CH621421A5 - Magnetographic dry copying process and device for carrying it out - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetographisches Kopierverfahren zum Trockendruck von Daten, wobei ein Magnetbild auf einer Bildunterlage hergestellt wird und anschliessend das Magnetbild mit ferromagnetischen Tonerteilchen versehen wird, die dann elektrostatisch auf eine dielektrische Kopierunterlage übertragen und dort fixiert werden.

Es sind bereits xerographische und magnetographische Druckverfahren bekannt. Bei einem xerographischen Verfahren wird eine elektrostatische Ladung auf einem photoleitenden Material, wie Selen, erzeugt und das photoleitende Material wird zwecks Abbildung belichtet, wobei die belichteten Bereiche ihre Ladung verlieren. Anschliessend wird ein mit Farbpigment versehenes fein verteiltes, elektrisch geladenes Pulver aufgebracht, welches vom elektrostatischen Bild angezogen und gehalten wird. Das aufgeladene Tonerbild wird dann entweder mittels einer entgegengesetzt gerichteten elektrostatischen Ladung oder durch Druckeinwirkung auf das Kopierpapier übertragen.

Bei magnetographischen Abbildungsverfahren wird ein Magnetbild hergestellt und ferromagnetische Teilchen werden

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auf diesem aufgebracht, welche an den magnetischen Bildbereichen haften bleiben. Die Teilchen werden dann entweder durch Druckeinwirkung oder magnetisch auf Kopierpapier übertragen. Bei Übertragung durch Druck entsteht am Abbildungselement eine nachteilige Abnützung und es kann ferner am Abbil- 5 dungselement zum Aufbau eines Films kommen, welcher ein Verschmieren hervorruft.

Bei einer magnetischen Übertragung hat es sich als schwierig erwiesen, den Tonerübergang vorzunehmen, ohne das latente Magnetbild am Abbildungselement zu löschen. ] 0

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen die Schwierigkeit bei der magnetischen Bildübertragung gemeistert werden.

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen ange- 15 gebene Erfindung gelöst.

Das angegebene Verfahren beinhaltet die Herstellung eines latenten Magnetbildes, das Aufbringen eines nicht geladenen ferromagnetischen Toners auf das latente Magnetbild und die anschliessende Überführung des Toners auf elektrostatischem 20 Weg auf ein Substrat in solcher Weise, dass Schwierigkeiten, die durch die Druckeinwirkung oder die magnetische Übertragung entstehen, überwunden werden und unter Verwendung elektrostatischer Neutralisierungseinrichtungen wie beispielsweise Wechselstrom-Koronaentladung zur Neutralisierung elektro- 25 statischer Ladungen an solchen Tonerteilchen, die sonst ein verschwommenes Bild an der endgültigen Kopie und unerwünschte Hintergrundmarkierungen erzeugen würden.

Unter einem nicht geladenen Toner wird dabei ein Toner verstanden, welcher nicht absichtlich durch, beispielsweise eine 30 Koronaentladung oder Reibungselektrizität aufgeladen wurde, der jedoch geringe Reibungselektrizitätsladungen jeder Polarität enthalten kann.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Druckers, der 35 bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet wird,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Druckers zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, 40

Fig. 3 eine Darstellung der Belichtung des magnetischen Abbildungselements durch Strahlungsenergie,

Fig. 4 eine Darstellung des latenten Magnetbilds,

Fig. 5 eine Darstellung des mit Toner versehenen Magnetbildes, welches neben dem Kopierpapier liegt, 45

Fig. 6 eine Darstellung des Kopierpapiers, das mit dem übertragenen Bild versehen wurde und

Fig. 7 eine Darstellung der fertigen Kopie mit dem geschmolzenen Bild.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen die schrittweise Herstellung des 50 latenten Magnetbildes und das Aufbringen von Toner auf dasselbe sowie die Übertragung des Toners auf das Kopierpapier und die Verbindung des Toners mit dem Kopierpapier.

Fig. 8a zeigt eine schematische Darstellung der abgewickelten Fläche der Trommel 15 gemäss Fig. 1 und gibt das Ergebnis 55 eines magnetographischen Kopiervorgangs ohne Verwendung der elektrostatischen Neutralisierungseinrichtungen gemäss der Erfindung wieder, während

Fig. 8b eine schematische der Fig. 8a ähnliche Darstellung zeigt, welche die Verwendung der erfindungsgemässen Wech- 60 selstrom-Koronaentladungen darstellt.

Eine aluminiumbeschichtete Polyesterfolie ist mit einer Schicht von periodisch magnetisierten Chromdioxidteilchen versehen, die in einem an der Folienoberfläche haftenden Bindemittel angebracht sind und die als Kopiereinrichtung dienen. 65 Die Anordnung wird gemäss Fig. 3 einer gleichförmigen Beleuchtung ausgesetzt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, verhindert der Druckauftrag an der durchscheinenden Vorlage, dass die

Beleuchtung die magnetisierten Chromdioxidteilchen erreicht, so dass diese im magnetisierten Zustand in den unter dem Druckauftrag liegenden Bereichen bleiben. Andererseits hindern jene Bereiche der zu kopierenden Vorlage, welche keinen Druckauftrag aufweisen, die Lichtstrahlen nicht daran, die magnetisierten Chromdioxidteilchen zu erreichen, so dass diese oberhalb ihrer Curie-Temperatur von etwa 116° C erhitzt und dabei entmagnetisiert werden. Auf diese Weise wird das in Fig. 4 dargestellte latente Magnetbild hergestellt. Ferromagnetische Tonerteilchen werden auf das latente Magnetbild aufgebracht, um ein entwickeltes Magnetbild zu ergeben. Kopierpapier wird gemäss Fig. 5 auf das Magnetbild gelegt. Anschliessend lädt eine Koronaentladevorrichtung die Rückseite des Papiers elektrostatisch auf. Es wird eine ausreichend grosse elektrostatische Kraft erzeugt, um die magnetische Anziehung zwischen den bisher ungeladenen Tonerteilchen und dem latenten Magnetbild zu überwinden, so dass die Tonerteilchen mit überraschend gutem Wirkungsgrad auf das Kopierpapier übertragen werden und dort gemäss Fig. 6 haften bleiben. Die elektrostatische Übertragung beeinflusst das latente Magnetbild nicht, welches immer wieder verwendet werden kann. Diesbezüglich wird auf das Patent (Ges.-Nr. 3 702/77) verwiesen. Die übertragenen Tonerteilchen werden dann gemäss Fig. 7 durch Wärme mit dem Kopierpapier verschmolzen.

Die Tonerteilchen bestehen vorzugsweise aus magnetischen Pigmentteilchen, die in einem thermoplastischen Bindemittel eingekapselt sind. Im allgemeinen haben die Tonerteilchen eine durchschnittliche Teilchengrösse zwischen 10 und 30 Mikron, wobei die bevorzugte Teilchengrösse zwischen 15 und 20 Mikron liegt. Kugelförmige Teilchen, wie sie durch Sprühtrocknen erhalten werden, sind wegen ihres überlegenen Fliessverhaltens bevorzugt, welches noch durch die Zugabe geringer Mengen eines Fliessmittels, wie beispielsweise Siliciumdioxid erhöht werden kann. Eine weitere Beschreibung der Herstellung der Tonerteilchen ist aus der US-PS 3 627 682 ersichtlich. Bei der Verwendung der beschriebenen Vorrichtung sollen die Tonerteilchen eine niedrige elektrische Leitfähigkeit haben. Falls die Teilchen eine hohe Leitfähigkeit haben, gelangen sie zwischen der Trommel und dem Papier hin und her und verursachen ein unscharfes Bild und einen niedrigen Übertragungswirkungsgrad. Im allgemeinen ist die elektrische Leitfähigkeit des pulverförmigen Toners kleiner als 1X10"13 S/cm.

Gemäss Fig. 1 wird die zu kopierende Vorlage auf das Tablett 11 aufgebracht und gegen den Einlass 12 bewegt. Der Kopierer wird dann betätigt, um den Einlass 12 anzuheben und die untere Förderrolle 13 in Anlage an die Vorlage zu bringen. Die Förderrolle 13 bringt die Vorlage in den Spalt zwischen dem endlosen Förderband 14 und der Trommel 15. Das endlose Förderband 14 besteht aus einer transparenten Folie, beispielsweise einer Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Stärke von etwa 0,05 bis 0,18 mm. Die Rollen 16,17 und 18 dienen zum Antrieb und zur Führung des endlosen Förderbands 14. Die Oberfläche der Trommel 15 besteht vorzugsweise aus einer Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Stärke von etwa 0,13 mm. Die konvexe Fläche dieser Folie ist mit einer leitenden Schicht überzogen, beispielsweise mit einer Aluminiumschicht mit einem spezifischen Flächenwiderstand von 1 bis 1000 Ohm. Die Aluminiumschicht ist vorzugsweise geerdet. Der leitende Träger kann auch aus Kunststoff bestehen, beispielsweise aus einer Polyoxymethylenhülse, die mit Aluminium, Nickel, Kupfer oder einem anderen leitenden Material beschichtet oder hergestellt ist. Der Träger kann auch aus dem leitenden Metall selbst bestehen. Die Fläche des Aluminiums ist mit einer Schicht aus ferromagnetischem Material versehen, beispielsweise mit nadeiförmigem Chromdioxid in einem Alkyd oder anderem geeignetem Bindemittel. Im allgemeinen hat die Schicht aus nadeiförmigem Chromdioxid eine Stärke zwischen 0,001 bis 0,012 mm und enthält zwischen 40 und 85 Gew.-% nadelförmi-

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ges Chromdioxid und zwischen 15 und 60 Gew.-% eines Alkyd-bindemittels oder eines anderen Harzbindemittels. Das nadeiförmige Chromdioxid kann gemäss der US-PS 2 956 955 hergestellt werden, jedoch werden bevorzugte nadeiförmige Chromdioxidteilchen durch die Verfahren nach den US-PSen 5 2 923 683 und 3 512 930 erhalten.

Die Trommel 15 dreht sich im Gegenzeigersinn. Die ferromagnetische Beschichtung auf der Trommel wird durch eine Vormagnetisierungseinrichtung 19 magnetisiert, welche ein periodisches Muster aufzeichnet. Zur Vornahme dieser magne- 10 tischen Strukturierung sind eine Anzahl Verfahren bekannt.

Dabei ergibt sich ein Arbeitsbereich zwischen 12 und 40 magnetischen Umkehrungen je mm auf der magnetisierbaren Oberfläche und vorzugsweise zwischen etwa 15 und 24 magnetischen Umkehrungen je mm. 15

Gemäss einer alternativen Ausführungsform kann eine durch Nuten strukturierte Folie für die Oberfläche der Trommel 15 verwendet werden, die nadeiförmiges Chromdioxid enthalten, in welchem Falle ein einfacher Gleichstrommagnet als Vormagnetisierungseinrichtung 19 dienen kann. Dabei werden 20 im allgemeinen 7,5 bis 12 Nuten je mm Trommelerstreckung vorgesehen, womit 15 bis 24 magnetische Umkehrungen je mm erhalten werden.

Die magnetisierte Trommeloberfläche, die in Berührung mit der Vorlage steht, wird dann an einer bei 20 dargestellten Belichtungsstation vorbeigeführt. Die Belichtungsstation besteht aus einer Lampe 21 und einem Reflektor 22. Als Lampe 21 eignet sich eine Xenon-Blitzlampe, welche eine Farbtemperatur entsprechend 6000° C hat. Die Oberfläche der Trommel 15 wird schrittweise belichtet, bis die ganze Vorlage als latentes 30 Magnetbild auf der Oberfläche der Trommel 15 aufgezeichnet ist. Das verwendete Chromdioxid hat eine Curie-Temperatur von etwa 116° C. Die Daten der kopierten Vorlage, beispielsweise Bleistiftlinien, ein Aufdruck oder dgl., geben in den Bereichen des Chromdioxids, über denen diese Daten liegen, 35 einen Schatten bei der Belichtung, wodurch verhindert wird,

dass diese Bereiche die Curie-Temperatur erreichen. Damit weist die Oberfläche der Trommel nach der Belichtung magnetisierte Chromdioxid-Bereiche auf, welche den mit Daten versehenen Bereichen der durchscheinenden kopierten Vorlage ent- 40 sprechen.

Nach der Belichtung fällt die kopierte Vorlage in den Sammelbehälter 23.

Die bildmässig magnetisierte Trommel 15 wird an einer 45 Tonerauftragvorrichtung vorbeigedreht, welche einen Trog 24 enthält, der mit einer schnellumlaufenden Walze 25 und einem Stab 26 versehen ist. Die Vorrichtung 62' beseitigt jegliche statischen Ladungen der Tonerteilchen, die von der Tonerauftragsvorrichtung austreten. Eine Vakuumrakel 41 wird dazu 50 verwendet, um Tonerteilchen zu entfernen, die unbeabsichtigt an den entmagnetisierten Bereichen des Chromdioxids an der Fläche der Trommel 15 verblieben sind.

Das Papier 32, auf dem die Kopie hergestellt werden soll,

wird von einer Vorratsrolle 33 über leerlaufende Walzen 34,35 55 und 36 den Förderwalzen 37 und 38 zugeführt. Eine Gegenwalze 39 arbeitet mit einer mit Schneidkanten 41 ausgestatteten Walze 40 zusammen. Die Walzen 39 und 40 werden durch eine nicht dargestellte Vorrichtung betätigt, um das Papier 32 auf eine der zu kopierenden Vorlage entsprechende Länge abzu- 60 schneiden. Das Papier wird anschliessend durch die Förderwalzen 42 und 43 in Anlage mit der Oberfläche der Trommel 15 gebracht. Das an der Trommelfläche anliegende Papier 32 wird an einer Koronaentladevorrichtung 44 vorbeigeführt, die vorzugsweise als eine als Corotron bekannte Einrichtung ausgebil- fis det ist und einen Koronadraht aufweist, welcher etwa im Abstand von 17,5 mm zum Papierliegt, sowie eine mechanische Abschirmung, die etwa 75 % des Koronadrahts umgibt und eine

Öffnung von etwa 90° um den Draht freilässt, welche dem Papier zugewandt ist. Die metallische Abschirmung ist gegenüber dem Koronadraht isoliert, und wird auf Erdpotential gehalten. Im allgemeinen hat der Koronadraht einen Durchmesser zwischen 0,025 und 0,25 mm und wird auf 3000 bis 10 000 Volt gehalten. Der Draht kann entweder ein negatives oder ein positives Potential haben, wobei das negative Potential bevorzugt wird. Das Corotron 44 lädt elektrostatisch die Rückseite des Papiers 32 auf. Dadurch wird das Papier geringfügig gegen die Trommel gelegt und bei Trennung des Papiers von der Trommel erfolgt entsprechend der Vorlage ein bildmässiger Übergang von Tonerteilchen auf das Papier 32. In jenem Bereich, in welchem sich das Papier 32 von der Oberfläche der Trommel 15 unter Einwirkung eines endlosen Vakuumbandes 50 löst, bleiben die Tonerteilchen bildmässig mit dem Papier 32 verbunden. Es wurde gefunden, dass das Corotron 44 zur Erzielung des günstigen Ergebnisses über den Bogenbereich des engen Kontakts zwischen dem Papier und der Trommel liegen sollte. Hat das Corotron 44 eine andere Lage oder sind Kräfte vorhanden, welche das Papier 32 an der Ausbildung eines engen, bogenförmigen Kontakts hindern, so wird das erhaltene Bild verschwommen. Zwischen dem Papier 32 und der Oberfläche der Trommel 15 besteht nur ein geringer Andruck, welcher lediglich ausreicht, um diese beiden Teile zusammenzuhalten. Der Druck zwischen dem Papier 32 und der Trommel 15 wird im wesentlichen vollständig durch die elektrische Anziehung erzeugt, welche durch die Koronaentladevorrichtung 44 geliefert wird. Nichtsdestoweniger ist der Wirkungsgrad der Übertragung überraschend hoch und hähert sich bei Tonern mit nicht klebriger Oberfläche und niedriger Leitfähigkeit 100%. Das Papier 32 wird anschliessend von der Oberfläche der Trommel 15 durch die Wirkung des endlosen Vakuumbands 50 im Zusammenwirken mit einem Kissen 45 entfernt, welches das Papier gegen die Oberfläche des endlosen Vakuumbands 50 drückt, das durch Rollen 51 und 52 angetrieben wird. Das endlose Vakuumband 50 führt das Papier 32 an Infrarotlampen 53,54 und 55 vorbei, welche das zur Einlcapselung des magnetischen Materials im Toner verwendete thermoplatische Harz erhitzen, so dass die Tonerteilchen schmelzen und sich mit dem Papier 32 verbinden. Das mit dem übertragenen Bild versehene Papier 32 wird anschliessend in den Trichter 56 abgegeben.

Werden Mehrfachkopien der gleichen Vorlage gewünscht, so wird eine nicht dargestellte Steuerung derart betätigt, dass die Trommel 15 kontinuierlich umäuft, ohne die Entmagnetisie-rungsvorrichtung 60, die Saugvorrichtung 61, die Magnetisier-vorrichtung 19 oder die Lampe 21 einzuschalten, da die elektrostatische Übertragung der Tonerteilchen den magnetischen Zustand in der Chromdioxidschicht auf der Fläche der Trommel 15 nicht beeinträchtigt. Viele Kopien können auf Grund einer einzigen Belichtung bei einer Vorschubgeschwindigkeit bis zu 91,5 m pro Minute hergestellt werden. Zu Demonstrationszwecken wurden mehr als 10 000 Kopien von einem einzigen Magnetbild hergestellt.

Nicht übertragene Tonerteilchen können in der Übertragungszone neben der Koronaentladevorrichtung 44 selbst elektrostatisch aufgeladen werden. Diese Ladungen fliessen wegen der Natur des Toners nicht an Erde ab. Anschliessend nehmen diese Teilchen andere Teilchen in der Auftragsvorrichtung 24 elektrostatisch auf und übertragen diese schliesslich, wobei unerwünschte Markierungen entstehen. Um dies zu verhindern, wird eine statische Ladungslöschvorrichtung 62 eingesetzt, die aus einem mit Wechselstrom arbeitenden Entladestab besteht, für die jedoch jede statische Ausgleichsvorrichtung verwendet werden kann, wie sie beispielsweise in Form nuklearer Stäbe bekannt ist. Es wurde gefunden, dass eine mit 60 Hz und 7000 Volt arbeitende Simco-Einheit für diesen Zweck befriedigend arbeitet.

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Ein Bruchteil der Tonerteilchen wird nicht in Bildbereiche übertragen. In den Bildbereichen befindliche Teilchen, die bei Durchtritt an der Auftragsvorrichtung 24 noch geladen sind, nehmen elektrostatisch Tonerteilchen auf, die so fest gehalten werden, dass die Vakuumrakel 31 sie nicht entfernen kann, wodurch ein «Blühen» oder Wachsen des Bildes und eine verschwommene Umrissdarstellung bei wiederholtem Kopiervorgang entsteht. Die statische Ladungslöschvorrichtung 62 verhindert diese unerwünschte Erscheinung.

Es sind ferner einige Tonerteilchen spärlich über keine Bildbereiche darstellenden Flächen verteilt, die nicht auf das Papier übertragen werden und die in der Übertragungszone elektrostatisch geladen werden. Diese Teilchen ziehen ebenfalls elektrostatisch Toner in der Auftragsvorrichtung 24 an, welcher anschliessend nicht völlig durch die Vakuumrakel 31 entfernt werden kann, wodurch auf den fertigen Kopien eine unerwünschte Hintergrundzeichnung auftritt. Die statische Ladungslöschvorrichtung 62 verhindert diese unerwünschte Erscheinung ebenfalls.

Durch die Einwirkung der Auftragsvorrichtung 24 wird eine Anzahl von Tonerteilchen durch Berührung miteinander und mit den verschiedenen Oberflächen mit Reibungselektrizität aufgeladen. Diese elektrostatisch aufgeladenen Teilchen werden an die Oberfläche der Trommel 15 durch sogenannte «Spiegelbilder» gebunden. Die Natur des Toners gestattet es der Ladung nicht, an die geerdete Fläche abzufliessen, wie dies bei statischen Ladungen unmittelbar auf der Oberfläche der Trommel 15 der Fall ist. Falls diese Teilchen an der Oberfläche der Trommel 15 in zufälliger Verteilung verbleiben würden, so würde dies die Reinheit des Hintergrundes des fertigen Bildes am Kopierpapier beeinträchtigen. Die Vakuumrakel 31 ist äusserst wirkungsvoll bei der Beseitigung dieser Teilchen, jedoch werden einige der Teilchen, die vermutlich höher aufgeladen sind als andere oder eine kleinere Grösse besitzen, ausreichend fest an der Trommeloberfläche gehalten, so dass sie nicht durch die Vakuumrakel 31 entfernt werden können. Eine zweite statische Ladungslöschvorrichtung 62' ist nach der Bildauftragsvorrichtung 24 und vor der Vakuumrakel 31 angeordnet, um die elektrostatische Ladung dieser Teilchen zu entfernen und damit die Wirkung der Vakuumrakel 31 zu verbessern. Die statische Ladungslöschvorrichtung 62' ist für die wiederholte stabile Reproduktion des latenten Magnetbildes erforderlich und ferner zur Erzielung von Hintergrundbereichen mit hervorragender Reinheit. Die beiden Ladungslöschvorrichtungen arbeiten zusammen, um magnetographische Kopien höchster Qualität zu erzeugen und eine grosse Anzahl von Kopien ausgehend von einem einzigen latenten Magnetbild zu liefern.

Sollen Kopien von einer anderen Vorlage hergestellt werden, so wird eine Entmagnetisierungsvorrichtung 60 betätigt, die im Falle einer kontinuierlich beschichteten Folie zweckmässig aus einem Gleichstrom-Magnetkopf besteht und das Chromdioxid wird gleichmässig magnetisiert. Alle Tonerteilchen, welche gegebenenfalls auf den vorausgehend magnetisierten Bereichen des Chromdioxids zurückgeblieben sind, werden durch die Saugvorrichtung 61 entfernt, die vorzugsweise in Verbindung mit Bürsten arbeitet. Das Chromdioxid wird anschliessend durch die Magnetisiervorrichtung 19 magnetisiert, wobei eine periodische Magnetstruktur erhalten und das beschriebene Verfahren wiederholt wird.

Anstelle von Papier können andere Substrate, wie Stoffe und dielektrische Folien, verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung eines Druckers, welcher einen magnetischen Druckkopf aufweist, wie er von W.H. Meiklejohn in A.I.P. Conference, Proc. (Pt. 2) 10, (1973) Seiten 1102 bis 1114 beschrieben wird. Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der magnetische Druckkopf 71 zur Herstellung des latenten Bildes auf der magnetischen Oberfläche der Trommel 72 verwendet, welche den gleichen Aufbau wie die vorausgehend beschriebene Trommel 15 aufweist. Der magnetische Druckkopf 71 ist ein mehrere Bahnen aufweisender Druckkopf, wie er für einen stationären Kopf je Bahnscheibe entwickelt wurde. Vorzugsweise beträgt die Bahndichte etwa 80 Magnete je cm, was für einen Kopiervorgang mit guter Auflösung ausreicht. Im allgemeinen wird ein mehrere Bahnen aufweisender Schreibkopf durch Antriebsvorrichtungen betätigt, die durch einen Generator mit Festwertspeicheraufbau aktiviert werden. Dieser Generator spricht auf eine Datenspeichervorrichtung, wie beispielsweise ein Magnetband, an, welches ein Teil des Druckers sein kann oder entfernt vom Drucker angeordnet ist. Bei einer alternativen Ausführung wird der mehrere Bahnen aufweisende Schreibkopf durch eine Tastatur aktiviert, wobei die magnetische Strukturierung durch den magnetischen Schreibkopf erfolgt. Die Trommel 72 rotiert im Gegenzeigersinn und trägt das latente Bild an einer statischen Ladungslöschvorrichtung 107 vorbei. Die von irgendwelchen Teilchen an der Oberfläche der Trommel 72 getragenen elektrostatischen Ladungen werden durch die Ladungslöschvorrichtung 107 neutralisiert. Solche Teilchen können aus unbeabsichtigt haftend gebliebenen Teilchen oder aus Teilchen in einem Bildbereich bestehen, die nicht übertragen worden sind. Derartige Teilchen können nach ihrem Vorbeitreten am Corotron 96 sehr hoch aufgeladen sein und würden entgegengesetzt geladene Tonerteilchen in der Tonerauftragsvorrichtung 108 anziehen, wenn sie nicht durch die statische Ladungslöschvorrichtung 107 neutralisiert würden. Die Ladungslöschvorrichtung 107 kann in bekannter Weise aufgebaut sein. Eine Koronaentladung mit 60 Hz und 7000 Volt Wechselstrom wird bevorzugt, da während der Drehung der Trommel 72 das latente Bild an der Tonerauftragsvorrichtung 108 vorbeigeführt wird, welche aus einem Trog 73 besteht, die mit schnell laufenden Rollen 74 und einem stationären Stab 75 ausgestattet ist, wobei das latente Bild mit Toner versehen wird, um ein entwickeltes Magnetbild zu ergeben. Die statische Ladungslöschvorrichtung 107' entfernt jegliche Ladungen von Tonerteilchen, die aus der Tonerauf tragsvorrichtung 108 austreten. Diese Ladungen beruhen auf einer Ladung durch Reibungselektrizität und verursachen ein Haften von Teilchen an der Trommel 72. Somit kann die Vakuumrakel

81 jegliche ungewünschten Tonerteilchen beseitigen, d.h. Teilchen, die sich nicht in einem Bildbereich befinden.

Das Papier 82, auf dem das Tonermuster aufgebracht werden soll, wird von der Walze 83 um die leerlaufenden Walzen 84,85 und 86 zu den Förderwalzen 87 und 88 geführt. Eine Stützwalze 91 arbeitet mit einer mit Schneidkanten 93 versehenen Walze 92 zusammen. Die Walzen 91 und 92 werden durch eine nicht dargestellte Einrichtung betätigt, um das Papier 82 auf die gewünschte Länge zu schneiden. Das Papier wird dann durch die Förderwalzen in Anlage mit der Oberfläche der Trommel 72 gebracht. Das in Anlage mit der Trommelfläche befindliche Papier 82 gelangt an der Koronaentladevorrichtung bzw. an dem Corotron 96 vorbei, mittels welchem die Tonerteilchen elektrostatisch auf das Papier 82 übertragen werden. Das Papier 82 wird anschliessend von der Fläche der Trommel 72 durch Wirkung des Kissens 97 entfernt, welches das Papier auf die Fläche eines endlosen Vakuumbandes 98 drückt, das durch Rollen 99 und 100 angetrieben wird. Das endlose Vakuumband 98 transportiert das Papier 82 an Infrarotlampen 101,102 und 103 vorbei, welche das thermoplastische Harz erhitzen, von welchem das ferromagnetische Material in den Tonerteilchen umgeben ist, so dass diese schmelzen und sich mit dem Papier

82 verbinden. Das bedruckte Papier 82 gelangt dann in eine Ablage 104. Die Trommel kann zur Herstellung einer Mehrzahl von Kopien kontinuierlich angetrieben werden.

Soll eine Kopie ausgehend von einer weiteren Vorlage hergestellt werden, so wird die Bildlöscheinrichtung 105 betätigt, um das latente Magnetbild zu löschen und die Saugeinrich-

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tung 106 dient zur Entfernung jeglicher Tonerteilchen, die auf dem alten latenten Magnetbild haften blieben.

Das Verfahren kann auch unter Verwendung entweder eines thermischen Schreibstifts oder eines elektrischen Schreibstifts zur Erzeugung des latenten Magnetbilds verwendet wer- 5 den, wobei der erstere durch Wärmeleitung und der zweite durch elektrische Widerstandserwärmung der Bildschicht arbeitet. Jeder Schreibstift kann ausgewählte Bereiche entmagnetisieren, indem vorausgehend erhitztes magnetisiertes Material über die Curie-Temperatur erwärmt wird oder er kann ausge- 1Q wählte Bereiche thermoremanent magnetisieren, indem das erhitzte Bildmaterial in der Anwesenheit eines Magnetfeldes unterhalb der Curie-Temperatur abkühlt. Ein Feld von 20 bis 200 Oersted neben dem Schreibstift hat sich für eine thermore-manente Magnetisierung als ausreichend erwiesen, während ein 15 erheblich stärkeres Feld von mindestens 800 Oersted notwendig ist, um nicht erhitztes Chromdioxid ausreichend zu magnetisieren. Es ist selbstverständlich, dass eine Bilderzeugung mit elektromagnetischen oder thermischen Wandlern auf einer kontinuierlichen Beschichtung, deren Oberfläche mit einem Gleich- 20 Strommagneten magnetisiert ist, zur ausreichenden Anziehung des Toners in den magnetisierten Bildbereichen eine Modulation entsprechend der erforderlichen magnetischen Gradienten erfordert.

Fig. 8a zeigt eine abgewickelte Ansicht der Oberfläche der 25 Trommel 15 gemäss Fig. 1, welche schematisch die Verwendung der Bildauftragsvorrichtung 24, der Vakuumrakel 31 und des zur Übertragung dienenden Corotrons 44 ohne Wechselstrom-Koronaanordnungen (und ohne funktionelle Darstellungen der Bauelemente, die zur Erklärung der Wirkung der Wechsel- 30 strom-Koronaeinrichtungen notwendig sind). Bei a1 ist ein spärlich aufgetragenes Druckzeichen dargestellt, welches zu Illustrationszwecken aus dem Buchstaben I besteht und welches nicht völlig in die Übertragungszone übertragen und elektrostatisch aufgeladen wurde. Das Vorzeichen der Ladung ist nicht von 35 Bedeutung. Bei a.1 ist ein unbeabsichtigt haftengebliebenes Tonerteilchen b1 (schematisch vergrössert) dargestellt, welches in ähnlicher Weise aufgeladen ist. Nachdem die Oberfläche der Trommel 15 an der Bildauftragsvorrichtung 24 bei a/ vorbeigeführt wurde, ist der Buchstabe I magnetisch mit Toner versehen, 40 trägt jedoch ebenfalls elektrostatisch haftenden Toner. Bei b/

sind elektrostatisch haftende Tonerteilchen an dem vorausgehend unbeabsichtigt haftend gebliebenen Tonerteilchen dargestellt, die eine Traube bilden. Darüberhinaus sind einige mit

Reibungselektrizität aufgeladenen Teilchen regellos auf der leitenden Fläche der Trommel 15 verteilt, die hier durch drei derartige Teilchen Cj dargestellt werden.

Die Vakuumrakel 31 entfernt einige der verhältnismässig lose haftenden Tonerteilchen, jedoch bleiben einige Tonerteilchen bei a/', b;" und c/ zurück. Wie ersichtlich, ist ein «Blühen» des Zeichens I eingetreten. Nach Durchtreten der Übertragungszone neben dem Corotron 44 wurden die meisten der Tonerteilchen, gleichgültig ob es sich um erwünschte oder unerwünschte Teilchen handelt, übertragen, aber einige bleiben bei a/", b/" und c/' zurück. Die Kopie weist einige geringfügig verschwommene Teilchen und einen unreinen Hintergrund auf. Dabei wird darauf hingewiesen, dass beim nächsten Druckvorgang zusätzlich nicht übertragene und geladene Tonerteilchen bei ai und bt vorhanden sind, welche zu einen noch stärkeren Blühen des Bildes und einem noch weniger reinem Hintergrund als Folge der Vergrösserung der Hintergrundteilchen führen werden. Ferner werden die nicht übertragenen Teilchen bei Cj zu einem neuen Ausgangspunkt für unerwünschten Hintergrundtoner. Somit wird mit jedem folgenden Druckvorgang die Qualität der erhaltenen Kopie zunehmend schlechter.

Fig. 8b zeigt die Verwendung von Wechselstrom-Koronaeinrichtungen 62 und 62'. a2 und b2 stellen geladene Tonerteilchen dar, wobei a2 nicht übertragene Zeichen und b2 unbeabsichtigte Teilchen bezeichnet. Nach Vorbeitreten an der Wechselstrom-Koronaeinrichtung 62 bleiben a2' und b2', sind jedoch elektrostatisch neutralisiert. Somit werden die Zeichen mit einem Auftrag ohne «Blühen» gemäss a2" versehen und das unbeabsichtigt haften gebliebene Teilchen b2" zieht keine Traube von Tonerteilchen an. Jedoch können durch Reibungselektrizität aufgeladene Teilchen bei c2 an der Oberfläche der Trommel 15 haften. Nach Vorbeitreten an der Wechselstrom-Koronaeinrichtung 62' bleiben a2"' und b2"' wie vorher vorhanden, jedoch sind die Teilchen c2' neutralisiert. Somit werden beim Durchtritt durch die Vakuumrakel 31 nahezu alle Tonerteilchen aus den entmagnetisierten bildfreien Bereichen entfernt und lediglich das nicht durch Blühen vergrösserte aufgetragene Zeichen a2IV verbleibt, so dass das Tonerbild, welcher auf das neben dem Corotron 44 befindliche Papier übertragen wird, klar ist und einen reinen Hintergrund aufweist. Jeglicher nicht übertragener Toner, der sich beispielsweise bei a2v befindet, ist zudem innerhalb des Umrisses der ursprünglichen Zeichen und folgende Kopien sind ebenfalls klar und werden mit reinem Hintergrund erhalten.

2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Magnetographisches Trockenkopier-Verfahren zur repe-titiven Reproduktion von Bildinformation, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte a) Übertragen von ferromagnetischen Tonerteilchen auf 5 eine elektrostatisch aufladbare Kopierunterlage durch Auflegen der Kopierunterlage auf eine bildhafte Anordnung von ferromagnetischen Tonerteilchen, die magnetisch auf einer geerdeten elektrisch leitfähigen Bildunterlage haften, wobei die ferromagnetischen Tonerteilchen eine elektrische Leitfähigkeit von 10 weniger als 1X 10~13 S/cm aufweisen und der spezifische Widerstand des Materials für die Bildunterlage weniger als 1X10+9

   Q • cm beträgt, und Aufbringen eines elektrischen Feldes auf die Rückseite der Kopierunterlage auf deren Vorderseite sich die übertragene bildhafte Anordnung der ferromagnetischen 15

   Tonerteilchen befindet, durch das Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf die Rückseite der Unterlage, wobei die einzelnen ferromagnetischen Tonerteilchen auf der Unterlage anhaften; und b) erneutes Aufbringen von ferromagnetischem Tonermate- 2o rial auf die magnetisierbare elektrisch leitfähige Bildunterlage ;

   c) Widerholen des unter a) beschriebenen Verfahrensschrittes;

   d) Neutralisieren der elektrostatischen Ladung auf der elektrisch leitfähigen Bildunterlage und darauf befindlichen ferro- 25 magnetischen Tonerteilchen mittels Wechselstromkorona-Ent-ladungsvorrichtungen oder Vorrichtungen, die schwache radioaktive Strahlung abgeben und zwar wahlweise zwischen dem Aufbringen von ferromagnetischen Tonerteilchen auf die elektrostatisch aufladbare Kopierunterlage und dem erneuten Auf- 30 bringen von ferromagnetischen Tonermaterial auf die magnetisierbare elektrisch leitfähige Bildunterlage oder zwischen dem erneuten Aufbringen von ferromagnetischen Tonermaterial auf die magnetisierbare elektrisch leitfähige Bildunterlage und dem Auflegen der elektrostatisch aufladbaren Kopierunterlage auf 35 die bildhafte Anordnung von ferromagnetischen Tonerteilchen ; und e) Entfernen von Tonerteilchen-Rückständen von den nicht magnetisierten Bereichen auf der magnetisierbaren elektrisch leitfähigen Bildunterlage zwischen dem erneuten Aufbringen 40 von ferromagnetischem Tonermaterial auf die magnetisierbare elektrisch leitfähige Bildunterlage und dem Übertragen von ferromagnetischen Tonerteilchen auf die elektrostatisch aufladbare Kopierunterlage.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 45 dass das Neutralisieren der elektrostatischen Ladung auf der Bildunterlage und darauf befindlichen ferromagnetischen Tonerteilchen nach dem erneuten Aufbringen von ferromagnetischem Tonermaterial auf die Bildunterlage und vor dem Auflegen der elektrostatisch aufladbaren Kopierunterlage durchge- 50 führt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass das Neutralisieren der elektrostatischen Ladung auf der Bildunterlage und darauf befindlichen ferromagnetischen 55 Tonerteilchen nach dem Übertragen von ferromagnetischen Tonerteilchen auf die Kopierunterlage und vor dem erneuten Aufbringen von ferromagnetischem Tonermaterial auf die Bildunterlage durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 60 dass das Neutralisieren der elektrostatischen Ladung zwischen dem erneuten Aufbringen von ferromagnetischem Tonermaterial auf die Bildunterlage und dem Übertragen von ferromagnetischen Tonerteilchen auf die Kopierunterlage sowie zwischen dem Übertragen von Tonerteilchen auf die Kopierunterlage und 65 dem erneuten Aufbringen von ferromagnetischem Tonermaterial auf die Bildunterlage durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Neutralisierung mittels Wechselstromkorona-Entla-dungsvorrichtungen durchgeführt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld durch Besprühen der Rückseite der Kopierunterlage mit Ionen erzeugt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tonerteilchen durch Anwenden von Wärme mit der Kopierunterlage verschmolzen werden.
8. 8. Vorrichtung für die Ausführung des magnetographischen Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine magnetisierbare elektrisch leitfähige Bildunterlage, die bewegbar ist und selektiv magnetisierte ferromagnetische Teilchen aufweist, wobei das Material der Bildunterlage einen spezifischen Widerstand von weniger als 1X10+9 £2 • cm aufweist, eine Antriebseinrichtung für die Vorwärtsbewegung der Bildunterlage, eine Einrichtung (24) zum Aufbringen ferromagnetischer Tonerteilchen auf die Bildunterlage, eine Einrichtung (31) zur Entfernung ferromagnetischer Tonerteilchen von Bereichen der Schicht, die nicht selektiv magnetisiert sind, eine Einrichtung (33-43), um eine Kopierunterlage auf die Bildunterlage aufzulegen, eine Einrichtung um die Rückseite der Kopierunterlage während diese der Bildunterlage überlagert ist einem elektrischen Feld auszusetzen, eine Einrichtung (45,50) zur Entfernung der Kopierunterlage von der Bildunterlage und durch eine Neutralisierungseinrichtung (62) zur Neutralisierung elektrostatischer Ladung an Teilchen, die an der Bildunterlage haftend verblieben sind, nachdem die Kopierunterlage von der Bildunterlage getrennt wurde.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Neutralisierungseinrichtung (62) aus einer Wechsel-strom-Entladungseinrichtung besteht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Neutralisierungseinrichtung (62') zwischen der Einrichtung (24) zum Auftragen der ferromagnetischen Tonerteilchen auf die Bildunterlage und der Einrichtung (44) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, dem die Rückseite der Kopierunterlage ausgesetzt wird angeordnet ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Neutralisierungseinrichtungen Wechselstrom-Entladungseinrichtungen sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (44) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes Mittel enthält zum Aufsprühen von Ionen auf die Rückseite der Kopierunterlage.