-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich gebildet wurde. In der Tabelle bedeuten ○ und × jeweils das Vorliegen bzw. die Abwesenheit eines Bildfehlers, der während eines Entwicklungsprozesses auftrat, der, nachdem die Entwicklungsvorrichtung 7 Tage lang nicht benutzt wurde, durchgeführt wurde. In dem Fall, daß 5 Blätter, alle mit einem außergewöhnlich guten Raumbild, das kontinuierlich in der Entwicklungsrichtung gebildet wurde, aufeinanderfolgend erhalten wurden, wurde das mit einem ○ bewertet. Für den Fall, daß Streifen (Leerstellen etc.) sich in einer Rotationsperiode auf dem Tonerträger befanden, die aber nicht auf den darauffolgend gebildeten Blätter abgebildet wurden, wurde dies mit einem Δ bewertet. In dem Fall, wo Streifen sukzessive hintereinander auf mehreren Blättern gebildet wurden, so wurde dies mit einem × bewertet.

Tabelle 1

Unter den o.g. Bedingungen entsteht keine Hintergrundverschleierung in den Bereichen, in denen kein Bild abzubilden ist und es werden Bilder, die außergewöhnlich gut bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Entwicklung der Konturlinien und des Grau-Skalen-Bereichs sind, mit einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Anstieg des Antriebsmoments noch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Es wurden Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder eine Fixierung noch eine Zusammenschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement oder dem Regulierungselement beobachtet. Das Zusammenklumpen des Toners sowie Abnutzung und Beschädigung des Versorgungselements wurden nicht bewirkt.

12. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, wie in Fig. 1 gezeigt, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements, die dieselben wie in der 1. Ausführungsform beschrieben sind, zusammengebaut. Bildgestaltungsarbeiten wurden durchgeführt unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners, der einen Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm hat, und unter Zusammenfügen dieser Bestandteile derart, daß die Winkel α und β, die in Fig. 4 gezeigt sind, 30 bzw. 45° betrugen. Bei der Verwendung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung können Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes, mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder, bei denen die Zeilenbreite nicht anstieg, wurden stetig gebildet und desweiteren wurden Bilder mit hoher Auflösung und außergewöhnlich guten Eigenschaften in dem Bereich der Grau-Skala gebildet. Desweiteren wurden klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet und hochdichte Raumbilder mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte- Unregelmäßigkeiten konnten stetig gebildet werden. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder, die ein reduziertes Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und ein reduziertes Niveau an Hintergrundverschleierung aufwiesen, wurden kontinuierlich gebildet. Desweiteren wurde weder eine Fixierung noch eine Zusammenschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement oder dem Regulierungselement beobachtet. Keine Beschädigung des Toners wurde beobachtet. Es wurde sichergestellt, daß das Anlegen der Entwicklungsvorspannung an zumindest zwei Elemente, ausgewählt aus dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement die Durchführung einer normalen Bildgestaltung erlaubten. Wenn die Entwicklungsvorspannung nur an das Versorgungselement oder das Regulierungselement angelegt wurde, schwankte die transportierte Tonermenge, die getragen wurde, und es konnten lediglich Bilder mit großen Unregelmäßigkeiten in der Dichte erhalten werden.

Im Gegensatz dazu konnten unter Verwendung einer Entwicklungsvorrichtung, bei der α 30° und β 120° betrug, Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern erhalten werden. Zu Beginn wurden Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stabil gebildet, ohne daß die Breite der Zeilen zunahm, und ebenso wurden hochauflösende Bilder mit einem außergewöhnlich guten Bereich der Grau-Skala gebildet. Nachdem die Bildgestaltung auf einigen 10 Blättern durchgeführt worden war, wurde die Menge an Toner auf dem Tonerträger wechselnd und sowohl Dichte-Unregelmäßigkeiten als auch Hintergrundverschleierung wurden auf den bedruckten Blättern erzeugt. Die Dichte-Unregelmäßigkeit wurde schrittweise bemerkt als die Anzahl an Drucken zunahm mit dem Ergebnis, daß, nachdem die Bildgestaltung auf 1000 Blättern durchgeführt worden war, längliche, bänderartige, weiße Leerstellen gelegentlich auf den bedruckten Blättern auftraten. Nachdem die Bildgestaltung auf 5000 Blättern durchgeführt worden war, klebte eine Tonerschicht am vorderen Ende des Regulierungselements. Die Entwicklungsvorspannung wurde an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement angelegt.

13. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und ein Gerät zur Bildgestaltung, die in Fig. 1 gezeigt sind, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements, die gleich sind mit denen der 6. Ausführungsform, zusammengebaut. Bildgestaltungsarbeiten wurden durchgeführt unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners mit einem Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm und unter Anordnung dieser Bestandteile in der Art, daß die in Fig. 4 gezeigten Winkel α und β 30 bzw. 45° betrugen.

Mit der Verwendung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung konnten Muster, einschließlich eines Grau-Skalen-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Punktbilder mit 300 DPI und Zeilenbilder konnten stabil ohne Anwachsen der Zeilenbreite gebildet werden und Bilder mit hoher Auflösung und außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen wurden gebildet. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung erzeugt werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten wurden stetig gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung, konnten kontinuierlich gebildet werden. Darüberhinaus konnte weder eine Fixierung noch eine Fusion des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Keine Beschädigung des Toners wurde beobachtet. Es wurde sichergestellt, daß das Anlegen der Entwicklungsvorspannung an zumindest zwei Elemente, ausgewählt aus dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement die Durchführung einer normalen Bildgestaltung erlaubt. Wenn jedoch die Entwicklungsvorspannung lediglich an das Versorgungselement oder das Regulierungselement angelegt wurde, entstanden jedoch Schwankungen in der Menge an transportiertem Toner und es wurden lediglich Bilder mit großen Dichte-Unregelmäßigkeiten erhalten.

Im Gegensatz dazu konnten unter Verwendung einer Entwicklungsvorrichtung, bei der α 40° und β 0° betrug, Muster, einschließlich eines Grau-Skalen-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 50 Blättern gebildet werden. Bei der Entwicklung der ersten Blätter wurde der Toner ausgedünnt und ein 300 DPI Punktbild und ein Zeilenbild wurden stabil gebildet, ohne daß die Zeilenbreite anstieg, und zudem wurden Bilder von hoher Auflösung und mit außergewöhnlich guten Bereichen der Grau-Skala gebildet. Nachdem die Bildgestaltung jedoch auf einigen Blättern durchgeführt worden war, wurde die Menge an verfügbarem Toner auf dem Tonerträger erhöht und Dichte-Unregelmäßigkeiten sowie Hintergrundverschleierung wurden auf den bedruckten Blättern erzeugt. Die Entwicklungsvorspannung wurde an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement angelegt.

14. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und das Gerät zur Bildgestaltung, die in Fig. 1 gezeigt sind, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements wie unten unter 1 bis 3 aufgelistet, zusammengebaut. Die Bildgestaltung wurde unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners mit einem Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm, unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement sowie unter Festsetzen der Umlaufgeschwindigkeit V₁ des Tonerträgers auf 32 mm/sec und der Umlaufgeschwindigkeit V₂ des Versorgungselements auf 32 mm/sec durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine leitfähige Schicht aus Urethan-Kunststoff wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet. Die äußere Oberfläche der Kunststoffschicht wurde poliert. Danach wurde nur die äußere Oberflächenschicht einem Härtungsprozeß unterworfen, wobei Hitze oder Licht angewandt wurden, um einen Tonerträger mit einer Oberflächenrauhheit in den Einheiten von Rz 5 µm, einer Gummihärte (JIS A) von 50°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Kunststoffschicht von 6 mm und einem Widerstand entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 von 10⁷ Ω, zu erhalten.

2. Versorgungselement

Sieben Schichten aus leitfähigem Polyurethanschaum mit offenen Zellen mit verschiedenen Zelldichten d (0,5 bis 32 Zellen/mm) wurden auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, um ein geschäumtes Element herzustellen, wodurch ein Versorgungselement mit einem äußeren Durchmesser von 12,5 mm und einer Dicke der geschäumten Schicht von 3,25 mm gebildet wurde. Das Versorgungselement wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, während der Kontaktdruck f auf den Tonerträger in einem Bereich von 0,0098 bis 0,343 N/mm (1 bis 35 gf/mm) variiert wurde.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm wurde in eine L-artige Form gebogen. Die Nähe des vorderen Endes des Regulierungselements wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

Unter der Verwendung einer derart zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung konnten ein Muster, einschließlich eines Grau-Skalen-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen dem Ausstoß an Bildern der Entwicklungsvorrichtung und dem Kontaktdruck, der auf dem Tonerträger durch das Versorgungselement, das aus einem geschäumtem Element mit einer Oberflächenschicht von variierender Zelldichte zusammengebaut ist, ausgeübt wurde. In Fig. 10 ist (a) eine Graphik, die die Reduzierung der Dichte am hinteren Ende eines schwarzen Raumbildes zeigt, wobei das Verhältnis zwischen dem Kontaktdruck f des Versorgungselements und der Bilddichte (OD) am hinteren Ende eines schwarzen Raumbildes gezeigt wird und (b) der Fig. 10 ist eine Graphik, die den Grad an Erzeugung von Geisterbildern, die entsprechend der Verbrauchshysterese auf dem Tonerträger entsprechend in den darauffolgenden Rotationsperioden des Tonerträgers gebildet werden, wobei die Graphik das Verhältnis zwischen dem Kontaktdruck f des Versorgungselements und der Unterschied der Bilddichten (OD) eines schwarzen Raumbildes jeweils entsprechend einem Anteil auf dem Tonerträger, auf dem Toner verbraucht wurde bzw. auf dem der Toner nicht verbraucht wurde, zeigt. Wenn ein Raumbild in der nächsten Rotationsperiode des Tonerträgers gebildet wird, ermöglicht der Unterschied zwischen einem Anteil auf dem Tonerträger, auf dem der Toner verbraucht wurde, und einem Anteil auf dem Tonerträger, auf dem der Toner nicht verbraucht wurde, die Herstellung eines Bildes mit hoher Dichte in dem Bereich, der dem Anteil auf dem Tonerträger, auf dem der Toner nicht verbraucht wurde, entspricht und bewirkt genau so eine Reduzierung der Bilddichte in dem Bereich, der dem Teil auf dem Tonerträger entspricht, auf dem Toner verbraucht wurde, für den Fall, daß eine nicht ausreichende Menge an Toner aufgetragen wurde. Dieser Unterschied erscheint als der Unterschied von Bilddichten oder als Geisterbild. Als eine Methode, um den Grad an Erzeugung von Geisterbildern anzuzeigen, zeigt die Figur den Unterschied in der Dichte eines Raumbildes, der in der nächsten Rotationsperiode einer Entwicklungswalze im Zusammenhang mit dem Anteil auf dem Tonerträger, wo Toner verbraucht wurde, und dem Anteil auf dem Tonerträger, wo Toner nicht verbraucht wurde, auftritt.

Die nachfolgende Tabelle 2 faßt in einer Liste die Ergebnisse der Fig. 10 zusammen. Die einzelnen Kriterien werden im folgenden beschrieben. Das Symbol ○ zeigt ein Ergebnis, welches die folgenden Bedingungen erfüllt: Erstens, daß die Bilddichte eines schwarzen Raumbildes 1,3 oder mehr beträgt und zweitens, daß der Unterschied in der Bilddichte, der die Erzeugung von Geisterbildern anzeigt, kleiner als 0,2 ist. Das Symbol Δ zeigt ein Ergebnis an, welches die folgenden Bedingungen erfüllt: Erstens, daß die Bilddichte eines schwarzen Raumbildes 1,3 oder mehr ist und zweitens, daß der Unterschied in der Bilddichte, der die Erzeugung von Geisterbildern anzeigt, zwischen 0,2 und 0,3 liegt; oder, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: Erstens, daß die Bilddichte eines schwarzen Raumbildes zwischen 1,2 und 1,3 liegt und zweitens, daß der Unterschied in der Bilddichte, der die Erzeugung von Geisterbildern anzeigt, kleiner als 0,2 ist; oder, daß die Bedingungen: Erstens, daß die Bilddichte eines schwarzen Raumbildes zwischen 1,2 und 1,3 liegt und zweitens, daß der Unterschied in der Bilddichte, der die Erzeugung von Geisterbildern anzeigt, zwischen 0,2 und 0,3 liegt, erfüllt sind. Das Symbol × zeigt ein Ergebnis an, das den folgenden Bedingungen genügt: Erstens, daß die Bilddichte einem schwarzen Raumbildes kleiner als 1,2 ist und zweitens, daß der Unterschied der Bilddichte, der die Erzeugung von Geisterbildern anzeigt, kleiner als 0,3 ist. Das Symbol zeigt ein Ergebnis an, bei dem die Bildgestaltung nicht in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wurde wegen einer außergewöhnlich großen Antriebsbelastung der Entwicklungsvorrichtung.

Unter den Bedingungen, die durch ein ○ in Tabelle 2 angezeigt werden, konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stetig ohne Anwachsen der Zeilenbreite erzeugt werden und Bilder von hoher Auflösung mit exzellent guten Grau-Skalen- Bereichen gebildet werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD- Wert von 1,3 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten zuverlässig gebildet werden. Unter den oben genannten Bedingungen wurde keine Hintergrundverschleierung in den Nicht-Abbildungs-Bereichen erzeugt und Bilder von außergewöhnlich guten Eigenschaften bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie der Grau-Skalen-Bereiche wurden unter hoher Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Ansteigen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzen des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Das Zusammenklumpen des Toners sowie Abnutzung und Beschädigung des Versorgungselements wurden nicht erzeugt.

Tabelle 2

15. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 14. Ausführungsform wurde die Bilderzeugung durchgeführt, wobei festgesetzt wurde, daß der Tonerträgers mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₁ von 32 mm/sec und das Versorgungselement mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₂ von 6,4 mm/sec rotierte. Die nachstehende Tabelle 3 zeigt eine Liste der Resultate, die unter den oben genannten Bedingungen erreicht wurden. Die Kriterien der erzeugten Bilder sind dieselben wie die bei der 14. Ausführungsform beschriebenen.

Unter den Bedingungen, die durch ein ○ in Tabelle 3 angezeigt werden, konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stabil gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde sowie Bilder einer hohen Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen erzeugt werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,3 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten. Unter den oben genannten Bedingungen wurde keine Hintergrundverschleierung in Bereichen, wo keine Abbildung stattfand, erzeugt und Bilder mit außergewöhnlich guten Eigenschaften bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie des Grau-Skalen-Bereichs wurden mit erhöhter Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden bemerkt.

Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Desweiteren wurde weder das Zusammenklumpen des Toners noch Abnutzung oder Beschädigung an dem Versorgungselement erzeugt.

Tabelle 3

16. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 14. Ausführungsform wurde eine Bildgestaltung durchgeführt, wobei festgesetzt wurde, daß der Tonerträger mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₁ von 32 mm/sec und das Versorgungselement mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₂ von 16 mm/sec rotierte. Tabelle 4 unten zeigt eine Liste der Ergebnisse, die unter den oben genannten Bedingungen erzielt wurden. Die Kriterien der so gebildeten Bilder sind dieselben wie die bei der 14. Ausführungsform.

Unter den Bedingungen, die durch ein ○ in Tabelle 4 angezeigt werden, konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stetig gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde und Bilder von hoher Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen gebildet werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung erzeugt werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,3 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten konnten zuverlässig gebildet werden. Unter den oben genannten Bedingungen wurde keine Hintergrundverschleierung in Bereichen, wo keine Abbildung vorgesehen war, erzeugt und Bilder mit außergewöhnlich guten Eigenschaften bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie der Grau-Skalen- Bereiche wurden mit erhöhter Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden fortlaufend gebildet. Darüberhinaus konnte weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Das Zusammenklumpen des Toners und Abnutzung oder Beschädigung des Versorgungselements wurden nicht erzeugt.

Tabelle 4

17. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 14. Ausführungsform wurde die Bildproduktion durchgeführt, wobei festgelegt wurde, daß der Tonerträgers mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₁ von 32 mm/sec und das Versorgungselement mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₂ von 64 mm/sec rotierten. Die nachfolgende Tabelle 5 zeigt eine Liste der Ergebnisse, die unter den oben genannten Bedingungen erhalten wurden. Die Kriterien der erzeugten Bilder sind dieselben wie die bei der 14. Ausführungsform beschriebenen.

Tabelle 5

Unter den Bedingungen, die durch ein ○ in Tabelle 5 angezeigt werden, konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stabil gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde sowie Bilder einer hohen Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen erzeugt werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,3 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten. Unter den oben genannten Bedingungen wurde keine Hintergrundverschleierung in Bereichen, wo keine Abbildung stattfand, erzeugt und Bilder mit außergewöhnlich guten Eigenschaften bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie des Grau-Skalen-Bereichs wurden mit erhöhter Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden bemerkt. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Desweiteren wurde weder das Zusammenklumpen des Toners noch Abnutzung oder Beschädigung an dem Versorgungselement erzeugt.

18. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 14. Ausführungsform wurde die Bilderzeugung durchgeführt, wobei festgesetzt wurde, daß der Tonerträger mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₁ von 32 mm/sec und das Versorgungselement mit einer Umlaufgeschwindigkeit V₂ von 128 mm/sec routierte. Tabelle 6 unten zeigt aufgelistet die Ergebnisse, die unter den oben genannten Bedingungen erreicht wurden. Die Kriterien der erzeugten Bilder sind dieselben wie die bei der 14. Ausführungsform beschriebenen.

Tabelle 6

Unter den Bedingungen, die durch ein ○ in Tabelle 6 angezeigt werden, konnten Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder stabil gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde sowie Bilder einer hohen Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen erzeugt werden. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,3 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten. Unter den oben genannten Bedingungen wurde keine Hintergrundverschleierung in Bereichen, wo keine Abbildung stattfand, erzeugt und Bilder mit außergewöhnlich guten Eigenschaften bezüglich der Buchstaben- und Zeichengestaltung und der Konturlinienentwicklung sowie des Grau-Skalen-Bereichs wurden mit erhöhter Reproduzierbarkeit gebildet. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden bemerkt. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Desweiteren wurde weder das Zusammenklumpen des Toners noch Abnutzung oder Beschädigung an dem Versorgungselement erzeugt.

19. Ausführungsform

Die Entwicklungsvorrichtung und ein Gerät zur Erzeugung von Bildern, wie in Fig. 6 gezeigt, wurden unter Verwendung eines Tonerträgers, eines Versorgungselements und eines Regulierungselements wie unten unter 1 bis 3 aufgelistet, zusammengebaut. Bildgestaltungsarbeiten wurden durchgeführt unter Verwendung eines nichtmagnetischen Einkomponententoners mit einem Volumendurchschnittsteilchendurchmesser von 9 µm und unter Anlegen einer Entwicklungsvorspannung an den Tonerträger, das Versorgungselement und das Regulierungselement durchgeführt.

1. Tonerträger

Eine leitfähige Schicht aus flexiblem Polyurethanschaum wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, um einen Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 30°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der geschäumten Schicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 von 10⁶ Ω zu erhalten.

2. Versorgungselement

Ein Aluminiumzylinder wurde einem Sandstrahlverfahren unterworfen, so daß ein Versorgungselement, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz 20 µm betrug, entstand und dessen äußerer Durchmesser 12,5 mm betrug. Das Versorgungselement wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug.

3. Regulierungselement

Das vordere Ende einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 3 mm wurde abgerundet und durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

Unter Verwendung einer derartig zusammengestellten Entwicklungsvorrichtung konnten Muster, einschließlich eines Grau-Skala-Bildes mit einer Auflösung von 300 DPI, ein Zeilenbild, ein Raumbild und ein Buchstaben- oder Zeichenbild kontinuierlich auf 5000 Blättern gebildet werden. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder konnten stabil gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde sowie Bilder einer hohen Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen- Bereichen. Desweiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden bemerkt. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Keine Beschädigung des Toners konnte beobachtet werden.

Zum Vergleich wurde die Bildererzeugung unter den gleichen Bedingungen durchgeführt mit dem Unterschied, daß eine andere Entwicklungsvorrichtung, die wie folgt zusammengesetzt war, benutzt wurde. Eine leitfähige Schicht aus Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen und mit einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von ungefähr 20 µm wurde auf einer Welle aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 60°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der geschäumten Schicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandsmeßmethode der Fig. 7 von 10⁶ Ω erhalten wurde. Ein Aluminiumzylinder wurde einer Sandstrahlbehandlung unterworfen, so daß ein Versorgungselement, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz 20 µm betrug, entstand, wobei der äußere Durchmesser 12,5 mm betrug. Das Versorgungselement wurde durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Ein Regulierungselement, das aus einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 3 mm besteht, wurde an seinem vorderen Ende abgerundet und durch Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Als Ergebnis wurden die Antriebsmomente sowohl des Tonerträgers als auch des Versorgungselements außerordentlich erhöht und es wurde eine Schwankung in der Drehgeschwindigkeit erzeugt. Es konnte mit bloßem Auge erkannt werden, daß aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte des Druckes bestanden, die sich in Querlinien, die wiederum eine Folge von scharfen Dichte- Unregelmäßigkeiten waren, äußerten. Alle Bilder waren verschwommen und viele Leerstellen wurden in den Raumbildern erzeugt.

Die Bildgestaltung wurde unter den gleichen Bedingungen durchgeführt mit der Ausnahme, daß eine wiederum andere Entwicklungsvorrichtung, die wie folgt zusammengestellt war, benutzt wurde. Eine leitfähige Schicht aus Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen und einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von ungefähr 20 µm wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 30°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Schaumschicht von 6 mm und einem Widerstandswert von 10⁶ Ω erhalten wurde. Eine Schicht aus Polyurethanschaum mit offenen Zellen wurde auf einen Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, um ein geschäumtes Element mit einer Zelldichte d von 5 Zellen/mm (der durchschnittliche Schaumzellendurchmesser war ungefähr 200 µm) zu erzeugen, wobei ein Versorgungselement, bei dem die Gummihärte (JIS A) 30°, der äußere Durchmesser 12,5 mm und die Dicke der geschäumten Schicht 3,25 mm betrug, entstand. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Ein Regulierungselement, bei dem das vordere Ende einer Blattfeder aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,1 mm in eine L-artige Form gebogen war, wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Das Ergebnis war, daß die Tonerschicht auf dem Tonerträger nicht genügend ausgedünnt war, so daß das Niveau an Hintergrundverschleierung graduell anstieg mit steigender Anzahl an Drucken. Bevor die Bedruckbarkeitsprüfung abgeschlossen wurde, konnte manchmal ein Fremdkörper auf den gedruckten Bildern erkannt werden, der aussah, als wäre er ein Bruchteil des geschäumten Elements. Wenn das Gerät zur Bilderzeugung wieder eingeschaltet worden war, nachdem es einmal angehalten worden war, war das Antriebsmoment für den Tonerträger erhöht und die Entwicklungsvorrichtung vibrierte. Es scheint, daß dies aufgrund des folgenden Phänomens, nämlich daß das vordere Ende des Regulierungselements sich innerhalb des Tonerträgers befand, zustande kam. Nach Beendigung der Bedruckbarkeitsprüfung zeigte die Beobachtung des Regulierungselements, daß ein kleiner Knick in der Nähe des fixierten Endes des Regulierungselements gebildet worden war.

20. Ausführungsform

Unter den gleichen Bedingungen wie bei der 19. Ausführungsform wurde die Entwicklung von Bildern in der folgenden Weise durchgeführt. Eine leitfähige Schicht aus flexiblem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen mit einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von ungefähr 20 µm wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 30°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der Schaumschicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandswertmeßmethode von Fig. 7 von 10⁶ Ω erhalten wurde. Ein Acrylharz, in dem leitfähiger Ruß verteilt war, wurde um einen Schaft aus rostfreiem Stahl herum spritzgegossen, wodurch ein Versorgungselement, bei dem die Oberflächenrauhheit in Einheiten von Rz 15 µm und dessen äußerer Durchmesser 12,5 mm betrug, geformt wurde. Das Versorgungselement wurde durch Drücken mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Polyurethanharz, in dem leitfähiger Ruß verteilt war, wurde spritzgegossen, so daß ein plattenartiges Regulierungselement mit einer Dicke von 4 mm mit einem gebogenen, vorderen Ende entstand. Die Bilderzeugung wurde durchgeführt, während das vordere Endteil durch Druckanwendung mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht war, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde.

Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder konnten stabil gebildet werden, ohne daß die Zeilenbreite vergrößert wurde sowie Bilder einer hohen Auflösung mit außergewöhnlich guten Grau-Skalen-Bereichen. Des weiteren konnten klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet werden und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten. Weder ein Anwachsen des Antriebsmoments noch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers etc. wurden bemerkt. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus wurde weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet. Eine Beschädigung des Toners wurde nicht beobachtet.

21. Ausführungsform

Unten den gleichen Bedingungen wie bei der 19. Ausführungsform wurde die Entwicklung von Bildern in der folgenden Weise durchgeführt. Eine leitfähige Schicht aus flexiblem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen mit einem durchschnittlichen Schaumzellendurchmesser von 20 µm wurde auf einem Schaft aus rostfreiem Stahl gebildet, wobei ein Tonerträger mit einer Gummihärte (JIS A) von 30°, einem äußeren Durchmesser von 20 mm, einer Dicke der geschäumten Schicht von 6 mm und einem Widerstandswert entsprechend der Widerstandswertmeßmethode von Fig. 7 von 10⁶ Ω erhalten wurde. Ein magnetisches Beschichtungsmaterial wurde auf der äußeren Oberfläche eines Aluminiumzylinders in einer Dicke von ungefähr 100 µm aufgetragen. Die Magnetisierung wurde mit einem kleinen Abstand oder mit einem inversen Magnetisierungsabstand von ungefähr 100 µm durchgeführt, so daß ein Versorgungselement, das eine magnetische Anziehungskraft ausübt und einen äußeren Durchmesser von 12,5 mm aufweist, gebildet wurde. Das Versorgungselement wurde mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht in der Art, daß die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Tonerträgers und des Versorgungselements 16 mm betrug. Ein Polyurethanharz wurde spritzgegossen, so daß ein plattenartiges Regulierungselement mit einer Dicke von 4 mm mit einem gebogenen, vorderen Ende entstand. Die Bildgestaltung wurde durchgeführt, während das vordere Endteil des Regulierungselements über Druck mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht wurde, wobei ein Kontaktdruck von 0,049 N/mm (5 gf/mm) angewandt wurde. Punktbilder von 300 DPI und Zeilenbilder wurden stabil gebildet, ohne daß die Linienbreite vergrößert wurde, und ebenso wurden Bilder von hoher Auflösung mit einem außergewöhnlich guten Grau-Skalen- Bereich gebildet. Desweiteren wurden klare Buchstaben- oder Zeichenbilder ohne Hintergrundverschleierung gebildet und Raumbilder von hoher Dichte mit einem OD-Wert von 1,4 oder mehr und ohne Dichte-Unregelmäßigkeiten wurden zuverlässig gebildet. Das Antriebsmoment des Tonerträgers etc. wurde reduziert, verglichen mit dem der Ausführungsformen 1 und 2, und keine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit wurde beobachtet. Bilder mit einem reduzierten Niveau an aperiodischen Schwankungen in der Leuchtdichte des Drucks und mit einem reduzierten Niveau an Hintergrundverschleierung wurden kontinuierlich gebildet. Darüberhinaus konnte weder Fixierung noch Verschmelzung des Toners mit dem Tonerträger, dem Versorgungselement und dem Regulierungselement beobachtet werden. Keine Beschädigung des Toners wurde beobachtet.

Im vorhergehenden wurden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und kann auf eine weite Bandbreite an Entwicklungsvorrichtungen angewandt werden, z. B. bei Elektrofotografiersystemen oder ähnlichem. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Drucker, einem Kopierer oder einem Display- bzw. Anzeigegerät eingesetzt werden.

Wie oben bereits beschrieben, umfaßt eine Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung folgendes: Einen Tonerträger; ein Versorgungselement, das über Druck mit dem Tonerträger in Kontakt bringbar ist, während es relativ zu dem Tonerträger bewegt wird, so daß es den Tonerträger mit Toner versorgen kann, wobei die Härte des Tonerträgers größer als zumindest die des Versorgungselements ist; und ein Regulierungselement, welches durch Verschieben mit dem Tonerträger in Kontakt bringbar ist, wobei der Toner, der auf dem Tonerträger aufgebracht ist, ausgedünnt wird. Entsprechend kann ein weicher Kontaktentwicklungsprozeß unter Verwendung eines weichen, elastischen Körpers zuverlässig durchgeführt werden, so daß ein Bild von hoher Auflösung und mit reduzierten Dichte-Unregelmäßigkeiten gebildet werden kann. Desweiteren kann die Entwicklungsvorrichtung entsprechend der Erfindung die Menge an aufgebrachtem Toner auf dem Tonerträger auf einem konstanten Niveau halten, ungeachtet der zurückgebliebenen Menge des Toners und der Druck-Hysterese, so daß Dichte-Unregelmäßigkeiten und aperiodische Schwankungen in der Leuchtdichte der Drucke reduziert werden können. Die Hauptkomponenten der Entwicklungsvorrichtung können aus Walzen von einfacher Form und plattenartigen Elementen zusammengesetzt werden. Deshalb kann die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung zur Verfügung stellen, deren Umfang reduziert ist, die außergewöhnlich gute Haltbarkeit zeigt und die zusätzlich mit niedrigen Herstellungskosten hergestellt werden kann.

Claims

1. Entwicklungsvorrichtung (31), dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- einen Tonerträger (12; 22; 32) für die Entwicklung eines latenten Bildes, das auf einem Träger für ein latentes Bild (1) erzeugt wird, wobei der Tonerträger (12; 22; 32) gegenüber von dem Träger für das latente Bild (1) angeordnet ist;
- ein Versorgungselement (17; 26) zur Versorgung des Tonerträgers (12; 22; 32) mit Toner (7), wobei das Versorgungselement (17; 26) durch Drücken mit dem Tonerträger (12; 22; 32) in Kontakt bringbar ist, während es sich relativ zu dem Tonerträger (12; 22; 32) bewegt und
- ein Regulierungselement (15; 35) zur Ausdünnung des Toners (7), der auf den Tonerträger (12; 22; 32) aufgetragen ist, wobei das Regulierungselement (15; 35) durch Verschieben mit dem Tonerträger (12; 22; 32) in Kontakt bringbar ist;
- wobei die Härte des Tonerträgers (12; 22; 32) zumindest größer als die des Versorgungselements (17; 26) ist.

2. Entwicklungsvorrichtung (31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Tonerträgers (12; 22; 32) aus einem festen Element (19), das eine Härte von 60° (JIS A) oder weniger aufweist, zumindest ein Teil des Versorgungselements aus einem geschäumten Element (14; 28) und das Regulierungselement (15; 35) aus einem elastischen Körper gebildet ist.

3. Entwicklungsvorrichtung (31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der innere Teil des Tonerträgers (12; 22; 32) aus einem geschäumten Element (14; 28) gebildet ist, das eine Härte von 40° (JIS A) oder weniger aufweist, eine flexible Schicht (25) auf der Oberfläche des geschäumten Elements (14; 28) ausgebildet ist, zumindest ein Teil des Versorgungselements (17; 26) aus einem geschäumten Element gebildet ist und das Regulierungselement (15; 35) aus einem starren Körper, der im wesentlichen nicht verformbar ist, gebildet ist.

4. Entwicklungsvorrichtung (31) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungselement (17; 26) aus einem geschäumten Element (14; 28) gebildet ist, das elektrisch leitfähig ist und das eine Dichte an Zellen von 1 bis 20 (Zellen/mm) im Oberflächenschichtteil des Versorgungselements (17; 26) aufweist und das drehbar angeordnet ist, wobei es mit dem Tonerträger (12; 22; 32) über einen Kontaktdruck von 0,0196 bis 0,196 (N/mm) (2 bis 20 gf/mm) in Kontakt kommt.

5. Entwicklungsvorrichtung (31) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an eine Auswahl von mindestens zwei Elementen, ausgewählt aus dem Tonerträger (12; 22; 32), dem Versorgungselement (17; 26) und dem Regulierungselement (15; 35), eine Entwicklungsvorspannung angelegt ist.

6. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschäumtes Element (14; 28), das das Versorgungselement (17; 26) darstellt, eine dauernde Stauchung aufweist, die 30% oder weniger beträgt.

7. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktpunkt zwischen dem Tonerträger (12; 22; 32) und dem Versorgungselement (17; 26) unterhalb des Drehmittelpunktes des Tonerträgers (12; 22; 32) angeordnet ist, ein Kontaktpunkt zwischen dem Tonerträger (12; 22; 32) und dem Regulierungselement (15; 35) oberhalb des Drehmittelpunkts des Tonerträgers (12; 22; 32) angeordnet ist und ein Winkel festgelegt ist zwischen einer Linie, die den Drehmittelpunkt des Tonerträgers (12; 22; 32) und dem Kontaktpunkt des Tonerträgers (12; 22; 32) mit dem Versorgungselement (17; 26) einerseits und einer Linie, die den Drehmittelpunkt des Tonerträgers (12; 22; 32) und den Kontaktpunkt des Tonerträgers (12; 22; 32) mit dem Regulierungselement (15; 35) andererseits verbindet, der zwischen 45 und 90° beträgt.

8. Entwicklungsvorrichtung (31) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispositions-Bedingungen des Tonerträgers (12; 22; 32) und des Versorgungselements (17; 26) die folgenden Bedingungen erfüllen: 10 d _* f _* (V₁ + V₂)/V₁ 200wobei d die Dichte an Zellen (Zellen/mm) auf dem Oberflächenschichtteil des Versorgungselements (17; 26) ist, V₁ die Umlaufgeschwindigkeit (mm/sec) des Tonerträgers (12; 22; 32), V₂ die Umlaufgeschwindigkeit (mm/sec) des Versorgungselements (17; 26) und f der Kontaktdruck (N/mm) oder (gf/mm) zwischen dem Tonerträger (12; 22; 32) und dem Versorgungselement (17; 26) ist.

9. Entwicklungsvorrichtung (31), dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- einen Tonerträger (12; 22; 32) für die Entwicklung eines latenten Bildes, das auf einem Träger für ein latentes Bild (1) erzeugt wird, wobei der Tonerträger (12; 22; 32) gegenüber von dem Träger für das latente Bild (1) angeordnet ist;
- ein Versorgungselement (17; 26) zur Versorgung des Tonerträgers (12; 22; 32) mit Toner (7), wobei das Versorgungselement (17; 26) durch Drücken mit dem Tonerträger (12; 22; 32) in Kontakt bringbar ist, während es sich relativ zu dem Tonerträger (12; 22; 32) bewegt, und
- ein Regulierungselement (15; 35) zur Ausdünnung des Toners (7), der auf den Tonerträger (12; 22; 32) aufgetragen ist, wobei das Regulierungselement (15; 35) durch Verschieben mit dem Tonerträger (12; 22; 32) in Kontakt bringbar ist;
- wobei die Härte des Tonerträgers (12; 22; 32) zumindest geringer als die des Versorgungselements (17; 26) ist und zumindest eine Oberfläche des Tonerträgers (12; 22; 32) aus einem geschäumten Element ist, das eine Härte von 40° (JIS A) oder weniger aufweist, das Versorgungselement (17; 26) aus einem starren Körper, der im wesentlichen nicht verformbar ist, gebildet ist und das Regulierungselement (15; 35) aus einem starren Körper, der im wesentlichen nicht verformbar ist, gebildet ist.