DE3411655C2 - Development process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entwicklungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Überführen eines auf einem Bildträger oder -aufnehmer eines elektrostatischen Aufzeichnungsgeräts, z. B. eines elektrophotographischen Vervielfältigungsgeräts, er­ zeugten elektrostatischen Bilds oder Ladungsbilds in ein sichtbares Bild oder zur Überführung eines magneti­ schen Bilds in ein sichtbares Bild.The invention relates to a development method according to the preamble of claim 1 Transfer one to an image carrier or pickup an electrostatic recorder, e.g. B. one electrophotographic duplicator, he generated electrostatic image or charge image in a visible image or to transfer a magneti image into a visible image.

Im folgenden ist zunächst das Vervielfältigungsverfah­ ren in einem elektrophotographischen Vervielfältigungs­ gerät beispielhaft kurz erläutert.The following is the duplication process ren in an electrophotographic duplication device briefly explained as an example.

Bei z. B. einem elektrophotographischen Vervielfälti­ gungsgerät mit einem Vorlagenträger aus Glas wird zu­ nächst eine zu vervielfältigende Vorlage auf den Vor­ lagenträger aufgelegt, worauf eine Vervielfältigungs- oder Kopier-Taste gedrückt wird; daraufhin tastet eine Belichtungslampe die Vorlage ab, während sie diese be­ leuchtet und dabei eine vorbestimmte Beziehung zu einem optischen System mit Reflexionsspiegel u. dgl. aufrecht­ erhält. Das entsprechend der Dichte der Vorlage re­ flektierte Licht wird über das optische System auf einen Bildaufnehmer oder -träger (lichtempfindliche Trommel) geworfen, der gleichmäßig elektrisch aufgela­ den ist, so daß auf diesem Bildträger oder dieser Trom­ mel ein elektrostatisches oder Ladungsbild entsteht. Die­ ses wird dann mittels einer Entwicklungsvorrichtung mit Hilfe eines Toners entsprechend der Vorlagendichte zu einem sichtbaren Bild entwickelt.At z. B. an electrophotographic duplication device with a glass support next a template to be reproduced on the front on the support, whereupon a reproduction or Copy key is pressed; then one gropes Exposure lamp from the original while they be this lights up and thereby a predetermined relationship to one optical system with reflection mirror u. Like. upright receives. That right according to the density of the original reflected light is reflected on the optical system an image recorder or carrier (photosensitive Drum) thrown, which is evenly electrically charged that is, so that on this picture carrier or this trom an electrostatic or charge pattern arises. The  This is then done using a developing device Help of a toner according to the original density developed a visible image.

Andererseits wird ein Vervielfältigungs- bzw. Kopier­ papier (Übertragungsmaterial) von einer Papierzufuhr­ einheit in Synchronismus mit der Drehung der licht­ empfindlichen Trommel zugeführt und dann in Überein­ stimmung mit dem auf der Trommel er zeugten Tonerbild gebracht, worauf das Tonerbild mittels einer Übertra­ gungselektrode auf das Kopierpapier übertragen wird. An­ schließend wird das Kopierpapier von der Trommel ge­ trennt und zu einer Walzen-Fixiervorrichtung überführt. Letztere besteht aus zwei Walzen, von denen mindestens eine beheizt ist, und sie dient zum Erwärmen und Fixie­ ren des auf das Kopierpapier übertragenen Tonerbilds. Schließlich wird das Kopierpapier (die fertige Kopie) aus dem Gehäuse des Geräts ausgetragen.On the other hand, a duplication or copying paper (transfer material) from a paper feeder unity in synchronism with the rotation of the light fed sensitive drum and then in agreement in tune with the toner image generated on the drum brought, whereupon the toner image by means of a transfer supply electrode is transferred to the copy paper. On then the copy paper is removed from the drum separates and transferred to a roller fixing device. The latter consists of two rollers, at least of which one is heated and is used for heating and fixie the toner image transferred to the copy paper. Finally, the copy paper (the finished copy) carried out of the housing of the device.

Die für das beschriebene Verfahren verwendeten Entwick­ ler umfassen einen Zweikomponentenentwickler und einen Einkomponentenentwickler. Ersterer besteht aus einem Toner in Form von Anfärbeteilchen und einem Träger, der für das elektrische Aufladen des Toners und für seine Überführung zu einer Entwicklungseinheit nötig ist, während der Einkomponentenentwickler hauptsächlich aus Anfärbeteilchen eines einheitlichen Gefüges aus einem Kunstharz und einer magnetischen Substanz besteht.The developers used for the process described lers include a two-component developer and one One component developer. The former consists of one Toner in the form of dye particles and a carrier, for the electrical charging of the toner and for its transfer to a development unit is necessary is mainly while the one-component developer from staining particles of a uniform structure a synthetic resin and a magnetic substance.

Als Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines eine magnetische Substanz enthaltenden Entwicklers ist all­ gemein ein Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren bekannt. Dieses ist nachstehend kurz erläutert.As a development method using a one developer containing magnetic substance is all commonly known a magnetic brush development process. This is briefly explained below.

Ein Entwickler-Übertragungsträger, in den eine fest­ stehende oder drehbare magnetische Rolle eingebaut ist, ist in der Nähe eines lichtempfindlichen Elements ange­ ordnet. Der Entwickler wird mit einem Teil dieses Über­ tragungsträgers in ausreichende Berührung gebracht. Wenn sich die Magnetrolle und/oder der Entwickler- Übertragungsträger drehen, bildet sich auf der Mantel­ fläche einer Hülse (Zylinder) ein Flor des Ent­ wicklers, und dieser Entwickler wird dabei zu einer Ent­ wicklungseinheit übertragen, durch welche er mit dem lichtempfindlichen Element in Berührung gebracht wird. Die Tonerteilchen werden hierbei an den aufgeladenen Tal des lichtempfindlichen Elements angezogen, so daß auf letzterem durch die Tonerteilchen ein sichtbares Bild erzeugt wird.A developer transfer medium in which one stuck  a standing or rotatable magnetic roller is installed, is near a photosensitive element arranges. The developer is using part of this about brought into sufficient contact with the carrier. If the magnetic role and / or the developer Rotate transmission carrier, forms on the jacket surface of a sleeve (cylinder) a pile of Ent developer, and this developer becomes an ent transferred winding unit, through which he with the light-sensitive element is brought into contact. The toner particles are here on the charged Valley of the photosensitive member attracted so that on the latter a visible one through the toner particles Image is generated.

Das den Einkomponentenentwickler verwendende Magnet­ bürsten-Entwicklungsverfahren ist mit dem Problem be­ haftet, daß sich die Tonerteilchen nicht ohne weiteres durch Reibung aufladen lassen und daß häufig ein Zu­ sammenklumpen bzw. -kleben der Tonerteilchen auftritt. Aus diesem Grund werden die Tonerteilchen zeitweilig nicht in ausreichendem Maße an den aufgeladenen Teil des lichtempfindlichen Elements angelagert. Dieses Problem tritt bei Verwendung des Zweikomponentenent­ wicklers nicht auf, vielmehr kann dabei die Magnetbürste stabil geformt werden, und die Reibungseigenschaften der Magnetbürste ge­ genüber dem lichtempfindlichen Element sind ausgezeich­ net. Außerdem gewährleistet die Bürste bei Verwendung für Reinigungszwecke eine ausreichende Reinigungswir­ kung. Demzufolge hat der Zweikomponentenentwickler ver­ breitet Anwendung gefunden, obgleich dabei eine Ein­ stellung der Tonerteilchenmenge in bezug auf die Träger­ teilchen nötig ist. Bei diesem Entwicklungsverfahren wird allgemein ein Entwickler verwendet, der aus magne­ tischen Trägerteilchen einer Teilchengröße entsprechend einem Mehrfachen von 10 µm bis zu einem Mehrfachen von 100 µm und nicht-magnetischen Tonerteilchen einer Teil­ chengröße entsprechend einem Mehrfachen von 10 µm be­ steht. Da sowohl die Tonerteilchen als auch die Träger­ teilchen ziemlich grob bzw. groß sind, tritt bei diesem Verfahren möglicherweise das Problem auf, daß sich eine hochqualitative Bildwiedergabe feiner Linien oder Punkte oder feiner Dichtenabstufungen nicht ohne weiteres er­ reichen läßt. Um nach diesem Entwicklungsverfahren ein Bild hoher Güte zu erzielen, wurden bereits verschiedene Verbesserungen angestrebt, beispielsweise eine Kunst­ harzbeschichtung der Trägerteilchen, eine Verbesserung einer magnetischen Substanz im Entwickler-Übertragungs­ träger, die Anlegung einer Vorspannung an diesen Übertragungsträger usw., doch er­ wiesen sich diese Vorgehensweisen als nicht vollständig zufriedenstellend und für die Lieferung eines Bilds aus­ reichend hoher Güte nicht voll geeignet. Es kann daher angenommen werden, daß die Teilchengröße der Toner- und Trägerteilchen weiter verkleinert werden muß, wenn ein Vervielfältigungs- oder Kopiebild hoher Güte erhalten werden soll.The magnet used by the one-component developer brush development process is with the problem is liable that the toner particles are not easily removed let it charge by friction and that often a zu clumping or sticking of the toner particles occurs. For this reason, the toner particles become temporary not enough of the charged part of the photosensitive element. This Problem occurs when using the two-component device winder, rather the magnetic brush can be formed stable, and the friction properties of the magnetic brush ge are excellent compared to the photosensitive member net. The brush also ensures in use Adequate cleaning for cleaning purposes kung. As a result, the two-component developer has ver is widely used, although an position of the amount of toner particles in relation to the carrier particles is necessary. With this development process a developer is generally used that is made of magne  table carrier particles corresponding to a particle size a multiple of 10 µm to a multiple of 100 µm and non-magnetic toner particles one part size corresponding to a multiple of 10 µm stands. Because both the toner particles and the carrier particles are quite coarse or large, occurs with this Procedures may pose the problem of a high quality image reproduction of fine lines or dots or fine density gradations not easily enough. To follow this development process Various high quality images have already been achieved Striving for improvements, for example an art resin coating of the carrier particles, an improvement a magnetic substance in developer transfer carrier, the creation of a Preload on this transmission medium, etc., but he these approaches proved to be incomplete satisfactory and for the delivery of an image sufficiently high quality not fully suitable. It can therefore be assumed that the particle size of the toner and Carrier particles must be further reduced if one Get high quality reproduction or copy shall be.

Wenn die Tonerteilchen eine Teilchengröße von bis zu 20 µm und insbesondere von bis zu 10 µm besitzen, tre­ ten die folgenden Probleme auf:If the toner particles have a particle size of up to 20 µm and in particular up to 10 µm, tre encountered the following problems:

• 1. Bei der Entwicklung ergibt sich der Einfluß der van der Waalschen-Kräfte zur Coulombschen Kraft, wobei eine sogen. "Verschleierung" auftritt, bei welcher sich Tonerteilchen im Hintergrundteil des Bilds ab­ lagern. Diese Verschleierung läßt sich auch durch ein Vorspannen des Entwickler-Übertragungsträgers mittels einer Gleichspannung nicht ohne weiteres verhindern. 1. During the development there is the influence of the van the Waal forces to the Coulomb forces, where a so-called "Veiling" occurs at which toner particles in the background part of the image to store. This concealment can also be biasing the developer transfer carrier by means of a direct voltage not easily prevent.  
• 2. Eine Steuerung der Reibungsaufladung der Tonerteil­ chen wird schwierig, und ein Zusammenklumpen der Tonerteilchen ist mit hoher Wahrscheinlichkeit zu erwarten; wenn die Teilchengröße der Tonerteilchen weiter verkleinert wird,2. Controlling the frictional charging of the toner part Chen becomes difficult, and a clumping of the Toner particles are likely to be too expect; when the particle size of the toner particles is further reduced,
• 3. so lagern sich die Trägerteilchen am Ladungsbild­ teil des Bildträgers an.3. the carrier particles are deposited on the charge pattern part of the image carrier.

Es wird angenommen, daß diese Erscheinungen darauf zu­ rückzuführen sind, daß die Vormagnetisierungskraft ab­ nimmt und die Trägerteilchen zusammen mit den Toner­ teilchen an den Bildträger angelagert werden. Wenn die Vorspannung erhöht wird, lagern sich die Trägerteilchen auch am Grundteil bzw. Hintergrund des Bilds an.It is believed that these phenomena are toward it are due to the fact that the biasing force decreases takes and the carrier particles together with the toner particles are attached to the image carrier. If the If the pretension is increased, the carrier particles settle also on the base or background of the picture.

Bei einer Verkleinerung der Teilchengröße verstärken sich also die vorstehend beschriebenen, unerwünschten Nebenwirkungen, so daß ein klares bzw. scharfes Bild nicht erzielt werden kann. Aus diesem Grund hat es sich in der Praxis als schwierig erwiesen, die Teilchengröße des Toners und des Trägers zu verkleinern. Increase if the particle size is reduced the undesirable ones described above Side effects, so that a clear or sharp picture cannot be achieved. Because of this, it did In practice, particle size proved difficult of the toner and the carrier.  

Ein gattungsgemäßes Entwicklungsverfahren ist unter anderem aus der DE 32 06 815 A1 bekannt. Bei diesem Entwicklungsverfahren handelt es sich um ein Berührungsentwicklungsverfahren, bei dem ein elektrostatisches Latentbild auf einem Bildträger entwickelt wird, indem eine magnetische Trägerteilchen sowie Tonerteilchen enthaltende Zweikomponentenentwicklerschicht in ein zwischen einem Entwickler-Übertragungsträger und dem Bildträger schwingendes elektrisches Feld eingebracht wird.A generic development process is among others known from DE 32 06 815 A1. With this Development process is a Touch development process in which a electrostatic latent image developed on an image carrier is made by using a magnetic carrier particle as well Two-component developer layer containing toner particles in one between a developer transfer medium and that Image carrier vibrating electric field is introduced.

Ein weiteres Entwicklungsverfahren mit einem Zweikomponentenentwickler ist in der US-4 284 702 beschrieben. Hierbei handelt es sich um ein Berührungs- Entwicklungsverfahren, bei dem Toner nicht mittels eines elektrischen Wechselfeldes sondern ausschließlich durch mechanische Reibungskräfte und elektrostatische Anziehungskräfte bei Beruhrung mit der elektrostatisch mit entgegengesetzter Polarität aufgeladenen Bildträgeroberfläche auf diese übertragen wird. Die bei diesem Verfahren verwendeten Trägerteilchen sind feine magnetische Teilchen, die in Harz dispergiert und nach Abkühlung granuliert worden sind. Ihre Form ist aufgrund der Herstellungsweise unbestimmt und die Größe beträgt zwischen 5 und 40 µm. Ein Widerstand dieser Trägerteilchen soll mindestens 10¹² Ω/cm betragen, wobei aber kein Meßverfahren zur Bestimmung dieses Wertes angegeben ist. Die durch Granulation hergestellten Trägerteilchen einer unbestimmten Form gemäß diesem Entwicklungsverfahren weisen typischerweise kantige Bereiche auf. Bei Anlegen einer hohen Vorspannung an die Trägerteilchen wird das elektrische Feld in den Kanten konzentriert, so daß die gebildete Entwicklerschicht ungleichmäßige elektrische Eigenschaften aufweist. In diesem Fall ist außerdem die Gefahr eines Durchschlagens der Vorspannung auf den Bildträger deutlich erhöht. Another development process with one Two component developer is in US-4,284,702 described. This is a touch Development process in which the toner is not electrical alternating field but exclusively through mechanical friction and electrostatic Attractive forces when touched with the electrostatic opposite polarity charged image carrier surface is transferred to this. The one with this procedure carrier particles used are fine magnetic particles, which have been dispersed in resin and granulated after cooling are. Their shape is indefinite due to the way they are made and the size is between 5 and 40 µm. A resistance this carrier particle should be at least 10 12 Ω / cm, but with no measuring method for determining this value is specified. The ones made by granulation Carrier particles of an indefinite shape according to this Development processes typically have angular areas on. When applying a high bias to the Carrier particles become the electrical field in the edges concentrated so that the developer layer formed has uneven electrical properties. In this In addition, there is a risk of strikethrough Preload on the image carrier increased significantly.  

Schließlich ist auch noch aus der US-4 374 191 ein Entwicklungsverfahren bekannt. Dieses Verfahren ist ein umkehrentwicklungsverfahren, bei dem kein elektrisches Wechselfeld für die Entwicklung verwendet wird. Zwar wird in Verbindung mit diesem Verfahren ein Zweikomponentenentwickler verwendet, der einen spezifischen Volumenwiderstand von 3,5×10⁹ bis 1×10¹¹ Ω-cm besitzt, doch ist zur Bestimmung dieser Widerstandswerte ein spezifisches Meßverfahren unter Verwendung der Entwicklungsvorrichtung angegeben. Außerdem beträgt die Teilchengröße der Trägerteilchen dieses Entwicklers zwischen 30 und 400 µm.Finally, there is also one from US 4,374,191 Development process known. This procedure is a reverse development process in which no electrical Alternating field is used for the development. Although in Associated with this process a two component developer used, which has a volume resistivity of 3.5 × 10⁹ to 1 × 10¹¹ Ω-cm, but is for determination of these resistance values under a specific measuring method Use of the developing device specified. also the particle size of the carrier particles is this Developer between 30 and 400 µm.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Entwicklungsverfahren in Vorschlag zu bringen, mit dem ein hochauflösendes klares und scharfes Bild erzeugt werden kann.It is the object of the invention to provide an improved one To bring development process into proposal with the one high-resolution clear and sharp image can be generated.

Diese Aufgabe wird mit einem Entwicklungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben. This task is accomplished using a development process Claim 1 solved. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.  

Gegenstand der Erfindung ist damit ein Entwicklungsver­ fahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Träger­ teilchen und Tonerteilchen enthaltender Entwickler zu einem Entwickler-Übertragungsträger unter Bildung einer Schicht überführt wird, die Entwicklerschicht in ein schwingendes elektrisches Feld eingeführt wird und ein Latentbild aus einem Bildträger mittels des Entwicklers im schwingenden elektrischen Feld entwickelt wird.The invention thus relates to a development drive, which is characterized in that a carrier developer containing particles and toner particles a developer transfer medium to form a Layer is transferred, the developer layer in one vibrating electric field is introduced and a Latent image from an image carrier by means of the developer is developed in the vibrating electric field.

Beim Entwickeln eines (Latent-) Bilds auf einem Bild­ träger durch Überführung eines Entwicklers aus Träger­ teilchen, insbesondere eines solchen aus im wesentli­ chen einem Gemisch aus magnetischen Trägerteilchen und Tonerteilchen, zu einem Entwickler-Übertragungsträger, wobei zumindest die im Entwickler enthaltenen Toner­ teilchen zwischen dem Entwickler-Übertragungsträger und dem diesem gegenüberstehenden Bildträger mittels eines Oszillators in Schwingung versetzt werden, kann die an­ gegebene Aufgabe der Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Entwicklungs­ verfahren gelöst werden, bei dem die mittlere Teilchen­ größe der Trägerteilchen im Bereich von 5-50 µm, be­ vorzugt bis zu 30 µm, liegt, und die mittlere Teilchengröße der Tonerteilchen bis zu 20 µm, vorzugsweise bis zu 10 µm, beträgt. Der Ausdruck "mittlere Teilchengröße" bezieht sich auf den Mittelwert der Durchmesser der Teilchen (Zahlenmittel von Haupt- und Nebenachse).When developing a (latent) image on an image carrier by transferring a developer from carrier particles, in particular one made of essentially Chen a mixture of magnetic carrier particles and Toner particles, to a developer transfer carrier, at least the toner contained in the developer particles between the developer transfer carrier and the image carrier opposite this by means of a The oscillator can be set in vibration given object of the invention according to a preferred embodiment with a development be solved in which the middle particle size of the carrier particles in the range of 5-50 microns, be preferably up to 30 microns, and the average particle size the toner particles up to 20 microns, preferably up to 10 µm. The expression "average particle size" refers to the mean of the diameter of the Particles (number average of major and minor axes).

In anderer Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein Entwicklungsverfahren, bei dem die vorstehend unter 1. und 2. geschilderten Probleme auch dann nicht auftre­ ten, wenn Tonerteilchen mit einer mittleren Teilchen­ größe von bis zu 20 µm und auch bis zu 10 µm verwendet werden, und bei dem das vorher unter 3. geschilderte Problem auch dann vermieden wird, wenn die mittlere Teilchengröße der Trägerteilchen bis zu 50 µm und insbe­ sondere bis zu 30 µm beträgt. Mit diesem Verfahren soll ein klares, scharfes Bild hoher Güte herstellbar sein, in welchem feine Linien oder Punkte oder Dichtenab­ stufungen mit hoher Wiedergabetreue wiedergegeben wer­ den.In another embodiment, the invention relates to a Development process in which the above under 1. and 2. the problems described do not occur either ten when toner particles with a medium particle size of up to 20 µm and also up to 10 µm used and in which the previously described under 3 Problem is avoided even if the middle Particle size of the carrier particles up to 50 microns and esp  is up to 30 µm in particular. With this procedure be able to produce a clear, sharp image of high quality, in which fine lines or dots or densities levels reproduced with high fidelity the.

Bei einem Verfahren zum Entwickeln eines Latentbilds auf einem Bildträger durch Zufuhr eines Zweikomponenten­ entwicklers aus magnetischen Trägerteilchen und Toner­ teilchen auf die Oberfläche eines Entwickler-Übertra­ gungsträgers zwecks Ausbildung einer Entwicklerschicht auf letzterem, wobei die Entwicklerschicht auf dem Übertragungsträger in ein schwingendes elektrisches Feld eingebracht und auf diese Weise das Latentbild auf dem Bildträger entwickelt wird, kann die angegebene Auf­ gabe der Erfindung mit magnetischen Trägerteilchen ge­ löst werden, die eine sphärische Gestalt besitzen.In a method of developing a latent image on an image carrier by feeding a two-component developer from magnetic carrier particles and toner particles on the surface of a developer transfer gung carrier to form a developer layer on the latter, with the developer layer on the Transfer carrier into a vibrating electrical Field and in this way the latent image the image carrier is developed, the specified On surrender of the invention with magnetic carrier particles ge be solved, which have a spherical shape.

In einer Abwandlung dieses Verfahrens können als Toner­ teilchen sphärische bzw. kugelförmige Tonerteilchen verwendet werden.In a variation of this method can be used as a toner spherical or spherical toner particles be used.

In weiterer Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein Entwicklungsverfahren, bei dem magnetische Trägerteil­ chen aus Magnetteilchen und thermoplastischen Kunstharz­ teilchen verwendet werden und die Entwicklung in einem schwingenden elektrischen Feld durchgeführt wird.In a further embodiment, the invention relates to a Development process in the magnetic carrier part chen from magnetic particles and thermoplastic synthetic resin particles are used and developing in one vibrating electric field is performed.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Ent­ wicklungsverfahrens für ein elektrostatisches Latentbild und ein magnetisches Latentbild, mit welchem eine ein­ fache Fixierung der Tonerteilchen auf dem Aufzeichnungs- oder Kopierpapier möglich ist, eine Filmbildung von Tonerteilchen auf Trägerteilchen ver­ hindert wird, Toner und Träger in feinpulveriger Form verwendet werden und feinste Linien und Punkte sowie Dichtenabstufungen mit hoher Wiedergabetreue reprodu­ zierbar sind.The invention also aims to create an Ent development process for an electrostatic latent image and a magnetic latent image with which a times fixation of the toner particles on the recording or Copy paper is possible Film formation of toner particles on carrier particles  prevents toner and carrier in fine powder form be used and finest lines and dots as well Density gradations with high fidelity reprodu are decoratable.

Gegenstand der Erfindung ist damit auch ein Verfahren zum Entwickeln eines auf einem Bildträger erzeugten Bilds (Latentbilds) durch Ausbildung einer Schicht eines Zweikomponentenentwicklers aus Tonerteilchen und magnetischen Trägerteilchen auf der Oberfläche eines Entwickler-Übertragungsträgers und Entwickeln des Bilds auf dem Bildträger mittels dieser Entwicklerschicht, dessen Besonderheit darin besteht, daß als Tonerteil­ chen solche für die Druckfixierung benutzt werden und die Entwicklung in einem schwingenden elektrischen Feld durchgeführt wird.The invention thus also relates to a method for developing one generated on an image carrier Image (latent image) by forming a layer a two-component developer made of toner particles and magnetic carrier particles on the surface of a Developer transfer medium and developing the image on the image carrier by means of this developer layer, its peculiarity is that as a toner part Chen such are used for pressure fixation and the development in a vibrating electric field is carried out.

Zudem bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Ver­ fahrens zum Entwickeln eines elektrostatischen Bilds bzw. Ladungsbilds, das mit feinen Toner- und Träger­ teilchen eines Zweikomponentenentwicklers zu arbeiten vermag, bei dem das Auftreten von Verschleierung und die Anlagerung der Trägerteilchen an die Fläche des Bildträgers vermieden werden und welches die Entwick­ lung eines scharfen Bilds hoher Güte gewährleistet. In addition, the invention aims to create a ver driving to develop an electrostatic image or charge image with fine toner and carrier particles from a two-component developer capable of the occurrence of obfuscation and the attachment of the carrier particles to the surface of the Image carrier can be avoided and which the develop ensures a sharp, high-quality image.  

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following are preferred embodiments of the Invention explained with reference to the drawing. It demonstrate:

Fig. 1, 2 und 3 schematische Darstellungen von Entwicklungsvorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahrens und Fig. 1, 2 and 3 are schematic representations of developing devices for carrying out the development process of the invention, and

Fig. 4 bis 15 graphische Darstellungen der bei den Vor­ richtungen gemäß den obigen Figuren erzielten Ergebnisse. Fig. 4 to 15 are graphical representations of on-the directions according to the above figures results obtained.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Entwicklungsvor­ richtung zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 illustrates schematically a development device for performing an embodiment of the method according to the invention.

Durch eine nicht dargestellte Auflade- und Belichtungs­ vorrichtung wird ein elektrostatisches Latentbild auf der Mantelfläche eines trommelförmigen Bildträgers 1 erzeugt, der aus einem lichtempfindlichen Element, wie Se, besteht. Der Bildträger 1 dreht sich in Richtung des Pfeils gemäß Fig. 1. Ein in der Nähe des Bildträgers 1 angeordneter Entwickler-Übertragungsträger 2 besteht aus einer Hülse (Zylinder) 2a aus einem nicht-magnetischen Werkstoff, wie Al, und einer Magnetrolle 2b, die in ihrer Umfangsrichtung mit einer Anzahl von Magnetpolen versehen ist. Die Magnetpole der Magnetrolle 2b sind im allge­ meinen auf eine Magnetflußdichte von 500-1500 Gauss magnetisiert. Zur Übertragung eines Entwicklers D aus einem Entwicklerbehälter 6 zu einer Entwicklungseinheit A wird die Hülse 2a feststehend gehalten, während die Magnetrolle 2b in Drehung versetzt wird. Wahlweise kann die Magnetrolle 2b stillstehen, während sich die Hülse 2a dreht. Weiterhin könnten sich wahlweise sowohl Magnetrolle als auch Hülse drehen. Wenn sich die Hülse 2a dreht, ist jedoch die Übertragungs- bzw. Förderrich­ tung des Entwicklers D dieselbe wie die Drehrichtung der Hülse 2a, während bei sich drehender Magnetrolle 2b die Förderrichtung zur Drehrichtung entgegengesetzt ist. Gemäß Fig. 1 drehen sich die Magnetrolle 2b im Uhrzei­ gersinn und die Hülse 2b entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß der Entwickler D in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn transportiert wird.By a charging and exposure device, not shown, an electrostatic latent image is generated on the outer surface of a drum-shaped image carrier 1 , which consists of a light-sensitive element such as Se. The image carrier 1 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 1. A in the vicinity of the image carrier 1 arranged developer transfer support 2 consists of a sleeve (cylinder) 2a made of a nonmagnetic material such as Al, and a magnetic roller 2 b which is provided with a number of magnetic poles in its circumferential direction. The magnetic poles of the magnetic roller 2 b are generally magnetized to a magnetic flux density of 500-1500 Gauss. To transfer a developer D from a developer container 6 to a development unit A, the sleeve 2 a is held stationary while the magnetic roller 2 b is rotated. Optionally, the magnetic roller 2 b can stand still while the sleeve 2 a rotates. Furthermore, both the magnetic roller and the sleeve could optionally rotate. When the sleeve 2 a rotates, however, the transfer or conveying direction of the developer D is the same as the direction of rotation of the sleeve 2 a, while when the magnetic roller 2 b rotates, the conveying direction is opposite to the direction of rotation. Referring to FIG. 1, the magnet roller 2 rotate in the b Time gersinn and the sleeve 2 b in the counterclockwise direction, so that the developer D is transported in the counterclockwise direction.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Magnetrolle 2b drehfest angeordnet, während sich die Hülse 2a entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. In diesem Fall ist die Magnet­ flußdichte des dem Bildträger 1 gegenüberstehenden Magnetpols größer als diejenige der anderen Magnetpole. Zur weiteren Vergrößerung der Magnetflußdichte des dem Bildträger 1 gegenüberstehenden Magnetpols können ge­ mäß Fig. 3 zwei Pole gleicher oder verschiedener Polari­ tät dicht nebeneinander angeordnet sein.In the arrangement according to FIG. 2, the magnetic roller 2 b is arranged in a rotationally fixed manner, while the sleeve 2 a rotates counterclockwise. In this case, the magnetic flux density of the magnetic pole opposite the image carrier 1 is greater than that of the other magnetic poles. To further increase the magnetic flux density of the magnetic pole opposite the image carrier 1 , two poles of the same or different polarity can be arranged close to one another according to FIG. 3.

Die Höhe der Schicht des Entwicklers D, der auf der Mantelfläche der Hülse 2a transportiert wird, wird durch eine Abstreifklinge 4 begrenzt. Wenn der Ent­ wickler D in die Entwicklungseinheit bzw. -zone A ein­ tritt, wird ein Teil des Entwicklers gegen den Bild­ träger 1 angezogen bzw. an diesen angelagert, während der restliche Entwickler auf der Mantelfläche der Hülse 2a in Pfeilrichtung weitertransportiert und schließlich durch eine Reinigungsklinge 5 von der Umfangsfläche der Hülse 2a abgestreift wird. Eine Rührschnecke 7 dient zur Umwälzung oder Auflockerung des Entwicklers D innerhalb des Behälters 6 und zur Vergleichmäßigung des Mengen­ verhältnisses zwischen Toner- und Trägerteilchen.The height of the layer of developer D, which is transported on the outer surface of the sleeve 2 a, is limited by a scraper blade 4 . If the decision developers D in the developing unit or zone A occurs, a part of the developer is attracted against the image carrier 1 and attached thereto, while the remaining developer on the peripheral surface of the sleeve 2 a further transported in the direction of the arrow, and finally by a cleaning blade 5 is stripped from the peripheral surface of the sleeve 2 a. A stirring screw 7 is used to circulate or loosen the developer D within the container 6 and to even out the ratio between the toner and carrier particles.

Bei der Durchführung der Entwicklung werden große Mengen der im Entwickler D enthaltenen Tonerteilchen verbraucht. Zum Nachführen der Tonerteilchen T ist ein Tonertrichter 8 vorgesehen, wobei eine Zufuhrrolle 9 mit Ausnehmungen in ihrer Mantelfläche so in Drehung versetzt wird, daß sie Tonerteilchen T in den Entwicklerbehälter 6 fördert, um die verbrauchten Tonerteilchen zu ergänzen. Die An­ ordnung umfaßt weiterhin eine Stromquelle 10, die über einen Schutz­ widerstand 11 eine Vorspannung an die Hülse 2a anlegt. Diese Stromquelle 10 dient als mindestens ein ein schwingendes elektrisches Feld erzeugender Generator, um den Entwickler D am Entwicklungsbereich A zwi­ schen Hülse 2a und Bildträger 1 in Schwingung zu ver­ setzen.When developing is carried out, large amounts of the toner particles contained in the developer D are consumed. A toner hopper 8 is provided for tracking the toner particles T, a feed roller 9 with recesses in its outer surface being rotated in such a way that it conveys toner particles T into the developer container 6 in order to replenish the used toner particles. The order further includes a current source 10 , which via a protective resistor 11 applies a bias to the sleeve 2 a. This current source 10 serves as at least one generator generating an oscillating electric field in order to set the developer D at the development region A between the sleeve 2 a and the image carrier 1 in vibration.

Das wesentliche Merkmal des beschriebenen Entwicklungs­ verfahrens besteht darin, daß die verwendeten magneti­ schen Trägerteilchen eine mittlere Teilchengröße von 5-50 µm und die Tonerteilchen eine solche von bis zu 20 µm besitzen.The main feature of the described development process is that the magneti used carrier particles have an average particle size of 5-50 µm and the toner particles of up to Own 20 µm.

Beim bisherigen Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren wird der Entwickler D mittels Reibung elektrisch aufgeladen und durch die Coulombsche Kraft an den aufgeladenen Teil des Bildträgers 1 angezogen. Infolgedessen besteht eine unvermeidbare Grenze bezüglich der Verkleinerung der Teilchengröße des Entwicklers für seine ausreichende Auf­ ladung für die Entwicklung.In the previous magnetic brush development process, the developer D is electrically charged by means of friction and is attracted to the charged part of the image carrier 1 by the Coulomb force. As a result, there is an inevitable limit to the decrease in the particle size of the developer for its sufficient charge for development.

Dieses Problem tritt beim erfindungsgemäßen Verfahren auch dann nicht auf, wenn der Entwickler aus feinen Teil­ chen besteht.This problem occurs with the method according to the invention even if the developer made of fine part Chen exists.

Da erfindungsgemäß ein schwingendes elektrisches Feld angewandt wird, schwingen die Teilchen des Entwicklers D zwischen der Hülse 2a und dem Bildträger 1, so daß auf letzterem durch den Entwickler D ein sichtbares Bild auch dann entwickelt werden kann, wenn der Entwickler D nicht in so innige Berührung mit dem Bildträger 1 ge­ langt, wie dies beim bisherigen Magnetbürsten-Entwick­ lungsverfahren erforderlich ist.Since a vibrating electric field is used according to the invention, the particles of the developer D vibrate between the sleeve 2 a and the image carrier 1 , so that a visible image can be developed by the developer D even if the developer D is not so intimate Contact with the image carrier 1 reaches ge, as is required in the previous magnetic brush development process.

Der Entwickler kann sich gleichsinnig oder entgegengesetzt zum Bildträger bewegen, und seine Bewegungsgeschwindigkeit ist vorzugsweise größer als diejenige des Bildträgers, obgleich dies kein besonders kritisches Merkmal dar­ stellt.The developer can be in the same direction or opposite to Image carriers move, and its speed of movement is preferably larger than that of the image carrier, although this is not a particularly critical feature poses.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können demzufolge feine Träger- und Tonerteilchen verwendet werden, die für das bisherige Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren ungeeignet sind.Accordingly, in the method according to the invention, fine Carrier and toner particles used for the previous magnetic brush development processes unsuitable are.

Wenn die Teilchengröße der beim erfindungsgemäßen Ver­ fahren verwendeten Trägerteilchen unter 5 µm, insbesondere unter 4 µm liegt, wird die Magnetisierung zu schwach; wenn die Teilchen­ größe dagegen 50 µm übersteigt, läßt sich die Bildgüte nicht verbessern, und es können ohne weiteres (elektri­ scher) Durchbruch und Entladung auftreten, so daß eine hohe Spannung nicht angelegt werden kann. To­ nerteilchen einer Teilchengröße von unter 1 µm können sich auch unter dem Einfluß der Schwingung nicht ohne weiteres vom betreffenden Träger trennen; bei einer Teilchengröße von über 20 µm nimmt die Bildauf­ lösung ab. Im Hinblick darauf wird die Tonerteilchen­ größe vorzugsweise mit 0,5-20 µm und bevorzugt mit 1-20 µm gewählt. Die mittlere Ladungsmenge des Toners beträgt in diesem Fall vorzugsweise mehr als 1 µC/g und bevorzugt 3-300 µC/g, insbesondere 10-100 µC/g. (Die­ se mittlere Ladungsmenge wird nach dem Abblasverfahren bestimmt.)If the particle size of the Ver drive particles used are less than 5 µm, in particular less than 4 µm, the magnetization becomes too weak; if the particles size exceeds 50 µm, the image quality can be not improve, and it can easily (electri shear) breakdown and discharge occur, so that a  high voltage cannot be applied. To nerpartchen a particle size of less than 1 micron can also be affected by the vibration do not separate easily from the carrier concerned; at the image takes up a particle size of more than 20 µm solution. In view of this, the toner particles size preferably with 0.5-20 µm and preferably with 1-20 µm selected. The average amount of charge of the toner in this case is preferably more than 1 μC / g and preferably 3-300 µC / g, in particular 10-100 µC / g. (The The average amount of charge is after the blow-off process certainly.)

Da eine Gleichspannung zur Verhinderung der Schleier­ bildung angelegt und ein schwingendes elektrisches Feld zum Schwingenlassen des Entwicklers D zwischen Bild­ träger 1 und Hülse 2a erzeugt werden, gestaltet sich die Abstandsbestimmung zwischen diesen Teilchen problema­ tisch. Wenn der Abstand oder Zwischenraum zu eng ist, tritt eine Entladung zwischen Bildträger und Hülse auf, wodurch der Bildträger beschädigt und die Übertragung oder Förderung des dazwischen durchlaufenden Entwicklers D verhindert wird. Wenn der Abstand andererseits zu groß ist, verringert sich die Wirkung der Gegenelektro­ de, so daß eine Aufzeichnung (Kopie) ausreichender Ent­ wicklungsdichte nicht erzielbar ist und sich der Kanten­ effekt erhöht. Zufriedenstellende Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Abstand zwischen Bildträger und Hülse bis zu 2000 µm, insbesondere von einigen 10 µm bis zu 1000 µm, beträgt.Since a DC voltage is applied to prevent the formation of fog and a vibrating electric field is generated to vibrate the developer D between the image carrier 1 and the sleeve 2 a, the determination of the distance between these particles is problematic. If the distance is too narrow, discharge occurs between the image carrier and the sleeve, thereby damaging the image carrier and preventing the transfer of the developer D therebetween. On the other hand, if the distance is too large, the effect of the counterelectrode is reduced, so that a record (copy) of a sufficient development density cannot be obtained and the edges are effectively increased. Satisfactory results can be achieved if the distance between the image carrier and the sleeve is up to 2000 μm, in particular from a few 10 μm to 1000 μm.

Als Vorspannung zur Verhinderung einer Schleierbildung wird eine Gleichspannung von 50-500 V angelegt, um da­ mit ein höheres Potential als im bildfreien Bereich auf­ rechtzuerhalten. Um den Entwickler D in Schwingung zu versetzen, wird ein Wechselstrom von 100 Hz bis 10 kHz, vorzugsweise von 1-5 kHz, verwendet. Die Gleichspannung kann einen kleineren als den angegebenen Wert besitzen, wenn der Toner Magnetismus besitzt. Wenn eine Umkehrentwicklung (inversion development) durchge­ führt wird, kann selbstverständlich eine höhere Gleich­ spannung angewandt werden. Die Wechselspannung hängt von der Frequenz ab. Je höher die Spannung ist, um so stärker bzw. heftiger ist die Schwingung des Entwick­ lers D, doch ist dabei die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Verschleierung und Entladung um so wahr­ scheinlicher. Bei noch höherer Frequenz kann der Ent­ wickler die Änderung nicht mitmachen, so daß Dichte und Schärfe des entwickelten Bilds, und damit die Bildgüte, beeinträchtigt werden.As a pre-tension to prevent the formation of fog a DC voltage of 50-500 V is applied to da with a higher potential than in the non-image area right to maintain. To make the developer D vibrate  offset, an alternating current of 100 Hz to 10 kHz, preferably from 1-5 kHz, used. The DC voltage can be less than the specified Have value if the toner has magnetism. If an inversion development is of course a higher equal voltage can be applied. The AC voltage depends on the frequency. The higher the tension, the more the vibration of the development is stronger or more violent lers D, but here is the probability of that Occurrence of obfuscation and discharge all the more true more likely. If the frequency is even higher, the Ent not take part in the change, so that density and Sharpness of the developed image, and thus the image quality, be affected.

Abgesehen von ihrer mittleren Teilchengröße, können herkömmliche magnetische Trägerteilchen als Trägerteil­ chen beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Beispiele für die Trägerteilchen sind ferromagnetische oder magnetische Teilchen aus Eisen, Chrom, Nickel, Kobalt und deren Verbindungen oder Legierungen, z. B. Fe₃O₄, γ-Eisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Mangan-Kupfer-Legierungen u. dgl., sowie isolierende Teilchen, die durch Beschichtung der Oberflächen von Teilchen aus den angegebenen Stoffen mit Kunstharzen, wie solchen des Styroltyps, des Vinyltyps, des Ethyltyps, kolophoniummodifizierten Harzen, Acryltypharzen, Polyamidharzen, Epoxyharzen, Polyesterharzen u. dgl., oder mit einem Fettsäurewachs, wie Palmitinsäure, Stearinsäure u. dgl., erhalten wurden. Bevorzugt werden isolierende magneti­ sche Teilchen eines spezifischen Widerstands von min­ destens 10⁸Ω-cm, vorzugsweise von mindestens 10¹³Ω-cm, und insbesondere von mindestens 10¹⁴Ω-cm. Wenn der spezifische Widerstand zu niedrig ist, wird bei Anle­ gung der Vorspannung an den Entwickler-Übertragungsträ­ ger die Ladung in die Trägerteilchen injiziert, so daß diese an der Oberfläche des Bildträgers anhaften können. In diesem Fall kann somit keine ausreichend große Vor­ spannung angelegt werden.Apart from their average particle size, can conventional magnetic carrier particles as a carrier part Chen be used in the inventive method. Examples of the carrier particles are ferromagnetic or magnetic particles made of iron, chromium, nickel, Cobalt and their compounds or alloys, e.g. B. Fe₃O₄, γ-iron oxide, chromium dioxide, Manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloys and. the like, as well as insulating particles by coating the Surfaces of particles from the specified substances with synthetic resins, such as those of the styrene type, of Vinyl type, ethyl type, rosin modified Resins, acrylic resins, polyamide resins, epoxy resins, Polyester resins and. Like., Or with a fatty acid wax, such as palmitic acid, stearic acid and the like. the like, were obtained. Insulating magnets are preferred cal particles with a resistivity of min at least 10Ω-cm, preferably at least 10¹³Ω-cm, and in particular of at least 10¹⁴Ω-cm. If the  specific resistance is too low, with Anle supply voltage to the developer transfer carrier ger injected the charge into the carrier particles, so that these can adhere to the surface of the image carrier. In this case, a sufficiently large forward cannot voltage can be applied.

Der spezifische Widerstand wird wie folgt bestimmt:
Nachdem die Teilchen in ein Gefäß mit einer Querschnitts­ fläche von 0,50 cm² eingebracht und durch Klopfen ver­ dichtet worden sind, werden die so verdichteten Teil­ chen mit einer Belastung von 1 kg/cm² beaufschlagt. Eine Spannung, die ein elektrisches Feld von 1000 V/cm zwischen der Ladung und einer Bodenelektrode erzeugt, wird angelegt, und der dabei gemessene Strom wird als spezifischer Widerstand abgelesen. Die isolierenden Teilchen brauchen nicht unbedingt von dem Typ zu sein, bei dem eine Überzugsschicht aus einem Kunstharz o. dgl. auf die Oberfläche magnetischer Teilchen aufgetragen ist, sondern können auch von dem Typ sein, bei dem magneti­ sche Teilchen in einem Kunstharz dispergiert sind.The specific resistance is determined as follows:
After the particles have been introduced into a vessel with a cross-sectional area of 0.50 cm² and sealed by tapping, the particles thus compacted are subjected to a load of 1 kg / cm². A voltage that creates an electric field of 1000 V / cm between the charge and a bottom electrode is applied, and the current measured is read as the specific resistance. The insulating particles need not necessarily be of the type in which a coating layer made of a synthetic resin or the like is applied to the surface of magnetic particles, but may also be of the type in which magnetic particles are dispersed in a synthetic resin.

Die beschriebenen Trägerteilchen werden auf dieselbe Weise wie die herkömmlichen Trägerteilchen hergestellt; zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren werden sie in an sich bekannter Weise nach ihrer mittleren Teilchengröße klassiert.The carrier particles described are on the same How the conventional carrier particles are made; for use in the method according to the invention them in a manner known per se according to their mean Particle size classified.

Die herkömmlichen nicht-magnetischen oder magnetischen Tonerteilchen können beim erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls verwendet werden, nachdem ihre mittlere Teil­ chengröße mittels an sich bekannter Klassiereinrichtun­ gen entsprechend eingestellt worden ist. Vorzugsweise werden magnetische Tonerteilchen des Typs verwendet, bei dem die Tonerteilchen feine magnetische Teilchen enthalten. Vorzugsweise beträgt dabei die Menge an fei­ nen magnetischen Teilchen bis zu 30 Gew.-%. Wenn die Tonerteilchen magnetische Teilchen enthalten, werden sie durch die Magnetkraft des im Entwickler-Übertragungs­ trägers 2 angeordneten Magneten beeinflußt, so daß die einen gleichmäßigen Flor bildende Eigenschaft der Magnetbürste weiter verbessert und eine Bildver­ schleierung verhindert wird und ein Verstreuen bzw. Umherfliegen der Tonerteilchen kaum auftreten kann. Wenn die Menge der in den Tonerteilchen enthaltenen magnetischen Substanz zu groß wird, wird jedoch die Magnetkraft zwischen dieser Substanz und den Träger­ teilchen zu groß, um eine ausreichende Entwicklungs­ dichte erzielen zu können. Außerdem treten die feinen Magnetteilchen an der Oberfläche der Tonerteilchen auf und rufen dabei das Problem hervor, daß die Steuerung der Reibungsaufladung schwierig ist und die Tonerteil­ chen beschädigt werden oder sich zwischen den Träger­ teilchen zusammenklumpen können.The conventional non-magnetic or magnetic toner particles can also be used in the method according to the invention after their average particle size has been set accordingly by means of classifying devices known per se. Magnetic toner particles of the type in which the toner particles contain fine magnetic particles are preferably used. The amount of fine magnetic particles is preferably up to 30% by weight. If the toner particles contain magnetic particles, they are influenced by the magnetic force of the magnet arranged in the developer-transfer carrier 2 , so that the uniform pile-forming property of the magnetic brush is further improved and an image fogging is prevented and scattering or flying around of the toner particles hardly can occur. If the amount of the magnetic substance contained in the toner particles becomes too large, however, the magnetic force between this substance and the carrier particles becomes too large to be able to achieve a sufficient development density. In addition, the fine magnetic particles appear on the surface of the toner particles, causing a problem that the control of the frictional charge is difficult and the toner particles can be damaged or particles can clump between the carrier.

Die Tonerteilchen der beschriebenen Art können nach be­ kannten Herstellungsverfahren hergestellt werden, wofür das Harz bzw. Kunstharz und feine magnetische Teilchen, wie in Verbindung mit den Trägerteilchen beschrieben, verwendet und Anfärbe- bzw. Farbstoffkomponenten, wie Kohlenstoff bzw. Ruß, und ein Ladungssteuermittel, so­ fern erforderlich, hinzugefügt werden.The toner particles of the type described can be after Known manufacturing processes for what the resin or synthetic resin and fine magnetic particles, as described in connection with the carrier particles, used and staining or dye components, such as Carbon or soot, and a charge control agent, see above remote required to be added.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Entwickler wird durch Vermischen der erwähnten Träger- und Tonerteilchen im selben Mengenverhältnis wie beim bisherigen Zweikomponen­ tenentwickler zubereitet. Zusätzlich werden erforderli­ chenfalls ein Fluidisierungsmittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit und Gleiteigenschaften der Teilchen, ein Reinigungsmittel für die Oberfläche des Bildträgers usw. zugemischt. Beispiele für Fluidisierungsmittel sind kolloidales Siliziumoxid, Silikonfirnis, Metallseife, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel usw. Beispiele für das Reinigungsmittel sind Surfaktanten bzw. ober­ flächenaktive Mittel, wie Metallsalze von Fettsäuren, mit organischen Gruppen substituiertes Silikon, Fluor und dergleichen.The developer to be used according to the invention is characterized by Mixing of the carrier and toner particles mentioned in the same quantity ratio as the previous two-component prepared by developers. In addition, necessary chenfalls a fluidizing agent to improve the Flowability and sliding properties of the particles Detergent for the surface of the image carrier, etc.  added. Examples of fluidizing agents are colloidal silicon oxide, silicone varnish, metal soap, non-ionic surfactants, etc. Examples for the cleaning agent are surfactants or upper surface-active agents, such as metal salts of fatty acids, silicone substituted with organic groups, fluorine and the same.

Unter Verwendung des Entwicklers D und der beschriebenen Entwicklungsbedingungen wird dann die Entwicklung in den beiden folgenden Fällen durchgeführt. Im ersten Fall be­ steht der an den aufgeladenen Bereich des Bildträgers 1 angelagerte Entwickler D ausschließlich aus den Toner­ teilchen; im zweiten Teil werden sowohl Toner- als auch Trägerteilchen zur Bildung eines sichtbaren Bilds an den Bildträger 1 angelagert. In beiden Fällen kann bei zweckmäßiger Wahl der Bedingungen das angestrebte Er­ gebnis erzielt werden.Using developer D and the development conditions described, development is then carried out in the following two cases. In the first case, the developer D attached to the charged area of the image carrier 1 consists exclusively of the toner particles; in the second part, both toner and carrier particles are attached to the image carrier 1 to form a visible image. In both cases, the desired result can be achieved if the conditions are selected appropriately.

• 1. Zur Durchführung der Entwicklung mit ausschließlich Tonerteilchen müssen die Trägerteilchen auf der Mantel­ fläche des Entwickler-Übertragungsträgers 2 verbleiben und dürfen nur die Tonerteilchen zwischen Bildträger 1 und Übertragungsträger 2 oszillieren bzw. schwingen. Da­ mit die Tonerteilchen die Anziehungskräfte, wie die Coulombsche Kraft mit den Trägerteilchen und die van der Waalsche Kraft, überwinden und sich von den Träger­ teilchen trennen können, sind ein starkes schwingendes elektrisches Feld und eine hohe Ladungsmenge der Toner­ teilchen in Verbindung mit einer hohen Zurückhaltekraft der Magnetrolle 2b erforderlich, um eine Schwingung der Trägerteilchen zu verhindern. Um die Trägerteilchen an einem Schwingen zusammen mit den Tonerteilchen zu hin­ dern, ist vorzugsweise die Teilchengröße der Trägerteil­ chen größer als diejenige der Tonerteilchen, ist die auf die Trägerteilchen wirkende magnetische Restriktions­ kraft größer als die diese Teilchen zum Bildträger übertragende elektrostatische Kraft und ist die La­ dungsmenge der Tonerteilchen größer als 1-3 µC/g (vorzugsweise 3-300 µC/g). Eine große Ladungsmenge ist insbesondere dann nötig, wenn die Teilchengröße klein ist.1. To carry out the development with only toner particles, the carrier particles must remain on the outer surface of the developer transfer carrier 2 and may only oscillate or oscillate the toner particles between the image carrier 1 and the transfer carrier 2 . Because the toner particles can overcome the attractive forces such as the Coulomb force with the carrier particles and the van der Waal force and separate from the carrier particles, a strong vibrating electric field and a high charge quantity of the toner particles are combined with a high retention force the magnetic roller 2 b required to prevent vibration of the carrier particles. In order to prevent the carrier particles from vibrating together with the toner particles, the particle size of the carrier particles is preferably larger than that of the toner particles, the magnetic restriction force acting on the carrier particles is larger than the electrostatic force transmitting these particles to the image carrier and is the La amount of toner particles greater than 1-3 µC / g (preferably 3-300 µC / g). A large amount of charge is particularly necessary when the particle size is small.

Das Verfahren zur Erzeugung des sichtbaren Bilds auf dem Bildträger 1 ausschließlich mittels der Toner­ teilchen bietet den Vorteil, daß die Oberfläche des Bildträgers 1 durch die Trägerteilchen nicht beschädigt wird und das sichtbare Bild auf dem Bildträger 1 doppelt erzeugt werden kann, auf dem bereits ein sichtbares Bild erzeugt worden ist.The method for producing the visible image on the image carrier 1 exclusively by means of the toner particles offers the advantage that the surface of the image carrier 1 is not damaged by the carrier particles and the visible image can be produced twice on the image carrier 1 on which a visible one is already present Image has been generated.

• 2. Wenn auf dem Bildträger 1 mittels sowohl der Toner­ als auch der Trägerteilchen ein sichtbares Bild erzeugt wird, ist es nicht nötig, daß die Tonerteilchen die An­ ziehungskraft mit den bzw. an die Trägerteilchen über­ winden und sich von diesen trennen. Aus diesem Grund sind die an Toner- und Trägerteilchen zu stellenden An­ forderungen nicht so streng. Da die Trägerteilchen durch ein schwingendes elektrisches Feld zwischen Bildträger 1 und Übertragungsträger 2 in Schwingung versetzt werden können, kann ihre Teilchengröße kleiner sein als die der Tonerteilchen; demzufolge kann die auf die Toner­ teilchen wirkende magnetische Restriktions- bzw. Zu­ rückhaltekraft schwach sein, und die Ladungsmenge der Tonerteilchen kann klein sein. In diesem Fall können Träger- und Tonerteilchen verwendet werden, die kleinere Teilchengrößen als die für den unter 1. beschriebenen Fall verwendeten Teilchen besitzen. Bei einer Entwick­ lung mit nur den Tonerteilchen läßt sich ein sichtbares Bild hoher Güte nicht ohne weiteres erzielen, wenn die Teilchengröße der Trägerteilchen unter 10 µm und die­ jenige der Tonerteilchen unter 5 µm liegt. Bei Ent­ wicklung mit sowohl den Toner- als auch den Trägerteil­ chen kann mit einer mittleren Teilchengröße der Träger­ teilchen von etwa 5 µm und der Tonerteilchen von etwa 1 µm ein Bild hoher Güte erzeugt werden. Da die Toner­ teilchen in Schwingung versetzt werden, kann auch ihr Zusammenhaften oder -klumpen verhindert werden.2. If a visible image is generated on the image carrier 1 by means of both the toner and the carrier particles, it is not necessary that the toner particles overcome the attraction force with or on the carrier particles and separate from them. For this reason, the requirements for toner and carrier particles are not so strict. Since the carrier particles can be caused to vibrate by an oscillating electric field between the image carrier 1 and the transfer carrier 2 , their particle size can be smaller than that of the toner particles; consequently, the magnetic restriction force acting on the toner particles may be weak and the amount of charge of the toner particles may be small. In this case, carrier and toner particles can be used which have smaller particle sizes than the particles used for the case described in 1. When developing with only the toner particles, a high quality visible image cannot be easily obtained if the particle size of the carrier particles is less than 10 µm and that of the toner particles is less than 5 µm. When developed with both the toner and the carrier particles, a high quality image of the carrier particles of about 5 µm and the toner particles of about 1 µm can be produced. Since the toner particles are vibrated, their sticking or clumping can also be prevented.

Eine wirksame Maßnahme besteht zusätzlich auch darin, ein Magnetfeld auf die Schwingzone des Entwicklers ein­ wirken zu lassen und dieses Magnetfeld entweder zeit­ abhängig oder räumlich zu ändern.An effective measure also consists in a magnetic field on the vibrating zone of the developer let it work and this magnetic field either time dependent or changing spatially.

Im folgenden sind die Ergebnisse von unter den vorstehend beschriebenen Entwicklungsbedingungen durchgeführten Versuchen erläutert.The following are the results of those below described development conditions carried out Try explained.

Versuch ATrial A

Als Trägerteilchen wurden sphärische Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 20 µm, einer Magne­ tisierung von 50 emu/g und eines spezifischen Wider­ stands von 10¹⁰Ω-cm verwendet; als Tonerteilchen wur­ den nicht-magnetische Teilchen verwendet, die aus 100 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Styrol-Acryl­ harzes, 10 Gew.-Teilen Ruß und 5 Gew.-Teilen (des Farbstoffs) Nigrosine bestanden und eine mittlere Teilchengröße von 10 µm besaßen. Unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erfolgte die Entwicklung unter den Bedingungen, daß das Mengenverhältnis der Toner­ teilchen zu den Trägerteilchen in dem im Entwickler­ behälter 6 befindlichen Entwickler D 10 Gew.-% be­ trug. Spherical ferrite particles with an average particle size of 20 μm, a magnetization of 50 emu / g and a specific resistance of 10¹⁰Ω-cm were used as carrier particles; the non-magnetic particles were used as the toner particles, which consisted of 100 parts by weight of a commercially available styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight (of the dye) of nigrosine and had an average particle size of 10 μm . Using the device according to FIG. 1, the development was carried out under the conditions that the quantitative ratio of the toner particles to the carrier particles in the developer container 6 in the developer 6 was 10% by weight.

Der Bildträger 1 bestand aus einem lichtempfindlichen CdS-Element, das mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s umlief. Das höchste Potential des auf dem Bildträger 1 erzeugten Ladungsbilds betrug -500 V. Der Durchmesser der Hülse 2a betrug 30 mm, ihre Drehzahl 100/min. Die Magnetrolle 2b besaß eine Magnetflußdichte der N- und S-Pole von 500 Gauss bei einer Drehzahl von 1000/min. Die Dicke der Entwicklerschicht an der Ent­ wicklungseinheit oder -zone betrug 0,2 mm; der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 war auf 0,3 mm bzw. 300 µm eingestellt. Die an die Hülse 2a anzulegende Vorspannung enthielt eine Gleichspannungskomponente von -250 V und eine Wechselspannungskomponente von 1,5 kHz, 400 V.The image carrier 1 consisted of a light-sensitive CdS element, which ran at a peripheral speed of 180 mm / s. The highest potential of the charge image generated on the image carrier 1 was -500 V. The diameter of the sleeve 2 a was 30 mm, its speed 100 / min. The magnetic roller 2 b had a magnetic flux density of the N and S poles of 500 Gauss at a speed of 1000 / min. The thickness of the developer layer at the development unit or zone was 0.2 mm; the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was set to 0.3 mm or 300 μm. Applied to the sleeve 2 to be applied a bias voltage containing a DC component of -250 V and an AC voltage component of 1.5 kHz, 400 V.

Nach der Entwicklung wurde das Bild auf Normalpapier übertragen und durch Hindurchleiten des Papierblatts durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung mit einer Ober­ flächentemperatur von 140°C fixiert. Das auf dem Auf­ zeichnungs- oder Kopierpapier erzeugte Bild war klar bzw. scharf, besaß eine außerordentlich hohe Dichte und zeigte weder Kanteneffekt noch Verschleierung. Auch nach der Herstellung von 50 000 Kopien blieben die Kopiebilder bis zum Schluß gleichbleibend einwandfrei. Zu Vergleichs­ zwecken wurde eine Vervielfältigung unter denselben Be­ dingungen, wie oben beschrieben, jedoch mit dem Unter­ schied durchgeführt, daß an die Hülse 2a eine nur aus der Gleichspannungskomponente bestehende Vorspannung angelegt wurde. In diesem Fall wurde ein unscharfes Ko­ piebild geringer Dichte erhalten. Ebenso wurde ein Ver­ such unter denselben Bedingungen mit dem Unterschied durchgeführt, daß der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 auf 3,0 mm (3000 µm) und die Dicke der Entwicklerschicht auf der Entwicklungseinheit auf 0,7 mm geändert wurden. Die in diesem Fall erhaltenen Kopie­ bilder zeigten Kanteneffekt und geringe Dichte.After development, the image was transferred to plain paper and fixed by passing the paper sheet through a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. The image produced on the recording or copy paper was clear or sharp, had an extremely high density and showed neither edge effect nor blurring. Even after 50,000 copies had been made, the copy images remained in perfect condition until the end. For comparison purposes, a duplication was carried out under the same conditions as described above, but with the difference that a bias consisting only of the DC component was applied to the sleeve 2 a. In this case, an out of focus low density Ko image was obtained. Similarly, a search Ver was carried out under the same conditions with the exception that the distance between the sleeve 2 and a image carrier 1 to 3.0 mm (3000 microns) and the thickness of the developer layer were changed mm on the developing unit to 0.7. The copy images obtained in this case showed edge effect and low density.

Versuch BAttempt B

Als Trägerteilchen wurden isolierende sphärische Ferrit­ teilchen einer mittleren Teilchengröße von 15 µm, einer Magnetisierung von 70 emu/g und eines spezifischen Wi­ derstands von mindestens 10¹⁴Ω-cm, mit einem Kunstharz beschichtet, verwendet. Als Tonerteilchen dienten nicht-magnetische Teilchen einer mittleren Teilchen­ größe von 5 µm. Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 2 unter der Bedingung, daß bei dem im Entwicklerbehälter 6 befindlichen Entwickler D das Verhältnis von Tonerteilchen zu Trägerteilchen 5 Gew.-% betrug.Insulating spherical ferrite particles with an average particle size of 15 μm, a magnetization of 70 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm, coated with a synthetic resin, were used as carrier particles. Non-magnetic particles with an average particle size of 5 μm were used as toner particles. The development was carried out by means of the device according to FIG. 2 under the condition that the ratio of toner particles to carrier particles in the developer container 6 was 5% by weight.

In diesem Fall wurden am Bildträger 1 dieselben Be­ dingungen wie im Fall des Versuchs A aufrechterhalten. Die einen Durchmesser von 30 mm besitzende Hülse (Zylinder) 2a wurde mit einer Drehzahl von 150/min an­ getrieben. Die Magnetflußdichte des der Entwicklungs­ einheit oder -zone A gegenüberstehenden Magnetpols der Magnetrolle 2b betrug 1200 Gauss. Die Entwicklerschicht im Entwicklungsbereich war 0,3 mm dick. Der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 betrug 0,4 mm (400 µm). Die der Hülse 2a aufgeprägte Vorspannung be­ stand aus einer Gleichspannungskomponente von -100 V und einer Wechselspannungskomponente von 3 kHz, 1200 V.In this case, the same conditions as in the case of experiment A were maintained on image carrier 1 . The sleeve (cylinder) 2 a with a diameter of 30 mm was driven at a speed of 150 / min. The magnetic flux density of the development unit or zone A opposite magnetic pole of the magnetic roller 2 b was 1200 Gauss. The developer layer in the development area was 0.3 mm thick. The distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was 0.4 mm (400 μm). The bias 2 a impressed on the sleeve consisted of a DC component of -100 V and an AC component of 3 kHz, 1200 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das Bild auf Normalpapier übertragen und durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächen­ temperatur von 140°C geleitet. Das erhaltene Bild war äußerst klar bzw. scharf, besaß eine hohe Dichte und zeigte weder Kanteneffekt noch Verschleierung. Auch nach der Herstellung von 50 000 Kopien erwies sich die Bild­ güte bis zum Schluß als gleichbleibend einwandfrei.After development under the specified conditions the image was transferred to plain paper and through a heat roller fixing device of a surface temperature of 140 ° C. The picture obtained was extremely clear or sharp, had a high density and showed neither edge effect nor blurring. Even after  The picture turned out to be the production of 50,000 copies goodness to the end as consistently flawless.

Unter denselben Bedingungen wurde ein Vervielfältigungs­ vorgang mit dem Unterschied durchgeführt, daß die der Hülse 2a aufgeprägte Vorspannung ausschließlich aus der Gleichspannungskomponente bestand. Die dabei er­ haltenen Kopiebilder erwiesen sich bezüglich Dichte und Klarheit oder Schärfe als unzufriedenstellend.A duplication process was carried out under the same conditions, with the difference that the bias 2 a impressed on the sleeve consisted exclusively of the DC component. The copy images he received were unsatisfactory in terms of density and clarity or sharpness.

Weiterhin wurden auf die beschriebene Weise, jedoch mit dem Unterschied, daß der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 auf 3,0 mm (3000 µm) und die Dicke der Entwicklerschicht an der Entwicklungseinheit auf 0,7 mm geändert wurden, weitere Kopien hergestellt. Die in diesem Fall erhaltenen Kopiebilder zeigten bei geringer Dichte einen Kanteneffekt.Furthermore, additional copies were in the described manner, but with the difference that the distance between the sleeve 2 and a image carrier 1 to 3.0 mm (3000 microns) and the thickness of the developer layer on the developing unit to 0.7 mm have been changed, prepared . The copy images obtained in this case showed an edge effect at low density.

Versuch CAttempt C

In Harz bzw. Kunstharz dispergierte Trägerteilchen, her­ gestellt durch Dispergieren von 50 Gew.-% feiner Ferrit­ teilchen in einem Harz bzw. Kunstharz, mit einer mitt­ leren Teilchengröße von 10 µm, einer Magnetisierung von 30 emu/g und einem spezifischen Widerstand von minde­ stens 10¹⁴Ω-cm wurden als Trägerteilchen verwendet. Magnetische Teilchen aus 100 Gew.-Teilen eines handels­ üblichen Styrol-Acrylharzes, 10 Gew.-Teilen Ruß, 3 Gew.-Teilen Nigrosine und 5 Gew.-Teilen feiner Ferritteilchen (mittlere Teilchengröße 3 µm) wurden als Tonerteilchen verwendet. Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 1 unter der Bedingung, daß bei dem im Behälter 6 befindlichen Entwickler D das Verhältnis der Tonerteilchen zu den Trägerteilchen 10 Gew.-% betrug. Carrier particles dispersed in resin or synthetic resin, produced by dispersing 50% by weight of fine ferrite particles in a resin or synthetic resin, with an average particle size of 10 μm, a magnetization of 30 emu / g and a specific resistance of at least at least 10¹⁴Ω-cm were used as carrier particles. Magnetic particles of 100 parts by weight of a commercially available styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of carbon black, 3 parts by weight of nigrosine and 5 parts by weight of fine ferrite particles (average particle size 3 μm) were used as toner particles. The development was carried out by means of the device according to FIG. 1 under the condition that the ratio of the toner particles to the carrier particles in the developer D in the container 6 was 10% by weight.

In diesem Fall bestand der Bildträger 1 aus einem lichtempfindlichen CdS-Element, und seine Umfangsge­ schwindigkeit betrug 180 mm/s. Das höchste Potential des auf dem Bildträger 1 erzeugten Ladungsbilds betrug -500 V. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde mit 100/min angetrieben. Die Magnetfluß­ dichte der N- und S-Pole der Magnetrolle 2b, die sich mit 1000/min drehte, betrug 500 Gauss. Die Entwickler­ schicht an der Entwicklungseinheit war 0,2 mm dick. Der Abstand zwischen der Hülse 2a und dem Bildträger 1 betrug 0,3 mm (300 µm). Die der Hülse 2a aufgeprägte Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -250 V und einer Wechselspannungskomponente von 1,5 kHz, 400 V.In this case, the image carrier 1 was made of a photosensitive CdS element, and its peripheral speed was 180 mm / s. The highest potential of the charge image generated on the image carrier 1 was -500 V. The sleeve 2 a having an outer diameter of 30 mm was driven at 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles of the magnetic roller 2 b, which rotated at 1000 rpm, was 500 Gauss. The developer layer on the developing unit was 0.2 mm thick. The distance between the sleeve 2 a and the image carrier 1 was 0.3 mm (300 microns). The bias voltage impressed on the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -250 V and an alternating voltage component of 1.5 kHz, 400 V.

Nach der unter den angegebenen Bedingungen durchgeführ­ ten Entwicklung wurde das (Toner-)Bild auf Normalpapier übertragen, und das Papierblatt (mit dem Tonerbild) wurde durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C geführt. Das dabei erhaltene Kopiebild war außerordentlich klar bzw. scharf und besaß eine hohe Dichte ohne Kanteneffekt und Ver­ schleierung. Auch nach Herstellung von 50 000 Kopien blieben die Ergebnisse praktisch unverändert.After carried out under the specified conditions th development was the (toner) image on plain paper transferred, and the paper sheet (with the toner image) was made by a heat roller fixing device Surface temperature of 140 ° C led. That included copy image obtained was extremely clear or sharp and had a high density without edge effect and ver veil. Even after making 50,000 copies the results remained practically unchanged.

Andererseits erfolgte eine Kopienherstellung mit der Abwandlung, daß die der Hülse 2a aufgeprägte Vorspannung lediglich aus der Gleichspannungskomponente bestand. Die dabei erhaltenen Kopiebilder waren unscharf und be­ saßen niedrige Dichte. Der Versuch wurde auch unter den angegebenen Bedingungen durchgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 auf 3,0 mm und die Dicke der Entwickler­ schicht an der Entwicklungseinheit auf 0,7 mm geändert wurden. In diesem Fall zeigten die erhaltenen Kopiebil­ der, die niedrige Dichte besaßen, einen Kanteneffekt.On the other hand, a copy was made with the modification that the preload impressed on the sleeve 2 a consisted only of the direct voltage component. The copy images obtained were out of focus and had low density. The experiment was also carried out under the specified conditions, with the difference that the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 to 3.0 mm and the thickness of the developer layer on the development unit were changed to 0.7 mm. In this case, the copied images obtained which had low density showed an edge effect.

Versuch DAttempt D

Die Trägerteilchen bestanden aus isolierenden sphäri­ schen Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 4 µm, einer Magnetisierung von 70 emu/g und einem spezi­ fischen Widerstand von 10¹⁴Ω-cm. Als Tonerteilchen wurden nicht-magnetische Teilchen einer mittleren Teil­ chengröße von 5 µm verwendet. Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 3, wobei beim Ent­ wickler D im Behälter 6 ein Verhältnis von Tonerteilchen zu Trägerteilchen von 5 Gew.-% aufrechterhalten wurde.The carrier particles consisted of insulating spherical ferrite particles with an average particle size of 4 μm, a magnetization of 70 emu / g and a speci fi c resistance of 10¹⁴Ω-cm. Non-magnetic particles with an average particle size of 5 μm were used as the toner particles. The development was carried out by means of the device according to FIG. 3, with a ratio of toner particles to carrier particles of 5% by weight being maintained in developer 6 in container 6 .

In diesem Fall wurde derselbe Bildträger 1 wie in Ver­ such A verwendet. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde jedoch mit 150/min angetrie­ ben. Die Magnetflußdichte des dem Entwicklungsbereich A gegenüberstehenden Pols der Magnetrolle 2b betrug 1200 Gauss, während die Dichte zwischen den Polen 800 Gauss betrug. Die Entwicklerschicht im Entwick­ lungsbereich war 0,3 mm dick, der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 betrug 0,4 mm. Die an die Hülse 2a angelegte Vorspannung bestand aus einer Gleich­ spannungskomponente von -100 V und einer Wechselspan­ nungskomponente von 3 kHz, 1200 V.In this case, the same image carrier 1 as used in Ver A was used. The sleeve 2 a with an outer diameter of 30 mm was however driven at 150 / min. The magnetic flux density of the developing area A opposing pole of the magnet roller 2 b was 1200 Gauss, while the density was 800 Gauss between the poles. The developer layer in the development area was 0.3 mm thick, the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was 0.4 mm. The bias voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -100 V and an alternating voltage component of 3 kHz, 1200 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das Bild auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C hindurchgeleitet. Das auf dem Kopierpapier erhaltene Kopiebild war außer­ ordentlich klar bzw. scharf und besaß eine hohe Dichte ohne Kanteneffekt und Verschleierung. Auch nach Herstel­ lung von 50 000 Kopien blieben die Ergebnisse unver­ ändert. After development under the specified conditions the image was transferred to plain paper and then for fixing by a heating roller fixing device passed through a surface temperature of 140 ° C. The copy image obtained on the copy paper was not neatly clear or sharp and had a high density without edge effect and blurring. Even after Herstel After 50,000 copies, the results remained unchanged changes.  

Wenn an die Hülse 2a als Vorspannung nur die Gleich­ spannungskomponente angelegt wurde, zeigten die erhal­ tenen Kopiebilder eine geringfügig geringere Dichte und Klarheit bzw. Schärfe als im oben angegebenen Fall.If only the DC voltage component was applied to the sleeve 2 a as a bias, the copy images obtained showed a slightly lower density and clarity or sharpness than in the case indicated above.

Zu Vergleichszwecken wurden der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 auf 3,0 mm und die Dicke der Ent­ wicklerschicht an der Entwicklungseinheit auf 0,7 mm geändert. Die in diesem Fall erhaltenen Kopiebilder zeigten Kanteneffekt bei geringer Dichte.For comparison purposes, the distance between the sleeve 2 and have a image carrier 1 to 3.0 mm and the thickness of the wick Ent Lersch becomes close to the developing unit to 0.7 mm changed. The copy images obtained in this case showed edge effect at low density.

Darüber hinaus war bei den Versuchen A und B keine Schwingung der Trägerteilchen zu beobachten. Es kann daher angenommen werden, daß die Trägerteilchen unter den bei diesen Versuchen angewandten Bedingungen prak­ tisch nicht schwingen.In addition, tests A and B had none Observe vibration of the carrier particles. It can therefore, it is believed that the carrier particles under the conditions used in these experiments are practical do not swing the table.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in graphischer Darstellung je­ weils die Beziehung zwischen der Frequenz und der Größe der Wechselspannung zur Erzeugung des schwingen­ den elektrischen Felds unter den Bedingungen, die bei den Versuchen A und B zufriedenstellende Ergebnisse lieferten. Dabei geben die querschraffierten Abschnitte den Bereich an, in welchem eine Bildverschleierung zu beobachten war, während die längsschraffierten Abschnitte den Bereich angeben, in welchem ein dielektrischer Durch­ schlag oder Durchbruch erfolgte. Die diagonal schraffier­ ten Abschnitte stehen für den Bereich, in welchem sich die Bildqualität verringerte; die unschraffierten Ab­ schnitte zeigen den Bereich, in welchem sich ein sicht­ bares Bild hoher Güte erzielen läßt. Die gepunkteten Abschnitte stehen für einen Niederfrequenzbereich, in welchem eine ungleichmäßige Entwicklung zu beobachten war. FIGS. 4 and 5 show in graphical representation depending weils the relationship between the frequency and the magnitude of the alternating voltage for generating the swing the electric field under the conditions provided the satisfactory in the experiments A and B results. The cross-hatched sections indicate the area in which image blurring was observed, while the longitudinally hatched sections indicate the area in which a dielectric breakdown or breakdown occurred. The diagonally hatched sections represent the area in which the image quality decreased; the unshaded sections show the area in which a visible image of high quality can be achieved. The dotted sections represent a low-frequency range in which an uneven development was observed.

Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen jeweils die Beziehung zwischen der Spannung und der Frequenz des Wechsel­ stroms zur Erzeugung des schwingenden elektrischen Felds unter den Bedingungen, die bei den Versuchen C und D zufriedenstellende Ergebnisse lieferten. Wie sich aus diesen graphischen Darstellungen ergibt, sind die Ergebnisse gemäß Versuch C und D denen bei den Ver­ suchen A und B analog. FIGS. 6 and 7 each illustrate the relationship between the voltage and the frequency of the alternating current for generating the oscillating electric field under the conditions provided the satisfactory in the experiments C and D results. As can be seen from these graphic representations, the results according to experiments C and D are analogous to those in experiments A and B.

Bei den Versuchen C und D wurde festgestellt, daß die Schwingung der Trägerteilchen im oberen Abschnitt inner­ halb des durch die gestrichelten Linien angegebenen nutzbaren Bereichs, nicht aber im unteren Abschnitt dieses nutzbaren Bereichs auftrat. Innerhalb des nutz­ baren oder effektiven Bereichs wurden im Abschnitt ober­ halb der gestrichelten Linien Kopiebilder erhalten, die ausgezeichnete Dichte, Tonabstufung und Auflösung be­ saßen. Die Wellenform der erfindungsgemäß verwendeten Wechselspannungskomponente braucht nicht nur einer Sinuswelle zu entsprechen, sondern kann auch eine Rechteck- bzw. Sägezahn- oder Dreieckswelle sein. So­ lange der Toner des Zweikomponentenentwicklers magne­ tisch ist, lassen sich unter den angegebenen Entwick­ lungsbedingungen auch magnetische Latentbilder in sicht­ bare Bilder überführen.In experiments C and D it was found that the Vibration of the carrier particles in the upper section inside half of that indicated by the dashed lines usable area, but not in the lower section of this usable area occurred. Within the usable The effective or effective range was described in the section above half of the dashed lines get copy images that excellent density, tonal gradation and resolution sat. The waveform of those used in the present invention AC component does not only need one To match sine wave, but can also be a Rectangular or sawtooth or triangular wave. Like this long the toner of the two-component developer magne is table, can be among the specified developments magnetic latent images in sight transfer clear images.

Beim bisherigen Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren lassen sich dagegen Aufzeichnungs- bzw. Kopiebilder hoher Güte nicht erzielen, weil die Teilchengröße der Toner- und Trägerteilchen bei Verwendung eines Zwei­ komponentenentwicklers nicht verringert werden kann.With the previous magnetic brush development process can be recorded or copied images high quality because the particle size of the Toner and carrier particles when using a two component developer can not be reduced.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen bzw. Ladungsbilds werden Tonerteilchen einer mittleren Teilchengröße von 1-20 µm und Träger­ teilchen einer mittleren Teilchengröße von 5-50 µm un­ ter Einwirkung einer Schwingung auf diese Teilchen verwendet, wobei sich in diesem Fall eine Auf­ zeichnung zufriedenstellender Bilddichte, Tonabstufung und Auflösung erzielen läßt.In the inventive method for developing a  electrostatic or charge image become toner particles an average particle size of 1-20 microns and carrier particles an average particle size of 5-50 microns un the action of a vibration on it Particle used, in which case an Auf drawing of satisfactory image density, tonal gradation and achieve resolution.

Da der Entwickler aus zwei (oder mehr) Komponenten be­ steht, kann die Ladung des Toners besser stabilisiert werden, während ein Zusammenklumpen des Toners nicht so leicht auftritt wie beim Einkomponentenentwickler.Since the developer consists of two (or more) components stands, the charge of the toner can be stabilized better not while clumping the toner together easily occurs as with the one-component developer.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden sphärische magnetische Teilchen als magnetische Trägerteilchen des Zweikomponentenentwicklers verwendet und die Entwicklung im schwingenden elektrischen Feld ausgeführt. In diesem Fall lassen sich magnetische Trägerteilchen sowie Tonerteilchen in Form eines feinen Pulvers ohne Schwierigkeiten einsetzen. Der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Träger des Entwicklers entspricht vorzugsweise den im folgenden angegebenen zweckmäßigen Bedingungen.According to another embodiment of the invention are spherical magnetic particles as magnetic Carrier particles used by the two-component developer and the development in the vibrating electric field executed. In this case, magnetic Carrier particles as well as toner particles in the form of a fine Use powder without difficulty. The one at this Embodiment used carrier of the developer preferably corresponds to those given below appropriate conditions.

Wenn die magnetischen Trägerteilchen sphärisch bzw. kugelförmig sind, lassen sich die Umwälz- bzw. Rühr­ fähigkeit von Toner und Träger sowie die Übertragbar­ keit des Entwicklers verbessern, so daß ein Zusammen­ klumpen der Tonerteilchen miteinander und der Tonerteilchen mit den Trägerteilchen verhindert werden kann. Falls dabei jedoch die magnetischen Träger­ teilchen eine große mittlere Teilchengröße besitzen, treten die folgenden Probleme auf:If the magnetic carrier particles are spherical or are spherical, the circulation or stirring Ability of toner and carrier as well as the transferable speed of the developer improve, so that together clump the toner particles together and prevents the toner particles with the carrier particles can be. If, however, the magnetic carrier particles have a large average particle size, you experience the following problems:

• 1. Da der Flor der auf dem Entwickler-Übertra­ gungsträger erzeugten Magnetbürste grob ist, können sich Ungleichmäßigkeiten im Tonerbild ergeben, auch wenn das Ladungsbild entwickelt wird, während die Teilchen durch das elektrische Feld in Schwingung versetzt werden.1. Because the pile on the developer transfer  Magnetic brush generated is rough, can there are non-uniformities in the toner image, too if the charge pattern is developed while the Particles vibrate through the electric field be transferred.
• 2. Da die Tonerdichte im Flor abnimmt, läßt sich eine Entwicklung mit hoher Dichte (des Kopiebilds) nicht erreichen.2. As the toner density in the pile decreases, one can High density development (of the copy image) is not to reach.

Das erstgenannte Problem kann durch Verkleinerung der mittleren Teilchengröße der Trägerteilchen ausgeschal­ tet werden. Wie Versuche gezeigt haben, ergibt sich diese Wirkung ab einer mittleren Teilchengröße von unter 50 µm. Insbesondere bei einer mittleren Teilchengröße von unter 30 µm zeigt es sich, daß das erstgenannte Problem praktisch nicht mehr auftritt. Das zweitgenannte Problem kann ebenfalls durch Verkleinerung der mittleren Teilchengröße des magnetischen Trägers gelöst werden. In diesem Fall ist die Tonerdichte im Flor hoch, und die Entwicklung kann mit hoher Dichte realisiert werden. Falls jedoch die Trägerteilchen zu fein sind, ergeben sich die Probleme, daßThe first problem can be solved by reducing the average particle size of the carrier particles be tested. As experiments have shown, it follows this effect from an average particle size of below 50 µm. Especially with a medium particle size of less than 30 µm, it turns out that the former Problem practically no longer occurs. The second named Problem can also be reduced by reducing the mean Particle size of the magnetic carrier can be solved. In this case, the toner density in the pile is high, and the Development can be realized with high density. However, if the carrier particles are too fine, result the problems that

• 3. die Trägerteilchen sich zusammen mit den Tonerteil­ chen an die Oberfläche des Bildträgers anlagern kön­ nen und daß3. the carrier particles together with the toner part Chen can attach to the surface of the image carrier nen and that
• 4. die Tonerteilchen zu einem Verstreuen bzw. Umher­ fliegen neigen.4. scatter the toner particles around tend to fly.

Diese Erscheinungen hängen mit der Intensität des Magnet­ felds, das auf die Trägerteilchen einwirkt, sowie mit der Intensität der Magnetisierung der Trägerteilchen in­ folge des Magnetfelds zusammen. Im allgemeinen beginnen jedoch diese Erscheinungen allmählich aufzutreten, wenn die mittlere Teilchengröße der Trägerteilchen unter 15 µm liegt, während sie bei einer mittleren Teilchengröße von unter 5 µm besonders deutlich werden.These appearances depend on the intensity of the magnet fields that act on the carrier particles, as well as with the intensity of the magnetization of the carrier particles in follow the magnetic field together. Generally start  however, these phenomena occur gradually when the average particle size of the carrier particles is less than 15 μm while it has an average particle size of below 5 µm become particularly clear.

Ein Teil der an die Oberfläche des Bildträgers angela­ gerten Trägerteilchen wird zusammen mit dem Toner auf das Kopierpapier überführt, während der Rest zusammen mit dem Toner durch eine Abstreifklinge, eine Fell­ bürste o. dgl. vom Bildträger abgestreift wird. Die bisherigen Trägerteilchen, die nur aus einer magneti­ schen Substanz bestehen, werfen jedoch die folgenden Probleme auf:Part of the angela on the surface of the picture carrier The carrier particles are deposited together with the toner the copy paper transferred while the rest together with the toner through a scraper blade, a fur brush or the like is stripped from the image carrier. The previous carrier particles, which only consist of a magneti substance, but throw the following Problems on:

• 5. Die auf das Kopierpapier übertragenen Trägerteilchen werden ihrerseits nicht auf dem Kopierpapier fixiert, so daß sie sich von diesem leicht trennen können.5. The carrier particles transferred to the copy paper are in turn not fixed on the copy paper, so that they can easily separate from it.
• 6. Wenn die auf der Oberfläche des Bildträgers ver­ bliebenen Trägerteilchen mittels der Reinigungsvor­ richtung entfernt werden, können sie die aus einem lichtempfindlichen Element bestehende Oberfläche des Bildträgers leicht beschädigen.6. If the ver on the surface of the image carrier remained carrier particles by means of cleaning direction can be removed from one photosensitive element existing surface of the Slightly damage the image carrier.

Die unter 5. und 6. genannten Probleme lassen sich da­ durch lösen, daß den magnetischen Trägerteilchen ein Stoff, z. B. ein Kunstharz, einverleibt wird, der sich auf dem Aufzeichnungs- oder Kopierpapier fixieren läßt. Wenn nämlich die magnetischen Trägerteilchen mit einem auf dem Kopierpapier fixierbaren Stoff beschichtet sind oder der Träger aus einem Material besteht, in welchem das magnetische Pulver dispergiert ist und der auf dem Kopierpapier fixiert werden kann, oder wenn für die magnetischen Trägerteilchen ein thermoplastisches Kunst­ harz verwendet wird, lassen sich die am Kopierpapier an­ haftenden Trägerteilchen durch Wärme- oder Druckeinwir­ kung ebenfalls (auf dem Kopierpapier) fixieren, und sie verursachen keine Beschädigung der Oberfläche des Bild­ trägers, wenn sie von diesem mittels der Reinigungsvor­ richtung entfernt werden. Wenn diese Trägerteilchen eine mittlere Teilchengröße von 5-15 µm besitzen, tritt das unter 3. genannte Problem praktisch nicht auf, auch wenn die Trägerteilchen auf die Oberfläche des Bildträgers und auf das Kopierpapier übertragen wer­ den. Falls dennoch eine Trägeranlagerung (Problem 3) auftreten sollte, kann zweckmäßig ein Rückgewinnungs­ mechanismus vorgesehen werden.The problems mentioned under 5 and 6 can be solved by solving that the magnetic carrier particle Fabric, e.g. B. a synthetic resin is incorporated, the can be fixed on the recording or copy paper. If the magnetic carrier particles with a on the copy paper fixable material are coated or the carrier consists of a material in which the magnetic powder is dispersed and the on the Copy paper can be fixed, or if for that magnetic carrier particles a thermoplastic art resin is used, the can be on the copy paper  adhering carrier particles by heat or pressure also fix (on the copy paper), and them do not cause damage to the surface of the image wearer if they are removed from this by means of the cleaning direction to be removed. If these carrier particles have an average particle size of 5-15 µm, the problem mentioned under 3 practically does not occur on even when the carrier particles hit the surface of the image carrier and transferred to the copy paper the. If nevertheless a carrier attachment (problem 3) Should occur, a recovery can be useful mechanism can be provided.

Aus den obigen Überlegungen ergibt sich, daß die Teil­ chengröße des sphärischen magnetischen Trägers unter 50 µm und vorzugsweise im Bereich von 30-5 µm liegen sollte. Bevorzugt enthalten die sphärischen magneti­ schen Trägerteilchen auch eine Substanz, die sich auf dem Aufzeichnungs- oder Kopierpapier fixieren läßt.From the above considerations it follows that the part size of the spherical magnetic carrier below 50 microns and preferably in the range of 30-5 microns should. The spherical magnets preferably contain carrier particles also a substance that is based on the recording or copy paper can be fixed.

Für diesen Zweck lassen sich herkömmliche magnetische Trägerteilchen verwenden.Conventional magnetic can be used for this purpose Use carrier particles.

Beispiele für geeignete Trägerteilchen sind sphärische Teilchen aus den vorher auf Seite 14 genannten Stoffen sowie sphärische Teilchen, deren Oberflächen mit den auf derselben Seite genannten Kunstharzen usw. be­ schichtet sind, sowie Teilchen, die in an sich bekann­ ten Klassiereinrichtungen bezüglich ihrer mittleren Teilchengröße klassiert worden sind, bzw. Kunstharz­ teilchen mit darin dispergierten oder von einem Fett­ säurewachs sphärisch umschlossenen Feinteilchen.Examples of suitable carrier particles are spherical Particles from the substances previously mentioned on page 14 as well as spherical particles, the surfaces of which correspond to the synthetic resins etc. on the same page are layered, as well as particles that were known in themselves th classifiers with regard to their mean Particle size have been classified, or synthetic resin particles with dispersed therein or from a fat acidic wax spherically enclosed fine particles.

Wenn Trägerteilchen mit einem Kunstharz o. dgl. sphärisch bzw. kugelförmig umhüllt werden, ergeben sich neben der bereits beschriebenen Wirkung die zusätzli­ chen Wirkungen, daß auf dem Entwickler-Übertragungsträ­ ger eine gleichmäßige Entwicklerschicht ausgebildet und eine hohe Vorspannung an den Übertragungsträger angelegt werden kann. In diesem Fall lassen sich insbesondere die folgenden Wirkungen erzielen:If carrier particles are spherical with a synthetic resin or the like or are enveloped spherically, result  in addition to the effect already described, the additional Chen effects that on the developer transfer medium ger formed a uniform developer layer and a high bias is applied to the transmission carrier can be. In this case, the achieve the following effects:

• 1. Die Trägerteilchen lassen sich im allgemeinen leicht magnetisieren und in Richtung der Hauptachse anziehen, doch verlieren sie bei einer sphärischen Gestalt ihre Richtwirkung. Infolgedessen läßt sich eine gleich­ mäßige Entwicklerschicht ausbilden, und das Auftre­ ten eines Bereichs mit örtlich niedrigem Widerstand sowie einer Ungleichförmigkeit der Entwicklerschicht­ dicke kann verhindert werden.1. The carrier particles are generally easy magnetize and tighten in the direction of the main axis, but with a spherical shape they lose theirs Directivity. As a result, one can be the same educate moderate developer layer, and the appearance area with low local resistance and a non-uniformity of the developer layer thickness can be prevented.
• 2. Bei höherem Widerstand der Trägerteilchen wird der bei den Trägerteilchen auftretende Kanteneffekt ver­ mieden, und es tritt keine Konzentration des elektri­ schen Felds am Kanten- bzw. Randabschnitt auf, so daß auch bei Anlegung einer hohen Vorspannung an den Entwickler-Übertragungsträger weder eine das latente Ladungsbild störende Entladung zur Oberfläche des Bildträgers noch ein Durchbruch oder Durchschlag der Vorspannung auftritt.2. With higher resistance of the carrier particles the ver edge effect occurring in the carrier particles avoided, and there is no concentration of electri field at the edge or edge section, see above that even when a high bias is applied to the Developer transfer carriers are neither the latent Charge pattern disruptive discharge to the surface of the Image carrier still a breakthrough or breakthrough Preload occurs.

Diese Möglichkeit der Anlegung einer hohen Vorspannung bedeutet, daß sich die angegebenen Wirkungen voll erzie­ len lassen, wenn die erfindungsgemäße Entwicklung unter dem schwingenden elektrischen Feld bei Anlegung einer schwingenden Vorspannung durchgeführt wird. Obgleich für die sphärischen Trägerteilchen ein Wachs der angegebenen Art verwendet werden kann, wird im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit des Trägers ein Kunstharz der vorher be­ schriebenen Art bevorzugt. Vorteilhaft werden etwa sphärische magnetische Trägerteilchen verwendet, bei denen das Verhältnis von Hauptachse zu Nebenachse unter mindestens 3 liegt und die keine scharfen Kanten auf­ weisen. Bevorzugt besitzen die magnetischen Trägerteil­ chen einen spezifischen Widerstand von mindestens 10⁸Ω-cm und vorzugsweise von mindestens 10¹³Ω-cm.This possibility of applying a high preload means that the specified effects are fully achieved len if the development according to the invention under the vibrating electric field when one is applied vibrating bias is performed. Although for the spherical carrier particles a wax of the specified Can be used with regard to Durability of the carrier is a synthetic resin that was previously preferred type. Be about advantageous  spherical magnetic carrier particles used in which the ratio of major axis to minor axis below is at least 3 and has no sharp edges point. The magnetic carrier parts preferably have chen a specific resistance of at least 10⁸Ω-cm and preferably at least 10 13 Ω-cm.

Die magnetischen Trägerteilchen der angegebenen Art lassen sich wie folgt herstellen: Wenn die Trägerteil­ chen sphärische magnetische Teilchen erhöhten Widerstands oder mit Kunstharz beschichtete Trägerteilchen sind, werden möglichst sphärische bzw. runde magnetische Teilchen gewählt, die dann mit einem Kunstharz über­ zogen werden. Wenn die Trägerteilchen feine magneti­ schen Teilchen des Dispersionstyps sind, werden möglichst stark magnetische Feinteilchen gewählt, die dann nach der Erzeugung von in Kunstharz dispergierten Teilchen einer Abrundungsbehandlung (sphering treatment) nach einem Sprühtrocknungsverfahren zur Gewinnung von in Kunstharz dispergierten Teilchen unterworfen werden.The magnetic carrier particles of the specified type can be produced as follows: If the carrier part spherical magnetic particles of increased resistance or are carrier particles coated with synthetic resin, become spherical or round magnetic as possible Particles chosen, which are then covered with a synthetic resin be drawn. If the carrier particles are fine magneti particles of the dispersion type are, if possible strongly magnetic fine particles selected, which then the production of particles dispersed in synthetic resin after a sphering treatment a spray drying process for obtaining in Resin dispersed particles are subjected.

Versuch ETries

Mit Kunstharz beschichtete sphärische Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 30 µm, einer Magneti­ sierung von 50 emu/g und einem spezifischen Widerstand von mindestens 10e-cm wurden als Träger verwendet. Der Toner bestand aus nach einem Mahlgranulationsver­ fahren erhaltenen, nicht-magnetischen Teilchen aus 100 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Styrol-Acrylharzes, 10 Gew.-Teilen Ruß und 5 Gew.-Teilen Nigrosine (mittlere Teilchengröße 10 µm). Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei beim Entwickler D im Entwicklerbehälter 6 das Verhältnis von Tonerteilchen zu Trägerteilchen 10 Gew.-% betrug. Die mittlere Ladungs­ menge des Toners betrug 15 µC/g.Spherical ferrite particles coated with synthetic resin and having an average particle size of 30 μm, a magnetization of 50 emu / g and a specific resistance of at least 10e-cm were used as carriers. The toner consisted of non-magnetic particles obtained from a grinding granulation process, consisting of 100 parts by weight of a commercially available styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight of nigrosine (average particle size 10 μm). The development was carried out by means of the device according to FIG. 1, the ratio of toner particles to carrier particles being 10% by weight in developer D in developer container 6 . The mean charge of the toner was 15 µC / g.

Der aus einem lichtempfindlichen CdS-Element bestehende Bildträger 1 drehte sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s. Das höchste Potential des auf dem Bild­ träger 1 erzeugten Ladungsbilds betrug -500 V. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde mit 100/min angetrieben. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole der Magnetrolle 2b (Drehzahl 1000/min) betrug 900 Gauss. Die Dicke der Entwicklerschicht in der Ent­ wicklungszone A betrug 0,6 mm, der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 0,5 mm. Die an die Hülse 2a angelegte Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungs­ komponente von -250 V und einer Wechselspannungskompo­ nente von 1,5 kHz, 500 V. Gemäß Fig. 1 gelangte dabei die Entwicklerschicht mit der Oberfläche des Bildträ­ gers 1 in Berührung.The image carrier 1 , consisting of a light-sensitive CdS element, rotated at a peripheral speed of 180 mm / s. The highest potential of the charge image generated on the image carrier 1 was -500 V. The sleeve 2 a having an outer diameter of 30 mm was driven at 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles of the magnetic roller 2 b (speed 1000 / min) was 900 gauss. The thickness of the developer layer in the development zone A was 0.6 mm, the distance between the sleeve 2 a and image carrier 1 0.5 mm. The bias voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -250 V and an alternating voltage component of 1.5 kHz, 500 V. According to FIG. 1, the developer layer came into contact with the surface of the image carrier 1 .

Nach der Bildentwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das Bild mittels einer Koronaentladungs-Übertragungs­ vorrichtung auf Normalpapier übertragen und anschließend durch Hindurchleiten des Kopierpapiers durch eine Heizwal­ zen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C fixiert. Das letztlich auf dem Kopierpapier erhal­ tene Kopiebild besaß eine hohe Dichte, was außerordent­ lich klar bzw. scharf und zeigte weder Kanteneffekt noch Verschleierung. Auch nach Herstellung von 50 000 Kopien blieben die Bildeigenschaften praktisch unverändert.After image development under the specified conditions the image was made using a corona discharge transfer Transfer the device to plain paper and then by passing the copy paper through a heating roller zen fixing device with a surface temperature of Fixed at 140 ° C. Ultimately get that on the copy paper The copy image had a high density, which was extraordinary Lich clear or sharp and showed neither edge effect nor Obfuscation. Even after making 50,000 copies the image properties remained practically unchanged.

Wenn dagegen als Trägerteilchen gemahlene Ferritteil­ chen mit praktisch denselben Eigenschaften wie die vor­ stehend beschriebenen Trägerteilchen, jedoch mit einem Kunstharzüberzug und einer mittleren Teilchengröße von 30 µm verwendet wurden, betrug der Spannungswert der anlegbaren Wechselspannungskomponente höchstens etwa 2/3 der angegebenen Spannung, und das erhaltene Kopie­ bild zeigte Grobkörnigkeit.If, on the other hand, ferrite part ground as carrier particles with practically the same properties as the previous ones carrier particles described above, but with a Synthetic resin coating and an average particle size of 30 µm were used, the voltage value was AC component that can be applied is at most approximately  2/3 of the specified voltage, and the copy obtained picture showed coarseness.

Versuch FAttempt F

Durch Dispergieren von 50 Gew.-% feiner Ferritteilchen in einem Kunstharz hergestellte, einer Abrundungsbe­ handlung durch Erwärmung unterworfene magnetische Teil­ chen einer mittleren Teilchengröße von 20 µm, einer Magnetisierung von 30 emu/g und eines spezifischen Widerstands von mindestens 10¹⁴Ω-cm wurden als Trä­ gerteilchen verwendet. Die Tonerteilchen bestanden aus nicht-magnetischen Teilchen einer mittleren Teil­ chengröße von 5 µm. Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 3, wobei beim Entwickler D im Behälter 6 das Verhältnis von Tonerteilchen zu Trä­ gerteilchen auf 5 Gew.-% eingestellt war. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 30 µC/g.By dispersing 50% by weight of fine ferrite particles in a synthetic resin, rounding treatment subjected to heating magnetic particles having an average particle size of 20 µm, a magnetization of 30 emu / g and a resistivity of at least 10¹⁴Ω-cm were as Trä particle used. The toner particles consisted of non-magnetic particles with an average particle size of 5 μm. The development was carried out by means of the device according to FIG. 3, the developer particle D in container 6 having the ratio of toner particles to carrier particles set to 5% by weight. The average charge amount of the toner was 30 µC / g.

Bei diesem Versuch wurde derselbe Bildträger verwendet wie im Versuch E. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde mit einer Drehzahl von 150/min angetrieben. Die Magnetflußdichte des der Ent­ wicklungszone A gegenüberstehenden Pols der Magnet­ rolle 2b betrug 1200 Gauss. Die Entwicklerschicht war 0,5 mm dick, und der Abstand zwischen der Hülse 2a und dem Bildträger 1 betrug 0,7 mm. Die an die Hülse 2a anzulegende Vorspannung bestand aus einer Gleichspan­ nungskomponente von -200 V und einer Wechselspannungs­ komponente von 2 kHz, 1000 V. Bei diesem Versuch gelangte die Entwicklerschicht auf der Hülse 2a nicht in Berührung mit der Oberfläche des Bildträgers 1.In this experiment, the same image carrier was used as in experiment E. The sleeve 2 a, which has an outer diameter of 30 mm, was driven at a speed of 150 / min. The magnetic flux density of the development zone A opposite pole of the magnetic roll 2 b was 1200 Gauss. The developer layer was 0.5 mm thick, and the distance between the sleeve 2 a and the image carrier 1 was 0.7 mm. The bias voltage to be applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V. In this experiment, the developer layer on the sleeve 2 a did not come into contact with the surface of the image carrier 1 .

Nach der Durchführung der Entwicklung unter den ange­ gebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild durch Koronaentladung auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C hindurchgeleitet. Das erhaltene Kopiebild besaß eine hohe Dichte und war äußerst klar (d. h. scharf bzw. feinkörnig) und ohne Kan­ teneffekt und Verschleierung. Auch nach Herstellung von 50 000 Kopien verschlechterte sich die Bildgüte prak­ tisch nicht.After carrying out the development under the ang given conditions, the developed image was through  Transfer corona discharge to plain paper and then for fixing by a heating roller fixing device passed through a surface temperature of 140 ° C. The copy image obtained had a high density and was extremely clear (i.e. sharp or fine-grained) and without Kan effect and concealment. Even after making The image quality deteriorated by 50,000 copies not table.

Wenn dagegen als Trägerteilchen solche Teilchen verwen­ det wurden, die der beschriebenen Abrundungsbehandlung durch Erwärmung nicht unterworfen worden waren, betrug der Spannungswert der anlegbaren Wechselspannungskomponente (nur) etwa 2/3 der ange­ gebenen Spannung, wobei ein grobkörniges Kopiebild er­ halten wurde.If, however, such particles are used as carrier particles det, the described rounding treatment not subject to warming the voltage value was that which could be applied AC component (only) about 2/3 of the indicated given voltage, taking a coarse-grained copy he was holding.

Versuch GAttempt G

Als Trägerteilchen wurden magnetische Teilchen verwendet, die durch Dispergieren von 50 Gew.-% feiner Ferritteil­ chen in einem Kunstharz hergestellt worden waren und eine mittlere Teilchengröße von 20 µm, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mindestens 10¹⁴Ω-cm besaßen. Außerdem waren diese Teil­ chen der Abrundungsbehandlung durch Erwärmung unterwor­ fen worden. Als Tonerteilchen wurden nicht-magnetische Teilchen einer mittleren Teilchengröße von 5 µm verwen­ det. Die Entwicklung erfolgte mittels einer praktisch der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entsprechenden Vorrichtung unter den Bedingungen, daß beim Entwickler D im Behäl­ ter 6 das Verhältnis der Tonerteilchen zu den Träger­ teilchen 5 Gew.-% betrug und die Entwicklerschicht mit der Oberfläche des Bildträgers 1 nicht in Berührung ge­ langte. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 30 µC/g. Magnetic particles which had been produced by dispersing 50% by weight of fine ferrite particles in a synthetic resin and had an average particle size of 20 μm, a magnetization of 30 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm were used as carrier particles . In addition, these particles had been subjected to the rounding treatment by heating. Non-magnetic particles having an average particle size of 5 µm were used as the toner particles. The development was carried out by means of a device which corresponds practically to the device according to FIG. 1 under the conditions that the ratio of the toner particles to the carrier particles in the developer D in the container 6 was 5% by weight and the developer layer with the surface of the image carrier 1 was not came into contact. The average charge amount of the toner was 30 µC / g.

Als Bildträger 1 wurde derjenige gemäß Versuch E ver­ wendet. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde mit einer Drehzahl von 100/min angetrie­ ben. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole betrug 700 Gauss, die Drehzahl der Magnetrolle lag bei 500/min. Die Entwicklerschicht war 0,7 mm dick. Die an die Hülse 2a angelegte oder anzulegende Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -200 V und einer Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1000 V.As image carrier 1 , the one according to experiment E was used. The sleeve 2 a with an outer diameter of 30 mm was driven ben at a speed of 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles was 700 Gauss, the speed of the magnetic roller was 500 / min. The developer layer was 0.7 mm thick. The bias voltage applied or to be applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte (Toner-)Bild durch Koronaentla­ dung auf Normalpapier übertragen und sodann zum Fixie­ ren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Ober­ flächentemperatur von 140°C geleitet. Das erhaltene Bild besaß eine hohe Dichte und war äußerst klar (fein­ körnig bzw. scharf), und es zeigte keinerlei Kanten­ effekt bzw. Verschleierung. Außerdem war es dem gemäß Versuch F erhaltenen Bild überlegen, weil es höhere Auf­ lösung und Dichte besaß. Auch nach der Herstellung von 50 000 Kopien zeigte sich praktisch keine Beeinträchti­ gung der Bildgüte.After development under the specified conditions the (toner) image was developed by corona discharge Transfer to plain paper and then to the fixie ren by a heating roller fixing device of an upper surface temperature of 140 ° C. The received Image had a high density and was extremely clear (fine granular or sharp), and it showed no edges effect or concealment. Besides, it was according to that Try F image obtained because it is higher on solution and density. Even after making 50,000 copies showed practically no impairment image quality.

Bei Verwendung von der Abrundungsbehandlung durch Er­ wärmung nicht unterworfenen Teilchen als Trägerteilchen betrug der Spannungswert der anlegbaren Wechselspannungs­ komponente höchstens 2/3 der angegebenen Spannung, wo­ bei ein grobkörniges Bild erhalten wurde.When using the rounding treatment by Er particles not subjected to heating as carrier particles was the voltage value of the AC voltage that could be applied component at most 2/3 of the specified voltage, where a coarse-grained image was obtained.

Wenn bei den Versuchen E, F und G Frequenz und Spannung der an die Hülse 2a angelegten Wechselspannungskompo­ nente geändert wurden, wurden die in den Fig. 8 bzw. 9 dargestellten Ergebnisse erzielt.If the frequency and voltage of the AC voltage component applied to the sleeve 2 a were changed in experiments E, F and G, the results shown in FIGS . 8 and 9 were achieved.

Die Fig. 8 und 9 zeigen jeweils die Beziehung zwischen der Spannung und der Frequenz des Wechselstroms zur Er­ zeugung des schwingenden elektrischen Felds unter den Bedingungen, die in den Versuchen E, F oder G zufrieden­ stellende Ergebnisse lieferten. Wie aus diesen graphi­ schen Darstellungen hervorgeht, sind die Ergebnisse der Versuche E, F und G denen der Versuche A und B analog. FIGS. 8 and 9, the relationship between the voltage and the frequency of the alternating current to each show He generating the oscillating electric field under the conditions provided the satisfactory in tests E, F or G results. As can be seen from these graphical representations, the results of tests E, F and G are analogous to those of tests A and B.

In Fig. 8 (Versuch E) und Fig. 9 (Versuch F und G) ge­ ben die Bereiche über der gestrichelten Linie die di­ elektrischen Durchschlagbereiche für den Fall nicht­ sphärischer Trägerteilchen an.In Fig. 8 (Experiment E) and Fig. 9 (Experiment F and G), the areas above the broken line indicate the dielectric breakdown areas for the case of non-spherical carrier particles.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ge­ währleistet vorteilhafterweise, daß ein klares, fein­ körniges Wiedergabebild ohne jede Verschleierung mittels eines Trägers einer mittleren Teilchengröße von 30 µm oder darunter und eines Toners einer mittleren Teilchen­ größe von bis zu 10 µm erzeugt werden kann.The described embodiment of the invention ge advantageously ensures that a clear, fine granular playback image without any obscuration by means of a carrier with an average particle size of 30 microns or below and a toner of a middle particle size of up to 10 µm can be generated.

Beim Entwicklungsverfahren gemäß einem weiteren Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Entwicklung unter Verwendung eines sphärischen Toners des Zwei­ komponentenentwicklers unter dem schwingenden elektri­ schen Feld, so daß feine Tonerteilchen und feine magne­ tische Trägerteilchen ohne jede Schwierigkeit verwendet werden können. Für den bei diesem Ausführungsbeispiel eingesetzten Entwickler wird vorzugsweise ein Toner der nachstehend angegebenen Art verwendet.In the development process according to another embodiment Development example of the invention takes place using a spherical toner of the two component developer under the vibrating electri field, so that fine toner particles and fine magne table carrier particles used without any difficulty can be. For the in this embodiment The developer used is preferably a toner of the type specified below.

Die Tonerteilchen bilden zunächst zusammen mit den magnetischen Trägerteilchen die Entwicklerschicht auf dem Entwickler-Übertragungsträger. Sodann werden die Tonerteilchen durch das zwischen Übertragungsträger und Bildträger erzeugte elektrische Feld von der Entwickler­ schicht getrennt und durch Anziehung an das elektro­ statische oder magnetische Latentbild auf dem Bildträ­ ger angelagert. Anschließend wird das erhaltene Toner­ bild entweder unmittelbar oder über ein Zwischenüber­ tragungselement auf das Kopierpapier übertragen und auf diesem fixiert. Der Toner muß daher im Zusammen­ wirken mit den Trägerteilchen die Entwicklerschicht mit einer zweckmäßigen Dichte ausbilden und sich von den Trägerteilchen der Entwicklerschicht trennen und selektiv an das jeweilige Latentbild anlagern lassen. Außerdem muß er solche Eigenschaften besitzen, daß er leicht vom Bildträger übertragen werden kann.The toner particles initially form together with the magnetic carrier particles on the developer layer the developer transfer medium. Then the Toner particles through the between transfer carrier and Image carrier generated electric field by the developer layer separated and by attraction to the electro  static or magnetic latent image on the image carrier ger attached. Then the toner obtained picture either directly or via an intermediate Transfer element on the copy paper and fixed on this. The toner must therefore be combined act with the carrier particles the developer layer train with a suitable density and differ from separate the carrier particles of the developer layer and selectively attach to the respective latent image. In addition, it must have such properties that it can be easily transferred from the image carrier.

Um diesen Anforderungen zu entsprechen, werden erfin­ dungsgemäß sphärische Tonerteilchen verwendet. Derarti­ ge Tonerteilchen besitzen eine bessere Fließfähigkeit, verbessern die Aufladung infolge Reibung mit den Träger­ teilchen und bilden demzufolge im Zusammenwirken mit den Trägerteilchen eine Entwicklerschicht zweckmäßiger Dichte. Bei der Entwicklung können sphärische Tonerteil­ chen gleichmäßig von der Entwicklerschicht getrennt, selektiv an das Ladungsbild o. dgl. angelagert und außer­ dem leicht von der Oberfläche des Bildträgers übertragen werden. Es wird angenommen, daß bei Verwendung sphäri­ scher Tonerteilchen die Berührungsflächen zwischen die­ sen und den Trägerteilchen sowie zwischen ihnen und der Oberfläche des Bildträgers verkleinert werden, so daß die nicht ohne weiteres zu steuernde, ungleichförmige Kraft, wie die van der Waalsche Kraft, auf ein Mindest­ maß herabgesetzt werden kann. Außerdem bewirkt die sphärische Form (Kugelform) im Gegensatz zu einer sol­ chen mit nadelartigen Vorsprüngen, Kanten o. dgl. oder einer dünnen langgestreckten Form keine Ladungskonzen­ tration und Neutralisierung der Entladung. Die Toner­ teilchen werden daher derart sphärisch oder kugelig aus­ gebildet, daß das Verhältnis von Hauptachse zu Neben­ achse zumindest unter 3 liegt.In order to meet these requirements, inventions are made spherical toner particles used according to the invention. Derarti ge toner particles have better fluidity, improve charging due to friction with the carrier particles and therefore form in cooperation with the carrier particles a developer layer more appropriate Density. When developing spherical toner part are evenly separated from the developer layer, selectively attached to the charge pattern or the like and except which is easily transferred from the surface of the image carrier will. It is believed that when used spherical shear toner particles the contact surfaces between the sen and the carrier particles and between them and the Surface of the image carrier are reduced so that the irregular, not easily controllable Force, like van der Waal's force, to a minimum dimension can be reduced. In addition, the spherical shape (spherical shape) in contrast to a sol chen with needle-like projections, edges or the like. Or in a thin, elongated form, no charge concentration tration and neutralization of the discharge. The toners Particles are therefore spherical or spherical formed that the ratio of major axis to minor  axis is at least below 3.

Die sphärischen Tonerteilchen lassen sich nach verschie­ denen, im folgenden angegebenen Verfahren herstellen. Die Ausgangsstoffe bestehen aus Harzen bzw. Kunstharzen, z. B. einem Harz des Styrol- oder Vinyltyps, einem kolophoniummodifizierten Harz, einem Harz des Acryl- oder Polyamidtyps, einem Epoxyharz, einem Polyesterharz o. dgl., einer Anfärbekomponente bzw. einem Farbstoff, wie Ruß, und einem gegebenenfalls zuzusetzenden Ladungs­ steuermittel. Wenn der Toner vom magnetischen Typ ist, enthält er weiterhin feine Teilchen ferromagnetischer oder magnetischer Substanzen, etwa aus einem Metall, z. B. Eisen, Chrom, Nickel, Kobalt o. dgl., deren Ver­ bindungen und Legierungen, z. B. Fe₃O₄, α-Eisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Mangan- Kupfer-Legierung o. dgl. Der Toner wird aus diesen Aus­ gangsstoffen beispielsweise nach dem Sprühtrocknungs­ verfahren hergestellt, bei dem diese Stoffe zusammenge­ schmolzen und -geknetet und anschließend in einem Lö­ sungsmittel gelöst werden, die erhaltene Lösung aus einer Düse in Heißluft ausgepreßt und dabei das Lösungs­ mittel der ausgestoßenen Tröpfchen zur Gewinnung sphärischer Teilchen verdampft wird. In einer Fließbe­ schichtungsvorrichtung werden die ver­ festigten oder getrockneten Teilchen des aufgeschmolzenen und gekneteten Gemisches gemahlen, und die erhaltenen gemahlenen Teilchen werden über eine Düse in Heißluft ausgeblasen, um dabei die Kunstharzkomponente der Teil­ chen anzuschmelzen und letzteren damit eine sphärische Gestalt zu verleihen. In einem Granulations-Polymerisa­ tionsverfahren wird das Kunstharz in einer Lösung eines Vorpolymerisats, von dem der Farbstoff o. dgl. getrennt ist, polymerisiert und ausgefällt. Anstelle des erwähnten Fließbeschichtungsverfahrens können die Tonerteilchen nach einem anderen Verfahren in heißes Wasser eingerührt, um den Kunstharzanteil zu erweichen und ihn eine kugelförmige Gestalt annehmen zu lassen, und dann gefiltert und getrocknet werden. Weiterhin können die Tonerteilchen auch als Mikrokapseln ausge­ bildet werden; die beschriebenen Herstellungs- und Be­ handlungsverfahren sind auch auf derartige Tonerteil­ chen anwendbar.The spherical toner particles can be different manufacture those specified in the following procedure. The raw materials consist of resins or synthetic resins, e.g. B. a styrene or vinyl type resin, a rosin-modified resin, a resin of acrylic or Polyamide type, an epoxy resin, a polyester resin or the like., a dye component or a dye, such as carbon black, and a charge to be added if necessary tax funds. If the toner is of the magnetic type, it also contains fine particles of ferromagnetic or magnetic substances, such as a metal, e.g. B. iron, chromium, nickel, cobalt or the like, the Ver bonds and alloys, e.g. B. Fe₃O₄, α-iron oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese Copper alloy or the like. The toner is made from these materials after spray drying, for example manufactured process in which these substances are combined melted and kneaded and then in a Lö be solved, the solution obtained a nozzle in hot air and the solution means of the ejected droplets for extraction spherical particles is evaporated. In a flowing tank stratification device, the ver solidified or dried particles of the melted and kneaded mixture ground, and the obtained Ground particles are hot air through a nozzle blown out to the synthetic resin component of the part melts and the latter a spherical To give shape. In a granulation polymer tion process, the synthetic resin is dissolved in a solution Prepolymer from which the dye or the like is separated is polymerized and precipitated. Instead of of the flow coating process mentioned can  Toner particles into hot by another method Water stirred in to soften the resin content and make it spherical in shape, and then filtered and dried. Farther the toner particles can also be made out as microcapsules be formed; the described manufacturing and loading Handling procedures are also on such toner part Chen applicable.

Mit kleinerer mittlerer Teilchengröße der Tonerteilchen nimmt im allgemeinen die Ladungsmenge qualitativ im Verhältnis zum Quadrat der Teilchengröße ab, während die nicht einfach steuerbare Anziehungskraft, z. B. die van der Waalsche Kraft, dagegen zunimmt. In diesem Fall lassen sich daher die Tonerteilchen schwierig von den Trägerteilchen trennen, und sobald sich die Tonerteil­ chen an den bildfreien Bereichen der Oberfläche des Bildträgers anlagern, können sie nicht ohne weiteres durch die Reibung der herkömmlichen Magnetbürste abge­ streift werden, so daß eine Bildverschleierung auftritt. Dieses Problem tritt beim üblichen Magnetbürsten-Ent­ wicklungsverfahren besonders dann deutlich zutage, wenn die mittlere Teilchengröße der Tonerteilchen unter 10 µm liegt. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch Ver­ wendung sphärischer Tonerteilchen und durch Durchführung der Entwicklung mittels der Entwicklerschicht in einem schwingenden elektrischen Feld gelöst. Dies bedeutet, daß die Tonerteilchen unter der Wirkung des schwingen­ den elektrischen Felds leicht aus der Entwicklerschicht auf die Bildbereiche und bildfreien Bereiche der Ober­ fläche des Bildträgers übertragen und außerdem leicht von diesen Bereichen getrennt werden können. Wenn die Entwicklerschicht mit der Oberfläche des Bildträgers in Reibungsberührung gebracht wird, können die sich an den bildfreien Bereichen anlagernden Tonerteilchen ohne weiteres entfernt oder leicht in die Ladungsbildbe­ reiche überführt werden.With smaller average particle size of the toner particles generally takes the amount of charge qualitatively in Ratio to the square of the particle size, while the not easily controllable attraction, e.g. B. the van der Waal's force, on the other hand, increases. In this case Therefore, the toner particles are difficult to remove from the Separate carrier particles and once the toner part Chen on the non-image areas of the surface of the They cannot easily attach to the image carrier abge by the friction of the conventional magnetic brush be streaked so that image blurring occurs. This problem occurs with the usual magnetic brush removal development processes are particularly evident when the average particle size of the toner particles below 10 microns lies. This problem is solved by Ver spherical toner particles and by performing development by means of the developer layer in one vibrating electrical field solved. This means, that the toner particles vibrate under the effect of the electric field easily from the developer layer on the image areas and non-image areas of the upper surface of the image carrier and also light can be separated from these areas. If the Developer layer with the surface of the image carrier is brought into frictional contact, which can in the image-free areas  removed further or slightly into the charge image rich will be transferred.

Wenn die Dicke der Entwicklerschicht kleiner ist als der Abstand zwischen der Oberfläche des Bildträgers und dem Entwickler-Übertragungsträger, werden Toner­ teilchen mit einer kleinen Ladungsmenge kaum an die Bildbereiche und bildfreien Bereiche angelagert und kaum in Reibungsberührung mit der Oberfläche des Bildträgers gebracht. In diesem Fall lagern sich so­ mit die Tonerteilchen nicht unter einer Reibungsauf­ ladung an den Bildträger an, und es können Tonerteil­ chen einer mittleren Teilchengröße von bis zu 1 µm herab verwendet werden. Demzufolge kann ein latentes Ladungsbild mit hoher Wiedergabetreue und guter Wie­ derholbarkeit zu einem klaren, feinkörnigen Tonerbild entwickelt werden. Da weiterhin das schwingende elektrische Feld die Bindung zwischen Toner- und Trägerteilchen schwächt, kann das Anhaften der Trä­ gerteilchen an den Tonerteilchen herabgesetzt werden. Insbesondere dann, wenn - wie erwähnt - die Dicke der Entwicklerschicht kleiner ist als der Abstand zwischen Bildträgeroberfläche und Übertragungsträger, schwingen die eine große Ladungsmenge besitzenden Tonerteilchen im schwingenden elektrischen Feld an den Bildbereichen und bildfreien Bereichen; je nach der Intensität des elektrischen Felds schwingen auch die Trägerteilchen, und demzufolge wird der Toner selektiv auf die Ladungs­ bildbereiche an der Bildträgeroberfläche übertragen, während die Anlagerung des Trägers an diese Oberfläche deutlich vermindert werden kann.If the thickness of the developer layer is less than the distance between the surface of the image carrier and the developer transfer carrier become toners particles with a small amount of charge hardly on the Image areas and non-image areas are attached and hardly in frictional contact with the surface of the Brought image carrier. In this case lay down like this with the toner particles not under friction charge on the image carrier and there may be toner Chen an average particle size of up to 1 micron be used down. As a result, a latent Charge image with high fidelity and good how repeatability to a clear, fine-grained toner image be developed. As the swinging continues electric field the bond between toner and Carrier particles weaken, the adherence of the Trä gerteilchen be reduced on the toner particles. Especially if - as mentioned - the thickness of the Developer layer is smaller than the distance between Image carrier surface and transfer carrier, swing the toner particles having a large amount of charge in the vibrating electrical field at the image areas and non-image areas; depending on the intensity of the electric field, the carrier particles also vibrate, and consequently the toner becomes selective on the charge transfer image areas on the image carrier surface, during the attachment of the support to this surface can be significantly reduced.

Falls dagegen die mittlere Teilchengröße des Toners groß ist, nimmt - wie erwähnt - die Grobkörnigkeit des Kopiebilds deutlich zu. Im allgemeinen kann bei Verwendung eines feinen Toners einer mittleren Teilchengröße von etwa 20 µm eine Entwicklung mit einer Wiedergabeauflösung entsprechend 10 Linien/mm erzielt werden. Bei Verwendung eines feinen Toners einer mitt­ leren Teilchengröße von unter 10 µm läßt sich dagegen die Auflösung noch ganz erheblich verbessern, so daß ein Kopiebild hoher Güte erhalten wird, in welchem die Dichtenabstufungen mit hoher Wiedergabetreue wiederge­ geben sind. Aus den genannten Gründen sollte die mitt­ lere Teilchengröße des Toners unter 20 µm und bevorzugt unter 10 µm liegen. Damit die Tonerteilchen dem elektri­ schen Feld zu folgen vermögen, sollte ihre Ladungsmenge vorzugsweise größer sein als 1-3 µC/g. Eine größere Ladungsmenge ist insbesondere bei einer kleinen Teilchen­ größe erforderlich. Ein diesen Anforderungen genügender Toner läßt sich nach den beschriebenen Verfahren her­ stellen; erforderlichenfalls kann der Toner auch in an sich bekannten Klassiereinrichtungen nach mittlerer Teil­ chengröße klassiert werden.On the other hand, if the average particle size of the toner is large is - as mentioned - the coarseness of the copy image clearly. In general  can be medium if fine toner is used Particle size of about 20 microns a development with a Rendering resolution achieved according to 10 lines / mm will. When using a fine toner a medium leren particle size of less than 10 microns, however, can improve the resolution considerably, so that a high quality copy image is obtained in which the Density gradations reproduced with high fidelity are given. For the reasons mentioned, the mitt lere particle size of the toner below 20 microns and preferred less than 10 µm. So that the toner particles the electri field should be able to follow the amount of charge preferably greater than 1-3 µC / g. A bigger one Charge amount is especially with a small particle size required. One that meets these requirements Toner can be produced by the processes described put; if necessary, the toner can also be in known classifiers according to the middle part size can be classified.

Die zu verwendenden Toner bestehen bevorzugt aus magne­ tischen Tonerteilchen, die feine magnetische Teilchen enthalten. Bevorzugt beträgt der Anteil der feinen magne­ tischen Teilchen bis zu 60 Gew.-% und insbesondere bis zu 30 Gew.-%. Die magnetische Teilchen enthaltenden Tonerteilchen werden durch die Magnetkraft des im Über­ tragungsträger vorhandenen Magneten beeinflußt, so daß die gleichmäßige Ausbildung der Magnetbürste weiter ver­ bessert wird, eine Bildverschleierung verhindert wird und ein Verstreuen bzw. Umherfliegen von Tonerteilchen kaum auftritt. Falls jedoch die Menge an magnetischer Substanz zu groß ist, wird die zwischen Toner- und Träger­ teilchen wirkende Magnetkraft zu groß, um eine ausrei­ chende Entwicklungsdichte zu erzielen. Außerdem werden die feinen magnetischen Teilchen an die Oberfläche der Tonerteilchen angezogen, so daß die Steuerung der Rei­ bungsaufladung schwierig wird und die Tonerteilchen brechen und zwischen den Trägerteilchen verklumpen kön­ nen.The toners to be used preferably consist of magne table toner particles, the fine magnetic particles contain. The proportion of fine magne is preferably table particles up to 60 wt .-% and in particular up to 30% by weight. The magnetic particle containing Toner particles are separated by the magnetic force of the over Carrier carrier existing magnets affected, so that ver the uniform formation of the magnetic brush is improved, image obfuscation is prevented and scattering of toner particles hardly occurs. However, if the amount of magnetic Substance is too large, that between the toner and carrier Particulate magnetic force too large to be sufficient to achieve adequate development density. Also be the fine magnetic particles to the surface of the  Attracted toner particles so that the control of the Rei charging becomes difficult and the toner particles break and clump between the carrier particles nen.

Versuch HAttempt H

Als Toner wurden nicht-magnetische Teilchen aus 100 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Styrol-Acryl­ harzes, 10 Gew.-Teilen Ruß und 5 Gew.-Teilen Nigrosine verwendet, die nach dem Mahlen und Granulieren nach dem erwähnten Fließbeschichtungsverfahren sphärisch geformt (sphered) wurden und eine mittlere Teilchengröße von 10 µm besaßen. Der Träger bestand aus mit Kunstharz be­ schichteten sphärischen Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 30 µm, einer Magnetisierung von 50 emu/g und einem spezifischen Widerstand von 10¹⁴Ω-cm. Die Entwicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemaß Fig. 1 mit einem Toner/Träger-Verhältnis des im Ent­ wicklerbehälter 6 befindlichen Entwicklers D von 10 Gew.-%. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 15 µC/g.Non-magnetic particles of 100 parts by weight of a commercially available styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight of nigrosine were used as toners, which were spherically shaped after milling and granulation using the flow coating process mentioned. were and had an average particle size of 10 microns. The carrier consisted of resin-coated spherical ferrite particles with an average particle size of 30 microns, a magnetization of 50 emu / g and a resistivity of 10¹⁴Ω-cm. The development was carried out by means of the device according to FIG. 1 with a toner / carrier ratio of the developer D located in the developer container 6 of 10% by weight. The average amount of charge of the toner was 15 µC / g.

Der aus einem lichtempfindlichen CdS-Element bestehende Bildträger 1 lief mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s um. Das höchste Potential des auf dem Bild­ träger 1 erzeugten elektrostatischen bzw. Ladungsbilds betrug -500 V. Die einen Außendurchmesser von 30 mm be­ sitzende Hülse (Zylinder) 2a drehte sich mit einer Dreh­ zahl von 100/min. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole der Magnetrolle 2b (Drehzahl 1000/min) betrug 900 Gauss. Die Entwicklerschicht war 0,6 mm dick, und der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 betrug 0,5 mm. Die an die Hülse 2a angelegte Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -250 V und einer Wechsel­ spannungskomponente von 1,5 kHz, 500 V. Die Entwicklung erfolgte hierbei, während sich die Entwicklerschicht mit dem Bildträger 1 in Berührung befand.The image carrier 1 consisting of a light-sensitive CdS element rotated at a peripheral speed of 180 mm / s. The highest potential of the electrostatic or charge image generated on the image carrier 1 was -500 V. The outer diameter of 30 mm be sleeve (cylinder) 2 a rotated at a speed of 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles of the magnetic roller 2 b (speed 1000 / min) was 900 gauss. The developer layer was 0.6 mm thick, and the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was 0.5 mm. The bias voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -250 V and an alternating voltage component of 1.5 kHz, 500 V. The development took place while the developer layer was in contact with the image carrier 1 .

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte (Toner-)Bild mittels einer Koronaentladungsvorrichtung auf Normalpapier übertragen und zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrich­ tung geleitet. Das auf dem Kopierpapier erzeugte Bild war bei hoher Dichte außerordentlich klar bzw. fein­ körnig ohne Kanteneffekt und Verschleierung. Nach 50 000 Kopien zeigte sich praktisch keine Bildver­ schlechterung.After development under the specified conditions the (toner) image was developed using a Transfer the corona discharge device to plain paper and for fixing by a heating roller fixing device direction. The image created on the copy paper was extremely clear or fine at high density granular without edge effect and blurring. To 50,000 copies showed practically no image loss deterioration.

Wenn dagegen ein Toner verwendet wurde, welcher nicht der Abrundungsbehandlung mittels Heißluft in der Fließ­ beschichtungsvorrichtung unterworfen worden war, war das in diesem Fall erhaltene Kopiebild bezüglich Ver­ schleierung und Feinkörnigkeit dem auf vorstehend be­ schriebene Weise erzeugten Bild auch dann unterlegen, wenn die restlichen Bedingungen dieselben waren, wie vorstehend beschrieben.On the other hand, if a toner was used which was not the rounding treatment using hot air in the flow Coating device had been subjected the copy image obtained in this case with respect to Ver haze and fine grain the be on above inferior to the written manner, if the remaining conditions were the same as described above.

Versuch ITrial I

Der Toner bestand aus nicht-magnetischen Teilchen einer mittleren Teilchengröße von 5 µm, nach dem Fließbe­ schichtungsverfahren sphärisch geformt. Als Träger wur­ den durch Dispergieren von 50 Gew.-% feiner Ferrit­ teilchen in einem Kunstharz hergestellte magnetische Teilchen einer mittleren Teilchengröße von 20 µm, einer Magnetisierung von 30 emu/g und eines spezifischen Wi­ derstands von mindestens 10¹⁴Ω-cm verwendet, welche der Abrundungsbehandlung unterworfen worden waren. Die Ent­ wicklung erfolgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit einem Toner/Träger-Verhältnis im Entwickler D von 5 Gew.-%. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 30 µC/g.The toner consisted of non-magnetic particles with an average particle size of 5 μm, spherically shaped by the flow coating method. As a carrier, the magnetic particles produced by dispersing 50% by weight of fine ferrite particles in a synthetic resin had an average particle size of 20 µm, a magnetization of 30 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm, which the rounding treatment had been subjected. The development was carried out by means of the device according to FIG. 3 with a toner / carrier ratio in developer D of 5% by weight. The average charge amount of the toner was 30 µC / g.

Der Bildträger 1 war derselbe wie in Versuch H. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a wurde jedoch mit einer Drehzahl von 150/min angetrie­ ben. Die Magnetflußdichte des der Entwicklungszone A gegenüberstehenden Magnetpols betrug 1200 Gauss, die Dicke der Entwicklerschicht 0,6 mm. Zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 wurde ein Abstand von 0,7 mm aufrecht­ erhalten. Die der Hülse 2a aufgeprägte Vorspannung be­ stand aus einer Gleichspannungskomponente von -200 V und einer Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1000 V. Bei diesem Ausführungsbeispiel bzw. Versuch war die Dicke der Entwicklerschicht auf der Hülse 2a kleiner als der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1.The image carrier 1 was the same as in experiment H. However, the sleeve 2 a, which had an outer diameter of 30 mm, was driven at a speed of 150 / min. The magnetic flux density of the magnetic pole facing development zone A was 1200 Gauss, the thickness of the developer layer 0.6 mm. Between the sleeve 2 and a image carrier 1, a distance of 0.7 mm was maintained. The imprinted sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V. In this embodiment or experiment, the thickness of the developer layer on the sleeve 2 a was smaller than the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 .

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervor­ richtung einer Oberflächentemperatur von 140°C geleitet. Das auf dem Aufzeichnungs- oder Kopierpapier erzeugte Bild besaß eine hohe Dichte und war außerordentlich klar bzw. scharf und ohne Kanteneffekt und Verschleierung. Diese Bildgüte verschlechterte sich auch nach 50 000 hergestellten Kopien praktisch nicht.After development under the specified conditions the developed image was transferred to plain paper and then for fixing by a heat roller fixer towards a surface temperature of 140 ° C. The one produced on the recording or copy paper Image had a high density and was extremely clear or sharp and without edge effect and blurring. This image quality also deteriorated after 50,000 copies made practically not.

Bei Verwendung eines Toners, der nicht der geschilderten Abrundungsbehandlung unterworfen worden war, zeigte da­ gegen das erhaltene Bild schlechtere Eigenschaften be­ züglich Verschleierung und Klarheit bzw. Feinkörnigkeit, auch wenn die anderen, vorstehend angegebenen Bedingun­ gen eingehalten wurden. When using a toner that is not the one described Rounding treatment had been shown there poorer properties against the image obtained regarding obfuscation and clarity or fine grain, even if the other conditions specified above complied with.  

Versuch JAttempt J

Die Entwicklung erfolgte unter Verwendung eines Ent­ wicklers D der in Verbindung mit Versuch I beschriebenen Art und mittels einer Vorrichtung praktisch entsprechend derjenigen gemäß Fig. 1, wobei das Tonerteilchen/Träger­ teilchen-Verhältnis des Entwicklers D im Behälter 6 auf 5 Gew.-% eingestellt war. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug dabei 30 µC/g.The development was carried out using a developer D of the type described in connection with experiment I and by means of a device practically corresponding to that of FIG. 1, the toner particle / carrier particle ratio of the developer D in the container 6 being set to 5% by weight was. The average amount of charge of the toner was 30 µC / g.

Es wurde derselbe Bildträger 1 verwendet wie in Ver­ such H. Die Hülse 2a mit einem Außendurchmesser von 30 mm drehte sich mit einer Drehzahl von 100/min. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole betrug 700 Gauss (Magnetrollendrehzahl 500/min). Die Entwicklerschicht war 0,6 mm dick. Der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 betrug 0,7 mm. Die an die Hülse 2a ange­ legte Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungs­ komponente von -200 V und einer Wechselspannungskompo­ nente von 2 kHz, 1000 V.The same image carrier 1 was used as in Ver search H. The sleeve 2 a with an outer diameter of 30 mm rotated at a speed of 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles was 700 gauss (magnetic roller speed 500 / min). The developer layer was 0.6 mm thick. The distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was 0.7 mm. The bias voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild mittels Koronaentladung auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentempera­ tur von 140°C geleitet. Auf dem Kopierpapier wurde ein hohe Dichte besitzendes, außerordentlich klares bzw. feinkörniges, von Kanteneffekt oder Verschleierung freies Bild erhalten. Dieses Bild besaß höhere Auflösung und Dichte als das nach Versuch I erzeugte Bild. Eine Bild­ verschlechterung trat auch nach 50 000 Kopien praktisch nicht auf.After development under the specified conditions the developed image was created using corona discharge Transfer plain paper and then use a Heating roller fixing device of a surface temperature of 140 ° C. On the copy paper was a high density, extremely clear or fine-grained, free from edge effects or blurring Get picture. This image had higher resolution and Density than the image generated after Experiment I. An image deterioration practically occurred even after 50,000 copies not on.

Ein mittels eines Toners, welcher der Abrundungsbehand­ lung nicht unterworfen worden war, erzeugtes Bild war andererseits wie im Fall des Vergleichsversuchs nach Versuch I, bezüglich Verschleierung und Feinkörnigkeit dem auf vorstehend beschriebene Weise erzeugten Bild unterlegen.One by means of a toner which undergoes the rounding treatment had not been subjected to an image on the other hand, as in the case of the comparison test  Experiment I, regarding obfuscation and fine grain the image generated in the manner described above inferior.

Für eine Änderung von Frequenz und Spannung der an die Hülse 2a angelegten Wechselspannungskomponente in den Versuchen H, I und J sind die Ergebnisse in Fig. 10 (Versuch H) bzw. Fig. 11 (Versuch I und J) dargestellt.For a change of the frequency and voltage to the sleeve 2 a the applied AC voltage component in the experiments H, I and J the results 10 (Experiment H) or FIG. 11 (experiment I and J) are shown in Fig..

Wie aus den vor stehend beschriebenen Versuchen deutlich hervorgeht, liefert das erfindungsgemäße Entwicklungs­ verfahren, bei dem die Entwicklung mittels des Zwei­ komponentenentwicklers mit sphärischen Tonerteilchen in einem schwingenden elektrischen Feld durchgeführt wird, ein Aufzeichnungs- oder Kopiebild ohne jede Ver­ schleierung und mit ausgezeichneter Feinkörnigkeit, wie es sich nach den bisherigen Verfahren nicht erzielen läßt.As is clear from the experiments described above emerges, provides the development of the invention procedure in which the development by means of the two component developer with spherical toner particles performed in a vibrating electrical field a recording or copy image without any ver haze and with excellent fine grain, such as it cannot be achieved according to the previous procedures leaves.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die magnetischen Trägerteilchen des Zwei­ komponentenentwicklers beispielsweise aus magnetischen Teilchen und einem Kunstharz, etwa einem in einem Kunst­ harz dispergierten Magnetpulver oder mit Kunstharz be­ schichteten magnetischen Teilchen; außerdem sind diese Teilchen vorzugsweise sphärisch. Die magnetischen Trä­ gerteilchen besitzen eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise bis zu 50 µm und insbesondere von 30-5 µm.According to a further embodiment of the invention consist of the magnetic carrier particles of the two component developer, for example made of magnetic Particles and a resin, like one in an art resin dispersed magnetic powder or with synthetic resin layered magnetic particles; besides, these are Particles preferably spherical. The magnetic tears particle have an average particle size of preferably up to 50 µm and in particular from 30-5 µm.

Der hierbei verwendete, bevorzugte Toner besteht aus dem Kunstharz und weiter den feinen Teilchen der magne­ tischen Substanz, wie sie für den Träger beschrieben worden ist, und er enthält gegebenenfalls auch einen Farbstoff, wie Ruß, und ein Ladungs­ steuermittel. Der Toner, der nach einem an sich bekann­ ten Verfahren hergestellt werden kann, besitzt eine mittlere Teilchengröße von bis zu 20 µm und vorzugs­ weise bis zu 10 µm.The preferred toner used here consists of the synthetic resin and further the fine particles of magne table substance as described for the wearer has been and may also contain one Dye, such as carbon black, and a cargo tax funds. The toner that got after you  th method can be produced has one average particle size of up to 20 microns and preferred up to 10 µm.

Versuch KAttempt K

Die Trägerteilchen bestanden aus mit Kunstharz be­ schichteten sphärischen Trägerteilchen, die wie folgt hergestellt wurden: Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 25 µm werden in Heißluft in Schwebe gebracht, und das auch für die Tonerteilchen verwendete Styrol-Acrylharz wird in einem Lösungsmittel aufgelöst. Die Lösung wird mittels einer Düse auf die Tonerteil­ chen aufgesprüht, die dann getrocknet werden und an­ schließend eine mittlere Teilchengröße von 30 µm, eine Magnetisierung von 50 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mindestens 10¹⁴Ω-cm besitzen. Nicht­ magnetische Teilchen, durch Mahlen und Granulieren eines Gemisches aus 100 Gew.-Teilen eines handelsüb­ lichen Styrol-Acrylharzes, 10 Gew.-Teilen Ruß und 5 Gew.-Teilen Nigrosine hergestellt, mit einer mittle­ ren Teilchengröße von 10 µm werden der Abrundungsbe­ handlung (Behandlung zur Erzielung einer sphärischen Gestalt) mittels heißer Luft unterworfen. Die auf diese Weise hergestellten nicht-magnetischen Teilchen werden als Tonerteilchen verwendet. Die Entwicklung er­ folgt in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei einem Toner­ teilchen/Trägerteilchen-Verhältnis des im Behälter 6 be­ findlichen Entwicklers D von 10 Gew.-%. Die mittlere Ladungsmenge der Tonerteilchen beträgt 15 µC/g.The carrier particles consisted of spherical carrier particles coated with synthetic resin, which were produced as follows: ferrite particles having an average particle size of 25 μm are suspended in hot air, and the styrene-acrylic resin also used for the toner particles is dissolved in a solvent. The solution is sprayed onto the toner particles by means of a nozzle, which are then dried and then have an average particle size of 30 μm, a magnetization of 50 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm. Non-magnetic particles, made by grinding and granulating a mixture of 100 parts by weight of a commercially available styrene-acrylic resin, 10 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight of nigrosine, with a mean particle size of 10 μm, the rounding treatment (Treatment to obtain a spherical shape) by means of hot air. The non-magnetic particles thus produced are used as the toner particles. The development takes place in the device according to FIG. 1 with a toner particle / carrier particle ratio of the developer D in the container 6 being 10% by weight. The average charge amount of the toner particles is 15 µC / g.

Der Bildträger 1 wies wiederum ein lichtempfindliches CdS-Element auf und lief mit einer Umfangsgeschwindig­ keit von 180 mm/s um. Das höchste Potential des auf dem Bildträger 1 erzeugten Ladungsbilds betrug -500 V. The image carrier 1 again had a photosensitive CdS element and ran at a peripheral speed of 180 mm / s. The highest potential of the charge image generated on the image carrier 1 was -500 V.

Die Drehzahl der einen Außendurchmesser von 30 mm be­ sitzenden Hülse 2a betrug 100/min. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole der Magnetrolle betrug 90 Gauss, die Drehzahl der Magnetrolle 1000/min. Bei einer Dicke der Entwicklerschicht in der Entwicklungszone A von 0,6 mm betrug der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 0,5 mm. Die an die Hülse 2a anzulegende Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -250 V und einer Wechselspannungskomponente von 1,5 kHz, 500 V.The speed of the sleeve with an outer diameter of 30 mm 2 a was 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles of the magnetic roller was 90 Gauss, the speed of the magnetic roller was 1000 / min. With a thickness of the developer layer in the development zone A of 0.6 mm, the distance between the sleeve 2 a and the image carrier 1 was 0.5 mm. The bias voltage to be applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -250 V and an alternating voltage component of 1.5 kHz, 500 V.

Nach Durchführung der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte (Toner-)Bild mittels einer Koronaentladungsvorrichtung auf Normalpapier über­ tragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen- Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C geführt. Das auf dem Kopierpapier erzeugte Bild besaß wiederum hohe Dichte bei außerordentlich großer Schärfe bzw. Feinkörnigkeit, ohne Kanteneffekt oder Verschleie­ rung zu zeigen. Auch nach Herstellung von 50 000 Kopien blieb die Bildgüte praktisch unverändert.After performing the development under the specified Conditions were developed using the (toner) image a corona discharge device on plain paper wear and then for fixing by a heating roller Fixing device with a surface temperature of 140 ° C guided. The image produced on the copy paper had again high density with extremely high sharpness or fine grain, without edge effect or wear to show. Even after making 50,000 copies the image quality remained practically unchanged.

Versuch LAttempt L

Das auch in Versuch K verwendete Styrol-Acrylharz, in welchem 50 Gew.-% feiner Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 0,2 µm dispergiert waren, wurde gemah­ len und dann einer Heißluftbehandlung unterworfen, um sphärische Teilchen einer mittleren Teilchengröße von 20 µm, einer Magnetisierung von 30 emu/g und eines spezifischen Widerstands von mindestens 10¹⁴Ω-cm zu er­ halten. Diese Teilchen wurden als Trägerteilchen verwen­ det. Als Tonerteilchen wurden nach dem Fließbeschichtungs­ verfahren erhaltene sphärische, nicht-magnetische Teil­ chen derselben Zusammensetzung wie die entsprechenden Teilchen gemäß Versuch K verwendet. Die Entwicklung er­ folgte mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 3, wobei das Verhältnis von Tonerteilchen in dem im Behälter 6 ent­ haltenen Entwickler D zu den Trägerteilchen 5 Gew.-% betrug. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 30 µC/g.The styrene-acrylic resin also used in Experiment K, in which 50% by weight of fine ferrite particles having an average particle size of 0.2 µm was dispersed, was ground and then subjected to hot air treatment to obtain spherical particles having an average particle size of 20 µm, one To maintain magnetization of 30 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm. These particles were used as carrier particles. Spherical, non-magnetic particles of the same composition as the corresponding particles in Experiment K obtained by the flow coating method were used as the toner particles. The development he followed by means of the device according to Fig. 3, wherein the ratio of toner particles in the ent-preserved in the container 6 developer D to the carrier was 5 wt .-%. The average charge amount of the toner was 30 µC / g.

Es wurde derselbe Bildträger 1 wie in Versuch K verwen­ det. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse (Zylinder) 2a wurde jedoch mit einer Drehzahl von 150/min angetrieben. Die Magnetflußdichte des der Ent­ wicklungszone A gegenüberstehenden Magnetpols der Magnetrolle 2b betrug 1200 Gauss. Bei einer Dicke der Entwicklerschicht von 0,6 mm betrug der Abstand zwi­ schen der Hülse 2a und dem Bildträger 1 0,7 mm. Die Vorspannung an der Hülse 2a besaß eine Gleichspannungs­ komponente von -200 V und eine Wechselspannungskompo­ nente von 2 kHz, 1000 V.The same image carrier 1 as in experiment K was used. The sleeve (cylinder) 2 a, which has an outside diameter of 30 mm, was driven at a speed of 150 / min. The magnetic flux density of the development zone A opposite magnetic pole of the magnetic roller 2 b was 1200 Gauss. At a thickness of the developer layer of 0.6 mm of the pitch was Zvi rule of the sleeve 2 a and the image carrier 1 0.7 mm. The bias on the sleeve 2 a had a DC component of -200 V and an AC component of 2 kHz, 1000 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild durch Koronaentladung auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Heizwalzen-Fixiervorrichtung einer Oberflächentemperatur von 140°C geleitet. Das auf dem Kopierpapier erhaltene Bild besaß eine hohe Dichte, war äußerst klar bzw. fein­ körnig und frei von Kanteneffekt und Verschleierung. Auch nach 50 000 hergestellten Kopien änderte sich die Bildgüte praktisch nicht.After development under the specified conditions the developed image was caused by corona discharge Transfer plain paper and then use a Heating roller fixing device of a surface temperature passed from 140 ° C. The one obtained on the copy paper Image had a high density, was extremely clear or fine granular and free from edge effects and blurring. Even after 50,000 copies had been made, it changed Image quality practically not.

Versuch MAttempt M

Die Entwicklung erfolgte unter Verwendung des Entwick­ lers D, dessen Träger- und Tonerteilchen denjenigen beim Entwickler D gemäß Versuch L entsprachen, und mittels einer Entwicklungsvorrichtung praktisch entsprechend derjenigen gemäß Fig. 1, wobei das Toner/Trägerteilchen- Verhältnis des Entwicklers D im Entwicklerbehälter 6 5 Gew.-% betrug. Die mittlere Ladungsmenge dieses Toners betrug 30 µC/g.The development was performed using the development coupler D, the carrier and toner particles according corresponded to those in the developer D attempt L, and practically accordingly by means of a developing device to that of FIG. 1, wherein the toner / Trägerteilchen- ratio of the developer D in the developer container 6 5 % By weight. The average amount of charge of this toner was 30 µC / g.

Bei diesem Versuch wurde derselbe Bildträger 1 wie in Versuch K verwendet. Die einen Außendurchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a drehte sich mit einer Dreh­ zahl von 100/min. Bei einer Magnetflußdichte der N- und S-Pole von 700 Gauss betrug die Drehzahl (der Magnet­ rolle) 500/min. Die Entwicklerschicht war 0,6 mm dick. Der Abstand zwischen der Hülse 2a und dem Bildträger 1 betrug 0,7 mm. Die an der Hülse 2a anliegende Vor­ spannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -200 V und einer Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1000 V.The same image carrier 1 as in experiment K was used in this experiment. The having an outer diameter of 30 mm sleeve 2 a rotated at a speed of 100 / min. With a magnetic flux density of the N and S poles of 700 Gauss, the speed (the magnetic roll) was 500 / min. The developer layer was 0.6 mm thick. The distance between the sleeve 2 a and the image carrier 1 was 0.7 mm. The voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild durch Koronaentladung auf Normalpapier übertragen und dann durch eine Heizwalzen- Fixiervorrichtung mit einer Oberflächentemperatur von 140°C geführt. Das auf dem Vervielfältigungs- oder Kopierpapier erzeugte Bild besaß eine hohe Dichte und war außerordentlich klar bzw. scharf oder feinkörnig und frei von Kanteneffekt und Verschleierung. Dieses Bild war bezüglich Auflösung und Dichte dem nach Ver­ such L erhaltenen Bild überlegen. Auch nach 50 000 her­ gestellten Kopien änderte sich die Bildgüte praktisch nicht. Für eine Änderung von Frequenz und Spannung der an der Hülse 2a anliegenden Wechselspannungskomponente in den obigen Versuchen sind die Ergebnisse in Fig. 12 für Versuch K und in Fig. 13 für Versuche L und M dar­ gestellt.After development under the specified conditions, the developed image was transferred to plain paper by corona discharge and then passed through a heat roller fixing device having a surface temperature of 140 ° C. The image produced on the duplicating or copying paper had a high density and was extraordinarily clear or sharp or fine-grained and free from edge effects and blurring. This image was superior in resolution and density to the image obtained in Experiment L. Even after 50,000 copies were made, the image quality practically did not change. For a change in frequency and voltage of the AC voltage component applied to the sleeve 2 a in the above experiments, the results are shown in FIG. 12 for experiment K and in FIG. 13 for experiments L and M.

Wie sich aus den vorstehend beschriebenen Versuchen er­ gibt, können beim erfindungsgemäßen Verfahren in vorteil­ hafter Weise ein Träger einer mittleren Teilchengröße von unter 30 µm und ein Toner einer mittleren Teilchengröße von unter 10 µm verwendet werden, wobei ein ausgezeich­ netes, klares bzw. feinkörniges Wiedergabebild ohne Verschleierung erhalten werden kann, ohne daß sich prak­ tische Probleme ergeben.As it emerges from the experiments described above there can be advantageous in the method according to the invention  a carrier with an average particle size of less than 30 µm and a medium particle size toner of less than 10 µm are used, with an excellent nice, clear or fine-grained reproduction image without Obfuscation can be obtained without being practical table problems arise.

Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung erfolgt die Entwicklung unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers aus Tonerteilchen für Druck­ fixierung und Trägerteilchen unter einem schwingenden elektrischen Feld, um damit die Schwierigkeiten zu ver­ meiden, daß die genannten Tonerteilchen an den Träger­ teilchen anhaften und möglicherweise zusammenklumpen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Teilchengröße der Toner- und Trägerteilchen weiter verkleinert werden, um die Fixierung des Tonerbilds auf dem Kopierpapier zu vereinfachen und die Güte des Wiedergabebilds zu ver­ bessern.In yet another embodiment of the invention development is carried out using a Two-component developer made of toner particles for printing fixation and carrier particles under a swinging electric field to avoid the difficulties avoid that the toner particles mentioned on the carrier particles adhere and possibly clump together. In this embodiment, the particle size the toner and carrier particles are further reduced, to fix the toner image on the copy paper simplify and ver the quality of the playback image improve.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden an sich bekannte Druckfixier-Tonerteilchen, die mit einem Liniendruck von etwa 20 kg/cm mittels einer entsprechen­ den Druckrolle oder -walze auf dem Kopierpapier fixiert werden können, als die Tonerteilchen des Zweikomponenten­ entwicklers verwendet. Derartige Tonerteilchen können nach verschiedenen an sich bekannten Verfahren aus den angegebenen Ausgangsstoffen hergestellt werden. Ein Farb­ stoff, wie Ruß, und gegebenenfalls ein Ladungssteuermittel werden vis­ kosen Harzen bzw. Kunstharzen z. B. einem Polyolefin, einem Ethylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat, einem Poly­ urethan, einem Kautschuk o. dgl. oder einem aliphatischen Wachs, wie Palmitinsäure, Stearinsäure o. dgl. zuge­ mischt. Wenn der Toner magnetisch sein soll, werden feine ferromagnetische oder magnetische Teilchen von Metallen, wie Eisen, Chrom, Nickel, Kobalt u. dgl., oder ihren Verbindungen oder Legierungen, wie Fe₃O₄, γ-Eisenoxid, Chromdioxid, Manganoxid, Ferrit, Mangan-Kupfer-Legierung o. dgl., in Kunstharz disper­ giert. An sich bekannte Tonerteilchen in Mikrokapsel form erhält man durch Beschichtung der Außenseite die­ ser Teilchen mit Viskosität zum Auszeichnungspapier mit einem Kunstharz hoher Aufladbarkeit (gegebenenfalls mit dem Farbstoff o. dgl.), wie es allgemein für Tonerteilchen für Wärme­ fixierung verwendet wird. Bevorzugt werden die sphäri­ schen dispergierten Tonerteilchen, welche die viskosen Teilchen innerhalb des Toners enthalten verwendet, die durch Abrundung (sphering) der beschriebenen Teilchen nach dem Sprühtrocknungsver­ fahren, dem Fließbeschichtungsverfahren, dem Granula­ tions-Polymerisationsverfahren o. dgl. hergestellt wur­ den. Die Behandlung zur Erzielung abgerundeter bzw. sphärischer Teilchen nach dem Fließbeschichtungsverfah­ ren kann unter Verwendung von entweder heißem Wasser oder heißer Luft erfolgen.In this embodiment of the invention known pressure fixing toner particles, which with a Line pressure of about 20 kg / cm using a match the print roller or platen fixed on the copy paper than the two-component toner particles developer used. Such toner particles can by various methods known per se from specified starting materials are produced. A color like carbon black, and optionally a charge control agent are vis kosen resins or synthetic resins z. B. a polyolefin, an ethylene-vinyl acetate copolymer, a poly urethane, a rubber or the like or an aliphatic Wax such as palmitic acid, stearic acid or the like mixes. If you want the toner to be magnetic  fine ferromagnetic or magnetic particles of Metals such as iron, chromium, nickel, cobalt and the like Like., or their compounds or alloys, such as Fe₃O₄, γ-iron oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, Manganese-copper alloy or the like, disper in synthetic resin yaws. Known toner particles in microcapsule shape is obtained by coating the outside This particle with viscosity to the marking paper with a synthetic resin high chargeability (possibly with the dye or the like), as is common for toner particles for heat fixation is used. The spheri are preferred dispersed toner particles which the viscous particles within contain the toner used by sphering of the particles described after the spray drying process drive, the flow coating process, the granules tion polymerization process or the like the. The treatment to achieve rounded or spherical particles after the flow coating process Ren can use either hot water or hot air.

Bei Verwendung der vor stehend beschriebenen sphärischen Tonerteilchen ist deren Fließfähigkeit verbessert, so daß vermieden wird, daß die Tonerteilchen fest an den Trägerteilchen anhaften oder zusammenklumpen. Außerdem wird auch das Aufladen der Tonerteilchen durch Reibung mit den Trägerteilchen verbessert, so daß nur die Toner­ teilchen in zweckmäßiger Dichte aus der zusammen mit den Trägerteilchen gebildeten Entwicklerschicht an das elektrostatische Latentbild angelagert werden und damit die Übertragungsleistung von der Oberfläche des Bild­ trägers auf das Aufzeichnungs- oder Kopierpapier sowie die Fixierbarkeit verbessert werben können.When using the spherical described before Toner particles have improved fluidity, so to prevent the toner particles from sticking to the Attach carrier particles or clump together. also will also cause the toner particles to become charged by friction with the carrier particles improved so that only the toner particles in appropriate density from the together with the carrier layer formed on the electrostatic latent image can be attached and thus the transmission power from the surface of the image carrier on the recording or copy paper and the fixability can advertise improved.

Da die Entwicklung erfindungsgemäß in einem schwingenden elektrischen Feld erfolgt, können die sich aus der Ver­ wendung von Druckfixier-Tonerteilchen des Zweikomponen­ tenentwicklers und aus der Verkleinerung der Teilchen­ größe der Tonerteilchen ergebenden Probleme vermieden werden. Mit anderen Worten: die in der Entwickler­ schicht gebundenen Tonerteilchen können sich unter der Schwingung des an sie angelegten elektrischen Felds ohne weiteres von der Entwicklerschicht trennen und sich an die Bildbereiche der Oberfläche des Bild­ trägers anlagern. Wenn die Bildträgeroberfläche in Reibungsberührung mit der Entwickler­ schicht steht, können die an den bildfreien Bereichen dieser Oberfläche haftenden Tonerteilchen leicht von dieser Oberfläche entfernt oder zu den Ladungsbildbe­ reichen überführt werden. Wenn die Dicke der Ent­ wicklerschicht kleiner ist als der Abstand zwischen der Oberfläche des Bildträgers und dem Entwickler- Übertragungsträger, kann eine Wanderung der eine kleine Ladungsmenge aufweisenden Tonerteilchen zu den Bildbe­ reichen und bildfreien Bereichen beträchtlich unter­ drückt werden. Da die Tonerteilchen nicht in Reibungs­ berührung mit der Bildträgeroberfläche gelangen, haften sie nicht aufgrund von Reibungsaufladung am Bildträger an, so daß Tonerteilchen einer Größe von etwa 1 µm ver­ wendet werden können. Auf diese Weise läßt sich ein scharfes bzw. feinkörniges Tonerbild erzielen, welches das latente Ladungsbild mit hoher Wiedergabetreue und guter Wiederholbarkeit wiedergibt.Since the development according to the invention in a swinging  electrical field takes place, which can be derived from the Ver Use of pressure-fixing toner particles of the two-component developer and from particle size reduction Problems of the size of the toner particles avoided will. In other words, the one in the developer layer-bound toner particles can become underneath the vibration of the electrical applied to them Easily separate the field from the developer layer and adhere to the image areas of the surface of the image attach to the carrier. If the image carrier surface is in Frictional contact with the developer layer, you can use the non-image areas toner particles sticking to this surface easily removed from this surface or to the charge image rich will be convicted. If the thickness of the Ent winding layer is smaller than the distance between the surface of the image carrier and the developer Transfer carriers, a hike can be a small one Amount of charged toner particles to the image rich and non-image areas considerably below be pressed. Because the toner particles are not in friction come into contact with the image carrier surface, adhere not due to friction charging on the image carrier so that toner particles with a size of about 1 µm ver can be applied. In this way, one can achieve a sharp or fine-grained toner image, which the latent charge image with high fidelity and good repeatability.

Da weiterhin das schwingende elektrische Feld die Bindung zwischen Toner- und Trägerteilchen schwächt, wird die Zusammenhaftung zwischen den Träger- und Toner­ teilchen verringert. Der Einfluß des schwingenden elektrischen Felds verstärkt sich noch bei Verwendung sphärischer Tonerteilchen. Insbesondere dann, wenn die Dicke der Entwicklerschicht kleiner ist als der Abstand zwischen der Oberfläche des Bildträgers und dem Ent­ wickler-Übertragungsträger, schwingen die eine große La­ dungsmenge aufweisenden Tonerteilchen unter dem schwin­ genden elektrischen Feld in den Bildbereichen und bild­ freien Bereichen, und die Trägerteilchen schwingen in Abhängigkeit von der Intensität des elektrischen Felds ebenfalls, so daß sich der Toner selektiv zum Ladungs­ bildbereich auf der Oberfläche des Bildträgers verlagert. Hierdurch wird die Anlagerung von Trägerteilchen an die Fläche des Bildträgers merklich verringert.As the vibrating electric field continues Weakening bond between toner and carrier particles, is the adhesion between the carrier and toner particles reduced. The influence of the vibrating electric field is increased when used spherical toner particles. Especially if the  The thickness of the developer layer is smaller than the distance between the surface of the image carrier and the Ent winder transfer carrier, swing a large la amount of toner particles below the swing electric field in the image areas and image free areas, and the carrier particles vibrate in Dependence on the intensity of the electric field also so that the toner is selective to the charge Image area shifted on the surface of the image carrier. As a result, the attachment of carrier particles to the The area of the image carrier is noticeably reduced.

Versuch NAttempt N

Nicht-magnetische Teilchen aus 100 Gew.-Teilen eines Ethylen-Vinylacetat-Mischpolymerisats, 10 Gew.-Teile Ruß und 5 Gew.-Teilen Nigrosine, nach dem Mahlen und Granulieren nach dem Fließbeschichtungsverfahren sphä­ risch ausgebildet und eine mittlere Teilchengröße von 10 µm besitzend, wurden als Tonerteilchen verwendet. Als Trägerteilchen dienten sphärische Ferritteilchen einer mittleren Teilchengröße von 30 µm, einer Magne­ tisierung von 50 emu/g und eines spezifischen Wider­ stands von etwa 10¹⁴Ω-cm, beschichtet mit einem Styrol- Acrylharz. Die 05915 00070 552 001000280000000200012000285910580400040 0002003411655 00004 05796Entwicklung erfolgte mittels der Vorrich­ tung gemäß Fig. 1 bei einem Toner/Träger-Verhältnis des im Behälter 6 befindlichen Entwicklers D von 10 Gew.-%. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 15 µC/g.Non-magnetic particles of 100 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate copolymer, 10 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight of nigrosine, spherically formed after milling and granulation by the flow coating process and having an average particle size of 10 μm , were used as the toner particles. Spherical ferrite particles with an average particle size of 30 μm, a magnetization of 50 emu / g and a specific resistance of about 10¹⁴Ω-cm, coated with a styrene-acrylic resin, served as carrier particles. The 05915 00070 552 001000280000000200012000285910580400040 0002003411655 00004 05796Development was carried out by means of the device according to FIG. 1 with a toner / carrier ratio of the developer D in the container 6 of 10% by weight. The average amount of charge of the toner was 15 µC / g.

Der Bildträger 1 wies ein lichtempfindliches CdS-Element auf lief mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 mm/s um. Das höchste Potential des auf dem Bildträger 1 er­ zeugten Ladungsbilds betrug -500 V. Die einen Außen­ durchmesser von 30 mm besitzende Hülse 2a drehte sich mit 100/min. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole der Magnetrolle 2b (Drehzahl 1000/min) betrug 900 Gauss. Bei einer 0,6 mm dicken Entwicklerschicht betrug der Ab­ stand zwischen der Hülse 2a und dem Bildträger 1 0,5 mm. Die an die Hülse 2a angelegte oder anzulegende Vor­ spannung besaß eine Gleichspannungskomponente von -250 V und eine Wechselspannungskomponente von 1,5 kHz, 500 V.The image carrier 1 had a photosensitive CdS element and ran at a peripheral speed of 180 mm / s. The highest potential of the charge image generated on the image carrier 1 was -500 V. The sleeve 2 a having an outer diameter of 30 mm rotated at 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles of the magnetic roller 2 b (speed 1000 / min) was 900 gauss. With a 0.6 mm thick developer layer, the distance between the sleeve 2 a and the image carrier 1 was 0.5 mm. The to the sleeve 2 a created or to be created before tension had a DC component of -250 V and an AC component of 1.5 kHz, 500 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte (Toner-)Bild mittels einer Korona­ entladungsvorrichtung auf Normalpapier übertragen und dann zum Fixieren durch eine Druckfixiervorrichtung ge­ führt, die eine mit einem Liniendruck bzw. linearen Druck von 20 kg/cm arbeitende Kalander- bzw. Druckwalze aufwies. Das auf dem Kopierpapier erzeugte Tonerbild zeigte einen hohen Fixiergrad und eine hohe Dichte, und es war außerordentlich klar bzw. scharf oder feinkörnig und frei von Kanteneffekt und Verschleierung. Dieses Er­ gebnis änderte sich auch nach 50 000 hergestellten Kopien nicht.After development under the specified conditions the (toner) image was developed using a corona transfer the discharge device to plain paper and then ge for fixing by a pressure fixing device leads, the one with a line print or linear Pressure of 20 kg / cm working calender or pressure roller exhibited. The toner image created on the copy paper showed a high degree of fixation and a high density, and it was extraordinarily clear or sharp or fine-grained and free from edge effects and blurring. This he The result also changed after 50,000 copies had been made Not.

Versuch OTry O

Als Tonerteilchen wurden dieselben nicht-magnetischen Teilchen wie in Versuch N, jedoch mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm verwendet. Die Trägerteilchen be­ standen aus sphärisch geformten Ferritteilchen, herge­ stellt durch Dispergieren von 50 Gew.-% feiner Ferrit­ teilchen einer mittleren Teilchengröße von 0,2 µm in demselben Kunstharz,wie dem für den Toner benutzten, anschließendes Kneten und Mahlen des Gemisches und daraufhin erfolgende Abrundungsbehandlung (zur Ausbil­ dung sphärischer Teilchen) mittels heißer Luft; die hergestellten Teilchen besaßen eine mittlere Teilchen­ größe von 20 µm, eine Magnetisierung von 30 emu/g und einen spezifischen Widerstand von mindestens 10¹⁴Ω-cm. As the toner particles, the same became non-magnetic Particles as in experiment N, but with a medium one Particle size of 5 microns used. The carrier particles be were made of spherically shaped ferrite particles provides fine ferrite by dispersing 50 wt .-% particles with an average particle size of 0.2 µm in the same resin as that used for the toner then kneading and grinding the mixture and then rounding off treatment (for training spherical particles) by means of hot air; the Particles produced had a medium particle size of 20 µm, a magnetization of 30 emu / g and a specific resistance of at least 10¹⁴Ω-cm.  

Die Entwicklung erfolgte mittels einer Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit einem 5 Gew.-% zum Träger betragenden Toneranteil des Entwicklers D im Behälter 6. Die mittlere Ladungsmenge des Toners betrug 30 µC/g.The development was carried out by means of a device according to FIG. 3 with a toner proportion of the developer D in the container 6 which is 5% by weight to the carrier. The average charge amount of the toner was 30 µC / g.

Der Bildträger 1 war hierbei derselbe wie in Versuch N. Die 30 mm dicke Hülse 2a drehte sich mit 150/min. Die Magnetflußdichte des der Entwicklungszone A gegenüber­ stehenden Magnetpols des Magneten bzw. der Magnetrolle 2b betrug 1200 Gauss. Bei einer 0,6 mm dicken Ent­ wicklerschicht betrug der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 0,7 mm. Die an der Hülse 2a anliegende Vorspannung bestand aus einer Gleichspannungskomponente von -200 V und einer Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1000 V.The image carrier 1 was the same as in experiment N. The 30 mm thick sleeve 2 a rotated at 150 / min. The magnetic flux density of the magnetic pole of the magnet or the magnetic roller 2 b facing the development zone A was 1200 Gauss. With a 0.6 mm thick developer layer, the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 was 0.7 mm. The bias voltage applied to the sleeve 2 a consisted of a direct voltage component of -200 V and an alternating voltage component of 2 kHz, 1000 V.

Das entwickelte Bild wurde wiederum mittels Koronaent­ ladung auf Normalpapier übertragen und dann unter den­ selben Bedingungen wie in Versuch N fixiert. Das erzeug­ te Bild besaß dieselben Eigenschaften, wie sie in Ver­ such N beschrieben sind. Die Bildgüte verschlechterte sich auch nach 50 000 hergestellten Kopien nicht.The developed image was again created using a coronaent Transfer charge to plain paper and then under the same conditions as in experiment N. That generate The picture had the same properties as in Ver such N are described. The image quality deteriorated even after 50,000 copies have been made.

Versuch PAttempt P

Die Entwicklung erfolgte mit demselben Toner und Träger wie in Versuch O und mittels einer Entwicklungsvorrich­ tung gemäß Fig. 1 (mit Ausnahme eines unterschiedlichen Abstands zwischen Bildträger 1 und Entwickler-Übertra­ gungsträger); das Toner/Träger-Verhältnis des Entwicklers D im Behälter 6 betrug 5 Gew.-%. Die mittlere Ladungs­ menge des Toners lag bei 30 µC/g.The development was carried out with the same toner and carrier as in experiment O and by means of a developing device according to FIG. 1 (with the exception of a different distance between image carrier 1 and developer transfer carrier); the toner / carrier ratio of developer D in container 6 was 5% by weight. The mean charge of the toner was 30 µC / g.

Der Bildträger 1 war hierbei derselbe wie in Versuch N. Die Hülse 2a mit einem Außendurchmesser von 30 mm drehte sich mit 100/min. Die Magnetflußdichte der N- und S-Pole betrug 700 Gauss bei einer Drehzahl von 500/min. Die Dicke der Entwicklerschicht betrug 0,6 mm, der Abstand zwischen Hülse 2a und Bildträger 1 0,7 mm. Die Vorspan­ nung an der Hülse 2a besaß eine Gleichspannungskompo­ nente von -200 V und eine Wechselspannungskomponente von 2 kHz, 1000 V.The image carrier 1 was the same as in experiment N. The sleeve 2 a with an outer diameter of 30 mm rotated at 100 / min. The magnetic flux density of the N and S poles was 700 gauss at a speed of 500 / min. The thickness of the developer layer was 0.6 mm, the distance between sleeve 2 a and image carrier 1 0.7 mm. The bias voltage on the sleeve 2 a had a DC component of -200 V and an AC component of 2 kHz, 1000 V.

Nach der Entwicklung unter den angegebenen Bedingungen wurde das entwickelte Bild durch Koronaentladung auf Normalpapier übertragen und dann unter den in Versuch N beschriebenen Bedingungen fixiert. Das fixierte Bild besaß die gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie das in Versuch N erhaltene Bild. Es war bezüglich Auflösung und Dichte dem bei Versuch O erzeugten Bild überlegen. Nach anschließender Herstellung von 50 000 Kopien blieb die Bildgüte bis zur letzten Kopie praktisch unverändert erhalten.After development under the specified conditions the developed image was caused by corona discharge Transfer plain paper and then among the tests in test N described conditions fixed. The frozen picture had the same beneficial properties as that image obtained in experiment N. It was about dissolution and density are superior to the image produced in experiment O. After the subsequent production of 50,000 copies remained the image quality is practically unchanged up to the last copy receive.

Für eine Änderung von Frequenz und Spannung der an der Hülse 2a anliegenden Wechselspannungskomponente sind die Ergebnisse in Fig. 14 für Versuch N und in Fig. 15 für Versuche O und P dargestellt.For a change of the frequency and voltage on the sleeve 2 a applied AC voltage component 14, the results are shown in Fig. For experimental and N in FIG. 15 for experimental O and P.

Aufgrund der Entwicklung unter Anlegung des schwingenden elektrischen Felds an die Entwicklerschicht aus dem Zweikomponentenentwickler in der Entwicklungszone kann als Toner ein Druckfixierungstoner verwendet werden, so daß sich die Fixierung des Tonerbilds auf dem Kopier­ papier einfacher als bei den bisherigen Verfahren durch­ führen läßt. Zusätzlich kann auf diese Weise ein Wieder­ gabe- oder Kopiebild ohne jede Verschleierung, aber mit ausgezeichneter Klarheit bzw. Feinkörnigkeit gewähr­ leistet werden.Due to the development under application of the swinging electric field to the developer layer from the Two-component developer in the development zone can a pressure fixing toner is used as the toner, so that the fixing of the toner image on the copy paper easier than with previous methods can lead. In addition, a re gabe or copy image without any obfuscation, but with excellent clarity or fine grain to be achieved.

Claims (12)

1. Entwicklungsverfahren,
bei dem ein Träger- und Tonerteilchen enthaltender Entwickler zur Bildung einer Entwicklerschicht auf einen Entwickler-übertragungsträger aufgebracht wird,
die Entwicklerschicht in ein schwingendes elektrisches Feld eingeführt wird, wobei die Dicke der Entwicklerschicht größer als der Abstand zwischen dem Entwickler­ übertragungsträger und einem Bildträger ist, und
ein auf dem Bildträger erzeugtes Latentbild innerhalb des schwingenden elektrischen Feldes mittels des Entwicklers entwickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerteilchen sphärisch bzw. etwa kugelförmig ausgebildet sind und im wesentlichen aus magnetischen Teilchen und aus einem Isoliermaterial bestehen, wobei die Oberflächen der magnetischen Teilchen mit dem Isoliermaterial beschichtet sind, und
daß die Trägerteilchen einen größeren spezifischen Widerstand als 10⁸ Ohm-cm besitzen, wobei der spezifische Widerstand der Trägerteilchen durch Messung eines elektrischen Stromes ermittelt wird, der zwischen einer Last von 1 kg/cm² und einer Bodenelektrode gemessen wird, während die Last auf die in einem Gefäß mit einer Querschnittsfläche von 0,5 cm² eingebrachten und verdichteten Trägerteilchen aufgebracht wird und eine Spannung angelegt wird, die ein elektrisches Feld von 1000 V/cm zwischen der Last und der Bodenelektrode erzeugt.1. development process,
in which a developer containing carrier and toner particles is applied to form a developer layer on a developer transfer carrier,
the developer layer is introduced into an oscillating electric field, the thickness of the developer layer being greater than the distance between the developer transfer carrier and an image carrier, and
a latent image generated on the image carrier is developed within the oscillating electric field by means of the developer,
characterized,
that the carrier particles are spherical or approximately spherical and consist essentially of magnetic particles and an insulating material, the surfaces of the magnetic particles being coated with the insulating material, and
that the carrier particles have a resistivity greater than 10⁸ ohm-cm, the resistivity of the carrier particles being determined by measuring an electric current measured between a load of 1 kg / cm² and a bottom electrode while the load is applied to the in a Vessel with a cross-sectional area of 0.5 cm² inserted and compacted carrier particles is applied and a voltage is applied which generates an electric field of 1000 V / cm between the load and the bottom electrode. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des schwingenden elektrischen Feldes 100 Hz bis 10 kHz beträgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency of the vibrating electric field is 100 Hz to Is 10 kHz.   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des schwingenden elektrischen Feldes 1 kHz bis 5 kHz beträgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the frequency of the vibrating electric field 1 kHz to 5 kHz is. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen sphärisch bzw. etwa kugelförmig ausgebildet sind.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the toner particles are spherical or about are spherical. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen nicht magnetisch sind.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the toner particles are not magnetic. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen magnetisch sind.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the toner particles are magnetic. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße der Tonerteilchen bis zu 20 µm beträgt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the average particle size of the Toner particles up to 20 microns. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand der Trägerteilchen mehr als 10¹³ Ohm-cm beträgt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the specific resistance of the Carrier particles is more than 10 13 ohm-cm. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße der Trägerteilchen 5 bis 50 µm beträgt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the average particle size of the Carrier particles is 5 to 50 microns. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerteilchen aus einem Toner fuhr Druckfixierung bestehen.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the toner particles ran out of a toner Pressure fixation exist. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler-Übertragungsträger einen in ihm angeordneten drehbaren Magnet aufweist.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the developer transfer carrier one has rotatable magnet arranged in it. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial ein thermoplastischer Kunstharz ist.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the insulating material is a thermoplastic Is resin.