DE2450869C3 - Device for developing an electrostatic charge image - Google Patents

Description

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)ic Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwikn eines elektrostatischen Ladungsbildes aus einem ktrofotografischen Aufzeichnungsmaterial, das mit fe der Bildseite nach unten über einem pulverförmi-) Entwickler enthaltenden, oberseitig offenen Behälangeordnet oder geführt ist, mit einer elektromagnetischen Einrichtung, durch die der Entwickler gegen da; Ladungsbild geschleudert wird.) ic invention relates to a device for developing an electrostatic charge image from a photographic recording material, with the image side down over a powdery) Arranged containing developer, open-topped container or is guided, with an electromagnetic device by which the developer against there; Charge image is thrown.

In der Elektrofotografie wird allgemein ein elektro statisches Ladungsbild auf einer lichtelektrisch leitfähi gen Schicht ausgebildet, indem in einem abgedunkelter Raum die Gesamtoberfläche der lichtelektrisch leiten den Schicht, die auf eine elektrisch leitende Platte aufgebracht ist. mittels Korona- oder Sprühentladun^ elektrostatisch aufgeladen und dann dieses Bildmustei der photoleitenden Schicht, das einem Bild entspricht lichtelektrisch belichtet wird, um dadurch eine Entladung zu bewirken.In electrophotography, an electrostatic charge image is generally conductive on a photoelectric Gen layer formed by conducting the entire surface of the photoelectrically in a darkened room the layer that is on an electrically conductive plate is upset. Electrostatically charged by means of corona or spray discharge and then this picture pattern the photoconductive layer, which corresponds to an image, is exposed to photoelectrically, thereby causing a discharge to effect.

Das Ladungsbild wird mit Hilfe eines Entwicklers zi einem sichtbaren Bild entwickelt. Ein aus Toner- u Eisenteilchen bestehendes Entwicklergemisch wird ζ. Β mit einem Magnetstab als Magnetbürste auf das elektrostatische Ladungsbild aufgebracht und det überschüssige Entwickler wieder vom Ladungsbilc entfernt. Dabei wirkt die Magnetbürste als Gegenelektrode (Etnwicklungselektrodc). um ein von dem elektrostatischen Ladungsbild ausgehendes intensives elektrisches Feld zur Entwicklungselektrode hervorzurufen. In diesem Fall des sogenannten Magneibürstenverfahrens tritt der beim sog. Kaskadenverfahrcn auftretende Kanteneffekt nicht auf.The charge image is developed into a visible image with the aid of a developer. A toner u Developer mixture consisting of iron particles becomes ζ. Β with a magnetic stick as a magnetic brush on the Electrostatic charge image applied and det excess developer again from the charge image removed. The magnetic brush acts as a counter electrode (winding electrode). to one of that Electrostatic charge image to cause an outgoing intensive electric field to the development electrode. In this case the so-called magnetic brush method the edge effect that occurs with the so-called cascade method does not occur.

Beim genannten Magnetbürstenverfahren ist eine große und komplizierte Entwicklungsvorrichtung erforderlich, um einen Magneten, der eine Magnetbürste bilden soll zu bewegen bzw. zu drehen. Der Grund weshalb das Magnetbürstenverfahren für die Entwicklung über eine größere Fläche hinweg — ohne Kanteneffekt — vorteilhaft ist. liegt darin, daß die Eisenträgerpulver elektrisch leitend sind und die Magnetbürste selbst als Entwicklungselektrode wirkt Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß die auf der lichtelektrisch leitenden Schicht aufgebauten Ladungen durch die elektrisch leitenden Trägerteilchen abfließen und eine Schlcicrbildung auf dem Entwicklungsbild entstehen kann. Diese Wirkung ist häufig dann zn beobachten, wenn die lichtelektrisch leitende Schicht aus Selen besteht. Aus diesem Grund muß die elektrische Leitfähigkeit der Trägerteilchen so groß sein, daß sie die durch die Entwicklungselektrode hervorgebrachten Wirkungen niciit verhindert, aber auch so gering sein, daß ein Abfluß der auf det lichtelektrischen Schicht aufgebauten Ladungen verhindert wird. Diese Einstellung ist jedoch schwierig. Da zudem die elektrische Leitfähigkeit der Magnetbürste als Ganzes von der Tonermenge abhängt, ergeben sieh auch Schwierigkeiten bezüglich der Einstellung der elektrischen Leitfähigkeil des Trägers. Es ist nämlich sehr schwierig, unabhängig von der Tonermenge jederzeit eine stabile Charakteristik zu erzielen Weiterhin wird die Magnetbürste zum Zeitpunkt der Entwicklung unmittelbar mit der Oberfläche der lichtelektrisch leitenden Schicht in Berührung gebracht so daß sie sich abnützt oder verschmutzt. Insbesondere dann, wenn die Trägcrteilchen scharfkantig sind weiden auf der Oberfläche der lichtelektrisch leitenden Schicht viele Kratzer oder Maserungen gebildet, was zi einer Verschlechterung der Eigenschaften dicsci Schicht führt.In the above magnetic brush method, a large and complicated developing device is required, to move or turn a magnet that is supposed to form a magnetic brush. The reason which is why the magnetic brush method for development over a larger area - without Edge effect - is beneficial. lies in the fact that the Iron powder are electrically conductive and the magnetic brush itself acts as a development electrode However, there is the disadvantage that the charges built up on the photoelectrically conductive layer flow through the electrically conductive carrier particles and form a slip on the development image can arise. This effect can often be observed when the photoelectrically conductive layer consists of selenium. For this reason, the electrical conductivity of the carrier particles must be so great be that it does not prevent the effects produced by the development electrode, but also be so small that an outflow of the charges built up on the photoelectric layer is prevented will. However, this setting is difficult. There is also the electrical conductivity of the magnetic brush as a whole depends on the amount of toner, there are also difficulties in setting the electrical conductivity wedge of the carrier. Namely, it is very difficult regardless of the amount of toner to achieve stable characteristics at all times. Furthermore, the magnetic brush is at the time of Development brought directly into contact with the surface of the photoelectrically conductive layer so that it wears out or becomes dirty. In particular when the carrier particles are sharp-edged There are many scratches or grains formed on the surface of the photoelectrically conductive layer, which zi leads to a deterioration in the properties of the dicsci layer.

Es ist auch ein verbessertes Magnetbürstenverfahren bekannt, bei dem unter Verwendung eines Toners, dem eine magnetische Empfindlichkeit verliehen worden ist eine Bürste auf einem nichtmagnetischen Zylinder gebildet wird. Bei diesem Verfahren wird die Entwicklung durchgeführt, während ein elektrostatisches La-An improved magnetic brush method is also known in which, using a toner, the Magnetic sensitivity has been imparted to a brush on a non-magnetic cylinder is formed. In this method, development is carried out while an electrostatic charge

dungsbild leicht mit der Bürste kontaktiert wird. Da jedoch keine Träger benutzt werden, is· der Flor der Bürste ungenügend. Um die Bürste dabei das elektrostatische Ladungsbild einwandfrei kontaktieren zu lassen, muß der Zwischenraum zwischen dem nichtmagnetisehen Zylinder und dem Ladungsbild wesentlich genauer eingestellt werden als beim vorher genannten Magnetbürsienverfahren. Dabei ist es im Gegensat/ zur Verwendung von magnetischen Trägern unmöglich, dem Toner eine ausreichende Ladung zu erteilen. Infolgedessen können auch keine scharfen Bilder hergestellt werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits versucht worden, die Oberfläche eines magnetischen Toners mit elektrisch leitendem Kohlenstoff zu überziehen und ihn so elektrisch leitfähig zu machen. Auch in diesem Fall können die auf der lichtelektrisch leitenden Schicht ausgebildeten Ladungen streuen oder herausdringen, und es ist dabei schwierig, eine Bildübenragung durchzuführen.formation is easily contacted with the brush. However, since no straps are used, the pile is the Brush insufficient. In order to allow the brush to contact the electrostatic charge image perfectly, the space between the non-magnetic cylinder and the charge image must be substantial can be set more precisely than in the aforementioned magnetic brushing method. It is in contrast / to Use of magnetic carriers impossible to give sufficient charge to the toner. As a result, sharp images cannot be obtained either. To avoid this disadvantage is Attempts have already been made to surface a magnetic toner with electrically conductive carbon cover it and make it electrically conductive. In this case, too, the photoelectric The charges formed in the conductive layer scatter or leak out, and it is difficult to detect a Carry out image transfer.

Aus der DT-AS 12 17 211 isi schließlich eine Einrichtung an xerografischen Geräten zum Bepudcrn einer elektrofotografischen Stoffbahn, die über einen elektroskopisehes Pulver enthaltenden muldenförmigen Behälter hinweggeführt wird, bekannt. Mit Hilfe dieser bekannten Einrichtung soll eine gleichmäßigere Bestenbung der eiektmphotografischen Stoffbahn erzielt werden. Dm dies zu erreichen, ist der Behälter quer zur Stoffbahn schwingfähig gelagert und durch einen ihm zugeordneten, im Schall- oder Ullraschallbereich arbeitenden Vibrationsgenerator derart antreibbar, daß das elcktroskopische Pulver gegen die Stoffbahn gcsteubt wird. Anstelle des nvi Mittel- oder Hochfrequenzen angeregten Schwingsystems kann auch eine elektromagnetisch mit Netzfrequenz in Schwingungen versetzte oder willkürlich angestoßene Membran verwendet werden. Bei mit Eisenpulver untermischtem Entwickluiigspulver ist es ferner möglieh, zusätzlich die Besteubung durch magnetische Anziehungskräfte eines vorzugsweise innerhalb einer Trommel angeordneten Permanent- oder Elektromagneten zu bewirken. Allein durch eine magnetische Anziehungskraft läßt sich jedoch eine gleichmäßige Verteilung des Entwicklungspulvers mein realisieren. From the DT-AS 12 17 211 there is finally one Device on xerographic devices for powdering an electrophotographic web of material that is fed via a Trough-shaped container containing electroscopic powder is known. With the help of this known facility is intended to provide a more even exercise the eiektmphotografischen fabric web can be achieved. To achieve this, the container is transverse to the The fabric web is stored so that it can vibrate and is assigned to it in the sonic or ultrasonic range working vibration generator drivable in such a way that the electroscopic powder against the fabric is practiced. Instead of the nvi, medium or high frequencies Excited oscillation system can also oscillate electromagnetically with mains frequency offset or randomly abutted membrane can be used. When mixed with iron powder It is also possible to add developing powder Dust exposure due to magnetic forces of attraction of a preferably arranged inside a drum To effect permanent magnets or electromagnets. Just by a magnetic force of attraction can however, realize an even distribution of the developing powder mine.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aulgabe besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, die zum einen einfach aufgebaut ist und zum anderen eine äußerst gleichmäßige Verteilung des pulverförmigen Entwicklers auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmi'.verial ermöglicht. The problem on which the invention is based exists in creating a developing device of the type defined at the outset that is simple on the one hand is built up and on the other hand an extremely even distribution of the powdery developer on the electrophotographic recording mi'.verial enables.

Ausgehend von der Vorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Entwickler aus permanentmagnetischen Tonerteilchen besteht, der Werkstoff der Behälterwandungen nicht magnetisch ist und ein mit der elektromagnetischen Einrichtung erzeugtes magnetisches Wechselfeld durch die Behälterwandung hindurch direkt auf die Tonerteilchen einwirkt und diese in Dreh- und Schleuderbewegungen versetzt.Based on the device of the type defined at the outset, this object is achieved according to the invention solved in that the developer consists of permanent magnetic toner particles, the material of Container walls is not magnetic and a magnetic device generated with the electromagnetic device Alternating field acts directly on the toner particles through the container wall and rotates them and skid movements.

Im Gegensatz, zu dem Bekannten wird also der pulverförmige Entwickler nicht mittelbar mit Hilfe von Eisenpulver in Bewegung gesetzt, sondern unmittelbar, so daß jedes einzelne Entwicklcrtcilchen in eine Dreh- und Schleuderbewegung versetzt wird und man dadurch eine äußerst gleichmäßige Verteilung des pulverförmi- fts gen Entwicklers auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial erreicht.In contrast to the known, the powdery developers are not set in motion indirectly with the help of iron powder, but directly, so that every single developing particle is set in a twisting and spinning motion and one thereby an extremely even distribution of the powder form gen of developer on the electrophotographic recording material.

vorteilhafte Ausgestaltungen der Krim dung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.Advantageous embodiments of the Krim training result from claims 2 to 8.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigenPreferred embodiments of the invention are described in greater detail below with reference to the accompanying drawings explained. Show it

F i g. 1 und 2 Schnittansichten durch Vorrichtungen zur Erläuterung des Wirkungsprinzips einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 1 and 2 are sectional views through devices for explaining the principle of operation of a developing device according to the invention,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,F i g. 3 shows a section through a developing device according to an embodiment of the invention;

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Entwicklungsvorrichtung gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung undF i g. FIG. 4 shows a section through a developing device according to a modified embodiment of FIG Invention and

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß F i g. 4.5 shows a section through a modification of the device according to FIG. 4th

Wenn gemäß F i g. 1 ein Elektromagnet mit wechselndem Magnetfeld an permanent magnetisierte Tonerteilchen 11 auf einer nichtmagnetischen Platte 12 herangebracht wird, springen die Tonerteilchen wahllos vergleichsweise hoch von dieser Platte ab, während sie sich drehen, um sich allmählich zur Seite des schwächeren Magnetfeldes zu verlagern und schließlich in einem schwächeren Magnetfeld zur Ruhe zu kommen, in welchem sie nicht gedreht werden, w ahrend die Tonerteilehen zurückspringen, erhalten sie eine elektrische Ladung. Die möglichen Gründe lür diese festgestellte Erscheinung sind nachstehend näher erläutert.If according to FIG. 1 an electromagnet with an alternating magnetic field attached to permanently magnetized toner particles 11 is brought on a non-magnetic plate 12, the toner particles jump randomly comparatively high from this plate as they rotate, gradually moving to the side of the to relocate to a weaker magnetic field and finally to rest in a weaker magnetic field come in which they are not rotated while the toner particles spring back, they receive an electrical charge. The possible reasons for this observed phenomena are explained in more detail below.

Wenn permanent magnetisierte Teilchen unter den Einfluß eines wechselnden Magnetfelds geraten und das magnetische Moment der Teilehen größer ist als d;-s Trägheitsmoment, drehen sich die Teilchen im allgemeinen synchron mit dem wechselnden Magnetical. Wiihrend dieser Drehung kollidieren die Veilchen miteinander, wobei sie voneinander und vom Boden eines Behälters abprallen und sich rcibungselektrisch aufladen. Wenn in einen vorbestimmten Abstand über dem Behälter eine Platte angeordnet ist. deren elektrostatisch aulgeladene Fläche nach unten weist, setzen sich die Tonerteilehen infolge der statischen Elektrizität zwischen dem Toner und der elektrostatisch aufgeladenen Fläche der Platte an dieser Fläche ab. Falls daher eine zweckmäßige Einrichtung vorgesehen wird, welche eine Verlagerung der Tonerteilchen zu einem schwächeren Magnetfeld verhindert, d. h. wenn beispielsweise ein nichtmagnetisches Gefäß mit bogenförmigen (I ig. 2) oder rechteckigem Querschnitt verwendet wird, prallen die Tonerteilchen unter dem Einfluß des wechselnden Magnetfelds immer im gleichen Bereich von der Behälterwand ab.When permanently magnetized particles come under the influence of a changing magnetic field and that If the magnetic moment of the particles is greater than d; -s moment of inertia, the particles generally rotate synchronous with the changing magnetical. During this rotation the violets collide with each other, bouncing off each other and from the bottom of a container and becoming friction-driven charge. When over at a predetermined distance a plate is arranged in the container. whose electrostatically charged surface faces downwards, The toner particles settle between the toner and the electrostatic due to static electricity charged surface of the plate from this surface. Therefore, if an appropriate facility is provided which prevents the toner particles from shifting to a weaker magnetic field, d. H. if For example, a non-magnetic vessel with an arcuate (I ig. 2) or rectangular cross-section is used, the toner particles always collide under the influence of the changing magnetic field same area from the container wall.

Die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung beruht auf der vorstehend erwähnten Erscheinung. Wenn nämlich ein wechselndes Magnetfeld an einen permanent magnetisieren, auf einem vorbestimmten Gegenstand befindlichen Toner angelegt wird, prallen die Tonerteilchen von dem Gegenstand zurück, d. h. sie werden abgestoßen, wiihrend sie elektrostatisch aufgeladen werden. Wenn daher eine mit einem lichtelektrisch leitenden Material beschichtete Plane, deren Oberfläche elektrostatisch aufgeladen ist, innerhalb des Abstoßungsbereichs der Tonerteilchen über dem Behälter angeordnet wird, setzen sich die Tonerteilchen auf dem auf der Platte gebildeten elektrostatischen Ladungsbild ab.The developing device of the present invention is based on the above-mentioned phenomenon. When namely, an alternating magnetic field to magnetize a permanent, on a predetermined object When the toner in the object is applied, the toner particles bounce back from the object; H. she are repelled while they are electrostatically charged. Therefore, if one with a photoelectric conductive material coated tarpaulin, the surface of which is electrostatically charged, within the Repulsion area of the toner particles is placed above the container, the toner particles settle on the electrostatic charge image formed on the plate.

Die Sprunghöhe der Tonerteilchen hängt weitgehend von der Intensität des wechselnden Magnetfelds und der Magnetisierung (Br) der Tonerteilchen ab. Auch wenn die Magnetisierung der Tonerteilchen gering ist, können sie dann, wenn die Stärke des wechselnden MagnetfeldsThe jump height of the toner particles depends largely on the intensity of the changing magnetic field and the Magnetization (Br) of the toner particles. Even if the magnetization of the toner particles is low, they then when the strength of the changing magnetic field

groß genug ist, ein ausreichend großes Drehmoment erhalten, um in Drehung zu geraten. Wenn dagegen die Magnetisierung der Tonerteilehen selbst groll ist. können diese Teilchen auch unter einem schwächeren Magnetfeld aktiv abgestoßen bzw. zum Abprallen gebracht werden. Die Intensität des remancnten Magnetismus des Toners läßt sich ohne weiteres bestimmen, indem der Toner beispielsweise unter einem Druck von etwa 10 t/cm² zu^r Bildung eines Stabs verpreßt und dann die Magnetisicningskurvc dieses Stabs ausgewertet wird. Es wurden verschiedene Proben durch Änderung der Art und des Gehalts des magnetischen Materials im Toner hergestellt, wobei die Magnetisierung der Proben nach dem vorgenannten Verfahren bestimmt wurde. Bei der Untersuchung der Beziehung zwischen der Magnetisierung und der Sprunghöhe des Toners erwiesen sich die Proben mit einer Remanenz von mindestens 10 Gauß als besonders vorteilhaft. Bei einer Restmagnetisierung des Toners von 10 Gauß und einer Teilchengröße des loners von 5-15 u konnte unter einem wechselnden Magnetfeld von 3000 Amperewindungen eine Sprunghöhe von mehreren Millimetern erreicht werden. Wenn bei einer Gesamtbreite der Entwicklungsvorrichtung von 30 cm (d. h.. daß eine Entwicklung an einer lichtelektrisch leitenden Platte von 30 cm Breite durchgeführt werden kann) ein rotierendes Dreiphascn-Magnctfcld als das wechselnde Magnetfeld angewandt wird, ist bei der Entwicklungsvorrichtung eine Leistungsaufnahme von etwa 20 W erforderlich, um ein Magnetfeld von 3000 Amperewindungen zu erzielen. Wird die Intensität des wechselnden Magnetfelds, durch Erhöhung der Leistungsaufnahme weiter erhöht, so können auch die Tonerteilchen mit einer Restmagnetisierung von weniger als 10 Gauß bis zu einer vorbestimmten Höhe von der Behälterwand abgestoßen werden. Bei Anlegung eines Magnetfelds von 3000 Amperewindungen an Tonerteilchen mit einer Restmagnetisierung von etwa 500 Gauß wurden die Teilchen bis zu einer Höhe von mehr als 10 mm abgestoßen. LJm das Abprallen der Tonerteilchen zu erleichtern und eine hohe Fluidität derselben zu gewährleisten, sollten sie vorzugsweise eine Kugclform besitzen. Der Toner sollte außerdem vorzugsweise eine Teilchengröße von mehr als 5 μ besitzen, um eine Koagulation der Tonerteilchen zu verhindern.is large enough to receive sufficient torque to start rotating. On the other hand, when the magnetization of the toner particles itself is resentful. these particles can also be actively repelled or made to rebound under a weaker magnetic field. The intensity of the magnetism remancnten of the toner can be readily determined by the toner t, for example, under a pressure of about 10 / cm ² compressed to ^r form a rod and then the rod Magnetisicningskurvc this is evaluated. Various samples were prepared by changing the kind and content of the magnetic material in the toner, and the magnetization of the samples was determined by the aforementioned method. When examining the relationship between the magnetization and the jump height of the toner, the samples with a remanence of at least 10 Gauss were found to be particularly advantageous. With a residual magnetization of the toner of 10 Gauss and a particle size of the ion of 5-15 μm, a jump height of several millimeters could be achieved under an alternating magnetic field of 3000 ampere turns. When the total width of the developing device is 30 cm (that is, development can be performed on a photoelectric conductive plate 30 cm wide), when a three-phase rotating magnet is used as the alternating magnetic field, the developing device consumes about 20 W of power required to achieve a magnetic field of 3000 ampere-turns. If the intensity of the alternating magnetic field is increased further by increasing the power consumption, the toner particles with a residual magnetization of less than 10 Gauss can also be repelled from the container wall up to a predetermined height. When a magnetic field of 3000 ampere-turns was applied to toner particles with a residual magnetization of about 500 Gauss, the particles were repelled to a height of more than 10 mm. In order to make it easier for the toner particles to bounce off and to ensure high fluidity of the same, they should preferably have a spherical shape. The toner should also preferably have a particle size of more than 5 μ in order to prevent the toner particles from coagulating.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Γ i g. 3 erläutert.The following is an embodiment of the invention based on Γ i g. 3 explained.

Permanent magnctisierte Tonerteilchen 21 werden in einen oberseitig offenen Behälter 20 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff, z. B. Aluminium, Messing od. dgl. eingegeben. Unter dem Behälter befindet sich ein Elektromagnet 2Z der an eine Stromquelle mit einer Einphasen-Wechselstromquelle 23 angeschlossen ist. Durch den von der Stromquelle 23 gelieferten Wechselstrom wird ein in F i g. 3 in gestrichelten Linien angedeutetes wechselndes Magnetfeld erzeugt. Eine in die durch den Pfeil angedeutete Richtung bewegbare Platte 24 wird in einem vorbestimmten Abstand über dem Behälter 20 angeordnet. Die an sich bekannte Platte 24 weist eine elektrisch leitende Grundschicht 25 und eine lichtelektrisch leitende Schicht 26 auf. Auf der Schicht 26 wird nach einem bekannten Verfahren ein elektrostatisches ladungsbild ausgebildet. Wenn durch den Elektromagneten 22 ein wechselndes Magnetfeld induziert wird, werden die im Behälter 20 enthaltenen Tonerteilchen auf vorher beschriebene Weise abgestoßen, so daß sie sich unter Hervorbnngunj? der Entwicklung auf dem Ladungsbild der lichtelektrisch leitenden Schicht 26 absetzen. Zur Erhöhung der Aufladung der Tonerteilchen ist auf die Innenfläche des Behälters 20 vorzugsweise ein elektrisch leitendes Material, wie Aluminium aufgetragen.Permanently magnetized toner particles 21 are placed in an open-topped container 20 made of a non-magnetic material, e.g. B. aluminum, brass or the like. Entered. Under the container there is an electromagnet 2Z which is connected to a power source with a single-phase alternating current source 23. The alternating current supplied by the power source 23 produces a voltage shown in FIG. 3 alternating magnetic field indicated in dashed lines. A plate 24 movable in the direction indicated by the arrow is arranged above the container 20 at a predetermined distance. The plate 24, which is known per se, has an electrically conductive base layer 25 and a photoelectrically conductive layer 26. An electrostatic charge image is formed on the layer 26 by a known method. When an alternating magnetic field is induced by the electromagnet 22, the toner particles contained in the container 20 are repelled in the manner previously described, so that they are carried out with each other. the development on the charge image of the photoelectrically conductive layer 26. To increase the charge on the toner particles, an electrically conductive material such as aluminum is preferably applied to the inner surface of the container 20.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 sind drei Elektromagnete 22 unter einem den Toner aufnehmenden Behälter 20 angeordnet. An diese drei Elektromagnete werden Wechselströme mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von z. B. 120" angelegt. Infolgedessen wird durch die Kombination der drei Elektromagnete ein z.vklisch umlaufendes Magnetfeld erzeugt, unter dessen Einfluß die im Behälter 20 befindlichen Tonerteilchen 21 von der Behälterwand abprallen und entgegengesetzt zu diesem rotierenden Magnetfeld verlagert und auf einem elektrostatischen Ladungsbild abgelagert werden, das auf der lichtelektrisch leitenden Schicht 26 einer Platte gebildet wurde, welche in einem vorbestimmten Absland über dem Behälter angeordnet ist und in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung gedreht wird. Hierbei wird eine Entwicklung durchgeführt. In the embodiment according to FIG. 4 there are three Electromagnet 22 arranged under a container 20 receiving the toner. To these three electromagnets are alternating currents with a mutual phase shift of z. B. 120 ". As a result the combination of the three electromagnets creates a circular magnetic field, below the influence of which the toner particles 21 located in the container 20 bounce off the container wall and opposite to this rotating magnetic field and displaced on an electrostatic charge image are deposited, which has been formed on the photo-electrically conductive layer 26 of a plate which is in a predetermined Absland is arranged above the container and in the direction indicated by the arrow is rotated. A development is carried out here.

Obgleich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein Dreifaeh-Elektromagnct dargestellt ist, können auch mehrere Dreifachmagnete so nebeneinander angeordnet weiden, daß die Dreiphascn-Wechselspannungcn sequentiell an sie anlegbar sind. Bei dieser Konstruktion kann der Entwicklungsbereich verlängert weiden. Wenn zwei der Phasen der Dreiphasen-Wrchselspannungen mit einer zweckmäßigen Frequenz umgeschaltet werden, um eine Verlagerung der Tonerteilchen aus dem Bereich des rotierenden Magnetfelds zu verhindern, wird die Richtung des rotierenden Magnetfelds mit dieser Frequenz umgekehrt, so daß die Tonertcilchen hin- und hciverlagert werden können. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird eine Dreiphascn-Wechselstromquelle angewandt. Wenn jedoch die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 5 angewandt wird, kann ein rotierendes Magnetfeld erzeugt werden, ohne daß eine spezielle Stromquelle erforderlich wäre, indem beispielsweise die gleiche Einphasen-Wechselstromquelle wie für das Kopiergerät benutzt wird. Bei der Anordnung gemäß F i g. 5 sind vier Elektromagnete 22 unter einem Behälter 20 angeordnet, wobei der erste und der dritte Elektromagnet so mit einer Wcchsclstromquelle 23 verbunden sind, daß an sie Spannungen mit einer Phasenverschiebung von 180' anlegbar sind, während der zweite und der vierte Elektromagnet mit der Wechselstromquelle über einen elektrischen BauteilAlthough in the embodiment according to FIG Dreifaeh-Elektromagnct is shown, several triple magnets can be arranged next to each other we know that the three-phase alternating voltages can be applied sequentially to them. With this construction, the development area can be extended. When two of the phases of the three-phase alternating voltages can be switched at an appropriate frequency in order to shift the toner particles off To prevent the area of the rotating magnetic field becomes the direction of the rotating magnetic field reversed with this frequency, so that the toner particles can be moved back and forth. In the embodiment of FIG. 4, a three-phase AC power source is used applied. However, if the circuit arrangement according to FIG. 5 is applied, a rotating magnetic field can be generated without that a special power source would be required, for example by using the same single phase AC power source how is used for the copier. In the arrangement according to FIG. 5 are four electromagnets 22 placed under a container 20, the first and third electromagnets being connected to a source of AC power 23 are connected so that voltages with a phase shift of 180 'can be applied to them, while the second and fourth electromagnets are connected to the AC power source via an electrical component

30. etwa einen Kondensator, eine Drosselspule od. dgl. verbunden sind, so daß sie eine 90 -Phasenverschiebung gegenüber der erstgenannten Spulen besitzen. Wenn mehrere Vierfachsätze von Elektromagneten parallelgeschaltet werden, kann der Entwicklungsbereich verlängert werden. Auch in diesem Fall können die Tonerteilchen durch Umschalten der angelegten Spannungen mit einer passenden Frequenz hin- und herverlagert werden. 30. About a capacitor, a choke coil or the like. Are connected so that they have a 90 phase shift with respect to the first-mentioned coils. When several quadruple sets of electromagnets are connected in parallel, the development area can be extended. In this case too, the toner particles can be shifted back and forth at a suitable frequency by switching the applied voltages.

Der erwähnte Toner kann z. B. dadurch hergestelltThe aforementioned toner can e.g. B. produced thereby

werden, daß in ein gefärbtes thermoplastisches Harz unter Erwärmung nadelartige Magnetpulver aus Fe₃ O₄ für Magnetband eingeknetet werden, deren durchschnittliche Teilchengröße auf 03 μ eingestellt wurde, daß die Masse gemahlen und auf eine vorgeschriebenethat in a colored thermoplastic resin are kneaded with heating needle-like magnetic powder of Fe ₃ O ₄ for magnetic tape, the average particle size of which was set to 03 μ, that the mass was ground and to a prescribed Teilchengröße eingestellt wird und diese Teilchen magnetisiert werden, so daß sie eine Koerzitivkraft von 400 Oersted und eine Restmagnetisierung von 500 Gauß besitzen. Die Restmagnetisierung ist dabei praktischParticle size is adjusted and these particles are magnetized so that they have a coercive force of 400 Oersted and a residual magnetization of 500 Gauss own. The residual magnetization is practical here

dem Mischungsverhältnis des magnetischen Materials mit dem Harz proportional. Wenn die Menge des magnetischen Materials etwa 50 Gew.-°/o beträgt, liegt die Restmagnetisierung des Toners bei etwa 250 Gauß, während sie bei einer Menge von 20 Gew-% etwa 120 GauB beträgt. Bei einer Menge von 5 Gew.-% betragt die Restmagnetisierung etwa 25 Gauß. Als magnetisches Material für den Toner kann neben dem ijenannten Fcj O4 ein Material für einen Permanentmagneten verwendet werden, etwa KS-Stahl, Alnico-Kohlenstoffstahl, Wolframstahl, j'-FcjOj, Seltene Erden usw. Als thermoplastisches Harz können Epoxy-, Styrol-,proportional to the mixing ratio of the magnetic material and the resin. When the amount of magnetic material is about 50% by weight, the residual magnetization of the toner is about 250 Gauss, while at an amount of 20% by weight it is about 120 GauB. At an amount of 5% by weight the residual magnetization about 25 Gauss. As a magnetic one Material for the toner may include a material for a permanent magnet besides the aforementioned Fcj 04 can be used, such as KS steel, Alnico carbon steel, Tungsten steel, j'-FcjOj, rare earths, etc. As thermoplastic resin, epoxy, styrene,

Vinylchlorid-, Acryl- oder Polyesterharz und Mischpolymere davon verwendet werden.Vinyl chloride, acrylic or polyester resin and mixed polymers thereof can be used.

Da bei der vorstehend beschriebenen Entwicklungsvorrichtung die Tonerteilchen durch die Magncteinrich lung durch Abstoßung bewegt werden, kann eint bessere Entwicklung gewährleistet werden, ohne daf der Abstand zwischen der lichtelektrisch leitendet Schicht und der Behälterwandung sehr genau leslgeleg zu werden braucht, indem die abgestoßenen Tonerteil cheii auf einem elektrostatischen Ladungsbild abgela gcrt werden.Since in the above-described developing device, the toner particles by the Magneteinrich tion are moved by repulsion, better development can be guaranteed without this the distance between the photoelectrically conductive layer and the container wall reads very precisely needs to be dumped by the repelled toner cheii on an electrostatic charge image be gcrt.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

909 621,909 621,

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem elektrofotografisehen Aufzeichnungsmaterial, das mit der Bildseite nach unten über einem pulverförmigen Entwickler enthaltenden, oberseitig offenen Behälter angeordnet oder geführt ist, mit einer elektromagnetischen Einrichtung, durch die der Entwicklei gegen das Ladungsbild geschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler aus permanent-magnetischen Tonerteilchen (21) besteht, der Werkstoff der Behälterwandungen (2C) nichtmagnetisch ist und ein mit der elektromagnetischen Einrichtung (22, 23) erzeugtes magnetisches Wechselfeld durch die Behälterwandung hindurch direkt auf die Tonerteilchen einwirkt und diese in Dreh- und Schleuderbewegungen versetzt.1. Apparatus for developing an electrostatic charge image on an electrophotograph Recording material that is face down over a powdery developer containing, open-topped container is arranged or guided, with an electromagnetic Device by which the developer is thrown against the charge image, characterized in that, that the developer consists of permanent magnetic toner particles (21), the The material of the container walls (2C) is non-magnetic and one with the electromagnetic Device (22, 23) generated alternating magnetic field through the container wall directly acts on the toner particles and causes them to rotate and spin. 2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das magnetische Wechselfeld erzeugende Einrichtung einen unter dem Behälter (20) angeordneten Elektromagneten (22) und eine Wechselstromquelle (23) /ur Anlegung von Wechselspannungen an den Elektre magneten aufweist.2. Device according to spoke 1, characterized in that that the device generating the alternating magnetic field is one under the container (20) arranged electromagnet (22) and an alternating current source (23) / ur application of alternating voltages Has magnets on the Elektre. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter jus einem elektrisch leitenden Werkstoff ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the container jus one electrically conductive material. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die das magnetische Wechselfeld erzeugende Einrichtung mehrere unter dem Behälter angeordnete Elekiromagnete und eine Stromquellenschaltüiig /ur Anlegung einer Wechselspannung an die einzelnen Elcktronagnete aufweist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the alternating magnetic field generating device several under the container arranged electric magnets and a Stromquellenschaltüiig / ur application of an alternating voltage to the individual electromagnets. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elekiromagnete in mindestens eine Gruppe aus drei Elektromagneten unterteilt sind und daß die Stromquellcnschaltung eine Dreiphasen-Stromquelle aufweist, mit welcher an die drei Elektromagnete Wechselspannungen anlegbar sind. die eine gegenseitige Phasenverschiebung von 120° besitzen.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the Elekiromagnete are divided into at least one group of three electromagnets and that the power source circuit comprises a three-phase power source with which to the three Electromagnets alternating voltages can be applied. which have a mutual phase shift of 120 ° own. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete in mindestens eine Gruppe aus zwei Elektromagneten unterteilt sind und daß die Stroniquellenschaltung eine Einphasen-Wechselstromquelle sowie eine Schaltung zur Verbindung der Elektromagnete mit der Stromquelle in der Weise aufweist, daß einer der Elektromagnete der Gruppe mit einer Wechselspannung gespeist wird, die um .τ/2 phasenverschoben ist.6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the electromagnets in at least one Group of two electromagnets are divided and that the power source circuit is a single-phase AC power source and a circuit for connecting the electromagnets to the power source in such a way that one of the electromagnets the group is fed with an alternating voltage which is phase shifted by .τ / 2. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen aus einem gefärbten Kunstharz mit eingebetteten permanentmagnetisierbarem Material bestehen.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the toner particles are made of a colored synthetic resin with embedded permanent magnetizable Material. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner eine Restmagnetisierung von mindestens lOGauß besitzt.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the toner has a residual magnetization of at least 10%.