DE3415592A1 - Verfahren und vorrichtung zur ausbildung einer duennen entwicklerschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht eines Trokkenentwicklers sowie auf eine damit arbeitende Entwicklungsvorrichtung.

Es wurden bisher verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen und in der Praxis verwendet, die als Trocken-Einkomponenten-Entwicklungsvorrichtung arbeiten. Jedoch ist es bei den meisten dieser Bauarten sehr schwierig gewesen, eine dünne Schicht eines Einkomponenten-Trockenentwicklers zu bilden, so daß eine relativ dicke Entwicklerschicht verwendet wird. Das in jüngerer Zeit bestehende Verlangen nach verbesserter Schärfe, höherer Auflösung und/oder anderer gesteigerter Qualitäten sowie die dafür

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vorgesehenen Vorrichtungen haben jedoch die Weiter- und Ausbildung von Systemen zur Herstellung einer dünnen Schicht eines Einkomponenten-Trockenentwicklers notwendig gemacht.

In den USA-Patentschriften 4 386 577 und 4 387 664 wurden Verfahren zur Ausbildung einer dünnen Schicht eines Einkomponenten-TrockenentwickLers vorgeschlagen, die in der Praxis Anwendung finden. Hierbei handelt es sich jedoch um die Ausbildung einer dünnen Schicht eines magnetischen Entwicklers und nicht um einen unmagnetischen Entwickler. Die Partikel eines magnetischen Entwicklers müssen jeweils ein magnetisches Material enthalten, um eine magnetische Eigenschaft zu erreichen. Das ist jedoch von Nachteil, weil eine schwache Bildfixierung, wenn das entwickelte Bild auf einem Transfermateirial fixiert wird, und auch eine mindere Farbreproduzierbar keif wegen des in den Entwicklerpartikeln enthaltenen magnetischen Materials, das üblicherweise schwarz ist, die Folge sind.

Es wurde deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, wonach der Entwickler durch eine zylindrische, weiche Bürste aus beispielsweise Biberpelz aufgetragen wird. Gemäß einem anderen Verfahren wird der Entwickler mit einer Art Rakel auf eine eine GewebeoberflSche, z.B. Samt, aufweisende Entwicklerwalze aufgetragen,; wobei beide Verfahren dazu dienen, eine dünne Schicht eines unmagnetischen Entwicklers zu bilden. Im Fall der Anwendung der Gewebebürste in Verbindung mit einer Klinge aus einem elastischen Material wird es möglich, die Menge des aufgetragenen Entwicklers zu regeln, jedoch weist der aufgebrachte Toner keine gleichförmige Dicke auf. Darüber hinaus reibt oder streift die Klinge nur die Bürste, so daß die Entwicklerpartikel nicht geladen wercen, was verschlechterte Abbildungen zum Ergebnis hat.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen, über eine lange Zeitspanne stabilen und beständigen Schicht eines
Trockenentwicklers auf einem Entwicklerträger anzugeben
sowie eine damit arbeitende Entwicklungsvorrichtung zu
schaffen.

Hierbei ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, womit es leicht und wirksam sowie leistungsfähig möglich ist, eine magnetische Partikel enthaltende Unter- oder Basisschicht und eine einen Entwickler enthaltende Entw.i cklerschicht auszugestalten, um eine dünne, über einen langen Zeitraum beständige Schicht eines Trockenentwicklers auf einem Entwicklerträger zu bilden, und es wird auf die Schaffung einer damit arbeitenden Entwicklungsvorrichtung abgezielt.

Des weiteren ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht eines unmagnetischen Entwicklers auf einem Entwicklerträger durch in einem Entwicklervorratsbehälter eingeschlossene magnetische Partikel anzugeben, wobei diese Partikel in
dem Vorratsbehälter in ausreichender Weise umgewälzt werden, und es ist ein Ziel, eine damit arbeitende Entwicklervorrichtung zu schaffen.

Ferner sollen gemäß der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung aufgezeigt werden, v/obei die unmagnetischen
Entwicklerpartikel reibungselektrisch in einem ausreichenden Ausmaß aufgeladen werden, und es soll eine damit arbeitende Entwicklervorrichtung geschaffen werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in einem Verfahren sowie einer Vorrichtung, wobei unmagnetische Entwickler-

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partikel, die für eine Farbwiedergabe geeignet sind, zur Anwendung kommen, und in der Schaffung einer damit arbeitenden Entwicklervorrichtung.

Die Erfindung ist darüber hinaus auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, wonach unmagnetische Entwicklerpartikel, die eine bessere Fixierbarkeit bieten, zur Anwendung kommen, und auf die Schaffung einer damit arbeitenden Entwicklervorrichtung ausgerichtet.

Ferner liegt ein Ziel der Erfindung darin, eine Entwicklervorrichtung zu schaffen, bei der ein Leckaustritt von Entwicklersubstanz verhindert wird.

Die Lösung der Aufgabe, die oben genannten und weitere Ziele, die Merkmale .und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein elektrophotographisches Kopiergerät, dem eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht und die Entwicklervorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung eingegliedert sind;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Entwicklervorrichtung in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Entwicklervorrichtung, wobei ein FLuß in der unter- oder Basisschicht ,verdeutlicht, ist;

Fig. 4 eine zu Fig. 2 gleichartige Darstellung für eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei ein Fluß in der Basisschicht gezeigt ist;

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Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei eine Trennplatte zur

Anwendung kommt;
Fig. 6 eine gegenüber Fig. 5 abgewandelte Ausbildung

einer Trennplatte;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine Entwicklervorrichtung in einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform

vor ihrer Anwendung;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform

gemäß der Erfindung vor ihrem Arbeiten; Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Trennplatten- -

anordnung gemäß der Erfindung; Fig. 10 einen Schnitt durch eine weitere Ausbildungsform

einer Trennplattenanordnung;
Fig. 11 einen Schnitt durch eine Entwicklervorrichtung_; bei der das Verfahren gemäß der Erfindung zur

Anwendung kommt;
Fig. 12 und 13 Darstellungen in Polarkoordinaten über die Verteilung einer magnetischen Flußdichte, wenn

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eine Ausführungsform gemäß der Erfindung nicht zur Anwendung kommt;

Fig. 14 eine Darstellung in Polarkoordinaten zur Verteilung einer magnetischen Flußdichte gemäß der Erfindung;

Fig. 15 eine Darstellung in Polarkoordinaten zur Verteilung einer magnetischen Flußdichte bei einer Ausführungs form gemäß der Erfindung;

Fig. 16 einen Schnitt durch eine Entwicklervorrichtung, für die die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 17 einen Schnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Ausbildung einer dünnen Schicht;

Fig. 18,einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht mit veränderter Lage einer Rühreinrichtung;

Fig. 19 eine zu Fig. 18 gleichartige Darstellung mit nochmals veränderter Lage der Rühreinrichtung;

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Fig. 20 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht in einer weiter abgewandelten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Klein- oder Bürokopiergerät, dem die Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht und die Entwicklervorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung eingegliedert sind, weist eine horizontal hin- und herbewegbare Original-Tragplatte 1 mit einem durchsichtigen Teil, eine Reihe oder Anordnung von Kurzfokuslinsen 2 mit geringem Durchmesser und ein lichtempfindliches Bauteil 3, auf das eine Abbildung des auf der Tragplatte 1 befindlichen Originals durch eine Spaltblende von der Linssnanordnung 2 projiziert wird, auf. Das lichtempfindliche Bauteil 3 ist als Trommel dargestellt, es kann jedoch auch ein bewegbares Endlosband sein, und es wird von einer Ladungseinrichtung 4 gleichförmig geladen sowie anschließend dem Abbildungslicht von der Linsenanordnung 2 ausgesetzt, so daß a^uf dem Bauteil 3 eine latente elektrostatische Abbildung erzeugt wird, welche durch die Entwicklungsvorrichtung 5 gemäß der Erfindung sichtbar gemacht wird.

Ein Bi Ldempfangs- oder Transfermaterial P wird von einer Zufuhrwalze 6 sowie einer Ausricht- oder Registerwalze 7, welche das Transfermaterial P in zeitlicher Abhängigkeit mit der auf dem lichtempfindlichen Bauteil 3 ausgebildeten Abbildung weiterfördert, zugeführt. Das auf dem Bauteil 3 sichtbar gemachte Bild (Tonerbild) wird dann durch ein Transfer-Entladungsgerät 8 auf das Transfermaterial P übertragen, welches vom lichtempfindlichen Bauteil 3 getrennt und anschließend längs einer Führung 9 zu einer Bildfixiervorrichtung 10, in der das Tonerbild auf dem Transfermaterial P fixiert wird, gefördert wird. Schließlich wird dieses Material P von Austragwalzen 11 in eine Schale 102 ausgetragen.

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Das lichtempfindliche 3auteil 3, die Ladungseinrichtung 4, die Entwicklungsvorrichtung 5 und eine Reinigungsvorrichtung 103, die der Entfernung von Cntwicklerrückständan vom lichtempfindlichen Bauteil 3 nach der Bildübertragung dient, können als eine Einheit aufgebaut sein, die in das Hauptteil des Kopiergeräts ein- bzw. aus diesem ausbaubar ist, wodurch sich die Wartungsarbeiten vereinfachen.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform für das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei das lichtempfindliche Bauteil 3, das im folgenden als Trommel 3 bezeichnet wird, in Richtung des Pfeils a dreht. Der Oberfläche der Trommel 3 liegt ein unmagnetisches Organ 12, wobei zwischen den Bauteilen 3 und 12 ein Spalt vorhanden ist, gegenüber, das dazu dient, einen Entwickler zu trager.. Dieses als Entwicklerträger 12 bezeichnete Organ hat eine zylindrische Walzenform,, insbesondere eina Hü L senf orm, es kann jedoch auch wie das lichtempfindliche Bauteil 3 ein bewegbares Endlosband sein. Bei Drehung der Trommel 3 wird der Entwicklerträger 12 in Richtung des Pfeils b ge dreht. Zur Zufuhr von Entwickler zum Entwicklerträger 12 ist ein Entwicklervorratsbehätler 13 vorgesehen, der in seinem unteren Teil mit einer öffnung versehen ist, in der der Entwicklerträger 12 angeordnet ist. Da dieser Träger 12 teilweise nach außen vorragt, bewegt sich seine Oberfläche vom Inneren des Behälters 13 zu dessen Außenbereich hin und dann wieder zurück in den Behälter 13, dessen unteres Teil den Entwicklerträger weitgehend umschließt, um ein Austreten von Entwickler zu verhindern.

Innerhalb des Entwicklerträgers 12 ist eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung, bei der gezeigten Ausführungsform ist es ein Magnet 14, ortsfest gelagert, so daß nur der Entwicklerträger 12 dreht. Der Magnet 14 hat Magnetpole Nl, Sl, N2, S2, N3 und S3.

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Im Bereich des oberen Teils des Behälters 13 ist ein die magnetischen Partikel, auf die noch eingegangen werden wird, im Behälter 13 zurückhaltendes Abschlußglied 15 angeordnet, das bei der in Rede stehenden Ausführungsform aus magnetischem Material besteht. Auf der dem Abschlußglied 15 gegenüberliegenden Seite befindet sich im Entwicklerträger 12 ein Magnetpol Nl des Magneten 14, jedoch liegt dieser Pol Nl dem Abschlußglied 15 nicht exakt gegenüber, sondern ist um einen vorbestimmten Winkel θ (von 5 - 50° ) in stromaufwärtige Richtung mit Bezug auf die Drehrichtung des Entwicklerträgers 12 versetzt.

In den Behälter 13 mit ,dem oben beschriebenen Aufbau werden magnetische Partikel oder eine Mischung aus magnetischen Partikeln sowie unmagnetischen Entwicklerpartikeln eingegeben, so daß eine Unter- oder Basisschicht 16 gebildet wird. Die diese Basisschicht 16 darstellende Mischung enthält vorzugsweise 5-70 Gew.-% an unmagnetischem Entwickler; die Schicht kann jedoch auch nur magnetische Partikel aufweisen. Di.e magnetischen Partikel haben einen Durchmesser von 30 - 200/im, vorzugsweise von 70 - 150/im. Jedes Partikel kann aus einem magnetischen Material oder aus einem unmagnetischen und einem magnetischen Material bestehen. Die Partikel in der Basisschicht 16 werden durch das vom Magnet 14 gelieferte Magnetfeld zu einer magnetischen Bürste ausgestaltet, die, wie später erläutert werden wird, der Ausführung eines Umlaufs dient. Auch wird zwischen dem Magnetpol Nl und dem Abschlußglied 15, das die magnetischen Partikel zurückhält, eine magnetische Bürste gebildet, die die Wirkung hat, die Partikel der Basisschicht 16 innerhalb des Behältes 13 festzuhalten.

Über die Basisschicht 16 werden unmagnetische Entwicklerpartikel aufgegeben, um eine Entwicklerschicht 17 zu

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bilden, so daß im Behälter 13 zwei' im großen und ganzen horizontale Schichten ausgestaltet werden. Der zugeführte unmagnetische Entwickler kann eine geringe Menge an magnetischen Partikeln enthalten, jedoch ist auch in diesem Fall der Anteil an magnetischen Partikeln in der Entwicklerschicht 17 geringer als in der Basisschicht 16. Den unmagnetischen Entwicklerpartikeln können Siliziumdioxyd-Partikel "zur Verbesserung der Fließfähigkeit und/oder Schleifpartikel, die wirksam die Oberfläche der Trommel 3 abreiben, beigefügt werden.

Die Ausbildung der beiden Schichten ist nicht auf die oben beschriebene Weise begrenzt, wonach zwei Materialien getrennt zugeführt werden, sondern kann auch beispielsweise durch Zufuhr einer einheitlichen Mischung aus magnetischen Partikeln und unmagnetischem Entwickler, die die ausreichende Menge an den jeweiligen Materialien für die gesamte Basisschicht 16 und die Entwicklerschicht 17 enthält, sowie durch anschließendes Schütteln des Behälters 13 unter Ausnutzung des Magnetfelds vom Magneten 14 und des Unterschieds im spezifischen Gewicht zwischen den beiden Materialien bewirkt werden.

Nach der Ausbildung der zwei Schichten in der oben beschriebenen Weise wird der Entwicklerträger 12 gedreht, wobei die magnetischen Partikel durch das von den Magnetpolen gelieferte Magnetfeld und die Schwerkraft in Umlauf versetzt werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die magnetischen Partikel bewegen sich vor allem durch das Zusammenwirken des vom Magnet 14 erzeugten Magnetfelds und der Drehung des Entwicklerträgers 12 in der Nachbarschaft der Oberfläche des unmagnetischen Entwicklerträgers 12 nahe dem Behälterunterteil oder -boden aufwärts längs der Oberfläche des Entwicklerträgers 12. Während dieser Bewegung kommen die unmagnetischen Entwicklerpartikel mit der Ober-

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fläche des Entwicklerträgers 12 in Berührung, so daß die Oberfläche des Entwicklerträgers 12 von dem in der Basisschicht 16 enthaltenen unmagnetischen Entwickler elektrostatisch belegt wird.

Bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung wird der unmagnetische Entwickler reibungselektrisch durch die Berührung mi.t den magnetischen Partikeln und mit dem Entwicklerträger 12 geladen. Vorzugsweise wird jedoch die reibungselektrische Ladung durch die magnetischen Partikel mittels einer Behandlung ihrer Oberfläche mit einem isolierenden Material, z.B. einem Oxydüberzug und einem Harz mit demselben elektrostatischen Niveau wie der unmagnetische Entwickler, herabgesetzt, so daß das notwendige Laden durch die Berührung mit der Oberfläche des Entwicklerträgers 12 bewirkt wird. Damit wird die Verschlechterung der magnetischen Partikel verhindert, während zugleich der unmagnetische Entwickler stabil und beständig auf den Träger 12 als Schicht aufgebracht wird.

Die magnetischen Partikel werden zwar durch die Drehung des Trägers 12 aufwärts bewegt, sie werden jedoch an einem Austritt durch den Spalt zwischen dem freien Ende des Abschlußglieds 15 und dem Entwicklerträger 12 durch das zwischen dem Abschlußglied 15 sowie dem Magnetpol Nl gebildete Magnetfeld gehindert. Die hinter dem Abschlußglied und innerhalb des Behälters 13 befindlichen magnetischen Partikel sind einem Antrieb von den ununterbrochen vom unteren Teil des Behälters 13 herangeführten magnetischen Partikeln ausgesetzt und kehren um, wie Fig. 3 zeigt, worauf sie sich unter der Schwerkraft langsam abwärts bewegen. Während dieser Abwärtsbewegung nehmen die magnetischen Partikel die unmagnetischen Entwicklerpartikel vom unteren Teil der Entwickler schicht 17 mit sich. Dann kehren

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die magnetischen Partikel zum Bodenteil des Behälters
13 zurück, und diese Vorgänge laufen wiederholt ab.

Die reibungselektrisch geladenen unmagnetischen Entwicklerpartikel werden dagegen durch das zwischen dem freien Ende des Abschlußglieds 15 und der Oberfläche des Entwicklerträgers 12 vorhandene Magnetfeld nicht beschränkt oder festgehalten, da sie nicht magnetisch sind, so daß
sie an dieser Stelle durchtreten können, wobei sie auf den Entwicklerträger 12 durch die magnetische, am Abschlußglied 15 gebildete Bürste und durch die Bildkraft als eine dünne Schicht von gleichförmiger Dicke oder Stärke auf den Träger 12 aufgebracht werden. Die dünne Schicht aus unmagnetischem Entwickler wird auf diese Weise aus dem Behälter 13 ausgetragen und der Entwicklungsstation zugeführt, in der die dünne Schicht der lichtempfindlichen Trommel 3
gegenüberliegt, um auf der Trommel eine latente Abbildung zu entwickeln oder entstehen zu lassen.

Das hier zur Anwendung gelangende Entwicklungssystem ist vorzugsweise von der berührungslosen, in der US-PS
4 395 476 beschriebenen Bauart, obwohl auch eine herkömmliche, mit Berührung arbeitende Entwicklung Anwendung finden kann. Zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil 3 und dem Träger 12 wire durch eine Vorspannungsquelle 19 eine Spannung angelegt, die eine Wechsel- oder Gleichspannung sein kann und vor2ugsweise eine mit einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung ist.

Der für das Entwickeln benötigte Entwickler wird aus der Basissahicht 16 zugeführt, und der aus dieser Schicht
verbrauchte Entwickler wird aus der Entwicklerschicht 17 während des oben beschriebenen Umlaufs ergänzt.

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Da die Basisschicht 16 von Anfang an rund um den Träger ausgebildet wird und die Entwicklerschicht 17 magnetische Partikel nicht oder, wenn überhaupt, dann nur eine kleine Menge davon, um für die unvermeidbar verlustig gegangenen magnetischen Partikel einen Ausgleich zu schaffen, enthält, wird der Zustand der in der Basisschicht 16 ausgestalteten magnetischen Bürste konstant über eine lange Betriebs£eit der Vorrichtung eingehalten. In diesem Sinn sind die magnetischen Partikel innerhalb der Basisschicht 16 mehr ein Teil der Vorrichtung, die dem Entwickeln oder der Bildung der dünnen Schicht dient, als ein Entwickler oder ein Teil eines solchen.

Es ist vorzuziehen, daß die Oberfläche des Entwicklerträgers 12 nur mit der Basisschicht 16 in Berührung ist und nicht unmittelbar mit der Entwicklerschicht 17, so daß die Förderkraft des Trägers 12 nicht auf den Entwickler übertragen wird, um den Entwicklergehalt in der Basisschicht 16 ohne Rücksicht auf die Menge an unmagnetischem Entwickler in der Entwickle^schicht 17 konstantzuhalten·

Die Stärke der Basisschicht 16 wird vorzugsweise unter Berücksichtigung des Umlaufs sowie des Abzugs des unmagnetischen Entwicklers bestimmt. Hier ist zu berücksichtigen, daß der obere Teil der Basisschicht, für das Einbringen des Entwicklers wirksam ist, so daß er die in Fig. 3 durch die Pfeile angegebene Bewegung ausführt. Ist die Schicht zu dick, so wird sich der obere Teil, der mit dem unmagnetischen Entwickler in Berührung ist, nicht bewegen, was einen unzureichenden Einzug an unmagnetischem Entwickler zum Ergebnis hat.

Unter Anwendung des oben beschriebenen Erfindungsgegenstandes und mit den im folgenden näher angegebenen Ein-

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zelheiten für das Gefüge haben sich sehr zufriedenstellende Ergebnisse gezeigt.

Die Basisschicht 16: Kugelförmige, magnetische Partikel von 80 - 105 /Jm und mit einem Anteil von 35 Gew.-% der magnetischen Partikel an unmagnetischem Entwickler mit einem mittleren Durchmesser von 10 ,um.

Die unmagnetische Entwicklerschicht 17: Nur unmagnetischer Entwickler, und zwar das gleiche Material, das in der Basisschicht 16 enthalten ist.

(Dasselbe Gefüge wie oben, wobei jedoch eine geringe Menge (2 - 5%) an magnetischen Partikeln dem unmagnetischen Entwickler beigegeben wurde, zeigte gute Ergebnisse).

Die dünne Schicht an unmagnetischem Entwickler, die so erhalten wurde, wurde gegenüber einem lichtempfindlichen Bauteil 3 mit einem Spalt von ^300 /im zu dessen Oberfläche angeordnet, wobei das Bauteil 3 eine latente Abbildung von -500V im dunklen Bereich und von -150V im hellen Bereich trug. Die Vorspannung von 1,6 kHz und die Spitze-Spitze-Spannung von 1,5 kV mit einem Zentralwert von -25OV wurde durch die Vorspannungsquelle 19 angelegt. Es wurde ein Kopiergerät PC-20 (Canon Kabushiki Kaisha, Japan) verwendet, wobei als Ergebnis gute Abbildungen ohne Doppelkonturen oder Schleier erhalten wurden.

Ferner stellte sich keine Veränderung in der Bildschwärzungsdichte bei einer Fertigung von 2000 Kopien, d.h.,bis der größte Teil des unrnagnetischen Untwi ekler s verbraucht war, heraus. Ein Durchtritt von magnetischen Partikeln zur Entwicklungsstation hin erfolgte nicht.

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Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, die in der Hauptsache der vorher beschriebenen gleichartig ist, jedoch kommt hier eine unmagnetische Klinge 15a als Abschlußglied zur Anwendung.

Wie oben beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß die magnetische .Bürste, die die Wirkung der Entnahme des unmagnetischen Entwicklers und der Bildung einer dünnen Schicht aus diesem auf dem Entwicklerträger 12 hat, für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten, so daß eine stabile, beständige dünne Schicht gebildet wird, die einen guten Entwicklungsvorgang für lange Zeit bietet.

In Fig. 5 ist eine Ausführunqsform gezeigt, die besonders auf die Zufuhr des unmagnetischen Entwicklers abgestellt ist. Anscnsten besteht weitgehend Übereinstimmung mit den vorher erläuterten Ausführungsformen. Wie Fig. 5 zeigt, wird rund um die Oberfläche des Entwicklerträgers 12 eine Basisschicht 16 aus magnetischen Partikeln mit Hilfe des Magneten 14 gebildet. Die Basisschicht 16 besteht entweder allein aus magnetischen Partikeln oder aus einer Mischung von solchen und unmagnetischen Entwicklerpartikeln.

Im oberen Teil des Behälters 13 ist eine Trennplatte 20 vorgesehen, die durch Heißverkleben oder dgl. mit einer Plattenführung 21 verbunden ist, um den Raum in einen oberen und unteren Teilraum zu trennen. Der obere Teilraum bildet einen Entwickleraufnahmeraum 22 und enthält den unmagnetischen Entwickler 23, der im Betrieb eine Entwicklerschicht 17 bildet. Deir unmagnet ische Entwickler 23 hat somit keine Berührung mit den magnetischen Partikeln für die Basisschicht 16 und ist mit diesen auch nicht vermengt. Der Entwickler 23 kann zwar mit einer geringen Menge an magnetischen Partikeln vermischt sein, jedoch ist in die-

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sein Fall der Gehalt an solchen Partikeln geringer als im für diese bestimmter Aufnahmeraum. Den unmagnetischen Entwicklerpartikeln körnen SiIiziundioxydpartikel zur Förderung der Fließfähigkeit ind/oder Schleifpartikel zum wirksamen Abreiben der Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils 3 zugefügt sein.

Wenn die Entwicklunc svorrichtung nach dieser Ausführungsform in Betrieb gern mmen wird, dann wird die Trennplatte 20 seitwärts (in zui Zeichnungsebene rechtwinkliger Richtung) herausgezogen, womit der unmagnetische, in dem Raum oberhalb der Trennp atte 20 befindlLche Entwickler 23 auf die Basisschicht 16 fällt und die Entwicklerschicht 17 gebildet wird; damii wird die Vorrichtung gebrauchsfähig. Die Entwicklungsvor ichtung ist sofort einsatzbereit, wenn die Basisschicht 16 vorher eine richtige Menge an unmagnetischen Entwicklerpnrtikeln enthält. Ist das nicht der Fall, d.h., enthält die B.isisschicht 16 nur magnetische Partikel, dann wird der Träge- 12 unproduktiv gedreht, bis der Basisschicht durch den Uiilauf der magnetischen Bürste eine geeignete Menge an unmagnetischem Entwickler zugemischt ist.

Wenn der unmagnetische Entwickler 23 auf die Basisschicht 16 fällt, so tritt i-r nicht durch die Spalte zwischen dem Behälter 13 und dem Träger 12 hindurch, so daß er nicht ausgestreut oder ve geudet wird, weil die Basisschicht 16 bereits eine Abdich .ung an den Spalten geschaffen hat.

Nachdem die beiden Schichten auf die oben beschriebene Weise gebildet word m sind, wird der Entwicklerträger 12 gedreht·; Die magnet .sehen Partikel werden durch das von den Magnet-polen er :eugte Magnetfeld sowie durch die Schwerkraft umgewäl -.t, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie bei den vorherigen \usf ührungsf or mc: ti wird auch hierbei

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nur der unmagnetische Entwickler auf den Träger 12 als Schicht aufgebracht und der Entwicklungsstation zugeführt. Im einzelnen ist der Vorgang der gleiche, wie er im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform für die Trennplatte 20 des Entwickleraufnahmeteils 22. Diese Trennplatte 20 hat ein Endstück 24, das aus dem Behälter 13 ragt, und sie erstreckt sich in diesen Behälter'13 bis zum Anschlag an der Innenfläche der gegenüberliegenden Behälterwand, wo sie um 180° umgebogen ist, so daß eine zweilagige Konstruktion entsteht, deren oberer Teil durch Heißverkleben od. dgl. mit der Plattenführung 21 verbunden ist. Durch diese Konstruktion kann die Trennplatte leicht durch Ziehen am Endstück 24 entfernt werden.

Bei den in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen ist der unmagnetische Entwickler 23 in einem örtlich bestimmten Teil des Behälters 13 aufgenommen, er kann jedoch auch in einer austauschbaren Kassette oder Patrone enthalten sein.

Der Behälter 13 hat bei diesen Ausführungsformen in seinem oberen Teil den Entwickleraufnahmeraum, der den unmagnetischen Entwickler ohne Berührung mit der Basisschicht 16 enthält, und damit können die beiden Schichten in eindeutiger Weise gebildet werden, indem man einfach den Entwickler 23 auf die Basisschicht 16 fallen läßt, welche vor dem Herabfallen des Entwicklers 23 bereits gebildet wurde, so daß der unmagnetische Entwickler nicht irgendwie verstreut ,wird.

Wie oben- beschrieben wurde, wird gemäß der Erfindung die magnetische Bürste, die die Wirkung der Entnahme des un-

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magnetischen Entwicklers und der Bildung der dünnen Schicht aus diesem auf dem Entwicklerträger 12 hat, für einen langen Zeitraum aufrechterhalten, so daß eine dünne Schicht in stabiler, beständiger Weise gebildet wird, womit ein guter Entwicklungsvorgang über lange Zeit geboten wird.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt, und diese ist im wesentlichen zu den vorherigen Ausführungsformen gleichartig, so daß lediglich auf die Unterschiede einzugehen ist.

Gemäß Fig. 7 und 8 ist nahe dem oberen Teil des Behälters 13 das die magnetischen Partikel zurückhaltende Abschlußglied 15 aus einem magnetischen Material vorgesehen. Gegenüber dem Abschlußglied .15 befindet sich am Entwicklerträger 12 ein Magnetpol Nl des Magneten 14. Dieser Magnetpol Nl liegt jedoch nicht exakt dem Abschlußglied 15 gegenüber, sondern ist um einen vorbestimmten Winkel θ (5 - 50°) zur stromaufwärtigen Seite des Trägers 12 - gesehen in dessen Drehrichtung - hin versetzt.

Im oberen Teil des Behälters 13 ist eine erste Trennplatte 25 vorgesehen, die durch Heißverkleben od. dgl. mit einer ersten Plattenführung 26 verbunden ist, um einen über sowie unter ihr liegenden Raum abzuteilen. Der obere Teil bildet einen Aufnahmeraum 27 für die magnetischen Partikel 28, die; nur magnetische Partikel oder eine Mischung aus solchen und unmagnetischen Entwicklerpartikeln sein können. Eine Mischung, die 5-70 Gew.-% an magnetischen Partikeln enthält, ist vorzuziehen. Der Partikeldurchmesser beträgt 30 - 200 ,um, vorzugsweise 70 - 150 um. Jede Partikel kann aus magnetischem Material oder aus magnetischem sowie unmagnetischem Material bestehen.

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über der ersten Trennplatte 25 befindet sich eine zweite Trennplatte 20, die wie die erste Trennplatte 25 durch Heißverkleben od. dgl. mit einer zweiten Plattenführung 21 verbunden ist und einen über ihr liegenden Aufnahmeraum für einen unmagnetischen Entwickler 23 bildet. Damit ist der unmagnetische Entwickler 23 ohne Berührung oder Mischung mit den magnetischen Partikeln 28 aufgenommen. Den unmagnetischen Entwicklerpartikeln können Siliziumdioxyd-Partikel zur Verbesserung der Fließfähigkeit und/oder Schleifpartikel, die wirksam die Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils 3 abreiben, zugefügt sein. Auch kann dem Entwickler eine geringe Menge an magnetischen Partikeln beigegeben sein.

Zum Gebrauch wird zuerst die erste Trennplatte seitwärts (senkrecht zur Zeichnungsebene) herausgezogen, um ein Abfallen der magnetischen Partikel 28 auf den Entwicklerträger 12 zu ermöglichen," die dann zu einer Basisschicht 16 durch den Magnet 14 (vgl. Fig. 2) ausgebildet werden, wobei sie durch das vom Magneten 14 erzeugte Magnetfeld zu einer magnetischen Bürste ausgestaltet werden, welche den oben beschriebenen Umlauf bewirkt. Eine magnetische Bürste wird auch zwischen dem Abschlußglied 15 sowie dem Magnetpol Nl gebildet, und diese Bürste wirkt dahin, die magnetischen Partikel im Behälter 13 zurückzuhalten.

Anschließend wird die zweite Trennplatte 20 herausgezogen, worauf der unmagnetische Entwickler 23 auf die Basisschicht

16 fällt, so daß zwei im großen und ganzen horizontale Schichten - die Basisschicht 16 und die Entwicklerschicht

17 - gebildet werden, womit die Entwicklungsvorrichtung arbeitsfähig wird. Wenn die Basisschicht 16 schon zuvor eine geeignete Menge an unmagnetischen Entwicklerpartikeln enthält, ist die Entwicklungsvorrichtung sogleich verwendbar;

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wenn das nicht der Fall ist, d.h., daß die Basisschicht nur magnetische Partikel enthält, dann wird der Träger 12 unproduktiv gedreht, bis der Basisschicht 16 eine geeignete Menge an unmagnetischem Entwickler durch den Umlauf der magnetischen Bürste zugemischt ist. Wenn der unmagnetische Entwickler 23 auf die Basisschicht 16 fällt, so tritt er nicht durch die Spalte zwischen dem Behälter 13_ und dem Entwicklerträger 12 aus, so daß er nicht ausgetreut wird, weil die Basisschicht die Spalte bereits verschließt. Bei Niederfallen der magnetischen Partikel wird der darin enthaltene Entwickler praktisch nicht zerstreut, da nahezu kein oder nur eine geringe Menge an Entwickler darin enthalten ist. Um jedoch ein Zer- oder Ausstreuen eindeutig zu verhindern, werden einige magnetische Partikel, die solche wie die Partikel 28 im Raum 27 sein können, an die Ein- sowie Austrittsseite des Behälters 13 gegeben, um hier einen Abschluß zu schaffen.

Nachdem in der oben beschriebenen Weise zwei Schichten gebildet wurden, wird der Träger 12 gedreht, wobei die magne tsichen Partikel durch das vom Magnetpol erzeugte Magnetfeld und die Schwerkraft umgewälzt werden, wie Fig. 3 zeigt. In zu den vorherigen Ausführungsformen gleicher Weise wird lediglich der unmagnetische Entwickler auf dem Träger 12 als Schicht aufgebracht und der Entwicklungssta-tion zugeführt. Die Einzelheiten der Vorrichtung entsprechen denjenigen der Fig. 2 und 5.

Unter Anwendung des oben erläuterten Gegenstandes der Erfindung und mit den nachstehend geschilderten Einzelheiten wurden ,sehr zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.

Die Basisschicht 16: Sie besteht aus kugelförmigen magnetischen Partikel von 80 - 105 .um mit einem Gehalt an unmagnetischem Entwickler (35 Gew.-% der magnetischen Parti-

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kel) mit einem mittleren Durchmesser von 10 yim.

Die unmagnetische Entwicklerschicht 17: Sie beseht nur aus unmagnetischem Entwickler des gleichen Materials, das in der Basisschicht 16 enthalten ist.

(Das gleiche Gefüge mit Ausnahme eines kleinen Anteils (2 - 5%) an dem unmagnetischen Entwickler beigegebenen magnetischen Partikeln erbrachte gute Ergebnisse).

Die dünne Schicht des gemäß den obigen Ausführungen erhaltenen unmagnetischen Entwicklers wird in Gegenüber lage zu einem lichtempfindlichen Bauteil 3 vorgesehen, das eine elektrostatische Abbildung von -500V im dunklen Bereich und von -25OV im hellen Bereich trägt, und zwar mit einem Abstand von 300μm zur Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils Die Vorspannung von 1,6 kHz und eine Spitze-Spitze-Spannung von 1,3 kV mit einem Zentralwert von -25OV werden von der Vorspannungsquelle 19 angeregt. Ein Kopiergerät PC-20 (Canon Kabushiki Kaisha, Japan) wurde verwendet, und es wurden als Ergebnis gute Bilder ohne Doppelkonturen oder Schleier erhalten.

Es wurden ferner 2000 Kopien hergestellt, d.h., bis dahin war der größte Teil des unmagnetischen Entwicklers verbraucht; dennoch war keine Veränderung in der Bildschwärzungsdichte festzustellen; auch erreichten magnetische Partikel nicht die Entwicklungsstation.

Bei diesen Ausführungsformen wurde ein Abschlußglied - eine_jKlinge - 15 aus magnetischem Material verwendet, jedoch kann auch eine solche Klinge aus unmagnetischem Material Anwendung' finden.

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Die Fig. 9 zeigt eine weitere AusfUhrungsform für eine Trennplattenanordnung mit einer ersten sowie zweiten Trennplatte 25 bzw. 20. Die erste Trennplatte 25 hat eine Stirnkante 29 innerhalb des Behälters 13, von der aus sie sich (in der Zeichnung) nach links erstreckt, und ihr oberer Teil ist mit der unteren Plattenführung 26 durch eine Heißverklebung od. dgl. verbunden. Die Trennplatte 25 ragt aus dem Behälter 13 heraus, sie wird von einer Führungswalze 30 nach aufwärts umgelenkt sowie von einer weiteren Führungswalze 30 in den Behälter 13 zurückgelenkt. Die Führunqswalzen 30 erleichtern ein Herausziehen der ,. Führungsplatten, von denen die obere, in den Behälter 13 zurückgeführte Platte 20 eine zweite Trennplatte bildet, die wiederum durch Heißverkleben od. dgl. mit einer oberen Plattenführung 21 verbunden ist. Die obere Trennplatte erstreckt sich nach außen und bildet ein Zug-Rndstück Die beiden Trennplatten 25 und 20 sind somit einstückig miteinander ausgebildet, und zum Fertigmachen der Entwicklungsvorrichtung für ihre Verwendung wird das Zug-Endstück 31 gezogen. Damit wir& zuerst die Trennplatte aus ihrer Lage entfernt, worauf die zweite Trennplatte 20 durch ein einfaches Ziehen ebenfalls etnfernt wird, d.h., daß die erste sowie zweite Trennplatte 25 bzw. 20 in der angegebenen Reihenfolge entfernt werden, was äußerst bequem ist.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Trennplattenanordnung ist ein aus dem Behälter 13 ragendes Endstück 31 vorgesehen, von dem aus sich ein erstes Trennplattenteil einwärts in den Behälter 13 erstreckt, das an der dem Endstück 31 gegenüberliegenden Seite des Behälters um 180° umgebogen ist, so daß eine zweilagige Trennplatte 25 gebildet wird, deren obere Lage mit einer Führung 26 durch Heißverkleben od. dgl. verbunden ist. Die erste Trennplatte 25 tritt

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aus dem Behälter 13 aus, erstreckt sich aufwärts und tritt wieder in den Behälter ein. Hiermit wird somit eine zweite, bis zur gegenüberliegenden Wand des Behälters 13 reichende Trennwand 20 gebildet, die durch eine Umkehrung um 180° eben-falls zweilagig ist und deren oberer Teil durch Heißverklebön od. dgl. mit der oberen Plattenführung 21 verbunden ist. Auch hierbei bilden die erste sowie zweite Trennplatte 25 bzw. 20 ein Teil, und durch Ziehen am Zug-Endstück 31 wird die Entwicklungsvorrichtung betriebsfertig gemacht, wobei zuerst die erste Trennplatte 25, dann die zweite Trennplatte 20 in der angegebenen Reihenfolge durch einen einzigen Vorgang entfernt werden, was äußerst zweckdienlich ist. Das entspricht im wesentlichen dem Vorgang, der bei der Ausführungsform von Fig. 9 abläuft, jedoch ist das Ausziehen einfacher.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind der unmagnetische Entwickler 23 und die magnetischen Partikel 28 im Behälter 13 an bestimmten Orten aufgenommen; anstatt dessen können sie auch in austauschbaren Kassetten aufgenommen sein oder in Patronen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen (Fig. 7 - 10) gemäß der Erfindung können in eindeutiger Weise zwei Schichten einfach durch Herabfallen der magnetischen Partikel sowie des unmagnetischen Entwicklers in den Behälter 13 gebildet werden. Da die Basisschicht 16 bereits vor dem Herabfallen des unmagnetischen Entwicklers 23 gebildet wird, tritt kein Ausstreuen des Entwicklers 23 auf. Ferner wird die Magnetbürstenwirkung, um den unmagnetischen, Entwickler mitzunehmen und aus diesem eine dünne Schicht auf dem Entwicklerträger 12 zu bilden, über einen langen Zeitraum aufrechterhalten, so daß eine stabile dünne Schicht gebildet wird, die über eine lange Zeitdauer einen guten Entwicklungsvorgang bietet.

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Bei der beschriebenen Entwicklungsvorrichtung und dem erläuterten Verfahren wird ein Umlauf der magnetischen Partikel innerhalb des Behälters 13 bevorzugt.

Die Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Schicht sowie für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwickeln. Da eine weitgehende Gleichartigkeit zu den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 10 vorhanden ist, werden nur die besonderen Abwandlungen erläutert.

Innerhalb des Entwicklerträgers 12 ist ein Magnetfelderzeuger, d.h. ein Magnet 14 bei dieser Ausführungsform, fest gelagert, so daß lediglich der Träger 12 in der durch den Pfeil b angegebenen Richtung dreht. Der Magnet 14 hat einen Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 (N) und einen Magnetpartikel-Schöpfpol 14-2 (S). An einem dem Schöpfpol 14-2 gegenüberliegenden Teil der Innenwand des Behälters 13 ist ein Eisenstück 32 befestigt, das auch aus einem anderen Material bestehen oder ein Magnet mit einer zum Schöpfpol 14-2 entgegengesetzten Polarität sein kann. Anstatt ein eigenes Teil, wie das Eisenstück, zu verwenden, kann die gleiche Wirkung dadurch erreicht werden, daß der Teil der Wand des Behälters 13, der dem Schöpfpol 14-2 gegenüberliegt, an den Entwicklerträger 12 angenähert wird, wenn die Behälterwand aus einem magnetischen Material, z.B. aus Stahl, besteht.

Im Bereich des oberen Teils des Behälters 13 wird ein die magnetischen Partikel zurückhaltendes Abschlußglied 15 vorgesehen, dem gegenüber am Entwicklerträger 12 der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 angeordnet ist. Dieser Grenzpol 14-1 liegt jedoch dem Abschlußglied 15 nicht direkt gegenüber, sondern er ist um einen vorgegebenen Winkel θ von 5 - 50°

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zur stromaufwärtigen Seite des Trägers 12 - gesehen in dessen Drehrichtüng - hin versetzt. Das Abschlußglied 15 kann eine Klinge aus einem magnetischen Material, ζ B. . Stahl, oder aus einem unmagnetischen Material, z. B. Aluminium, Kupfer und Harz, sein oder es kann ein Teil der Wand des Behälters 13 sein, d.h. aus gleichem Material wie dieser.

In den Behälter 13 mit dem oben beschriebenen Aufbau werden zur Ausbildung einer Basisschicht 16 magnetische Partikel oder eine Mischung aus solchen mit unmagnetischen Entwicklerpartikeln eingebracht. Die die Basisschicht 16 bildende Mischung enthält vorzugsweise 5-70 Gew.-% eines unmagnetischen Entwicklers, sie kann jedoch auch nur magnetische Partikel enthalten. Als magnetische Partikel können Eisenpulver, Ferrit oder eine Mischung daraus Verwendung finden. Der Durchmesser der magnetischen Partikel beträgt 30 - 200/«τι, vorzugsweise 70 - 150 um. Jede Partikel kann aus einem magnetischen Material oder aus einem solchen und unmagnetischem Material bestehen. Die magnetischen Partikel in der Basisschicht 16 werden durch das vom Magneten 14 erzeugte Magnetfeld zu einer magnetischen Bürste ausgestaltet, die dahin wirkt, einen Umlauf herzustellen, wie er vorher schon im einzelnen beschrieben wurde. Eine magnetische Bürste wird auch zwischen dem Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 und dem Abschlußglied 15 gebildet, so daß die magnetischen Partikel der Basisschicht 16 im Behälter 13 zurückgehalten werden.

Auf die Basisschicht 16 wird oben der unmagnetische Entwickler aufgebracht, um eine Entwicklerschicht 17 zu bilden, so, daß im Behälter 13 zwei im großen und ganzen horizontale Schichten ausgestaltet werden, nämlich die eine rund um den Entwicklerträger 12 und die andere rund um die erstgenannte Schicht. Der zugeführte unmagnetische Entwickler kann einen geringen Anteil an magnetischen Par-

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tikeln enthalten, in welchem Fall jedoch dieser Anteil in der Entwicklerschicht 17 geringer ist als in der Basisschicht 16. Für den unmagnetischen Entwickler werden Harze, verknetet mit Pigment- oder Farbstoff, pulverisiert oder umschlossen. Den ur.magnetischen Entwicklerpartikeln können Siliziumdioxydpartikel zur Verbesserung der Fließfähigkeit und/oder Schleifpaitikel zum wirksamen Abreiben der Oberfläche des lichtempfindlichen Bauteils 3 beigegeben werden.

Die Ausbildung der beiden Schichten ist nicht auf die beschriebene Art begrenzt, wobei zwei Materialien getrennt zugeführt werden; vielmehr kann eine einheitliche Mischung aus magnetischen Partikeln und unmagnetischem Entwickler, die die ausreichenden Mengen an den jeweiligen Materialien für die gesamte Basis- sowie Entwicklerschicht 16 und 17 enthält, zugeführt werden, worauf der Behälter 13 einem Schwingen zur Bildung der beiden Schichten unter Ausnutzung des Magnetfelds vom Magneten 14 und des Unterschieds im spezifischen Gewicht zwischen den beiden Materialien ausgesetzt wird. ^m

Es ist praktisch, die beiden Schichten nicht speziell zu bilden und einfach eine einheitliche Mischung aus magnetischen Partikeln sowie unmagnetischem Entwickler zuzuführen, wenn darin eine ausreichende Menge an magnetischen Partikeln zur Bildung der magnetischen Bürste enthalten ist, Für eine auf lange Zeit ausgerichtete und beständige Ausbildung der magnetischen Bürste ist jedoch die eindeutige und genaue Ausbildung der beiden Schichten vorzuziehen.

Nachdem₍die zwei Lagen in der oben beschriebenen Weise gebildet sind, wird der Entwickierträger 12 gedreht. Die magnetischen Partikel werden durch das vom Magnetpol erzeugte Magnetfeld und durch die Schwerkraft in Umlauf

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gebracht, wie durch die Pfeile c in Fig. 11 angedeutet ist, d.h., daß die magnetischen Partikel in der Nähe der Oberfläche des Trägers 12 im unteren Bereich des Behälters längs der Fläche des Trägers 12 eine Aufwärtsbewegung durch das Zusammenwirken des vom Magnet 14 herrührenden Magnetfelds und der Drehung des Trägers 12 ausführen. Während dieser Bewegung berührt der unmagnetische Entwickler die Oberfläche des Entwicklerträgers 12, so daß dieser Entwickler in der Basisschicht 12 an der Trägerfläche elektrostatisch eine Schicht bildet.

Bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung wird der unmagnetische Entwickler durch die Berührung mit dem Träger 12 reibungselektrisch geladen. Vorzugsweise wird jedoch die reibungselektrische Ladung durch die magnetischen Partikel mittels einer Behandlung der Oberfläche der magnetischen Partikel mit einem Isoliermaterial, 2.B. einer Oxydschicht oder einem Harz mit demselben elektrostatischen Pegel wie der unmagneseische Entwickler, vermindert, so daß die notwendige Ladung durch Berührung mit der Oberfläche des Trägers 12 bewirkt wird. Damit wird eine Verschlechterung der magnetischen Partikel verhindert, und zugleich wird der unmagnetische Entwickler stabil am Entwicklerträger 12 als Schicht aufgebracht.

Die magnetischen Partikel werden durch die Drehung des Trägers 12 ebenfalls nach oben bewegt, sie werden jedoch an einem Austreten durch den Schlitz zwischen dem freien Ende des Abschlußglieds 15 und dem Träger 12 durch das zwischen diesem Abschlußglied 15 sowie dem Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 gebildete Magnetfeld gehindert. Die hinter dem Abschlußglied 15 befindlichen magnetischen Partikel werden durch die ununterbrochen vom Boden des Behälters 13 zugeführten magnetischen Partikel einem Druck ausgesetzt und kehren um, wie der Pfeil c in Fig. 11 zeigt,

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worauf sie sich unter der Schwerkraft langsam nach unten bewegen. Während dieser Abwärtsbewegung führen die magnetsiehen Partikel den unmagnetischen Entwickler aus dem unteren Teil der Entwicklerschicht 17 mit sich. Die magnetischen Partikel kehren zum Boden des Behälters 13 zurück und bewegen sich dann wieder durch das Zusammenwirken des SchöpfpoTs 14-2 und der Drehung des Trägers 12 aufwärts, und diese Vorgänge wiederholen sich.

Andererseits werden die reibungselektrisch geladenen unmagnetischen Entwicklerpartikel nicht durch das am Spalt zwischen dem freien Ende des Abschlußglieds 15 und der Oberfläche des Trägers 12 vorhandene Magnetfeld, da sie nicht magnetisch sind, festgehalten, so daß sie an dieser Stelle durch—treten können und als dünne Schicht in gleichförmiger Stärke durch die magnetische, am Abschlußglied gebildete Bürste und durch die Bildkraft auf den Entwicklerträger 12 aufgebracht werden. Die dünne Schicht an unmagnetischem Entwickler wird aus dem Behälter 13 ausgetragen und zur Entwicklungsstation geführt, in der die dünne Schicht dem lichtempfindlichen Bauteil 3 gegenüber-' liegt, um auf diesem das Bild zu entwickeln.

Es wird nun die Bewegung der magnetischen Partikel am Entwicklerträger 12,, die von der Breite des Magnetpartikel-Grenzpols 14-1 abhängt, erläutert.

Die Fig. 12 und 13 zeigen die Verteilung der magnetischen Flußdichte in Polarkoordinaten, deren Ursprung durch die Drehachse des Entwicklerträgers 12 gegeben ist. Der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 liegt auf der Vertikalen der Koordinaten. In Fig. 12 ist die Halbscheitelbreite der magnetischen Flußdichte 30°, während in Fig. 13 die Halbscheitelbreite mit 30° beibehalten wird, jedoch ein zusätzlicher

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Magnetpol 14-3 zwischen dem Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 und dem Magnetpartikel-Schöpfpol 14-2 vorhanden ist. Bei der in Fig. 12 gezeigten Anordnung der Magnetpole und der Halbscheitelbreite sind die vom Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 und die vom Magnetpartikel-Schöpfpol 14-2 gebildeten magnetischen Bürsten voneinander getrennt, so daß die magnetischen Partikel durch die jeweiligen Magnetpole zurückgehalten werden, was einen schwachen Umlauf zum Ergebnis hat. Insofern ist es schwierig, von der Entwicklerschicht 17 eine ausreichende Menge an—unmagnetischera Entwickler in und zwischen die magnetischen Partikel zu bringen, so daß die Schwärzungsdichte der entwickelten Abbildung mit der Zeit mäßiger wird.

Wenn ein zusätzlicher Magnetpol 14-3 vorgesehen wird, wie Fig. 13 zeigt, dann wird die Magnetpartikel-Förderwirkung zu stark, wenn die Halbscheitelbreite ir. der Größenordnung von 30° liegt. Das liegt daran, daß sich die magnetische Flußdichte rund um die Oberfläche des Trägers 12 mächtig oder steil ändert, %o daß die Förderkraft so stark wird, daß die am Träger 12 vom Magnetpartikel-Schöpfpol 14-2 festgehaltenen magnetischen Partikel eine zu rapide Bewegung ausführen, wodurch die magnetische Bürste in sich zuviel Entwickler aufnimmt. Damit.ist die Schicht an unmagnetischem Entwickler am Träger 12 nicht stabil und beständig. Zusätzlich ist die Chance, daß die Entwicklerpartikel mit der Oberfläche des Trägers 12 in Berührung kommen, relativ gering, was eine unzureichende reibungselektrische Ladung zum Ergebnis hat. Das führt zu einer ungleichmäßigen Schwärzungsdichte der sich ergebenden entwickelten Abbildung und zu einem Bild mit Schleiern. Darüber hinaus wird die Rückhaltekraft des Magnetpartikel-Grenzpols 14-1 gegenüber den magnetischen Partikeln relativ vermindert, so daß die magnetischen Partikel am Träger 12 nach außen treten können.

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Die Fig. 14 zeigt eine Anordnung,- wobei die Halbscheitelbreite des Magnetpartikel-Grenzpols 14-1 größer gestaltet ist, und zwar von 50° bis 120°, so daß die Verteilung der magnetischen Flußdichte erweitert ist. Mit dieser Anordnung wird die Bewegung der magnetischen Partikel in geeigneter Weise einem Zwang unterworfen, so daß ein gemäßigter Umlauf gebildet wird. Durch die magnetische Bürste wird nicht zuviel Entwickler mitgenommen, und auf dem Entwicklerträger 12 wird eine dünne .Schicht an unmagnetischem Entwickler in gleichförmiger Stärke und mirt ausreichender reibungselektrischer Ladung ausgestaltet. Da die Bewegung der magnetischen Partikel nicht heftig ist, kann der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 ein Zurückhalten der magnetischen Partikel sicherstellen, so daß diese nicht so leicht unter der freien Kante des Abschlußglieds 15 durchtreten können. Insbesonder-e kennen, wenn die Halbscheitelbreite zu annähernd 90° gewählt wird, gute Abbildungen mit gleichförmiger, hoher Schwärzungsdichte und ohne Schleier geliefert werden. Wenn die Halbscheitelbreite des Magnetpartikel-Grenzpols 14-1 größer als 120° ist, dann ist der Umlauf der magnetischen Partikel zu schwach, was eine zu geringe Zufuhr an Entwickler und damit eine zu niedrige Schwärzungsdichte zum Ergebnis hat.

Es wird nun auf die Größe des Majnetfelds eingegangen. Wenn das vom Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 gebildete Magnetfeld geringer ist als 300 G, dann ist die Rückhaltekraft gegenüber den magnetischen Partikeln so schwach, daß diese am Träger 12 nach außen aus dem Behälter 13 treten und die Entwicklungsstation erreichen. Ist dagegen das Magnetfeld größer·· als 800 G, dann werden die magnetischen Partikel zu stark zurückgehalten, d.h., sie werden am Träger 12 in einem Druckanlagezustand gehalten. Dadurch hat die am Entwicklerträger 12 gebildete unmagnetische Entwickler-

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Schicht eine Streifenstruktur, was ein^5 schlechte Qualität für die Abbildungen zum Ergebnis hat. Im Hinblick auf die obigen Feststellungen hat der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 vorzugsweise 300 C bis 800 G, vor allem aber 500 G bis 600 G.

Aus dem OÜgen wird deutlich, daß diese Ausführungsform gemäß der- Erfindung von Vorteil ist, weil der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 ein Magnetfeld von einer großen Halbscheitelbreite bietet, so daß ein günstiger Umlanf wie auch ein eindeutiges und passendes Mit- sowie Aufnehmen des unmagnetischen Entwicklers gewährleistet werden. Auch wird die Möglichkeit für ein unerwünschtes Austreten der magnetischen Partikel auf ein Minimum herabgedrückt. Insgesamt wird somit eine gute Qualität für die entwickelten Abbildungen erreicht.

Das'hier verwendete Entwicklungssystem ist vorzugsweise von der berührungslosen Art, wie es in der US-PS 4 395 beschrieben ist, obwohl auch das herkömmliche Entwicklungs system, das mit einer Berührung arbeitet, zur Anwendung kommen kann. Zwischen dem lichtempfindlichen Bauteil 3 und dem Entwicklerträger 12 wird von der Vorspannungsquelle 19 her eine Spannung angelegt, die eine Wechsel-, eine Gleichspannung oder vorzugsweise eine von einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung sein kann.

Ein Beispiel für eine Ausführungsform gemäß der Erfindung mit der oben beschriebenen Ausbildung wird nun naher erläutert .

Dieses Beispiel hatte einen Aufbau gemäß der Ausbildung von Fig. 11, wobei das lichtempfindliche Bauteil 3 in der Richtung des Pfeils a mit einer Umfangsgeschwindigkeit

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von 60 mm/sec gedreht wurde- Der Entwicklerträger 12 aus rostfreiem Stahl (SUS 304) mit einem Außendurchmesser von 32 mm und einer Stärke von 0,8 mm wurde in Richtung des Pfeils b mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 66 mm/sec gedreht. Die Oberfläche der Hohlwalze war unregelmäßig sandgestrahlt, um eine Oberflächenrauhigkeit - in der Umfangsrichtung - von 0,8 pm (RZ = 0,8 S) zu erhalten.

Innerhalb des Trägers 12 war ein Magnet 14- (Ferritsinter) in einer solchen Lage befestigt, daß der Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 (N) um 30° von der die Mitte des Trägers und die freie Kante des Abschlußglieds 15 verbindenden Linie versetzt war. Die Halbscheitelbreite war - gesehen von der Mitte des Trägers 12 (vgl. Fig. 15) - mit 90° festgesetzt. Der Magnetpartikel-Schöpfpol 14-2 (S) war dem Eisenstück 32, das magnetisch war, gegenüberliegend an der Innenseite der Wand des Trägers 12 nahe dessen Entwickler-Umlenkseite angebracht. Die magnetische Flußdichte des Magnetpartikel-Schöpfpols 14-2 an der Oberfläche des Trägers 12 war 650 G(Spitze) in Gegenwart des Eisenstücks 32 und 400 G bei Fehlen dieses Eisenstücks, das zum Träger 12 einen Abstand von 1,0 mm hatte und über die Breite von 0,5 mm diesem zugewandt war.

Das Abschlußglied 15 war aus Stahl gefertigt und zum Rostschutz mit Nickel plattiert. Seine freie Kante hatte zur Oberfläche des Trägers 12 einen Abstand von 100 Aim.

Als magnetische Partikel wurden 100 g eines Kugelferrits (Tokyo Denkikagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Japan) verwendet,. Als unmagnetischer Entwickler kamen 200 g eines Cyanfarbpulvers, versehen mit 100 Teilen eines Polyesterharzes unter Einschluß von 3 Teilen Kupferphthalozyaninpigmenten und 5 Teilen eines Negativladungssteueragens

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(Alkylsalizylsäure-Metallkomplex) unter Zusatz von 0,5 % Siliziumdioxyd zur Anwendung- Das Pulver war negativ ladungsfähig und hatte einen mittleren Durchmesser von 12 yum. Der unmagnetische Entwickler und die magnetischen

Partikel wurden gemischt und in den Behälter 13 eingegegeben. Es wurde beobachtet, daß die Mischung, u.a. die magnetischen Partikel, während der Drehung des Trägers 12 umgewälzt werden, wenn die Menge an verbleibendem unmagnetischen Entwickler klein wird.

Bei der Drehung des Entwicklerträgers 12 wurde auf diesem eine dünne Schicht von 60/im Stärke, die nur aus dem unmagnetischen Entwickler bestand, gebildet. Die Ladung der dünnen Schicht wurde mittels der Abblasmethode gemessen, und es wurde festgestellt, daß die dünne Schicht gleichförmig auf 7 yuC/g geladen war.

Die gemäß den obigen Angaben erhaltene dünne Schicht des unmagnetischen Entwicklers wurde in Gegenüberlage zum lichtempfindlichen Bauteil 3, das eine latente elektrosta tische Abbildung von f600V im dunklen Bereich und +150V im hellen Bereich trug, mit einem Abstand von 300 um zu dessen Oberfläche angeordnet. Durch die Vorspannungsquelle 19 wurde eine Vorspannung von 800 Hz und einer Spitze-Spitze-Spannung 1,4 kV mit einem Zentralwert von +300V angelegt.Es wurde ein Kopiergerät PC-20 (Canon Kabushiki Kaisha, Japan) verwendet, und das Ergebnis waren gute Abbildungen ohne Doppelkonturen oder Schleier.

Für die Entwicklung wurden magnetische Partikel kaum und nur der unmagnetische Entwickler verbraucht. Die Entwicklungswirkung war konstant, bis der größte Teil des Entwicklers 'verbraucht Wdr.

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Bei dem erläuterten Beispiel wurde für den Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 ein N-PoI verwendet, das kann aber auch ein S-PoI sein.

Ferner war bei dem Beispiel das Abschlußglied 15 aus einem magnetischen Material, z.B. Stahl, jedoch ist auch ein unmagnetisches Abschlußglied aus einem unmagnetischen Material, wie Aluminium, Kupfer oder Harz, verwendbar. Auch kann die Wand des Behälters 13, wenn sie aus unma- "~ gnetischem Material besteht, als Abschlußglied 15 dienen, und in diesem Fall ist es notwendig, den Spalt zwischen der freien Kante des Abschlußglieds 15 und dem Träger kleiner zu machen als in dem Fall, da ein magnetisches Abschlußglied zur Anwendung kommt. Das magnetische Abschlußglied 15 ist jedoch vorzuziehen, da eine stabilisierte magnetische Bürste am Entwickleraustritt durch das Magnetfeld zwischen dem Abschlußglied 15 und dem Magnetpol gebildet wird.

Wie erläutert wurde, wird gemäß den Darstellungen von Fig. 11 bis 15 eine Vorrichtung geschaffen, wobei die durch ein Magnetfeld abgegrenzten magnetischen Partikel zur Ausbildung einer dünnen Schicht eines unmagnetischen Entwicklers am Träger 12 verwendet werden und wobei der Umlauf der magnetischen Partikel in eindeutiger Weise hervorgerufen wird, der aber nicht zu stark ist, so daß ein angemessener Umlauf gewährleistet und die Möglichkeit für ein unerwünschtes Austreten (Leckage) der magnetischen Partikel auf ein Minimum herabgedrückt ist, womit der erwünschte Entwicklu svorgang erreicht wird.

Wenn die magnetischen Partikel nicht ausreichend umlaufen, dann ist die reibungselektrische Ladung des Entwicklers nicht genügend, was eine unzureichende Schichtbildung am Entwicklerträger 12 zum Ergebnis hat, und das kann im

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- 44 Betrieb der Vorrichtung zu Schleierabbildungen führen.

Die folgende Ausführungsform soll den Umlauf der magnetischen Partikel glatter und ruhiger machen sowie die Zufuhr des Entwicklers zur Basisschicht 16 noch besser gewährleisten.

Die Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung sowie des Verfahrens zur Ausbildung einer dünnen Schicht eines unmagnetischen Entwicklers gemäß der Erfindung, wobei diese Ausführungsform in vielen Teilen zu den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1, 2, 5, 7 und 11 gleichartig ist, so daß im wesentlichen nur auf die vorhandenen Unterschiede einzugehen ist.

Bei dieser Ausführungsform ist im Bereich des Unterteils oder Bodens des Behälters 13 eine Rückwand 13-1 vorgesehen, die dahin wirkt, das Vorhandensein von magnetischen Partikeln im unteren Teil des Behälters 13 zu gewährleisten und auch den Umlauf dieser Partikel zu verbessern.

An einem Teil der Innenwand des Behälters 13, der einem Verschlußpol 14-2 gegenüberliegt, ist ein Eisenstück 32 befestigt, das auch aus einem anderen Metall bestehen oder ein Magnet mit einer dem Verschlußpol 14-2 entgegengesetzten Polarität sein kann, so daß dazwischen eine magnetische Bürste gebildet wird, die am Boden des Behälters 13 einen Verschluß bildet und auch den Umlauf der magnetischen Partikel verbessert. Anstatt ein einzelnes, an der Wand des Behälters 13 angebrachtes Teil, wie das Eisenstück, zu verwenden, kann die gleiche Wirkung dadurch erhalten werden, daß der Teil der Behälterwand an dem dem Verschlußpol 14-2 gegenüberliegenden Bereich zum Träger 12 hin angenähert wird, wenn die Wand des Behälters 13 aus einem magnetischen Material, z.B. Stahl, gefertigt ist.

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Im Betrieb werden die magnetischen Partikel durch die Drehung des Trägers 12 nach oben bewegt, sie werden jedoch durch das zwischen dem Abschlußglied 15 und dem Magnetpartikel-Grenzpol 14-1 gebildete Magnetfeld an einem Austreten durch den Spalt zwischen der freien Kante des Abschlußglieds 15 und dem Träger 12 gehindert. Die hinter dem Abschlußglied 15 befindlichen magnetischen Partikel- werden durch die fortlaufend vom Boden des Behälters 13 zugeführten magnetischen Partikel einem auf- wärts gerichteten Druck ausgesetzt und kehren, wie der Pfeil c in Fig. 16 angibt, um, worauf sie sich unter der Schwerkraft langsam nach unten bewegen. Während dieser Abwärtsbewegung nehmen die magnetischen Partikel aus dem unteren Teil der Entwicklerschicht 17 den unmagnetischen Entwickler mit sich. Dann kehren die magnetischen Partikel im unteren Teil des_ Behälters 13 um, und diese Vorgänge wiederholen sich.

Das Abschlußglied 15 ist - aufwärts gesehen - zur Innenseite des Behälters 13 geneigt. Deshalb erfolgt die Bewegung der magnetischen Partikel längs der von der freien Kante des Abschlußglieds 15 ausgehenden, einwärts gerichteten Schräge mehr in Abhängigkeit von der Schwerkraft, so daß sie glatt und ungestört fallen. Diese Neigung ist auch dahingehend wirksam, die magnetische Bürste in der Nähe des Abschlußglieds 15 vom Druck zu entlasten, der ansonsten durch den darüber befindlichen Entwickler auf diese ausgeübt wird. Ferner ist die Höhe der magnetischen Bürste gering, so daß auch der von den magnetischen Partikeln herrührende Druck klein ist. Das alles hat die Wirkung, die Möglichkeit eines Austretens der magnetischen Partikel durch den Spalt zwischen dem freien Ende des Abschlußglieds 15 und der Oberfläche des Trägers 12 auf ein Minimum herabzudrücken. Mit größer werdender Neigung

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wird der Umlauf besser, die Verhinderung eines Austretens von magnetischen Partikeln wird stärker.

Die Rückwand 13-1 ist nahe dem Behälterboden so ausgestaltet, daß der horizontale Abstand zwischen der Oberfläche des Trägers 12 und der Innenfläche der Rückwand 13-1 in der stromabwärtigen Richtung mit Bezug auf die Bewegung des Trägers 12 vergrößert w-ird, d.h. mit dem Abstand vom Behälterboden, oder anders ausgedrückt, daß die Rückwand 13-1 in der gleichen Richtung wie das Abschlußglied 15 geneigt ist. Dadurch wird das Vorhandensein der magnetischen Partikel in der Nähe des Verschlußpols 14-2 sichergestellt, so daß die Entwicklerschicht 17 nicht mit der Oberfläche des Trägers 12 selbst bei langzeitigem Einsatz in Berührung kommt. Auch wird hierdurch die Abdichtwirkung sichergestelIt.

Die Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform, die ebenfalls zur vorher erläuterten weitgehend gleichartig ist, jedoch ist hier nahe der Grenzfläche zwischen der Bdsissowie der Etnwicklerschicht 16 bzw. 17 und nahe dem Bereich, dem der Entwickler zuiällt, f-irif.· Rühr ο i nr iehi unq ί vorgesehen, die eine antreibende Drehwelle i4, ein mit dieser über Stützglieder 35 verbundenes Rührelement 36 umfaßt und sich senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckt. Das Rührelement 36 wird durch die drehende Welle 34, die durch einen (nicht gezeigten) Antrieb bewegt wird, in der Richtung des Pfeils d gedreht. Das Rührelement erstreckt sich bis nahe an die einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Behälters 13, so daß die Rührwirkung an diesen Stirnseiten^ gewähr leistet ist, und dieses Rühren begünstigt den Umlauf der magnetischen Partikel der Basisschicht 16 und das Mitnehmen des unmagnetischen Entwicklers von oben sowie dessen Zufuhr zur Basisschicht 16, womit die Speisung mit unmagnetischem Entwickler sichergestellt wird.

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Die Rühreinrichtung 33 ist vom Träger 12 um mindestens 4 mm, vorzugsweise um ca. IO mm beabstandet. Wenn sie näher am Träger 12 liegt, dann wird diesem eine zu große Menge an Entwickler zugeführt, was eine unzureichende reibungselektrische Ladung des unmagnetischen Entwicklers zum Ergebnis hat und zu Schleierabbildungen nach der Entwicklung führt.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 18 berührt die Rühreinrichtung 33 die magnetischen Partikel der Basisschicht 16 überhaupt nicht, sie wird während des gesamten Rührvorgangs vollkommen außer Berührung mit den magnetischen Partikeln der Basisschicht 16 gehalten und ist nur in den unmagnetischen Entwickler eingetaucht. Bei dieser Ausführungsform begünstigt die Rühreinrichtung weder den Umlauf, noch das Mitnehmen des unmagnetischen Entwicklers. Insbesondere ergibt sich an den Enden eine Abnahme in der Dichte.

Wenn andererseits die Rühreinrichtung gänzlich in die Basisschicht 16 eingetaucht wird, dann ist der Umlauf nicht gut und es besteht eine Tendenz zu einer unzureichenden Zufuhr von unmagnetischem Entwickler, insbesondere wenn beispielsweise magnetische Partikel mit einem Überzug aus Fluorharz zur Anwendung kommen. Deshalb können leicht eine niedrige Schwärzungsdichte und örtliche Leerstellen im entwickelten Bild das Ergebnis sein. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, die Rühreinrichtung an der Grenzfläche zwischen der Entwicklerschicht 17 aus unmagnetischem Entwickler und der Basisschicht 16 aus magnetischen Partikeln anzuordnen.

Die Drehgeschwindigkeit der Rühreinrichtung ist vorzugsweise derart, daß das Verhältnis zur Drehzahl des Trägers 12 zwischen 2 : 1 bis 1 : 100, vorzugsweise zwischen 1 : 1 bis 1 : 50, liegt. Bei dieser Ausführungsform wird

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die Drehzahl der Rühreinrichtung auf 1/2 U/sec festgesetzt, wenn diejenige des Trägers 12 bei 1 U/sec liegt, wobei zufriedenstellende Ergebnisse ohne Schleier oder örtliche Leerstellen erreicht wurden.

Vorstehend war die Rede davon, daß die Rühreinrichtung nahe dem unteren Teil oder Boden des Behälters 13 angeordnet ist, sie kann jedoch auch nahe dem Abschlußglied 15 liegen. Die Fig. 20 zeigt eine solche Anordnung.

Das Rührelement 36 befindet sich hierbei in einem Abstand von nicht weniger als 8 mm zum Träger 12 und ist an der Antriebswelle schwingend gelagert. Durch die Schwingwirkung werden die magnetischen Partikel, die längs der Innenfläche des Abschlußglieds 15 aufsteigen, umgerührt, und ihre Abwärtsbewegung wird begünstigt. Zugleich werden die ganz oben auf der Basisschicht 16 befindlichen magnetischen Partikel von dieser Schicht entfernt, so daß das auf die unteren magnetischen Partikel aufgebrachte Gewicht vermindert wird, um deren Aufwärtsbewegung im Bereich des Abschlußglieds 15 zu fördern. Damit wird der Umlauf der magnetischen Partikel insgesamt verbessert. Auch nehmen die gerührten magnet ischen Partikel den benachbarten unmagnetischen Entwickler wirksam mit, so daß dieser in ausreichender Weise in und zwischen die magnetischen Partikel eingebracht wird.

Die Rühreinrichtung von Fig. 17 ist von der drehenden, diejenige von Fig. 20 von der schwingenden Art, was jedoch auch umkehrbar ist. Auch können zwei Rühreinrichtungen 33 verwendet werden, und zwar eine nahe dem Abschlußglied 15 und die andere nahe dem Boden des Behälters 13.

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Im tatsächlichen Betrieb der beschriebenen Ausführungsformen wurden gute Abbildungen mit einer konstanten Schwärzungsdichte ohne Rücksicht auf das Verhältnis von unmagnetischem Entwickler zu magnetischen Partikeln erhalten. Des weiteren konnte festgestellt werden, daß die Vorrichtung relativ unempfindlich gegenüber Änderungen in den U-gebungsbedingungen ist.

Bei dem oben beschriebenen Beispiel war die Rede von einem magnetischen Material, z.B. Stahl, für das Abschlußglied Jedoch kann auch ein unmagnetisches Abschlußglied, das aus Aluminium, Kupfer und/oder einem Harz besteht, verwendet werden. Auch kann die Wand des Behälters 13, wenn sie aus unmagnetischem Material besteht, als Abschlußglied 15 dienen. In diesem Fall muß der Spalt zwischen der freien Kante des Abschlußglieds 15 und der Oberfläche des Trägers 12 kleiner sein als in dem Fall, da ein magnet isches Abschlußglied zur Anwendung kommt. Das magnetische Abschlußglied 15 ist jedoch vorzuziehen, da eine stabilisierte magnetische Bürste am Entwickleraustritt durch das Magnetfeld zwischen dem Abschlußglied und dem Magnetpol gebildet wird.

Die oben mit Bezug auf die Fig. 16 bis 20 beschriebenen Ausführungsformen stellen Vorrichtungen dar, bei denen der unmagnetische Entwickler in und zwischen die magnetischen Partikel in einem ausreichenden Ausmaß eingebracht wird und wobei die reibungselektrische Ladung auf den unmagnetischen Entwickler ebenfalls ausreichend ist.

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Claims (47)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ausbildung einer dünnen Entwicklerschicht, gekennzeichnet

- durch Vorsehen eines eine öffnung aufweisenden Entwicklervorratsbehälters, eines endlos bewegbaren Entwicklerträgers, der einen Entwickler mit sich führt und zwischen dem Inneren sowie dem Äußeren des Entwicklervorratsbehalters durch die öffnung hindurch bewegbar ist, und eines Magnetfelderzeugers, der innerhalb des Entwicklerträgers angeordnet ist sowie ein festes Magnetfeld erzeugt,

- .ßurch Ausbilden einer magnetische Partikel enthaltenden Basisschicht auf dem Entwicklerträger innerhalb des Entwicklervorratsbehalters,

- durch Ausbilden einer Entwickler enthaltenden Entwicklerschicht auf und im wesentlichen oberhalb der Basisschicht in dem Entwicklerbehälter, womit eine

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Dresdner Bank (München) Klo. 3939 844

Bayer Veicmshank (München) KIo SOB ä41

PoslhChuck (München) Kto. 670-43-H(M

zweischichtige Struktur gebildet wird, und - durch Bewegen des Entwicklerträgers, während die magnetischen Partikel innerhalb des Entwicklervorratsbehälters durch Zusammenwirken des Magnetfelderzeugers und eines Magnetpartikel-Abschlußglieds eingeschlossen werden, so daß eine dünne Entwicklerschicht auf dem Entwicklerträger stromabwärts von cfem Magnetpartikel-Abschlußglied mit bezug auf die Bewegung des Entwicklerträgers auf diesem ausgestaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpartikel-Abschlußglied eine magnetische Klinge aus einem magnetischen Material ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelderzeuger einen im Entwicklerträger gegenüber dem Magnetpartikel-Abschlußglied und um 5 stromauf des Abschlußglieds mit Bezug auf die Bewegung des Entwicklerträgers versetzt angeordneten Magnetpol hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der magnetischen Partikel 30 - 200 Mikron beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der magnetischen Partikel behandelt ist, so daß sie im wesentlichen nichtleitend ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß die magnetischen Partikel kugelförmig sind.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht der magnetischen Partikel 5-70 Gew.-% an unmagnetischem Entwickler, bezogen auf die magnetischen Partikel, enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Entwicklerpartikel 10 - 12 Mikron beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 T5is 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Entwicklerpartikeln Siliziumdioxyd und/oder ein abschleifendes Material beigegeben sind.

10. Vorrichtung zur Ausbildung einer dünnen Entwicklerschicht, gekennzeichnet

- durch einen eine Öffnung aufweisenden Entwickler-' vorratsbehälter (13),

- durch einen endlos bewegbaren Entwicklerträger (12), der zwischen dem Inneren sowie dem Äußeren des Entwicklervorratsbehälters durch dessen Öffnung hindurch bewegbar ist und einen Entwickler mit sich führt,

- durch einen innerhalb des Entwicklerträgers angeordneten, ein festes Magnetfeld erzeugenden Magnetfelderzeuger (14) ,

- durch eine im Entwicklervorratsbehälter (13) auf dem Entwicklerträger (12) ausgebildete, magnetische Partikel enthaltende Basisschicht (16), die zum Tragen eines Entwicklers vorgesehen ist, wobei die magnetischen Partikel im Entwicklervorratsbehälter in Umlauf zu bringen sind, und

- durch ein Magnetpartikel-Abschlußglied (15), das nahe am Entwicklerträger vorgesehen ist und im Zu-

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sammenwirken mit dem Magnetfelderzeuger (14) die magnetischen Partikel innerhalb des Entwicklervorratsbehälters zurückhält,'

wobei eine dünne Entwicklerschicht durch eine endlose Bewegung des Entwicklerträgers auf diesem stromab vom Magnetpartikel-Abschlußglied mit Bezug auf die Bewegung des Entwicklerträgers gebildet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufbringen eines unmagnetischen Entwicklers (17) auf die Basisschicht (16) eine zweischichtige Struktur ausgestaltet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpartikel-Abschlußglied (15) eine magnetische Klinge aus magnetischem Material ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelderzeuger

(14) einen innerhalb des Entwicklerträgers (12) und mit 5 - 50° stromauf vom Magnetpartikel-Abschlußglied

(15) mit 3ezug auf die Bewegung des Entwicklerträgers versetzt angeordneten Magnetpol (Nl) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der magnetischen Partikel 30 - 200 Mikron beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichent, daß die Oberfläche der magnetischen Partikel behandelt ist, so daß sie im wesentlichen nichtleitend ist.

16. Vorrichtung nac-h einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekenn2:eichnet, daß die magnetischen Partikel eine Kugelgestalt haben. -

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (16) der magnetischen Partikel 5-70 Gew.-% an unmagnetischem Entwickler, bezogen auf die magnetischen Partikel, enthält.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Entwicklerpartikel 10 - 12 Mikron beträgt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß den Entwicklerpartikeln Siliziumdioxyd und/oder ein abschleifendes Material zugefügt sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklervorratsbehälter (13) in seinem oberen Teil einen Entwickleraufnahmeraum (22) aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickleraufnahmeraum (22) durch eine Trennplatte (20) im Entwicklervorratsbehälter (13) abgegrenzt ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennplatte (20) aus einem einzelnen, zu einer zweilagigen Struktur umgebogenen Flachmaterial besteht.

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23. .Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklervorratsbehälter (13) in seinem oberen Teil einen Entwickleraufnahmeraum (22) sowie einen Magnetpartikelaufnahmeraum (27) aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickleraufnahmeraum (22) oberhalb des Magnetpartikelaufnahmeraums (27) angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklervorratsbehälter

(13) eine erste, den Boden des Magnetpartikelaufnahmeraums (27) bildende Trennplatte (25) sowie eine zweite, den Boden des Entwickleraufnahmeraums (22) bildende Trennplatte (20) aufweist.

26.· Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste sowie zweite Trennplatte (25, 20) aus einem einlagigen Flachmaterial gebildet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste sowie zweite Trennplatte (25, 20) aus einem durch Umbiegen in eine zweilagige Struktur gebrachten Flachmaterial bestehen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entwicklerträger (12) zuerst die Magnetpartikel zugeführt werden.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetpartikelaufnahmeraum (27) magnetische Partikel (28), die mit 5-70 Gew.-% an unmagnetischem Entwickler, bezogen auf die

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- 7 magnetischen Partikel, gemischt sind, enthält.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickleraufnahmeraum (22) den mit einer geringen Menge von magnetischen Partikeln vermischten Entwickler (23) enthält.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickleraufnahmeraum kassetten- oder patronenartig ausgestaltet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 3.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfelderzeuger

(14) einen innerhalb des Entwicklerträgers (12) gegenüber dem Magnetpartikel-Abschlußglied (15) angeordneten Magnetpol (Nl) hat, der an der Oberfläche des Entwicklerträgers 3Ö0 - 800 Gauß erzeugt.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetpol eine Halbscheitelbreite von 50 - 120° betrachtet von der Drehachse des Entwickierträgers, liefert.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Entwicklervorratsbehälters (13) eine Rühreinrichtung (33) angeordnet ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung auf die Grenzfläche zwischen der Basis- sowie der Entwicklerschicht (16, 17) rührend einwirkt.

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36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung drehbar ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung eine Schwingbewegung ausführt.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung nahe dem oberen und/oder unteren Teil des Entwicklervorratsbehälters angeordnet ist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Boden des Entwicklervorratsbehälters (13) ein magnetisches Verschlußglied (14-2, 32) angeordnet ist.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Verschlußglied ein Magnet mit einer Polarität ist, die der*l?olarität des Magnetpols des Magnetfelderzeugers, die auf den Entwickler träger gerichtet ist, entgegengesetzt ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpartikel-Abschlußglied (15) aus einer aufwärts und entgegen der Fallrichtung im Entwicklervorratsbehälter geneigten Klinge besteht.

42. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Entwicklerträgers (12) aufgerauht ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kntwicklerträger und ein zu entwikkelndes Element eine Vorspannung angelegt wird.

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44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung eine Wechselspannung ist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung von einer Gleichspannung überlagert ist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,-daß das Magnetpartikel-Abschlußglied (15a) eine unmagnetische Klinge aus einem unmagnetischen Material ist.

47. Entwicklungsvorrichtung, gekennzeichnet

- durch einen eine Öffnung aufweisenden Behälter (13),

- durch eine an der Öffnung vorgesehene drehbare Hohlwalze, die einen Entwicklerträger (12) bildet,

- durch einen in dem Entwicklerträger fest angeordneten Magnet (14)',

- durch einen magnetische Partikel (28) und einen einen Entwickler (23) aufnehmenden Raum (27, 22),

- durch eine erste, den I^agnetpartikelaufnahmeraum (28) begrenzende Trennplatte (25) und eine zweite, den Entwickleraufnahmeraum (22) begrenzende Trennplatte (20) ,

- durch eine nahe dem Hohlwalzen-Entwicklerträger (12) angeordnete, mit dessen Magnet (14) zusammenarbeitende und eine auf dem Entwicklerträger innerhalb des Behälters (13) gebildete Basisschicht (16) von magnetischen Partikeln begrenzende magnetische Klinge (15),

- durch einen am Boden des Behälters (13) vorgesehenen .₍magnetischen Abschluß (14-2, 32) und

- durch eine eine Vorspannung zwischen den Hohlwalzen-Entwicklerträger und einem zu entwickelnden Element (3) anlegende Vorspannungsquelle (19),

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wobei eine dünne Schicht des Entwicklers auf dem Hohlwalzen-Entwicklerträger stromab von der Klinge gebildet wird, die in Gegenüberlage zu dem zu entwickelnden Element gebracht wird, um auf diesem eine latente Abbildung zu entwickeln.

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