NO128037B

NO128037B -

Info

Publication number: NO128037B
Application number: NO00974/69A
Authority: NO
Inventors: T Flint
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Priority date: 1968-04-22
Filing date: 1969-03-08
Publication date: 1973-09-17
Also published as: BE730371A; SE341530B; IL31757A0; IL31757A; SU383338A3; FR2006640A1; IE32786L; DE1913696A1; LU58295A1; BR6907459D0; US3552355A; CH499140A; ES365439A1; DK129880B; RO61947A; GB1263566A; DK129880C; CS161850B2; PL79926B1; IE32786B1

Description

Fremgangsmåte og apparat for fremkalling av Method and apparatus for development of

et latent elektrostatisk bilde. a latent electrostatic image.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremkalling av et latent elektrostatisk bilde, omfattende dannelse av et belegg av magnetisk.fremkallermateriale som inneholder en magnetisk komponent, og en:elektroskopisk komponent, på en magne- The present invention relates to a method for developing a latent electrostatic image, comprising forming a coating of magnetic developing material containing a magnetic component, and an electroscopic component, on a magnetic

tisk transportanordning og transportering av fremkallermateriale til det latente bilde.. technical transport device and transport of developing material to the latent image..

Videre vedrører oppfinnelsen et apparat for gjennomføring av: fremgangsmåten, omfattende et trau for oppbevaring av et forråd av magnetisk tonermateriale, en.magnetisk transportinnretning.beregnet på bevegelse.i en bane forbi dette trau og en drivinnretning for bevegelse- av ■ den., magnetiske'transportinnretning forbi trauet, hvorved et fremkaller-belegg av magnetisk-tonermateriale kan dannes på .den magnetiske transportinnretnings ■. overflate •■' Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out: the method, comprising a trough for storing a supply of magnetic toner material, a magnetic transport device designed for movement in a path past this trough and a drive device for moving the magnetic transport device past the trough, whereby a developer coating of magnetic toner material can be formed on the magnetic transport device. surface •■'

Ved xerografisk reproduksjon er det'vanlig å danne et .elektrostatisk bilde på en følsomgjort overflate. En måte å gjøre;: dette ' på-' er- ;å lade en f ot b ledende \ 'isolerende flate og så :s'ele'ktivt utlade denne ved eksponering for et 'mønster av aktiverende stråler, som for- eksempel beskrevet :i US-patentskrift 2.297.691. Enten .det elektrostatiske' ladningsmønstér dannes på denne eller-■..hvilken- som-, helst annen måte, fremkalles vanligvis.det elektrostatiske,låd-; ■ . ningsmønster ved' på:f:øring av et elektroskopisk materiale ved elektrostatisk tiltrekning, hvorved det dannes et synlig bilde av elek-troskopiske partikler svarende til det elektrostatiske bilde. En-vanlig fremgangsmåte f or., påføring av .f remkall.eren på det elektrostatiske bilde er beskrevet i US-patentskrift 2.:6l8.. 552 og. omfatter å drysse et findelt ^ farget materiale, kalt en "toner",.. avsatt på et noe grovere materiale, kalt en "bærer",.i form av en kaskade over det elektrostatiske billedområde..Toneren og bæreren som gnies mot hverandre under kaskadepåføringen, meddeler en elektrostatisk ladning til hverandre ved triboelektrisk ladning. Når en bærerpartikkel, som på sin overflate bærer motsatt ladete tonerpartikler, drysses over et område av billedflaten som har en elektrostatisk ladning, utøver ladningen på billedflaten en større tiltrekning på tonerpartiklene enn hva bæreren gjør og følgelig holdes tonerpartiklene tilbake av de ladete billedområder og skilles fra bærerpartiklene. Bærerpartiklene som er motsatt ladet og har et større bevegelsesmoment, vil ikke holdes tilbake på den xerografiske plates ladete områder. Når en tonet bærerpartikkel beveger seg over et ikke-ladet område av platen, er bærerpartiklenes elektrostatiske tiltrekning overfor tonerpartiklene tilstrekkelig til .å holde tonerpartiklene tilbake på bærerpartiklene,. hvorved avset-ning i slike områder hindres, idet bærerpartiklenes bevegelsesmoment bærer både toner-- og bærerpartiklene forbi disse områder. In xerographic reproduction, it is usual to form an electrostatic image on a sensitized surface. One way of doing this is to charge a conductive insulating surface and then selectively discharge this upon exposure to a pattern of activating rays, as described for example :in US Patent 2,297,691. Whether 'the electrostatic' charge pattern is formed in this way or-■..whichever-, preferably another way, the electrostatic, box-; ■ . pattern by applying an electroscopic material by electrostatic attraction, whereby a visible image of electroscopic particles corresponding to the electrostatic image is formed. A common method for applying the developer to the electrostatic image is described in US Patent 2.:618.. 552 and. involves sprinkling a finely divided ^ colored material, called a "toner",..deposited on a somewhat coarser material, called a "carrier",..in the form of a cascade over the electrostatic image area..The toner and the carrier rubbing against each other during the cascade application, impart an electrostatic charge to each other by triboelectric charging. When a carrier particle, which carries on its surface oppositely charged toner particles, is sprinkled over an area of the image surface that has an electrostatic charge, the charge on the image surface exerts a greater attraction on the toner particles than does the carrier and consequently the toner particles are held back by the charged image areas and separated from the carrier particles. The carrier particles which are oppositely charged and have a greater angular momentum will not be retained on the charged areas of the xerographic plate. When a toned carrier particle moves across an uncharged area of the plate, the electrostatic attraction of the carrier particles to the toner particles is sufficient to hold the toner particles back onto the carrier particles. whereby deposition in such areas is prevented, as the momentum of the carrier particles carries both the toner and the carrier particles past these areas.

Den overfor■nevnte fremgangsmåte, som er blitt kalt "kaskade-bærerfremkalling", har et høyt fremkallingsspillerom og er spesielt bemerkelsesverdig ved at den gir bilder fri:for bakgrunnsavsetninger. Dessuten er fremgangsmåten pålitelig, arbeider med høy effektivitet og kan lett omdannes for å gi enten positive eller motsatte, reproduksjoner av:originalen som skal kopieres.'Fremgangsmåten har imidlertid visse begrensninger. Kaskadefremkallingen gir således liten eller ingen sammenhengende' områdedekning, det vil si sammenhengende fargete områder, som for eksempel dannet av blokkbokstaver fremkalt bare rundt omkretsen etterlatende et hvitt eller ikke-fremkalt område i midten. Da man i vesentlig grad er avhengig av tyngdekraftens hjelp for å bevege bærerne over den billedbærende flate,-krever fremgangsmåten relativt store bærerpartikler for opp-nåelse av beste resultater. Under anvendelse av kaskadefremkalling med høye hastigheter utsettes den fotoledende flate for uønskete høye friksjonspåkjenninger og det samme gjelder fremkallingsmateri-alene såvel som utstyret som behøves for frembringelse av fremkal- • lermaterialets kaskadebevegelse. Méd andre ord kreves under bruken av to-komponents fremkallermateriale ved høye hastigheter svake anslag av fremkallermaterialene mot den fotoledende flate og tett kapslete fremkallingsapparater for å hindre spredning og tap av tonerpartikler og de vanlige' bærerpartikler. Dessuten er der en tendens til at mindre bærerpartikler vil bli holdt tilbake på platen og dermed bringe forstyrrelser ved overføring av tonerbildet. The above-mentioned method, which has been called "cascade carrier development", has a high development margin and is particularly notable in that it provides images free of background deposits. Moreover, the method is reliable, works with high efficiency and can be easily converted to provide either positive or reverse reproductions of the original to be copied. However, the method has certain limitations. The cascade development thus provides little or no continuous area coverage, that is, continuous colored areas, such as formed by block letters developed only around the perimeter leaving a white or undeveloped area in the middle. As one is largely dependent on the help of gravity to move the carriers over the image-bearing surface, the method requires relatively large carrier particles to achieve the best results. When using cascade development at high speeds, the photoconductive surface is exposed to unwanted high frictional stresses and the same applies to the developing materials as well as the equipment needed to produce the cascading movement of the • developing material. In other words, during the use of two-component developer material at high speeds, weak impact of the developer materials against the photoconductive flat and tightly encapsulated developing apparatus is required to prevent dispersion and loss of toner particles and the usual 'carrier particles'. In addition, there is a tendency for smaller carrier particles to be retained on the plate and thus cause disturbances in the transfer of the toner image.

Nær beslektet med kaskadebærerfremkallingen er den magnetiske "børste"-fremkalling som beskrevet i US-patentskrift rir. 2.832.3II. Ved denne fremgangsmåte velges en granulær bærer som har ferromagnetiske egenskaper og som velges i forhold'til toneren i en triboelektrisk serie slik at toneren og bæreren meddeles den forønskete elektrostatiske polaritet som i kaskadefremkallingen. Closely related to the cascade carrier development is the magnetic "brush" development described in US Pat. 2.832.3II. In this method, a granular carrier is selected which has ferromagnetic properties and which is selected in relation to the toner in a triboelectric series so that the toner and the carrier are given the desired electrostatic polarity as in the cascade development.

Ved innføring av en magnet i en slik blanding av toner og magnetisk, granulært materiale innretter bærerpartiklene seg langs mag-netens kraftlinjer og antar et børsteliknende mønster. Tonerpartiklene er elektrostatisk belagt på overflaten av de granulære, magnetiske bærerpartikler. Fremkallingen skjer som ved regulær kaskadebærerframkalling ved å bevege magneten over flaten som bærer det elektrostatiske bilde slik at "buster" av den magnetiske børste kommer i kontakt med flaten som bærer det elektrostatiske bilde. When a magnet is introduced into such a mixture of toner and magnetic granular material, the carrier particles align themselves along the magnet's lines of force and assume a brush-like pattern. The toner particles are electrostatically coated on the surface of the granular magnetic carrier particles. The development takes place as in regular cascade carrier development by moving the magnet over the surface that carries the electrostatic image so that the "busters" of the magnetic brush come into contact with the surface that carries the electrostatic image.

Magnetisk bærerfremkalling gir god dekning av sammenhengende områder og er utmerket egnet for maskinell utførelse på grunn av fremkallingssystemets større kompakthet og uavhengighet av tyngde-kraften som begrenser kaskadebærersystemet til rundt en roterende trommel. Mot disse fordeler har den magnetiske fremkalling en iboende mindre effektivitet enn kaskadefremkallingen. Ved magnet-fremkallingen kommer bare en del av "børsten" i kontakt med den ■ billedbærende flate . Dessuten begrenser det magnetiske felt bærerpartiklenes bevegelse, noe' som bringer forstyrrelse i de- indivi-duelle tonerpartiklers glatte rulling over billedflaten. En følge av dette.er at det generelt er nødvendig med større konsentrasjon av tonerpartikler ved den'magnetiske1bærerfremkalling. På grunn av dette og på. grunn av de elektriske-egenskaper som resulterer 'i sammenhengende qmrådedekning, gir fremgangsmåten en høyere .bak-grunnsavsetning og ..karakteriseres generelt ved dårligere fremkal-lirigsspillerom. Magnetic carrier development provides good coverage of contiguous areas and is excellently suited for mechanical execution due to the development system's greater compactness and independence from gravity which limits the cascade carrier system to around a rotating drum. Against these advantages, the magnetic development has an inherently lower efficiency than the cascade development. During magnetic development, only part of the "brush" comes into contact with the ■ image-bearing surface. In addition, the magnetic field restricts the movement of the carrier particles, which disrupts the smooth rolling of the individual toner particles across the image surface. A consequence of this is that it is generally necessary to have a greater concentration of toner particles during the magnetic carrier development. Because of this and on. due to the electrical properties which result in continuous qm area coverage, the method gives a higher background deposition and is generally characterized by poorer development clearance.

Som følge av disse, fremkallingsfremgangsmåter .dannes bil:,der As a result of these development methods, a car is formed, where

av tonerpulyer, og tonerpulveret som forbrukes, må ..erstattes i tilnærmet samme forhold som. det forbrukes ved hjelp av kompliserte mateinnretninger. Forskjellige forsøk har vært gjort for å finne frem til en en-komponents fremkallingsmetode hvor tonerpartiklene kunne brukes uten bærerpartikler, men hittil har .slike forsøk ikke vært tilstrekkelig vellykkete. of toner pools, and the toner powder that is consumed must be ..replaced in approximately the same ratio as. it is consumed using complicated feeding devices. Various attempts have been made to find a one-component development method where the toner particles could be used without carrier particles, but so far such attempts have not been sufficiently successful.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre The purpose of the present invention is to enable

høy billedkvalitet ved meget høye.fremkallingshastigheter under anvendelse av et minimum av fremkallermaterialer, mekaniske.deler og utstyr og således i høy grad redusere slag- og friksjonsslita- high image quality at very high development speeds using a minimum of developer materials, mechanical parts and equipment and thus greatly reducing impact and frictional wear

sje på den lysmottakende plate og fremkallermaterialet, samt å on the light-receiving plate and the developing material, as well as

fjerne behovet for regulering av tonerkonsentrasjon i en fremkaller-blanding i forhold til den forbrukte mengde. removing the need for regulation of toner concentration in a developer mixture in relation to the amount consumed.

Dette muliggjøres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som kjennetegnes ved at fremkallermaterialet foreligger i form av en toner, at en jevn ladning påføres beleggets flate, at en del av det.ladete fremkallerbelegg avbøyes ved hjelp av en deflektor nær opptil det latente bilde, samt at deflektoren oscilleres. This is made possible by the method according to the invention, which is characterized by the developer material being in the form of a toner, that a uniform charge is applied to the surface of the coating, that part of the charged developer coating is deflected by means of a deflector close to the latent image, and that the deflector is oscillated .

Apparatet ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved en ladeinnretning plassert, i transportinnretningens, bane for påføring av fremkallerbelegget av en elektrostatisk ladning, .en avbøyningsinn-retning plassert i transportinnretningens bane i en fremkallingssone for avbøyning i det minste av et ladet, fremkallerbelegg. når det dannes på transportinnretningen til umiddelbar nærhet med et latent elektrostatisk bilde.når den anbringes i, fremkallingssonen, samt en innretning for.oscillering av avbøyningsinnretningen i en retning på tvers av transportinnretningens bane for å frembringe The apparatus according to the invention is characterized by a charging device placed in the path of the transport device for applying an electrostatic charge to the developer coating, a deflection device placed in the path of the transport device in a development zone for deflection of at least one charged developer coating. when it is formed on the transport device in close proximity with a latent electrostatic image. when placed in, the developing zone, as well as means for. oscillating the deflection means in a direction transverse to the path of the transport device to produce

en bølgebevegelse i fremkallerbelegget under fremkalling av det latente bilde. a wave motion in the developer coating during development of the latent image.

En foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen er vist i de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 er et skjematisk snitt av en typisk xerografisk reproduseringsmaskin omfattende prinsippene ved foreliggende oppfinnelse . Fig. 2 er et sidesnitt . av fremkallingsapparate.t ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et endesnitt av fremkallingsapparatet tatt langs linje 3-3 i fig. 2. Fig. l\ er et forstørret riss av en innsirklet del av fig. 3-Fig. 5 er et isométrisk riss av fremkallingsapparatet med deler skåret bot. A preferred embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic section of a typical xerographic reproduction machine comprising the principles of the present invention. Fig. 2 is a side section. of developing apparatus according to the present invention. Fig. 3 is an end section of the developing apparatus taken along line 3-3 in fig. 2. Fig. 1 is an enlarged view of a circled portion of Fig. 3-Fig. 5 is an isometric view of the developing apparatus with parts cut away.

For en generell forståelse av en typisk xerografisk fremgangsmåte innbefattende oppfinnelsen vises til fig. 1 hvori forskjellige komponenter av et typisk system er skjematisk fremstilt.. Som i alle xerografiske systemer projiseres et lysbilde av en ori-ginal som skal reproduseres,- mot den følsomgjorte overflate av en xerografisk plate for dannelse av et elektrostatisk, latent bilde på platen. Deretter fremkalles det latente bilde med et fremkaller-tonermateriale som har den samme eller motsatte ladning, avhengig, av om reproduksjonen skal være negativ-til positiv eller positiv-til-positiv, under dannelse av et xerografisk pulverbilde svarende til det latente bilde på plateoverflaten. Pulverbildet blir så elektrostatisk overført til en bærende flate som for eksempel et papirark eller liknende hvortil det smeltes og dermed permanent festes til det bærende underlag. For a general understanding of a typical xerographic method including the invention, reference is made to fig. 1 in which various components of a typical system are schematically represented. As in all xerographic systems, a slide of an original to be reproduced is projected against the sensitized surface of a xerographic plate to form an electrostatic, latent image on the plate. The latent image is then developed with a developer toner material having the same or opposite charge, depending on whether the reproduction is to be negative-to-positive or positive-to-positive, forming a xerographic powder image corresponding to the latent image on the plate surface. The powder image is then electrostatically transferred to a supporting surface such as a sheet of paper or the like, to which it is melted and thus permanently attached to the supporting substrate.

For formålene med foreliggende beskrivelse inneholder den xerografiske reproduseringsmaskin en eksponeringsstasjon hvor et lys- eller strålingsmønster av et dokument 10 som skal reproduse-res, projiseres ved hjelp av en linse 11 mot en elektrostatisk flate, slik som en xerografisk trommel 12. For the purposes of the present description, the xerographic reproduction machine contains an exposure station where a light or radiation pattern of a document 10 to be reproduced is projected by means of a lens 11 onto an electrostatic surface, such as a xerographic drum 12.

Den xerografiske trommel,er demonterbart festet til en aksel The xerographic drum is demountably attached to an axle

13 montert på passende lagre i maskinrammen og drives i retning mot urviseren av en motor med en konstant hastighet som er propor-sjonal med avsøkningshastigheten for dokumentet som skal reprodu-seres, hvorved trommelens omkretshastighet blir lik bevegelseshas-tigheten til det projiserte lysbilde av dokumentet. Trommeloverflaten omfatter et lag fotoledende materiale på et ledende underlag som er følsomgjort før eksponeringen ved hjelp av en koron.a-utladningsinnretning 14. - 13 mounted on suitable bearings in the machine frame and driven in a clockwise direction by a motor at a constant speed proportional to the scanning speed of the document to be reproduced, whereby the peripheral speed of the drum becomes equal to the speed of movement of the projected slide of the document. The drum surface comprises a layer of photoconductive material on a conductive substrate which is sensitized prior to exposure by means of a corona discharge device 14. -

Eksponeringen- av trommelen ved hjelp av dokumentlysbilde.t. utlader det fotoledende lag i de områder som er truffet av. lys, hvorved det blir tilbake på trommelen et elektrostatisk, latent bilde i én form svarende til lysbildet projisert fra dokumentet. Når trommelflaten- fortsetter sin rotasjon,- passerer det elektrostatiske,'latente- bilde gjennom en:fremkallingsstasjon hvori det er plassert et f remkallingsapparat 16- ifølge fore liggende oppfin-.--nélse, noe som vil bli beskrevet i det følgende. The exposure- of the drum using a document slide.t. discharges the photoconductive layer in the areas hit by. light, thereby returning to the drum an electrostatic, latent image in one form corresponding to the slide projected from the document. When the drum surface continues its rotation, the electrostatic latent image passes through a developing station in which a developing device 16 according to the present invention is placed, which will be described below.

Umiddelbart etter .fremkallingsstasjonen er billedoverførings-stasjonen..plassert-, hvilken omfatter et par,, ruller. 18 for å holde et bærende underlag i form av en papirbane P mot trommeloverflaten for å motta det fremkalte xerografiske pulverbilde fra trommelen.. Banen P beveges synkront med trommelens rotasjon.ved hjelp av en mottaksrull 20'som trekker den bærende papirbane P fra en tilfør-selsrull 2. En egnet drivmekanisme (ikke vis.t) er forbundet med trommelen 12 for å meddele denne en kontinuerlig rotasjonshastig-het. Denne drivmekanisme kan være forbundet med mottaksrullen 20 for rotasjon av denne og dermed frembringe bevegelse av. banemate-rialet P i samme omkretsretning og samme hastighet som trommelens omkretsflate. Por å sikre lik bevegelse av de to, belegningsflater, kan en egnet programmeringsinnretning anvendes for frembringelse av kontinuerlig, synkron bevegelse av disse flater. Immediately after the developing station is the image transfer station, which comprises a pair of rollers. 18 to hold a supporting substrate in the form of a paper web P against the drum surface to receive the developed xerographic powder image from the drum. The web P is moved synchronously with the rotation of the drum by means of a receiving roller 20' which pulls the supporting paper web P from a supply -seal roll 2. A suitable drive mechanism (not shown) is connected to the drum 12 to give it a continuous rotational speed. This drive mechanism can be connected to the receiving roller 20 for rotation of this and thus produce movement of. the web material P in the same circumferential direction and the same speed as the circumferential surface of the drum. In order to ensure equal movement of the two paving surfaces, a suitable programming device can be used to produce continuous, synchronous movement of these surfaces.

Overføringen av det xerografiske pulverbilde fra trommeloverflaten til overføringsmaterialet utføres ved hjelp ,av en koro-naoverføringsinnretning 23 som er plassert ved kontaktstedet mellom overføringsmaterialet og den roterende trommel. Koronaoverfø-ringsinnretningen 23 er tilnærmet lik koronautladningsinnretningen 14 ved at den omfatter et arrangement av en eller flere koronaut-ladningselektroder som energiseres fra en passende høytspentkilde og strekker seg tversover trommelflaten og er tilnærmet omsluttet av en skjerm. The transfer of the xerographic powder image from the drum surface to the transfer material is carried out by means of a corona transfer device 23 which is placed at the point of contact between the transfer material and the rotating drum. The corona transfer device 23 is approximately similar to the corona discharge device 14 in that it comprises an arrangement of one or more corona discharge electrodes which are energized from a suitable high voltage source and extend across the drum surface and are approximately enclosed by a screen.

Under drift tiltrekker det elektrostatiske felt, skapt av koronautladningsinnretningen 23 med passende polaritet, seg tonerpartiklene omfattende det xerografiske pulverbilde fra trommeloverflaten og bringer den til,å løfte elektrostatisk på overførings-måter ialets overflate. During operation, the electrostatic field created by the corona discharge device 23 of appropriate polarity attracts the toner particles comprising the xerographic powder image from the drum surface and causes it to electrostatically lift off the surface of the drum surface.

Umiddelbart etter billedoverføringsstasjonen føres overfø-ringsmaterialet til en fikseringsinnretning i form av en smeltean-ordning 25 hvor det fremkalte og overførte xerografiske pulverbilde på arkmaterialet.P blir permanent festet til arkmaterialet. Etter fastsmelting leveres fortrinnsvis det ferdige bilde fra apparatet på et passende sted for oppsamling utenfor maskinen. Immediately after the image transfer station, the transfer material is taken to a fixing device in the form of a melting device 25 where the developed and transferred xerographic powder image on the sheet material.P is permanently fixed to the sheet material. After fusing, the finished image is preferably delivered from the device to a suitable location for collection outside the machine.

Den neste og siste stasjon i maskinen er en trommelrensesta-sjon hvori er plassert en korona-forrenseinnretning 26 lik koronautladningsinnretningen 14 med passende polaritet, negativ for positiv-til-positiv reproduksjonsmåte og positiv for negativ-til-positiv reproduksjonsmåte, for påføring av en elektrostatisk ladning på trommelen og gjenværende pulver heftende til denne for å medvirke til en effektiv fjerning av pulveret, samt en trommelrense-innretning under sug i form av en roterende børste 27 beregnet på The next and last station in the machine is a drum cleaning station in which is placed a corona pre-cleaning device 26 similar to the corona discharge device 14 with suitable polarity, negative for positive-to-positive mode of reproduction and positive for negative-to-positive mode of reproduction, for applying an electrostatic charge on the drum and remaining powder adhering to it to contribute to an effective removal of the powder, as well as a drum cleaning device under suction in the form of a rotating brush 27 intended for

å fjerne eventuelt gjenværende pulver på den xerografiske trommel. to remove any remaining powder on the xerographic drum.

Generelt utføres den elektrostatiske ladning av den xerografiske trommel for forberedelse :til ekspoheringstrinnet, og den elektrostatiske ladning av den bærende flate for overføring av det tonete bilde ved hjelp av koronautladningsinnretningene, hvorved elektrostatisk ladning av størrelsesorden' fra 700 til 1.000 volt måles på de respektive flater i hvert tilfelle. Selv om hvilken som helst av et antall typer koronautladningsinnretninger kan brukes, brukes fortrinnsvis en koronautladningsinnretning av den type som er beskrevet i US-patentskrift nr. 2.836.725, både for koronautladningsinnretningen 14 og koronaoverføringsinnretningen '23, hver av hvilke festes til passende ramme-elementer i maskinen og forbindes med en passende elektrisk strømkrets. In general, the electrostatic charging of the xerographic drum in preparation for the exposure step and the electrostatic charging of the carrier surface for transfer of the toned image are carried out by means of the corona discharge devices, whereby electrostatic charging of the order of 700 to 1,000 volts is measured on the respective surfaces. in each case. Although any of a number of types of corona discharge devices may be used, preferably a corona discharge device of the type described in US Patent No. 2,836,725 is used for both the corona discharge device 14 and the corona transfer device '23, each of which is attached to the appropriate frame- elements in the machine and connected to a suitable electrical circuit.

I fig. 2-5 er fremkallingsapparatet 16 ifølge oppfinnelsen vist mer detaljert. Fremkallingsapparatet. omfatter en ramme -50 på hvilken det er anbragt et trau 51 som inneholder et forråd av magnetisk tonermateriale 53- Det magnetiske tonermateriale er fremstilt av to komponenter hvorav den ene er magnetiske partikler og den annen er et elektroskopisk markeringspulver bestående av en harpiks. Hvilken som helst egnet elektroskopisk markeringsharpiks i pulverform kan brukes, slik som for eksempel den beskrevet i US-patentskrift nr. 2.618.551, 2.618.552 og 2.638.416. In fig. 2-5, the developing apparatus 16 according to the invention is shown in more detail. The developing apparatus. comprises a frame -50 on which is placed a trough 51 containing a supply of magnetic toner material 53- The magnetic toner material is made of two components, one of which is magnetic particles and the other is an electroscopic marking powder consisting of a resin. Any suitable electroscopic marking resin in powder form may be used, such as that described in US Patent Nos. 2,618,551, 2,618,552 and 2,638,416.

Den magnetiske komponent bør være et materiale som reagerer The magnetic component should be a material that reacts

på et lav- eller høyfrekvent magnetisk felt slik at det lett over-fører det eléktroskopiske bindemiddel, og fortrinnsvis kan oppvar-mes slik at fremkallerens eléktroskopiske komponent smelter eller flyter og- festes til overføringsmaterialet. Magnetiske materialer egnet for formålet med foreliggende oppfinnelse er magnetjern og dets legeringer, slik-som nikkel-jernlegeringer, nikkel-kobolt-jernlegeringer.og magnetiske oksyder, slik som-hematitt (Fe20^) og magnetitt (Fé^O^) samt ferromagnetiske ferriter. Kobolt og dets legeringer:er også brukbare, som for eksempel aluminium-nikkel-kobolt, kobber-nikkel-kobolt- og kobolt-platina-mangarilegéringer. Dessuten kan andre legeringer'som visse magnetiske legeringer av aluminium,"sølv", kobber, magnesium-og mangan brukes méd tilfredsstillende resultater. Disse materialer kan'tilsettes alene eller i blandinger .med den eléktroskopiske pulverkomponent .■ Et foretrukket on a low- or high-frequency magnetic field so that it easily transfers the electroscopic binder, and preferably can be heated so that the developer's electroscopic component melts or flows and attaches to the transfer material. Magnetic materials suitable for the purpose of the present invention are magnetic iron and its alloys, such as nickel-iron alloys, nickel-cobalt-iron alloys, and magnetic oxides, such as hematite (Fe2O^) and magnetite (Fé^O^) as well as ferromagnetic ferrites . Cobalt and its alloys are also useful, such as aluminium-nickel-cobalt, copper-nickel-cobalt and cobalt-platinum-manganese alloys. In addition, other alloys such as certain magnetic alloys of aluminium, silver, copper, magnesium and manganese can be used with satisfactory results. These materials can be added alone or in mixtures with the electroscopic powder component. A preferred

magnetisk materiale omfatt.er jernoksydpartikler tilgjengelig under varebetegnelsen "I.R.N.100". magnetic material includes iron oxide particles available under the trade name "I.R.N.100".

Den .magnetiske komponent b-ør være. findelt da dette .muliggjør . at den lett-blandes eller belegges med .den eléktroskopiske binde-middelkomponent og i.høy grad øker dens pigmentverdi. The .magnetic component b-ear be. finely divided as this .enables . that it is easily mixed or coated with the electroscopic binder component and greatly increases its pigment value.

Den magnetiske komponent bør.være tilnærmet.belagt med eller fast festet til en relativt stor mengde, områdevisj av den eléktroskopiske komponent for at pulveret lett kan påvirkes av og frem-kalle elektrostatiske bilder, idet den magnetiske komponent selv ikke må være istand til å tiltrejjes av elektrostatiske ladninger og i seg selv ikke fremkalles. Partikkelstørrelser på fra 1 til 20 mikron er funnet tilfredsstillende .for fremstilling av gode, klare, dekkraftige bilder.. The magnetic component should be approximately coated with or firmly attached to a relatively large amount of the electroscopic component so that the powder can be easily affected by and evoke electrostatic images, the magnetic component itself must not be able to be attracted of electrostatic charges and in itself is not induced. Particle sizes of from 1 to 20 microns have been found to be satisfactory for the production of good, clear, opaque images.

Det bør være tilstrekkelig harpiks tilstede i sammensetningen slik at harpiksen som inneholder den magnetiske komponent, vil reagere på de elektrostatiske ladninger på.platen og dermed frem-kalle et bilde selv om den magnetiske komponent ikke er elektroskopisk. Dessuten bør det være tilstrekkelig harpiks tilstede til å fastholde den magnetiske del når pulveret er overført og fiksert. Det magnetiske materiale bør være tilstede i en mengde som er tilstrekkelig til å reagere på det magnetiske felt og til å bære harpiksen gjennom et slikt felt, såvel- som å ha en masse eller et vo- ' lum til under innflytelse av et høyfrekvent elektromagnetisk felt There should be sufficient resin present in the composition so that the resin containing the magnetic component will react to the electrostatic charges on the plate and thus produce an image even if the magnetic component is not electroscopic. Also, there should be sufficient resin present to retain the magnetic part once the powder has been transferred and fixed. The magnetic material should be present in an amount sufficient to respond to the magnetic field and to carry the resin through such a field, as well as having a mass or volume to be under the influence of a high frequency electromagnetic field

å ha tilstrekkelig varme til. å smelte harpiksen eller bringe den til å flyte. Det er funnet at forholdet harpiks eller bindemiddel til den magnetiske komponent kan variere fra 19:1 til 2:3. Por å oppnå de beste resultater bør der være minst 20 vektsprosent mag-netpartikler, men ikke over 70 vektsprosent, idet høyere mengder kan inneholde for lite bindemiddel til tilfredsstillende å binde den magnetiske del av overføringsmediet. - to have sufficient heat to. to melt the resin or cause it to flow. It has been found that the ratio of resin or binder to the magnetic component can vary from 19:1 to 2:3. In order to achieve the best results, there should be at least 20% by weight of magnetic particles, but not more than 70% by weight, as higher amounts may contain too little binder to satisfactorily bind the magnetic part of the transfer medium. -

Magnetisk tonermateriale kan lett fremstilles ved, først å findele eller knuse harpiksmaterialet hvoretter det blandes med det magnetiske materiale. Grundig blanding-er nødvendig for å sikre at magnetpartiklene blir fullstendig omkåpslet av bindemiddelmate-rialet. Blandingen.av harpiks- og magnetpulver smeltes og omrøres for grundig dispergering av magnétpulveret i harpiksen. Massen blir så avkjølt og fortrinnsvis blandet på en gummimølle hvor oppvarmete valser sikrer tilstrekkelig plastisitet for. grundig blanding av komponentene, hvoretter massen brekkes opp i små klumper og påny. findeles. Deretter blir den mikronisert og siktet til passende størrelse. Det er klart at også andre fremgangsmåter kan brukes '' ■ for fremstilling av ytterst findelt pigmentharpikspulver av denne type hv.or pigmentpartiklene har magnetisk karakter. Magnetic toner material can be easily prepared by first comminuting or crushing the resin material and then mixing it with the magnetic material. Thorough mixing is necessary to ensure that the magnetic particles are completely encapsulated by the binder material. The mixture of resin and magnet powder is melted and stirred to thoroughly disperse the magnet powder in the resin. The mass is then cooled and preferably mixed on a rubber mill where heated rollers ensure sufficient plasticity. thorough mixing of the components, after which the mass is broken up into small lumps and again. can be found. It is then micronized and sieved to the appropriate size. It is clear that other methods can also be used for the production of extremely finely divided pigment resin powder of this type, where the pigment particles have a magnetic character.

En-transportrull , 57 som. er, opp.lagret for rotasjon ved hjelp av kulelagre 55 montert på rammen .50, tjener til å bevege, tonerma-terialet fra trauet 51 inn i billedfremkallingssonen. Rullen 57 omfatter alternerende magnetfeltfrembringende elementer eller ring-magneter 59 som har ringform og er atskilt fra hverandre ved hjelp av magnetisk isolerende elementer 61 for. formål som skal beskrives. Magnetene 59 og de magnetisk . isolerende elementer 61 holdes tett sammen- ved hjelp, av et par endeplater 63 og 64 anordnet i rammen 50. En hylse 65 omhyller den ytre omkrets av transportrullen. Hylsen 65, platene 63, 64 o.g de magnetisk isolerende elementer 61 er fremstilt av et passende ikke-magnetisk materiale. Typiske materialer for dette formål, er glass, eller hvilken som helst ikke-magnetiske metaller, som messing, aluminium eller kobber samt blandinger av disse. One-carriage roll , 57 as. is, stored for rotation by means of ball bearings 55 mounted on the frame 50, serves to move the toner material from the trough 51 into the image developing zone. The roller 57 comprises alternating magnetic field producing elements or ring magnets 59 which have a ring shape and are separated from each other by means of magnetically insulating elements 61 for. purpose to be described. The magnets 59 and the magnetic . insulating elements 61 are held tightly together by means of a pair of end plates 63 and 64 arranged in the frame 50. A sleeve 65 envelops the outer circumference of the transport roll. The sleeve 65, the plates 63, 64 and the magnetic insulating elements 61 are made of a suitable non-magnetic material. Typical materials for this purpose are glass, or any non-magnetic metal, such as brass, aluminum or copper, as well as mixtures of these.

Det vil forståes at ringmagnetene 59 bekvemt kan omfatte per-manentmagneter som oppviser polariteter antydet med bokstaver N og S i fig. 2,.visende henholdsvis nord- og sydpoler. Det tilveie-bringes således magnetfelter resulterende i flukslinjer som passerer gjennom hylsen 65 og danner flukskonsentrasjoner slik at det dannes børsteliknende kvaster av magnettonermateriale som rager utad fra omkretsflaten i et noe bølgende mønster på grunn av fluks-mønstrene som dannes. Det er ønskelig å anordne uavhengige magne-ter som er atskilt fra hverandre i det viste arrangement siden fluk-sen som dannes fra magnetpol til magnetpol, blir relativt konstant over transportullens flate, hvorved man overvinner enhver ulempe med lange polstykker hvor fluksfordelingen.kan være vanskelig å styre. Por.rotasjon av transportrullen 57 er det til endeplaten 64 festet en ende av en aksel 67 hvis annen ende er.festet til en drevet remskive .69 som kan drives av hvilken som.helst passende kraftkilde. It will be understood that the ring magnets 59 can conveniently comprise permanent magnets which exhibit polarities indicated by the letters N and S in fig. 2,.showing the north and south poles respectively. Magnetic fields resulting in flux lines are thus provided which pass through the sleeve 65 and form flux concentrations so that brush-like tufts of magnetic toner material are formed which project outwards from the peripheral surface in a somewhat undulating pattern due to the flux patterns which are formed. It is desirable to arrange independent magnets which are separated from each other in the arrangement shown since the flux which is formed from magnetic pole to magnetic pole becomes relatively constant over the surface of the transport wool, thereby overcoming any disadvantage of long pole pieces where flux distribution can be difficult to steer. For rotation of the transport roller 57, one end of a shaft 67 is attached to the end plate 64, the other end of which is attached to a driven pulley 69 which can be driven by any suitable power source.

...Når transportrullen 57 beveges gjennom forrådet av magnettonermateriale-, frembringer de magnetfeltproduserende elementer 59 på rullove.rflaten .et fremkallerbelegg som trimmes til en jevn tykkelse . ved .hjelp av. en skrapekniv 71- Tykkelsen , av fremkallerbelegget kan typisk variere fra 1,25 til 2,5 mm. Etter å være. trimmet til en jevn tykkelse på .transportrullen beveges . fremkaller.belegget forbi en. koronautladningsinnretning 73. i. likhet med den tidligere . using. a scraper knife 71- The thickness of the developer coating can typically vary from 1.25 to 2.5 mm. After being. trimmed to a uniform thickness on the .transport roller is moved . evokes.the coating past a. corona discharge device 73. i. like the previous one

beskrevne, og en ensartet ladning av polaritet motsatt eller lik den på det elektrostatiskelatente bilde påføres da-fremkaller- - belegget, avhengig av om de ladede eller bakgrunnsområdene til det elektrostatisk latente bilde skal fremkalles.Ladningspotensialer varierende fra 4,500 til 7,500 volt er passende for fremkalling av latente, elektrostatiske bilder. En isolerende kloss 74 tjener til '• å isolere ladningsinnretningen 73 fra huset 50. Ladningen bevirker at fremkallerbeleggets overflate ekspanderer eller spres litt fra sin stilling før ladning. Por å pakke sammen belegget igjen er 'det nær koronautladningsinnretningen 73 anordnet en ledeplate '75 slik at det latente bilde som skal fremkalles, stilles overfor et glat-tet, jevnt lag av fremkallerbelegg. described, and a uniform charge of opposite or equal polarity to that of the electrostatic latent image is then applied to the developing coating, depending on whether the charged or background regions of the electrostatic latent image are to be developed. Charging potentials varying from 4,500 to 7,500 volts are suitable for development of latent, electrostatic images. An insulating block 74 serves to isolate the charging device 73 from the housing 50. The charge causes the surface of the developer coating to expand or spread slightly from its position before charging. In order to repackage the coating, a guide plate 75 is arranged near the corona discharge device 73 so that the latent image to be developed is placed opposite a smooth, even layer of developer coating.

I den øverste stilling av transportrullens 57 bane er plassert ett eller flere bølgedannende elementer 80 rundt hvilke fremkalling av det latente bilde finner sted, hvilket vil fremgå av det følgende. De bølgedannende elementer 80 har fortrinnsvis en buet fasong og er plassert tilstrekkelig tett inntil transportrullens 'overflate til at et ladet lag av fremkallerbelegget avbøyes oppover til umiddelbar nærhet med det latente bilde som skal fremkalles, på grunn av rullens rotasjonsbevegelse. In the uppermost position of the path of the transport roller 57, one or more wave-forming elements 80 are placed around which development of the latent image takes place, as will be apparent from the following. The wave-forming elements 80 preferably have a curved shape and are placed sufficiently close to the transport roll's surface that a charged layer of the developer coating is deflected upwards into close proximity to the latent image to be developed, due to the roll's rotational movement.

Samtidig settes de bølgedannende elementer 80 i en oscille-rende bevegelse i en retning på tvers av transportrullens 57 rotasjonsbevegelse, noe som bevirker bølgedannelse av fremkallerbelegget i fremkallingsområdet. Som følge herav blir det latente bilde fullstendig neddykket i et strømmende fremkallingsmateriale i et bølgende mønster resulterende i en best mulig fremkalling av det latente bilde.' At the same time, the wave-forming elements 80 are set in an oscillating movement in a direction transverse to the rotational movement of the transport roller 57, which causes waves to form in the developer coating in the development area. As a result, the latent image is completely immersed in a flowing developing material in a wavy pattern resulting in the best possible development of the latent image.'

De bølgedannende elementer 80 er fortrinnsvis laget av et ledende materiale slik at de tjener som- en elektrode til å styrke de elektrostatiske felter utstrømmende fra det latente- bilde.- Føl-gelig blir den fremkalte sammenhengende områdedel av det latente bilde forsterket. Hvert av elementene 80 kan typisk bestå av bånd-formet stål, 6,25 mm bredt og 0,75 til 1,88 mm tykt. De bølgedan-/ nende elementer er rørformete i endene for anbringelse i huller 81 utformet i huset 50. For å regulere strammingen av de bølgedannende elementer er det gjenget inn strammeskruer 83 i en ende av elementene . The wave-forming elements 80 are preferably made of a conductive material so that they serve as an electrode to strengthen the electrostatic fields emanating from the latent image. Consequently, the evoked continuous area part of the latent image is amplified. Each of the elements 80 may typically consist of strip-shaped steel, 6.25 mm wide and 0.75 to 1.88 mm thick. The wave-forming/forming elements are tubular at the ends for placement in holes 81 formed in the housing 50. To regulate the tightening of the wave-forming elements, tightening screws 83 are threaded into one end of the elements.

For å bringe de bølgedannende elementer til å oscillere anvendes magnetfelter fra.en rotorende, lineær magnet plassert i det indre av transportrullen 57 på en aksel konsentrisk med rullen. In order to cause the wave-forming elements to oscillate, magnetic fields from a rotating, linear magnet placed in the interior of the transport roller 57 on an axis concentric with the roller are used.

Den roterende .magnet 85 er opplagret i kulelagre- 87. og drives .av The rotating magnet 85 is stored in ball bearings 87 and is driven by

en passende innretning, som .for eksempel en remskive 91 på aksen 89. Det vil forståes at når magneten 85 er i vertikal stilling, er magnetfeltene rettet mot f elt elementene 80 størst ..hvorved feltelementene oscilleres eller, vibreres på grunn av de pulserende magnetiske krefter som virker på dem. a suitable device, such as, for example, a pulley 91 on the axis 89. It will be understood that when the magnet 85 is in a vertical position, the magnetic fields directed towards the field elements 80 are greatest ..whereby the field elements oscillate or vibrate due to the pulsating magnetic forces acting on them.

Det er funnet at et hastighetsforhold mellom den lineære magnet 85 og transportrullen 57 varierende fra omkring 75:1 til 125:1 resulterer i fremkalte bilder av meget høy kvalitet. Både ringmagnetene 59 og den lineære magnet 85 kan være fremstilt av hvilket som helst passende materiale, som for eksempel en aluminium-nikkel-koboltlegering. It has been found that a speed ratio between the linear magnet 85 and the transport roller 57 varying from about 75:1 to 125:1 results in very high quality developed images. Both the ring magnets 59 and the linear magnet 85 may be made of any suitable material, such as an aluminium-nickel-cobalt alloy.

Det er foretrukket at overflaten av trauet 51 og den utven-dige flate av transportrullen 57 og feltelementene er belagt med et passende elektrisk isolerende materiale, som for eksempel etyl-cellulose, slik at de ladete tonerpartikler ikke hefter til disse flater eller blir jordet. It is preferred that the surface of the trough 51 and the outer surface of the transport roller 57 and the field elements are coated with a suitable electrically insulating material, such as ethyl cellulose, so that the charged toner particles do not adhere to these surfaces or become grounded.

Under drift roterer transportrullen i samme retning som den xerografiske lysmottakers bevegelsesretning, men med en hastighet som er 1,5 til 5 ganger lysmottakerens hastighet, slik at en-ny del av rullen kontinuerlig kommer i kontakt med det latente bilde. Transportrullen fanger kontinuerlig opp tonermateriale fra trauet som befinner seg i.et nivå. litt lavere enn rullens ytre omkrets. Hvilken som helst passende innretning kan anvendes for periodisk During operation, the transport roller rotates in the same direction as the direction of movement of the xerographic light receiver, but at a speed which is 1.5 to 5 times the speed of the light receiver, so that a new part of the roller continuously comes into contact with the latent image. The transport roller continuously picks up toner material from the trough located in a level. slightly lower than the outer circumference of the roll. Any suitable device may be used periodically

å tilføre trauet en ny mengde magnettonermateriale etter hvert som dette forbrukes. Da hele de magnetiske tonermaterialer forbrukes ved billedfremkallingen, er det intet problem med å .sikre nøy-aktig tilmåling og proporsjonalitet mellom bærer- og tonerpartikler slik som i de tidligere fremkallingsinnretninger.. Når transportrullen beveges forbi magnettpnermaterialet, trekker magnetkreftene strømmende ut fra ringmagnetene til seg en tilstrekkelig lengde materiale for dannelse av et fremkallerbelegg på rulloyerflaten som så reduseres til en jevn tykkelse ved hjelp av knivbladet 71. Den øverste del av belegget lades ved hjelp av utladningsinnretnin-gen 73 og glattes av ledeplaten 75 for fremkalling i nærheten av de bølgedannende elementer 80. På grunn av den pulserende virkning av de bølgedannende elementer strømmer en bølgeformet fremkaller-over det latente bilde resulterende i en høykvalitetsfremkalling. På grunn av at de bølgedannende elementer 80 er ledende forsterkes billedfeltene, noe som resulterer i sammenhengende område-fremkalling såvel som linjekopiering. På grunn av den magnetiske tiltrek- to add a new quantity of magnetic toner material to the trough as this is consumed. As all the magnetic toner materials are consumed during the image development, there is no problem with ensuring exact measurement and proportionality between carrier and toner particles as in the previous developing devices. When the transport roller is moved past the magnetic toner material, the magnetic forces flowing out from the ring magnets attract it a sufficient length of material to form a developer coating on the roller surface which is then reduced to a uniform thickness by means of the knife blade 71. The upper part of the coating is charged by means of the discharge device 73 and smoothed by the guide plate 75 for development in the vicinity of the wave-forming elements 80. Due to the pulsating action of the wave forming elements, a wave shaped developer flows over the latent image resulting in a high quality development. Because the wave-forming elements 80 are conductive, the image fields are amplified, resulting in coherent area development as well as line copying. Due to the magnetic attraction

ning av laget a-y fremkallermateriale til transportrullen vil dess- ning of the layered a-y developing material to the transport roll will des-

uten bakgrunnsavsetninger på den lysmottakende plate minskes. Om ønskes kan den elektrisk spenning påtrykkes transportrullen for å without background deposits on the light-receiving plate is reduced. If desired, the electrical voltage can be applied to the transport roller to

undertrykke lav-elektrostatiske felter i båkgrunnsområdene. suppress low-electrostatic fields in the arc background areas.

Det skal forståes at den' beskrevne utførelsesform ikke er ment ' It should be understood that the 'described embodiment is not intended'

å begrense oppfinnelsen, men kun å illustrere det inventive prin- to limit the invention, but only to illustrate the inventive principle

sipp slik det er kommet tii uttrykk i de følgende patentkrav. sip as expressed in the following patent claims.

Claims

1. Method for developing a latent electrostatic image, comprising forming a coating of magnetic developer-

material containing a magnetic component and an electroscopic component, on a magnetic transport device and transport of developer material to the latent image, characterized in that the developer material is in the form of a toner, that a uniform charge is applied to the surface of the coating, that a portion of the charged developer coating is deflected by means of a deflector close to the latent image, and that the deflector is oscillated.

2. Apparatus for carrying out the method according to patent claim 1, comprising a trough for storing a supply of magnetic toner material, a magnetic transport device intended for movement in a path past this trough and a drive device for moving the magnetic transport device past the trough, whereby a developer coating of magnetic toner material can be formed on the magnetic transport device surface, characterized by a charging device (73) placed in the path of the transport device (57) for applying an electrostatic charge to the developer coating, a deflection device (80) placed in the path of the transport device (57) in a developing zone for deflecting at least a portion of a charged developer coating when formed on the transport device into close proximity with a latent electrostatic image when placed in the developing zone, and means (85) for oscillating the deflecting device (80) in a transverse direction of the transport device ( 57) path to produce a wave motion in the developer coating" during development of the latent image.

3- Apparatus in accordance with claim 2, characterized in that the deflection device (80) comprises at least one elongated element made of electrically conductive material coated with an electrically insulating material.

4. Apparatus in accordance with claim 2 or 3, characterized in that the device (85) for oscillating the deflection device (80) comprises a rotatable, linear magnet (85) placed in the inner space of the transport device (57), as well as a device ( 89, 91) for rotation of the linear magnet (85). 5- Apparatus in accordance with one of claims 2 to 4, characterized by a scraper blade (7D and a guide plate (75) placed in the path of the transport device (57), respectively in front of and after the charging device (73) in order to scrape any developer coating to a uniform thickness before charging and then smooth it after charging.