DE1051870B

DE1051870B - Method and device for the production of charge images on electrically non-conductive charge image carriers made of paper or similar material

Info

Publication number: DE1051870B
Application number: DES54740A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Anton Schekelinski
Original assignee: Siemag Feinmechanische Werke GmbH
Current assignee: Philips Electrologica GmbH
Priority date: 1957-08-14
Filing date: 1957-08-14
Publication date: 1959-03-05
Also published as: FR1213493A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von Ladungsbildern auf elektrisch nichtleitenden Ladungsbildträgern aus Papier oder ähnlichem Stoff, die durch Bepulvern und Erwärmen in an sich bekannter Weise sichtbar und zu einer haltbaren Kopie gemacht werden.The invention relates to a method and a device for the production of charge images on electrically non-conductive charge image carriers made of paper or similar substance, which can be seen and closed by powdering and heating in a manner known per se a durable copy can be made.

Bei den bisher bekannten Verfahren der Xerographie geht man meist in der Weise vor, daß ein Ladungsbildträger gleichmäßig elektrisch aufgeladen und ein der Form des Vorlagenoriginals entsprechender Teil desselben beispielsweise durch eine Lichtquelle od. dgl. wieder entladen wird, d. h., daß die elektrostatische ■ Ladung wieder aufgehoben wird. Auf diese Weise entsteht ein latentes Ladungsbild entsprechend der Form des Vorlagenoriginals, das durch Bepulvern mit elektroskopischem Pulver in üblicher Weise sichtbar gemacht wird. Als nachteilig hat sich erwiesen, daß als Ladungsbildträger Papiere od. dgl. mit teuren Spezialschichten benötigt werden, die zudem wegen ihrer Lichtempfindlichkeit die Verwendung lichtdicht abgeschlossener Geräte bedingen.In the previously known methods of xerography, one proceeds mostly in such a way that a charge image carrier electrically charged uniformly and a part corresponding to the shape of the original it is discharged again, for example by a light source or the like, d. that is, the electrostatic ■ The charge is canceled again. In this way, a latent charge image is created corresponding to the shape of the original, which is made visible in the usual way by powdering it with electroscopic powder will. It has proven to be disadvantageous that papers or the like with expensive special layers are used as charge image carriers are required, which also because of their sensitivity to light, the use of light-tight sealed Devices.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird das latente Ladungsbild dadurch erzeugt, daß das Vorlagenoriginal auf eine photoemittierende Zwischenplatte projiziert wird, wobei durch die hellen Stellen des projizierten Bildes Elektronen aus der photoemittierenden Schicht befreit und durch eine positiv aufgeladene Saugelektrode abgesaugt und beschleunigt werden. Ein dem Vorlagenoriginal entsprechendes Ladungsbild auf dem Ladungsbildträger wird dadurch erzeugt, daß man letzteren zwischen die photoemittierende Zwischenplatte und die Saugelektrode bringt, wodurch die sich in Richtung auf die Saugelektrode bewegenden Elektronen von dem Ladungsbildträger, z. B. dem elektrophotographischen Gut oder irgendeinem guten Isolator, abgefangen werden. Dieses Verfahren ist insofern nachteilig, als das latente Ladungsbild erst auf dem Umweg über eine photoemittierende Zwischenplatte erzeugt wird, die zu diesem Zweck über ein besonderes Linsensystem von einer Lichtquelle bestrahlt werden muß.In a further known method, the latent charge image is generated in that the original is projected onto a photo-emitting intermediate plate, whereby through the bright spots of the projected image electrons are freed from the photo-emitting layer and passed through a positive charged suction electrode can be sucked off and accelerated. A charge image corresponding to the original on the charge image carrier is produced by placing the latter between the photo-emitting Brings the intermediate plate and the suction electrode, thereby moving the towards the suction electrode moving electrons from the charge image carrier, e.g. B. the electrophotographic material or any good insulator to be intercepted. This method is disadvantageous in that it reduces the latent image of the charge is only generated indirectly via a photo-emitting intermediate plate, which for this purpose must be irradiated by a light source via a special lens system.

Außerdem bedingen die zur Durchführung der bekannten Verfahren dienenden Einrichtungen einen entsprechenden Aufwand an Bauteilen, der in vielen Fällen, abgesehen vom Raumbedarf, einen wirtschaftlichen Einsatz der Geräte ausschließt.In addition, the facilities used to carry out the known methods require one corresponding expenditure on components, which in many cases, apart from the space requirement, an economic one Use of the devices excludes.

Das neue Verfahren beschreibt einen wesentlich einfacheren und betriebssicheren Weg und bringt zugleich auch konstruktive Vereinfachungen der Einrichtung mit sich. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Aufladung des Ladungsbildträgers nur an den dem zu erzeugenden Ladungsbild entsprechenden Stellen unmittelbar durch eine positive oder negative Ladungsquelle erfolgt. Die Form des La-The new procedure describes a much simpler and more reliable way and brings at the same time also constructive simplifications of the facility with it. According to the invention, this is thereby achieved achieves that the charge of the charge image carrier only at that corresponding to the charge image to be generated Immediately through a positive or negative charge source. The shape of the

Verfahren und Einrichtung
zur Herstellung von LadungsbildernProcedure and establishment
for the production of charge images

auf elektrisch nichtleitendenon electrically non-conductive

Ladungsbildträgern aus PapierCharge image carriers of paper

oder ähnlichem Stoffor similar material

Anmelder:Applicant:

SIEMAGSHE LIKED

Feinmechanische Werke G.m.b.H.,
Eiserfeld/SiegFeinmechanische Werke GmbH,
Eiserfeld / victory

Dipl.-Phys. Anton Schekelinski, Eiserfeld/Sieg,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Phys. Anton Schekelinski, Eiserfeld / Sieg,
has been named as the inventor

dungsbildes wird dabei durch entsprechende Ausnehmungen in einer dem Ladungsbildträger vorgelagerten Blende erzielt. Der Durchtritt der von der Ladungsquelle auswandernden Elektronen bzw. Ionen durch die Ausnehmungen der Blende wird durch Sperrmittel, vorzugsweise durch eine Steuerelektrode, gesteuert.training image is created by appropriate recesses achieved in a diaphragm upstream of the charge image carrier. The passage of the electrons or ions migrating from the charge source through the recesses of the diaphragm is controlled by locking means, preferably by a control electrode.

Zur Beschleunigung der Elektronen sind eine oder mehrere, gegebenenfalls räumlich verstellbare Saugelektroden vorgesehen.One or more, possibly spatially adjustable suction electrodes are used to accelerate the electrons intended.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird zweckmäßig der Ladungsbildträger zwischen der Blende und der Saugelektrode angeordnet, wobei der Abstand der Blende von dem Ladungsbildträger etwa 1 mm und weniger beträgt. Zur Unterbrechung des Elektronenstromes kann die Blende mit Vorteil als Steuerelektrode ausgebildet werden. Zu demselben Zweck kann aber auch eine besondere Steuerelektrode, vorzugsweise in Ringform, dienen, die zwischen der Blende und der Ladungsquelle angeordnet ist.In the device according to the invention, the charge image carrier is expediently between the diaphragm and the suction electrode, wherein the distance of the diaphragm from the charge image carrier is about 1 mm and is less. To interrupt the flow of electrons, the diaphragm can advantageously be used as a control electrode be formed. For the same purpose, however, a special control electrode, preferably in the form of a ring, which is arranged between the diaphragm and the charge source.

An Hand der Zeichnung wird die Anordnung der einzelnen Bauteile zueinander sowie die Wirkungsweise der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.The arrangement of the individual components in relation to one another and the mode of operation are shown on the basis of the drawing the device for carrying out the method according to the invention explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Anordnung der einzelnen Bauteile undFig. 1 shows a schematic arrangement of the individual components and

Fig. 2 eine einzelne Blende.Fig. 2 shows a single aperture.

Die Ladungsquelle 1 wird über die Klemme 2 an eine zeichnerisch nicht dargestellte Hochspannungsquelle angeschlossen. Die Aufladung kann beispielsweise durch Koronaentladung, Glühemission od. dgl.The charge source 1 is connected to a high voltage source (not shown in the drawing) via the terminal 2 connected. The charging can for example by corona discharge, glow emission or the like.

erfolgen.take place.

809 768/109809 768/109

Um zu einer besseren Aufladung zu gelangen, ohne dabei die angelegte Spannung übermäßig steigern zu müssen, können auch mehrere Arten von Ladungsquellen gleichzeitig angewendet werden. Die von der Ladungsquelle 1 ausgesandten Elektronen oder Ionen treffen unmittelbar auf den Ladungsbildträger 3, der aus nichtleitendem Papier oder ähnlichem Stoff besteht. Zur Elektronenbeschleunigung ist eine Saugelektrode 4 angeordnet, die über die Klemme 5 an ein positives bzw. negatives Spannungspotential gelegt wird. Der Abstand der Saugelektrode vom Ladungsbildträger kann mit Hilfe einer zeichnerisch nicht dargestellten Einrichtung den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden. Ebenso kann die Saugelektrode auch seitlich verschiebbar angebracht sein. Die Form des latenten Ladungsbildes auf dem Ladungsbildträger richtet sich nach der Form der Ausschnitte 6 der vorgelagerten Blende 7. In Fig. 1 ist die Blende im Schnitt gemäß der Linie A-B der Fig. 2 dargestellt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist als Schrift- bzw. Bildzeichen ein »E« gewählt worden. Die vorzugsweise verschiebbaren Blenden 8 dienen dazu, die Randstreuung des nicht oder schlecht gebündelten Elektronenstromes abzufangen und einen Übertritt auf den Ladungsbildträger 3 zu verhindern. Nach dem neuen Verfahren sollen demnach die zur Bildung des latenten Ladungsbildes beitragenden Elektronen nur durch die Ausnehmungen der Blende 7 auf den Ladungsbildträger 3 gelangen. Nachdem das latente Ladungsbild auf dem Ladungsbildträger auf diese Weise hergestellt worden ist, müssen Vorkehrungen getroffen werden, die einen Durchtritt des Elektronenstromes durch die Ausschnitte der Blende gewünschtenfalIs verhindern, z. B., wenn der Ladungsbildträger zur Aufnahme eines neuen Ladungsbildes um einen bestimmten Betrag in Riehaing des Pfeiles C weiterbefördert wird. Zu diesem Zweck werden Sperrmittel für die Elektronen vorgesehen, z. B. nach Art der Gitter in Elektronenröhren wirkende Steuerelektrode!! 9, die gegebenenfalls den Durchtritt des Elektronenstromes durch die Ausnehrnungen der Blende in Abhängigkeit von der Bewegung des Ladungsbildträgers selbsttätig steuern. Die vorzugsweise ringförmig ausgebildete Steuerelektrode 9 ist zwischen der Ladungsquelle 1 und der Blende 7 angeordnet und weist entweder dasselbe oder auch ein etwas höheres Spannungspotential als die Blende 7 auf. Dies hat den Vorteil, daß der Elektronenstrom beispielsweise beim Fortbewegen des Ladungsbildträgers oder beim Auswechseln der Blende gegen eine andere im gegebenen Falle auch bis auf Null herab reguliert werden kann. Hierdurch ist es möglich, das Verfahren unter anderem auch zum Schnelldrucken zu verwenden, indem so viele Blenden mit Schriftoder Bildzeichen nacheinander in den Elektronenweg gebracht werden, wie pro Zeile gedruckt werden sollen. Die Unterbrechung des Elektronenstromes kann auch dadurch erreicht werden, daß durch bekannte Schaltmittel beliebiger Art nur dann und nur so lange eine genügend hohe Spannung zwischen Ladungsquelle und Saugelektrode gelegt wird, wie sich die Blende in der gewünschten Stellung zum Bildträger befindet. Das kann beispielsweise durch Ausnutzung des Öffnungs- bzw. Schließungsspannungsstoßes einer Zündspule, eines Funkeninduktors od. dgl. erfolgen.In order to achieve a better charge without having to increase the applied voltage excessively, several types of charge sources can be used at the same time. The electrons or ions emitted by the charge source 1 impinge directly on the charge image carrier 3, which consists of non-conductive paper or similar material. A suction electrode 4 is arranged to accelerate the electrons and is connected to a positive or negative voltage potential via the terminal 5. The distance between the suction electrode and the charge image carrier can be adapted to the respective conditions with the aid of a device not shown in the drawing. Likewise, the suction electrode can also be attached to be laterally displaceable. The shape of the latent charge image on the charge image carrier depends on the shape of the cutouts 6 of the upstream diaphragm 7. In FIG. 1, the diaphragm is shown in section along the line AB in FIG. As can be seen from FIG. 2, an "E" has been selected as the character or graphic symbol. The preferably displaceable diaphragms 8 serve to intercept the marginal scattering of the electron flow which is not or poorly bundled and to prevent a transfer to the charge image carrier 3. According to the new method, the electrons contributing to the formation of the latent charge image should only reach the charge image carrier 3 through the recesses in the diaphragm 7. After the latent charge image has been produced on the charge image carrier in this way, precautions must be taken to prevent the electron stream from passing through the cutouts of the diaphragm if desired, e.g. B. when the charge image carrier is further transported by a certain amount in the line of arrow C to take a new charge image. For this purpose, blocking means for the electrons are provided, e.g. B. acting on the type of grid in electron tubes control electrode! 9, which, if necessary, automatically control the passage of the electron stream through the cutouts of the diaphragm as a function of the movement of the charge image carrier. The preferably ring-shaped control electrode 9 is arranged between the charge source 1 and the diaphragm 7 and has either the same or a slightly higher voltage potential than the diaphragm 7. This has the advantage that the electron flow can be regulated down to zero in the given case, for example when the charge image carrier is moved or when the diaphragm is exchanged for a different one. This makes it possible to use the method for high-speed printing, among other things, by placing as many diaphragms with characters or symbols in the electron path one after the other as are to be printed per line. The interruption of the flow of electrons can also be achieved by applying a sufficiently high voltage between the charge source and the suction electrode by means of known switching means of any kind only as long as the diaphragm is in the desired position relative to the image carrier. This can be done, for example, by utilizing the opening or closing voltage surge of an ignition coil, a spark inductor or the like.

Die Blenden können aus rotierenden Schrift- oder Bildzeichentrommeln bzw. aus ausgestanzten, umlaufenden Schrift- oder Bildzeichenbändern bestehen, wobei allen Schrift- oder Bildzeichen einer Zeile entweder eine gemeinsame Ladungsquelle, von der je Stelle ein kleiner Teil ausgeblendet und nach den Seiten abgeschirmt wird, oder pro Schrift- oder Bildzeichen je eine eigene Ladungsquelle zugeordnet werden kann. Ebenso können entsprechend der Anzahl der Ladungsquellen entweder eine gemeinsame oder je eine besondere Steuerelektrode vorgesehen werden.The diaphragms can be made from rotating writing or drawing drums or from punched, circumferential Text or pictorial bands exist, with all text or pictorial characters in a line either a common charge source, a small part of which fades out at each point and to the sides is shielded, or a separate charge source can be assigned to each character or graphic symbol can. Likewise, depending on the number of charge sources, either one common or one each special control electrode can be provided.

Die Blende selbst kann mit Vorteil als Steuerelektrode ausgebildet werden, wenn sie, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, über die Klemme 2 an eine entsprechend hohe Spannung gelegt wird. In allen Fällen ist es vorteilhaft, die Blende so dicht wie möglich an den Ladungsbildträger 3 heranzubringen. Als praktisch noch durchführbarer Abstand hat sich dabei ein solcher von etwa 1 mm und weniger ergeben.The diaphragm itself can advantageously be designed as a control electrode if it is, as shown in dashed lines in FIG. 1 shown, via which terminal 2 is connected to a correspondingly high voltage. In all cases it is advantageous to bring the diaphragm as close as possible to the charge image carrier 3. As practical A distance that can still be carried out has resulted in a distance of about 1 mm and less.

Die nach diesem Verfahren hergestellten latenten Ladungsbilder können in bekannter Weise in der Bepulverungseinrichtung 12 sichtbar gemacht und anschließend durch die Heizvorrichtung 13 transportiert werden, in der das Pulver in den Ladungsbildträger 3 eingeschmolzen wird. Der Ladungsbildträger verläßt die Heizvorrichtung als positive und dauerhafte Kopie.The latent charge images produced by this method can be used in the powdering device in a known manner 12 are made visible and then transported through the heating device 13, in which the powder in the charge image carrier 3 is melted down. The charge image carrier leaves the heating device as a positive and permanent copy.

Claims

Patent claims:

1. Process for producing charge images on electrically non-conductive charge image carriers made of paper or similar material, which by powdering and heating becomes visible and becomes one durable image are made, characterized in that the charging of the charge image carrier only at the points corresponding to the charge pattern to be generated directly by a positive or negative charge source takes place, with a screen in front of the charge image carrier which has recesses corresponding to the shape of the charge image.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that for Control of the passage of electrons or ions migrating from the charge source through the recesses of the diaphragm blocking means, preferably a control electrode, are provided.

3. Device according to claim 2, characterized in that to accelerate the electrons or ions, one or more optionally spatially adjustable suction electrodes are provided are.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the diaphragm is designed as a control electrode.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that a special control electrode, preferably in the form of a ring, is provided between the charge source and the diaphragm is arranged.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the diaphragms on one rotating drum or are arranged on a rotating belt.

1 sheet of drawings