DE2313297A1

DE2313297A1 - ELECTROGRAPHIC DEVELOPMENT PROCESS

Info

Publication number: DE2313297A1
Application number: DE2313297A
Authority: DE
Inventors: Arthur R Kotz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1973-09-27
Also published as: SE391816B; ES412340A1; AR201280A1; IL41774A; FR2176022A1; FR2176022B1; CH564215A5; JPS562705B2; AU465201B2; DK137290B; IT979852B; BR7301811D0; JPS494532A; NL7303034A; NO139365C; IL41774A0; ATA224973A; NO139365B; DK137290C; PH10361A

Description

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PATEKTAKV7ÄLTEPATEKTAKV7ELTE

Dr.-ing.H/w;-i Fd¹^CHKEDr.-ing.H / w; -i Fd ¹ ^ CHKE

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Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, T.St.A.Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, T.St.A.

Elektrographisches EntwicklungsverfahrenElectrographic development process

Die Erfindung betrifft elektrographisches Entwickeln latenter Bilder mittels eines Toners oder eines Kennzeichnungsmaterials, und insbesondere das Entwickeln latenter Bilder in Form eines elektrischen Potentialmusters unter sorgfältig überwachten Bedingungen zwecks Erzielung ausgezeichneter Abbildungsqualität einer gewünschten Konfiguration auf einem Aufzeichnungsmedium.The invention relates to the electrographic development of latent images by means of a toner or a marking material, and in particular developing latent images in the form of an electrical potential pattern under carefully monitored Conditions for obtaining excellent image quality of a desired configuration on a recording medium.

Bei der Torliegenden Erfindung werden Kennzeichnungssysteme mit Zweikomponenten, die Verwendung flüssiger Toner, ein Sichverlassen auf schwache van der Waal'sehe Kräfte bei der Bildentwicklung und andere hinderliche Gewichtspunkte herkömmlicher elektrographischer Verfahren zum Entwickeln elektrostatischer Ladungsmuster eliminiert. Hervorzuheben ist ferner, daß die vorliegende Erfindung ganz allgemein beim Entwickeln elektrischer Potentialmuster anwendbar ist, ohne Rücksicht darauf, ob diese mittels elektrostatischer Ladung,wie bei der herkömmlichen Xerographie, oder durch andere gleichwertige Mittel vorgesehen werden. Die sich hieraus ergebenden Vorteile werden nachfolgend im einzelnen diskutiert.Identification systems are used in the present invention with two components, the use of liquid toners, relying on weak van der Waal's forces in the Image development and other debilitating issues of conventional electrographic processes for developing electrostatic Charge pattern eliminated. It should also be emphasized that the present invention is very general in development electrical potential pattern is applicable, regardless of whether this is due to electrostatic charge, as in the conventional xerography, or by other equivalent means. The resulting advantages are discussed in detail below.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wahlweisen Aufbringen eines Tonermaterials auf vorbestimmte Zonen einer Oberfläche, das sich kennzeichnetThe invention relates to a method for selective Application of a toner material to predetermined zones of a Surface that identifies itself

1) durch Ausbilden einer Oberfläche mit ersten Zonen, die in einem Bereich ein Bildflächen bestimmendes elektrisches Potential aufweisen, und mit zweiten Zonen, die in einem Bereich ein keine Bildflächen bestimmendes elektrisches Potential aufweisen, wobei die Zonen ein dem zu erzeugenden Muster entsprechendes Potentialmuster darstellen,1) by forming a surface with first zones which, in one area, have an electrical surface that determines the image area Have potential, and with second zones, which in one area do not have any image areas determining electrical Have potential, the zones representing a potential pattern corresponding to the pattern to be generated,

2) durch Inberührungbringen der Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Träger, der eine gleichmäßige Menge eines magnetisch anziehbaren, elektronisch leitenden Tonermaterials trägt, das an den Träger durch eine magnetische Anziehungskraft gebunden ist, wobei durch das Inberührungbringen ein elektronisch leitender Pfad zwischen der Oberfläche und dem Träger durch das Tonermaterial gebildet wird, der Träger ein elektrisches Gleichspannungspotential einer sqlchen Größe und Polarität aufweist, daß die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Träger und der Oberfläche eine kurzzeitige elektrische Übertragungskraft auf das Tonermaterial zur Folge hat, die größer als und entgegengesetzt zu der magnetischen Anziehungskraft in den Bildflächen und geringer als die magnetische Anziehungskraft in den kein Bild aufweisenden Flächen ist,2) by bringing the surface into contact with an electrically conductive support containing a uniform amount of a magnetically attractable, electronically conductive toner material, which is attached to the carrier by a magnetic force of attraction is bound, wherein by contacting an electronically conductive path between the surface and the Carrier is formed by the toner material, the carrier has an electrical direct voltage potential of a square size and Has polarity that the electrical potential difference between the carrier and the surface is a short-term electrical transmission force on the toner material result which is greater than and opposite to the magnetic attraction in the image areas and less than that there is magnetic attraction in the non-image areas,

3) durch Aufrechterhalten des elektronisch leitenden Pfades über eine ausreichende Periode, um die Erzeugung der kurzzeitigen elektrischen Übertragungskraft zu ermöglichen, und 3) by maintaining the electronically conductive path for a period sufficient to allow the short-term electrical transmission force to be generated, and

4) durch Unterbrechen des elektronisch leitenden Pfades während der Existenz der kurzzeitigen elektrischen Übertragungskraft, wodurch das Tonermaterial wahlweise auf den Bildflächen der Oberfläche abgeschieden wird.4) by breaking the electronically conductive path during the existence of the short-term electrical transmission force, whereby the toner material selectively on the Image areas of the surface is deposited.

Aus obiger Darlegung der Erfindung geht hervor, daß eine Oberfläche mit einem elektrischen Potentialmuster versehen wird, das die Zonen, die letztlich das Tonermaterial aufnehmen (Bildflächen), und die Zonen bestimmt, die kein Tonermaterial aufnehmen (kein Bild aufweisende Flächen oder Hinter-From the above explanation of the invention it can be seen that a surface is provided with an electrical potential pattern that determines the zones that ultimately take up the toner material (image areas) and the zones that do not contain any toner material record (areas not showing a picture or background

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grundflächen). Das Terfahren zur Bildung dieses elektrischen Potentialmusters kann irgendein· aus der Yielfalt der bekannten Verfahren sein.base areas). The process of creating this electrical one Potential patterns can be any of the variety of known Procedure.

Zweckdienlich kann die Oberfläche, auf der das elektrische Potentialmuster gebildet ist, nach zwei Arten in Abhängigkeit davon klassifiziert werden, ob oder ob nicht außer dem elektrischen Potentialmuster ein übereinstimmendes elektrisches Iieitfähigkeitsmuster vorhanden ist, das in der Lage mit dem elektrischen Potentialmuster tibereinstimmt. Bestimmte Oberflächen ergeben kein übereinstimmendes elektrisches Leitfähigkeitsmuster im Gegensatz zu anderen. Beide Arten ergeben die ausgezeichnete Qualität des aufgezeichneten Bildes, was für die Erfindung charakteristisch ist. Wie jedoch aufgezeigt werden wird, ergeben sich bestimmte kennzeichnende Vorteile je nach Art der verwendeten Oberfläche.Conveniently, the surface on which the electric potential pattern is formed can be of two types depending can be classified by whether or not there is a corresponding electrical potential in addition to the electrical potential pattern Conductivity pattern is present, which corresponds to the position with the electrical potential pattern. Certain surfaces do not show a matching electrical conductivity pattern in contrast to others. Both Types give the excellent quality of the recorded image, which is characteristic of the invention. As however, certain distinctive advantages result depending on the type of surface used.

Ein Beispiel für eine Oberfläche, die kein koinzidierendes elektrisches Leitfähigkeitsmuster ergibt, stellt photoleitendes Selen derart dar, wie es in vielen xerographischen Verfahren verwendet wird. Das Selen wird im allgemeinen in Stärken von 1 bis 100 Mikrometern auf einem leitenden Schichtträger, z.B. aus Aluminium oder einem anderen Metall, aufgeschichtet. Das elektrische Potentialmuster wird typischerweise durch Aufbringen einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf die Selenoberfläche mittels einer Koronaentladungsvorrichtung gebildet, und die derart aufgeladene Oberfläche wird dann einem Lichtmuster ausgesetzt, was einen Ladungsverlust in den belichteten Flächen zur Folge hat. An example of a surface that does not produce a coincident electrical conductivity pattern is photoconductive Selenium as it is used in many xerographic processes. The selenium is generally used in Thicknesses from 1 to 100 micrometers are coated on a conductive substrate, e.g. made of aluminum or another metal. The electrical potential pattern is typically created by applying a uniform electrostatic Charge is formed on the selenium surface by means of a corona discharge device, and the surface thus charged is then exposed to a light pattern, which results in a loss of charge in the exposed areas.

Eine andere Oberfläche dieser Art wird von einem transparenten elektrischen Isolationsfilm gebildet, der auf einer photoleitenden Schicht lagert, so z.B. ein Polyesterfilm, der eine Schicht überlagert, die aus einem in einem isolierenden Bindemittel angeordneten photoleitenden Kadmiumsulfid zusammengesetzt ist. Unter der photoleitenden Schicht ist eine elektrisch leitende Trägersubstanz angeordnet. Der transparenteAnother surface of this type is formed by a transparent electrical insulation film, which is on a photoconductive Layer superimposed, such as a polyester film, overlaid with a layer composed of an insulating binder arranged photoconductive cadmium sulfide is composed. Under the photoconductive layer is an electrical one arranged conductive carrier substance. The transparent one

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Isolationsfilm und die darunter liegende photoleitende Schicht erstrecken sich im allgemeinen über eine Dicke von 10 bis 60 Mikrometer. Bei diesen Gestaltungen wird das elektrische Potentialmuster durch Aufbringen einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf die Oberfläche mittels einer ersten Koronaentladungsvorrichtung gebildet, worauf dann gleichzeitig auf die aufgeladene Oberfläche eine elektrostatische Ladung mit zu der ersten Ladung entgegengesetzter Polarität aufgebracht, die Oberfläche einem Lichtmuster ausgesetzt und letztere schließlich gleichmäßig belichtet wird, wodurch das Potentialmuster gebildet wird. Der elektrisch leitende Schichtträger weist während der beiden Ladestufen Erdpotential auf.Isolation film and the underlying photoconductive layer generally extend from 10 to 60 micrometers in thickness. In these designs, the electrical Potential pattern by applying a uniform electrostatic charge to the surface by means of a first Corona discharge device formed, whereupon simultaneously on the charged surface an electrostatic Charge applied with opposite polarity to the first charge, exposed the surface to a light pattern and the latter is finally uniformly exposed, whereby the potential pattern is formed. The electrically conductive one The substrate has earth potential during the two charging stages.

Ein anderes Beispiel dieser Art, bei dem kein photoleitendes Material vorgesehen ist, wird von einer Isolierschicht dargestellt, wie z.B₀ einem Polyesterfilm, der mit einem elektrischen Potentialmuster durch wahlweise elektrostatisches Aufladen bestimmter Zonen der Oberfläche mittels elektrisch leitender Bolzen oder Fühlerstifte versehen ist. Die dielektrische Schicht bedeckt typischerweise einen elektrisch leitenden Schichtträger. Ein elektrisches Potential von mindestens etwa 250 YoIt im Verhältnis zu dem leitenden Schichtträger wird an die Fühlerstifte gelegt, wodurch elektrostatische Ladungen auf der dielektrischen Oberfläche in einem bildartigen Muster angeordnet werden. Derartige elektrostatische Fühlerstiftaufzeichnungsgeräte bringen im allgemeinen eine elektrostatische Kaskadenentwicklung des Ladungsmusters durch reibungselektrisch aufgeladene Tonerpulver oder elektrostatische Flussigkeitsentwicklung mit sich. Solche elektrostatische Ladungsmuster auf dielektrischen Schichten können leicht gemäß der Erfindung entwickelt werden.Another example of this type in which no photoconductive material is provided is represented by an insulating layer, such as ₀ is provided a polyester film with an electric potential pattern of certain by selectively electrostatically charging zones of the surface by means of electrically conductive pins or feeler pins. The dielectric layer typically covers an electrically conductive substrate. An electrical potential of at least about 250 YoIt relative to the conductive substrate is applied to the probe pins, thereby placing electrostatic charges on the dielectric surface in an imagewise pattern. Such electrostatic stylus recorders generally involve an electrostatic cascade development of the charge pattern by triboelectrically charged toner powder or electrostatic liquid development. Such electrostatic charge patterns on dielectric layers can easily be developed in accordance with the invention.

Ein weiteres Beispiel einer ein geeignetes elektrostatisches Potentialmuster tragenden Oberfläche besteht in der bildartig aufgeladenen dielektrischen Schicht, die über einem leitenden Schichtträger liegt und sich aus der bildartigen Ioneriprojek-Another example of a surface bearing a suitable electrostatic potential pattern is that of imagewise charged dielectric layer, which lies over a conductive layer support and is composed of the image-like Ioneriprojek-

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tion aufgeladener Gasionen durch einen bildartig aufgeladenen elektrostatischen Raster ergibt. Hier wird das originale Lichtbild auf einen elektrostatisch aufgeladenen, photoleitend beschichteten Schirm projiziert. Das Endergebnis vor einer Entwicklung ist eine bildartig aufgeladene dielektrische Schicht, die für ein geeignetes bildartiges Potentialmuster zur Entwicklung mittels der erfindungsgemäßen Lehre sorgen würde.tion of charged gas ions by an image-like charged electrostatic grid results. Here is the original Light image is projected onto an electrostatically charged, photoconductive coated screen. The bottom line before One development is an imagewise charged dielectric layer that provides a suitable imagewise potential pattern would provide for development by means of the teaching of the invention.

Andere Oberflächen dieser Art sind mit dünnen, festen aufgedampften Filmen versehen, die amorphes Arsen-Triselenid und amorphes Arsen-Trisulfid und verschiedene aufgeschichtet organische Photoleiter wie z.B. Polyvinylkarbazol, PoIy-N-vinylkarbazol und andere aufweisen. Bei der Verwendung von Oberflächen derart, die kein übereinstimmendes elektrisches Leitfähigkeitsmuster im Zeitpunkt des Vorhandenseins des elektronisch leitenden Pfades durch das Pulver bei Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden, besitzen die ein Bild und kein Bild aufweisenden Flächen der Oberfläche etwa die gleiche elektrische Leitfähigkeit, was vorzugsweise elektrisch isoliert.Other surfaces of this type are vapor-deposited with thin, solid Films containing amorphous arsenic triselenide and amorphous arsenic trisulfide and various piled up organic photoconductors such as polyvinyl carbazole, poly-N-vinyl carbazole and others. When using surfaces in such a way that there is no corresponding electrical Conductivity pattern at the time of the existence of the electronically conductive path through the powder during operation of the method according to the invention, the areas of the surface which have an image and not have an image the same electrical conductivity, which is preferable electrically isolated.

Ein Beispiel für eine Oberfläche,die ein mit dem elektrischen Potentialmuster übereinstimmendes elektrisches Leitfähigkeitsmuster ergibt, wird durch eine Schicht dargestellt, die in einem isolierenden Bindemittel, im allgemeinen in einem isolierenden Harzträger, angeordnetes photoleitendes Zinkoxyd aufweist.Diese Schicht kann über einer elektrisch leitenden Trägerschicht liegen oder es kann eine Isolationsschicht zwischen der photoleitenden Schicht und der elektrisch leitenden Trägerschicht vorgesehen sein. Hervorzuheben ist, daß infolge der durch das erfindungsgemäße Verfahren gegebenen Empfindlichkeit und Regelbarkeit die photoleitende Zinkoxydschicht im Vergleich zu bekannten Audbauformen in beträchtlich reduzierten Mengen vorliegen kann, und zwarAn example of a surface that one with the electrical Potential pattern matching electrical conductivity pattern results is represented by a layer that is in an insulating binder, generally in one insulating resin substrate, arranged photoconductive zinc oxide. This layer can be over an electrically conductive carrier layer or there can be an insulating layer between the photoconductive layer and the electrically conductive carrier layer may be provided. It should be emphasized that as a result of the process according to the invention Given sensitivity and controllability, the photoconductive zinc oxide layer compared to known designs in can be in considerably reduced amounts, namely

p Οp Ο

weniger als drei Gramm pro Quadratfuß ( 3 g / 30,48 cm ) Trockengewicht und im allgemeinen weniger als 2,5 Gramm proless than three grams per square foot (3 grams / 30.48 cm) dry weight and generally less than 2.5 grams per square foot

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/22
Quadratfuß (2,5 g / 30,48 cm ). Dies erweist sich einmal hinsichtlich der Kosten als vorteilhaft, aber auch vom ästhetischen Standpunkt, da derartige Zinkoxyd überzogene Papiergestaltungen sich beinahe wie herkömmliches Briefpapier anfühlen. Andere Oberflächen dieser Art werden durch eine Schicht aus in einem isolierenden Harzträger verteilten photoleitenden Kadmiumsulfid und einem ebenfalls in einem isolierenden Harzträger verteilten Titandioxyd gebildet, wobei der Harzträger jeweils einer elektrisch leitenden Trägerschicht überlagert ist./ 22
Square feet (2.5 g / 30.48 cm). This proves to be advantageous in terms of costs, but also from an aesthetic point of view, since such zinc oxide-coated paper designs feel almost like conventional letterhead. Other surfaces of this type are formed by a layer of photoconductive cadmium sulfide distributed in an insulating resin substrate and a titanium dioxide also distributed in an insulating resin substrate, the resin substrate in each case being superimposed on an electrically conductive substrate.

Ein geeignetes Verfahren zur Bildung des- elektrischen Potentialmusters bei Verwendung bereits diskutierter Oberflächen besteht in der Anwendung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung infolge der Aussetzung eines Lichtmusters. Während der Zeitspanne, über die der elektronisch leitende Pfad bei Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens vorhanden ist, werden die Oberflächen dieser Art durch Bildflächen bestimmt, die verhältnismäßig elektrisch isolierend sind, sowie durch kein Bild aufweisende Flächen, die verhältnismäßig elektrisch leitend sind.A suitable method for forming the electrical potential pattern using surfaces already discussed consists in applying a uniform electrostatic Charge as a result of exposure to a light pattern. During the period of time over which the electronically conductive If the path is present during operation of the method according to the invention, the surfaces of this type are represented by image areas determined that are relatively electrically insulating, as well as by non-image areas that are relatively are electrically conductive.

Die photoempfindlichen Oberflächen, die kein übereinstimmendes leitfähiges Muster bilden, kehren in einer kurzen Zeitspanne im Vergleich zu der Zeitspanne, die zwischen den Belichtungs- und Entwicklungsstufen liegt, in den dunklen, verhältnismäßig isolierenden Zustand zurück, wobei für gewöhnlich die Entwicklungsstufe etwa eine Sekunde beträgt. Photoempfindliche Oberflächen, die dauerhafte elektrische Leitfähigkeit aufweisen, erfordern größere Zeitspannen als die Zeitspanne zwischen der Belichtung und der Entwicklung, um in den dunklen, isolierenden Zustand zurückzukehren.The photosensitive surfaces that do not form a matching conductive pattern sweep in a short period of time compared to the length of time between the exposure and development stages in the dark, relatively insulating state, the development stage usually being about one second. Photosensitive surfaces that are permanent electrical Conductivity require longer periods of time than the period between exposure and development, to return to the dark, insulating state.

Wie nachfolgend dargelegt wird, sind während des Betriebs dieses Verfahrens verschiedene Kräfte am Wirken, die alle zu sorgfältig überwachten Bedingungen beitragen, um eine maximaleAs will be set out below, various forces are at work during the operation of this process, all of them becoming carefully monitored conditions contribute to maximum

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Regelung von Anfang bis Ende des Auftragens des Tonermaterials auf die das elektrische Potential tragende Oberfläche vorzusehen. Aus der Zeichnung geht die konkurrierende Eigenschaft dieser Kräfte hervor. In der Zeichnung sind:Regulation from the beginning to the end of the application of the toner material to be provided on the surface carrying the electrical potential. The competing property emerges from the drawing of these forces. In the drawing are:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ein Potentialmuster tragenden Aufzeichnungsmediums,Fig. 1 is a side view of a recording medium bearing a potential pattern;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die das Entwickeln des auf dem Aufzeichnungsmedium der Figur 1 befindlichen Potentialmusters zeigt,FIG. 2 is a schematic illustration showing the development of the film on the recording medium of FIG Potential pattern shows

Fig. 3 eine Darstellung des Einflusses der magnetischen Kraftlinien auf das Tonermaterial während der Entwicklung,3 shows the influence of the magnetic lines of force on the toner material during the Development,

Fj._o. 4 eine detaillierte Darstellung der elektrischen Kräfte, die während des Entwickeins mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorhanden sind, undFj. _o . 4 shows a detailed illustration of the electrical forces which are present during development with the method according to the invention, and

Fig. 5 eine graphische Darstellung eines Diagramms der auf das Tonermaterial wirkenden elektrischen Kraft als Funktion der Entwicklungszeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.5 is a graphic representation of a diagram of the electrical force acting on the toner material as Function of the development time in the method according to the invention.

Wie Figur 1 zeigt, weist das Aufzeichnungselement 1 eine Schicht 3 auf, die, wenn auch nicht notwendigerweise, eine photoleitfähige Schicht, wie sie herkömmlich in der Xerographie verwendet wird, sein kann, die von einer geerdeten, leitenden Schicht 4 abgestützt wird. Auf der Oberfläche ist ein Potentialmuster vorhanden«, In der Zone 5 ist die Ladung zerstreut worden, während in der Zone 6 die Ladung zusammen mit den Bildladungen 7 verbleibt.As FIG. 1 shows, the recording element 1 has a layer 3 which, although not necessarily, has a photoconductive layer, as it is conventionally used in xerography, can be that of a grounded, conductive layer 4 is supported. There is a potential pattern on the surface. In zone 5 there is the charge has been dispersed, while in the zone 6 the charge remains together with the image charges 7.

In Figur 2 ist eine Entwicklungswalze 8 dargestelltj die eine lange zylindrische, magnetisch durchlässige Welle 9 aufweist, auf der vier lange zylindrische, sektorförmige Magnetabschnitte 10 koaxial gelagert sind. Vier Magnetsektoren sind hier nur aus Gründen der Bequemlichkeit und der Darstellung gewählt. Diese Zahl kann größer oder geringer sein, so lange nur der Toner fließend um eine Hülse 11 befördert wird. DieIn Figure 2, a developing roller 8 is shown the one has long cylindrical, magnetically permeable shaft 9 on which four long cylindrical, sector-shaped magnet sections 10 are mounted coaxially. Four magnet sectors are here for convenience and illustration only chosen. This number can be larger or smaller as long as only the toner is flowed around a sleeve 11. the

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Sektoren bestehen aus einem permanent magnetischen Material, wie es zum Beispiel unter dem Namen Piastiform gehandelt wird. Die Magnete sindjihrer länge nach gleichmäßig magnetisiert, wie durch die Bezeichnungen N,S in dem Schaubild dargestellt wird. Die Magnetabschnitte 10 koaxial umgebend ist eine elektrisch leitende, hohlzylindrische Hülse 11 vorgesehen, die sich axial relativ zur Welle erstreckt und mit einer nicht dargestellten Einrichtung versehen ist, um die Hülse mit einem !angerichteten elektrischen Gleichstrompotential oder mit dem Erdpotential zu verbinden.Sectors consist of a permanent magnetic material, as it is traded under the name Piastiform, for example. The magnets are magnetized evenly along their length, as represented by the notations N, S in the diagram. Surrounding the magnet sections 10 coaxially is an electrically conductive, hollow cylindrical sleeve 11 provided, which extends axially relative to the shaft and is provided with means, not shown, to the sleeve with an electrical direct current potential created or to be connected to the earth potential.

Ein fein zerteiltes, magnetisch anziehbares und verhältnismäßig elektronisch leitendes Tonermaterial 13? wie es z.B. in der US-PS 3 639 245 (Nelson) offenbart ist, ist in einem vorratsbehälterartigen Trägerelement 14 in der Nähe der Oberfläche der Hülse 11 angeordnet, wobei es die Oberfläche aber nicht berührt. Wenn sich die Hülse 11 dreht (im Gegenuhrzeigersinn wie in Figur 2 gezeigt ist), wird das Tonermaterial fließend und gleichmäßig auf die Oberfläche der Hülse 11 abgegeben, wo es infolge der durch die magnetischen Abschnitte 10 gebildeten magnetischen Kräfte haften bleibt. Die Entwicklungswalze kann sich, falls es gewünscht wird, in Uhrzeigerrichtung drehen, wobei das Tonermaterial 13 von einer zu der gezeigten Seite entgegengesetzten Seite abgegeben wird. Die Msnge des Tonermaterials 13 auf der Hülse 11 kann durch die Entfernung zwischen der Kante 15 des Torratsbehälters und der Oberfläche der Hülse 11 gesteuert werden. Es hat sich gezeigt, daß an Stelle einer Drehung der Hülse die Welle 9 und die auf ihr befestigten Magnetabschnitte 10 gedreht werden können, während die Hülse 11 an ihrem Ort verbleibt. In dem dargestellten Fall drehen sich die Magnete 10 und die Welle 9 im Uhrzeigersinn, um das Tonermaterial um die ortsfeste Hülse 11 in Gegenuhrzeigerrichtung zu befördern. Beide Verfahren sind gemäß der Erfindung anwendbar und bewirken in gleichguter Weise beim Abgeben eine fließende, gleichförmige und gut gesteuerte Zufuhr des Tonermaterials 13 aus dem Vorratsbehälter 14. Der Genauigkeit wegenA finely divided, magnetically attractable and relatively electronically conductive toner material 13? like it e.g. US Pat. No. 3,639,245 (Nelson) is disclosed in a reservoir-like support member 14 in the vicinity of the US Pat Surface of the sleeve 11 arranged, it being the surface but not touched. When the sleeve 11 rotates (counterclockwise as shown in Figure 2), the toner material is flowing and evenly on the surface of the Sleeve 11 delivered, where it sticks due to the magnetic forces formed by the magnetic sections 10. The developing roller can rotate clockwise, if desired, with the toner material 13 shown in FIG a side opposite to the side shown is dispensed. The amount of the toner material 13 on the sleeve 11 can by the distance between the edge 15 of the gate container and the surface of the sleeve 11 can be controlled. It has been found that instead of rotating the sleeve the shaft 9 and the magnet sections 10 mounted on it can be rotated while the sleeve 11 is in place remains. In the illustrated case, the magnets 10 and the shaft 9 rotate clockwise around the toner material to convey the stationary sleeve 11 in a counterclockwise direction. Both methods can be used according to the invention and produce a flowing, uniform and well-controlled supply of the toner material 13 from the storage container 14 for the sake of accuracy

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wird in der vorliegenden Ausführungsform der Fall dargestellt, bei dem sich die Hülse 11 dreht, während die Welle an ihrem Ort verbleibt.in the present embodiment the case is shown in which the sleeve 11 rotates while the shaft remains in place.

Im Betrieb wird die Entwicklungswalze 8 über der das Potentialmuster tragenden Schicht 3 des Aufzeichnungselements 1 derart angeordnet, daß die Achse der Entwicklungswalze 8 parallel zur Ebene der das Potentialmuster tragenden Schicht 3 verläuft, und sie wird in einer solchen Höhe über der Schicht angeordnet, daß die gleichmäßige Tonerschicht auf der Entwicklungswalze 8 physikalisch mit der Schicht 3 in Berührung kommt, wobei eine genau bestimmte Haltezone 16 gebildet wird. Die Entwicklungswalze 8 wird relativ zu der das Potentialmuster tragenden Schicht 3 in der gezeigten Richtung bewegt, während eine gleichmäßige Entfernung zwischen der Hülse 11 und der Schicht 3 aufrecht erhalten wird, um für einen gleichmäßigen elektronisch leitenden Pfad zwischen letzteren mittels des leitenden Tonermaterials 13 zu sorgen. Auf diese Weise schreitet die Entwicklung des Potentialmusters in der Zeit von der einen Seite des Aufzeichnungselements 1 zu der anderen Seite fort.In operation, the developing roller 8 is above the potential pattern supporting layer 3 of the recording element 1 is arranged such that the axis of the developing roller 8 runs parallel to the plane of the layer 3 carrying the potential pattern, and it is at such a height above the Layer arranged that the uniform toner layer on the developing roller 8 physically with the layer 3 in Comes into contact, wherein a precisely defined holding zone 16 is formed. The developing roller 8 is relative to the the potential pattern bearing layer 3 is moved in the direction shown while a uniform removal between the sleeve 11 and the layer 3 is maintained in order for a uniform electronically conductive To provide a path between the latter by means of the conductive toner material 13. In this way the development of the Potential pattern in time from one side of the recording element 1 to the other side.

Infolge des Vorhandenseins des magnetischen Feldes formt sich das magnetische Tonermaterial 13 in der Halteregion 16 zu kleinen kettengleichen Gruppen 17» die den magnetischen Kraftlinien 18 zwischen der Hülse 11 und der Schicht 3 folgen, wie in Figur 3 gezeigt ist. Diese kettengleichen Gruppen 17 bilden kleine elektronische Stromkreise zwischen der Hülse 11 und der Schicht 3. Die Stromkreise werden im Augenblick des physikalischen Kontakts von Tonermaterial 13 und Schicht 3 (19 in Figur 3) geschlossen und unterbrochen, wenn der Kontakt beendet ist ( 20 in Figur 3 ). Die Bildung dieser Ketten ist mittels eines auf die Haltezone fokussierten . Mikroskops beobachtet worden* Die Magnetabschnitte 10 dienen somit vielen Zwecken, und zwar dazu», gleichförmig und steuerbar Tonermaterial um die leitende Hülse der Entwicklungsrolle zu befördern, kettenähnliche elektronische Stromkreise As a result of the presence of the magnetic field, the magnetic toner material 13 forms in the holding region 16 small chain-like groups 17 »which follow the magnetic lines of force 18 between the sleeve 11 and the layer 3, as shown in FIG. These in-chain groups 17 form small electronic circuits between the Sleeve 11 and Layer 3. The circuits are open right now of the physical contact of toner material 13 and layer 3 (19 in FIG. 3) closed and interrupted when the contact is ended (20 in Figure 3). The formation of these chains is by means of a focused on the holding zone. Microscope has been observed * The magnet sections 10 thus serve many purposes, namely to be »uniform and controllable Toner material to convey the conductive sleeve of the developing roller, chain-like electronic circuits

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in der Haltezone zu bilden, und für eine gleichmäßige Gegenkraft zu der elektrischen Entwieklungskraft zu sorgen_e to form in the holding zone, and to provide a uniform counterforce to the electrical development force _e

Das Verfahren mit dem das Entwickeln vorgenommen wird, wird nun an Hand von Figur 4 beschrieben, wobei die Beschreibung zwecks Verständlichkeit idealisiert und vereinfacht ist, die erfindungswesentlichen Merkmale jedoch'illustriert sind.The method by which the developing is carried out, will now be described with reference to Figure 4, which description is idealized for the purpose of clarity and simplified, essential to the invention features are jedoch'illustriert.

Weitere Eintelheiten, Übertragungen und Verallgemeinerungen sind dem in Frage kommenden Fachmann geläufig. Figur 4 stellt eine detaillierte Illustration der Haltezone 16 während des effektiven Entwickeins dar« Das Aufzeichnungselement 1 wird von rechts nach links bewegte Die Hülse 11 ist elektrisch geerdet. Die Oberfläche der Schicht 3 ist ζ,Β« an der Stelle 21 vor der Entwicklung gleichmäßig auf ein Oberflächenpotential V₀ aufgeladen» Die kettenähnlichen Ausbildungen 22, -23, 24, 25 und 26 des Toners spiegeln fortschreitende Zeitpunkte oder Stufen des Entwicklungsverfahrens wider, wobei 22 die.früheste und 26 die späteste darstellen β In der Praxis lassen sich weit mehr Tonerketten Ag auf die Haltezone nieder, hier sind sie jedoch vermindert worden, wie auch zwecks Darstellung die Zahl der Tonerpartikelchen_o Die Hülse 11,die hier sich im Gegenuhrzeigersinn drehend dargestellt ist, bietet der das Potential tragenden Oberfläche fortlaufend frische Ketten aus Tonermaterial dar. Bei der Kette 22 hat sich der bereits erwähnte elektronische Stromkreis noch nicht vervollständigt« Infolge des Vorhandenseins der Oberflächenladung 27 wird jedoch eine ladung 28 mit entgegengesetzter Polarität in der leitenden Hülse 11 induziert. Diese induzierte Ladung, die hier aus Illustrations zwecken negativ gewählt ist, beginnt sofort durch die Kette zu der positiven Oberflächenladung hin zu fließen. Dieser Prozeß findet sogar statt, nachdem die Kette aus Tonermaterial mit der die Ladung tragenden Oberfläche in Berührung gekommen ist, wie bei der Kette 23 gezeigt ist. In letzterer hat der größte Teil der negativen Ladung das Ende der Kette aus Tonermaterial erreicht_β InFurther details, transfers and generalizations are familiar to the person skilled in the art. Figure 4 shows a detailed illustration of the holding zone 16 during effective development. The recording element 1 is moved from right to left. The sleeve 11 is electrically grounded. The surface of the layer 3 is ζ, Β «at the point 21 before the development uniformly _{charged to a surface potential V 0} » The chain-like formations 22, -23, 24, 25 and 26 of the toner reflect progressive points in time or stages of the development process, whereby 22 the earliest and 26 represent the latest β In practice, far more toner chains Ag settle on the holding zone, but here they have been reduced, as well as the number of toner particles for the purpose of illustration _o the sleeve 11, which here rotates counterclockwise As shown, the surface carrying the potential offers continuously fresh chains of toner material. In the case of the chain 22, the aforementioned electronic circuit has not yet been completed induced. This induced charge, which is chosen to be negative here for illustration purposes, immediately begins to flow through the chain to the positive surface charge. This process occurs even after the chain of toner material has come into contact with the surface carrying the charge, as shown at chain 23. In the latter, most of the negative charge has reached the end of the chain of toner material _β In

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diesem Stadium bildet sich infolge der entgegengesetzten Ladungen auf dem Tonermaterial und der Oberfläche 3 eine elektrische Kraft auf den Tonerpartikelchen in Nähe der Oberfläche, die von den Tonerpartikelchen nach unten gegen die die ladung tragende Schicht 3 gerichtet ist. Jedoch beginnt einen kurzen Zeitintervall später, bei dem durch die Kette 24 illustrierten Stadium, ein anderer Prozeß in Erscheinung zu treten.this stage is formed as a result of the opposite Charges on the toner material and the surface 3 create an electrical force on the toner particles in the vicinity of the Surface which is directed from the toner particles downwards against the charge-carrying layer 3. However begins a short time interval later, at the stage illustrated by chain 24, another process in FIG Appearance to step.

Da das Tonermaterial verhältnismäßig leitend ist, beginnt ein Teil der positiven Ladung von der das Potential tragenden Oberfläche auf die Tonerkette durch die Grenzschicht 29 zu 3r «chen. Äquivalent kann festgestellt werden, daß negative Ir ng von dem Tonermaterial nach unten auf die photoleitende Oberfläche kriecht. Beide Fälle führen zu demselben Ergebnis, jedoch ist für die Darstellung der erste Fall gewählt. Wem. die Kriechverluste eintreten, beginnt die Ladung auf dem Toner in Nähe der photoleitenden Oberfläche sich zu neutralisieren und die elektrische Kraft, dfe bestrebt ist, das Tonerpulver auf die Oberfläche zu ziehen, wird zeitweise vermindert. Ein derartiger Kriechverlust setzt sich bei einer durch die elektronische Leitfähigkeit des Tonermaterials und durch die Art der Oberfläche der Schicht 3 im wesentlichen gesteuerten Größe fort. Das Tonermaterial in Nähe der Oberfläche und die Oberflächenschicht des Aufzeichnungselements selbst bilden eine Grenzflächenzone, in der diese Ladungsübertragung stattfindet. Die Größe des Ladungsflusses (Stroms) von der Oberfläche zu dem Tonermaterial wird durch die effektive Kapazität und den Widerstand dieser Grenzfläche bestimmt. Je größer die Leitfähigkeit der Grenzflächenzone ist, um so schneller wird sich im allgemeinen das Kriechen durch die Grenzfläche vollziehen.Since the toner material is relatively conductive, part of the positive charge starts from that which carries the potential Surface to the toner chain through the boundary layer 29 to 3r «chen. Equivalently, it can be stated that negative Ir ng from the toner material down to the photoconductive Surface creeps. Both cases lead to the same result, but the first case is used for the illustration chosen. Whom. the creep losses occur, the begins Charge on the toner near the photoconductive surface and the electrical force tends to neutralize itself is to pull the toner powder onto the surface is temporarily reduced. Such a creep loss settles in one by the electronic conductivity of the toner material and by the type of surface of the Layer 3 continues essentially controlled size. The toner material near the surface and the surface layer of the recording element itself form an interface zone, in which this charge transfer takes place. The amount of charge flow (current) from the surface to the toner material is determined by the effective capacitance and resistance of this interface. The greater the conductivity Generally, the faster the creep through the interface will occur.

Bei der durch die Kette 25 dargestellten nächsten Stufe ist die Tonerkette gerade bereit, durch die magnetische Gegenkraft nach oben gezogen zu werden, damit der erwähnte elektronische Stromkreis unterbrochen wird. In diesem StadiumAt the next stage represented by chain 25 is the toner chain just ready to be pulled upwards by the counter magnetic force, so that the aforementioned electronic Circuit is interrupted. In this stadium

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wirken zwei wesentliche Kräfte auf den Toner 30 ein. Die erste ist die elektrische Kraft, die von der Ladungsdifferenz zwischen dem Toner und der benachbarten Oberfläche herrührt, und die zweite ist die von den magnetischen Abschnitten 10 herrührende, gleichförmige magnetische Gegenkraft. Letztere wirkt als eine Schwelle, da aller Toner, bei dem die elektrische Kraft größer ist als die magnetische Gegenkraft, auf der Oberfläche des Aufzeichnungselements verbleiben wird, und der Toner, bei dem die magnetische Gegenkraft größer ist als die elektrische Kraft, wird zum Magneten nach oben gezogen und nicht auf dem Aufzeichnungselement abgeschieden. Die erste Bedingung ist hier dargestellt, d.h. das Tonermaterial ist auf der Schicht 3 abgeschieden gezeigt. Die magnetische Gegenkraft kann räumlich variieren, indem sie Z₀Be die von der zylindrischen oder anderen geometrischen Strukturen des Magneten herrührende Haltezone verschiebt, wobei jedoch von Wichtigkeit ist, daß eine genaue und steuerbare Gegenkraft überall in der Klemmstelle und der Lage des Trennpunktes besteht, wobei eine Schwellengegenkraft zu der Abscheidung gebildet wird* Da der Tonerpulvertransport und der Haltebereich gut gesteuert werden, ergibt sich bei Zeit eine konstante und gleichförmige Gegenkraft,There are two major forces acting on the toner 30. The first is the electric force resulting from the difference in charge between the toner and the adjacent surface, and the second is the uniform counter magnetic force resulting from the magnetic portions 10. The latter acts as a threshold because any toner in which the electric force is greater than the counter magnetic force will remain on the surface of the recording member, and the toner in which the counter magnetic force is greater than the electric force becomes the magnet after drawn up and not deposited on the recording element. The first condition is shown here, ie the toner material is shown deposited on the layer 3. The magnetic counterforce can vary spatially by moving Z ₀ Be the holding zone originating from the cylindrical or other geometric structures of the magnet, but it is important that there is an exact and controllable counterforce everywhere in the clamping point and the position of the separation point, whereby a threshold counterforce is formed to the deposition * Since the toner powder transport and the holding area are well controlled, there is a constant and uniform counterforce over time,

Da die elektrische Kraft auf dem Tonermaterial in der Nähe der Oberfläche des Aufzeichnungselements größer wird, wenn mehr ladungen entgegengesetzter Polaritäten in der Grenzfläche zwischen dem Toner und der Oberfläche der Schicht 3 vorhanden sind, werden, ge größer die anfängliche Ladung auf der Oberfläche der Schicht 3 ist, die elektrischen Kräfte auf diesem Toner umso größer sein«. Daher werden umso mehr Tonerteilchen auf der Oberfläche der Schicht 3 verbleiben,, nachdem die Entwicklungswalzenanordnung vorübergelaufen ist. Da eine Ladung auf der Oberfläche der Schicht 3 vor der Entwicklung für gewöhnlich mit einer Oberflächenspannung in Beziehung steht, ist beobachtet worden, daß die anfängliche Oberflächenspannung der Schicht 3 anwächst, wenn die Menge des abgeschiedenen Toners sich ebenfalls steigert»Since the electric force on the toner material near the surface of the recording member increases when more charges of opposite polarities in the interface between the toner and the surface of the layer 3 are present, the larger the initial charge on the surface of the layer 3 is the electrical Forces on this toner are all the greater «. Hence become all the more more toner particles remain on the surface of layer 3 after the development roller assembly has passed is. Since a charge on the surface of the layer 3 before development is usually associated with a surface tension is related, it has been observed that the initial surface tension of the layer 3 increases when the amount of deposited toner also increases »

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¥enn keine anfängliche Oberflächenspannung vorhanden ist, oder wenn die Oberflächenspannung eine elektrische Übertragungskraft zur Folge hat, die geringer als die magnetische Gegenkraft ist, wird kein Tonermaterial abgeschieden,If there is no initial surface tension, or if the surface tension has an electrical transmission force has the consequence that is less than the magnetic counterforce, no toner material is deposited,

Die Zeitspanne, in der sich dieser Prozeß von. der anfänglichen Ausbildung des Stromkreises bis zu dessen Beendigung vollzieht, beträgt etwa zwischen 10 ^y see. bis etwa 1 see·, was abhängig von der Größe der Haltezone und der linearen Relativgeschwindigkeit zwischen der das Potentialmuster tragenden Oberfläche und der Entwicklungseinrichtung ist. Auf diese Weise werden scharfe Kontraste und einen tiefen Hintergrund aufweisende Bilder entwickelt, bei denen die stabilen Zonen gefüllt sind» Das entwickelte Bild kann direkt auf dem Aufzeichnungselement fixiert werden, oder es kann mittels herkömmlicher Einrichtungen auf eine andere Trägerschicht übertragen werden. Derartige Einrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Das in dieser Ausführung beschriebene Entwicklungsverfahren ist genauso effektiv wie die besten der bisher bekannten Verfahren und es ermöglicht weitläufig maschinelle Anwendung.The length of time this process takes. the initial formation of the circuit up to its completion is approximately between 10 ^y see. to about 1 see ·, which is dependent on the size of the holding zone and the linear relative speed between the surface carrying the potential pattern and the developing device. In this way, sharp contrasts and images with a deep background are developed, in which the stable zones are filled. The developed image can be fixed directly on the recording element or it can be transferred to another carrier layer by conventional means. Such devices are known to the person skilled in the art. The development process described in this embodiment is just as effective as the best of the previously known processes and it enables extensive machine application.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, wie aus der oben beschriebenen Ausführungsform entnehmbar ist, die Zeitspanne, in der das Pulver in der exakt bestimmten Haltezone liegt, in der ein elektronischer Stromkreis oder Pfad gebildet wird, von entscheidender Bedeutung für die Entwicklungsqualität des Potentialmusters· Falls die Zeitspanne zu kurz ist, werden die induzierten Ladungen auf der geerdeten, leitenden Hülse nicht Zeit genug haben, die Tonerteilchen unmittelbar in Nähe des Aufzeichnungselements zu erreichen. Falls die Zeitspanne zu lang ist, wird die gesamte Ladung auf den Tonerteilchen durch Kriechverluste der Ladung über die zwischen dem Toner und dem Aufzeichnungselement gebildete Grenzfläche neutralisiert werden. Zur Verdeutlichung dieser Situation sei auf die Graphik der Figur 5 verwiesen. Hier ist die elektrische Kraft (EF) auf den Tonerteilchen in der NäheIn the method according to the invention, as can be seen from the embodiment described above, the period of time in which the powder lies in the precisely defined holding zone in which an electronic circuit or path is formed becomes, of decisive importance for the development quality of the potential pattern · If the time span is too short is, the induced charges on the grounded, conductive sleeve will not have enough time to remove the toner particles to be achieved in the immediate vicinity of the recording element. If the length of time is too long, the entire charge will be on the toner particles by leakage of charge through that formed between the toner and the recording member Interface are neutralized. To clarify this situation, reference is made to the graphic in FIG. Here is the electric force (EF) on the nearby toner particles

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der das Pptentialmuster tragenden Oberfläche über der Zeit seit,Bildimg der kettenähnlichen Stromkreise aufgetragen, deren Glieder die Tonerpartikel sind. Die gleichmäßige magnetische Gegenkraft, die während dieser Zeitperiode annähernd konstant ist, ist überlagert, aber entgegengesetzt zu der elektronischen Kraft gerichtet. Bezüglich der Tonerpartikel, die in dem Augenblick abgeschieden werden sollen, in dem die Kette zu der Entwicklungswalze zurückgezogen wird, muß die elektrische Kraft größer sein als die magnetische Kraft. Daher sollte die Klemmzeit zwischen t.. und t₂ in dem dargestellten Beispiel der Figur 5 liegen.of the surface carrying the potential pattern plotted against time since the chain-like circuits, the links of which are the toner particles. The uniform magnetic counterforce, which is approximately constant during this time period, is superimposed, but directed in the opposite direction to the electronic force. As for the toner particles to be deposited at the moment the chain is pulled back toward the developing roller, the electric force must be greater than the magnetic force. The clamping time should therefore be between t... And t ₂ in the example shown in FIG.

Aus der obigen Ausführungsform ergibt sich folglich ein weiterer Vorteil der Erfindung. Durch Variierung des elektrischen Potentials auf der leitenden Hülse 11 in Figur 4 können Veränderungen in der Dichte in den aufgeladenen und nicht aufgeladenen Zonen vorgenommen werden,, liexm das Potential auf der Hülse 11 (sog. Vorspannungspotential) von der Erde weg und zu dem Oberflächenpotential der nicht entwickelten Oberfläche des Aufseiehnungselements bewegt wird, wird sich die Menge des abgeschiedenen Toners in diesen Zonen vermindern, bis schließlich kein Toner mehr abgeschieden werden %?i.r&, wenn das Vorspannungspotential ungefähr die Höhe des Oberflächenpotentials hat. Jedoch wird in den nicht aufgeladenen Zonen oder solchen, die dem Erdpotential näher sind, die Potentialdifferenz zwischen der Entwicklungswalze und der Oberfläche des Aufzeichnungselements umso größer sein, und umso mehr Tonermaterial wird abgeschieden werden, je mehr der Vormagnetisierungsstrom erhöht wird* Dies führt zu einem umgekehrten Bild.A further advantage of the invention consequently results from the above embodiment. By varying the electric potential on the conductive sleeve 11 in Figure 4, changes in the density in the charged and uncharged areas made ,, liexm the potential on the sleeve 11 (so-called. Bias) away from the Earth and to the surface potential If the undeveloped surface of the recording member is moved, the amount of deposited toner in these areas will decrease until finally no more toner is deposited%? ir & when the bias potential is approximately the level of the surface potential. However, in the uncharged zones or those closer to earth potential, the greater the potential difference between the developing roller and the surface of the recording element, and the more toner material will be deposited, the more the bias current is increased Image.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei der eine Oberfläche verwendet wird, die ein mit dem elektrischen Potentialmuster übereinstimmendes leitfähigkeitsmuster aufweist. Die Darstellung in Figur 4 trifft auch auf diesen Fall zu, bis auf die Ausnahme, daß zusätzlich zu der Oberfläche des Aufzeichnungselements, die ein PotentialmusterIn the following, an embodiment of the invention is described in which a surface is used that has a electrical potential pattern matching conductivity pattern having. The illustration in FIG. 4 also applies to this case, with the exception that in addition to the Surface of the recording element showing a potential pattern

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trägt, ein sich in das Potentialmuster fügendes Leitfähigkeitsmuster vorhanden ist. In diesem besonderen Fall ist der die kein Bild aufweisende Zone elektrisch leitender, was sich durch die Belichtung einer photoleitenden Oberfläche ergibt, auf der ein geringes oder kein Oberflächenpotential vorhanden' ist, und die Bildzonen sind isolierender, weil dort ein hohes Oberflächenpotential infolge der Nichtbelichtung der photoleitenden Oberfläche vorhanden ist«, Es zeigt sich, daß das Vorhandensein dieses übereinstimmenden Leitfähigkeitsmusters zusätzlich zu dem Potentialmuster eine Erhöhung des Kontrastes und eine beträchtliche Reduzierung der Hintergrundabscheidung bewirkt,carries a conductivity pattern that fits into the potential pattern is available. In this particular case, the unimaged area is more electrically conductive, which is by exposure to a photoconductive surface on which there is little or no surface potential ' is, and the image areas are more insulating because there is a high surface potential due to the non-exposure of the photoconductive Surface is present «, It turns out that the presence of this matching conductivity pattern in addition to the potential pattern, an increase in contrast and a considerable reduction in background deposition causes

Ir alle einer photoleitenden Oberfläche entspricht der Prozeß in den dunklen Zonen dem bei der ersten Ausführungsform beschriebenen* Aber in den hellen (und grauen) Zonen tritt eine andere Wirkung in Erscheinung, die bestrebt ist, die dort abgeschiedene» Tonerpulvermenge zu verringern« Da in diesen Zonen die Größe der Ladungskriechverluste durch die zwischen Toner und Oberfläche gebildete Grenzschicht größer als in den leitenden Zonen ist, wird eine geringere elektrische Übertragungskraft gebildet· Daher wird in diesen Zonen ein höheres Oberflächenpotential benötigt, um die gleiche Menge an Tonermaterial wie in dem ersten Fall zu entwickeln. Oder in ähnlicher Weise wird bei gleichem Oberflächenpotential weniger Toner bei gleicher Haltezeit, elektronischer Tonerleitfähigkeit und gleichmäßiger magnetischer Gegenkraft abgeschieden,, Das Leitfähigkeitsmuster braucht nicht über die gesamte Stärke des Photoleiters vorhanden zu sein. Es muß nur ein Oberflächenleitfähigkeitsmuster im Zeitpunkt der Entwicklung vorhanden sein.Ir all of a photoconductive surface corresponds to the process in the dark zones the one described in the first embodiment * But occurs in the light (and gray) zones there is another effect, which seeks to reduce the "amount of toner powder" deposited there In these zones, the size of the charge leakage losses due to the boundary layer formed between the toner and the surface is greater than is in the conductive zones, a lower electrical transmission force is generated · Therefore, in these zones a higher surface potential is required to develop the same amount of toner material as in the first case. Or in a similar way, with the same surface potential, less toner with the same holding time becomes more electronic Toner conductivity and uniform magnetic opposing force deposited, the conductivity pattern does not need over the full strength of the photoconductor to be present. There just needs to be a surface conductivity pattern at the time of the Development exist.

Die gleichen Vorgänge wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel treten auch in diesem Fall in Erscheinung, aber die Größe des Kriechverlustes durch die Grenzfläche zwischen dem Toner und der Oberfläche des Aufzeichnungselements ist eine andere· In einer leitenden Zone vollzieht sich das Kriechen und dieThe same operations as in the first embodiment also occur in this case, but the size of the Creep loss through the interface between the toner and the surface of the recording element is another In a conductive zone, the creeping and the

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Neutralisation der Ladung, die für die elektrische Kraft verantwortlich ist,, viel schneller, und somit scheidet sich in einer vorgegebenen Haltezeit (die mit einer vorgegebenen Entwicklungsgeschwindigkeit gleichwertig ist) weniger Toner ab, als sich im Falle des NichtVorhandenseins eines Leitfähigkeit smust er s abscheiden würde_β Bei beiden obigen Ausführungsformen sind die leitende Hülse 11 und die leitende Schicht, die unter der Oberflächenschicht des Aufzeichnungselements liegt, über eine Klemme elektrisch geerdet. Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht notwendig, daß ein derartiger Erdschluß vorgenommen wird, so lange eine genügende Erdkopplung vorhanden ist, sowohl bei Wechsel- oder bei Gleichstrom, so daß die oben beschriebenen Ströme fließen werden_o Die Kopplung kann z.B_e durch kapazitive Kopplung oder Streukonduktanz des Materials des Entwicklungseinrichtungsträgers bewirkt werden.Neutralization of the charge responsible for the electrical force, much faster, and thus less toner separates out in a given holding time (which is equivalent to a given development rate) than it would in the absence of conductivity _β In the above two embodiments, the conductive sleeve 11 and the conductive layer, which is below the surface layer of the recording element, electrically grounded via a terminal. In operation of the process of the invention it is not necessary that such a ground fault is made, as long as a sufficient Erdkopplung is present in both AC or DC, so that the currents described above are flowing _o The coupling may, for example, _e by capacitive coupling or leakage conductance of the material of the developer support.

Eine geeignete Entwicklungswalze zum Aufbringen von Tonermaterial auf die das elektrische Potential tragende Oberfläche ist in der US-PS 3 455 276 beschrieben. Entweder die äußere Hülse, die den Träger für das Tonermaterial bildet, oder die eingefaßten, die magnetische Kraft erzeugenden Elemente können sich drehen. Die magnetische Gegenkraft beträgt für gewöhnlich mindestens etwa 10 ^J dyn_e Dies muß den weit schwächeren van der Waal'sehen Kräften gegenüber gestellt werden, auf die sich das in der US-PS 3 166 432 beschriebene Verfahren nach Gundlach verläßt.A suitable developing roller for applying toner material to the surface bearing the electrical potential is described in US Pat. No. 3,455,276. Either the outer sleeve, which forms the carrier for the toner material, or the enclosed, magnetic force-generating elements can rotate. The counter magnetic force is usually at least about 10 ^J dyn _e. This must be compared with the much weaker van der Waals forces on which the Gundlach process described in US Pat. No. 3,166,432 relies.

Gemäß der von Gundlach offenbarten Lehre würde man erwarten, daß eine Elektrode, die der Abscheidung der Tonerpartikel auf einem elektrostatischen Bild eine beträchtliche Gegenkraft auferlegt, niedrigere Ergebnisse mit sich bringen würdeο Überraschenderweise ergibt eine gemäß der Erfindung verwendete magnetische Tonerelektrode bei magnetischem und gleichzeitig elektronisch leitendem Tonerpulver qualitativ verbesserte Kopien mit tiefer optischer Hintergrunddichte,According to the teaching disclosed by Gundlach, one would expect that an electrode capable of depositing the toner particles imposing a considerable opposing force on an electrostatic image, bring about lower results would o Surprisingly result in one according to the invention Magnetic toner electrode used for magnetic and at the same time electronically conductive toner powder qualitatively improved copies with deep optical background density,

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die von unerwünschtem Tonerniederschlag in Hintergrundzonen herrührt. Weitere Vorteile, die aus der Verwendung einer derartigen Elektrode resultieren sind: 1) daß der magnetische Toner leicht zu transportieren und zu halten ist, ohne daß das Innere der Maschine infolge schwach gebundener oder elektrostatisch aufgeladener, umhertreibender Tonerpartikel übermäßig verschmutzt wird; 2) daß der Entwicklungsspalt, d.h«, die Entfernung zwischen der PulVerauftragselektrodenoberfläche und der entwickelbaren Oberfläche verhältnismäßig groß ( viele Tonerpartikeldurchmesser ) sein kann, wobei unkritische mechanische Komponenten gebildet werden^ Die magnetische Auftragseinrichtung, die auf das magnetisch anziehbare Tonermaterial einwirkt, veranlaßt das Pulver, sich in Ketten aufzurichten, und sichert den elektrischen Kontakt zwischen der Auftragselektrode und der entwickelbaren Oberfläche, Der Spalt sollte zwischen etwa 25 χ 10 cm und 50 χ 10 cm liegen. In allen Fällen sollte er mindestens etwa das Zweifache und vorzugsweise das Fünffache des Ausmaßes der größten Partikel betragen.that of unwanted toner deposits in background areas originates. Further advantages resulting from the use of such an electrode are: 1) That the magnetic Toner is easy to carry and hold without affecting the inside of the machine as a result of weakly bound or electrostatically charged floating toner particles become excessively contaminated; 2) that the development gap, i.e., the distance between the powder deposition electrode surface and the developable surface area can be relatively large (many toner particle diameters), whereby non-critical mechanical components are formed ^ The magnetic application device, which is applied to the magnetic attractable toner material, causes the powder to stand up in chains, and secures the electrical Contact between the application electrode and the developable surface, the gap should be between approximately 25 χ 10 cm and 50 χ 10 cm. In all cases it should be at least about two times and preferably five times that The size of the largest particles.

Weiterhin liefern eine derartige Elektrode und Toner eine genaue Abgabe einer vorbestimmten Tonerpulvermenge auf die Elektrodenoberflächeβ So gibt z.B. eine in einer festen Entfernung von der Oberfläche der sich drehenden zylindrischen Elektrode angeordnete Rakel, wie z.B_e in US-PS 3 455 276, eine konstante Menge Tonermaterial an die Elektrodenoberfläche ab« Dies sichert einen gut gesteuerten Klemmkontakt zwischen dem Pulver und der entwickelbaren Oberfläche, wenn beide sich relativ zu einander bewegen, und es wird folglich ebenso eine gut gesteuerte Entwicklungszeitspanne gesichert, d.h. eine Zeitspanne, während der eine Flächeneinheit der entwickelbaren Oberfläche von der bereits erwähnten Pulverklemmstelle berührt wird« Das genaue Abgeben sichert also eine konstante und gut gesteuerte magnetische Gegenkraft zwecks Einflußnahme auf die Pulverpartikel.Continue to provide such an electrode and toner accurate delivery of a predetermined toner amount of powder to the Elektrodenoberflächeβ So is for example a disposed at a fixed distance from the surface of the rotating cylindrical electrode doctor blade, such as _e in U.S. Patent No. 3,455,276, a constant amount of toner material to the electrode surface. This ensures a well-controlled clamping contact between the powder and the developable surface when both move relative to one another, and consequently also a well-controlled development period, ie a period of time during which one unit area of the developable surface of the already mentioned powder clamping point is touched. The exact dispensing ensures a constant and well-controlled magnetic counterforce for the purpose of influencing the powder particles.

Für die Arbeitsweise der Erfindung ist die Berührungszeit, d_eh„ die Dauer des Kontakts zwischen der mit Toner angefüll-For the operation of the invention the contact time, d _e h "is angefüll- the duration of contact between the toner

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ten Auftrags elektrode und der Entwicklungsoberfläche von entscheidender Bedeutung« Sie muß lang genug sein, damit sich in den Bildzonen die elektrischen Übertragungskräfte , die der magnetischen Gegenkraft entgegengerichtet sind, ausreichend ausbilden können_e Sie muß ferner kurz genug sein, so daß sie nicht unter die Schwellengegenkraft in diesen Zonen in dem Fall absinken, wo eine abklingende Kraft vorhanden ist. Dieses Aufbauen und Abklingen der elektrischen Abbildungskräfte ist eine Funktion der elektrischen Leitfähigkeit des Tonermaterials <,th order electrode and the development of surface influences you "must be long enough to allow himself to train enough in the image areas, the electrical transmission forces that are opposite to the magnetic drag _e must also short enough so that they are not below the threshold counterforce sink in these zones in the case where there is a decaying force. This build-up and decay of the electrical imaging forces is a function of the electrical conductivity of the toner material <,

Die magnetische Auftragseinrichtung und die zugeordneten Tonerabgabevorrichtungen zusammen mit den gut gesteuerten Tonerketten ergeben eine gut gesteuerte und reproduzierbare Leitfähigkeit des Tonerpulvers in jeder Zuwachsfläche der Haltezoneο Die Kontaktzeit oder -dauer wird ebenfalls gut gesteuert und ist reproduzierbar. Typische Breiten der Kontaktzone variieren von etwa 0,1 cm bis etwa 5 cm, und vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis etwa 1 cm bei zylindrischen Walzenelektroden. Beim Variieren der linearen Entwicklungsgeschwindigkeiten von etwa 0,5 cm/sec bis etwa 200 cm/sec, vorzugsweise von etwa 1 cm/sec bis etwa 100 cm/sec ergeben diese Kontaktzonenbreiten eine Eontaktdauer von etwa 10 ^ysecThe magnetic application device and the associated toner dispensing devices together with the well-controlled toner chains result in a well-controlled and reproducible conductivity of the toner powder in each growth area of the holding zone o The contact time or duration is also well controlled and is reproducible. Typical widths of the contact zone vary from about 0.1 cm to about 5 cm, and preferably from about 0.2 cm to about 1 cm for cylindrical roller electrodes. When the linear development speeds are varied from about 0.5 cm / sec to about 200 cm / sec, preferably from about 1 cm / sec to about 100 cm / sec, these contact zone widths result in a contact time of about 10 ^y sec

_p bis etwa 1 see, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 0,5 see._p to about 1 second, preferably from about 10 to about 0.5 seconds.

ι ■ -ι ■ -

Die wesentliche Gegenkraft bei der Erfindung hat eine genaue Schwelle zur Folge, die von den Abbildungskräften überwunden werden muß. Es ergeben sich zumindest zwei bedeutsame Wirkungen hieraus, die mittels eines Verfahrens, das sich auf eine geringe oder überhaupt keine Gegenkraft verläßt, nicht erreicht werden_o Eine dieser Wirkungen besteht darin, daß die Hintergrundflächen sauberer sind, nicht so viele infolge mechanischer Kräfte abgeschiedener Tonerpartikel oder selbst van der Waal'sehe Kräfte zwischen den Tonerpartikeln und der entwickelbaren Oberfläche aufweisen, und die zweite Wirkung besteht darin, daß die gleichmäßige Gegenkraft' eine gleichmäßige Entwicklung grauer und schwarzer Zonen gewährleistet,The essential counterforce in the invention results in a precise threshold which must be overcome by the imaging forces. This results in at least two significant effects thereof, which are not achieved by means of a method which relies on a low or no counter force _o One of these effects is that the background areas are cleaner, not so many deposited as a result of mechanical forces toner particles or even van der Waals see forces between the toner particles and the developable surface, and the second effect is that the uniform counterforce ensures an even development of gray and black areas,

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was ohne eine Gegenkraft oder mit einer ungleichmäßigen oder unechten Gegenkraft nicht realisiert werden würde.what would not be realized without a counterforce or with an uneven or spurious counterforce.

Ein geeignetes magnetisch anziehbares, elektronisch leitendes Tonermaterial für eine Verwendung mit der Erfindung ist in der US-PS 3 639 245 (Nelson) beschrieben. Das TonermaterialA suitable magnetically attractable, electronically conductive toner material for use with the invention is shown in US Pat U.S. Patent 3,639,245 (Nelson). The toner material

—1*5 ' kann eine statische Leitfähigkeit in Bereichen von 10 bis 10~ mhos/cm, vorzugsweise von 10 bis 10 mhos/cm bei einem elektrischen Feld von 100 Yolt/cm aufweisen,, Yorzugsweise ist die leitfähigkeit des Tonermaterials vom elektrischen Feld abhängig und wächst monoton mit dem elektrischen Feld in Bereichen von 10 Yolt/cm bis 10 Y/cm_o Für magnetische Anziehbarkeit wird durch Einschluß von feinverteiltem, mi netisch anziehbarem Material, wie z.B. Magnetit, in die Tonerpartikel gesorgt „ Das größte Ausmaß der Tonerpartikel kann geeigneter Weise in Bereichen von etwa 0,5 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer, vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 30 Mikrometer liegen«, Kugelförmig geformte Partikel werden bevorzugt» Bei Partikeln, deren Größe unter 2 Mikrometer liegt, hat sich herausgestellt, daß sie nichtvoraussehbaren und nichtsteuerbaren elektrostatischen van der Waal¹sehen Kräften unterworfen werden, was eine höhere Hintergrundabscheidung und somit eine verminderte Qualität zur Folge hat. Partikel oberhalb von 30 Mikrometer begrenzen die Auflösung ο Tonermaterial, das eine elektrische Feldabhängigkeit aufweist, erweist sich unter Feldentwicklungsbedingungen sehr leitend, wenn ein elektrischer Stromfluß erwünscht ist, um Abbildungskräfte zu erzeugen, sowie vor und nach der Entwicklung als weniger leitend, wenn die elektrischen Felder im wesentlichen reduziert sind und Stromfluß nicht erwünscht ist ο—1 * 5 'can have a static conductivity in the range from 10 to 10 −8 mhos / cm, preferably from 10 to 10 mhos / cm with an electric field of 100 yolt / cm. The conductivity of the toner material is preferably dependent on the electric field and increases monotonically with the electric field in regions of 10 YOLT / cm to 10 Y / cm _o For magnetic attractability mi genetically attractable material is by the inclusion of finely divided, such as provided, for example magnetite to the toner particles "the biggest amount of the toner particles may suitably Way in ranges from about 0.5 micrometers to about 100 micrometers, preferably from about 2 to about 30 micrometers, "Spherical shaped particles are preferred." electrostatic van der Waal ¹ see forces to be subjected, which has a higher background deposition and thus a reduced quality result. Particles above 30 micrometers limit the resolution ο Toner material, which has an electric field dependency, proves to be very conductive under field development conditions when an electric current flow is desired in order to generate imaging forces, and before and after development to be less conductive when the electric fields are essentially reduced and current flow is undesirable ο

Die Pulverleitfähigkeit sollte derart sein, daß bei hohen elektrischen Feldern, wie in Bildzonen der entwickelbaren Oberfläche, ein verhältnismäßig großer Stromfluß von der Auftragselektrode zu der entwickelbaren Oberfläche möglich istβ Jedoch sollte das Pulver nicht so leitend sein, daß, nachdem eine erste Schicht auf der Oberfläche abgeschiedenThe powder conductivity should be such that at high electric fields, such as in image zones of the developable Surface, a relatively large current flow from the application electrode to the developable surface is possible isβ However, the powder should not be so conductive that, after a first layer is deposited on the surface

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worden ist, die Schicht darauf nachfolgende Pulverschichten von der Oberfläche elektrisch abschirmt, indem sie deren ladung aufnimmt, aber ihre Abscheidung verhindert, wie es bei einem hpchleitenden Pulver geschehen würde«, Außerdem sollte bei geringem elektrischen Feld oder NichtVorhandensein des letzteren die leitfähigkeit beträchtlich kleiner sein, so daß das Pulver- das auf der entwickelbaren Oberfläche abgeschieden worden ist, seine Ladung während einer ausreichenden Periode behält, um ein Übertragen des Pulvers von der Oberfläche auf einen Aufnahmebogen zu ermöglichen.has been, the layer on top of subsequent layers of powder electrically shields it from the surface by accepting its charge, but prevents its deposition as it does would happen with a conductive powder ”, Besides If the electric field is low or the latter is not present, the conductivity should be considerably lower, so that the powder deposited on the developable surface retains its charge for a sufficient period of time Period to allow the powder to transfer from the surface to a receiving sheet.

Im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Oberflächen, die ein elektrisches Leitfähigkeitsmuster aufweisen, besitzen relativ leitende, kein Bild aufweisende Zonen und relativ isolierende Bildzonen, wie in der US-PS 3563 734 (Shely) beschrieben ist. Die Leitfähigkeit der kein Bild aufweisenden Zonen sowie der belichteten Zonen, wenn die Oberfläche von einer photoleitenden Schicht gebildet wird, erstreckt sich von etwa 10" ' mhos/cm bis etwa 10"' mhos/cm, und die Leitfähigkeit in den Bildzonen und in den nichtbelichteten Zonen, wenn die Oberfläche von einer photoleitfähigen Sobicht gebildet wird, erstreckt sich etwa von 10" mhos bis 10~⁹ mhos/cm , wobei dafür gesorgt wird, daß die kein Bild aufweisenden Zonen mindestens zweimal und vorzugsweise hundertmal so leitend sind wie die Bildzonen. Die Leitfähigkeit des Tonermaterials sollte mindestens zehn, vorzugsweise mindestens hundertmal so leitfähig sein wie die Bildzonen der das elektrische Potential tragenden, zu entwickelnden Oberfläche,, Weiterhin ist erwünscht, aber es ist nicht notwendig, daß das Tonermaterial auch leitender ist als die kein Bild aufweisenden Zonen«Surfaces used in connection with the invention which have an electrical conductivity pattern have relatively conductive unimaged areas and relatively insulative image areas, as described in U.S. Patent 3,563,734 (Shely). The conductivity of the non-image areas as well as the exposed areas, if the surface is formed by a photoconductive layer, ranges from about 10 "mhos / cm to about 10" mhos / cm, and the conductivity in the image areas and in the non-exposed areas where the surface is made of a photoconductive Sobicht, extending from about 10 "mhos to 10 ~ ⁹ mhos / cm, being ensured that no image-bearing zones are at least two times and preferably a hundred times as conductive as the image zones The conductivity of the toner material should be at least ten, preferably at least a hundred times as conductive as the image zones of the surface to be developed bearing the electrical potential. It is also desirable, but it is not necessary, that the toner material is also more conductive than those which have no image Zones «

Die Intensität des verwendeten Lichtes, um bei der praktischen Ausführung der Erfindung die photoleitfähigen Oberflächen zu belichten, wird in Abhängigkeit von vielen Paktoren variieren, wobei die Art des verwendeten photoempfindlichen Elements eingeschlossen ist. Ein typischer Belichtungsbereich erstreckt sich von 0,05 bis 20 Footcandle-secThe intensity of the light used to create the photoconductive surfaces in the practice of the invention Exposure will vary depending on many factors, being the type of photosensitive used Element is included. A typical exposure range is from 0.05 to 20 foot-candle-sec

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( 10,76 lxsec ).(10.76 lxsec).

Das zu entwickelnde elektrische Potentialmuster schließt Zonen ein, die eine kurzzeitige elektrische Kraft liefern werden, die geringer ist als die von dem Tonermaterialtragelement (kein Bild aufweisende Zonen) ausgeübte magnetische Gegenkraft, sowie Zonen, die für eine kurzzeitige elektrische Kraft sorgen werden, die größer ist als die magnetische Gegenkraft (Bildzonen). Die elektrische Potentialdifferenz zwischen den Bildzonen und kein Bild aufweisenden Zonen ist von der besonderen Anwendung abhängig und kann für einige Anwendungsbeispiele 20 Volt klein sein. Eine Potentialdifferenz von 200 Volt ist in jedem Fall erwünscht, wenn das Aufzeichnungsmedium durch einen herkömmlichen Photoleiter gebildet wird. Typischerweise weist in diesem Fall die kein Bild aufweisende Zone eine Spannung von einigen YoIt bis 50 Volt und die Bildzone eine Spannung von 200 bis 300 Volt auf.The electrical potential pattern to be developed includes zones that provide a short-term electrical force which is less than that of the toner material carrying member (Zones not showing a picture) exerted magnetic counterforce, as well as zones that are responsible for a short-term electrical Force that is greater than the magnetic counterforce (image zones). The electrical potential difference between the image zones and non-image zones is dependent on the particular application and may be for some Application examples can be as small as 20 volts. A potential difference of 200 volts is desirable in any case if that Recording medium is formed by a conventional photoconductor. Typically in this case the no The image area has a tension of a few yoIt up 50 volts and the image zone a voltage of 200 to 300 volts.

In letzterem Fall ist der das Tonermaterial tragende Träger im voraus mit einem Potential beaufschlagt, das innerhalb etwa 20 Volt des Potentials der kein Bild aufweisenden Zone und etwa 20 Volt unterschiedlich von dem Potential der Bildzonen zumindest in dem Fall ist, wo die Oberfläche kein übereinstimmendes Leitfähigkeitsmuster auf weist,Vorzugsweise befinden sich in allen Fällen die Elektrode und die kein Bild aufweisenden Zonen auf einem im wesentlichen gleichen Potential, das vorzugsweise gleich dem Erdpotential ist« Die Potentialdifferenz zwischen der Auftrags elektrode und einer kein Bild aufweisenden Zone kann viel größer sein, wenn letztere leitend ist, d.he, wenn ein Leitfähigkeitsmuster vorhanden ist« So kann die Differenz mehrere hundert Volt betragen, da kein Tonerpulver in einem leitenden Bereich der Oberfläche abgeschieden werden wird, außer wenn sehr große Spannungen vorhanden sind (vgl. US-PS 3 563 734, Shely). In praktischer Hinsicht bringt CLes einen größeren Spielraum in Verfahrenshinsicht und größere Empfindlichkeit der Ausführungsform mit In the latter case, the carrier carrying the toner material has a potential applied to it in advance which is within about 20 volts of the potential of the non-image area and about 20 volts different from the potential of the image areas at least in the case where the surface does not have a matching conductivity pattern, is preferably located in all cases the electrode and the non-image areas are at essentially the same potential, which is preferably equal to the earth potential «The potential difference between the application electrode and a no image zone can be much larger if the latter is conductive, i.e. if a conductivity pattern is present « The difference can be several hundred volts, since no toner powder is deposited in a conductive area of the surface except when very high stresses are present (see U.S. Patent 3,563,734, Shely). In practical With regard to this, CLes brings with it a greater latitude in terms of method and greater sensitivity of the embodiment

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sich, in der ein übereinst immendes Leitfähigkeit smust er vorhanden ist.himself, in which he smust an immense conductivity is available.

Die meisten Photoleiter sind in Anwesenheit eines elektrischen Feldes empfindlicher, und somit würde ein anfangs auf 1000 Volt aufgeladener Photleiter empfindlicher als der gleiche, aber anfänglich nur auf 500 ToIt aufgeladene Photoleiter sein« Bei gleicher Belichtung würde sich im ersteren Fall eine größere Potentialdifferenz zwischen den belichteten Zonen und den dunklen Zonen als in den zweiten Fall ergeben,. Im ersten Fall würde das Endpotential in den belichteten Zonen nicht um das Erdpotential herum liegen, sondern bei irgendeinem anderen Wert, selbst wenn die Potentialdifferenz zwischen einer nichtbelichteten und einer belichteten Zone bei gleicher Lichtmenge größer ist. Das bevorzugte Potential für die kein Bild aufweisenden Zonen und die Auftrags elektrode ist etwa das Erdpotential und für die Bildzonen liegt es etwa bei 200 YoIt oder höher. In einigen Fällen werden die kein Bild aufweisenden Zonen nicht Erdpotential aufweisen, und in diesen Fällen ist die Auftrags elektrode im voraus mit einem Potential innerhalb etwa 20 Volt der kein Bild aufweisenden Zonen durch einen Gleichstromnetzanschluß beaufschlagte Most photoconductors are in the presence of an electrical one Field more sensitive, and thus one would initially appear 1000 volts charged photoconductor more sensitive than the same, but initially only photoconductor charged to 500 ToIt his «at the same exposure would be in the former Case result in a greater potential difference between the exposed zones and the dark zones than in the second case. In the first case, the end potential in the exposed zones would not be around the earth potential, but around any other value even if the potential difference between an unexposed and an exposed area is greater for the same amount of light. The preferred potential for the non-image areas and the application electrode is about the earth potential and for the image zones it is about 200 YoIt or higher. In some cases, the Zones showing no picture do not have earth potential, and in these cases the order electrode is in advance with a potential within about 20 volts of the unimaged Zones acted upon by a direct current mains connection

Während bestimmte Vorteile durch die erfindungsgemäße Ausführungsform erzielt werden, bei der ein übereinstimmendes elektronisches Leitfähigkeitsmuster entsprechend dem immer vorhandenen elektrischen Potentialmuster vorgesehen ist, wird die andere Ausführungsform durch ein besonders hervortretendes Merkmal gekennzeichnet. Dieses Merkmal besteht =in der Fähigkeit entweder positive oder negative Bilder durch Variierung des auf dem Träger des Tonermaterials (Entwicklungswalze) im voraus beaufschlagten elektrischen Gleichstrompotentials ₀ Zur Illustration sei ein Potentialmuster angenommen, worin bestimmte Zonen der das Potential tragenden Oberfläche Erdpotential oder das Potential Null aufweisen und andere Zonen ein Potential von + 200 V besitzen. Im FalleWhile certain advantages are achieved by the embodiment according to the invention, in which a matching electronic conductivity pattern is provided in accordance with the electrical potential pattern that is always present, the other embodiment is characterized by a particularly prominent feature. This feature is = in the ability of either positive or negative images by varying the on the carrier of the toner material (developing roller) in advance applied DC electrical potential ₀ In order to illustrate a potential pattern is assumed, wherein specific zones of the potential bearing surface ground potential or the potential of having zero and other zones have a potential of + 200 V. In the event of

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einer photoleitenden Oberfläche bilden die Erdpotential aufweisenden Zonen belichtete Zonen, in denen eine elektrostatische Ladung zerstreut worden ist und die ein Potential von +200 Υ aufweisenden Zonen bilden nichtbelichtete Zonen* In Wirklichkeit können die Oberflächenpotentiale natürlich über einen weiten Bereich variieren, der Zonen darstellt, die variierende Lichtmengen aufgenommen haben₀ Jedes Potential wird seine eigene elektrische Übertragungskraft erzeugen, und in Abhängigkeit von der Größe letzterer relativ zu der magnetischen Gegenkraft wird jede Zone übertragenes Tonermaterial auf- oder nicht aufnehmen. Positive Bilder werden durch Beaufschlagen des Tonermaterialträgers auf ein Potential der belichteten Zonen entwickelt werden, was in diesem hypothetischen Fall ein Halten des Trägers bei Erdpov-imtial oder innerhalb etwa 20 YoIt entsprechend obiger Ausführungen bedeutete Durch hilfsweises Beaufschlagen des Trägers auf ein Potential der unbelichteten Zonen können jedoch die belichteten Zonen der das Potentialmuster tragenden Oberfläche entwickelt werden, indem negative Bilder erzeugt werden.of a photoconductive surface, the zones having earth potential form exposed zones in which an electrostatic charge has been dissipated and the zones having a potential of +200 Υ form unexposed zones have picked up varying amounts of light ₀ Each potential will generate its own electrical transmission force, and depending on the magnitude of the latter relative to the counter magnetic force, each zone will or will not pick up transferred toner material. Positive images are developed by applying the toner material carrier to a potential of the exposed zones, which in this hypothetical case meant holding the carrier at ground level or within about 20 years according to the above statements however, the exposed areas of the surface bearing the potential pattern are developed by creating negative images.

Ein anderes Verfahren mit einem geeigneten Potentialmuster für ein erfindungsgemäßes Entwickeln schließt ein gleichmäßiges Vorladen der äußersten Oberfläche einer ferromagnetischen Schicht, z.B. einer Schicht aus Bariumtitanat, mittels einer Eoronaentladungsvorrichtung ein. Diese Schicht wird dann wahlweise in einem bildähnlichen Muster auf eine Temperatur erhitzt, bei der die dielektrische Konstante im wesentlichen in diesen erhitzten Zonen erhöht wird. Dies hat ein Potentialmuster zur Folge, in dem Potentialdifferenzen durch Differieren der dielektrischen Konstanten hervorgerufen werden«, Die Schicht kann dann, durch die bei den obigen Ausführungsformen beschriebenen Mittel entwickelt werden« Andere Verfahren, die auf ähnlichen Konzeptionen basieren, sind dem Fachmann bekannt.Another method with a suitable potential pattern for developing according to the present invention includes uniform Pre-charging the outermost surface of a ferromagnetic layer, e.g. a layer of barium titanate, by means of an Eorona discharge device. This layer is then selectively applied in a picture-like pattern to a temperature heated, in which the dielectric constant is increased substantially in these heated zones. This has a Potential pattern result in which potential differences are caused by differentiating the dielectric constants ", The layer can then, through the in the above embodiments described means are developed «Other procedures based on similar conceptions, are known to the person skilled in the art.

Die das elektrische Potential tragende Oberfläche, die gemäß der Erfindung entwickelt worden ist, kann die endgültigeThe surface carrying the electrical potential, which has been developed according to the invention, can be the final

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Aufzeichnung des zu erzeugenden Musters oder einer Zwischenaufzeichnung bilden, von der das entwickelte Bild auf eine andere Trägersubstanz übertragen wird₀ Das bildähnlich abgeschiedene Tonermaterial kann auf einem Aufzeichnungsmedium mittels einer der vielfältigen herkömmlichen Verfahren fixiert werden* Tonermaterial, das eine thermoplastische Harzgrundmasse aufweist, wird vorzugsweise mittels eines herkömmlichen Wärmeschmelzverfahrens fixiert, wobei typische Harze B-Stufe Phenol-aldehyd-polymere, Polyvinylazetat und Epoxyharz enthalten.Form a record of the pattern to be generated or an intermediate record from which the developed image is transferred to another carrier substance ₀ The toner material deposited in the manner of a picture can be fixed on a recording medium by means of one of the various conventional methods a conventional heat fusing process, with typical B-stage resins including phenol-aldehyde polymers, polyvinyl acetate and epoxy resin.

Beispiele für geeignet isolierende Bindemittel für gemäß der Erfindung verwendete photoleitende Materialien enthalten Styro -butadien-Harze, wie sie als Pliolite S-7 gehandelt werden, Polyäthylenharz, gechlortes Polyäthylen, Polyvinylazetat und Lexan-Karbonat„ Außerdem kann eine photoleitende Schicht verschiedene Zusatzmittel wie Sensibilisatoren, Feuchtigkeitsüberwachungsmittel und ähnliches enthalten. Die Schicht mit der das Potential tragenden Oberfläche kann auf eine Vielzahl von Trägersubstanzen aufgebracht werden, die leitendes Papier, Metalle, Papier-Metallfolienschichten und Metall überzogene Harzfilme oder Gestaltungen derartiger Substanzen pinschließen, die eine dielektrische Schicht in Nähe der Trägersubstanz umfassen«,Examples of suitable insulating binders for according to Photoconductive materials used in the invention contain styrofoam butadiene resins such as those sold as Pliolite S-7 Polyethylene resin, chlorinated polyethylene, polyvinyl acetate and Lexan carbonate can also be used as a photoconductive Layer contain various additives such as sensitizers, moisture control agents and the like. The layer with the surface carrying the potential can be applied to a variety of carrier substances, the conductive paper, metals, paper-metal foil layers and metal-coated resin films or configurations of the like Include substances that include a dielectric layer in the vicinity of the carrier substance «,

Die Erfindung wird an nachfolgenden Beispielen illustriert, wobei, falls nichts anderes angegeben ist, die Werte Gewichtsteile und -prozente darstellen. The invention is illustrated by the following examples, the values representing parts and percentages by weight, unless otherwise indicated.

Example I.

Bei diesem Beispiel wird ein Potentialmuster, das kein übereinstimmendes Leitfähigkeitsmuster aufweist, entwickelte Der Photoleiter besteht aus einer 15 Mikrometer dicken, aufgedampften amorphen Selenschicht, die eine Leitfähigkeit vonIn this example, a potential pattern that is not a matching Has conductivity pattern, developed The photoconductor consists of a 15 micrometer thick, vapor-deposited amorphous selenium layer, which has a conductivity of

etwa 10 mhos/cm aufweist und die auf einer leitenden Aluminiumgrundschicht aufgebracht ist_e Die Selenoberfläche wird im Dunkeln elektrostatisch auf ein elektrisches Potential von ungefähr 500 Volt in Bezug auf die leitende Grund-about 10 mhos / cm and which is applied to a conductive aluminum base layer _e The selenium surface is electrostatically raised in the dark to an electrical potential of about 500 volts in relation to the conductive base layer.

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schicht aufgeladen. Das Aufladen wird mittels einer Koronaentladungsvorrichtung, die über die Selenschicht gezogen wird, durchgeführt. Darauf wird die aufgeladene Selenoberfläche einem bildähnlichen Licht- und Dunkelmuster ausgesetzt» Die Belichtung in den belichteten Zonen beträgt etwa 0,5 Footcandle-sec (0,5 x 10,76 Ix see)» Das Oberflächenpotential in den belichteten Zonen wird auf ein Potential von etwa 50 ToIt oder weniger reduziert_o Da in den dunklon Zonen das Potential annähernd gleich bleibt, führt diese Belichtungsstufe zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes auf der photoleitenden Selenschicht.layer charged. The charging is carried out by means of a corona discharge device which is drawn over the selenium layer. The charged selenium surface is then exposed to an image-like light and dark pattern. »The exposure in the exposed zones is about 0.5 footcandle-sec (0.5 x 10.76 Ix see).» The surface potential in the exposed zones is increased to a potential of reduced by about 50 ToIt or less _o Since the potential in the dark zone remains approximately the same, this exposure step leads to the formation of a latent electrostatic image on the photoconductive selenium layer.

Die das Potentialmuster tragende Oberfläche wird dann an der oben beschriebenen Ehtwicklungsstation vorbeibewegt. Die Entfernung zwischen der Oberfläche der leitenden Hülse und der das Potentialmuster tragenden Oberfläche beträgt etwa 0,07 cm und bleibt von Ende zu Ende gleichmäßig. Das entwickelnde Tonermaterial ist ein thermoplastisches, magnetisch anziehbares und elektronisch leitendes Pulver der in der US-PS 3 639 245 beschriebenen Art» Die statische elektrische leitfähigkeit des Tonermaterials beträgt etwa 10 mhos/cm bei einem elektrischen Feld von 100 Volt/cm. Der Korngrößenbereich des Tonermaterials erstreckt sich etwa von 5 Mikrometer bis 21 Mikrometer im Durchmesser mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 13 Mikrometer. Die innerhalb der leitenden Hülse der Entwicklungseinrichtung angeordneten Magnete drehen sich mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 300 Umdrehungen pro Minute und über eine durchschnittliche magnetische Gegenkraft von etwa 10 dyn aus. Die das Potentialmuster tragende Oberfläche bewegt sich an der Entwicklungseinrichtung mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 15 cm/sec vorbei. Das elektrische Potential auf der leitenden Hülse wird ungefähr bei Erdpotential gehalten.The surface bearing the potential pattern is then moved past the development station described above. the The distance between the surface of the conductive sleeve and the surface carrying the potential pattern is approximately 0.07 cm and stays even from end to end. The developing toner material is a thermoplastic, magnetic attractable and electronically conductive powder of the type described in US Pat. No. 3,639,245 "The static electrical conductivity of the toner material is about 10 mhos / cm with an electric field of 100 volts / cm. The grain size range The toner material extends approximately from 5 micrometers to 21 micrometers in diameter with an average Size of about 13 microns. Those disposed within the conductive sleeve of the developing device Magnets rotate at a speed of about 300 revolutions per minute and about an average magnetic counterforce of about 10 dyn. The the potential pattern The supporting surface moves on the developing device at a linear velocity of about 15 cm / sec. The electrical potential on the conductive Sleeve is held approximately at ground potential.

Das sich ergebende entwickelte Bildmuster wiest Tonermaterial wahlweise abgeschieden auf den oben erwähnten unbelichteten Zonen auf, während in den belichteten Zonen, wo das PotentialThe resulting developed image pattern is toner material optionally deposited on the above-mentioned unexposed areas, while in the exposed areas where the potential

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dicht bei Erdpotential (50 ToIt) liegt, kein Tonerpulver abgeschieden worden ist, Folglich stellen in diesem Fall die Bildzonen die ein hohes Potential aufweisenden und unbelichteten Zonen der das Potentialmuster tragenden Oberfläche, und die kein Bild aufweisenden Zonen die niedriges Potential aufweisenden, belichteten Zonen der Oberfläche dar· Das sich ergebende Bild weist gute Qualität auf, besitzt hohe Dichte in den Bildzonen sowie einen tiefen Hintergrund in den kein Bild aufweisenden Zonen und ist gleichmäßig in stabilen Bildzonen gefüllt. Auch die fortlaufenden Farbtonzonen (Grau-Skala) sind gut reproduziert worden,,is close to earth potential (50 ToIt), no toner powder Thus, in this case, the image areas represent the high potential and unexposed ones Zones of the surface bearing the potential pattern, and the non-image zones, the low potential exposed areas of the surface The resulting image is of good quality, has high density in the image areas and a deep background in the none Image having zones and is evenly filled in stable image zones. Also the continuous color zones (Gray scale) have been reproduced well,

Example II

Bei diesem Beispiel ist das im voraus auf die leitende Hülse der Entwicklungseinrichtung beaufschlagte Potential derart angeordnet, daß im Hinblick auf Beispiel I negative Bilder erhalten werden_e Die Arbeitsweise entspricht der des Beispiels I mit der Ausnahme, daß während der effektiven Entwicklung der das Potentialmuster tragenden Oberfläche das elektrische Potential auf der leitenden Hülse der Entwicklungswalze bei einem Wert fixiert wird, der ungefähr gleich dem Potential in den dunklen, unbelichteten Zonen, d.h. etwa + 500 Volt ist. Dadurch wird die Potentialdifferenz zwischen den dunklen Zonen der das Potentialmuster tragenden Oberfläche und der leitenden Hülse Null, während sie in den belichteten Zonen etwa -450 Volt beträgt. Die Entwicklungseinrichtung wird dann über die Selenoberfläche gerade wie in Beispiel I geführt. Das sich ergebende Tonerbildmuster ist ein Negativ des im Beispiel I erhaltenen entwickelten Bildmusters. Wiederum weist das sich ergebende Bildmuster gute Qualität mit einer hohen Dichte in den Bildzonen und tiefem Hintergrund in den kein Bild aufweisenden Zonen sowie mit gleichförmig gefüllten stabilen Zonen auf«In this example, which is arranged in advance on the conductive sleeve of the developing device is acted upon potential such that are obtained with respect to Example I negative images _e By following the procedure of Example I with the exception that during the effective development of the potential pattern-bearing surface the electrical potential on the conductive sleeve of the developing roller is fixed at a value which is approximately equal to the potential in the dark, unexposed areas, ie approximately +500 volts. As a result, the potential difference between the dark zones of the surface carrying the potential pattern and the conductive sleeve becomes zero, while it is approximately -450 volts in the exposed zones. The processor is then passed over the selenium surface just as in Example I. The resulting toner image pattern is a negative of the developed image pattern obtained in Example I. Again, the resulting image pattern is of good quality with a high density in the image zones and a deep background in the non-image zones as well as with uniformly filled stable zones «

Example III

Dieses Beispiel illustriert eine ein Potentialmuster tragende Oberfläche, die auch ein elektronisches LeitfähigkeitsmusterThis example illustrates one that carries a potential pattern Surface that also has an electronic conductivity pattern

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auf weist.having.

Die Photoleiterschicht besteht aus Zinkoxyd, das in einem organischen Harzträger verteilt und auf einem Papierbogen aufgeschichtet ist. Die Zinkoxyd-Harzschicht besteht aus etwa 75 Gewichts-^ aus französisch hergestelltem Zinkoxyd, aus etwa 15 Gewiehts-96 Akrylharz, der unter dem Namen Arotap 3211 gehandelt wird, aus etwa 8,15 Gewichts-96 Sojaalkylharz und ungefähr 1,85 Gewichts-% einer Mischung aus sensibilisierenden Farbstoffen, die aus etwa 30 Gewichts-96 Bromophenol Blau, 50 Gewiehts-96 Sodium Fluorscein und 20 Gewichts-96 Euchrysin GGNX bestehen. Der leitfähige Brei wird dann einer Lösung aus Toluol und Methanol auf einem 45 Ib (Pfund) Papier überzogen, das die Bezeichnung CC-Basis Grawstock (Weyerhauser) führt«, Die Schicht aus Zinkoxyd-Harz weist ein Trockengewicht von etwa 2,5 g / sq.foot (2,5 Gramm/ 0,092903 qm) auf* Die Dunkelleitfähigkeit der Zinkoxyd-Harzschicht beträgt etwa 10 mhos/cm»The photoconductor layer consists of zinc oxide, which is distributed in an organic resin carrier and coated on a sheet of paper. The zinc oxide-resin layer is composed of about 75 weight ^ from French produced zinc oxide, from about 15 Gewiehts-96 acrylic resin, which is traded under the name Arotap 3211, of about 8.15 weight 96 Sojaalkylharz and about 1.85 weight s- % of a mixture of sensitizing dyes consisting of about 30 96% by weight bromophenol blue, 50 96% by weight sodium fluorescein and 20 96% by weight Euchrysin GGNX. The conductive slurry is then coated with a solution of toluene and methanol on a 45 Ib (pound) paper, which is called CC-Basis Grawstock (Weyerhauser) «, The layer of zinc oxide resin has a dry weight of about 2.5 g / sq.foot (2.5 grams / 0.092903 qm) on * The dark conductivity of the zinc oxide resin layer is about 10 mhos / cm »

Nach der Dunkelanpassung wird der Papier-Zinkoxyd-Harzaufbau elektrostatisch mittels einer herkömmlichen Üoronavorrichtung auf ein elektrisches Potential von etwa - 500 YoIt im Verhältnis zu einer elektronisch leitenden Hintergrundplatte, aufgeladen, die die Unterseite der Papierträgerschicht berührt. Die photoleitende Obefcflache dieses photoleitenden Elements wird dann einem Licht- und Dunkelbildmuster ausgesetzt» Die Belichtung in den belichteten Zonen beträgt etwa 10 Footcandle - sec (1Ox 10,76 Ix see). Hierdurch wird das Potential in den belichteten Zonen auf etwa - 25 Volt reduziert, während das Potential in den dunklen Zonen bei etwa - 500 YoIt verbleibt.After the dark adaptation, the paper-zinc oxide-resin build-up is electrostatic using a conventional Üorona device to an electrical potential of about - 500 YoIt in relation to an electronically conductive background plate, charged that touches the underside of the paper backing. The photoconductive surface of this photoconductive one Elements is then exposed to a light and dark image pattern »The exposure in the exposed zones is approximately 10 footcandle - sec (1Ox 10.76 Ix see). This will make that Potential in the exposed areas is reduced to about -25 volts, while the potential in the dark areas is reduced to about - 500 YoIt remains.

Das derart gebildete Potentialmuster wird dann mittels der oben beschriebenen Entwicklungseinrichtung entwickelt. Die das Potential tragende Oberfläche wird an der Entwicklungseinrichtung mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 3 inch/sec ( 3 χ 25,4mm/ see ) vorbeibewegt. Die EntfernungThe potential pattern thus formed is then developed by means of the developing device described above. the the potential-bearing surface is on the developing device moved past at a linear speed of about 3 inches / sec (3 25.4mm / see). The distance

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zwischen der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung und der das Potentialmuster tragenden Oberfläche beträgt etwa 0,085 cm. Das Tonermaterial ist das gleiche wie das in den Beispielen I und II verwendete. Die Entwicklungseinrichtung wird auf einem elektrischen Potential von etwa dem Erdpotential gehalten.between the surface of the developing device and the surface bearing the potential pattern is about 0.085 cm. The toner material is the same as that used in Examples I and II. The development facility is on a electrical potential kept around the earth potential.

Dieses Verfahren bringt ein entwickeltes Bildmuster auf der das Muster tragenden Oberfläche mit sich, in dem das Tonermaterial wahlweise in den dunklen Zonen und nicht in den belichteten Zonen abgeschieden worden ist. Der Toner wird auf der Zinkoxyd-Harzoberfläche mittels eines Infrarotofens geschmolzen. Die sich ergebenden Kopien weisen einen ungewöhnlich tiefen Hintergrund in den belichteten (kein Bild aufweisenden) Zonen und hohe Dichte in den dunklen (Bild-) Zonen auf. Die stabilen Bildzonen sind gut gefüllt, und die fortlaufenden Farbtonzonen (Grau-Skala) sind gut reproduziert worden.This process brings about a developed image pattern on the pattern-bearing surface in which the toner material optionally deposited in the dark areas and not in the exposed areas. The toner is melted on the zinc oxide resin surface by means of an infrared oven. The resulting copies have an unusual appearance deep background in the exposed (no image) areas and high density in the dark (image) Zones on. The stable image zones are well filled and the continuous tone zones (gray scale) are well reproduced been.

Example IV

Ein Bogen einer 0,005 inch (0,005 χ 25»4 mm) dicken Polyesterfeinfolie, die unter dem Namen Mylar gehandelt wird, ist auf einer Oberfläche mit einem dünnen Film eines elektrisch leitenden Aluminiums beschichtet und um den Mantel einer zylindrischen Aluminiumwalze τοη 4 inch ( 4 χ 25,4 mm) Durchmesser gewickelt, wobei die beschichtete Seite gegen die Walze gerichtet ist. Die Verbundfolie ist dann an Ort angeschlossen. Wenn die geerdete Walze sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 5 inch/sec ( 5 x 25»4 mm/sec) dreht, berührt ein leitender Kupferdrahlfühler von etwa 0,01 inch (0,01 χ 25,4 mm) Durchmesser die isolierende Polyesteroberfläche. Eine Spannung von etwa + 300 Volt ist an den Drahtfühler gelegt. Eine sich drehende Hülse mit einem ortsfesten Magneten einer magnetischen Entwicklungsstation, wie oben beschrieben, berührt die Polyesteroberfläcfae , nachdem sie durch den Drahtfühler aufgeladen worden ist. Die zylindrische Entwicklungselektrodenhülse verläuft mit ihrer Achse parallelOne sheet of 0.005 inch (0.005 χ 25 »4 mm) thick polyester film, which is traded under the name Mylar, is on a surface with a thin film of an electric Conductive aluminum coated and around the jacket of a cylindrical aluminum roller τοη 4 inch (4 χ 25.4 mm) diameter wound with the coated side facing the roller. The composite film is then attached in place. If the grounded roller is rotating at a surface speed of about 5 inches / sec (5 x 25 »4 mm / sec), a conductive copper wire probe approximately 0.01 inch (0.01 25.4 mm) in diameter contacts the insulating polyester surface. A voltage of about + 300 volts is applied to the wire sensor. A rotating sleeve with a stationary one Magnet of a magnetic development station, as described above, touches the polyester surface after it has been charged by the wire probe. The cylindrical developing electrode sleeve is parallel with its axis

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zu der Achse der Aluminiumwalze und dreht sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 1,5 inch/sec (1,5 x 25,4 mm/sec). Das magnetische Entwicklungspulver ist von der in der US-PS 3 639 245 beschriebenen Art und weist eine statische leitfähigkeit von etwa 1O~ mhos/cm bei 100 Volt/cm auf. Die Tonerauftragshülse ist geerdet. Dichte schwarze Linien werden entwickelt, wo die Polyesterfolie durch hohe Fühlerspannung aufgeladen war, und Puder ist scheinbar anderswo nicht abgeschieden worden.to the axis of the aluminum roller and rotates with one Surface speed of about 1.5 inches / sec (1.5 x 25.4 mm / sec). The magnetic developing powder is of the type described in U.S. Patent No. 3,639,245 and has a static conductivity of about 10 ~ mhos / cm at 100 volts / cm. The toner applicator sleeve is grounded. Dense black Lines are developed where the polyester film was charged by high voltage, and powder is apparent not deposited elsewhere.

Diese Erfindung ist allgemein zum Entwickeln von Potentialmustern anwendbar, und sie wird allein durch die anliegenden Patentansprüche begrenzt. Potentialmuster können mit gleichmäßig aufgeladenen (oder ungeladenen) Oberflächen durch Variieren der Kapazität des Elementes erzeugt werden, auf dem das Potentialmuster zu erzeugen ist. Dies ergibt sich aus der Feststellung, nach der gilt : V=Q/C , worin Y das elektrostatische Potential, Q die vorhandene Ladung und C die Kapazität des Elementes ist. Wie sich aus der Formel ergibt, kann T durch die Veränderung von Q oder von C variiert werden. Während die meisten bekannten Verwendungen von Potentialmustern das Verändern der Ladung Q beinhalten, ist die Variierung der Kapazität C zur Erzeugung von für die Entwicklung geeigneten Potentialmustern in gleicherweise effektiv.This invention is generally applicable to developing potential patterns and is supported solely by the appended Claims limited. Potential patterns can occur with evenly charged (or uncharged) surfaces Varying the capacitance of the element on which the potential pattern is to be generated. This arises from the statement according to which: V = Q / C, where Y is the electrostatic potential, Q is the charge present and C is the capacitance of the element. As can be seen from the formula, T can be varied by changing Q or C. While most known uses of potential patterns involve changing the charge Q, that is Varying the capacity C for generating for development suitable potential patterns equally effective.

Patentansprüche :Patent claims:

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Claims

-30- 'M 3233

Patents

Method for the optional application of a toner material on predetermined zones of a surface, with first zones an electrical potential in a region defining image areas and second zones an electrical potential in a non-image-exhibiting area Determine matching potential pattern to be generated pattern, marked

a) by bringing the surface into contact with an electrical conductive carrier that carries a uniform amount of the toner material that is magnetically attractable, electronic conductive and bound to the carrier by a magnetic force of attraction, whereby a contact is made electronically conductive path between the surface and the Carrier is formed by the toner material, the carrier has an electrical direct voltage potential of such Size and polarity has that the electrical potential difference a brief electrical transmission force to the toner material between the carrier and the surface entails that is greater than and opposite to the magnetic attraction in the image areas and less than the magnetic attraction in the non-image areas,

b) by maintaining the electronically conductive path for a period sufficient to allow the short-term electrical transmission force to be generated, and

c) by interrupting the electronically conductive path during the existence of the short-term electrical transmission force, whereby the toner material is selectively deposited on the image areas of the surface.

Method according to Claim 1, characterized in that the image areas and the areas not having an image during the presence of the electronically conductive path are electrically insulating.

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3. The method according to claim 1, characterized in that during the presence of the electronically conductive Path at least the image areas are electrically insulating,

4. The method according to claim 1, characterized in that during the presence of the electronically conductive Path electrically isolating the image areas and the non-image areas are electrically conductive

5. The method according to claim 1, characterized in that while the electronically conductive path is present, a conductive path with the electrical potential pattern matching mister is present, the conductive pattern being represented by relatively conductive zones in the non-image areas Areas and is determined by relatively isolating zones in the image areas.

6. The method according to claim 1, characterized in that the electrical potential pattern by electrostatic charges is formed.

7. The method according to claim 1, characterized in that the Has surface arranged in an insulating binder photoconductive zinc oxide.

8. The method according to claim 1, characterized in that the surface has photoconductive selenium.

9. The method according to claim 1, characterized in that "the Areas with no image have an electrical potential of approximately earth potential.

10. The method according to claim 1, characterized in that the potential difference between the image areas and the none Image having areas has a value of at least 20 volts.

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11. The method according to claim 1, characterized in that the surface has a dielectric layer overlying a photoconductive layer.

12. The method according to claim 1, characterized in that the electrical potential pattern is formed by a uniformly charged surface, which is the outermost Is part of a layer which carries an image-like pattern of differing dielectric constants.

13. The method according to claim 1, characterized in that

—5 the magnetic force of attraction is at least 10 dynes.

14. The method according to claim 1, characterized in that the non-image areas and the carrier have approximately the same electrical potential.

15. The method according to claim 1, characterized in that the non-image areas and the carrier have approximately earth potential.

16. The method according to claim 1, characterized in that the surface has photoconductive zinc oxide arranged in an insulating binder and which has no image having surfaces and the carrier have approximately the same electrical potential.

17. The method according to claim 1, characterized in that the carrier carrying the toner material and the surface move relative to each other, whereby the surface is progressively contacted, that the carrier a sleeve which encloses a magnetic force generating device, and that the axis of the sleeve for Direction of the relative movement of the carrier and the surface perpendicular and parallel to the surface.

18. The method according to claim 1, characterized in that

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the toner material is fixed on the surface.

19. The method according to claim 1, characterized in that the toner material is image-like onto a second surface is transmitted.

20. The method according to claim 1, characterized in that the toner material is image-like on the second surface transferred and fixed on the latter '.

21. Methods of developing electrostatic latent images; wherein an electrostatic image is formed on a surface, characterized by

a) Bringing the surface into contact with an electrically conductive carrier which has a uniform amount of a magnetically attractable, electronically conductive toner material carries that on the carrier, which is on a electrical direct current potential lies, is bound by a magnetic force of attraction, and

b) by releasing the contact, whereby the electrostatic image is developed through the toner material »

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