DE3008862A1 - Entwicklungsvorrichtung - Google Patents

Entwicklungsvorrichtung

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DE3008862A1 DE19803008862 DE3008862A DE3008862A1 DE 3008862 A1 DE3008862 A1 DE 3008862A1 DE 19803008862 DE19803008862 DE 19803008862 DE 3008862 A DE3008862 A DE 3008862A DE 3008862 A1 DE3008862 A1 DE 3008862A1
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

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Description

  • Entwicklungsvorrichtung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entwicklung eines latenten Bilds mit einem Entwickler und insbesondere auf eine Entwicklungsvorrichtung, bei der zur Verwendung eines (nachfolgend als magnetischer Toner oder vereinfacht als Toner bezeichneten) träger mitteifreien magnetischen Einkomponenten-Entwickler bei der Bild entwicklung bei Vorhandensein eines Magnetfelds die Dicke einer Tonerschicht an einem Tonerträqerelement begrenzt werden kann.
  • Die herkömmiicher Weise bei einer Entwicklunasvorrichtung auf dem Gebiet der Elektrophotographie und der elektrostatischen Aufzeichnung verwendeten Verfahren können in Trockenverfahren und Flüssigverfahren unterteiit werden; die Trockenverfahren werden weiter in Verfahren mit Zweikomponenten-Entwickler und Verfahren mit Einkomponenten-Entwickler unterteilt. Die Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren unterscheiden sich dadurch, daß zum Transport der Tonerteilchen ein Trägermittel verwendet wird; zu diesen Verfahren zählen die Magnetbürsten-Entwick- lung, bei der ein Eisenpulver-Trägermittel verwendet wird, die Kaskadenentwicklung, bei der ein Perien-Trägermittel verwendet wird, die Pelzbürsten-Entwicklung, bei der ein Pelz verwendet wird usw. Zu den Einkomponenten-Entwicklungsverfahren zählen die Pulverwolken-Entwicklung, bei der eine Walke schwebender Tonerteilchen verwendet wird, die Kontakt- oder Auftragsentwicklung, bei der die Tonerteilchen in direkte Berührung mit der Latentbild- bzw. Ladungsbild-Trägerfläche gebracht werden, die Tonerübertragungsentwicklung, bei der die Tonerteilchen nicht in direkte Berührung mit der Ladungsbild-Trägerfläche gebracht werden, sondern ihr mittels des von dem eiektrostatischen Ladungsbild erzeugten elektrischen Felds zugeführt werden, die magnetische Trockenentwicklung, bei der magnetischer elektrisch leitender Toner in Berührung mit der Ladungsbild-Trägerfläche gebracht wird, usw. Den Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren, bei welchen ein gemischter Entwickler aus Trägerteilchen und Tonerteilchen verwendet wird, haftet von Natur aus der Nachteil an, daß sich aus einer Änderung des Mischungsverhältnisses der Teilchen eine Änderung der Dichte des entwickelten Bilds ergibt, da die Tonerteilchen mit fortschreitender Entwicklung schneller verbraucht werden als die Trägerteilchen, sowie ferner auch der Nachteil, daß sich durch die Verschlechterung der kaum verbrauchten Trägerteilchen nach einer langen Verwendung derselben eine Verschlechterung der Bildqualität ergibt.
  • Von den Rinkomponenten-Entwicklungsverfahren sind die magnetische Trqckenentwicklung, bei der magnetischer Toner verwendet wird, und die Kontaktentwicklung, bei der kein magnetischer Toner verwendet wird, insofern unzulänglich, als die Neigung zu einer Hintergrund-Schleierbildung besteht, die sich aus der unterschiedslosen Berührung des Toners mit der gesamten Fläche sowohl des Bildbereichs als auch des bildfreien Bereichs ergibt.
  • Diese Hintergrund-Schleierbildung ist ein Fehler, der auch bei den Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren zu beobachten ist. Ferner ist bei der Pulverwolken-Entwicklung die Hintergrund-Schleierbildung unvermeidbar, da die Ablagerung von pulverförmigen Tonerteilchen auf die bildfreie Fläche unvermeidbar ist.
  • Auf dem Gebiet der Sinkomponenten-Entwicklungsverfahren ist auch eine sog. Tonerübertragungs-Entwicklung bekannt, bei der der Toner gleichförmig auf ein Trägerelement bzw. einen Träger wie ein Biatt aufgebracht wird und in einem kleinen Abstand der Ladungsbild-Trägerfläche gegenübergesetzt gehalten wird, so daß zur Bildentwicklung der Toner von dem Tonerträger weg durch die eiektrostatische Ladung des Ladungsbilds zu der Ladungsbild-Trägerfläche hingezogen wird, wie es in den US-PS 2 839 400 und 3 232 190 beschrieben ist.
  • Dieses Verfahren hat den Vorteil einer verringerten Schleierbildung, da die bildfreie Fläche weder den Toner anzieht noch mit dem Toner in Berührung gebracht wird. Aufgrund des Fehlens von Trägerteilchen tritt bei dem Verfahren auch nicht eine Änderung des Mischungsverhältnisses oder eine Verschlechterung der Trägerteilchen auf.
  • Nichtsdestoweniger ist dieses Verfahren mit unterschiedlichen Schwierigkeiten gemäß folgenden Beispielen verbunden: (1) Selbst wenn das Blatt bzw. der Tonerträger zur Erleichterung des Aufbringens des Toners im voraus mit einem elektrischen Feld versehen wird, ist es schwierig, den Toner gleichförmig auf den Tonerträger aufzutragen. Beispielsweise ergibt der Tonerauftrag mit einerbekannten festen Klinge oder Rakel kaum eine dünne und gleichförmige Teiichenschicht und führt häufig zu einer Unebenheit der Tonerschicht, die direkt auf dem entwickelten Bild wiedergegeben wird und daher für die praktische Bildreproduktion ungeeignet ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde ein Verfahren vorgeschiagen, an der Oberfläche des Tonerträgers Papier oder Stoff zu verwenden und die Tonerteilchen in die Fasern des Papiers oder Stoffs bzw. Tuchs einzubetten; aieses Verfahren steilt jedoch nicht unbedingt ein gleichförmiges Auftragen sicher, da es schwierig ist, Tonerteilchen herzustellen, die kleiner als die Faserung sind. Ferner ist das Verfahren mit vorhergehendem Auftragen des Toners auf ein Trägerblatt nach dem Kaskaden-Entwicklungsverfahren unpraktisch, da es eine großbemessene Vorrichtung erforderlich macht.
  • (2) Es ist schwieriy, eine gleichförmige Tonerablösung von dem Tonerträger zu erzielen. Zur gleichförmigen Entwicklung ist eine gleichförmige Tonerablösung von er aufgetragenen Tonerschicht her zu der Ladungsbild-Trägerfiäche hin unerläßlich. Diese Tonerablösung, die durch die Oberflächeneigenschaften des Tonerträger-Blatts, den Zustand des darauf aufgetragenen Toners und die Eigenschaften der Tonerteilchen beeinflußt ist, wurde nie zu einem in der Praxis annehmbaren Stand verbessert.
  • (3) Geringes Auflösungsvermögen. Bei der herkömmlichen bekannten Tonerübertragungsentwicklung wird der Toner elektrostatisch an dem Tonerträger abgelagert; selbst wenn es ermöglicht ist, eine verhältnismäßig dünne Tonerschicht auf dem Träger zu bilden, werden durch die gegenseitig abstoßenden Ladungen der Tonerteilchen diese von dem Träger gelöst und zu der Bildträgerfläche hinbewegt, wenn der Abstand zu der Bildträgerfläche auf annähernd 3 mm verringert wird. Dieser weite Zwischenraum ergibt jedoch eine lange Flugzeit der Tonerteilchen von ihrem Träger zu dem Ladungsbildträger, wobei die fliegenden Teilchen durch einen Luft- strom in dem Zwischenraum, ihr Gewicht und Vibrationen der Ladungsbild-Trägerfläche oder des Tonerträgers beeinflußt werden, was ein fehlerhaft entwickeltes Bild ergeben kann. Ferner erreicht das aus dem Ladungsbild für feine Linien oder Zeichen mit feinen Linien austretende eiektrische Feld nicht originalgetreu den Tonerträger, wodurch sich eine Verschmälerung der feinen Linien oder der Zeichen aus feinen Linien bzw. eine beträchtlich verrinyerte Auflösung aufgrund der fehlenden Toner-Bewegung ergibt. Andererseits ergibt ein sehr enger Abstand bzw. Zwischenraum eine Verstärkung der feinen Linien bzw. der Zeichen mit feinen Linien und damit einen Auflösungs-Verlust, was es schwierig macht, eine originalgetreue Reproduktion zu erzielen.
  • In der US-Patentanmeldung Ser.-No. 938 494, 1978, wurde ein Verfahren zur Bildung einer gleichförmigen dünnen Tonerschicht auf einem Tonerträger ohne den vorangehend genannten Schwierigkeiten vorgeschlagen; bei dem Verfahren wird eine magnetische Rakel als Tonerdicken-Begrenzungselement verwendet und ein magnetischer Pol der Rakel gegenübergesetzt, wobei mittels des zwischen dem Magnetpol und der magnetischen Rakel gebiideten Magnetfelds die Tonerschicht an dem Tonerträger zu einer dünnen Schicht abgekappt wird, wodurch eine originalgetreue Bildwiedergabe ermöglicht wird.
  • Es wurde jedoch festgestellt, daß mit einem sehr schwachen Magnetfeld zwischen der magnetischen Rakel und dem Magnetpol die Bildung einer ausreichend dünnen Tonerschicht unmöglich ist, so daß die gesteigerte Dicke der Tonerschicht zu einer Hintergrund-Schleierbildung oder einem fehlerhaften Bild führt, während ein übermäßig starkes Magnetfeld eine übermäßig dünne Tonerschicht ergibt, die zu einer "Verdünnung" bzw. Verschmälerung, insbesondere von Linienbildern führt. Ferner wurde festge- stellt, daß bei der Ladungsbildentwicklung eine anscheinend gleichförmige Tonerschicht ein Geisterbild des zuvor entwickelten Bilds ergeben kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ladungsbild-Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die unter Ausschaltung der Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Vorrichtungen eine gleichmäßige Bildqualität mit hoher Wiedergabetreue ermöglicht.
  • Ferner soll mit der Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen werden, bei der die Bildentwicklung unter Formung einer dünnen gleichförmigen Tonerschicht auf einem Tonerträger erfolgt.
  • Weiterhin soll die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung ergeben, bei der in dem entwickelten Bild kein Geisterbild auftritt.
  • Ferner soll die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung das wiederholte Formen einer dünnen Tonerschicht auf den Tonerträger in beständiger Weise ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Entwicklungsvorrichtung gelöst, die einen Behälter für die Aufnahme von magnetischem Toner, einen drehbar mittels des Behälters gelagerten Tonerträger, eine feststehend innerhalb des Tonerträgers angebrachte Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung und ein Tonerdicken-Begrenzungselement aufweist, das in der Verlängerung eines von einem Magnetpol der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung austretenden Magnetfelds in der Nähe des Außenumfangs des Tonerträgers angeordnet ist, wobei der magnetische Toner magnetisches Pulver in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-% enthält und eine mittlere Teilchengröße innerhalb des Bereichs von 5 bis 30 ßm hat und wobei die Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung mit einem derartigen Magnetpol versehen ist, daß zwischen dem Tonerdicken-;Begrenzungseiement und dem Tonerträger ein Magnetfeld mit einer mittleren Flußdichte von nicht weniger als 0,135 T (1350 Gauss) entsteht, so daß an dem Tonerträger eine Tonerschicht mit einer vorbestimmten Dicke geformt wird.
  • Ferner ergibt die Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung, bei dem der dem aus einem magnetischen Material hergestellten Tonerdicken-Begrenzungselement gegenübergesetzte Magnetpol an der Oberfläche des Tonerträgers eine Flußdichte von mindestens 0,075 T (750 Gauss) erzeugt, um dadurch die Geisterbild-Entstehung in dem entwickelten Bild zu verhindern.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
  • Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Bilderzeugungsvorrichtung, bei der die Entwicklungsvorrichtung anwendbar ist.
  • Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung mit einem Tonerdicken-Begrenzungselement.
  • Fig. 3 und 4 sind schematische Ansichten, die die Arbeitsweise des Tonerdicken-Begrenzungselements in der in Fig. 2 gezeigten Entwicklungsvorrichtung veranschaulichen.
  • Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Ausfilhrungsbeispiels der EntwicklL:ngsvorrichtung.
  • Fig. 6 bis 8 sind Kennliniendiagramme, die Ergebnisse von Versuchen an der Entwicklungsvorrichtung zeigen.
  • Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer Entwicklungsvorrichtung in einer nicht zu empfehlenden Ausführungsform.
  • Fig. 10 und 11 sind schematische Ansichten, die das Prinzip der Tonerschicht-Formung bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen zeigen.
  • Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Entwicklungsvorrichtung.
  • Fig. 13 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Entwicklungsvorrichtung.
  • Fig. 14A und 14B sind ein Schaltbild einer bei der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung anwendbaren Wechselspannunqs-Generatorschaltung bzw. eine Darstellung der Kurvenform des Ausgangssignals dieser Schaltung Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Kopier bzw. Aufzeichnungsvorrichtung, bei der die Entwicklungsvorrichtung anwqndbar ist. Die Fig. 1 zeigt eine photoemfindliche Trommel 1 mit einer photoempfindlichen Schicht, die irgendeine Ausführungsform mit oder ohne Oberflächen-Isolierschicht sein kann und die ferner auch durch biattförmiges oder bandförmiges photoempfindliches Material ersetzt werden kann. Ferner sind ein bekannter Sensibilisier-Lader 2 und eine Bildlicht-Projektionsvorrichtung 3 gezeigt, die zur Erzeugung eines elektrostatischen Bilds bzw. Ladungsbilds an dem photoempfindiichen Material 1 Vorlagenbilder, Lichtbilder oder mittels Bildsignalen modulierte Lichtstrahlen projiziert. Die Ladungsbild-Erzeuqung kann nach dem sog. Carlson-Verfahren, einem Verfahren gemäß der Beschreibung in der US-PS 3 666 363 oder 4 071 361 oder nach irgendeinem anderen geeigneten Verfahren erfolgen.
  • 4 steilt eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel dar, die ein dem Ladungsbild an dem photoempfindlichen Material 1 entsprechendes sichtbares Tonerbild erzeugt, während 5 eine Vorrichtung zur Uhertragung dieses Tonerbilds auf Übertragungs- bzw. Bildempfangsmaterial 6 darstellt. Zur Erleichterung der Übertragung kann das sichtbare Bild beispielsweise durch Koronaentladung im voraus mit einer Ladung versehen werden. Es ist ferner möglich, ein sog. Ladungsbild-Übertragungsverfahren anzuwenden, bei dem das an dem photoempfindlichen Material 1 sitzende Ladungsbild zuerst auf einen weiteren Bild träger bzw. Ladungsbildträger übertragen und dann mittels der IntwickluncJsvorrichtung 4 sichtbar gemacht wird. 7 ist eine Reinigungsvorrichtung, mit der der nach der Bildübertragung an dem photoempfindlichen Material 1 zurückbleibende Toner entfernt wird, um dadurch das photoempfindliche Material für die erneute Verwendung vorzubereiten.
  • Die Fig. 2 9)is 4 sind schematische bzw. erläuternde Ansichten einer in der US-Patentanmeldung Ser.-No.
  • 938 494 beschriebenen Entwicklungsvorrichtung, bei der eine als Ladungsbildträger verwendete photoempfindliche Trornitel 1 vorgesehen ist, die gewünschtenfalls durch bandförmiges oder blattföri;iiges Material ersetzt werden kann. 8 ist eine Entwicklerträgervorrichtung bzw. ein Entwicklerträger, der dem Ladungsbildträger gegenübergesetzt ist und bei dem dargestellten Beispiel durch einen nichtmagnetischen Zylinder gebildet ist. 9 ist ein feststehend in dem Zylinder angebrachter Magnet, der mit wenigstens einem magnetischen Pol für die Aufnahme des Entwicklers auf den Zylinder, ferner vorzugsweise mit einem Entwicklungs-Magnetpol in einer dem Ladungsbild gegenübergesetzten Entwicklungsstellung und mit einer geeigneten Anzahl von Entwickler-Transportpolen versehen ist, die zwischen den vorstehend genannten Magnetpolen angeordnet sind. 10 ist eine Rakel zur Begrenzung der Dicke von magnetischem Toner 12, der dem Zylinder 8 zugeführt ist und an diesem haftet. Dieser Zylinder bzw. Entwicklerträger 8 wird mit einer darauf aufgetragenen Tonerschicht 11 in Pfeiirichtung gedreht, um auf diese Weise die Bildentwicklung ohne Berührung zwischen dem Toner und der bildfreien Fläche des Ladungsbilds an dem Ladungsbiltrge 1 herbeizuführen. Die Dicke der Tonerschicht 11 wird mittels des aus einem Pol 9a des walzenförmigen Magneten 9 austretenden Magnetfelds und der Rakel 10 begrenzt, und zwar vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 200 ßm. In dem Magnetfeld bilden die magnetischen Tonerteilchen Perlenketten bzw. Teilchenketten, die längs den magnetischen Kraftlinien ausgerichtet sind, wobei die Dichte beträchtlich geringer als bei dem gewöhnlichen Zustand ist. Es ist daher möglich, durch Begrenzung der Tonerdicke mit einer Rakel in einem Magnetfeld eine Dicke zu erzielen, die weitaus geringer als die durch Begrenzung außerhalb des Maanetfelds erzielbare ist. Eine Tonerdicken-Begrenzung mittels einer Rakel außerhalb eines Magnetfelds macht einen außerordentlich kleinen Abstand zwischen der Rakel und dem Zylinder bzw. Tonerträger 8 erforderlich, was mechanisch schwierig zu erzielen ist. Ferner ist ein derartig kleiner Abstand für einen stabilen bzw. gleichmäßigen Betrieb ungeeignet, da unter Umständen der Zwischenraum beispielsweise durch zusammengebaiiten Toner verstopft wird. Die Wirkung des Magneten 9 zur Dickenbegrenzung wird ersichtlich, wenn das durch den Pol 9a erzeugte Magnetfeld einen bestimmten Wert übersteigt, was später erläutert wird.
  • Die dünnste Schicht wird dann erzielt, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 3 die Rakel 10 dem Magnetpol 9a gegenübergesetzt wird. Ferner wird gemäß der Darstellung in Fig. 4 mittels einer aus magnetischem Material hergestellten Rakel das Magnetfeld angezogen, wodurch die zu einer Bürste formierten Tonerteilchen wie ein Vorhang zwischen den Tonerträger und der Rakel gehalten werden, was verhindert, daß lose Teilchen des Toners 12 mit Ausnahme eines längs der Oberfläche des Tonerträgers 8 transportierten kleinen Anteils unter der Rakel hindurchgelangen. Auf diese Weise ist es ermöglicht, eine außerordentlich dünne Tonerschicht 11 zu erzielen.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Entwicklungsvorrichtung erläutert. Nach Fig. 5 ist ein mehrpoliger Permanentmagnet 9 ortsfest angebracht, während ein als Tonerträger dienender nichtmagnetischer Zylinder 8 in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung umläuft, die gleich der Versetzungsrichtung der Oberfläche des Ladungsbildträgers 1 ist. Ein von einem Toner-Behälter 14 zugeführter isolierender ferromagnetischer Einkompo- nenten-Toner 1 2 wird durch die Drehung des Zylinders 8 auf den Außenumfang desselben aufgetragen. Der Zylinder und die Tonerteilchen sind in der Ladungsreihe so gewählt, daß durch die Reibung der Tonerteilchen mit der Zylinderoberfläche an den Tonerteilchen Ladung mit der zur Polarität des Ladungsbilds entgegengesetzten Polarität induziert wird. In der Nähe der Zylinderoberfläche ist in einem Abstand von 50 bis 500 ßm zu derselben eine Eisen-Rakel 1Oa angebracht. Die Rakel 1Oa erstreckt sich beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 5 längs der Mantellinie des nichtmagnetischen Zylinders, wobei sie einem Magnetpol 9a (Pol S3 in Fig. 5) des mehrpoligen Permanentmagenten 9 gegenübergesetzt angeordnet ist, um damit die Tonerschicht auf eine geringe Dicke oder Stärke von 30 bis 300 ßm und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 200 ßm zu begrenzen bzw. abzukappen. Die Drehzahl des Zylinders wird so geregelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit und vorzugsweise die innere Geschwindigkeit der Tonerschicht im wesentlichen gleich der Geschwindiykeit der Ladungsbildträger-Oberfläche sind oder dieser nahekommen . Die Rakel 10a kann statt aus Eisen aus einem anderen magnetischen Material oder einem Magnet bestehen, der einen magnetischen Gegenpol bildet.
  • 13 ist eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Wechselspannung zwischen den nichtmagnetischen Zylinder 8 und den Ladungsbildträger 1, während 13a ein Schaber zum Beseitigen von an dem Tonerträger zurückbleibenden Toner ist. Die Rakel 1Oa wird auf dem gleichen Potential wie der Tonerträger gehalten, um eine eventuelle Ungleichmäßigkeit bei dem Tonerauftrag zu verhindern.
  • Der magnetische Toner hat beispielsweise eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 30 Am und ist nach einem bekannten Verfahren aus einem Gemisch von 75 Teilen Polystyrol, 15 Teilen Magnetit, 3 Teilen eines Ladungsreguliermittels und 6 Teilen Ruß hergestellt.
  • Natürlich kann auch irgendein anderer bekannter magnetischer Toner mit der genannten Teilchengröße verwendet werden, der magnetisches Pulver in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-% enthält.
  • Die mittlere Teilchengröße des Toners wird auf die vorstehend genannte festgelegt, da eine mittlere Teilchengröße von weniger als 5 rm eine starke elektrostatische Anziehung der Tonerteilchen an den nichtmagnetischen Zylinder ergibt, so daß die Ablösung der Teilchen vom Zylinder behindert wird und damit eine brauchbare Bildentwicklung unterbunden wird, und zur Bildung einer Schicht von feinen Tonerteilchen an der Oberfläche des nichtmagnetischen Zylinders führt, das das Laden neuer Tonerteilchen durch Berührung mit der Zylinderoberfläche verhindert und dadurch eine verringerte Entwicklungsdichte ergibt, die sich aus der unzureichenden Tonerübertragung ergibt. Andererseits führt eine mittlere Teilchengröße von mehr als 30 ßm zu einem groben Bild.
  • Ferner wird der Magnetpulver-Gehalt auf die vorstehend angeführte Weise festgelegt, da ein Gehalt von weniger als 15 Gew.-t bei dem Zerkleinerungsvorgang für die Herstellung der Tonerteilchen zur Bildung von Tonerteilchen mit verringertem Magnetpulvergehalt führt.
  • Derartige Teilchen mit verringertem Magnetpulvergehalt ergeben einen leicht zusammenzuballenden Entwickler mit verringerter Fließfähigkeit. Dieser Entwickler ergibt aufgrund der Schwieriykeit beim gleichförmigen Laden und einer verringerten Magnetkraft für die Rückübertragung des Toners eine Neigung zur Schleierbildung an dem Bild und zeigt Erschwernisse bei dem magnetischen Transport. Andererseits führt ein Magnetpulvergehalt von mehr als 50 Gew.-% aufgrund des verringerten Harzgehalts zu verschlechterten Fixiereigenschaften, was ein grobes Bild ergibt.
  • In Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Toner wurde als nichtmagnetischer Tonerträger ein Aluminium-Zylinder verwendet. Der Magnet wurde durch eine Magnetwalze gebildet, deren Polarität sich für jedes Viertelkreis- oder Oktanten-Segment in der Reihenfolge N - S - N - S abwechselte. Ein Magnetpol wurde an der engsten Stelle zwischen dem Tonerträger und dem Ladungsbildträger mit dem Ladungsbild-Potentialkontrast von ungefähr 600 V angeordnet, wobei die Oberflächen-Flußdichte wie bei im Handel erhältlichen Kopiergeräten in einem Bereich von 0,06 bis 0,13 T (600 bis 1300 Gauss) gewählt wurde.
  • Die E'ig. 6 bis 8 zeigen Versuchsergebnisse hinsichtlich der Tonerschichtdicke und der Magnetflußdichte als Funktion der Lagebeziehung der Eisen-Rakel in bezug auf den Tonerträger.
  • Im einzelnen zeigt die Fig. 6 die Änderung der Dicke der gleichförmig auf den Tonerträger aufgebrachten Tonerschicht als Funktion des Abstands zwischen der Eisen-Rakel 1Oa und dem Tonerträger, wobei eine feststehend innerhalb eines zylinderförmigen nichtmagnetischen Umlauf-Tonerträgers 8 angeordnete Magnetwalze 9 mit 4, 6 oder 8 Polen, die jeweils eine Oberflächen-Flußdichte von 0,065 T (650 Gauss) an der Oberfläche des Tonerträgers erzeugen, oder mit acht Polen versehen ist, die jeweils eine Oberflächen-Flußdichte vorn.0,05 T oder 0,04 T erzeugen.
  • Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, ändert sich die Tonerschichtdicke in großem Ausmaß als Funktion des Polabstands oder der Oberflächen-Flußdichte, wenn der Abstand zwischen der Rakel und dem Tonerträger ungefähr 400 Sm übersteigt. Der durch den Polabstand verursachte Unterschied wird beispielsweise durch einen Vergleich zwischen der vierpoligen und der achtpoligen Magnetwalze deutlich, die jeweils eine Oberflächen- Flußdichte von 0,065 T (650 Gauss) ergeben. Die vierpolige Magnetwalze ergibt bei einem Abstand von nicht mehr als ungefähr 800 ßm eine dünne gleichförmige Tonerschicht von ungefähr 200 ßm Dicke, jedoch bei einem Abstand von 900 ßm eine Unebenheit der Tonerschicht in Umfangsrichtung des zylindrischen Tonerträgers und bei einem Abstand von 1 mm oder darüber eine schnell ansteigende Tonerschichtdicke, so daß es unmöglich wird, die gewünschte dünne gleichförmige Tonerschicht zu erzielen. Im Entwicklungsbereich kommt daher die Oberfläche der Tonerschicht in Berührung mit dem Ladungsbildträger, wodurch die später in Einzelheiten beschriebene vorteilhafte Entwicklung mit der Entwicklungsvorrichtung unterbunden wird. Andererseits ergibt die achtpolige Magnetwalze bei einem Abstand von nicht mehr als 600 ßm eine dünne gleichförmige Tonerschicht mit ungefähr 200 ßm Dicke, jedoch bei einem Abstand von 700 am eine Unebenheit gemäß der vorstehenden Erläuterung und bei einem Abstand von 800 am oder darüber eine gemäß der vorstehenden Erläuterung für die Bildentwicklung ungeeignete dicke Tonerschicht. Auf ähnliche Weise ergibt eine sechspolige Magnetwalze eine dünne gleichförmige Tonerschicht, wenn der Abstand nicht über 700 ßm beträgt, jedoch eine für die vorteilhafte Entwicklung mit der Entwicklungsvorrichtung ungeeignete dicke Tonerschicht bei einem größeren Abstand.
  • Was die Auswirkung der Änderung der Magnetflußdichte bei konstantem Polabstand betrifft, so kann eine dünne gleichförmige Tonerschicht bei einem Abstand von ungefähr 500 bzw. 400 ßm erzielt werden, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 6 bei der achtpoligen Magnetwalze die Oberflächen-Flußdichte von 0,065 T (650 Gauss) auf 0,05 T bzw. 0,04 T geändert wird. Ein gleichartiges Verhalten ist zu beobachten, wenn die Oberflächen-Fluß- dichte einer vierpoligen Magnetwalze von 0,065 T (650 Gauss) auf 0,085 T (850 Gauss) verändert wird.
  • Ferner ist festzustellen, daß eine Steigerung der Polstärke einer vierpoligen Magnetwalze auf 0,13 T (1300 Gauss) mit Ausnahme einer geringfügigen Verschmälerung der Bildlinien keine Auswirkung auf die Entwicklungseigenschaften hat.
  • Die vorstehend genannten Ergebnisse beruhen auf dem Umstand, daß die einem Magnetpol der Magnetwalze gegenübergesetzte Eisen-Rakel mittels des Pols durch Induktion magnetisiert wird, so daß ein starkes Magnetfeld zwischen der Rakel und dem Tonerträger entsteht.
  • Die Fig. 7 zeigt die Intensität des starken Magnetfelds bei Messung mit den gemäß Fig. 6 verwendeten Magnetwalzen und einem Abstand von 800 m zwischen der Rakel und dem Tonerträger. Gemäß der Darstellung in Fig. 7 wird das Magnetfeld zwischen der Rakel und dem Tonerträger um so stärker, je größer der Polabstand bzw.
  • die Magnetisier-Breite wird. Ferner ist bei konstantem Polabstand das Magnetfeld zwischen der Rakel und dem Tonerträger annähernd proportional der Flußdichte des Magnetisierungs-Pols. Beispielsweise ergibt eine vierpolige Magnetwalze eine mittlere Magnetfeld-Intensität von 0,164 T bzw. 0,21 T (1640 bzw. 2100 Gauss) bei einer Flußdichte des Pols von 0,065 T bzw. 0,092 T (650 bzw.
  • 920 Gauss) an der Oberfläche des Tonerträgers.
  • In weiterem Zusammenhang mit Fig. 7 zeigt die Fig. 8 die Änderung der Flußdichte zwischen der Eisen-Rakel und dem Tonerträger als Funktion des Abstands zwischen diesen, wobei die Magnetwalzen gemäß Fig. 6 verwendet werden. In Fig. 8 sind Punkte aufgetragen, die denjenigen Abstand zwischen der Rakel und dem Tonerträger darstellen, der eine brauchbare Begrenzung der Toner- schicht auf gleichförmige und geringe Dicke zuläßt.
  • Gemäß der vorangehenden Erläuterung ergibt sich bei einer achtpoligen Magnetwalze der Rakel-Tonerträger-Abstand, der eine gleichförmige Begrenzung der Tonerschicht auf ungefähr 200 ßm zuläßt, entsprechend der Flußdichte des Magnetpols der Magnetwalze von 0,04, 0,05 bzw. 0,065 T zu 400, 500 bzw. 600 am. Diese jeweils an den entsprechenden Flußdichte-Kurven auf getragenen Abstandswerte von 400, 500 bzw. 600 iim ergeben eine mittlere Flußdichte von ungefähr 0,135 T (1350 Gauss) zwischen der Rakel und dem Tonerträger. Eine gerinqere Flußdichte ergibt einen übermäßig großen Abstand zwischen der Rakel und dem Tonerträger, der gemäß der Darstellung anhand der Fig. 6 keine brauchbare Begrenzung der Tonerschichtdicke ergibt. Aus dem vorstehenden kann geschlossen werden, daß die Flußdichte zwischen der Rakel und dem Tonerträger mindestens 0,135 T (1350 Gauss) betragen muß, um die Tonerschichtdicke auf einen Wert in dem Bereich von 30 bis 300 ßm und vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 200 jim zu begrenzen, wie es im vorstehenden schon erläutert wurde.
  • Auf ähnliche Weise wird entsprechend einer vierpoligen, sechspoligen bzw. achtpoligen Magnetwalze der maximale Abstand zur Erzielung einer gleichmäßigen und kleinen Tonerschichtdicke zu ungefähr 600, 700 bzw. 800 ßm festgelegt. Das Auftragen dieser Abstandswerte in Fig. 8 ergibt eine nahezu gerade Linie (I).
  • Gemäß Fig. 8 ist die erwünschte Tonerdicken-Begrenzung offensichtlich in einem Bereich rechts dieser Linie (I) nicht zu erzielen. Demgemäß ist es bei der Entwicklungsvorrichtung notwendig, die Kombination aus dem Abstand zwischen der Rakel und dem Tonerträger und der mittleren Flußdichte zwischen diesen in einem engeren Bereich zwischen der Linie (I) und der Ordinate, d. h.
  • in einem Bereich links der Linie (I) zu wählen. Bei die- ser Wahl wurde gemäß der vorangehenden Erläuterung die mittlere Flußdichte auf einen Wert von mindestens 0,135 T (1350 Gauss) gewählt. Somit ist es bei der Entwicklungsvorrichtung am günstigsten, die genannte Kombination in dem gestrichelten Bereich (A) in Fig. 8 zu wählen.
  • Ferner wurde ein dem Diagramm in Fig. 6 gleichartiges Diagramm für einen Magnetpulvergehalt von 50 Gew.-% und für vierpolige, sechspolige und achtpolige Magnetwalzen erstellt; die auf diese Weise erzielten Werte für den eine geeignete Tonerdicken-Begrenzung zulassenden Abstand zwischen der Rakel und dem Tonerträger wurden in Fig. 8 aufgetragen und ergaben eine weitere strichpunktierte Linie (II), die einen linken Bereich, in dem eine brauchbare Tonerdicken-Begrenzung möglich ist, von einem rechten Bereich abgrenzt, in welchem die Tonerschicht für eine brauchbare Entwicklung zu dick wird. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, schließt der Bereich (A) den Bereich links von der Linie (II) mit ein. Dieser Umstand zeigt an, daß von dem bei der Entwicklungsvorrichtung verwendeten Toner mit Magnetpulver in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-% irgendein dieser Bedingung genügender Toner brauchbar ist, solange der vorstehend genannte Abstand und die vorstehend genannte mittlere Flußdichte in dem Bereich (A) gewählt werden.
  • Die in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Diagramme wurden nach Versuchsbeispielen erstellt; der Grundgedanke bei der Entwicklungsvorrichtung ist dadurch jedoch in keiner Weise eingeschränkt, da er sich auch bei anderen, hier nicht beschriebenen Versuchsbeispielen bestätigt hat.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Rakel als einstückiges Teil des Toner- Behälters ausgebildet sein sowie in Richtung längs des Zylinders 8 geneigt sein.
  • Gemäß den vorstehenden Ausführungen werden bei der Entwicklungsvorrichtung ein ferromagnetischer Einkomponenten-Toner, ein nichtmagnetischer Zylinder als Tonerträger, der einen mehrpoligen Permanentmagneten für die stabile und leicht steuerbare Tonerauflagerung auf den Tonerträger umgibt, und ein magnetisches dünnes Rakelelement in der Nähe der Oberfläche des Zylinders verwendet, um damit eine dünne und gleichförmige Tonerschicht zu formen. Im Vergleich zum Halten mit Hilfe van der Falscher Kräfte oder elektrostatischer Anziehungskräfte läßt dieses magnetische Halten der Tonerschicht an dem Tonerträger eine weitaus gleichmäßigere, stabilere und leichter zu steuernde Tonerübertragung zu der Ladungsbildträger-Oberfläche hin zu Die Verwendung einer magnetischen Rakel ergibt einen magnetischen Geenpol, der einem Magnetpol des innerhalb des Tonerträgers angeordneten Permanentmagneten gegenübergesetzt ist; dadurch werden zwangsweise in dem Zwischenraum zwischen der Rakel und Tonerträger Tonerteilchen-Ketten aufgerichtet, was die Erzielung einer dünneren Tonerschicht an anderen Teilen des Tonerträgers, wie z. B. dem der Ladungsbildträger-Oberfläche gegenüberstehenden Teil erleichtert. Ferner wird durch diese zwangsweise Bewegung die Tonerschicht gleichförmiger, was die Formung einer dünnen und gleichförmigen Tonerschicht zuläßt, die mit einer nichtmagnetischen Rakel nicht zu erzielen ist.
  • Die vorstehende Beschreibung ist auf die Ausbildung einer dünnen gleichförmigen Tonerschicht durch Drehung des Tonerträgers gerichtet. Im folgenden wird ein Fall erläutert, bei dem die Magnetpole der Magnetwalze 9 in Umlauf versetzt werden.
  • Die Fig. 9 zeigt einen Aufbau, bei dem die Magnetwalze 9 in Gegenrichtung zur Bewegung des Ladungsbildträgers 1 gedreht wird, wobei der von dem Toner-Behälter 14 zugeführte isolierende ferromagnetische Einkomponenten-Toner 12 auf den nichtmagnetischen Zylinder 8 aufgebracht wird und die Tonerteilchen durch die Reibung zwischen der Oberfläche des Zylinders und den Tonerteilchen eine Ladung mit der zur Polarität des Ladungsbilds entgegengesetzten Polarität erhalten. Eine Rakel 1Ob ist nahe der Oberfläche des Zylinders in einem Abstand von 50 bis 200 Am zu demselben angeordnet. Die Drehzahl des mehrpoligen Permanentmagneten wird so geregelt, daß die Oberflächen-Geschwindigkeit der Tonerschicht im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Oberfläche des Ladungsbildträgers 1 oder nahe dieser Geschwindigkeit ist.
  • Es wird beispielsweise eine Permanentmagnet-Walze mit sechs Polen in gleichen Abständen verwendet, die für eine Flußdichte von 0,065 T (650 Gauss) in abwechselnder Polarität magnetisiert sind. Die Verwendung einer derartigen umlaufenden Magnetwalze ergibt jedoch nicht eine dünne gleichförmige Tonerschicht, sondern eine zwar in der Stärke gleichförmige, jedoch dicke Tonerschicht, die aufgrund der direkten Berührung der Tonerschicht mit dem Ladungsbildträger die bei der Entwicklungsvorrichtung angestrebte brauchbare Entwicklung unmöglich macht. Darüber hinaus ergibt eine derartige dicke Tonerschicht aufgrund der unzureichenden Reibungsladung der jeweiligen Tonerteilchen mit dem Tonerträger eine verschlechterte Bildqualität. Bei diesem Aufbau steht aufgrund der Drehbewegung der Magnetwalze die Rakel 1Ob periodisch außer Gegenübersetzung zu irgendeinem Magnetpol, so daß zwischen der Rakel und dem Zylinder aufgrund des Fehlens eines zwischenliegenden Magnetfelds bei diesem Zustand kein Tonervorhang gebildet wird.
  • Daher können die Tonerteilchen unter der Rakel hindurchgeiangen, so daß eine dicke Tonerschicht entsteht.
  • Hinsichtlich des bei der Entwicklungsvorrichtung zu verwendenden magnetischen Toners besteht keine Einschränkung auf die Zusammensetzung und die mittlere Teilchengröße gemäß den vorangehenden Ausführungen hinsichtlich der Ausführungsbeispiele; vielmehr enthält der magnetische Toner allgemein Tonerteilchen, die aus verschiedenerlei Harzen für die Induktion einer vorbestimmten Ladung durch Reibung mit dem Tonerträger zusammengesetzt sind, eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 30 um haben und einen Gehalt an magnetischem Pulver wie Magnetit im Bereich von 15 bis 50 Gew.-% haben.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Tonerträger an dem Rahmen der Vorrichtung mit Masse verbunden, jedoch kann auch an den Tonerträger eine Gleich- oder Wechsel-Vorspannung angelegt werden. Die Verwendung einer Wechsel-Vorspannung ist in Einzelheiten in den US-Patentanmeldungen Ser.-No. 58434 und 58435 beschrieben. Beispielsweise wurde die Reproduktion eines schleierfreien sichtbaren Bilds mit zufriedenstellender stufenloser Tönung dadurch erzielt, daß bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ein Ladungsbild mit den Potentialen 500 bzw. O V in der Bildfläche bzw. der bildfreien Fläche erzeugt wurde und zwischen den Ladungsbildträger und den Tonerträger mittels einer Spannungsquelle 13 eine Spannung mit einer Wechsel-Kurvenform angelegt wurde, die Spitzenwerte von 600 V und -200 V hatte und mit einer Gleichspannungs-Komponente überlagert war. Eine gleichartige Wirkung kann mit einer verzerrten Wechselspannungs-Kurvenform oder einer Rechteck-Kurvenform erzielt werden. Beim Anlegen der Wechsel-Vorspannung wird der Tonerträyer in dem Entwicklungsbereich in einem Abstand von 100 bis 500 um und vorzugsweise von 200 bis 300 um von der Oberfläche des Ladungsbildträgers entfernt angeordnet. Dabei wird gemäß den vorangehenden Ausführungen die Tonerschicht dünner als dieser Abstand geformt, wie z. B. in einem Bereich von 30 bis 300 um oder vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 200 um; dadurch wird zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und der Oberfläche des Ladungsbildträgers ein Zwischenraum gebildet. Das elektrische Wechselfeld an diesem Zwischenraum bewirkt eine Hin- und Herbewegung der Tonerteilchen in dem Zwischenraum, wodurch eine brauchbare Entwicklung herbeigeführt wird. Für die Entwicklung und die nachfolgende Bilaübertragung ist der Toner vorzugsweise isolierend.
  • Bei der Bildentwicklung mit einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibung und mit einem Toner mit der.vorstehend genannten mittleren Teilchengröße und dem vorstehend genannten Magnetpulvergehalt wird häufig beobachtet, daß selbst dann, wenn der Toner ausreichend zugeführt wird, an einem neu erzielten sichtbaren Bild ein Geisterbild des zuvor entwickelten Bilds erscheint. Obgleich dies noch nicht völlig geklärt ist, wird angenommen, daß diese Erscheinung auf die folgende Ursache zurückzuführen ist: Die Fig. 10 zeigt schematisch den Zusammenhang zwischen einer magnetischen Rakel 15 und einem Magneten 17, der innerhalb eines nichtmagnetischen Zylinders bzw. einer nichtmagnetischen Trommel 16 angeordnet ist.
  • Das aus dem Magneten 17 austretende Magnetfeld wird durch die magnetische Rakel 15 verzerrt, wobei magnetische Kraftlinien entstehen, wie sie durch die gestrichelten Linien dargestellt sind. Außerhalb des Bereichs der Rakel 15 werden die magnetischen Kraftlinien von dem Magneten weggelenkt, da in dem Zylinder nicht gezeigte Tonertransport-Magnetpole vorhanden sind. Die Tonerteilchen, die gemäß der vorangehenden Erläuterung Magnetpulver enthalten, werden in dem Magnetfeld so magneti- siert, daß sie magnetische Dipole bilden. Da das Dipol-Moment M des Tonerteilchens durch M = (u - 1)H gegeben ist, wobei ß die Permeabilitäts-Konstante der Tonerteilchen ist und H die Magnetfeldstärke ist, wird von dem Magnetfeld an den Tonerteilchen eine Kraft F = (M.V)H I ( - 1) (H.V)H (1) ausgeübt. Das heißt, an den Tonerteilchen wird eine Kraft ausgeübt, die zu einer Stelle hin gerichtet ist, an der die magnetischen Kraftlinien konzentriert sind.
  • Die magnetische Rakel 15 bewirkt, daß die von dem gegenübergesetzten Magnetpol austretenden magnetischen Kraftlinien an dem Vorderrand 15a der Rakel zusammenlaufen, wodurch die Ablösung der Tonerteilchen von der Zylinder-Oberfläche unterhalb des Vorderrands der Rakel und die Verbindung dieser Tonerteilchen mit der Rakel erleichtert wird. Ein Abstoß-Abschnitt 15b der Rakel bewirkt im Gegensatz dazu, daß die magnetischen Kraftlinien an dem Zylinder konzentriert werden, wodurch eine Anzugskraft zu dem Zylinder hin erzeugt wird. Da der Vorderrand der magnetischen Rakel scharf zugespitzt ist, um eine beachtlich große Tonerablösungskraft zu erzeugen, wird gemäß der Darstellung in Fig. 11 die Dicke der auf diese Weise geformten Tonerschicht um ein Mehrfaches geringer als der Abstand zwischen dem Zylinder und der Rakel.
  • Zur Erzielung des Transports der Toner-Bürste ist es notwendig, daß die sich aus der Bindungskraft der Tonerteilchen mit dem Zylinder ergebende Reibungskraft zwischen dem Zylinder und den Tonerteilchen größer als die Bindungskraft des Magnetfelds ist. Die Bindungskraft der Tonerteilchen an dem Zylinder beruht grundsätzlich auf der zwischenmolekularen Kraft und der Spiege- lungs- bzw. gegenseitigen Abstoßkraft des geladenen Toners. Auch in der Toner-Bürste werden die zu einer Kette aufgereihten Tonerteilchen jeweils in Richtung des Magnetfelds magnetisiert, was eine starke wechselseitige Zwischenwirkung hervorruft (Anzugswirkung).
  • Wenn die Magnetisierung an einem bestimmten Tonerteilchen schwach ist, wird an dem Ort dieses Tonerteilchens die Zwischenwirkung schwächer, so daß die Bürste zum Abbrechen an dieser Stelle neigt, wenn sie einer seitlichen Kraft ausgesetzt wird.
  • Aufgrund der Art des Tonerherstellungsverfahrens ist es nicht möglich, völlig gleichförmige Tonerteilchen zu erzielen, so daß die zwischenmolekularen Kräfte, das Ausmaß der Ladung und das Ausmaß der Magnetisierung der Tonerteilchen unvermeidbar eine bestimmte Verteilung haben. Beim Aufbringen eines Toners mit einer derartigen Verteilung wächst das Ausmaß des Aufbringens allmählich mit dem Umlauf des Zylinders, da die mit den geeigneten Eigenschaften versehenen Teilchen selektiv aufgebracht werden. Nach einer Drehung des Zylinders nimmt die Toner-Bürste nicht den Ausgangszustand an, da der Toner vor der magnetischen Rakel ergänzt wird. Die Bildung des Geisterbilds ist wahrscheinlich auf dem im vorstehenden erläuterten Vorgang begründet.
  • Die Tonerteilchen haben nicht festgelegte Formen mit unregelmäßigen Oberflächen und zeigen Schwankungen hinsichtlich des Gehalts und des Ausmaßes des Verteilung des enthaltenen magnetischen Pulvers. Folglich ergibt sich bei dem Ausmaß der Magnetisierung der Tonerteilchen eine breite Verteilung. Eine Auswirkung dieser Verteilung kann dadurch vermieden werden, daß die Stärke des der magnetischen Rakel gegenüberstehenden Magnetpols zumindest auf einen vorbestimmten Wert gesteigert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die durch F = - (p V)H gegebene Bindekraft mittels des magnetischen Felds annähernd als zu H² proportional angesehen werden kann, da aufgrund des gleichförmigen Zustands des magnetischen Felds VH als zu H proportional angesehen werden kann, und daß bei einer gegebenen Bindekraft F, einer kleinen Permeabilitäts-Konstante W und einer großen Feldstärke H die Wirkung der Permeabilitäts-Konstante A schnell abnimmt.
  • Gemäß vorgenommenen Versuchen wird die Geisterbild-Entstehung nahezu vollständig dann ausgeschaltet, wenn die als Zylinder-Oberflächen-Flußdichte ohne die magnetische Rakel gemessene Stärke des der magnetischen Rakel gegenübergesetzten Magnetpols auf zumindest 0,075 T (750 Gauss) gewählt wird, wie es später in Einzelheiten beschrieben wird. Bei diesen Versuchen wurde ferner festgestellt, daß das Auftreten des Geisterbilds nahezu ausschließlich von der Stärke des Tonerschicht-Begrenzungs-Magnetpols abhängt. Dies ist wahrscheinlich dem Umstand zuzuschreiben, daß die Reibungsladung der Tonerteilchen nicht in einem derartigen Ausmaß wie die Magnetisierung der Teilchen schwankt, da die zwischenmolekularen Kräfte der Tonerteilchen in erster Linie von deren Weichheit bzw. Härte abhängen, die durch den Harzbestandteil bestimmt ist, und ferner die Tonerteilchen vor der magnetischen Rakel einem kräftigen Rührvorgang unterworfen sind.
  • Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Entwicklungsvorrichtung beschrieben: Beispiel 1 Mit der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde eine Bildentwicklung ausgeführt, wobei der der magnetischen Rakel 10 gegenüberstehende (nachstehend als Schneide-Pol bezeichnete) Magnetpol 9a mit einer Flußdichte von 0,065 T (650 Gauss) gewählt wurde, die nach Entfernung der magnetischen Rakel 10 an der Oberfläche des (nachstehend auch als TrommeL bezeichneten) nichtmagnetischen Zylinders 11 gemessen wurde. Das erzielte sichtbare Bild zeigte ein (negatives) Umkehr-Geisterbild des vorangehend entwickelten Bilds.
  • Beispiel 2 Nach Fig. 12 wird eine Ladungsbild-Trägerfläche 18 in Pfeilrichtung bewegt und ein mehrpoliger Permanentmagnet 19 ortsfest gehalten, während ein nichtmagnetischer zylindrischer Tonerträger 20 in der der Bewegungsrichtung der Trägerfläche 18 entsprechenden Richtung gedreht wird, wobei ein von einem Behälter 21 zugeführter isolierender ferromagnetischer Einkomponenten-Toner 22 auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Zylinders aufgebracht wird. Der Zylinder und die Tonerteilchen sind in der Ladungsreihe so gewählt, daß die Tonerteilchen durch die Reibungs-Ladung mit der Oberfläche des Zylinders eine Ladung mit zur Polarität des Ladungsbilds entgegengesetzter Polarität erhalten. Ferner wird eine Eisen-Rakel 23 in der Nähe der Zylinder-Oberfläche in einem Abstand von 50 bis 500 um angeordnet und hat die Form einer dünnen Platte, die sich längs der Mantellinie des Zylinders erstreckt. Die Rakel ist einem Magnetpol 19a des Permanentmagneten 19 gegenübergesetzt, um dadurch die Tonerschicht auf eine gleichförmige Dicke im Bereich von 30 bis 300 um und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 200 um zu begrenzen. Die Drehzahl des Zylinders ist so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit und vorzugsweise die innere Geschwindigkeit der Tonerschicht im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Ladungsbild-Trägerfläche ist oder dieser Geschwindigkeit nahekomn1t. Die einen Gegenpol bildende Rakel 23 kann statt aus Eisen aus einem anderen magnetischen Material oder einem Magnet gebildet sein.
  • Der verwendete magnetische Toner hat eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 30 um und ist nach dem bekannten Verfahren aus einer Mischung von 65 Teilen Polystyrol, 25 Teilen Magnetit, 3 Teilen eines Ladungsreguliermittels und 6 Teilen Kohle bzw. Kohlenruß hergestellt. Zu diesem Zweck kann jedoch auch irgendein anderer bekannter magnetischer Toner mit der vorstehend genannten Teilchengröße-Verteilung und einem Magnetpulver-Gehalt in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-% verwendet werden. Der Tonerträger ist durch einen nichtmagnetischen Aluminium-Zylinder gebildet. Der mehrpolige Permanentmagnet ist durch eine Magnetwalze gebildet, die in gleichmäßig aufgeteilten acht Segmenten abwechselnd magnetisiert ist. Ein weiterer Magnetpol ist an dem engsten Zwischenraum zwischen dem Tonerträger und dem Ladungsbildträger angeordnet, der ein Ladungsbild mit einem Potentialkontrast von ungefähr 600 V trägt, Bei der Entwicklung wurde ein zufriedenstellendes Bild ohne Geisterbild erzielt, wenn die Oberflächen-Flußdichte des Pols 19a zu 0,085 T (850 Gauss) gewählt wurde.
  • Beispiel 3 Es wird nun auf die Fig. 13 Bezug genommen, in der 24 ein Ladungsbildträger ist, der mit einer mit einer Isolierschicht überdeckten CdS-Schicht versehen ist, während 25 eine Rückseiten- bzw. Gegenelektrode ist und der Ladungsbildträger 24 und die Elektrode 25 eine photoempfindliche Trommel bilden. 26 ist eine Trommel bzw. ein Zylinder aus nichtmagnetischem Edelstahl, der einen darin enthaltenen Magneten 27 umkreist.
  • Der Ladungsbildträger wird mittels bekannter Abstands halter auf einem Mindestabstand von 300 um von dem Zylinder 26 gehalten. 28 ist ein magnetischer Einkomponenten-Entwickler, der in einem Behälter 29 enthalten ist und aus einer zerkleinerten Mischung aus 70 Gew eines Styrol-Maleinsäure-Harzes, 25 Gew.-% Ferrit, 3 Gew.-% Kohlenruß und 2 Gew.-% eines Negativladungs-Reguliermittels (Cr-II) zusammengesetzt ist, wobei der Mischung schließlich zur Verbesserung der Fließfähigkeit ein Anteil von 0,2 Gew.-% koiloiden Siliciumdioxids hinzugefügt ist. Die mittlere Teilchengröße ist 8 um.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine magnetische Rakel 30 durch eine Eisen-Rakel mit einer Vorderrand-Breite von 0,5 mm gebildet, während der Zylinder 26 ein Edelstahl-Zylinder mit einem Außendurchmesser von 32 mm und einer Dicke von 1 mm ist. Der der Rakel gegenüberstehende Magnetpol hat eine Zylinder-Oberflächen-Flußdichte von 0,08 T (800 Gauss) bei einer Magnetisierungs-Breite von 5 mm. Die unter den vorstehend beschriebenen Umständen mit einer Prozeß-Geschwindigkeit von 120 mm/s ausgeführte Entwicklung ergab ein völlig von Geisterbildern freies sichtbares Bild unter bemerkenswertem Gegensatz zu dem Fall, daß eine Zylinder-Oberflächen-Flußdichte von 0,06 T (600 Gauss) angewandt wurde.
  • Mit einer veränderbaren Wechselspannungsquelle 31 wird zwischen die Gegenelektrode 25 und den leitenden Teil des Zylinders 26 eine Wechselvorspannung angelegt.
  • Die Rakel 30 wird auf dem gleichen Potential wie der Zylinder 2b gehalten, um sich aus der Anwendung der Wechseispannung ergebende periodische Unebenheiten bei dem Tonerauftrag zu verhindern. 32 ist eine Spannungssteuerschaltung. Die Wirkung der zwischen die Gegenelektrode des photoempfindlichen Materials und den Zylinder bei der Bildentwicklung angelegten Wechselvorspannung ist in Einzelheiten in den US-Patentanmeldungen Ser.-No. 58434 und 58435 beschrieben, so daß diese Beschreibung hier nicht wiederholt ist.
  • Das Ladungsbild hatte Potentiale von 500 V bzw.
  • O V in dem Bildbereich bzw. dem bildfreien Bereich, während die von außen angelegte Wechselspannung mit einer Frequenz von 400 Hz und einem Spitzen-Spitzen-Wert voii 1500 V zu einem Positiv-Negativ-Amplitudenverhältnis von ungefähr 3:1 verzerrt war. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, aufgrund der Ausbildung einer gleichförmigen Tonerschicht ein schleierfreies sichtbares Bild hoher Qualität mit breiter Tönungswiedergabe und verbesserter Bildschärfe zu erzielen.
  • Die Fig. 14A zeigt ein Beispiel der Spannungssteuerschaltung zur Erzielung einer verzerrten sinusförmigen Welle gemäß der Darstellung in Fig. 14B.
  • In dieser Schaltung wird allein die negative Phase einer Sinusspannung mit- einer Diode 33 und Widerständen 34 und 35 unterdrückt, um die verzerrte Sinuswelle zu erzielen; durch Änderung des Ausgangs-Widerstands 34 an einem Ausc3an(3sanschluB 0 ist es möglich, die Spannung der negativen Phase zu regeln. Im Vergleich zu herkömmlichen schweren Gleichspannungsquellen ermöglicht diese Schaltung einen weitaus einfacheren Schaltungsaufbau.
  • Beispiel 4 Bei einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 13 und in Verbindung mit einem magnetischen Toner mit einer mittleren Teilchengröße von 7 bis 15 um wurde die Bildqualität als Funktion des Magnetpulvergehalts des Toners und der Zylinder-Oberflächen-Flußdichte des Schneide-Pols 27a bewertet.
  • Die erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßt, in welcher die Bildqualität in drei Grade mit A: zufriedenstellendes Bild ohne Geisterbild, B: mit Ausnahme einer geringen Geisterbild-Entstehung nahezu zufriedenstellendes Bild und C: Bild mit sichtbarer Geisterbild-Entstehung eingeteilt wurde, während die Oberflächen-Flußdichte des der magnetischen Rakel 30 gegenübergesetzten Schneide-Magnetpols 27a zu 0,05, 0,06, 0,075, 0,085, 0,1 bzw.
  • 0,12 T gestuft wurde und der Magnetpulvergehalt des Toners schrittweise von 10 bis 60 Gew.-% gestuft wurde. Die Ergebnisse zeigen, daß ein Magnetpulvergehalt von weniger als 10 Gew.-°Õ unabhängig von der Magnetpolstärke zu einer Schleierbildung und einem unzureichenden Magnettoner-Transport führt, während ein Gehalt von über 50 Gew.-% gleichfalls unabhängig von der Magnetpolstärke ein unzureichendes Fixieren bzw. ein grobes Bild ergibt.
  • Tabelle 1 Magnetpulver-Gehalt (Gew.-%) Schneide-Pol-Stärke (T) 10 15 25 35 50 60 0,05 Schleier- C C C B Unzureichen-0,06 bildung, C C B B des Fixieren, 0,075 unzureichen- B A A A grobes 0,085 der Toner- A A A A Bild 0,1 transport A A A B' 0,12 A A B' B' A: Zufriedenstellendes Bild hoher Qualität B: Bild mit einem geringfügigen Geisterbild B': Geisterbild-freies Bild C: Bild mit Geisterbild Bei einer Oberflächen-Flußdichte des Schneide-Pols von weniger als 0,075 T (750 Gauss) besteht die Tendenz zur Erzeugung eines Geisterbilds, wobei diese Tendenz besonders bei einem Toner mit verringertem Magnetpulvergehalt ausgeprägt ist. Folglich wird bei der Entwicklungsvorrichtung die Oberflächen-Flußdichte des Schneide-Magnetpols vorzugsweise zu 0,075 T (750 Gauss) oder höher gewählt. Eine Oberflächen-Flußdichte von 0,075 T oder darüber stellt ein zufriedenstellendes Bild ohne Geisterbild mit irgendeinem beliebigen Toner mit einem Magnetpulvergehalt in dem Bereich von 15 bis 50 Gew.-% sicher.
  • Wenn die Schneide-Polstärke 0,1 T (1000 Gauss) übersteigt, wird in Verbindung mit einem Toner mit einem verhältnismäßig hohen Magnetpulvergehalt eine Neigung zur Verringerung der Bilddichte beobachtet, wie es in der Tabelle 1 durch B' dargestellt ist.
  • Diese Erscheinung beruht auf einer sich aus einem starken Magnetfeld ergebenden Verringerung der Tonerdicke.
  • Hinsichtlich der Entwicklungsvorrichtung besteht keinerlei Einschränkung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele; vielmehr wird allgemein eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen, die eine drehende nichtmagnetische Entwicklerträgervorrichtung, eine magnetische Entwicklerdicken-Begrenzungsvorrichtung und eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung aufweist, die von der Entwicklerträgervorrichtung umgeben ist und die wenigstens einen der Entwicklerdicken-Begrenzungsvorrichtung gegenübergesetzt gehaltenen Magnetpol hat, und bei der ein magnetischer Einkomponenten-Entwickler verwendet wird, der eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 5 bis 30 um hat und der Magnetpulver in einem Anteil im Bereich von 15 bis 50 Gew.-% enthält, während der der Entwicklerdicken-Begrenzungsvorrichtung gegenübergesetzt gehaltene Magnetpol zur Erzeugung einer Magnetfeldstärke Von nicht weniger als 0,075 T (750 Gauss) an der Oberfläche der Entwicklerträgervorrichtung ausgelegt ist, wenn ohne die Entwicklerdicken-Begrenzungsvorrichtung gemessen wird. Die Vorteile der Entwicklungsvorrichtung können daher beispielsweise folgendermaßen ausgedrückt werden: (1) Die Formung einer gleichförmigen Magnetentwickler-Schicht mit einer gleichmäßigen geringen Dicke an der Oberfläche der Entwicklerträgervorrichtung läßt die Erzielung eines sichtbaren Bilds hoher Qualität zu, das völlig frei von einem Geisterbild ist.
  • (2) Das Fehlen des Geisterbilds ermöglicht ein wiederholtes Kopieren mit hoher Geschwindigkeit.
  • (3) Das zwischen der magnetischen Entwicklerdicken-Begrenzungsvorrichtung und dem gegenübergesetzten Magnetpol gebildete Bindungs-Magnetfeld ermöglicht bei Einstellung auf einen bestimmten Wert durch geeignete Wahl der Oberflächen-Flußdichte des Magnetpols eine stabile Formung einer kontinuierlichen dünnen Entwicklerschicht, was eine Vereinfachung des Aufbaus der Entwicklungsvorrichtung zuläßt.
  • Die bei der Entwicklungsvorrichtung angewandte Bildentwicklung beruht be fehlender Wechselvorspannung darauf, daß auf dem Tonerträger eine Tonerschicht mit einer Dicke gebildet wird, die kleiner als der Zwischenraum zwischen dem Tonerträger und der Oberfläche des Ladungsbildträgers ist; dadurch erfolgt eine Tonerübertragung zu der Ladungsbildträger-Oberfläche in dem'Bildbereich des Ladungsbilds. Bei dieser Übertragung wird die Dicke der dem Bildbereich entsprechenden Tonerschicht in Richtung des elektrischen Felds unter dessen Anzugswirkung gesteigert, während zugleich unter Einwirkung des von dem Magnetpol austretenden Magnetfelds der Toner gestreckt und in Form von Spitzen aufgerichtet wird (wobei diese Erscheinung nachstehend als Toner-Auf richtung bezeichnet wird). Wenn die Tonerschicht nahe an die Ladungsbildträgerfläche herangebracht wird, kommt der gestreckte Teil des Toners in direkte Berührung mit dem Bildbereich des Ladungsbildträgers; wenn der Tonerträger von der Ladungsbildträgerfläche entfernt wird, wird der Toner an der Ladungsbildträgerfläche zurückgehalten, wodurch die Bildentwicklung abgeschlossen wird. Dieser Entwicklungsvorgang unterscheidet sich von der sog.
  • Kontakt entwicklung oder Tonerübertragungs-Entwicklung; es wird vielmehr eine Bildentwicklung dadurch erzielt, daß der Toner durch die vorstehend genannte Toner-Aufrichtung mit dem Bildbereich in Berührung kommt, während er außer Berührung zum bildfreien Bereich gehalten wird.
  • Falls der Abstand zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und der Oberfläche des Ladungsbildträgers größer als der im vorstehend beschriebene Abstand ist, scheint die Bildentwicklung mittels der vorstehend erläuterten Toner-Aufrichtung auch durch eine Entwicklungserscheinung unterstützt zu sein, bei welcher von den Enden der in dem elektrischen Feld gestreckten, die Ladungsbild-Trägerfläche jedoch nicht berührenden Tonerspitzen Tonerteilchen abgerissen und zu der Ladungsbild-Trägerfläche hin bewegt werden.
  • Mit der Entwicklungsvorrichtung ist es ermöglicht, die Entwicklung aufgrund der vorstehend genannten Toner-Aufrichtung und der zugleich damit bestehenden Entwicklung durch die vorstehend erläuterte Toner- Bewegung entsprechend dem Abstand zwischen der Ladungsbildträger-Oberfläche und dem Tonerträger herbeizuführen. Auf diese Weise wird durch die Anwendung der Entwicklung mittels der Toner-Aufrichtung, bei der die Tonerschicht so gestreckt wird, daß sie in direkte Berührung mit dem Bildbereich der Ladungsbildträger-Fläche kommt, die Abhängigkeit von über den Abstand fliegenden Tonerteilchen verringert, wodurch die Einflüsse durch eine Luftströmung in dem Zwischenraum-Abstand, durch das Gewicht des Toners und durch Vibrationen der Ladungsbildträger-Fläche oder des Tonerträgers beträchtlich verringert werden. Auf diese Weise ist es ermöglicht, ein sichtbares Bild mit hervorragender Bildqualität zu erzielen, das eine vorlagengetreue Bildwiedergabe-Fähigkeit zeigt und nicht mit einer Hintergrund-Schleierbildung verbunden ist, und zur Erfüllung dieser Bedingungen die Dimensionen der unterschiedlichen Teile der Entwicklungsvorrichtung vorteilhaft zu wählen. Zum Sicherstellen einer zufriedenstellenden Toner-Auf richtung wird der Abstand zwischen der Oberfläche der Tonerschicht bei dem einem bildfreien Bereich entsprechenden nicht gestreckten Zustand und der Ladungshildträger-Oberfläche vorzugsweise so gewählt, daß er nicht das Dreifache der Tonerschichtdicke übersteigt. Ferner wird zum Ausführen der vorstehend angeführten Entwicklung, die hauptsächlich auf der Toner-Aufrichtung beruht und die mit der Toner-Flugbewegung verbunden ist, dieser Abstand so gewählt, daß er nicht das Zehnfache der Tonerdchichtdicke übersteigt.
  • Entsprechend experimentellen und theoretischen Analysen wird der Abstand D zwischen dem Tonerträger und der Oberfläche des Ladungsbildträgers vorzugsweise in einem Bereich von 50 um * D 500 um gehalten, wobei die obere Grenze durch die Erfordernis zur zufriedenstellenden Entwicklung von mit der kleinsten im Handel gängigen Typenschrift (100 um) gedruckten Zeichen bestimmt ist, während die untere Grenze im Zusammenhang mit der Tonerschichtdicke bestimmt ist.
  • Ferner wird die Dicke a der auf dem Tonerträger geformten Tonerschicht vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 30 um < a @ 300 um gehalten. Bei der Entwicklung wird bei Vorhandensein eines Maqnetfelds die Tonerschicht in die Form von Spitzen zu einer Höhe gestreckt, die gemäß der vorangehenden Beschreibung annähernd gleich dem Dreifachen der Tonerschichtdicke ist. Damit die Oberfläche der Tonerschicht die Bildträgerfläche erreichen kann, sollte daher der Zwischenraum b zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und der Oberfläche des Ladungsbildträgers in einem Bereich von b s 300 um gehalten werden. Im allgemeinen kann ein vorteilhaftes Ergebnis durch die Wahl des Werts b in einem Bereich von b t a/5 erzielt werden. Die Lageeinstellung der Ladungsbildträger-Oberfläche in einem vorbestimmten Abstand zu dem Tonerträger kann mittels eines Abstandshalters, einer Walze, einer Feder oder irgendeinem anderen Paßelement bewerkstelligt werden, die mit der Bildträgerfläche oder deren Rückseiten-Elektrode in Eingriff stehen und mit dem Tonerträger verbunden sind.
  • Zusätzlich zu den vorangehend angeführten Vorteilen ermöglicht die Entwicklungsvorrichtung die Schaffung eines schleierfreien sichtbaren Bilds mit breiter Tönungswiedergabe durch die Verwendung einer Wechselvorspannung. Ferner läßt die Entwicklungsvorrichtung bei der Anwendung in einem Kopier- oder Aufzeichnungsgerät, bei dem ein Bildübertragungsschritt angewandt wird, eine hervorragende Bildüber- tragung zu, wobei ein schleierfreies Bild mit außerordentlich verbesserter Bildqualität auf gewöhnlichem Papier erzielt wird.
  • Mit der Erfindung ist eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen, die einen drehbaren Tonerträger, einen feststehend in diesem angeordneten Magneten und eine magnetische Klinge bzw. Rakel aufweist, welche zur Begrenzung der Dicke der auf dem Tonerträger ausgebildeten Tonerschicht nahe dem Tonerträger angeordnet und einem Schneide-Magnetpol des Magneten gegenübergesetzt ist. Der verwendete Toner hat eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 30 um und enthält Magnetpulver in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-%. Das Magnetfeld zwischen der magnetischen Rakel und dem Schneide-Magnetpol wird auf einer mittleren Magnetflußdichte von nicht weniger als 0,135 T (1350 Gauss) gehalten.
  • L e e r s e i t e

Claims (13)

  1. Patentansprüche 1. Entwicklungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Behälter (14; 21; 29), der einen magnetischen Toner (12; 22; 28) enthält, einen bewegbaren Tonerträger (8; 20; 26), der mittels des Behälters gelagert ist, eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung (9; 19; 27), die feststehend innerhalb des Tonerträgers angebracht ist, und ein Tonerdicken-Begrenzungselement (10a; 23; 30), das aus einem magnetischen Material besteht und in der Verlängerung eines mittels eines Magnetpols (9a; 19a; 27a) der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung erzeugten Magnetfeids in der Nähe des Außenumfangs des Tonerträgers angeordnet ist, wobei der magnetische Toner Magnetpulver in einem Anteil von 15 bis 50 Gew.-% enthält und eine mittlere Teilchengröße in dem Bereich von 5 bis 30 µm hat und wobei der Magnetpol der Magnetfeld-Erzeuqungsvorrichtung so gewählt ist, daß er ein Magnetfeld mit mindestens 0,135 T zwischen dem Tonerdicken-Begrenzunaselement und dem Tonerträger aufrechterhält, um dadurch eine Tonerschicht rXlit einer vorbestimmten Dicke an dem Tonerträger zu bilden.
  2. 2. Entwickiungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Tonerdicken-Begrenzungselement (10a; 23; 30) und dem Tonerträger (8; 20; 26) in einem schmalen Bereich (A) gewählt ist, der zwischen einer die mittlere Flußdichte in dem Abstand darsteilenden Ordinate und einer Linie liegt, die durch Verbinden von jeweils einen Grenzwert des Abstands zur Ausbildung einer dünnen und gleichförmigen Tonerschicht darstellenden Punkten erzielt wird, die auf Kurven aufgetragen sind, welche die mittlere Flußdichte zwischen dem Tonerdicken-BegrenzuIqselement und dem Tonerträger als Funktion des Abstands zwischen diesen darstellen (Fig. 8).
  3. 3. i:.ntwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerschicht-Dicke mittels des Tonerdicken-Begrcnzungselements (10a; 23; 30) auf einen Wert beqrenzt ist, der kleiner als der Abstand zwischen dem Tonerträger (8; 20; 26) und einem Ladungsbildträger (1; 18; 24) ist, so daß ein Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Tonerschicht und dem Ladungsbiidträger beibehalten ist.
  4. 4. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler (12; 22; 28) isolierender Toner ist.
  5. 5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Strecke zwischen dem Tonerträger (8; 20; 26) und dem Ladungshildträcer (1; 18; 24) eine Wechselspannung angelegt ist (Fig.
    14B).
  6. 6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung eine Wechselspannung mit verzerrter Kurvenform ist (Fig. 14B).
  7. 7. Entwicklullgsvorriclltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerdicken-Begrenzungselement (30) auf dem gleichen Potential wie der Tonerträger (26) gehalten ist.
  8. 8. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerträger (8; 20; 26) von dem Ladungsbildträger (1; 18; 24) um einen Abstand im Bereich von 100 bis 500 ßm entfernt ist.
  9. 9. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerträger (8; 20; 26) von dem Ladungsbildträger (1; 18; 24) um einen Abstand im Bereich von 200 bis 300 ijm entfernt ist.
  10. 10. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Tonerschicht im Bereich von 30 bis 300 ßm liegt.
  11. 11. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Tonerschicht in dem Bereich von 30 bis 200 ßm liegt.
  12. 12. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schaber (13a) zum Entfernen von an dem Tonerträger (8) zurückbleibendem Toner.
  13. 13. Entwicklungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Tonerdicken-Begrenzungselement (10a; 23; 30) gegenübergesetzte Magnetpol (9a; 19a; 27a) an der Oberfläche des Tonerträgers (8; 20; 26) eine Flußdichte von nicht weniger als 0,075 T erzeugt.
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