DE3517625A1

DE3517625A1 - Entwicklungsverfahren und -geraet

Info

Publication number: DE3517625A1
Application number: DE19853517625
Authority: DE
Inventors: Akihito Yokohama Kanagawa Hosaka; Koichi Shizuoka Kinoshita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1985-11-21
Also published as: FR2564609B1; GB2160126A; FR2564609A1; GB8512156D0; US4653427A; US5001517A; GB2160126B

Description

Entwicklungsverfahren und -gerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Entwicklungsverfahren und ein berührungsloses Entwicklungsgerät zum Entwickeln eines Ladungsbilds.

Aus den US-PS 4 292 387 und 4 395 476 ist es z.B. bekannt, einen isolierenden und magnetischen Einkomponententoner oder einen nichtmagnetischen Toner auf eine Oberfläche eines Entwicklerträgers aufzubringen und auf dieser zu einer Entwicklungsstation zu befördern, in der die dünne Tonerschicht mit einem Abstand einer Oberfläche eines Ladungsbildträgers ausgesetzt wird. An diese Entwicklungsstation wird zur Übertragung des Toners vom Entwicklerträger zum Ladungsbildträger, um auf diese Weise das Ladungsbild zu entwickeln, eine Wechselspannung angelegt, wodurch das Entwickeln ohne eine Berührung der dünnen Tonerschicht mit dem Ladungsbildträger durchgeführt wird.

Ein derartiges Entwicklungsverfahren oder -gerät wirft

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das folgende Problem auf. Beim Versuch, die Aufladung der Tonerteilchen auf der Oberfläche des Entwicklerträgers auf die für die Bewegung der Tonerteilchen in der Ent-Wicklungsstation erforderliche Polarität mit Sicherheit zu erzwingen, wird die Schichtdicke des Toners auf der Oberfläche des Entwicklerträgers so dünn, daß die Dichte des entwickelten Bilds gering ist, vor allem wenn das Bild einen vollständig schwarzen Bereich aufweist. Dies IQ ist wie folgt zu erklären: wenn ein aus Buchstaben oder Zeichen bestehendes Ladungsbild entwickelt wird, werden die Tonerteilchen durch das elektrische Wechselfeld nicht nur von denjenigen Bereichen der Tonerschicht, die den Buchstabenbereichen genau gegenüberliegen, sondern auch

,c von den benachbarten Bereichen auf die Buchstabenbereiche

übertragen, wodurch ein entwickeltes Bild mit ausreichender Dichte erzielbar ist. Wenn hingegen ein Bild mit vollständig schwarzen Bereichen oder dicken Linien entwickelt wird, ist die Menge an Tonerteilchen auf der „_ Oberfläche des Entwicklerträgers, die in einer dünnen Schicht enthalten sind, gewöhnlich nicht ausreichend, wodurch der Toner an den Rändern des Ladungsbilds konzentriert wird, mit dem Ergebnis, daß das entwickelte Bild mit einer unzureichenden Menge der Tonerteilchen erzeugt ^Wird·

Bei Verwendung von magnetischen Tonerteilchen, die aus magnetischem Material und Harz bestehen, ist es schwierig, ein Bild in einer hellen, nicht schwarzen Farbe

wiederzugeben, da die magnetischen Tonerteilchen magneti-30

sches Material enthalten, das gewöhnlich eine schwarze Farbe hat. Daher wird für eine Farbwiedergabe ausschließlich nichtmagnetischer Toner verwendet, der hauptsächlich aus Harz besteht. Jedoch ist bei Verwendung nichtmagnetischer Tonerteilchen die Tendenz zu einem Tonermangel 35

bei einem Bild mit dunklen Flächen noch deutlicher zu

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beobachten, als bei Verwendung magnetischer Tonerteilchen. Aus diesen Gründen treten die beschriebenen Probleme bei Durchführung einer Farbentwicklung noch deutlicher zutage als bei einer einfarbigen Entwicklung. Die beschriebenen Randeffekte und der Dichtemangel bei einem Bild mit dunklen Bereichen sind insbesondere bei einer Entwicklung mit hoher Güte für eine Farbbildwiedergabe ein bedeutendes Problem.

Als ein weiteres berührungsloses Entwicklungsverfahren wurde vorgeschlagen, einen Entwickler, der mit leitfähigen und magnetischen Trägerteilchen (nachfolgend als "leitfähiger Träger" bezeichnet) vermischte isolierende

jQ Tonerteilchen enthält, auf die Oberfläche des Entwicklerträgers aufzubringen und die so entstandene Entwicklerschicht mit einem Abstand der Oberfläche des Ladungsbildträgers auszusetzen, wobei zur Übertragung der Tonerteilchen vom Entwicklerträger zum Ladungsbildträger, um diesen zu entwickeln, über dem durch den Abstand gebildeten Zwischenraum eine Wechselspannung angelegt wird.

Ein derartiges Entwicklungsverfahren bringt folgende Nachteile mit sich: wenn während der Entwicklung die _n(r Entwicklerschicht dem Ladungsbildträger ausgesetzt wird und über dem Zwischenraum die Wechselspannung angelegt ist, bewegt sich der Entwickler durch den Zwischenraum hin und her, was dazu führt, daß die Tonerteilchen auf dem Bildteil des Ladungsbilds (also dem Teil, auf dem der

Toner abgelagert werden sollte) abgelagert werden. Zum 30

Erzielen der erforderlichen Entwicklung ist es notwendig, daß nur die Tonerteilchen sich hin- und herbewegen oder überwechseln, tatsächlich bewegen sich jedoch die leitfähigen Trägerteilchen ebenfalls zum Ladungsbildträger.

Als Folge davon können die Trägerteilchen auf die bereits 35

auf dem Bildteil des Ladungsbilds abgelagerten Tonerteil-

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chen aufprallen, wodurch die abgelagerten Tonerteilchen zerstreut werden. Das Bild wird daher verwischt und seine Qualität vermindert. Wenn die leitfähigen Trägerteilchen den Bildteil erreichen, neutralisieren sie darüberhinaus die elektrische Ladung des Ladungsbilds und vermindern die Bilddichte. Wenn die Spannung zur Verbreiterung der wirksamen Fläche der angelegten Spannung erhöht wird, kann es über den Zwischenraum hinweg zu einer Bogenent-,Q ladung kommen, die das Ladungsbild zerstört und zusätzlich die Oberfläche des Ladungsbildträgers beschädigen kann. Dies tritt noch leichter auf, wenn der Widerstandswert der Entwicklerschicht gering ist, so daß der zulässige Bereich der Wechselspannung sehr klein ist. Wenn die leitfähigen Trägerteilchen zur Oberfläche des Ladungsbildträgers übertragen und auf dieser abgelagert werden, werden sie darüberhinaus in der nachfolgenden Bild-Übertragungsstation nicht auf ein Übertragungs- bzw. Aufzeichnungsmaterial übertragen, wodurch sie schließlich, vom Ladungsbildträger weiter befördert, eine Reinigungsstation erreichen. Die Oberfläche des Ladungsbildträgers wird daher mit den leitfähigen Trägerteilchen gleichsam abgeschliffen, wodurch sie beschädigt werden kann.

In der US-PS 4 450 220 wird ein berührungsloses Entwicklungsverfahren vorgeschlagen, bei dem ein Zweikomponenten-Entwickler mit isolierenden Trägerteilchen verwendet wird. In der US-PS 6 32887 wird weiterhin vorgeschlagen, ein berührungsloses Entwicklungsverfahren mit Hilfe von

flachen Trägerteilchen durchzuführen. Bei diesen Entwick-30

lungsverfahren ist in der Entwicklungsstation, dem Ladungsbildträger gegenüberliegend ein Entwicklungs-Magnetpol angeordnet. Dementsprechend werden die magnetischen Teilchen in der Entwicklungsstation zu einer

magnetischen Bürste geformt, wodurch die Dicke der Ent-35

Wicklerschicht dort nicht gleichmäßig ist. Dies bedeutet,

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daß der Zwischenraum oder Abstand zwischen der Entwicklerschicht und dem Ladungsbildträger nicht konstant ist. Wenn über dem Zwischenraum eine Wechselspannung angelegt wird, ist die Stärke des in dem Zwischenraum erzeugten elektrischen Felds aus diesem Grund nicht konstant, was zum Auftreten einer unerwünschten Entladung führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein jQ berührungsloses Entwicklungsverfahren oder ein Entwicklungsgerät zu schaffen, mit dem alle beschriebenen Nachteile im wesentlichen vermieden werden, bei dem weniger Randeffekte auftreten und das ein tiefes Schwarz mit einer befriedigenden Dichte wiedergeben kann. Dabei soll , p. das erfindungsgemäße Gerät und Verfahren auch für eine Farbbildwiedergabe- mit hoher Bildqualität verwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß _n isolierende und magnetische Teilchen verwendet und mit

isolierenden Tonerteilchen vermischt werden. Diese Mischung wird auf den Entwicklerträger als Entwicklerschicht aufgebracht. Die Entwicklerschicht wird dem Ladungsbildträger mit einem Zwischenraum ausgesetzt. Sie liegen sich dabei an einer Stelle gegenüber, die zwischen

den Magnetpolen einer Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung liegt. Zur Übertragung der Tonerteilchen wird in der Entwicklungsstation ein elektrisches Wechselfeld erzeugt. Die isolierenden magnetischen Teilchen werden selbst bei

anliegender elektrischer SpannungnichtzunLadungsbildträger 30

übertragen, so daß keine elektrische Entladung stattfindet. Daher ist eine gleichmäßig stabile Bildqualität erz ielbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs-35

beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher

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erläutert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt eines ersten Ausführungsbei-Spiels des erfindungsgemäßen Entwicklungsgeräts.

Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Entwicklungsgeräts .

Fig. 3 zeigt die Verteilung des magnetischen Felds bzw.

der magnetischen Flußdichte einer Magnetwalze in radialer Richtung.

,,- Fig. 4 zeigt die Verteilung der magnetischen Flußdichte derselben Magnetwalze in tangentialer Richtung.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Entwicklungsgeräts, bei dem eine fotoempfindliche Trommel 1 als Ladungsbildträger

dazu eingerichtet ist, ein latentes bzw. ein Ladungsbild zu tragen. Das Entwicklungsgerät enthält ferner als Entwicklerträger eine Entwicklertrommel 2 aus nichtmagnetischem Material und eine feststehende Magnetwalze 3 als Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung. Ein Entwickler 4 ist

eine Mischung aus Ferrit-Trägerteilchen (magnetische Teilchen) und Tonerteilchen, Diese Entwicklermischung wird der Entwicklertrommel 2 zugeführt. Das Entwicklungsgerät enthält ferner eine Gleichstromquelle 5 für eine

Gleichstromversorgung der Entwicklertrommel 2, eine 30

Wechselstromquelle 6 für eine Wechselstromversorgung der Entwicklertrommel 2, ein Abstreichblatt bzw. eine Rakel 7, einen Einfülltrichter 8 zur Aufnahme der Tonerteilchen, eine Toner-Förderwalze 9, sowie ein Rührwerk 10.

Der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Entwickler

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bestand aus 75 g Ferritteilchen, deren durchschnittliche Teilchengröße 25 μΐη betrug und die als Entwicklerteilchen dienten, sowie aus 25 g Tonerteilchen, deren durchschnittliehe Teilchengröße 15 μιη betrug und die positiv aufladbar waren. Diese beiden wurden vermischt. Die Magnetwalze 3 entwickelte ein Magnetfeld mit einer Flußdichte von 100 mT an der Oberfläche. Mit Hilfe dieses Magnetfelds wurde der beschriebene Entwickler auf der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 abgelagert. Die Schichtdicke des den Toner und die Magnetteilchen enthaltenden Entwicklers wurde mit Hilfe eines Abstreifmessers 11 so eingestellt, daß an derjenigen Stelle, an der die Entwicklerschicht der Oberfläche des Ladungsbildträgers am nächsten kommt, eine Schichtdicke von 100 μιη erzielt wurde. Der Ladungsbildträger 1 und die Entwicklertrommel 2 drehen sich gemäß Fig. 1 in den durch Pfeile angegebenen Richtungen derart, daß sich zwischen beiden eine höhere Relativgeschwindigkeit ergibt. Dies ist eine wirksame Maßnahme zur Erhöhung der Bilddichte. Jedoch ist es auch möglich, den Ladungsbildträger 1 und die Entwicklertrommel 2 in solchen Richtungen zu drehen, daß sie sich bei der Entwicklungsstation, wo sie einander gegenüberliegen, in dieselbe Richtung drehen, oder auch so, daß ihre Relativgeschwindigkeit gleich Null ist.

Die hintere Elektrode des Ladungsbildträgers wurde geerdet. An die Entwicklertrommel 2 wurden eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 1 kHz und einem Effektivwert

von 0,7 kV sowie eine Gleichspannung von -100 V angelegt. 30

Der Abstand zwischen der Entwicklertrommel 2 und dem Ladungsbildträger 1 betrug 300 μιη. Unter diesen Voraussetzungen wurde ein Ladungsbild entwickelt, dessen Potential an den dunklen Stellen -600 V und an den hellen

Stellen bzw. im Hintergrund -50 V betrug. Es wurde fest-35

gestellt, daß die dunklen Stellen des Bilds in einer aus-

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ι ■ ..'

reichenden Bilddichte sichtbar gemacht bzw. entwickelt wurden, während an den hellen Stellen kein Toner abgelagert wurde. Zur Bildübertragung wurde das entwickelte Bild auf ein Papier, einen Film und einen weiteren Tonerbildträger übertragen. Alternativ ist es auch möglich, auf einem elektrostatischen Aufzeichnungspapier ein elektrostatisches Ladungsbild zu erzeugen und nach der Entwicklung zu fixieren.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde festgestellt, daß, wenn die elektrische Spannung zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Felds angelegt ist, die Tonerteilchen sich wiederholt durch den Zwischenraum

•j^g zwischen dem Ladungsbildträger 1 und der Entwicklertrommel 2 hin- und herbewegen, während sich die magnetischen Teilchen nicht zum Ladungsbildträger bewegen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die magnetischen Teilchen eine elektrostatische Ladung mit einer zu den Tonerteilchen

„β entgegengesetzten Polarität binden können, weshalb sie durch eine Bild- bzw. Anziehungskraft der elektrostatischen Ladung der Entwicklertrommel an der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 haften. Darüberhinaus werden die magnetischen Teilchen durch die von der hinter bzw. im inneren

„r der Entwicklertrommel 2 befindlichen Magnetwalze 3 auf sie einwirkenden magnetischen Anziehungskraft zurückgehalten. Aus diesen Gründen werden die magnetischen Teilchen nicht übertragen. Die magnetischen Teilchen stören daher nicht das Ladungsbild und man erzielt eine hohe Bildqualität.

Als bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung nichtmagnetisches Material mit einem geringen Widerstandswert, wie z.B. Aluminiumpulver, mit dem Entwickler vermischt

wurde, wurde festgestellt, daß sich das Material ohne 35

Regelmäßigkeit nach hinten, nach vorne, nach links und

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nach rechts bewegte, ohne jene Richtungsgebundenheit, wie sie der Hin- und Herbewegung bzw. der Schwingung des Toners zu eigen ist. Es bestätigte sich daher, daß man vorzugsweise kein Material mit geringem Widerstandswert einmischt, und daß es besser ist, wenn die magnetischen Teilchen isolierend sind. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde für die magnetischen Teilchen Ferrit verwendet. Der spezifische Widerstand des Ferrits wurde zu

IQ 10 £1 cm bestimmt, indem es ohne Druck zwischen zwei Elektroden unter einem elektrischen Feld von 1000 V/cm aufgeschichtet wurde. Es wurde empirisch ermittelt, daß der spezifische Widerstand der magnetischen und isolierenden Teilchen vorzugsweise nicht kleiner als 10 £2 cm ist, noch besser jedoch nicht kleiner als 10 £lcm. Die durchschnittliche Teilchengröße des Ferrits übersteigt vorzugsweise 17 μΐη nicht, da die von den magnetischen Teilchen aufgenommene magnetische Kraft dann ausreichend schwach ist, die Übertragung zu bewirken, wenn die Teil-

_9n chengröße darunter liegt.

Es ist möglich, für die isolierenden magnetischen Teilchen neben dem beschriebenen Ferrit ein beliebiges Material zu verwenden, wie elektrisch isolierendes magnetisches Oxidpulver und magnetische Teilchen, die mit isolierendem Harz beschichtet sind, wie z.B. die magnetischen Teilchen, die man durch eine durchschnittlich 5 μπι dicke Acrylharzbeschichtung von Eisenteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 25 μΐη erhält. Wenn

magnetische Teilchen verwendet werden, die aus Harz 30

bestehen, in welchem magnetisches Pulver verteilt bzw. eingeschlossen ist, wird die von den Teilchen aufgenommene magnetische Kraft entsprechend der Menge des Harzanteils geschwächt, mit dem Ergebnis, daß die Wahrscheinlichkeit für ein Überwechseln zur Oberfläche des Ladungs-35

bildträgers erhöht wird. Um dem zu begegnen, muß man die

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Teilchengröße im Vergleich zu dem Fall, daß ausschließlich Ferrit verwendet wird, erhöhen. Wenn eine kleinere Teilchengröße verwendet wird, folgt daraus, daß vorzugsweise die Gesamtheit des magnetischen Teilchens oder die Gesamtheit der Innenseite des magnetischen Teilchens aus magnetischem Material besteht. Als Form der magnetischen Teilchen ist eine Kugelform vorzuziehen, da bei dieser eine Konzentration des elektrischen Felds und damit eine -^q Entladung nur schwer auftritt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entwicklungsgeräts, bei dem ein elektrostatischer Ladungsbildträger 1 eine hinte- -^g re Elektrode 1a und eine Trägerschicht 1b für das elektrostatische Ladungsbild aufweist, welche eine isolierende Schicht oder eine elektrofotografische fotoempfindliche Schicht sein kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ladungsbildträger als eine fotoempfindliche Trommel 1 gezeigt. Ein Entwicklerträger 2 in Form einer elektrisch leitfähigen Trommel aus nichtmagnetischem Material dreht sich in die durch einen Pfeil A angegebene Richtung. Eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung 3 in Form einer Magnetwalze mit vier Magnetpolen ist innerhalb der Entwicklerg trommel 2 befestigt. Ein Entwickler 4 enthält magnetische Teilchen M, die aus Harz und darin eingeschlossenem magnetischem Pulver bestehen, sowie damit vermischte nichtmagnetische Teilchen (Tonerteilchen) T, die in der Hauptsache aus Harz bestehen und deren durchschnittliche Teilchengröße kleiner als diejenige der magnetischen Teilchen ist. Zwischen der Entwicklertrommel 2 und der hinteren Elektrode 1a der fotoempfindlichen Trommel 1, die in die durch einen Pfeil B angegebene Richtung drehbar ist, wird mit Hilfe einer Gleichstromquelle 5 und

einer Wechselstromquelle 6 eine Entwicklungs-Vorspannung 35

angelegt. Das Entwicklungsgerät enthält ferner ein

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federndes Teil 12, eine Toner-Förderwalze 9 und ein Entwicklerschicht-Einstellteil 11, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Abstreifmesser ist. Teile, die dieselben Funktionen wie die entsprechenden Teile der Fig. 1 haben, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die Entwicklertrommel 2 ist in einem Abstand von 200 bis 800 μπι, vorzugsweise jedoch 300 bis 600 μπι, der fotoemp-

jQ findlichen Trommel 1 gegenüberliegend angeordnet, die ein zu entwickelndes elektrostatisches Ladungsbild auf ihrer Oberfläche trägt und sich in Richtung des Pfeils B dreht. Der Abstand bzw. der Zwischenraum kann durch bekannte Einrichtungen gebildet und aufrechterhalten werden, wie

,p- z.B. durch Abstandsrollen, die an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Entwicklertrommel 2 konzentrisch befestigt sind und mit der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 in Berührung gehalten werden.

2Q Die Toner-Förderwalze 9 hat auf ihrer Oberfläche mehrere Einbuchtungen und dreht sich langsam mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Antriebszahnrads der Entwicklertrommel 2, das mit einem (nicht gezeigten) Antriebszahnrad der fotoempfindlichen Trommel 1 kämmt. Durch die langsame Drehung der Toner-FÖrderwalze 9 und im Zusammenspiel mit dem federnden Teil 12 fallen die im Einfülltrichter 8 befindlichen nichtmagnetischen Teilchen (Tonerteilchen) T allmählich in die untere Entwicklerkammer, wodurch diese mit Toner T beschickt wird.

Wenn die Entwicklerkammer mit Tonerteilchen T beschickt wird, werden diese mit den magnetischen Teilchen M (den Teilchen, die aus dem das magnetische Pulver enthaltenden Harz bestehen) vermischt, die sich in unmittelbarer Nähe der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 befinden, in deren

inneren die Magnetwalze 3 untergebracht ist. Wenn sich

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die Entwicklertrommel 2 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung dreht, bewegt sich der in der Nähe der Oberfläche der Entwicklertrommel befindliche Entwickler 4 gemäß einem Pfeil C, wodurch die auf die beschriebene Weise zugeführten Tonerteilchen allmählich mit dem Entwickler 4 vermischt werden. -

Der auf diese Weise vermischte Entwickler 4 wird durch

!0 das Abstreifmesser 11 auf der Oberfläche der Entwicklertrommel zu einer Entwicklerschicht mit einer geeigneten Dicke, von z.B. 100 bis 600 μπι, vorzugsweise jedoch 150 bis 500 μπι, ausgebildet. Das Abstreifmesser 11 liegt der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 an einer zwischen den

,c Magnetpolen N1 und S2 der Magnetwalze 3 befindlichen Stelle gegenüber, und zwar in einem Abstand zur Oberfläche der Entwicklertrommel von ungefähr 100 bis 550 μπι, vorzugsweise jedoch 150 bis 450 μπι. Das Abstreifmesser 11 ist an dieser Stelle befestigt und besteht aus nichtmagnetischem Material. Das Abstreifmesser 11 ist in der Lage, die Dicke der auf die Oberfläche der Entwicklertrommel 2 aufgebrachten Entwicklerschicht einzustellen bzw. zu regulieren. Die Dicke der Entwicklerschicht ist geriner als der zwischen der Oberfläche der fotoempfindliehen Trommel und der Oberfläche der Entwicklertrommel in der Entwicklungsstation ausgebildete Zwischenraum, so daß die Oberfläche der Entwicklerschicht mit der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 nicht inBerührung steht, wenn das Gerät ausgeschaltet ist.

Die nichtmagnetischen Teilchen (Tonerteilchen) T im zugeführten Entwickler 4 wurden durch die Reibung mit den magnetischen Teilchen M und/oder der Reibung mit der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 reibungselektrisch

geladen. In diesem geladenen Zustand werden die magneti-35

sehen Teilchen durch die elektrostatische Kraft auf der

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Oberfläche der sich in Richtung des Pfeils A drehenden Entwicklertrommel festgehalten und haften ebenfalls an den magnetischen Teilchen. Die nichtmagnetischen Teilchen werden daher gemeinsam mit den magnetischen Teilchen auf der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 getragen und durch die Drehbewegung der Entwicklertrommel 2 zur Entwicklungszone befördert.

Das Entwicklungsgerät liegt der fotoempfindlichen Trommel 1 in der Entwicklungszone derart gegenüber, daß die fotoempfindliche Trommel 1 derjenigen Stelle der Magnetwalze 3 gegenüberliegt, die sich zwischen dem Magnetpol N1 und dem Magnetpol S1 befindet. Der Entwickler auf der Oberfläche der Entwicklertrommel wird daher nicht zu einer aufrechtstehenden Magnetbürste geformt, so daß eine konstante und gleichförmige Dicke der Schicht aufrechterhalten wird. Um die Entwicklerschicht außer Berührung mit der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 zu halten,

_nn ist es daher nicht notwendig, die Oberfläche der Entwicklertrommel von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel um eine große Entfernung, wie z.B. um mehr als ungefähr 1 mm, zu beabstanden. Daher ist es möglich, die Entwicklertrommel 2 näher an der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel anzuordnen, so daß aufgrund des bekannten Effekts einer Entwicklerelektrode, die gut arbeitet wenn der Abstand gering ist, saubere und scharfe Bilder erzielbar sind. Es wurde festgestellt, daß sich unscharfe Bilder ergeben, wenn der Abstand größer als ungefähr 1 mm ist.

Während der Entwicklung wird zwischen der Entwicklertrommel 2 und der hinteren Elektrode la der fotoempfindlichen Trommel 1 eine Wechselspannung angelegt, um in der Entwicklungszone ein elektrisches Wechselfeld zu erzeugen. 35

Die Wechselspannung wird erzeugt, indem die von der

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Gleichspannungsquelle 5 gelieferte Gleichspannung und die von der Wechselspannungsquelle 6 gelieferte Wechselspannung einander überlagert werden. Alternativ hierzu ist es auch möglich, für die Vorspannung lediglich die von der Wechselspannungsquelle 6 gelieferte Wechselspannung zu verwenden. Die Wechselspannung muß nicht notwendigerweise die Form einer Sinuskurve haben, sondern kann auch eine rechteckförmige oder dreieckförmige Welle sein. Die ^q Wechselspannung hat vorzugsweise eine Spitzen-Spitzenspannung von 200 V bis 4 kV und eine Frequenz von 100 Hz bis 4 kHz.

Beispiel 2.

Mit dem in Fig. 2 beschriebenen Entwicklungsgerät wurde tatsächlich für ein elektrostatisches Ladungsbild eine Entwicklung durchgeführt, bei dem die dunklen Flächen ein Potential Vd von +600 V und die Hintergrundflächen ein

_on Potential V1 von 0 V hatten. Die angelegte Entwicklungs-Vorspannung wurde durch Überlagerung einer Gleichspannung von + ' 150 V mit einer Wechselspannung erzielt, deren Frequenz 1,6 kHz und deren Spitzen-Spitzenspannung 1800 V betrug. Die nichtmagnetischen Teilchen waren Tonerteil-

_o_ chen mit einer gewichteten Durchschnittsteilchengröße von ungefähr 8 μπν und enthielten als Hauptkomponente ein thermoplastisches Harz (Polystyrol). Die nichtmagnetischen Teilchen waren bezüglich der magnetischen Teilchen negativ aufladbar. Bei Verwendung positiv aufladbarer Tonerteilchen kann eine Umkehrentwicklung durchgeführt werden, unter der Voraussetzung, daß die Gleichspannung geeignet gewählt wird. Die magnetischen Teilchen wurden hergestellt, indem harziges Material, das als Hauptkomponenten Styrol-Acrylat-Aminoacrylat-Copolymer und 75 Gew.-I magnetisches Pulver aus Magnetit (Fe,0.) enthielt,

O 4

geknetet und anschließend zu Teilchen mit einer gewichte-

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ten Durchschnittsteilchengröße von 50 μηι pulverisiert wurde. Es ist hinzuzufügen, daß noch bessere Bilder erzielt wurden, wenn der beschriebene Zweikomponenten-Entwickler mit nicht mehr als 1 Gew.-I an Silicatteilchen vermischt wurde, deren Stellung in der elektrostatischen Ladungsreihe zwischen den Stellungen der zwei Teilchen des Entwicklers liegt.

^q Wenn die beschriebene Vorspannung angelegt wird und das Potential des Entwicklerträgers 2 während der negativen Spannungsphase einen Schwellwert überschreitet, werden die nichtmagnetischen, negativ geladenen Teilchen zumindest an dem Ort, an dem die fotoempfindliche Trommel 1 und die Entwicklertrommel 2 einander am nächsten kommen, über den Zwischenraum hinweg von der Entwicklerschicht auf der Entwicklertrommel 2 zur Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 bewegt, und zwar ungeachtet dessen, ob es sich um Bildflächen oder um Nicht-Bildflächen (also den Bildhintergrund) handelt. Während der Spannungsphase

mit der entgegengesetzten Polarität bewegen sich jedoch zumindest die überschüssigen nichtmagnetischen Teilchen zur Entwicklertrommel 2 zurück. Diese Schritte werden mehrfach wiederholt, bis die Bewegung mit der Abnahme des _oc- elektrischen Wechselfelds zusammen mit der Zunahme des

Abstands zwischen der fotoempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklertrommel 2 schließlich abklingt, wodurch die Entwicklung beendet wird. Um das elektrische Wechselfeld zu verkleinern, kann man die zugeführte Spannung vermin^dern·

Hierbei ist es wichtig, daß die magnetischen Teilchen von der Entwicklerschicht auf die Entwicklertrommel 2 nicht zur fotoempfindlichen Trommel 1 übertragen werden. Wenn

eine derartige Übertragung auftritt, nimmt die Menge der 35

magnetischen Teilchen im Entwicklungsgerät allmählich ab,

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wodurch das Verhältnis der Anzahl der magnetischen Teilchen zur Anzahl der nichtmagnetischen Teilchen stark außer Gleichgewicht gerät. Wenn dieses Verhältnis (Tonerteilchen/magnetische Teilchen) im Übermaße verändert ist, kann ein Hintergrundschleier auftreten. Daher ist es wichtig, die magnetischen Teilchen auf der Oberfläche der Entwicklertrommel durch die magnetische Anziehungskraft fest- oder zurückzuhalten.

Zur Vermeidung unscharfer Bilder ist es weiterhin wichtig, daß die fotoempfindliche Trommel 1 und die Entwicklertrommel 2 nicht zu weit voneinander entfernt sind. Wenn die fotoempfindliche Trommel 1 In der Entwicklungs-

,c zone einem magnetischen Pol gegenüberliegt, bildet sich eine aufrecht stehende Magnetbürste, so daß es schwierig ist, den Abstand zwischen der fotoempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklertrommel 2 zu verkleinern. Darüberhinaus kann leicht eine unerwünschte Entladung auftreten.

In Anbetracht dessen ist es sehr wesentlich, daß die

fotoempfindliche Trommel 1 in der Entwicklungszone derjenigen Stelle der Magnetwalze 3 gegenüberliegt, die sich zwischen den Magnetpolen (Nl und SI bei diesem Ausführungsbeispiel) befindet.

Fig. 3 zeigt eine Verteilungskurve des von der Magnetwalze 3 erzeugten Magnetfelds. Diese Figur zeigt die Verteilung der radialen Komponente des Magnetfelds (die _ Stärke der magnetischen Pole), die gewöhnlich dazu verwendet wird, die Stärke des Magnetfelds auf der Oberfläche der Entwicklertrommel auszudrücken. Die Lage der 0°- Linie entspricht dabei derjenigen Linie, die man durch Verbinden der Mittelpunkte der fotoempfindlichen Trommel

1 und der Entwicklertrommel 2 erhält und die bei diesem 35

Ausführungsbeispiel horizontal verläuft. Die radiale

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Komponente ist diejenige Komponente des Magnetfelds, die sich senkrecht zur Oberfläche der Entwicklertrommel 2 erstreckt, wobei Fig. 3 ihre Verteilung um die ganze 5 Oberfläche der Entwicklertrommel herum zeigt. Es ist zu erkennen, daß die magnetische Flußdichte des Magnetfelds an einem Punkt zwischen dem Magnetpol N1 und dem Magnetpol S1 0 mT beträgt. Die von den Erfindern durchgeführten Versuche bestätigten, daß die magnetischen Teilchen sogar

"LQ an derjenigen Stelle der Entwicklertrommel 2 magnetisch zurückgehalten wurden, die zwischen den Magnetpolen liegt, und nicht zur fotoempfindlichen Trommel 1 überwechselten. Dies ist aus Fig. 3 nicht leicht zu verstehen. Hingegen ist es leicht in Verbindung mit Fig. 4 zu

je verstehen, die die Verteilung der tangentialen Komponente des Magnetfelds auf der Oberfläche der Entwicklertrommel 2 zeigt, wobei dieselben Koordinatenachsen verwendet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel betrug die magnetische Flußdichte der tangentialen Komponente zwischen

__ den Magnetpolen N1 und S1 60 mT. Durch viele Versuche wurde bestätigt, daß man eine gute Bildqualität erzielt, wenn die tangentiale Komponente nicht geringer als 20 mT ist, vorzugsweise jedoch nicht geringer als 30 mT. Dies liegt daran, daß die magnetischen Teilchen auf der

„p. fotoempfindlichen Trommel 1 nur schwerlich abgelagert werden, wenn das Magnetfeld keine kleinere magnetische Flußdichte als 20 mT hat. Wenn sie hingegen kleiner ist, neigen die magnetischen Teilchen dazu, sich auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 abzulagern,

wodurch es erforderlich ist, die Teilchengröße der magoU

netischen Teilchen zu erhöhen, was zu einer verminderten Konzentration der Toner-/magnetischen Teilchen führt, da die Steuerung der Konzentration schwierig ist. Darüberhinaus wird die Entwicklerschicht dicker, was zu einem

vergrößerten Abstand zwischen der fotoempfindlichen 35

Trommel 1 und der Entwicklertrommel 2 führt, wodurch sich

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unscharfe Bilder ergeben.

Dadurch, daß die zwischen den Magnetpolen befindliche Stelle der fotoempfindlichen Trommel 1 gegenüberliegt, werden die magnetischen Teilchen wirksam und stabil daran gehindert, zur Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 überzuwechseln. Darüberhinaus wird die Notwendigkeit zur Vergrößerung des Abstands zwischen der fotoempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklertrommel 2 ausgeschaltet, einer Vergrößerung, die zur Vermeidung des Einflusses der aufrechtstehenden Magnetbürste notwendig ist und zwangsläufig zu unscharfen Bildern führt. Demzufolge sind die beschriebenen Voraussetzungen bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sehr wichtig.

Tabelle 1 zeigt die zur Schaffung einer gleichmäßig guten Bildqualität ohne Hintergrundschleier ausreichenden Beschaffenheiten der aus einem magnetisches Pulver enthaltenden Harz bestehenden magnetischen Teilchen.

Tabelle 1

\ Magnetpulveranteil	7 0	60	50	40	30
^\ (Gew.-I)
Durchschnittliche ^^.
Teilchengröße (μπι) ^x.	A	U	U	U	U
30	G	A	U	U	U
40	G	A	A	U	U
50	G	G	A	U '	U
60	G	G	A	U	U
70	G	G	A	A	U
80	A	A	A	A	U
9 0	A	A	A	A	U
100

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G: Gut

A: Ausreichend

U: Ungenügend

In dieser Tabelle bedeutet "U" ungenügend, "A" ausreichend, und "G" gut bzw. bevorzugt. Wenn die gewichtete Durchschnittsteilchengröße kleiner als 30 μπι ist, wechseln die magnetischen Teilchen zur fotoempfindlichen

jQ Trommel 1 über, was ungenügend und praktisch nicht verwendbar ist. Im Bereich der gewichteten Durchschnittsteilchengröße von 80 bis 100 μπι ergeben sich ausreichende Betriebsbedingungen, wenn der Anteil des Magnetpulvers nicht geringer als 40 Gew.-I ist. Bei Überschreiten von 100 pm erreicht der bevorzugte Anteil der nichtmagnetischen Teilchen des Entwicklers 10 Gew.-I, so daß sich das Mischungsverhältnis nicht so sehr von dem eines herkömmlichen Zweikomponenten-Entwicklers unterscheidet, welcher eine genaue Steuerung des Mischungsverhältnisses erfordert. Daraus folgt, daß die gewichtete Durchschnittsteilchengröße der von dem das magnetische Pulver enthaltendem Harz gebildeten magnetischen Teilchen vorzugsweise nicht geringer als 30 pm ist, besser jedoch nicht kleiner als 40 pm und nicht größer als 100 pm, am besten jedoch

„c nicht kleiner als 40 pm und nicht größer als 80 pm. Weiterhin ist der Magnetpulveranteil der magnetischen Teilchen vorzugsweise nicht geringer als 40 Gew.-I. Vollständig aus magnetischem Material bestehende Magnetteilchen sind verwendbar. Magnetische Teilchen, die aus einem Kern aus magnetischem Material und einer diesen umgebenden Harzschicht bestehen, sind ebenfalls verwendbar. Diese haben den Vorteil, daß man sie leicht zu einer Kugelform ausbilden und gleichförmig reibungselektrisch aufladen kann. Ein ladungsteuerndes Agens, wie z.B. ein Pigment

__ oder ein Farbstoff, kann in das Harz eingemischt werden,

wodurch sich die magnetischen Teilchen so zusammensetzen,

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daß eine Aufladung der nichtmagnetischen Teilchen (Tonerteilchen) in der beabsichtigten Polarität und auf die beabsichtigte Ladungsmenge sichergestellt ist, wodurch man eine hohe Bildqualität erzielt.

Entwickelte Bilder mit hoher Bilddichte und ohne Hintergrundschleier konnten in dem breiten Bereich des Mischungsverhältnisses der Tonerteilchen und der magneti-

.j_Q sehen Teilchen von 15 bis 45 Gew. -1 erzielt werden. Wegen dieses breiten Bereichs ist die Steuerung der Tonerkonzentration bzw. der Tonerzusammensetzung leichter, was natürlich von Vorteil ist. Wenn das Mischungsverhältnis kleiner als 15 Gew.-i ist, ist die Dichte des entwickelten Bilds gering, während ein Hintergrundschleier entsteht, wenn es größer als 45 Gew.-! ist.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde die Entwicklertrommel 2 in Richtung des Pfeils A gedreht.

_nn Jedoch wurden auch gute Bilder erzielt, als sie in die entgegengesetzte Richtung gedreht wurde. Es wurde herausgefunden, daß die Drehung der Entwicklertrommel in die dem Pfeil A entgegengesetzte Richtung zur Erhöhung der Bilddichte bei einem Hochgeschwindigkeits-Entwicklungs-Vorgang sehr wirksam ist.

Nachfolgend wird bezüglich der magnetischen Haltekraft bzw. Remanenz der magnetischen Teilchen das Verhältnis zwischen der Stärke der tangentialen Komponente des Magnetfelds auf der Oberfläche der Entwicklertrommel zwio-U

sehen den Magnetpolen in der Entwicklungszone und den radialen Komponenten des Magnetfelds auf der Oberfläche der Entwicklertrommel an den Orten der zwei Magnetpole (N1 und S1} näher beschrieben. Eine stärkere radiale

Komponente des Magnetfelds auf der Oberfläche der Ent-35

wicklertrommel an den Orten der Magnetpole führt nicht

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zwangsläufig zu einer stärkeren tangentialen Komponente des Magnetfelds ^n einem Ort zwischen den Magnetpolen. Wenn die zwei Magnetpole zu weit voneinander entfernt sind, wird auch die tangentiale Komponente auf der Oberfläche der Entwicklertrommel an einem Ort zwischen den Magnetpolen vermindert. Wenn die zwei Magnetpole hingegen einander zu nahe sind, ist die Fläche zwischen den Magnetpolen schmal, was dazu führt, daß eine geeignete Entwicklungszone schmal und darüberhinaus die Stärke der tangentialen Komponente des Magnetfelds auf der Oberfläche der Entwicklertrommel nicht sehr gesteigert wird. In Anbetracht dessen wird ein Winkel Θ, der von einer den Mittelpunkt der Magnetwalze 3 (was auch der Mittelpunkt

■,g der Entwicklertrommel 2 ist) und einen der Magnetpole (N1) verbindenden Linie, sowie einer den Mittelpunkt der Magnetwalze 3 und den anderen Magnetpol (S1) verbindenden Linie gebildet wird, vorzugsweise so eingestellt, daß er der Bedingung

45° < θ < 135°
genügt.

Um eine gleichmäßig hohe Bildqualität zu erzielen, genügt die gewichtete Durchschnittsteilchengröße Dt der nicht-

₂p- magnetischen Teilchen (Toner) vorzugsweise der Bedingung:

Dt i Dc £15 Dt

wobei mit Dc die gewichtete Dürchschnittsteilchengröße der Magnetteilchen bezeichnet ist.

Wenn die Teilchengröße der nichtmagnetischen Teilchen im Vergleich zu der Teilchengröße der magnetischen Teilchen zu groß ist, werden die nichtmagnetischen Teilchen nicht ausreichend reibungselektrisch aufgeladen. Wenn die Teilchengröße hingegen zu klein ist, ergibt sich eine

_o_ schlechte Bildqualität.

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Nachfolgend werden weitere Beispiele zusammen mit einem

Vergleichs-Beispiel näher erläutert. Beispiel 2^

Der Abstand zwischen der fotoempfindlichen Trommel 1 und der Entwicklertrommel 2 wurde auf 500 μπι eingestellt. Die Dicke der Entwicklerschicht wurde mit Hilfe des AbstreifjQ messers 11 so eingestellt, daß sie in der Zone, bei der die Entwicklerschicht der fotoempfindlichen Trommel am nächsten gegenüberliegt, 400 μπι betrug. Als Entwickler wurden nichtmagnetische Teilchen mit einer Durchschnittsteilchengröße von 8 μπι und magnetische Teilchen miteinan-

,g der vermischt. Die Konzentration der nichtmagnetischen Teilchen betrug 30 Gew.-% . Der Anteil des Magnetpulvers in den magnetischen Teilchen betrug 70 Gew.-I, während ihre Durchschnittsteilchengröße 5 0 pm betrug. Die Magnetpole wurden gemäß Fig. 2 so angeordnet, daß ein zwischen den Magnetpolen befindlicher Ort der fotoempfindlichen Trommel 1 gegenüberlag. Die Magnetpole N1 und S1 erzeugten ein magnetisches Feld mit einer magnetischen Flußdichte der radialen Komponenten von 70 mT. Die magnetische Flußdichte der tangentialen Komponente zwischen den

oc Magnetpolen betrug 61 mT.

Unter diesen Voraussetzungen wurde ein elektrostatisches Ladungsbild entwickelt, dessen Potential Vd an den dunklen Stellen -600V, und dessen Potential VV der Hinter-

_ grundflächen OV betrug. Die nichtmagnetischen Teilchen

(Tonerteilchen) waren positiv aufladbar. Die verwendete Entwicklungs-Vorspannung wurde durch Überlagerung einer Gleichspannung von -150 V und einer Wechselspannung mit einer Spitzen-Spitzenspannung Vpp von 1800 V und einer

Frequenz von 1,6 kHz erzeugt. Es stellte sich heraus, daß ob

nur die nichtmagnetischen Teilchen zu den dunklen Bild-

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flächen (Vd) übertragen wurden, während keine der magnetischen und der nichtmagnetischen Teilchen auf der Nicht-Bildfläche bzw. dem Hintergrundbereich abgelagert wurden, so daß ein Bild mit guter Qualität und ohne Hintergrundschleier erzielt wurde.

Vergleichs-Beispiel

^q Die Entwicklung wurde unter denselben Voraussetzungen wie beim Beispiel 2 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die magnetischen Teilchen 30 Gew.-I des Magnetpulvers enthielten und eine Durchschnittsteilchengröße von 40 μπι hatten. Es stellte sich heraus, daß die magnetischen Teilchen auf den Nicht-Bildflächen abgelagert wurden, so daß kein gutes Bild erzielt werden konnte.

Beispiel 3^

Die Entwicklung wurde unter ähnlichen Bedingungen wie beim Beispiel 2 durchgeführt, um eine Umkehrentwicklung zu-erhalten, bei der die hellen Flächen des Bilds, d.h. die Hintergrundflachen sichtbar gemacht wurden. Bei diesem Beispiel betrug das Potential Vd der dunklen Flächen des Bilds -600 V, während das Potential V1 der hellen Flächen des Bilds -50 V betrug. Die verwendeten nichtmagnetischen Teilchen waren negativ aufladbar. Die angelegte Entwicklungs-Vorspannung wurde durch Überlagerung einer Gleichspannung von -450 V und einer Wechsel-

spannung mit einer Spitzen-Spitzenspannung Vpp von 1800 V 30

und mit einer Frequenz von 1,6 kHz erzeugt. Es wurde festgestellt, daß ausschließlich die nichtmagnetischen Teilchen zu den hellen Flächen - welche bei diesem Beispiel die Bildflächen darstellten - der fotoempfindlichen Trommel übertragen wurden, während keine magneti-35

sehen und nichtmagnetischen Teilchen auf den dunklen

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Flächen - welche bei diesem Beispiel die Nicht-Bildflächen waren - abgelagert wurden. Es wurde daher eine gute Umkehrentwicklung erzielt.

Als das Ladungsbild eine positive Polarität hatte, wurden genauso gute Bilder erzielt wie beim vorbeschriebenen Fall, indem positiv aufladbare nichtmagnetische Teilchen und eine Gleichspannung von +450 V verwendet wurden.

Erfindungsgemäß trägt bei diesem Ausführungsbeispiel die Oberfläche des Entwicklerträgers, hinter dem eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, also eine Entwicklerschicht, welche magnetische Teilchen, die nicht weniger als 40 Gew.-I Magnetpulver enthalten, sowie damit vermischte und hauptsächlich aus Harz bestehende nichtmagnetische Teilchen enthält. In der Entwicklungszone ist der Ladungsbildträger gegenüber einer Stelle angeordnet, die sich zwischen den Magnetpolen der hinter dem Entwicklerträger angeordneten Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung befindet. Die Stärke der tangentialen Komponente des Magnetfelds auf der Oberfläche des Entwicklerträgers ist nicht kleiner als 20 mT, vorzugsweise jedoch nicht kleiner als 30 mT. Der Zwischenraum zwischen den Oberflächen

₂p- des Ladungsbildträgers und des Entwicklerträgers ist größer als die Dicke der Entwicklerschicht in der Entwicklungszone. In diesen Zwischenraum wird ein elektrisches Wechselfeld erzeugt, um so die nichtmagnetischen Teilchen von der Entwicklerschicht auf dem Entwickler- _ träger zum Ladungsbildträger zu übertragen, während

gleichzeitig die magnetischen Teilchen auf der Oberfläche des Entwicklerträgers zurückgehalten werden, und zwar unabhängig davon, ob es sich um eine Bildfläche oder um eine Nicht-Bildfläche handelt. Darüberhinaus werden die überschüssigen nichtmagnetischen Teilchen wieder zum Entwicklerträger zurückübertragen. Diese Schritte werden

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abwechselnd wiederholt. Auf diese Weise ergeben sich gemeinsam die folgenden Vorteile:

(1) Das sich ergebende entwickelte Bild hat selbst bei einem Bild mit vollständig schwarzen Bereichen eine ausreichende Bilddichte, ohne irgendwelche Randeffekte, was mit einem herkömmlichen berührungslosen Entwicklungsver¹-fahren nicht erreicht werden konnte.

(2) Man erhält eine scharfe, fleckenfreie Bildqualität.

(3) Die magnetischen Teilchen werden im wesentlichen nicht zum Ladungsbildträger übertragen, wodurch die ent-

,p- wickelten Bereiche keine sich mit den nichtmagnetischen Teilchen vermischende magnetische Teilchen enthalten. Auf diese Weise ist eine klare und leuchtende Farbentwicklung möglich.

(4) Ein unmäßiger Verbrauch an magnetischen Teilchen ist vermeidbar.

(5) Da in der Entwicklungszone keine Magnetbürste verwendet wird und da die Entwicklungszone zwischen den Magnet-„p. polen angeordnet ist, kann für die Entwicklung derjenige Bereich verwendet werden, bei dem die Dicke der Entwicklerschicht gleichmäßig ist, wodurch eine gleichmäßige Wirkung der einander gegenüberstehenden Elektroden (Entwicklerelektroden) erzielbar ist, so daß bei der Entwicklung eine gleichbleibende Bildqualität möglich wird.

Es wird ein Entwicklungsverfahren und -gerät angegeben. Eine Entwicklerschicht, die eine Mischung isolierender magnetischer Teilchen und Tonerteilchen ist, wird auf

einer Oberfläche einer Entwicklertrommel geführt, in ob

deren Innerem eine Magnetwalze angeordnet ist. Ein ein zu

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entwickelndes Ladungsbild tragender Ladungsbildträger ist bezüglich des Entwicklerträgers derart angeordnet, daß er demjenigen Teil der Magnetwalze gegenüberliegt, der sich zwischen zwei benachbarten Magnetpolen befindet. Die Oberflächen des Ladungsbildträgers und des Entwicklerträgers bilden einen Zwischenraum, der größer als die Dicke der Entwicklerschicht ist. In dem Zwischenraum wird ein elektrisches Wechselfeld gebildet, um abwechselnd folgende zwei Schritte zu wiederholen, nämlich a) einen Toner-Übertragungsschritt, bei dem die Tonerteilchen von der Entwicklerschicht auf der Entwicklertrommel ungeachtet dessen, ob es sich um eine Bildfläche oder um eine Nicht-Bildfläche handelt, zum Ladungsbildträger übertragen werden, sowie b) einen Rückübertragungsschritt, bei dem überschüssige Tonerteilchen wieder zum Entwicklerträger zurückbefördert werden, wodurch ein entwickeltes Bild erzielt wird.

"30 · - L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

1 . Entwicklungsverfahren, dadurch gekennzeichnet·, daß hinter einem Entwicklerträger eine Magnetfeld-Erze-ugungsvorrichtung angeordnet wird, daß auf einer Oberfläche des Entwicklerträgers eine Entwicklerschicht geführt wird, die eine Mischung aus nichtmagnetischen Teilchen und isolierenden magnetischen Teilchen enthält, daß die Entwicklerschicht in einer Entwicklungszone derart angeordnet wird, daß ein Ladungsbildträger einer Stelle zwischen zwei Magnetpolen der hinter dem Entwicklerträger angeordneten Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung gegenüberliegt, wobei ein Zwischenraum zwischen den Oberflächen des Ladungsbildträgers und des Entwicklerträgers größer als die Dicke der Entwicklerschicht ist, und daß in dem Zwischenraum ein elektrisches Wechselfeld erzeugt wird, um die nichtmagnetischen Teilchen vom Entwicklerträger zum Ladungsbildträger zu übertragen, während die isolierenden magnetischen Teilchen auf der Oberfläche des Entwicklerträgers zurückgehalten werden, wodurch das Ladungsbild auf dem Ladungsbildträger entwickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Flußdichte einer tangentialen

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Komponente des Magnetfelds auf dem Entwicklerträger nicht kleiner als 20 mT ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Magnetpole der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung einen gegenseitigen Winkelabstand haben, der nicht kleiner als 45° und nicht größer als 135° ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsbildträger und der Entwicklerträger in der Entwicklungszone in entgegengesetzte Drehrichtungen gedreht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand der isolierenden magnetischen Teilchen nicht kleiner als 10 Π cm ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden magnetischen Teilchen kugelförmig sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden magnetischen Teilchen aus Magnetpulver enthaltendem Harz bestehen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden magnetischen Teilchen das

Magnetpulver enthalten, wobei dessen Anteil nicht geringer als 40 Gew.-I ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschnittsteilchengröße

der isolierenden magnetischen Teilchen nicht kleiner als

"J"

35Ί7625

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30 μηι und nicht größer als 100 μιπ ist.
10. Entwicklungsgerät zum Entwickeln eines auf einem Ladungsbildträger geführten Ladungsbilds, gekennzeichnet durch einen drehbaren Entwicklerträger (2) zum Führen eines Entwicklers (4), der eine Mischung aus nichtmagnetischen Teilchen und isolierenden magnetischen Teilchen ist, eine derart angeordnete Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung (3), daß der Entwicklerträger (2) zwischen der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung (3) und dem Ladungsbildträger (1) liegt, eine Vorrichtung, um zwischen dem Entwicklerträger (2) und dem Ladungsbildträger (1) einen Zwischenraum zu bilden und aufrecht zu erhalten, der größer als die Dicke der von dem Entwicklerträger (2) geführten Entwicklerschicht ist, sowie durch eine Ein^ richtung (6) zum Erzeugen eines elektrischen Wechselfelds in dem Zwischenraum, wobei das Entwicklungsgerät bezüglich des Ladungsbildträgers (1) derart angeordnet ist, daß der Ladungsbildträger (1) einer Stelle zwischen zwei Magnetpolen (S1, Ni) der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung (3) gegenüberliegt.