NL7809420A

NL7809420A - REPRODUCTION DEVICE.

Info

Publication number: NL7809420A
Application number: NL7809420A
Authority: NL
Original assignee: Repro Sv
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1980-03-18
Also published as: GB2039798A; GB2039798B; DE2935958A1; BE878765A; JPS5541499A; FR2436424A1; DK374079A

Description

Λ > - D HO/Se/1 REPRO S.V. te Vilvoorde, BelgiëHO> - D HO / Se / 1 REPRO S.V. in Vilvoorde, Belgium

Reproduktie-inrichting.__Reproduction device .__

De uitvinding betreft een reproduktieinrichting van het elektrostatische type, voorzien van een beelddrager en een toneropbrenginrichting van het borsteltype, bestaande uit een rol en een daarbinnen aangebrachte magneet. Bij een algemeen 5 bekende reproduktieinrichting van dit type kan het toner op verschillende manieren op de beelddrager worden gebracht.The invention relates to an electrostatic type reproduction device comprising an image carrier and a brush type toner applicator consisting of a roll and a magnet mounted therein. In a generally known reproduction device of this type, the toner can be applied to the image carrier in various ways.

-Bekend is onder andere de cascademethode, volgens welke men het tonermateriaal in een vrije val langs de beelddrager doet bewegen. Door de aantrekkingskracht van de informatiedragende 10 delen van het beeld op het tonermateriaal worden de deeltjes naar de beelddrager getrokken.The cascade method is known, according to which the toner material is moved in a free fall along the image carrier. Due to the attraction of the information-carrying parts of the image on the toner material, the particles are drawn to the image carrier.

Een andere methode bestaat uit de zogenaamde borstelme-thode. Volgens deze methode wordt een borstelvormige rol toegepast om tonermateriaal vanuit een reservoir naar het beeld 15 op de beelddrager te transporteren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een magneet die de tonerdeeltjes vasthoudt op de borstelvormige rol. Men onderscheidt daarbij een methode waarbij de rol roteert vanuit een stand waarin tonermateriaal uit een reservoir wordt opgenomen naar een stand nabij de 20 beelddrager waar het tonermateriaal wordt afgegeven en een methode volgens welke de rol stationnair blijft maar de magneet roteert binnen de rol teneinde het toner langs de rol te doen bewegen vanuit een reservoir naar de beelddrager. In beide gevallen wordt een permanente magneet toegepast.Another method consists of the so-called brush method. According to this method, a brush-shaped roller is used to transport toner material from a reservoir to the image 15 on the image carrier. It uses a magnet that holds the toner particles on the brush-shaped roller. A method is distinguished in which the roller rotates from a position in which toner material is taken up from a reservoir to a position near the image carrier where the toner material is dispensed and a method according to which the roller remains stationary but the magnet rotates within the roller in order to produce the toner. moving along the roller from a reservoir to the image carrier. In both cases a permanent magnet is used.

25 , De bekende toneropbrenginrichting van het borsteltype heeft verschillende bezwaren. Ten eerste is de hoeveelheid op te brengen tonermateriaal afhankelijk van de transportsnel-heid van de rol resp. de magneet en de sterkte van de magneet. Het veranderen van de per tijdseenheid opgebrachte hoe-50 veelheid tonermateriaal kan bij een bepaalde gekozen waarde van de sterkte van het magnetische veld alleen gevarieerd 35 78 0 9 4 20 Λ> · i 2 worden door het wijzigen van de rotatiesnelheid van hetzij de magneet of de rol. Voor het wijzigen van de snelheid zou een verandering van bijvoorbeeld het overbrengingsmechanisme tussen de aandrijfmotor en de rol resp. de magneet noodzake-5 lijk zijn, hetgeen gecompliceerd is. Aan het opvoeren van de sterkte van het magnetische veld van een permanente magneet zijn beperkingen verbonden, die voornamelijk van materiaal technische aard zijn.25. The known brush type toner applicator has several drawbacks. Firstly, the amount of toner material to be applied depends on the transport speed of the roller or. the magnet and the strength of the magnet. Changing the amount of toner material applied per unit time can be varied at a certain selected value of the strength of the magnetic field only by changing the rotational speed of either the magnet or the roll. To change the speed, a change in, for example, the transmission mechanism between the drive motor and the roller, respectively. the magnet is necessary, which is complicated. Increasing the magnetic field strength of a permanent magnet has limitations, which are mainly of a technical nature.

De onderhavige uitvinding beoogt bovengenoemde bezwaren 10 te ondervangen en een opbrenginrichting te verschaffen waarmee de per tijdseenheid opgebrachte hoeveelheid tonermateri-aal op de beelddrager gemakkelijk naar wens geregeld kan worden.The present invention aims to obviate the above drawbacks and to provide an application device with which the amount of toner material applied to the image carrier per unit time can be easily regulated as desired.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de mag-15 neet en de rol stationnair zijn opgesteld, de magneet een meerpolige elektromagneet is en een draaistroomwikkeling vertoont. Door het draaien van het magnetische veld wordt bij een stationnaire opstelling van de rol en de elektromagneet tonermateriaal verplaatst van het reervoir naar de beelddra-20 ger. Door vergroting van de frequentie van het draaiveld en door vergroting van de sterkte ervan, kan de per tijdseenheid opgevoerde hoeveelheid tonermateriaal aanzienlijk worden vergroot. Dit levert het voordeel op, dat kan worden volstaan met één opbrenginrichting, terwijl bij de tot nog toe bekende 25 reproduktieinrichtingen veelal twee of meer opbrenginrichtin-gen nodig waren. Voorts kan wanneer de afstand van de op-brengrol tot de beelddrager zich wijzigt, bijvoorbeeld door veroudering, door een geringe verandering van de veldsterkte of frequentie compensatie worden geboden. De afstand tussen 50 de beelddrager en de rol alsmede de kwaliteit van de rol is niet meer zo kritisch als bij de tot nog toe bekende typen reproduktieinrichtingen.This is achieved according to the invention in that the magnet and the roller are stationary, the magnet is a multi-pole electromagnet and has a three-phase winding. By rotating the magnetic field, in a stationary arrangement of the roller and the electromagnet, toner material is moved from the reer voir to the image carrier. By increasing the frequency of the rotating field and by increasing its strength, the amount of toner material given up per unit of time can be considerably increased. This provides the advantage that it is possible to suffice with one application device, while the hitherto known reproduction devices usually required two or more application devices. Furthermore, when the distance from the application roller to the image carrier changes, for example due to aging, compensation can be made by a slight change in the field strength or frequency. The distance between the image carrier and the roller as well as the quality of the roller is no longer as critical as with the hitherto known types of reproduction devices.

De draaistroomwikkeling kan worden gevoed met een 2-fa-sige of 3-fasige stroom.The three-phase winding can be supplied with a 2-phase or 3-phase current.

780 94 20 55 ,. ...780 94 20 55. ...

TCTC

**

Voor het verkrijgen van het gewenste draaiveld kan worden gebruik gemaakt van een generator voor het vormen van digitale signalen, en sommatieschakelingen voor het gewogen sommeren van die digitale signalen, waarbij de uitgangen van de 5 sommatieschakelingen elk verbonden zijn met een wikkeling van de elektromagneet. De generator kan een digitale teller zijn.To obtain the desired rotary field, use can be made of a generator for generating digital signals, and summing circuits for the weighted summing of those digital signals, the outputs of the summing circuits each being connected to a winding of the electromagnet. The generator can be a digital counter.

De sommatieschakelingen kunnen elk over een filterschakeling zijn verbonden met de wikkeling van de elektromagneet teneinde de hogere harmonischen te kunnen uitfilteren zodat een 10 -ongeveer sinusvormig verloop van de stromen door de wikkelingen verkregen wordt.The summation circuits can each be connected across a filter circuit to the winding of the electromagnet in order to filter out the higher harmonics so that a 10-sine wave flow through the windings is obtained.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekeningen van een uitvoeringsvoorbeeld nader verduidelijkt. In de tekeningen toont: 15 Piguur 1 schematisch de opbouw van een reproduktiein- richting van het elektrostatische type,.The invention is further elucidated on the basis of the drawings of an exemplary embodiment. In the drawings: Pigure 1 schematically shows the construction of an electrostatic type reproduction device.

Piguur 2 schematisch een borstel met elektromagneet met een 2-fasige wikkeling volgens de uitvinding,Pigure 2 schematically a brush with electromagnet with a 2-phase winding according to the invention,

Piguur 3 schematisch een borstel met een elektromagneet 20 met 3-fasige wikkeling volgens de uitvinding,Pigure 3 schematically a brush with an electromagnet 20 with 3-phase winding according to the invention,

Piguur 4 in blokschema een besturingsinrichting voor de verschillende wikkelingen van de elektromagneet enPigure 4 in block diagram a control device for the various windings of the electromagnet and

Piguur 5 de vorm van de aan de wikkelingen van de elektromagneet toegevoerde elektrische signalen.Pigure 5 is the form of the electrical signals applied to the windings of the electromagnet.

25 De reproduktieinrichting is ondergebracht in een huis 1.The reproduction device is housed in a house 1.

Aan de bovenzijde van het huis is een beeldplaat 2 aangebracht, waarop een te reproduceren origineel met de informatie dragende zijde omlaag wordt geplaatst. Door middel van een lichtbron 27 wordt een lichtflits opgewekt, die het ori-30 gineel belicht. De door het origineel gereflecteerde stralen worden via een optisch stelsel bestaande uit de lens 3, de spiegels 4 en 28 geprojekteerd op de in de pijlriehting bewegende fotogevoelige band 5. De fotogevoelige band 5 heeft op de laadpost 6 een uniforme lading gekregen, die door de be-35 lichting met het beeld van het. origineel 2 selektief in over- 7809420 4 eenstemming met de informatie dragende delen van het "beeld ontladen. De fotogeleider 5 heeft de vorm van een eindloze, naadloze band, die rond de rollen 29,30 en 31 is gelegd. De rol 51 is verbonden met een mechanisme 24 voor het positione-(. ren en spannen van de band. Na'de belichting komt het. beeld-dragende gedeelte van de band op de ontwikkelpost 7. In de ontwikkelpost 7 wordt door middel van een opbrenginrichting van het borsteltype bestaande uit een rol 32 en een daarin opgenomen magneet toner of ontwikkelmateriaal vanuit een re-servoir naar het beeld op de band 5 gebracht. De overdracht van de tonerdeeltjes van de rol 32 naar het beeld op de band 5 is het gevolg van de grotere aantrekkingskracht van de info rmatied ragende delen van het beeld dan de door de magneet uitgeoefende aantrekkingskracht. Bij het verlaten van de ont-^ wikkelpost 7 draagt de band 5 een ontwikkeld beeld, waarop de informatiedragende zones bezet zijn met tonermateriaal. Vervolgens komt de fotogevoelige band 5 in de invloedsfeer van een transportband 53· De transportband 33 is een eindloze band die door een aantal rollen b.v. 14 , 34 geleid wordt en 2Q door de rol 55 in de pijlrichting wordt aangedreven. Aan de transportband 53 worden vanuit het papiermagazijn 17 door het opvoermechanisme 19 afzonderlijk vellen papier vanaf de in het magazijn aanwezige stapel toegevoerd. De vellen worden door de transporteur meegenomen en daaraan vastgehouden door oc middel van onderdruk binnen de door de transporteur omsloten ruimte 20. Door perforaties in de transportband of doordat de transportband opgebouwd is uit parallel bewegende riemvormige transporteurs waarbij de ruimte tussen de riemen platen met perforaties vertoont, kan op de vellen papier een aanzuigende werking worden uitgeoefend. Een door de transporteur 53 opgevoerd vel komt op de overdrachtspost 8 in kontakt met het ontwikkelde beeld op de fotogeleider 5· In de overdrachtspost 8 heerst een het tonermateriaal naar het vel papier brengend elektrisch veld. Na het verlaten van de overdrachtspost 8 is het tonerbeeld overgedragen op het vel papier en wordt daar- 780 9 4 2 0 '5 x "il%!A picture plate 2 is arranged on the top of the housing, on which an original to be reproduced is placed with the information-carrying side down. A flash of light is generated by means of a light source 27, which illuminates the original. The rays reflected by the original are projected via an optical system consisting of the lens 3, the mirrors 4 and 28 onto the photosensitive belt 5 moving in the arrow direction. The photosensitive belt 5 has received a uniform charge on the charging station 6, which exposure with the image of it. original 2 selectively in accordance with 7809420 4 discharge the information carrying parts of the "image. The photoconductor 5 is in the form of an endless, seamless band, which is placed around the rollers 29, 30 and 31. The roll 51 is connected with a mechanism 24 for positioning and tensioning the belt. After the exposure, the image-carrying part of the belt comes on the developing station 7. In the developing station 7, by means of a brush-type applicator from a roll 32 and a magnet of toner or developing material incorporated therein from a reservoir to the image on the tape 5. The transfer of the toner particles from the roll 32 to the image on the tape 5 is due to the greater attraction of the information ragging parts of the image than the attraction exerted by the magnet When leaving the development station 7, the belt 5 carries a developed image, on which the information-carrying zones are occupied with toner rial. Subsequently, the photosensitive belt 5 comes into the sphere of influence of a conveyor belt 53. The conveyor belt 33 is an endless belt which is passed through a number of rollers, e.g. 14, 34 and 2Q is driven by the roller 55 in the direction of the arrow. Separate sheets of paper are fed from the paper magazine 17 by the advancing mechanism 19 to the conveyor belt 53 from the stack present in the magazine. The sheets are carried by the conveyor and held thereon by means of underpressure within the space enclosed by the conveyor 20. By perforations in the conveyor belt or because the conveyor belt is built up of parallel moving belt-shaped conveyors, the space between the belts having perforated plates , a suction effect can be exerted on the sheets of paper. A sheet fed up by the conveyor 53 contacts the transfer station 8 with the developed image on the photoconductor 5. In the transfer station 8, an electric field bringing the toner material to the sheet of paper prevails. After leaving transfer station 8, the toner image is transferred to the sheet of paper and 780 9 4 2 0 '5 x "il%!

XX

aan vastgehouden. Vervolgens komt het vel papier rond de aan-zuigtrommel 15 te liggen en wordt het naar de fixatiepost 15 geleid. In de fixatiepost wordt door flitslampen stralingsenergie overgedragen naar het vel papier zodanig, dat het to-5 nermateriaal smelt en hecht aan het papier. Ia het verlaten van de fixatie-inrichting 15 komt het vel onder invloed van een ontladingscorona-inrichting 16 waar nog resterende lading op het vel wordt geneutraliseerd. Vervolgens wordt het vel via een geleideinrichting 25 hetzij gestuurd naar het I0 uitvoermagazijn 21 of naar het magazijn 17 in het geval ! dubbelzijdig kopiëren noodzakelijk is. Daarna herhaalt de cyclus zich.held on to it. The sheet of paper then comes to lie around the suction drum 15 and is guided to the fixing post 15. In the fixation post, radiant energy is transferred by flash lamps to the sheet of paper such that the toner material melts and adheres to the paper. When leaving the fixation device 15, the sheet comes under the influence of a discharge corona device 16 where any remaining charge on the sheet is neutralized. Then, the sheet is sent via a guiding device 25 either to the I0 output warehouse 21 or to the magazine 17 in the case! duplex copying is necessary. Then the cycle repeats.

Op de post 9 wordt het residu aan lading op de fotoge-leider 5 verwijderd door middel van een corona inrichting.At station 9, the residual charge on the photoconductor 5 is removed by means of a corona device.

5 Vervolgens wordt op de post 10 door middel van een borstel de band gereinigd en is deze gereed voor de volgende cyclus.At the post 10 the belt is then cleaned by means of a brush and it is ready for the next cycle.

In de kamer 26 is de elektronische besturing van de inrichting opgenomen. Deze besturing heeft bij voorkeur de vorm van een microcomputer. Hiervoor kan gebruik gemaakt worden 0 van een in de handel verkrijgbare computer die voor dit doel wordt geprogrammeerd.Chamber 26 contains the electronic control of the device. This control is preferably in the form of a microcomputer. This can be done using a commercially available computer programmed for this purpose.

De opbrenginrichting volgens de uitvinding bestaat uit een rol en een daarbinnen aangebrachte magneet. De magneet kan meerpolig zijn en een 2-fasige wikkeling (zie fig.2) of 5 een 5-fasige wikkeling (zie fig.JJ bezitten. Fig.2b toont het verloop van een elektrisch veld en de draairichting ervan bij de uitvoering volgens fig.2a. Hetzelfde geldt voor fig.2d ten aanzien van fig.2c.The application device according to the invention consists of a roll and a magnet mounted therein. The magnet can be multipolar and have a 2-phase winding (see fig. 2) or 5 a 5-phase winding (see fig. YJ. Fig. 2b shows the course of an electric field and its direction of rotation in the embodiment according to fig. .2a The same applies to fig.2d with regard to fig.2c.

ψψ

Fig.5 toont een tweetal uitvoeringen bij een 5-fase wik-3 keling waarbij fig.5b het veldverloop met de draairichting aangeeft voor de uitvoering van fig.5a en fig.5d bij de uitvoering van fig.5c.Fig. 5 shows two embodiments in a 5-phase winding-3 circuit, in which Fig. 5b indicates the field course with the direction of rotation for the embodiment of Fig. 5a and Fig. 5d in the embodiment of Fig. 5c.

Fig.4 toont een digitaal netwerk 40, dat bijvoorbeeld gevormd kan worden door een micro-computer of micro-proces-j sor. De microprocessor 40 vormt digitale signalen die in ge- 78 0 9 4 2 0 6 .Fig. 4 shows a digital network 40, which can for instance be formed by a micro-computer or a micro-processor. The microprocessor 40 forms digital signals which are stored in 78 0 9 4 2 0 6.

wogen sommatienetwerken 41,42 en 45 worden gesommeerd, waarbij aan de uitgangen van de sommatienetwerken- een elektrisch signaal in de vorm van fig.5 ontstaat. In de filters 44,45 en 46 kunnen de hogere harmonische signalen in het signaal vol-5 gens fig.5 uitgefilterd worden, zodat in de wikkelingen 47,48 en 49 ongeveer sinusvormige stromen ontstaan, die telkens over een bepaalde hoekafstand in fase verschoven zijn.weighted summation networks 41, 42 and 45 are summed, an electrical signal in the form of FIG. 5 being produced at the outputs of the summation networks. In the filters 44, 45 and 46, the higher harmonic signals in the signal according to Fig. 5 can be filtered out, so that in the windings 47, 48 and 49 approximately sinusoidal currents are created, which are each phase shifted in phase .

Bij het geschetste verloop van het veld zullen geladen tonerdeeltjes met het veld meebewegen langs de de elektromag-10 neet omringende borstelrol. Op deze wijze kan het tonermate-riaal vanuit een reservoir naar de fotogeleidende band worden gebracht terwijl zowel de borstelrol als de magneet station-nair zijn opgesteld.As the field progresses, charged toner particles will move along the field along the brush roller surrounding the electromagnet. In this manner, the toner material can be brought from a reservoir to the photoconductive belt while both the brush roller and the magnet are stationary.

15 20 . 25 5° 35 780942015 20. 25 5 ° 35 7809420

Claims

An electrostatic-type reproduction device comprising an image carrier and a brush-type toner applicator consisting of a roller and a magnet mounted therein, characterized in that the magnet and the roller are stationary, the magnet is a multi-pole electromagnet, and has a three-phase winding.

2. Reproduction device according to claim 1, characterized in that the three-phase winding is fed with a 2-phase current.

Reproduction device according to claim 1, characterized in that the three-phase winding is fed with a 3-phase current.

Power supply circuit for the electromagnet of one or more of claims 1 to 3, characterized by a generator for generating digital signals, and summing circuits for the weighted summing of said digital signals, the outputs of the summing circuits each being connected to a winding of the electromagnet.

Power supply circuit according to claim 4, characterized in that the generator is a digital counter.

Power supply circuit according to claim 4, characterized in that the summation circuits are each connected via a filter circuit to the winding of the electromagnet. 7809420