SE444239B

SE444239B - APPARATUS AND SET FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC PREPARATION OF A TONARY PARTICULAR IMAGE

Info

Publication number: SE444239B
Application number: SE8002128A
Authority: SE
Inventors: G W Fabel; R W Lindahl
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1986-03-24
Also published as: FR2451828B1; SE8002128L; AU5673080A; JPS55127578A; BR8001723A; DE3010981C2; IT8048233A0; FR2451828A1; DE3010981C3; AU531134B2; CA1142996A; DE3010981A1; JPH0145062B2; IT1143123B; GB2045170B; GB2045170A

Description

soo212s-of 10 15 20 25 30 35 2 elementet. Elektroniska pulser pålägges nålarna och synkroniseras med vridningen av varje polsko för att påtryckas, när en polsko är så belägen, att tonarepar» tikelkedjorna överbryggar registreringsgapet och får tonarepartiklarna att avsättas'på registreringselementet. soo212s-of 10 15 20 25 30 35 2 element. Electronic pulses are applied to the needles and synchronized with the rotation of each pole shoe to be applied when a pole shoe is so located that the toner particle chains bridge the detection gap and cause the toner particles to be deposited on the detection element.

Den maximala, praktiska skrivhastigheten för en given skrivkvalitet (dvs registrerade punkter/centimeter)'för denna maskin med roterande magneter är begränsad av antalet magnetpolskor samt magnetvalsens rotationshastig~ het. Det är också klart att eftersom en bra elektroniskt ledande bana ej upprätthålles via tonarepartiklarna under en del av den tid då en magnetpolsko hos magnetvalsen vrider sig förbi nâlspetsarna, varvid en sant kontinuer- lig, likformig linje av tonarepartiklar i riktningen för det dielektriska registreringselementets rörelse ej kan avsättas av en nål under användning av det som avslöjas i US~patentskriften 3 914 771.The maximum practical writing speed for a given writing quality (ie registered points / centimeters) for this machine with rotating magnets is limited by the number of magnetic pole shoes and the rotational speed of the magnetic roller. It is also clear that since a good electronically conductive path is not maintained via the toner particles for part of the time when a magnetic pole of the magnetic roller rotates past the needle tips, a true continuous, uniform line of toner particles in the direction of movement of the dielectric recording element does not. can be deposited by a needle using what is disclosed in U.S. Patent No. 3,914,771.

US-patentskríften 3 946 402 inser behovet av att styra avgivandet av tonarepartiklar till ett registrerings- gap, som är anordnat mellan en nåluppsättning och ett dielektriskt registreringselement, men bibehåller samma konstruktion för den nåluppsättning som användes med det stationära höljet och den vrídbara valsen med ett flertal magnetpolskor, såsom avslöjade i US-patentskriften 3 914 771, varför synkronisering erfordras av de till- förda elektroniska pulserna med läget för polskorna.U.S. Patent No. 3,946,402 recognizes the need to control the delivery of toner particles to a recording gap disposed between a needle set and a dielectric recording element, but retains the same construction for the needle set used with the stationary housing and the rotatable roller with a multiple magnetic pole shoes, as disclosed in U.S. Patent No. 3,914,771, so synchronization of the applied electronic pulses with the position of the pole shoes is required.

Ehuru en styrning av avgivandet av tonarepartiklarna till registreringsgapet uppnås, kvarstår problemet beträffande överdriven tonarepartikelupplagring vid registrerings- gapet som följd av variationer i storleken av den registre- rade bild som'framställes§ En varierande tillförsel av tónarepartiklar-vid registreringsgapet säkerställer en variation i storlek och placering av tonarepartiklarna på registreringselementet vid.nålen som gensvar på en registreringssignal.Although control of the emission of the toner particles to the recording gap is achieved, the problem of excessive toner particle storage at the recording gap remains due to variations in the size of the recorded image produced. A varying supply of toner particles at the recording gap ensures a variation in size and placement of the toner particles on the recording element at the needle in response to a recording signal.

Föreliggande uppfinning övervinner problemet med överdriven upplagring av tonarepartiklar vid registrerings- gapot, vilket förefirns i den tidigare teknikens arrangemang. 8002128-0 3 Dessutom använder föreliggande uppfinning ej några rote- rande magneter vid registreringsgapet, vilket eliminerar behovet av synkronisering av tillförseln av elektroniska pulser till de olika elektrodnâlarna i en nåluppsättning 5 med det optimala bildandet av kedjor av elektroniskt ledande tonarepartiklar vid ett registreringsområde, bildat mellan nâluppsättningen och ett mottagarregistrerings- element, samt undviker den hastighetsbegränsning som är pålagd i apparaten enligt tidigare teknik av anta 10 magnetpolskor och deras rotationshastighet. Det har fram- kommit, att föreliggande uppfinning åstadkommer avsätt- ning av tonarepartiklar på en sant kontinuerlig, likformig ÉA linje i riktningen för registreringselementets rörelse id som gensvar på kontinuerlig tillförsel av en elektrisk L 15 spänning till en nål.The present invention overcomes the problem of excessive storage of toner particles at the recording gap, which is present in the prior art arrangements. In addition, the present invention does not use rotating magnets at the recording gap, which eliminates the need to synchronize the supply of electronic pulses to the various electrode needles in a needle set 5 with the optimal formation of electronically conductive toner particle chains at a recording area formed. between the needle set and a receiver recording element, and avoids the speed limitation imposed on the prior art apparatus by adopting magnetic pole shoes and their rotational speed. It has been found that the present invention provides for the deposition of toner particles on a true continuous, uniform E1 line in the direction of movement of the recording element in response to the continuous supply of an electrical voltage to a needle.

Sättet och apparaten enligt föreliggande uppfinning användes med torra elektroniskt ledande tonarepartiklar samt innefattar första och andra elektroder i åtskílt, mot- stáende förhållande med ett mottagarregistreringselement 20 skilt från den första elektroden för åstadkommande av ett registreringsområde mellan den första elektroden och mot- tagarregistreringselementet. Mottagarregistreringselementet är anordnat att göra elektrisk kontakt med den andra elek- troden. Den första elektroden är stationär och mottagar- 25 registreringselementet är inrättat för rörelse relativt den första elektroden. En tonaretillförselanordning är inrättad för tillförsel av tonarepartiklar till registreringsomrádet i en regelbunden eller relativt likformig takt för avsätt- ¿ . ning på mottagarregistreringselementet såsom bildtonare~ § 30 partiklar. Ett kraftalstringsorgan ger en tillfälligt É relativt konstant kraft, som verkar på de registrerings- området tillförda tonarepartiklarna för upprättande av en elektroniskt ledande bana via tonarepartiklarna mellan den första elektroden och mottagarregistreringselementet 35 nsamt åstadkommer även en tillfälligt, relativt konstant kraft för avlägsnande av en del av tonarepartiklarna från registreríngsgapet och från elektronisk kontakt med tonare~ partiklarna vid registreringsgapet. Apparaten innefattar 10 15 20 25 30 35 8002128-ll 4 också kretsar, som är inrättade att tillföra elektriska registreringssignaler till den första elektroden relativt den andra elektroden för åstadkommande av att en del tonarepartiklar förefinns i registreringsområdet för att avsättas såsom bildtonarepartiklar eller mottagarregistre- ringselement. Avlägsningskraften för tonarepartiklarna tjänar till att kvarhålla en relativt konstant mängd tonarepartiklar i registreringsområdet för att därmed åstadkomma förenlighet beträffande de elektroniska banor som åstadkommas av tonarepartiklarna, vilka överbryggar mellan de första elektroderna och mottagarregistrerings- apparaten.The method and apparatus of the present invention are used with dry electronically conductive toner particles and include first and second electrodes in spaced apart conditions with a receiver recording element 20 separate from the first electrode to provide a recording area between the first electrode and the receiver recording element. The receiver registration element is arranged to make electrical contact with the other electrode. The first electrode is stationary and the receiver recording element is arranged for movement relative to the first electrode. A toner supply device is set up to supply toner particles to the recording area at a regular or relatively uniform rate of disposal. on the receiver recording element such as image toner ~ § 30 particles. A power generating means provides a temporary, relatively constant force, which acts on the toner particles applied to the recording area to establish an electronically conductive path via the toner particles between the first electrode and the receiver recording element 35 and also provides a temporary, relatively constant force for removing a portion of the toner particles. the toner particles from the registration gap and from electronic contact with the toner particles at the registration gap. The apparatus also includes circuits arranged to supply electrical recording signals to the first electrode relative to the second electrode to cause some toner particles to be present in the recording area to be deposited as image toner particles or receiver recording elements. The removal force of the toner particles serves to retain a relatively constant amount of toner particles in the recording area in order thereby to achieve compatibility with the electronic paths provided by the toner particles which bridge between the first electrodes and the receiver recording apparatus.

Vissa tonarepartiklar kan bli kvar i bakgrunds- områden i tonarbilden på registreringselementet. En andra,tonarepartiklar avlägsnande kraft kan utnyttjas nedströms den första elektroden för avlägsnande av den relativt lilla mängd tonarepartiklar som förefinns i bakgrundsområdena av bilden i vissa utföringsformer.Some toner particles may remain in background areas of the toner image on the recording element. A second, toner particle removing force can be used downstream of the first electrode to remove the relatively small amount of toner particles present in the background areas of the image in certain embodiments.

Användning av en andra, tonarepartiklar avlägsnande kraft är ej nödvändigt men dess användning ger större latitud i de fysiska egenskaperna och positioneringen av för framställning av tonarepartikelbilden använda k~mponenter. _ Föreliggande uppfinning är användbar för åstad- kommande av ett sätt och en apparat för registrering vid mycket hög hastighet och med hög kvalitet, såsom en datorutgångsskrivare för skrivning antingen direkt på papper eller i förening med en kamera och reducerande optik, såsom en mikrofilmsregistreringsápparat. Dess förmåga till hög hastighet och hög upplösning gör också apparaten och sättet användbara inom fotosättningsområdet eller vid direkt överföring av elektronisk information till tryckplåtarr Uppfinningen är dessutom användbar för åstadkommande av en nålskrivare, vilken lätt kan köras vid variabla hastigheter. Detta särdrag möjliggör användning av upp- finningen såsom utgângsskrivare för vissa faksimilanord~ ningar med variabel hastighet.The use of a second, toner particle removing force is not necessary, but its use gives greater latitude in the physical properties and positioning of components used to produce the toner particle image. The present invention is useful in providing a method and apparatus for recording at very high speed and high quality, such as a computer output printer for writing either directly on paper or in conjunction with a camera and reducing optics, such as a microfilm recording apparatus. Its high speed and high resolution capability also makes the apparatus and method useful in the field of photocopying or in the direct transfer of electronic information to printing plates. The invention is furthermore useful for providing a needle printer which can be easily operated at variable speeds. This feature enables the use of the invention as the output printer for certain variable speed facsimile devices.

J V.J V.

L 10 15 20 25 30 35 soozizs-o 5 Föreliggande uppfinning är användbar för åstadkom- mande av en skrivanordning med förmåga att skriva upp till sexton eller flera distinkta eller kontinuerliga gråskalenivåer med variabelt grâskalegensvar (gama) samt åstadkommer en upplösningsgrad och en driftshastig- het, som medger uppfinningens användning som skrivare för en elektronisk kopieringsapparat, varvid elektriska spänningsregistreringssignaler tillföres från en opto- elektrisk omvandlare, som avsöker ett originaldokument, vilket skall kopieras. Uppfinningen åstadkommer också en förenklad nåluppsättningskonstruktion.The present invention is useful for providing a writing device capable of writing up to sixteen or more distinct or continuous grayscale levels with variable grayscale response (gamma) and provides a degree of resolution and an operating speed. , which allows the use of the invention as a printer for an electronic copier, whereby electrical voltage detection signals are supplied from an optoelectric converter which scans an original document to be copied. The invention also provides a simplified needle set construction.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar. Pig l visar schematiskt en apparat enligt uppfinningen. Pig 2 visar mer i detalj en apparat enligt uppfinningen. Fig 3 är en partiell perspektivvy av en nåluppsättning av med apparaten enligt fig 2 användbar konstruktion. Fig 4 visar schematiskt en på apparaten i fig 2 tillämpbar modifiering. Pig 5 visar schematiskt en annan på apparaten i fig 2 tillämpbar modifiering. Fig 6 visar ytterligare en på apparaten i fig 2 :iiismpbar modifiering. sig 7 är en perspektivvy av en nåluppsättningskonstruktion, , användbar tillsammans med apparaten i fig 2. Pig 8 är en perspektivvy över en annan nåluppsättningskonstruktion, användbar tillsammans med apparaten i fig 2 I fig 1. vartill hänvisas, visas i sehematisk form en apparat enligt uppfinningen, vilken apparat under drift utför sättet enligt uppfinningen. Den grundläggande apparaten enligt uppfinningen innefattar en nålregistre- ringselektrod l medgett parti, såsom en spets 2, skilt 'en kort sträcka från en registreringskropp 3. Registre- ringskroppen 3 innefattar en relativt elektriskt ledande elektrod 4 och ett mottagarregistreringselement S i elektronisk kontakt med elektroden 4. Uttrycket ”elektronisk kontakt", såsom använt häri, är definierat som kontakt mellan två material, varvid laddníngstransport över gräns- ytan mellan de två materialen huvudsakligen är bestämd av de elektroniska egenskaperna hos de två materialen och ej 8002128-oi 10 15 20 25 30 35 6 av andra mellanliggande eller omgivande material. Mottaga- ren 5 bildar en registrerings- eller mottagaryta 6, som är skild en relativt kort sträcka från registrerings- elektrodens l spets 2 för upprättande av ett registrerings- omrâde. Det kortaste avståndet från spetsen 2 till ytan 6 är i fig l representerat av sträckan D och benämnas regi- streringsgapet. Det är elektrodens 4 funktion att göra elektronisk kontakt med den sida av mottagaren S som är vänd bort från spetsen 2 åtminstone i en punkt eller ett område huvudsakligen i linje med spetsen 2. Detta gör det möjligt att åstadkomma mottagarregistreringselementet S av ett arkmaterial med relativ rörelse införd mellan arkmaterialet och elektroden 4, eller kan mottagarelemen- tet 5 som vidhäftande är förbundet alternativt forses med ett lager av ett material, med elektroden 4 för åstad- kommande av den önskade elektroniska kontakten. En rela- tivrorelse är åstadkommen mellan registrering elektreden l och mottagarregistreringselementet 5. Denna rörelse är framställd med en pil 7, som i;_*esenterar rörelsen hos mottagarregistreringselementet åt vänster, såsom sett i fig l. En relativt konstant kraft är åstadkommen i området mellan elektrodens l spets 2 och registreringsytan 6 av ett kraftalstrande organ 9, som verkar på elektroniskt ledande tonarepartiklar 8; som tillföres registrerings- området av ett tillförselorgan för tonarepartiklar, vilket organ är schematiskt visat av vid hänvisningsnumret 10 åskådliggjorda tonarepartiklar, för upprättande av en Ä elektroniskt ledande bana mellan elektroden l och mottagar- f registreringselementet 5 via tonarepartiklarna. Om tonare- partiklarna 8 är magnetiskt attraherbara, kan det kraft- alstrande organet 9 vara en stationär magnetkälla, som kommer att åstadkomma en kraft l form av ett relativt konstant magnetfält. Den stationära magnetkällan 9 kan exempelvis vara en elektromagnet eller en permanentmagnet.The invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 schematically shows an apparatus according to the invention. Fig. 2 shows in more detail an apparatus according to the invention. Fig. 3 is a partial perspective view of a needle set of construction useful with the apparatus of Fig. 2. Fig. 4 schematically shows a modification applicable to the apparatus in Fig. 2. Fig. 5 schematically shows another modification applicable to the apparatus of Fig. 2. Fig. 6 shows another modifiable modification of the apparatus of Fig. 2. Fig. 7 is a perspective view of a needle set construction, usable together with the apparatus of Fig. 2. Fig. 8 is a perspective view of another needle set construction, useful with the apparatus of Fig. 2. , which apparatus during operation performs the method according to the invention. The basic apparatus according to the invention comprises a needle recording electrode 1 admitted portion, such as a tip 2, spaced a short distance from a recording body 3. The recording body 3 comprises a relatively electrically conductive electrode 4 and a receiver recording element S in electronic contact with the electrode 4. The term "electronic contact", as used herein, is defined as contact between two materials, wherein charge transport across the interface between the two materials is mainly determined by the electronic properties of the two materials and not 8002128-oi 10 15 20 25 30 The receiver 5 forms a recording or receiving surface 6 which is spaced a relatively short distance from the tip 2 of the recording electrode 1 to establish a recording area.The shortest distance from the tip 2 to the surface 6 is represented in Fig. 1 by the section D and is called the registration gap. function of making electronic contact with the side of the receiver S facing away from the tip 2 at least at a point or area substantially in line with the tip 2. This makes it possible to provide the receiver recording element S of a sheet material with relative movement inserted between the sheet material and the electrode 4, or the receiver element 5 which is adhesively connected can alternatively be provided with a layer of a material, with the electrode 4 to provide the desired electronic contact. A relative movement is produced between the recording electrode 1 and the receiver recording element 5. This movement is produced by an arrow 7, which centers the movement of the receiver recording element to the left, as seen in Fig. 1. A relatively constant force is produced in the area between the tip 2 of the electrode 1 and the recording surface 6 of a force generating member 9 acting on electronically conductive toner particles 8; which is supplied to the registration area by a supply means for toner particles, which means is schematically shown by toner particles illustrated at the reference number 10, for establishing an electronically conductive path between the electrode 1 and the receiver f the registration element 5 via the toner particles. If the toner particles 8 are magnetically attractive, the force generating means 9 may be a stationary magnetic source which will produce a force in the form of a relatively constant magnetic field. The stationary magnetic source 9 may be, for example, an electromagnet or a permanent magnet.

Som följd av detta magnetfälts verkan bildar partiklar av det magnetiskt attraherbara, elektroniskt ledande tonare- materialet 8, som förts till registreringsområdet under appnratcns drift, kcdjeliknande tonarepartikelaggreqat, p." G» 15 20 25 30 35 soozízs-0 7 som sträcker sig mellan elektrodens 1 spets 2 och regi- streringsytan 6 för upprättande av en elektroniskt ledande bana mellan elektroden 1 och ytan 6. Ehuru magnetkâllan 9 är visad till höger om elektroden 1, är det endast nöd- vändigt att den är placerad att åstadkomma en hög magnet- kraft vid spetsen 2. Det är lämpligt att det tillgängliga magnetfältet koncentreras vid eller nära spetsen 2 av elektroden 1. För detta ändamål kan elektroden l företrä- desvis bestå av magnetiskt permeabelt material, när en från elektroden 1 skild magnetkälla 9 användes. Ûet är också möjligt att använda en elektrod l, vilken är perma- nentmagnetiserad för åstadkommande av denna magnetkraft.As a result of the action of this magnetic field, particles of the magnetically attractive, electronically conductive toner material 8, which are carried to the recording area during operation of the apparatus, form coke-like toner particle assemblies, p. 1 tip 2 and the recording surface 6 for establishing an electronically conductive path between the electrode 1 and the surface 6. Although the magnetic source 9 is shown to the right of the electrode 1, it is only necessary that it be positioned to produce a high magnetic force. at the tip 2. It is suitable that the available magnetic field be concentrated at or near the tip 2 of the electrode 1. For this purpose, the electrode 1 may preferably consist of magnetically permeable material, when a magnetic source 9 separate from the electrode 1 is used. to use an electrode 1, which is permanently magnetized to produce this magnetic force.

Tillförselorganet 10 för tonarepartiklarna ger en regel- bunden eller likformig tillförsel av tonarepartiklar till registreringspmrådet. Flödet av tonarepartiklar till registreringsomrâdet är framställt med en pil A. Sättet, på vilket ett regelbundet eller likformigt t'llflöde av tonarepartiklar avges, är ej någon kritisk sida av uppfinningen, och ett antal välkända medel för utförande av denna funktion kommer att diskuteras i samband med de olika utföringsformer som skall beskrivas.The supply means 10 for the toner particles provides a regular or uniform supply of toner particles to the recording area. The flow of toner particles to the recording area is plotted with an arrow A. The manner in which a regular or uniform flow of toner particles is delivered is not a critical aspect of the invention, and a number of well known means for performing this function will be discussed in connection with with the various embodiments to be described.

Eftersom den kedjelika aggregationen av tonarepar- h.) tiklar 8, vilken sträcker sig mellan elektrodens l spets och registreringskroppens 3 yta GQ upprättar ett flertal elektroniskt ledande banor mellan spetsen 2 och ytan 6, förorsakar påtryckandet av en elektrisk spänning mellan elektroden l och elektroden 4 för upprättande av ett ensriktat elektronströmflöde via tonarepartiklarna ackumu- lering av en elektrisk laddning på tonarepartiklarna invid »ytan 6, vilket skapar en attraktionskraft mellan dessa tonarepartiklar och ytan 6, vilken kraft kan vara större än den magnetkraft som verkar på dessa tonarepartiklar för att bringa detta laddade tonarematerial att förbli förenat med en del av mottagaren 5 såsom registrerat tonare- material eller bi1dtonarematerial._En sådan elektrisk spänning som är tillräcklig för att bringa tonarematerial att avsättas såsom bildtonarematerial kommer i det föl- jande att omnämnas som en elektrisk registreringsspänning. 8002128-0 i ha C) 15 20 25 30 35 8 Tonarematerialet, vilket föras bort från registrerings- gapet som bildtonarematerial, är angivet vid hänvisnings- numret 22, varvid en pil C åskådliggör detta bildtonare- materials strömning från registreringsgapet. En mer detal- jerad diskussion av sättet, på vilket tonarematerialet avsättes, är angivet i US-patentskriften 3 8l6 840.Since the chain-like aggregation of toner particles 8 extending between the tip of the electrode 1 and the surface GQ of the recording body 3 establishes a plurality of electronically conductive paths between the tip 2 and the surface 6, the application of an electrical voltage between the electrode 1 and the electrode 4 causes for establishing a unidirectional electron current flow via the toner particles accumulation of an electric charge on the toner particles adjacent the surface 6, which creates an attractive force between these toner particles and the surface 6, which force may be greater than the magnetic force acting on these toner particles to bring this charged toner material to remain connected to a part of the receiver 5 as registered toner material or bead toner material. Such an electrical voltage sufficient to cause toner material to be deposited as image toner material will hereinafter be referred to as an electrical detection voltage. 8002128-0 in ha C) 15 20 25 30 35 8 The toner material, which is removed from the registration gap as image toner material, is indicated by the reference number 22, an arrow C illustrating the flow of this image toner material from the registration gap. A more detailed discussion of the manner in which the toner material is deposited is set forth in U.S. Pat. No. 3,816,840.

Sättet, på vilket en elektrisk registreringsspänning pâtryckes, är schematiskt visat i fig l, där elektroden l r a kopplad via en impedans ll till den ena sidan av en elektrisk spanniﬁgskälla, representerad av ett batteri 12, vars andra sida är kopplad till elektroden 4 via ett strömställarorgan, visat med en strömställare 13, kopplat i serie med en impedans 14. Impedanserna ll och 14 är inbegripna blott och bart för att åskådliggöra den allmänna formen för kretsen, och fastän de kan finnas är de ej nödvändiga kretselement. En slutning av kretsen genom påverkan av strömställaren 13 är anordnad att åstadkomma ett ensriktat strömflöde via tonarematerialet, som före- finns vid registreringsgapet. Användningen av batterier, strömställare och liknande är endast allmänt exemplifieran- de. kan Det är klart att en stor mängd elektrisk apparatur utnyttjas för tillförande av de elektriska spänningarna för föreliggande uppfinninge I Ehuru endast en enda elektrod l är visad, kan ett otal elektroder, Vilka är elektriskt isolerade från var- andra, användas för bildande av en nåluppsättning, varvid ett separat strömställarorgan är anordnat för varje elek- trod för pâtryckning av en elektrisk registreringsspänning enligt önskan.The manner in which an electrical detection voltage is applied is schematically shown in Fig. 1, where the electrode 1ra is connected via an impedance 11 to one side of an electrical voltage source, represented by a battery 12, the other side of which is connected to the electrode 4 via a switch means , shown by a switch 13, connected in series with an impedance 14. The impedances 11 and 14 are included merely to illustrate the general shape of the circuit, and although they may exist, they are not necessary circuit elements. A closing of the circuit by actuation of the switch 13 is arranged to provide a unidirectional current flow via the toner material, which is present at the registration gap. The use of batteries, switches and the like is only generally exemplary. It is clear that a large amount of electrical equipment is used to apply the electrical voltages of the present invention. Although only a single electrode 1 is shown, a number of electrodes, which are electrically isolated from each other, can be used to form a set of needles. , wherein a separate switch means is provided for each electrode for applying an electrical detection voltage as desired.

Med undantag för magnetfältet, som är koncentrerat vid spetsen 2, ger den hitintills beskrivna apparaten ej någon direkt styrning av det till registreringsområdet förda tonarematerialet. Det hitintills i samband med fig 1 beskrivna arrangemanget står i överensstämmelse med vad som avslöjas i US-patentskriften 3 816 840, särskilt den i fig 15 i den patentskriften visade utföringsformen. Ett sådant arrangemang kommer att åstadkomma avsättning av tønarepartikelbilder på registreringsytan 6 i överensstäm- *J C) 15 20 25 30 35 eoozízs-o 9, melse med elektriska registreringsspänningar, som på- tryckes mellan elektroden l och registreringselektroden 4, när tonarematerialet är tillfört registreringsområdet.With the exception of the magnetic field, which is concentrated at the tip 2, the apparatus described so far does not provide any direct control of the toner material fed to the recording area. The arrangement described so far in connection with Fig. 1 is in accordance with what is disclosed in U.S. Pat. No. 3,816,840, in particular the embodiment shown in Fig. 15 of that patent. Such an arrangement will cause toner particle images to be deposited on the recording surface 6 in accordance with electrical sensing voltages applied between the electrode 1 and the recording electrode 4 when the toner material is applied to the recording area.

Det har upptäckts, att överensstämmelsen och repeterbar- heten för den registrerade bilden för en given elektrisk registreringsspänning kraftigt förstärkes, när en relativt konstant kraft är åstadkommen, vilken verkar på tonare- partikelaggregaten 8 i registreringsomrâdet för att av- lägsna tonarematerialet från regístreringsomrâdet, vilket b=b^h nine en konstant mängd tonarematerial m tjänar till att åll i registreringsomrâdet, varvid avlägsnandet genomföras på sådant sätt, att det avlägsnade tonarematerialet ej står i elektronisk kontakt med tonarematerialet i registre- ringsomrâdet. Q Betydelsen av denna tonarematerialavlägsningskraft kan inses, om avbildningsoperationen betraktas utan en sådan kraft. Eftersom formningen av en bild av tenare- material allmänt inbegriper påläggandet av en elektrisk registreringsspänning på elektroderna 1 och 4 vid olika tidpunkter, varierar den mängd tonarematerial, angiven vid pilen C, som strömmar bort från registreringsomrâdet ån!- www.- på mottagarytan 6 som en registrerad bilds tonarematerial r 22 på motsvarande sättr Efte som takten för med pilen v A angivna tonarematerialflödet in 1 registreringsomrâdet ej kommer att sammanfalla med takten för tonarematerialets förbrukning vid alstringen av den registrerade bildens tonarematerial 22 (dvs A#C), kommer den mängd tonaremate~ rial som finns i de kedjeliknande aggregaten 8 i elektro- nisk kontakt med elektroden l och som överbryggar utrym- met mellan elektroden 1 och mottagarytan 6 ej att förbli konstant under registreringsförloppets gång. Denna varia~ tion i mängden av tonarematerialsaggregat 8 förorsakar variationer i det elektroniska kontaktomrâdet för tonare- materialsaggregaten på elektroden 1 samt i storleken av kontaktytan mellan mottagarytan 6 och tonarematerialsaggre- gaten 8 liksom variationer i de elektroniska banor som âstadkommes av tonarematerialet. I utföringsformer, som utnyttjar ett flertal nâlelektroder 1, varierar dessutom ßaﬂffevegf.sﬁl-v.-s--_- , * a. 8002128-0 15 20 25 30 35 10 den elektriska ledningsbana som är bildad mellan intill- liggande nålar genom tonarematerialsaggregaten 8 registre- ringsgapet likaledes med mängden tonarematerial i över- bryggande aggregat av tonarematerial. Mängden av och läget i rummet för de tonarepartiklar som avsättes på mottagarytan 6 som g¿nsvar på en given elektrisk regi- streringsspänning och följaktligen överensstämmelsen eller upprepbarheten för den registrerade bilden för den givna elektriska registreringsspänningen varierar med obalansen i tonaremateria1flödena,_visade med pilarna Ä och C. Äv blia dessa skäl är det klart att alstringen av registre- rade bilder, som kan upprepas för givna elektriska regi- streringspotentialer för åstadkommande av avbildning av hög kvalitet, kan uppnås om en konstant mängd tenare- material upprätthålles i registreringsomrâdet för åstad- kommande av elektronisk kontakt mellan elektroden l och registreringselementets 5 yta 6 under registreringsför- loppets dynamiska gång, dvs ett jämviktstillstând för mängden tonarematerial är upprättad i registreringsområdet.It has been found that the conformity and repeatability of the recorded image for a given electrical recording voltage is greatly enhanced when a relatively constant force is produced, which acts on the toner particle assemblies 8 in the recording area to remove the toner material from the recording area, which b = a constant amount of toner material m serves to eel in the recording area, the removal being carried out in such a way that the removed toner material is not in electronic contact with the toner material in the recording area. Q The significance of this toner removal force can be understood if the imaging operation is considered without such a force. Since the formation of an image of toner material generally involves the application of an electrical detection voltage to electrodes 1 and 4 at different times, the amount of toner material, indicated by the arrow C, flowing away from the detection area from the receiver surface 6 which a toner material of a registered image r 22 in a corresponding manner As the rate of the toner material flow indicated by the arrow v A in the registration area will not coincide with the rate of toner material consumption in the generation of the toner material 22 of the registered image (ie A # C), the amount of toner material material present in the chain-like assemblies 8 in electronic contact with the electrode 1 and which bridges the space between the electrode 1 and the receiving surface 6 not to remain constant during the registration process. This variation in the amount of toner material assembly 8 causes variations in the electronic contact area of the toner material assemblies on the electrode 1 and in the size of the contact area between the receiver surface 6 and the toner material assembly 8 as well as variations in the electronic paths produced by the toner material. In embodiments utilizing a plurality of needle electrodes 1, in addition, ßa ﬂ ffevegf.s ﬁ l-v.-s --_-, * a. 8002128-0 15 20 25 30 35 10 10 varies the electrical conduction path formed between adjacent needles through the toner material assemblies. 8 the registration gap as well as the amount of toner material in bridging units of toner material. The amount and position in the space of the toner particles deposited on the receiver surface 6 in response to a given electrical recording voltage and, consequently, the correspondence or repeatability of the recorded image of the given electrical recording voltage vary with the imbalance in the toner material flows, C. For these reasons as well, it is clear that the generation of recorded images, which can be repeated for given electrical recording potentials to achieve high quality imaging, can be achieved if a constant amount of teenage material is maintained in the recording area for producing of electronic contact between the electrode 1 and the surface 6 of the recording element 5 during the dynamic course of the recording process, ie an equilibrium state for the amount of toner material is established in the recording area.

Den tonarematerial avlägsnande kraft som har beskri- vits tjänar till att upprätthålla en konstant mängd tcnare- material i registreringsområdet genom att avlägsna tonare- material från registreringsområdet, vilka material upp- lagras utöver denna konstanta mängd som följd av ändringar i flödet A in i registreringsområdet och ändringar i flödet C ut från registreringsområdet i form av bilder av tonare- material. Tonarematerialets rörelse som följd av den tonarematerial avlägsnande kraften är visad med pilen B i fig l, varvid källan för den tonarematerial avlägsnande kraften är angiven vid hänvisningsnumret 15 och det av- lägsnade tonarematerialet är betecknat med hänvisnings- numret 50. Det tonarematerial avlägsnande organet 15 kan vara beläget på endera eller båda sidor av elektroden 1 . _ Tillförseln av tonarematerial till registrerings- området, den magnetiska kraftens växelverkan vid elektro- dens l spets, avsättningen av tonarematcrial som gensrar på elektriska registreringsspänningar och den tcnarematerial 10 15 20 25 30 35 soo21às-0 ll avlägsnande kraften på tonarematerialsaggregaten 8 vid registreringsområdet ger upphov till en vilotillstânds- balans i tonarematerialsflödet, som kan representeras av det symboliska uttrycket A=B+C, varigenom en konstant och tillräcklig mängd av kedjeliknande aggregat 8 upp- rätthålles i elektronisk kontakt med elektroden 1 oberoen- de av flödet C. Detta vilotillstând uppnås nästan omedel- bart vid införandet av tonarematerial genom flödet A till registreringsområdet och upprätthålles under registrerings- förloppet, förutsatt att_takten för formandet av en registrerad bild och efterföljande avlägsnande av denna från registreringsomrâdet som tonarematerialsflöde C är mindre än eller lika med tonarematerialsflödet A in i registreringsområdet, dvs Cíà. Skillnaden i toñare- materialsflöden A och C är fluktuationen av ackumulerat tonarematerial i registreringsomrâdet utöver den konstanta mängd som skall npprätthållas där samt avlägsnas från registreringsområdet och från elektronisk kontakt med tonarematerialet i registreringsområdet, såsom represen- terat av tonarematerialsflödet B till följd av den tonare- =A-C. På detta sätt upprätthâlles en direkt styrning av det i registrerings- material avlägsnande kraften, dvs området införda tonarematerialet vid alla tidpunkter under registreringsförloppets dynamiska gång. Det är endast nödvändigt att man omsorgsfullt säkerställer att en tillräcklig mängd tonarematerial, angiven med flödet A, når elektroden l för att medge kontinuerlig avsättning av tonarematerial, om en elektrisk registreringsspänning skulle vara påtryckt hela tiden. 4 Den tonarematerial avlägsnande kraften kan vara ett magnetfält, om magnetiskt attraherbart tonarematerial användes, vilket fält kan åstadkommas av den stationära magnetkällan 9 eller en separat magnetkälla. såsom representerad av det tonarematerial avlägsnande organet lS, eller en kombination av magnetkällor. I stället för att använda en magnetkälla för åstadkommande av den tonarematerial avlägsnande kraften kan en vakuumkälla användas, vilken är kopplad till en nära registrerings- soo2123éo 15 20 25 30 35 12 omrâdet placerad rörledning. Det har förvånansvärt nog framkommit, att den kraft för tonarematerialsavlägsnande som åstadkommes för att medverka vid upprätthâllandet av en för stationärt tillstånd tillräcklig mängd tonaremate- rial i registreringsområdet kan variera inom ett brett intervall utan väsentlig förändring av kvaliteten hos den tonarematerialsbild som åstadkommas i registrerings- omrâdet som gensvar på de pålagda elektriska registrerings~ spänningssignalerna. Det är troligt att denna stora varia- tion i tonarematerialsavlägsnande kraft som kan användas är möjliggjord av den höga grad av koncentrering av magnet- fältet som är åstadkommen vid elektrodens 1 spets 2, vilken koncentrering säkerställer närvaron av en tillräck- lig mängd tonärematerial i registrar ngsomrâdet för pas- _ ___-- i sande avsättning av tonarematerial på ytan 6, varvid den tonarematerialavlägsnande kraften är verksam för att nu' avlägsna enbart upplagrat överskott av tonarematerial från elektronisk kontakt med tonarematerialet i registre- ringsområdet.The toner removal force described serves to maintain a constant amount of toner material in the recording area by removing toner material from the recording area, which materials are stored in excess of this constant amount due to changes in the flow A into the recording area and changes in the flow C out of the recording area in the form of images of toner material. The movement of the toner material as a result of the toner removal force is shown by the arrow B in Fig. 1, the source of the toner removal force being indicated by the reference numeral 15 and the removed toner material being denoted by the reference numeral 50. The toner removal means 15 may be located on either or both sides of the electrode 1. The supply of toner material to the detection area, the interaction of the magnetic force at the tip of the electrode, the deposition of toner material which responds to electrical detection voltages and the removal material 10 15 20 25 30 35 soo21às-0 ll removing the force on the toner material assemblies 8 at the detection area give rise to a state of rest balance in the toner material flow, which can be represented by the symbolic expression A = B + C, whereby a constant and sufficient amount of chain-like assembly 8 is maintained in electronic contact with the electrode 1 regardless of the flow C. This state of rest is achieved almost immediately upon introduction of toner material through flow A to the recording area and maintained during the recording process, provided that the rate of formation of a recorded image and subsequent removal thereof from the recording area as toner material flow C is less than or equal to the toner material flow A into the recording area. the area, ie Cíà. The difference in toner material flows A and C is the fluctuation of accumulated toner material in the recording area in addition to the constant amount to be maintained there and removed from the recording area and from electronic contact with the toner material in the recording area, as represented by the toner material flow B due to the toner = AC. In this way, a direct control of the force removing in the recording material, ie the area of the toner material introduced at all times during the dynamic course of the recording process, is maintained. It is only necessary to carefully ensure that a sufficient amount of toner material, indicated by the flow A, reaches the electrode 1 to allow continuous deposition of toner material, if an electrical detection voltage were to be applied at all times. The toner material removing force may be a magnetic field, if magnetically attractive toner material is used, which field may be provided by the stationary magnetic source 9 or a separate magnetic source. as represented by the toner material removing means 1S, or a combination of magnetic sources. Instead of using a magnetic source to provide the toner material removing force, a vacuum source can be used, which is connected to a pipeline located close to the recording area. It has surprisingly been found that the toner material removal force provided to assist in maintaining a sufficient amount of toner material in the recording area in the stationary state can vary over a wide range without significantly changing the quality of the toner material image produced in the recording area. in response to the applied electrical registration voltage signals. It is likely that this large variation in toner material removing force that can be used is made possible by the high degree of concentration of the magnetic field provided at the tip 2 of the electrode, which concentration ensures the presence of a sufficient amount of toner material in the recording area. for proper deposition of toner material on the surface 6, the toner removal force being effective to now remove only stored excess toner material from electronic contact with the toner material in the recording area.

I fall då den magnetiska källan 9 också användes för att åstadkomma den önskade tonarematerialavlägsnande kraften tjänar det magnetfält som ej framträder vid regi- streringsomrâdet via elektroden 1 till att dra överskottet av tonarematerial mot magnetkällan 9.Det magnetfält som förefinns vid kanterna och hörnen av konfigurationen kan användas för att åstadkomma magnetfältet för avlägsnande av överskott av tonarematerial mot magnetkällan 9 och ur elektronisk kontakt med tonarematerialet i registrerings~ området. Typiska former och lägen för magnetkällan 9 och det tonarematerialavlägsnande organet 15 kommer att åskâdliggöras i de olika_utföringsformer av uppfinningen som kommer att beskrivas.In cases where the magnetic source 9 is also used to provide the desired toner material removing force, the magnetic field which does not appear at the recording area via the electrode 1 serves to draw the excess toner material towards the magnetic source 9. The magnetic field present at the edges and corners of the configuration may be used to provide the magnetic field for removing excess toner material against the magnetic source 9 and from electronic contact with the toner material in the recording area. Typical shapes and positions of the magnetic source 9 and the toner material removing means 15 will be illustrated in the various embodiments of the invention which will be described.

Det inses att ett lämpligt tonarematerialsavlägsnande organ 15 kan ge en tonarematerialsavlägsnande kraft, vilken är en omagnetisk kraft, såsom men_ej endast det luftflöde som framkallas av en invid elektroden l och registrerinqs~ området placerad vakuumkälla. Det tonaremateria1savläganan~ de organet 15 kan vidare vara inrättat att ge mer än en lw-J <3 15 20 30 suozízs-o 13 avlägsnande kraft, vilka verkar i kombination.It will be appreciated that a suitable toner removal means 15 may provide a toner removal force which is a non-magnetic force such as but not only the air flow induced by a vacuum source located adjacent to the electrode 1 and the recording area. The toner material removing means 15 may further be arranged to provide more than one removal force acting in combination.

Innan de olika utföringsformerna av uppfinningen diskuteras, skall detaljer beträffande egenskaper hos lämpliga material och uppbyggnader för mottagarregistre- ringselementet 5, tonarematerialet samt nâlelektroderna l, som är användbara vid uppfinningens utövande, beaktas.Before discussing the various embodiments of the invention, details regarding properties of suitable materials and structures for the receiver recording element 5, the toner material and the needle electrodes 1 useful in the practice of the invention will be considered.

De elektroniska egenskaperna hos mottagaren 5 på-i verkar driften av föreliggande uppfinning med de gränser atta på dessa egenskaper i beroende av den sär- skilda utföringsformen. Produkten av resistiviteten och permitiviteten (dvs den dielektriska relaxationstiden) hos mottagaren S bör vara tillräckligt hög för att hindra laddning från att strömma från det laddade tonarematerial som är avsatt på mottagaren 5, vilket skulle minska den elektriska kraften mellan tonarematerialet och mottagaren 5 under vad som är nödvändigt för att övervinna den magnetkraft som verkar på tonarematerialet under det att detta befinner sig i registreringsområdet. Den dielektriska relaxationstiden för en särskild mottagare 5 beror på registreringstakten och bör allmänt vara åtminstone 10-6 s.The electronic features of the receiver 5 affect the operation of the present invention with the limits attached to these features depending on the particular embodiment. The product of the resistivity and permittivity (ie the dielectric relaxation time) of the receiver S should be high enough to prevent charge from flowing from the charged toner material deposited on the receiver 5, which would reduce the electric force between the toner material and the receiver 5 during which is necessary to overcome the magnetic force acting on the toner material while it is in the recording area. The dielectric relaxation time for a particular receiver 5 depends on the recording rate and should generally be at least 10-6 s.

Mottagaren 5 bör vara tillräckligt tjock för att tåla den elektriska spänning som pålägges under processen. 6 En tjocklek på åtminstone lﬂa om är i allmänhet godtagbare Registreringselementets 5 maximala tjocklek är begränsad av den maximala spänning som utnyttjas i registrerings- förloppet och den maximala upplösring som önskas i tonare- materialsbildmönstret. Allmänt kan tjockare material kräva högre spänningar och/eller lägre resistiviteter. Alterna- tivt kan den erfordrade effektiva dielektriska relaxations- tiden uppnås ur den elektroniska kontaktbarriären vid gränsytan mellan en laddad tonarepartikel och mottagarens 5 yta 6. I detta fall styres laddningsutbytet mellan tonare- partiklarna och mottagaren 5 helt eller delvis av denna kontaktbarriär, vilket medger användandet av en mottagare 5, som har elektroniska egenskapen, vilka är likartade dem som kommer att beskrivas för registreringselektroden 1.The receiver 5 should be thick enough to withstand the electrical voltage applied during the process. 6 A thickness of at least l ﬂ a if is generally acceptable The maximum thickness of the recording element 5 is limited by the maximum voltage used in the recording process and the maximum resolution desired in the toner material image pattern. In general, thicker materials may require higher voltages and / or lower resistivities. Alternatively, the required effective dielectric relaxation time can be achieved from the electronic contact barrier at the interface between a charged toner particle and the receiver surface 5. In this case, the charge exchange between the toner particles and the receiver 5 is controlled in whole or in part by this contact barrier, allowing use of a receiver 5, which has the electronic property, which are similar to those which will be described for the recording electrode 1.

Mottagarregistreringselementet 5 enligt föreliggande Auppíinning kan sammansättas av en mängd olika material, 10 15 20 25 30 35 u 14 inbegripet dielektriskt överdraget papper, polymera ark, särskilt polyesterark, glas, organiska epoxibeläggningar, dielektriska beläggningar, såsom aluminiumoxid, tantaloxid, kiseldioxid, kiselnitrid, zinkoxid och liknande. Mottaga- ren 5 kan också vara sammansatt av ett fotoledande material, antingen enbart eller anordnat i ett isolerande bindemedel, exempelvis arsenikselenid, titandioxid, selen, kadmium- sulfid samt organiska fotoledare, såsom poly-N-vinyl- karbasol, ensam, sensibilierad eller i kombination med trinitrofluoroenon. Det är emellertid klart att förloppet enligt uppfinningen ej kräver att mottagaren 5 uppbär I: Ål KÅCII något latent eller annat information~mönster och i meningen betraktas mottagaren för föreliggande uppfinnings ändamål som elektriskzpassiv. Typiska informationsmönster, som skulle kunna uppträda på en mottagare 5, är ett elektrostatiskt laddningsmönster, såsom avslöjat i US-patentskriften 3 121 006, och ett ledningsförmåge- mönster, såsom avslöjat i US-patentskriften 3 S63 734.The receiver recording element 5 of the present invention can be composed of a variety of materials, including dielectrically coated paper, polymeric sheets, especially polyester sheets, glass, organic epoxy coatings, dielectric coatings such as alumina, tantalum oxide, silica, silica, nitric oxide and similar. The receiver 5 may also be composed of a photoconductive material, either alone or arranged in an insulating binder, for example arsenic selenide, titanium dioxide, selenium, cadmium sulphide and organic photoconductors, such as poly-N-vinyl carbazole, alone, sensitized or in combination with trinitrofluoroenone. It is clear, however, that the process according to the invention does not require the receiver 5 to carry any latent or other information pattern and for the purposes of the present invention to be electrically passive. Typical information patterns that could occur on a receiver 5 are an electrostatic charge pattern, as disclosed in U.S. Pat. No. 3,121,006, and a conductivity pattern, as disclosed in U.S. Pat. No. 3,663,734.

Ehuru dessa och andra mönster kan förefinnas, när för- loppet enligt uppfinningen användes, utgör de ej det informationsmönster som alstras med hjälp av föreliggande uppfinning.Although these and other patterns may be present when the process of the invention is used, they do not constitute the information pattern generated by the present invention.

Det elektroniskt ledande tonarematerial som användes i apparaten och sättet enligt föreliggande uppfinning måste vara tillräckligt ledande för att tillåta ström att det tonarematerial som förefinns i registrerings- att en väsentlig elektrisk laddning och därmed spänning på tonarematerialet invid mottagaren S flyta via gapet, så elektrisk därigenom_kan byggas upp. När en elektrisk registrerings- spänning påtryckes elektroden 1, så att en tillräcklig elektrisk kraft förefinns på detta tonarematerial för att övervinna, företrädesvis med en faktor 2 eller mer, varje kraft som motverkar avsättandet av tonarematerialet på mottagaren 5. Detta strömflöde beror inte endast av tonarematerialets resistans utan också av eventuellt andra impedanser, som kan förefinnas i kretsen, varvid den övre resistivítetsgränsen för tonarematerialet.kommer att vara beroende av den särskilda utföringsformen av föreliggande 10 15 20 25 30 35 15 uppfinning. Resistansen hos tonarematerialsbanan som helhet är naturligtvis den bestämmande faktorn och därmed måste också tjockleken, längden och packningsegenskaperna hos tonarematerialsbanan beaktas. Tonarematerialet måste ha tillräcklig resistivitet för att i förening med motta- garens 5 resistivitet den nödvändiga, kraftaletrande ladd- i” ningen på tonarepartiklarna i kontakt med ytan v av mottagarelementet 5 ej strömmar in i motc¿qare3e#entet S under den tid då den elektriska kraften rör avsättning av tonarepartiklarna stans i allmänhet är stor i jämförelse med resistansen strömbanan, är detta laddnings- ganska låg resi- hos den av tonarematerialet åstadkomna mottagaren S den begränsande faktorn i utbyte och tonarematerialet kan ha en stivitet, när det användes tillsammans med en relativt hög resistivitet. ledande, magnetiskt attraherbara tonare- tillgängliga i handeln och ett föredraget Lämpliga material finns tonarematerial är av den typ som finns beskriven i US-patentskriften 3 639 245. Dessa tonarematerial är smältbara i värme, allmänt sfäriska till formen, har en relativt isolerande kärna samt en relativt elektroniskt ledande periferiyta och är magnetiskt attraherbara.The electronically conductive toner material used in the apparatus and method of the present invention must be sufficiently conductive to allow current for the toner material present in the register to have a substantial electrical charge and thus voltage on the toner material adjacent the receiver S to flow through the gap, so electrically thereby up. When an electrical detection voltage is applied to the electrode 1, so that a sufficient electrical force is present on this toner material to overcome, preferably by a factor of 2 or more, any force which counteracts the deposition of the toner material on the receiver 5. This current flow depends not only on the toner material resistance but also of any other impedances which may be present in the circuit, the upper resistivity limit of the toner material being dependent on the particular embodiment of the present invention. The resistance of the toner web as a whole is, of course, the determining factor and thus the thickness, length and packing properties of the toner web must also be considered. The toner material must have sufficient resistivity so that, in conjunction with the resistivity of the receiver 5, the necessary, force-generating charge on the toner particles in contact with the surface v of the receiver element 5 does not flow into the receiver element S during the time when the electrical the force related to the deposition of the toner particles punch is generally large in comparison with the resistance current path, this charge rather low resi- of the receiver S provided by the toner material is the limiting factor in yield and the toner material may have a stiffness, when used together with a relatively high resistivity. Leading, magnetically attractive toner- commercially available and a preferred suitable material are available. Toner materials are of the type described in U.S. Pat. No. 3,639,245. These toner materials are heat fusible, generally spherical in shape, have a relatively insulating core and a relatively electronically conductive peripheral surface and are magnetically attractive.

Tonarematerialets elektroniska resistivitet bör vara mindre än ungefär 1016 ohm-cm och företrädesvis mindre än 108 ohm-em, mätt 1 att elektriskt fält på ioo v/cm.The electronic resistivity of the toner material should be less than about 1016 ohm-cm and preferably less than 108 ohm-cm, measured 1 to electric field of ioo v / cm.

Huvuddimensionen hos tonarepartiklarna kan lämpligen sträcka sig från mindre än um till ungefär 300 um, före- traaesvis från ungefär s um till ungefär 30 um. sfäriskt formade partiklar är föredragna. Tonarematerial med lik- artade egenskaper, vilka är av den typ som är fixerbara genom trytk, såsom de i US-patentskrifterna 3 925 219 och 3 965 022 beskrivna, är också lämpliga att använda vid föreliggande uppfinnings utövning. Dessa tonarematerial är endast exempel på många lämpliga sådana.The main dimension of the toner particles may suitably range from less than μm to about 300 μm, preferably from about μm to about 30 μm. spherically shaped particles are preferred. Toner materials with similar properties, which are of the type that can be fixed by printing, such as those described in U.S. Pat. Nos. 3,925,219 and 3,965,022, are also suitable for use in the practice of the present invention. These toner materials are only examples of many suitable ones.

Nälregistreringselektroden l och registreringse1ek~ troden 4, vilka utnyttjas vid utövningen av föreliggande uppfinning, består vardera av åtminstone en del som är bildas. Eftersom mottagarens 5 resi- med en mottagare 5 10 15 20 25 30 35 16 elektroniskt ledande. De elektroniskt ledande delarna av elektroderna skall ha en tidskonstant (resistitivet gånger permitivitet), som är väsentligt mindre än den tidskontant som är bestämd av mottagarregistrerings- elementet 5 och den kedjeliknande samlingen av tonare- A material i registreringsområdet. En lämplig tidskontant för dessa ledande partier är beroende av den särskilda utföringsformen av uppfinningen och är i allmänhet mindre än l0-3 % och företrädesvis mindre l0_6 s. hoïødessa ledande partier bör vara mindre än ungefär 10 Resistiviteten ohm-cm och företrädesvis mindre än ungefär 107 ohm-cm.The needle sensing electrode 1 and the sensing electrode 4, which are used in the practice of the present invention, each consist of at least one part which is formed. Since the receiver 5 resi- with a receiver 5 10 15 20 25 30 35 16 electronically conductive. The electronically conductive parts of the electrodes must have a time constant (resistivity times permittivity), which is significantly less than the time cash determined by the receiver recording element 5 and the chain-like collection of toner A materials in the recording area. A suitable time cash for these conductive portions depends on the particular embodiment of the invention and is generally less than 10 -3% and preferably less than 10 -6 s. These conductive portions should be less than about 10 Ohm-cm resistivity and preferably less than about 107 ohm-cm.

Nålregistreringselektroden l kan vara åstadkomen i en mängd olika former och utseenden och i de flesta utföringsformer utnyttjas en linjär uppsättning elektroder för bildande av ett nålhuvud, i vilket varje nâlelektrod är enskilt kopplad direkt eller via en impedans till en strömställarstyrd, elektrisk registreringsspänning, såsom schematiskt angivet 1 fig 1. Nâlelektroderna är allmänt anordnade i riktningen vinkelrätt mot riktningen för relativrörelsen mellan nålelektroden l och mottagarregistre~ ringselementet 5. Antalet nålelektroder per längdenhet i denna riktning pestämmer åtminstone delvis upplösningen hos tonarematerialbilden i denna riktning. För de flesta utföringsformer av föreliggande uppfinning kan denna bildnpplösning beskrivas uttryckt i antalet nâlelektroder per centimeter eller alternativt uttryckt i linjepar per millimeter, där det senare typiskt är ekvivalent med halva antalet nålelektroder per millimeter. Antalet nål* elektroder per längdenhet kommer att variera med nål- elektrodkonstruktionen och bero av den önskade upplös~ ningen. Antalet per lângdenhet kan också variera utmed längden av nâlelektroduppsättningen. Nåluppsättningar, som varierar från en enkel nålelektrod upp till 200 nålar/cm, har använts. De i registreringsområdet fram- visade spetsarna hos nålelektroderna kan vara lika eller olika till utseende_eller geometrisk form åtminstone del* vis i beroende av det mönster som skall utvecklas.The needle sensing electrode 1 may be provided in a variety of shapes and forms, and in most embodiments a linear set of electrodes is used to form a needle head, in which each needle electrode is individually connected directly or via an impedance to a switch-controlled electrical sensing voltage, as schematically indicated. 1 Fig. 1. The needle electrodes are generally arranged in the direction perpendicular to the direction of relative movement between the needle electrode 1 and the receiver recording element 5. The number of needle electrodes per unit length in this direction at least partially determines the resolution of the toner material image in this direction. For most embodiments of the present invention, this image resolution can be described in terms of the number of needle electrodes per centimeter or alternatively expressed in line pairs per millimeter, the latter being typically equivalent to half the number of needle electrodes per millimeter. The number of needle * electrodes per unit length will vary with the needle electrode design and will depend on the desired resolution. The number per unit length can also vary along the length of the needle electrode set. Needle sets, ranging from a single needle electrode up to 200 needles / cm, have been used. The tips of the needle electrodes shown in the recording area may be the same or different in appearance or geometric shape, at least in part depending on the pattern to be developed.

En mängd material och konstruktioner kan utnyttjas w 10 15 20 25 30 35 17 vid framställningen av nålelektroduppsättningarna, inbe- gripet järntrâd, nickeltråd, etsade ledningar i tunnfilms- metaller, elektroformade nickelledningar, elektropläterade, etsade kretsar, laminat av metall och isolator samt annat.A variety of materials and structures can be used in the manufacture of the needle electrode arrays, including iron wire, nickel wire, etched wires in thin film metals, electroformed nickel wires, electroplated, etched circuits, metal and insulator laminates and more.

När magnetiska krafter användes, kommer ett utnyttjande av magnetiskt permeabla material till elektroden 1 att ge en bättre passage för magnetlinjerna från det magnet- fältsalstrande elementet 9 till registreringsomrâdet mellan elektrodernas l spetsar och mottagarelementets 5 yta 6. När nâlelektroden l är tillverkad av omagnetiska, permeabla material, kan elektroden vara monterad 1 omedel- bar närhet av ett fysiskt åtskilt, permeabelt material, så att ovannämnda magnetfält åstadkommes i registrerings- ^området. Genom att omsorgsfullt välja formen och läget för magnetkällan 9 kan det erfordrade magnetfältet i registreringsomrâdet åstadkommas utan hjälp av ett separat, permeabelt material.When magnetic forces are used, an application of magnetically permeable material to the electrode 1 will provide a better passage for the magnetic lines from the magnetic field generating element 9 to the recording area between the tips of the electrodes 1 and the surface 6 of the receiving element 5. When the needle electrode 1 is made of non-magnetic, permeable material, the electrode may be mounted in the immediate vicinity of a physically separated, permeable material, so that the above-mentioned magnetic field is provided in the recording area. By carefully choosing the shape and position of the magnetic source 9, the required magnetic field in the recording area can be achieved without the aid of a separate, permeable material.

När en nålelektroduppsättning användes, är denna __'I_ ¶.____ nueriag, uppsättning typiskt förbunden med ett stelt " som bildar ett registreringshuvud för att ge enkel hantering av och hållbarhet hos registreringshuvudet.When a needle electrode set is used, this __ 'I_ ¶ .____ nueriag, set is typically connected to a rigid "which forms a recording head to provide easy handling and durability of the recording head.

Den särskilda formen hos detta registreringshuvud är ej kritisk.The particular shape of this recording head is not critical.

En utföringsform av det elektrofotografiska registre- ringsförfarandet och apparaten enligt föreliggande uppfin- ning är visad i fig 2, där registreringskroppen 3 inne- fattar ett mottagarregistreringselement 5, bildat genom påföring av ett dielektriskt material på den yttre ytan av en elektroniskt ledande trumma 4, vilken är inrättad att vrida sig medurs kring sin axel, såsom visat i fig 2, medelst ett sådant drívorgan som en elektrisk motor (ej visad). Apparaten i fn;2är användbar tillsammans med ett magnetiskt attraherbart, elektroniskt ledande tonaremate- riai.An embodiment of the electrophotographic recording method and apparatus of the present invention is shown in Fig. 2, wherein the recording body 3 comprises a receiver recording element 5, formed by applying a dielectric material to the outer surface of an electronically conductive drum 4, which is arranged to rotate clockwise about its axis, as shown in Fig. 2, by means of such a drive means as an electric motor (not shown). The device is currently usable together with a magnetically attractive, electronically conductive toner material.

Nâlelektroden l i fig 2 är en i en uppsättning av åtskilda, parallella elektroder, visade närmare i detalj i fig 3, varvid elektroderna l är gjutna i epoxi och bundna mellan två element 27, 28 av ett elektriskt isole- 10 15 20 h) UI 30 35 18 rande material. Elektroderna 1 består av magnetiskt permeabelt material. Nåluppsättningen är placerad 1 huvudsak vinkelrätt mot och på ett relativt litet avstånd från registreringsytan 6 i fig 2 med nålelektrodernas spetsar 2 parallellt med registreringsytan 6. Registre- ringsgapet, dvs det kortaste avståndet mellan nålelektrod- spetsarna 2 och registreringsytan 6, skall som ett minimum vara åtminstone lika med diametern för de största tonare- partiklarna i det använda tonarematerialet. Rent praktiskt bör gapet företrädesvis vara tillräckligt stort för att ett flertal tonarepartiklar, som bildar åtminstone ett långsträckt, kedjeliknande tonarepartikelaggregat, kan rymmas i gapet, så att en lämplig, elektroniskt ledande bana säkerställes mellan spetsarna 2 och ytan 6. Ett lämpligt avståndsområde för gapsträckan är 5-5000 um och företrädesvis 50-700 um. Ju mindre avståndet mellan intilliggande nâlelektroder göres för uppnâende av en högre upplösning hos den registrerade bilden, desto mindre skall i allmänhet tonarepartiklarna och desto mindre skall registreringsgapet vara för en särskild situation. k En stationär magnetkälla 9 i form av tvâ elektro- magneter eller permanentmagneter, vilka är stadigt placerade invid och på motsatta sidor om registrerings- hnvudet, ger den önskade, höga magnetkraften vid den fria spetsen 2 hos var och en av nâlelektroderna. I denna utföringsform åstadkommer elektromagneterna eller perma- nentmagneterna i magnetkällan 9 också den tonarenateriale avlägsnande kraften i form av en lägre magnetkraft invid registreringsområdet, vilken kraft verkar för att avlägsna överskott av upplagrat tonarematerial från och bort ur elektronisk kontakt med tonarematerialet i registrerings- området, varigenom den nödvändiga jämviktsmängden av tonarematerialet upprätthålles i registreringsområdet allteftersom ytterligare tonarematerial föres till regi- streringsområdet på ett regelbundet eller likformigt sätt. överskottet av tonarematerial, vilket uppsamlas av magnet~ källan 9, kan avlägsnas medelst ett vakuumbortsugningssystem, 10 15 20 25 30 35 19 anordnat vid källan 9. Två ledningar 16, såsom visade i fi; 2 och vilka är anslurnaæin en ej vis-aa vakuumkälla, kan vara placerade med en öppning invid men skild en kort sträcka från de tvâ magneterna, som bildar magnetkällan 9, för avlägsnande av överskott av tonarematerial, när detta uppsamlas. Det avlägsnade tonarematerialet kan uppsamlas för senare användning eller kan sändas direkt tillbaka till tonarematerialsbehållaren 20. I denna före- dragna utföringsform tjänstgör således magnetkällan 9 också för att ge funktionen hos det tonarematerialsavlägs- nande organet 15. Q I Såsom angivits kan magnetiskt permeabla material användas till elektroden l. Genom att permanentmagnetisera det till elektroden l använda materialet behöver det sepa- rata, magnetfältsalstrande elementet 9 ej användas. I detta fall kan det vakuum som förefinns i ledningarna 16 liksom läget för ledningarnas 16 öppningar inställas att tjänstgöra som det tonarematerialsavlägsnande organet. ïonarematerialstillförselorganet 10 för åstadkomman- de av ett likformigt eller regelbundet skikt av torrt, magnetiskt attraherbart och elektroniskt ledande tonare- material 8 på registreringsvtan 6 innefattar en magnetisk tonarematerialspåförare av valstyp med ett elektroniskt ledande skal 17, inuti vilket en eller flera stationära magneter 18 finns. Skalet I7 vrides medurs med tillräcklig hastighet för tillförsel av tonarematerial, medan tonare- materialet 8 matas ut på skalet av ett avskraparblad 19 från en tonarematerialsförrådsbehållare 20. Skalet 17 är elektriskt kopplat till en likspänningskälla 21 av tillräcklig storlek för att åstadkomma elektrisk uppladd- ning av tonarematerialet och få det att häfta vid regi* streringsytan 6, som sedan för tonarematerialet till regi- streringsområdet vid nålelektrodernas l spetsar 2 genom medurs vridning av trumman 4. Laddningen på tonaremateria- let avtar genom reglerad laddningsläckning in i mottagaren 5 under den tid då tonarematerialet förflyttas till regi~ streringsområdet vid elektroden 1. I registreringsområdet förflyttas i huvudsak allt tonarematerialet från registre- 10 15 20 25 30 35 20 ringsytan 6 av den magnetkraft som förefinns i registre- ringsområdet för bildande av kedjeliknande aggregat av tonarematerialet, vilka aggregat överbryggar registrerings- gapet. Såsom beskrivits i samband med fig l är nålelektro- derna 1 selektivt kopplade var för sig till källor för elektriska registreringsspänningar med förmåga att åstad- komma spänningspulser av lämplig amplitud och varaktighet i överensstämmelse med en önskad tonarematerialsbild.The needle electrode 1 in Fig. 2 is one in a set of spaced, parallel electrodes, shown in more detail in Fig. 3, the electrodes 1 being cast in epoxy and bonded between two elements 27, 28 of an electrical insulator 35 18 edge material. The electrodes 1 consist of magnetically permeable material. The needle set is located 1 substantially perpendicular to and at a relatively small distance from the recording surface 6 in Fig. 2 with the tips of the needle electrodes 2 parallel to the recording surface 6. The recording gap, i.e. the shortest distance between the needle electrode tips 2 and the recording surface 6, must be at least at least equal to the diameter of the largest toner particles in the toner material used. In practical terms, the gap should preferably be large enough for a plurality of toner particles, which form at least one elongate, chain-like toner particle assembly, to be accommodated in the gap, so that a suitable electronically conductive path is ensured between the tips 2 and the surface 6. A suitable distance range for the gap distance is 5-5000 μm and preferably 50-700 μm. The smaller the distance between adjacent needle electrodes is made to achieve a higher resolution of the recorded image, the smaller the toner particles should generally be and the smaller the recording gap should be for a particular situation. A stationary magnetic source 9 in the form of two electromagnets or permanent magnets, which are firmly placed next to and on opposite sides of the recording head, provides the desired high magnetic force at the free tip 2 of each of the needle electrodes. In this embodiment, the electromagnets or permanent magnets in the magnetic source 9 also provide the toner material removing force in the form of a lower magnetic force adjacent the recording area, which force acts to remove excess stored toner material from and away from electronic contact with the toner material in the recording area, thereby the required equilibrium amount of the toner material is maintained in the recording area as additional toner material is fed to the recording area in a regular or uniform manner. the excess toner material, which is collected by the magnetic source 9, can be removed by means of a vacuum extraction system, arranged at the source 9. Two lines 16, as shown in fi; 2 and which are connected to a vacuum source (not shown), may be located with an opening adjacent to but separated by a short distance from the two magnets forming the magnetic source 9, to remove excess toner material as it is collected. Thus, the removed toner material may be collected for later use or may be sent directly back to the toner material container 20. In this preferred embodiment, the magnetic source 9 thus also serves to provide the function of the toner material removing member 15. QI As stated, magnetically permeable material may be used for the electrode. 1. By permanently magnetizing the material used for the electrode 1, the separate, magnetic field generating element 9 need not be used. In this case, the vacuum present in the lines 16 as well as the position of the openings of the lines 16 can be set to serve as the toner material removing means. The toner material supply means 10 for producing a uniform or regular layer of dry, magnetically attractive and electronically conductive toner material 8 on the recording surface 6 comprises a roll type magnetic toner material applicator having an electronically conductive shell 17, within which one or more stationary magnets 18 are located. The shell I7 is rotated clockwise at a sufficient speed to supply toner material, while the toner material 8 is discharged onto the shell of a scraper blade 19 from a toner material storage container 20. The shell 17 is electrically connected to a DC voltage source 21 of sufficient size to provide electrical charging of the toner material and cause it to adhere to the recording surface 6, which then carries the toner material to the recording area at the tips 2 of the needle electrodes 1 by clockwise rotation of the drum 4. The charge on the toner material decreases by regulated charge leakage into the receiver 5 during the time the toner material is moved to the recording area at the electrode 1. In the recording area, substantially all of the toner material is moved from the recording surface 6 by the magnetic force present in the recording area to form chain-like assemblies of the toner material, which assemblies bridge the recording material. the gap. As described in connection with Fig. 1, the needle electrodes 1 are selectively coupled individually to sources of electrical sensing voltages capable of providing voltage pulses of suitable amplitude and duration in accordance with a desired toner material image.

Såsom beskrivits i samband med apparaten i fig 1 avsättes tonarematerial på mottagarens registreringsyta 6 på ett bildenligt sätt mittför spetsarna av de nâlelektroder, vilka påtryckes en elektrisk registreringsspänning rela- tivt mottagarelektroden 4. Detta registrerade bildtonare- material är bundet.till mottagaren 5 av elektriska krafter, vilka överskrider de ovannämnda magnetkrafterna i registre- ringsområdet. På detta sätt förenas detta tonarematerial åter med mottagaren 5 och förflyttas ut från registrerings- området, såsom angivet av tonarematerialet vid hänvisnings- numret 22, genom ytterligare vridning av registrerings- trumman. När en nålelektrod ej påtryckes någon elektrisk registreringsspänning, avsättes inget tonarematerial i registreringsytans områden mittför denna elektrod, dvs tonarematerialet förblir magnetiskt attraherat mot dessa nålelektroder. Tonarematerialkedjor vid icke-registrerande nålar kräver ej påfyllning och det inkommande flödet av tonarematerial skapar ett överskott av sådant material, vilket överskott drages ut från registreringsomrâdet och ur elektronisk kontakt med tonarematerialet i gapet av en tonarematerialsavlägsnande kraft, som i fig 2 är âstadkommen av den magnetiska attraktionskraft som magnet- källan 9 ger. På detta sätt formas en registrerad tonare- materialsbild som gensvar på en elektrisk registrerings- spänning, och överskott av upplagrat tonarematerial, dvs sådant material som ej användes för formande av den regi- strerade bilden eller för påfyllning av tonarematerials- kedjorna, drages ut från registreringsområdet, så att ett konstant förråd av tonarematerial uppvisas vid registre- ringsområdet. Detta överskott av avlägsnat tonarematerial 10 15 20 25 30 35 21 kan om önskat sedan föras tillbaka till behållaren 20 för påföringsvalsen för förnyad användning. Det avlägsnade överskottet av tonarematerial kan exempelvis dragas bort från magnetkällan 9 genom användning av det delvis genom tvâ vakuumledningar 16 antydda vakuumborttagningssystemet.As described in connection with the apparatus of Fig. 1, toner material is deposited on the receiver recording surface 6 in a pictorial manner opposite the tips of the needle electrodes which are applied to an electrical recording voltage relative to the receiver electrode 4. This recorded image toner material is bound to the receiver 5 by electric forces. , which exceed the above-mentioned magnetic forces in the recording area. In this way, this toner material is reunited with the receiver 5 and moved out of the recording area, as indicated by the toner material at the reference number 22, by further rotating the recording drum. When a needle electrode is not applied to any electrical detection voltage, no toner material is deposited in the areas of the recording surface opposite this electrode, i.e. the toner material remains magnetically attracted to these needle electrodes. Toner material chains at non-registering needles do not require refilling and the incoming flow of toner material creates an excess of such material, which excess is drawn from the recording area and from electronic contact with the toner material in the gap of a toner material removing force provided in Fig. 2 by the magnetic attraction given by magnetic source 9. In this way, a registered toner material image is formed in response to an electrical registration voltage, and excess stored toner material, i.e. such material not used to form the registered image or to replenish the toner material chains, is withdrawn from the registration area. , so that a constant supply of toner material is displayed at the registration area. This excess toner material removed can then be returned to the reusable applicator roll container 20 if desired. The removed excess toner material can be removed, for example, from the magnetic source 9 by using the vacuum removal system indicated in part by two vacuum lines 16.

En sida av föreliggande uppfinning som ej diskutera- des i samband med fig 1 är användandet av ett valfritt andra tonarematerialsavlägsnande organ. Med hänvisning till fig 2 hâlles den registrerade bildens tonarematerial, som är avsatt på registreringsytan 6 i registrerings- området, mot registreringsytan av ovannämnda elektriska krafter och denna bilds tonarematerial, angivet vid hänvisningsnumret 22, förflyttas med registreringsytan 6 bort från registreringsomrâdet. En relativt mycket liten mängd av icke-bildenligt tonarematerial eller bakgrunds- tonarematerial kan finnas kvar på registreringsytan 6 efter dennas passering genom registreringsområdet. Sådant icke-bildenligt tonarematerial uppladdas ej under regi- streringsförloppet och hålles följaktligen mot ringsytan 6 av en mycket svagare kraft än den registrerade bildens tonarematerial 22. Ett andra tonareavlägsnande organ 23, beläget invid registreringsytan 6 nedströms om registreringsområdet, åstadkommer en kraft för avlägsnande av detta icke-bildenliga tonarematerial eller bakgrunds- tonarematerial och är visat i fig 2. Det innefattar ett stationärt skal 24, som är beläget invid registrerings- ytan 6, med en eller flera sektioner av magneter 25, placerade för vridning inuti skalet 24 för astaakommanae av ett magnetfält på det stationära skalets utsida, ett passande drivorgan (ej visat) för vridning av magneterna 25 samt en behållare 26 med ett kantparti, som befinner sig tätt intill skalets yta. Det löst kvarhållna icke- bildenliga tonaremateriàlet eller tonarematerialet i bakgrundsområdena drages bort från registreringsytan 6 av magnetfältet och föres på skalet bort från området mellan det stationära skalet och registreringsytan till behållaren 26 genom verkan av de roterande magnetsektioner- na 25. Tonarematerialet avlägsnas från skalet av behållarons 10 15 20 25 30 35 22 26 kant invid skalet och uppsamlas i behållaren. Med behållaren 26 placerad på i fig 2 visat sätt vrides magne- terna moturs för att som följd av magnetisk verkan bringa tonarematerialet att röra sig medurs runt skalet 24.One aspect of the present invention not discussed in connection with Fig. 1 is the use of an optional second toner removal means. Referring to Fig. 2, the toner material of the recorded image deposited on the recording surface 6 in the recording area is held against the recording surface by the above-mentioned electric forces, and the toner material of this image indicated by the reference numeral 22 is moved with the recording surface 6 away from the recording area. A relatively very small amount of non-pictorial toner material or background toner material may remain on the recording surface 6 after it has passed through the recording area. Such non-pictorial toner material is not charged during the recording process and is consequently held against the ring surface 6 by a much weaker force than the toner material 22 of the recorded image. A second toner removal means 23, located adjacent the recording surface 6 downstream of the recording area, provides a force for removing it. non-pictorial toner material or background toner material and is shown in Fig. 2. It comprises a stationary shell 24, which is located next to the recording surface 6, with one or more sections of magnets 25, placed for rotation inside the shell 24 for the asta commas of a magnetic field on the outside of the stationary shell, a suitable drive means (not shown) for rotating the magnets 25 and a container 26 with an edge portion which is close to the surface of the shell. The loosely retained non-pictorial toner material or toner material in the background areas is withdrawn from the recording surface 6 of the magnetic field and carried on the shell away from the area between the stationary shell and the recording surface of the container 26 by the action of the rotating magnetic sections 25. The toner material is removed from the container. 10 15 20 25 30 35 22 26 edge next to the shell and collected in the container. With the container 26 positioned in the manner shown in Fig. 2, the magnets are rotated counterclockwise to cause the toner material to move clockwise around the shell 24 as a result of magnetic action.

Efter passering av det valfria andra tonarematerials- avlägsnande organet 23, om använt, kan o~t bildenliga tonarematerialet 22 bindas vid mottagaren 5 direkt eller överföras till ett andra underlag för bindning vid detta eller för ytterligare överföring, om önskat. Alternativt kan det bildenliga tonarematerialet 22 ge en tillfällig bild eller presentation på mottagaren eller annat underlag, varvid denna bild betraktas eller registreras av andra medel, såsom kameror, magnetiska organ, fotoceller, V människoögat eller med andra medel för avkänning av när- varon eller frånvaron av tonarematerial. Om önskat kan mottagaren 5 användas på nytt. I dessa fall kan tonare- materialsbilden 22 avlägsnas från mottagaren 5 med en borste eller med magnetiska organ som utövar en större det kraft än den kraft som håller bildenliga tonaremate~ rialet 22 på mottagaren. I de fall da mottagaren är inte- grerat bunden vid en elektrod kan radering eller avlägs- nande av tonarematerialet åstadkommas med organ, vilka åstadkommer den motverkande kraften till den ursprungliga avsättningen av tonarematerialet på mottagaren 5, förut- satt att den tonarematerialskvarhållande kraften har sjunkit under den kraft som utövas av detta organ, exempel~ vis genom laddningsläckning in i mottagaren 5 eller genom annat medel.After passing the optional second toner material removing means 23, if used, the pictorial toner material 22 can be bonded to the receiver 5 directly or transferred to a second substrate for bonding thereto or for further transfer, if desired. Alternatively, the pictorial toner material 22 may provide a temporary image or presentation on the receiver or other substrate, this image being viewed or recorded by other means, such as cameras, magnetic means, photocells, the human eye or by other means of sensing presence or absence. of toner material. If desired, the receiver 5 can be used again. In these cases, the toner material image 22 can be removed from the receiver 5 with a brush or with magnetic means which exert a greater force than the force holding the imaging toner material 22 on the receiver. In cases where the receiver is integrally bonded to an electrode, erasing or removing the toner material can be accomplished by means which provide the counteracting force to the original deposit of the toner material on the receiver 5, provided that the toner material retaining force has decreased during the force exerted by this means, for example by charge leakage into the receiver 5 or by other means.

Permanent bindning av tonarematerialsbilden vid ett underlag kan åstadkommas genom välkända, konventionella fixeringstekniker, såsom tryck, värme eller kombinationer av dessa eller genom användning av kemiska bindemedel eller genom bindning av ett ark eller en film över ytan, som uppbär tonarematerialsbilden. Det valda fixerings~ förfarandet kan vara beroende av de särskilda tonaremate- rialsegenskaperna.Permanent bonding of the toner material image to a substrate can be accomplished by well known conventional fixation techniques, such as printing, heat or combinations thereof, or by the use of chemical adhesives or by bonding a sheet or film over the surface supporting the toner material image. The fixing method selected may depend on the particular toner material properties.

På grund av detta unika förfarande, i vilket en i jämvikt konstant mängd av tonarematerial upprätthålles i 10 15 20 25 30 35 23 registreringsområdet och i elektronisk kontakt med de registrerande nâlelektroderna och ytan 6 hos mottagar- elementet 5, och på grund av att de enskilda nâïelektro- derna kan adresseras i varje önskad takt under vilken som helst önskad tidslängå, har registreringsförfarandet enligt föreliggande uppfinning förmåga att uppnå mycket höga hastigheter av storleken 200 cm/s eller större.Due to this unique method, in which a balanced constant amount of toner material is maintained in the recording area and in electronic contact with the recording needle electrodes and the surface 6 of the receiving element 5, and because the individual When the electrodes can be addressed at any desired rate for any desired length of time, the recording method of the present invention is capable of achieving very high speeds of the order of 200 cm / s or greater.

Förfarandet är också anpassbart till registrering vid variabla hastigheter och åstadkommande av en bild med hög upplösning, dvs ekvivalenten till 10 linjepar per millimeter eller högre vid ovannämnda mycket höga regi- streringshastigheter.The method is also adaptable to recording at variable speeds and producing an image with a high resolution, ie the equivalent of 10 line pairs per millimeter or higher at the above-mentioned very high recording speeds.

Fig 4 visar en modifiering av apparaten i fig 2, varvid ett annat tonarematerialstillförselorgan 10 utnytt- jas för åstadkommande av en likformig eller regelbunden tillförsel av tonarematerial 8 till registreringsomrâdet.Fig. 4 shows a modification of the apparatus of Fig. 2, in which another toner material supply means 10 is used to provide a uniform or regular supply of toner material 8 to the recording area.

I fig 4 innefattar tonarematerialstillförselorganet 10 en behållare 29 för tonarematerial, vilken behållare är belägen över registreringsomrâdet, varjämte ett tonare- materialsmottagande element 30 är anordnat i vinkel för mottagande av tonarematerial från behållaren 29 och för att tillåta tonarematerialet 8 att lägga sig likformigt utmed ytan av elementet 30 till registreringsområdet mellan ytan 6 hos mottagaren 5 och spetsen 2 hos nålregistrerings- elektroden l. I detta fall användes en enda magnet på elektrodens l nedströmssida som magnetkällan 9 för bil- dande av det nödvändiga magnetfältet i registrerings- området plus magnetfältet för utdragning av överskottet av upplagrat tonarematerial från registreringsområdet och ur elektronisk kontakt med tonarematerialet i registre- ringsomrâdet.In Fig. 4, the toner material supply means 10 comprises a container 29 for toner material, which container is located above the registration area, and a toner material receiving element 30 is arranged at an angle for receiving toner material from the container 29 and for allowing the toner material 8 to lie uniformly along the surface. the element 30 to the recording area between the surface 6 of the receiver 5 and the tip 2 of the needle recording electrode 1. In this case, a single magnet on the downstream side of the electrode 1 is used as the magnetic source 9 to form the necessary magnetic field in the recording area plus the magnetic field. the excess of stored toner material from the registration area and from electronic contact with the toner material in the registration area.

Pig 5 visar en annan modifiering av apparaten i fig 2, varvid tonarematerialstillförselorganet 10 för âstadkommande av en likformig eller regelbunden tillförsel av tonarematerial 8 till registreringsområdet är skiljaktigt.Fig. 5 shows another modification of the apparatus of Fig. 2, wherein the toner material supply means 10 for providing a uniform or regular supply of toner material 8 to the recording area is different.

Liksom i fig 2 utnyttjas en tonarematerialspâförare av typen med magnetisk vals, vilken pâförare har ett roteran- de, elektroniskt ledande skal 17 med en eller flera statio~ 10 15 20 25 30 24 nära magneter 18 inuti skalet samt behållaren 20 med av- skraparbladet 19; i apparaten i fig 5. I detta fall är skalet 17 kopplat till jord och uppströﬁe tonarematerials- påföraren är en likströmskoronakälla 36 a.ordnad för att anbringa en elektrisk laddning på mottagaren 5. Med laddningen närvarande på mottagaren 5 släppes tonare- materialet 8 fram till mottagaren 5 från tcnarematerials~ påföraren, allteftersom mottagaren 5 förflyttas förbi' tonarematerialspâföraren, och attraheras av mottagaren 5 genem en på tonarematerialet inducerad laddning för åstadkommande av ett likformigt skikt av tonarematerial på mottagaren 5 till nâlelektroden 1.As in Fig. 2, a magnetic roller type toner applicator is used, which applicator has a rotating, electronically conductive shell 17 with one or more stations near magnets 18 inside the shell and the container 20 with the scraper blade 19. ; in the apparatus of Fig. 5. In this case, the shell 17 is connected to ground and the upstream toner material applicator is a direct current corona source 36 a. arranged to apply an electric charge to the receiver 5. With the charge present on the receiver 5, the toner material 8 is released until the receiver 5 from the toner material applicator, as the receiver 5 is moved past the toner material applicator, and is attracted by the receiver 5 by a charge induced on the toner material to produce a uniform layer of toner material on the receiver 5 to the needle electrode 1.

Fig 6 visar en modifiering av apparaten i fig 2 ifråga om det valfria andra tonarematerialsavlägsnande organet 23. I fig 6 är det andra organet 23 försett med en lnftrörledning 37, som är kopplad till en ej visad luftkälla för att rikta en jämn luftström mot mottagarens 5 yta, vilken luftström är tillräcklig för att lossa bakgrundens eller de icke-bildenliga tonarepartiklarna från mottagaren 5. En magnetkälla 35, som är belägen en kort sträcka från mottagaren 5, tjänar till att samla upp det avlägsnade bakgrundstonarematerialet. Magnet- källan 35 kan åstadkommas med en permanentmagnet. Bet uppsamlade tonarematerialet kan avlägsnas med en vakuum~ källa (ej visad) och kan sedan användas ånyo i tonare- materialtillförselorganet 10.Fig. 6 shows a modification of the apparatus of Fig. 2 with respect to the optional second toner material removing means 23. In Fig. 6, the second means 23 is provided with an inlet pipe 37, which is connected to an air source (not shown) to direct a steady air flow towards the receiver 5. surface, which air flow is sufficient to detach the background or non-pictorial toner particles from the receiver 5. A magnetic source 35, which is located a short distance from the receiver 5, serves to collect the removed background toner material. The magnetic source 35 can be provided with a permanent magnet. The collected toner material may be removed with a vacuum source (not shown) and may then be reused in the toner supply means 10.

V Den i samband med apparaten i fig 2 beskrivna nål- elektroden angavs bestä av magnetiskt permeabelt material.V The needle electrode described in connection with the apparatus in Fig. 2 was stated to consist of magnetically permeable material.

Elektroden l kan göras av icke-permeabelt material med ett permeabelt materialstycke monterat emedelbart invid elektroden l, såsom beskrivet i US~patentskriften 3 879 737.The electrode 1 may be made of non-permeable material with a permeable piece of material mounted immediately adjacent to the electrode 1, as described in U.S. Patent 3,879,737.

Ett registreringshuvud med en uppsättning av trådnålar enligt denna konstruktion är visat i fig 7 och kan an- vändas i stället för nåluppsättningen av den 1 fig 3 visade typen, där elektroderna är av magnetiskt permeabelt material. I fig 7 innefattar trådnâlsuppsättningen ett flertal tätt invid varandra belägna, icke-permeabla elektroder 31, bildade genem konventionell fetoetnnings~ 10 15 20 25 30 35 25 teknik för selektivt avlägsnande av delar av en koppar- felie, som är laminerad vid ett böjligt, isolerande ark 32.A recording head with a set of wire needles according to this construction is shown in Fig. 7 and can be used instead of the needle set of the type shown in Fig. 3, where the electrodes are of magnetically permeable material. In Fig. 7, the wire needle assembly includes a plurality of closely spaced, non-permeable electrodes 31 formed by conventional fetal etching techniques for selectively removing portions of a copper foil laminated at a flexible, insulating surface. ark 32.

Efter det att elektroderna 31 är bildade lamineras ett annat isolerande ark 33, vid vilket ett skikt 34 av magne- tiskt permeabelt material är bundet, på kopparelektroderna 31 under användning av ett isolerande, adhesivt material 44.After the electrodes 31 are formed, another insulating sheet 33, to which a layer 34 of magnetically permeable material is bonded, is laminated on the copper electrodes 31 using an insulating adhesive material 44.

Det isolerande, adhesiva materialet 44 fyller ut utrymmet mellan elektroderna 31. Vid användning av nåluppsättningen i fig 1 tillsammans med apparaten i fig 2 är arket 34 av magnetiskt permeabelt material anordnat att vara vänt upp- ströms mot tonarematerialstillförselorganet 10.The insulating adhesive material 44 fills the space between the electrodes 31. When using the needle set in Fig. 1 together with the apparatus in Fig. 2, the sheet 34 of magnetically permeable material is arranged to be facing upstream of the toner material supply means 10.

Fig 8 visar en annan konstruktion för en nåluppsätt- ning, i vilken varje nål består av icke-permeabelt mate- rial. Liksom i fallet med konstruktionen enligt fig 7 är ett flertal nära intill varandra anordnade, icke-perme- abla elektroder 41 bildade genom selektivt avlägsnande av delar av en kopparfolie, som är laminerad mot ett böjligt, isolerande ark 42. Magnetiskt permeabelt material är âstadkommet för varje elektrod genom plätering av ett överdrag 43 av magnetiskt permeabelt material, t ex järn, på elektroderna 41. Den del av uppsättningen som skall användas som ett registreringshuvud kan sedan om önskat gjutas i en lämplig epoxi för åstadkommande av den önskade styvheten hos registreringshuvudet.Fig. 8 shows another construction for a needle set, in which each needle consists of non-permeable material. As in the case of the construction of Fig. 7, a plurality of adjacent, non-permeable electrodes 41 are formed by selectively removing portions of a copper foil laminated to a flexible insulating sheet 42. Magnetically permeable material is provided for each electrode by plating a coating 43 of magnetically permeable material, eg iron, on the electrodes 41. The part of the set to be used as a recording head can then be molded into a suitable epoxy if desired to achieve the desired rigidity of the recording head.

I de följande, icke begränsande exemplen är de nämnda likspänningarna, såvida ej annat anges, uppmätta i för- hållande till jord och kan vara antingen positiva eller negativa.In the following, non-limiting examples, the mentioned DC voltages, unless otherwise stated, are measured in relation to earth and can be either positive or negative.

EXEMPEL 1 Ett exempel på driftstillstånden och egenskaperna hos detta förfarande med stationär magnet under användning av apparaten av den typ som beskrivits under hänvisning till fig 2 är följande. Den elektroniskt ledande registre- ringstrumman 4 har en diameter på 25 cm och är 25 cm bred.EXAMPLE 1 An example of the operating conditions and properties of this method of stationary magnet using the apparatus of the type described with reference to Fig. 2 is as follows. The electronically conductive recording drum 4 has a diameter of 25 cm and is 25 cm wide.

Såsom sedd i fig 2 är den anordnad för medurs vridning kring sin axel för åstadkommande av en ythastighet på ungefär 40 om/s. Trumman bildar den ledande elektrodnn 4. 10 15 20 25 30 35 26 Mottagarelementet S är åstadkommet av en ungefär 2 um tjock beläggning eller film av titanepoxisilan med den sammansättning som finns beskriven i US-patentskriften 4 042 749. En tonarematerialspåförarstation 10 av en i US-patentskriften 3 455 276 beskriven typ tillför tonare~ material till mottagarens yta. Det ledande skalet 17 är kopplat till en spänningskälla 21 för avgivande av en likspänning på ungefär 15 V samt vrides medurs kring sin axel för åstadkomande av en yt- eller periferi- s ferritpﬂlvermateria ° handelsnamnet Plastiform) ungefär 400 Gauss vid skalets gänglig fran 3M Company under åstadkommer ett magnetfält på 17 yttre yta. Tonarepulvret 8 av den typ som finns beskri- d ven i US-patentskriften 3 639 245 med en statisk le nings~ förmåga på ungefär 3 ~ 10-4 ohm-cm~l vid ett palagt fält på ungefär 100 V/cm, matas ut på det roterande skalet 17 med avskraparbiadet 19 skilt ungefär 0,1 om från skalet 17. Skalet 17 är skilt ungefär 0,1 cm från silanepoxi- mottagaren 5. Med spänningen på l5 V pâtryckt på skalet 17 avsättes ett relativt likformigt skikt av tonaremate- rial på registreringsytan. Den registrerande nå1e1ektrod~ uppsättningen l består av en linjär uppsättning av 3400 elektroniskt ledande trådnålar med en diameter påt ungefär 30 um, vilka är anordnade med centrumavstând på ungefär 65 um. Nâltrådarna består av en magnetiskt permeabel legering (49% Fe, 49% Co, 2% V) och uppsätt- ningen är gjuten i en epoxi (såsom epoxi nr 5, såld av 3M Company, ST. Paul, Minnesota under handelsbenämníngen Scotchcast) samt sedan bunden vid ett hårt, elektriskt isolerande underlag, såsom ett polykarbonatmaterial (likartat det som finns tillgängligt från General Electric Company under handelsbeteckningen Lexan) för åstadkommande av enkel hantering och ökad hårdhet. Nålelektrodernas spetsar är inriktade parallellt med och är skilda från mottagarytan 6_ungefär 150 um, varvid trådaxlnrna är ungefär vinkelräta mot denna yta. Ett magnetfält på ungefär 10 15 20 25 30 35 27 1000 Gauss är åstadkommet vid nålspetsarna 2 medelst ett par permanentmagneter 9 (sintrad strontiumferrit, till- gänglig som “Ceramic No. 8" från Permag Corp.) med en längd på ungefär 25 cm, vilka magneter är inriktade parallellt med och är skilda ungefär 1 cm från registre~ ringsytan 6. Nålelektrodtrådarna 1 är enskilt kopplade till ett flertal ej visade källor för elektrisk registre- ringsspänningssignal, vilka källor håller nålelektrod- trådarna ungefär på jordpotential samt kan lämna en spänningspuls med en amplitud på ungefär 30 V relativt de jordade trummorna och med en varaktighet på ungefär 150 us, när tonarepartiklar skall avsättas på mottagaren.As seen in Fig. 2, it is arranged for clockwise rotation about its axis to provide a surface velocity of about 40 rpm. The drum forms the conductive electrode 4. The receiver element S is provided with an approximately 2 μm thick coating or film of titanium epoxysilane with the composition described in U.S. Pat. No. 4,042,749. A toner material applicator station 10 of one in U.S. Pat. The type described in the patent specification 3,455,276 adds toner material to the surface of the receiver. The conductive shell 17 is connected to a voltage source 21 for emitting a DC voltage of about 15 V and rotated clockwise about its axis to provide a surface or peripheral ferrite powder material (trade name Plastiform) approximately 400 Gauss at the shell available from 3M Company during provides a magnetic field of 17 outer surface. The toner powder 8 of the type described in U.S. Pat. No. 3,639,245 having a static lending capacity of about 3 ~ 10-4 ohm-cm ~ l at a padded field of about 100 V / cm 2 is discharged. on the rotating shell 17 with the scraper bead 19 separated about 0.1 cm from the shell 17. The shell 17 is separated about 0.1 cm from the silane epoxy receiver 5. With the voltage of 15 V applied to the shell 17, a relatively uniform layer of toner material is deposited. rial on the registration surface. The recording needle electrode set 1 consists of a linear set of 3400 electronically conductive wire needles having a diameter of about 30 microns, which are arranged at a center distance of about 65 microns. The needle threads consist of a magnetically permeable alloy (49% Fe, 49% Co, 2% V) and the set is cast in an epoxy (such as epoxy No. 5, sold by 3M Company, ST. Paul, Minnesota under the tradename Scotchcast) and then bonded to a hard, electrically insulating substrate, such as a polycarbonate material (similar to that available from General Electric Company under the trade name Lexan) to provide easy handling and increased hardness. The tips of the needle electrodes are aligned parallel to and spaced from the receiving surface 6 about 150 microns, the wire axes being approximately perpendicular to this surface. A magnetic field of approximately 10 15 20 25 30 35 27 1000 Gauss is provided at the needle tips 2 by means of a pair of permanent magnets 9 (sintered strontium ferrite, available as "Ceramic No. 8" from Permag Corp.) with a length of approximately 25 cm, which magnets are aligned parallel to and spaced approximately 1 cm from the recording surface 6. The needle electrode wires 1 are individually connected to a plurality of sources of electrical recording voltage signal (not shown), which sources hold the needle electrode wires approximately at ground potential and can leave a voltage pulse with an amplitude of about 30 V relative to the grounded drums and with a duration of about 150 us, when toner particles are to be deposited on the receiver.

En spänning av endera polariteten kan normalt användas.A voltage of either polarity can normally be used.

Det av permanentmagneterna 9 bortdragna överskottet av tonarematerial avlägsnas medelst ledningarna 16 i ett vakuumbortsugningssystem och föres sedan tillbaka till behållaren 20. Det vid registreringsgapet på mottagar- ytan 6 avsatta tonarematerialet kvarhålles vid mottagaren 5 av elektriska laddningar, liksom förut, och detta bildenliga tonarematerial 22 rör sig tillsammans med registreringsvtan 6 ut från registreringsgapet. Falskt bakgrundstonarematerial eller icke-bildenligt tonare- material, som förefinns nå registreríngsytan å, avlägsnas under det att mottagarytan 6 rör sig förbi det andra tonarematerialsavlägsnande elementet 23, såsom beskrivits i samband med fig 2. Det stationära, elektroniskt ledande skalet 25 är gjort av ett rör av 304 rostfritt stål samt är beläget ungefär 0,3 cm från registreringsytan 6. Åtta permanentmagnetsektioner 25, belägna inuti detta skal, är tillverkade av sintrat strontiumferrítmagneumaterial, tillgänglig: från Hitachi corp. (Nr ïmß-za). vilka: ger ett magnetfält på ungefär 500 Gauss vid den yttre ytan av det stationära skalet. Detta magnetaggregat vrides med en periferihastighet på ungefär 200 cm/s.The excess toner material removed by the permanent magnets 9 is removed by the wires 16 in a vacuum extraction system and then returned to the container 20. The toner material deposited at the recording gap on the receiver surface 6 is retained at the receiver 5 by electric charges, as before, and this pictorial toner material 22 together with the registration number 6 out of the registration gap. Counterfeit background toner material or non-pictorial toner material present near the recording surface is removed as the receiver surface 6 moves past the second toner material removing member 23, as described in connection with Fig. 2. The stationary, electronically conductive shell 25 is made of a tubes of 304 stainless steel and located approximately 0.3 cm from the registration surface 6. Eight permanent magnet sections 25, located inside this shell, are made of sintered strontium ferrite magnet material, available: from Hitachi corp. (No. ïmß-za). which: gives a magnetic field of about 500 Gauss at the outer surface of the stationary shell. This magnet assembly is rotated at a peripheral speed of approximately 200 cm / s.

Det informationsmönster som.representeras av den registrerade bildens tonarematerial 22. som förblir bundet vid registreringsytan efter passeríngen av det andra avlägsnande elementet, formades genom selektiv aoo212a-o .nl C! 15 20 25 30 35 28 adressering av enskilda nålelektroder med spänningspulser från den elektroniska informationskällan. Detta exempel ger en registrerad bild med ungefär 165 punkter/cm i trummans rörelseriktning och nâlmellanrumet ger ungefär 1,4 punkter/cm parallellt med mottagartrummans axel. Detta ger en högkvalitativ skrivning av exempelvis alfanumeriska tecken med en upplösning på ungefär 8 linjepar/m. Den så formade bilden överföras med lämpliga medel från regi- streringsytan 6 till vanligt postpapper, vilket ger ett I_..11-__ _A_1...-._-.. _-- J-.. _1_ - ..._ '..- _ -..__ hárunupíeuunwrnexxï av ucu eiektru* :kö .Ulf imätíﬁïiëïi . Ü 11 På detta sätt kan högkvalitativa bilder astadkomas.The information pattern represented by the toner material 22 of the recorded image which remains bonded to the recording surface after the passage of the second removing element was formed by selective aoo212a-o .nl C! 15 20 25 30 35 28 addressing of individual needle electrodes with voltage pulses from the electronic information source. This example gives a recorded image with approximately 165 points / cm in the direction of movement of the drum and the needle gap gives approximately 1.4 points / cm parallel to the axis of the receiving drum. This provides a high-quality writing of, for example, alphanumeric characters with a resolution of approximately 8 line pairs / m. The image thus formed is transferred by suitable means from the recording surface 6 to ordinary post paper, which gives an I _ .. 11 -__ _A_1 ...-._- .. _-- J- .. _1_ - ..._ ' ..- _ -..__ hárunupíeuunwrnexxï av ucu eigenktru *: kö .Ulf imätí ﬁ ïiëïi. Ü 11 In this way, high-quality images can be created.

EXEMPEL 2 Apparaten i exempel 1 användes med undantag för att organet 23 för avlägsnande av bakgrundstonarematerialet var eliminerad. Registreringsgapet minskades. till ungefär 75 gm och de magnetfältsalstrande elementen förflyttades till ett läge ungefär 0,6 cm från registreringsytan 6.EXAMPLE 2 The apparatus of Example 1 was used except that the background toner removal means 23 was eliminated. The registration gap was reduced. to about 75 gm and the magnetic field generating elements were moved to a position about 0.6 cm from the recording surface 6.

I detta exempel tjänar de magnetiska elementen 9 till att åstadkomma det magnetkraftsalstrande fältet vid nålelektrod- spetsarna 2 och verkar för att avlägsna överskottet av upplagrat tonarematerial från registreringsgapet liksom eventuellt bakgrundstonarematerial eller icke-bildenligt tonarematerial från ytan 6. Det mindre avståndet mellan nålelektrodspetsarna 2 liksom magnetelementen 9 och regi- streringsytan 6 erfordras för avlägsnande av det icke~ bildenliga tonarematerialet eller bakgrundstonarematerialet från registreringsytan.In this example, the magnetic elements 9 serve to provide the magnetic force generating field at the needle electrode tips 2 and act to remove the excess stored toner material from the recording gap as well as any background toner material or non-pictorial toner material from the surface 6. The smaller distance between the needle electrode tips 2 9 and the recording surface 6 are required to remove the non-pictorial toner material or background toner material from the recording surface.

EXEMPEL 3 Apparaten i exempel l användes med undantag för att mottagaren 5, som består av en titanepoxisilanbeläggning, ersättes med ett polyesterark av den typ som tillverkas av E.I. duPont under handelsnamnet Mylar, vilket ark har en ungefärlig tjocklek på 25 um samt har en yta metallerad med aluminium. Polyesterarket fästes vid registrerings~ trumman med lämpliga mekaniska organ, varvid den aluminera~ de sidan gör elektriskx kontakt med den ledande registre~ \ 10 15 20 25 30 35 800é128-0 29 ringstrumman 4. En likspänníng på 60 V i stället för 15 V påtryckes det ledande skalet 17 för påföring av tonare- materialet på mottagarytan 6 och elektriska registrerings- spänningspulser på 50 V i stället för 30 V pâtryckes nålelektroderna l.EXAMPLE 3 The apparatus of Example 1 was used except that the receiver 5, which consists of a titanium epoxysilane coating, is replaced with a polyester sheet of the type manufactured by E.I. duPont under the trade name Mylar, which sheet has an approximate thickness of 25 μm and has a surface metallized with aluminum. The polyester sheet is attached to the recording drum by suitable mechanical means, the aluminized side making electrical contact with the conductive recording drum 4. A DC voltage of 60 V instead of 15 V is applied. the conductive shell 17 for applying the toner material to the receiving surface 6 and electrical detection voltage pulses of 50 V instead of 30 V are applied to the needle electrodes 1.

EXEMPEL 4 Apparaten i exempel l användes med undantag för att mottagaren 5, som består av en titanepoxisilanbeläggning, ersättes med ett dielektriskt överdraget papper, ungefär 75 um tjockt, av den typ som säljes av 3M Company, St Paul, Minnesota under detaljnummer 78-6544-0000-7.EXAMPLE 4 The apparatus of Example 1 was used except that the receiver 5, which consists of a titanium epoxysilane coating, is replaced with a dielectrically coated paper, approximately 75 microns thick, of the type sold by 3M Company, St. Paul, Minnesota under part numbers 78-6544. -0000-7.

Pappperet fastgöres vid registreringstruman med lämpliga .ekaníska medel, varvid den diele'trískt belagda sidan av papperet tjänstgör som mottagaren och är anbringad på utsidan. Den ej belagda sidan av papperet hâlles av de mekaniska fastgöri gsorganen 1 elektronisk kontakt med n registreringstrumman 4«' EXEMPEL 5 Apparaten i exempel l användes med undantag för att permanentmagnetelementen 9 är ersatta av en elektromagnet, som är lindad runt nâluppsättningen och bildar en solenoid, vars axel är parallell med axlarna för de nålar som bildar elektroden 1. Solenoiden består av 900 varv av en magnet- tråd nr lê, En likström på ungefär 7 A matas genom sole- noiden för alstring av ett fält på ungefär 1000 Gauss vid nålspetsarna 2. Solenoidspolens yta invid mottagaren 5 är belägen ungefär l om frän registreringsytan 6. över- skott av tonarematerial från registreringsområdet drages till den inre kanten av solenoídspolen.The paper paper is attached to the recording drum by suitable mechanical means, the dielectrically coated side of the paper serving as the receiver and being applied to the outside. The uncoated side of the paper is held by the mechanical fasteners 1 in electronic contact with the recording drum 4. EXAMPLE 5 The apparatus of Example 1 is used except that the permanent magnet elements 9 are replaced by an electromagnet which is wound around the needle set and forms a solenoid. whose axis is parallel to the axes of the needles forming the electrode 1. The solenoid consists of 900 turns of a magnetic wire No. 1e. A direct current of about 7 A is fed through the solenoid to generate a field of about 1000 Gauss at the needle tips 2. The surface of the solenoid coil next to the receiver 5 is located approximately 1 if from the recording surface 6. excess toner material from the recording area is drawn to the inner edge of the solenoid coil.

EXEMPEL 6 Den i exempel l utnyttjade apparaten användes med undantag för att trådnålelektroduppsättningen är ersatt av en sådan nâluppsättníng som är visad 1 fig 8. Den íotoetsade uppsättningen av kopparnålar 41 med ungefärliga dimensioner på 10 um 1 tjocklek och 20 um bredd, vilka 3002128-o 30 nålar har ett centrumavstånd på 65 um, varvid järnöver- draget 43, som är pläterat på varje kopparnål, är ungefär 10 um tjockt. Nåluppsättningen är gjuten i en epoxi, liksom i exempel 1, för åstadkommande av ett registrerings- 5 huvud. ' W EXEMPEL 7 Apparaten i exempel 1 användes med undantag för att tonarematerialstillíörselorganet 16 i fig 2 är ersatt ÅA I 'v J. 1A ...p-Å _' f al. :av Å -nå n.. å-fnvnn-uøls-løs11 ma!! fxaønraocAL arv-nun q-:Å u ÄH-Éu :L Å- Åg 'i VnI-:QQÉ l-ÉÄÅÉLÉELJ-L LÉÉÅ\JLEÉJIÉB' VÉL Å.\Ã _ ö v en enda permanentmagnet 9 är använd vid elektroden 1.EXAMPLE 6 The apparatus used in Example 1 was used except that the wire needle electrode set is replaced by such a needle set as shown in Fig. 8. The untested set of copper needles 41 having approximate dimensions of 10 μm 1 thickness and 20 μm width, which 3002128-o 30 needles have a center distance of 65 μm, with the iron coating 43 plated on each copper needle being approximately 10 μm thick. The needle set is cast in an epoxy, as in Example 1, to provide a recording head. EXAMPLE 7 The apparatus of Example 1 was used except that the toner material supply means 16 in Fig. 2 is replaced ÅA I 'v J. 1A ... p-Å _' f al. : av Å -nå n .. å-fnvnn-uøls-laus11 ma !! fxaønraocAL arv-nun q-: Å u ÄH-Éu: L Å- Åg 'i VnI-: QQÉ l-ÉÄÅÉLÉELJ-L LÉÉÅ \ JLEÉJIÉB' VÉL Å. \ Ã _ ö v a single permanent magnet 9 is used at the electrode 1.

EXEMPEL 8 Apparaten i exempel l användes med undantag för 15 modifieringen av apparaten i fig 2 enligt fig 5. Liksom i fig 5 är tonarematerialstillförselorganets 10 skal 17 kopplat till nollpotential och likströmskoronakällan 36 användes för att ladda titanepoxisilanmottagaren till en potential på ungefär 50 V. Koronakällan består av en M 20 guldpläterad volframtrâd med en ungefärlig diameter på É 35 um samt en jordad skärm av konventionell konstruktion. “ Tråden hålles på en likspänning på ungefär 5 kV och en total laddningsström på ungefär 30 uA upprätthâlles.EXAMPLE 8 The apparatus of Example 1 was used except for the modification of the apparatus of Fig. 2 of Fig. 5. As in Fig. 5, the shell 17 of the toner material supply means 10 is connected to zero potential and the direct current corona source 36 is used to charge the titanium epoxysilane receiver to a potential of about 50 V. consists of an M 20 gold-plated tungsten wire with an approximate diameter of É 35 μm and a grounded screen of conventional construction. “The wire is kept at a DC voltage of about 5 kV and a total charging current of about 30 uA is maintained.

Denna koronakälla är belägen ungefär l cm från registre- 25 ringsytan och 5 cm från tillförselvalsen.This corona source is located approximately 1 cm from the recording surface and 5 cm from the feed roller.

E EXEMPEL 9 Apparaten i exempel l användes med undantag för att det andra tonarematerialsavlägsnande organet i fig 2 är 30 ersatt av det andra tonarematerialsavlägsnande organet 23, visat i fig 6. Ledningen 37 leder luft från en ej visad källa mot registreringsytan 6 i en takt på ungefär 0,5 1/s.EXAMPLE 9 The apparatus of Example 1 was used except that the second toner removal means in Fig. 2 is replaced by the second toner removal means 23, shown in Fig. 6. The conduit 37 directs air from a source (not shown) towards the recording surface 6 at a rate of about 0.5 1 / s.

Magnetkällan 35 är en permanentmagnet, som är belägen ungefär l cm från registreringsytan 6 och i luftflödets 35 riktning. Ett vakuumsugsystem användes för att hålla detta magnetelement rent och det.uppsam1ade tonarematerialetf återföres till påföringsvalsen för förnyad användning. 'nå 43 15 20 25 mao 35 soozïza-o 31 EXEMPEL 10 Apparaten i exempel 1 användes med undantag för att spänningskällan 21 i stället för att lämna en likspän- ning på detledande skalet 17 hos valsen lämnar en växel- spänning på ungefär 20 V och med en ungefärlig frekvens n» 200 Hz. Tonarematerial avsattes på mottagaren 5 från skalet g v ningsläckning från de påf“rda tonarematexialet under tiden för rörelsen mellan pâföringsvalsen och registrerings- området sker i sidled på registreringselementets yta mellan omväxlande laddade tonarematerialsband utöver den ovan~ nämnda läckningen genom mottagaren 5 till den ledande registreringstrumman däi fig 2. Ehuru tonarematerialet ej framföras till elektrodspetsarna 2 på kontinuerligt sätt, åstadkommes tonarematerialet på ett regelbundet sätt som tillåter målspetsarna att ha en tillräcklig mängd tonarematerial för att utjämna tillförseln över den in- kommande bandfrekvensen på ungefär 5 band/cm.The magnetic source 35 is a permanent magnet, which is located approximately 1 cm from the recording surface 6 and in the direction of the air flow 35. A vacuum suction system is used to keep this magnetic element clean and the collected toner material is returned to the applicator roll for reuse. EXAMPLE 10 The apparatus of Example 1 was used except that instead of leaving a DC voltage on the conductive shell 17 of the roller, the voltage source 21 leaves an alternating voltage of about 20 V and with an approximate frequency n »200 Hz. Toner material was deposited on the receiver 5 from the shell due to leakage leakage from the applied toner material during the movement between the application roller and the recording area takes place laterally on the surface of the recording element between alternately charged toner material bands in addition to the above leakage through the receiver 5 to the leading recording space. 2. Although the toner material is not fed to the electrode tips 2 in a continuous manner, the toner material is produced in a regular manner which allows the target tips to have a sufficient amount of toner material to equalize the supply over the incoming band frequency of about 5 bands / cm.

EXÉMPEL 11 Apparaten i exempel l användes med undantag för att registreringshuvudet med trådnålsuppsättningen är ersatt av en icke-permeabel nåluppsättning av den typ som beskrevs i samband med fig 7. Den icke-permeabla nålupp- sättningen är tillverkad under användande av böjliqt mate- rial för tryckta kretsar, vilket material består av en ungefär 8.um tjock kopparfolie, som är laminerad vid ett ungefär 75 um tjockt ark av polyamidfilm, sålt av E.I. duPont under handelsnamnet Kapton. Den etsade koppar- nålsuppsättningen består av parallella elektroder av koppar med en bredd på ungefär 150 um och skilda åt ungefär 150 um. Ett 150 um tjockt ark 32 av sådan poly- amídfilm är laminerad över kopparelektroden 31 och ett 80 um tjockt ark av magnetiskt permeabelt järn 34 är pla- cerat över detta skikt, så att den í_fig 7 visade laminat~ konstruktionen erhålles. Det permeabla järnarket med paret soo2123-o i |..a (3 15 20 25 30 35 L materialsbilden. Den resulterande plattan användes sedan 32 av permanentmagneter 9 bildar de magnetiska organen för att dra bort inkommande tonarepartiklar från registrerings- ytan och åstadkoma ett förråd av tonarematerial i elek- tronisk kontakt med den elektroniskt adresserade koppar- nålsuppsättningen. sxmwæaz. 12 Apparaten i exempel l användes med undantag för att Ü __... -_ _.. _ __ ...___ -L -ß _ I' trådnalsregistrerilgshuv det ooh magnetkallan 9 1 rig 2 är ersatta av ett trâ_n t-eringsntvud av samma och är këauss, konstruktion, i vilket naltrådarna är permeabla permanentmagnetiserade i ett fält på ungefär 20 samt magneterna 9 ej användes. Den kvarstående magnetise- ringen av trådnâlarna är större än 10 KGHUSS för åstaå' kommande av det erfordrade magnetfältet vid nålspetsarna. överskott av tonarematerial, som ej användes vid skriv- ningen, drages bort medelst en vakuumslang, såsom den som användes tillsammans med magneterna 9 i fig 2, vilken slang är belägen utmed nålhuvudet.EXAMPLE 11 The apparatus of Example 1 was used except that the recording head with the wire needle set is replaced by a non-permeable needle set of the type described in connection with Fig. 7. The non-permeable needle set is made using flexible material for printed circuits, which material consists of an approximately 8 .mu.m thick copper foil, which is laminated to an approximately 75 .mu.m thick sheet of polyamide film, sold by EI duPont under the trade name Kapton. The etched copper needle set consists of parallel electrodes of copper with a width of approximately 150 μm and separated by approximately 150 μm. A 150 μm thick sheet 32 of such polyamide film is laminated over the copper electrode 31 and an 80 μm thick sheet of magnetically permeable iron 34 is placed over this layer so that the laminate structure shown in Fig. 7 is obtained. The permeable iron sheet with the pair soo2123-o i | ..a (3 15 20 25 30 35 L material image. The resulting plate is then used 32 of permanent magnets 9 form the magnetic means to remove incoming toner particles from the recording surface and provide a supply of toner material in electronic contact with the electronically addressed copper needle set. sxmwæaz. 12 The apparatus of Example 1 was used except that Ü __... -_ _ .. _ __ ...___ -L -ß _ I ' The wire needle register head and the magnetic source 9 1 rig 2 are replaced by a wire ring of the same and are këauss, a construction in which the wire needles are permeably permanently magnetized in a field of about 20 and the magnets 9 are not used.The remaining magnetization of the wire needles is greater than 10 KGHUSS to achieve the required magnetic field at the needle tips. Excess toner material not used in writing is removed by means of a vacuum hose, such as the one used together. s with the magnets 9 in Fig. 2, which hose is located along the needle head.

EXEMPEL l 3 Apparaten i exempel 1 användes med undantag för att mottagaren 5, som består av en titansilanepoxibeläggning, är ersatt av en aluiniumplatta med en tjocklek på ungefär 200 pm, vilken platta är anodiserad med syra på en yta för åstadkcmmande av en lämplig mottagare 5. Plattan är anodiserad i en 10%-ig lösning av ammoniumtartrat vid rumstemperatur vid en spänning på ungefär 150 V under en tid av ungefär 40 s, vilket ger en oxid med en tjocklek på ungefär 0,1 um. Plattan fästes på registreringstrumman med lämpliga mekaniska medel och en tonarematerialsbild registreras på oxidytan genom det i exempel 1 beskrivna förloppet. Vid avbildningens slutförande avlägsnas den anodiserade aluminiumplattan från trumman och uppvärmes till en tillräcklig temperatur för smältning av tonare- som en master i en konventionell offsettryckpress.EXAMPLE 13 The apparatus of Example 1 was used except that the receiver 5, which consists of a titanium silane epoxy coating, is replaced by an aluminum plate having a thickness of about 200 microns, which plate is anodized with acid on a surface to provide a suitable receiver 5. The plate is anodized in a 10% solution of ammonium tartrate at room temperature at a voltage of about 150 V for a time of about 40 seconds, giving an oxide with a thickness of about 0.1 μm. The plate is attached to the recording drum by suitable mechanical means and a toner material image is recorded on the oxide surface by the procedure described in Example 1. Upon completion of the imaging, the anodized aluminum plate is removed from the drum and heated to a sufficient temperature to melt toner as a master in a conventional offset printing press.

Claims

An electrophotographic apparatus for use with dry, electronically conductive toner particles (10), the apparatus comprising first and second electrodes (1, 4) in separate, opposite ratios, a receiver recording element (5) separate from the first electrode for providing a recirculation area 1 obt 'between the forward element, the receiver recording element being arranged to make electronic contact with the second electrode and the first electrode is stationary and the receiver recording element is arranged to move relative to the first electrode, means (10, 17-19) for supplying the toner particles to the recording area at a regular or relatively uniform rate and means (ll ~ l4), arranged applying electrical detection voltage signals to the first electrode relative to the second electrode, characterized by a force generating means (9, 15) for providing a relatively constant force at the first electrode (1), which force acts on the toner particles when they are applied to the recording area to cause the toner particles to bridge the space between the first electrode and the receiver recording element to establish an electronically conductive path via the toner particles between the first electrode (1) and the receiver recording element (5), so that the electrical voltage signals, which are applied simultaneously with the work of the force generating means and the movement of the receiver recording element relative to the first electrode, bring a part of the thus supplied toner particles to be attached to the receiver recording element as images of toner particles, and the force generating means is also arranged to provide a relatively constant force for removing a part of the toner particles from the recording area tch no electronic contact with 8002128-0 10 30 34 the toner particles at registers the constant range of toner particles in the recording area, the toner particles removed from the recording area being toner particles which accumulate in excess of the constant amount due to changes in the amount of toner particles added to the recording area and the amount of toner particles remaining. on the receiver recording element such as toner particle images.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the force generating means (9, 15) for producing the latter relatively constant force comprises a pipeline (16) with an opening adjacent the recording area, which line is arranged to be connected to a vacuum source.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and that the relatively constant forces are magnetic forces. U

Apparatus according to claim 1, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and that the first-mentioned relatively constant force is a magnetic force.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the first electrode (1) comprises magnetically permeable material.

6.; Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the first electrode (1) comprises magnetically permeable material which is permanently magnetized to produce the first-mentioned relatively constant force.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and in that the force generating means (9, 153 for producing the relatively constant forces comprises at least one magnetic source (9) located adjacent to the first electrode (1) - and is separate from the recording area 10 15 20 25 3O 8002128-0 35 _

Apparatus according to claim 7, n a d in that the magnetic source (9) has two magnetic poles. one of which is located next to the first electrode k n n e t e c k ~ (1) and the other is separated by a greater distance from the first electrode than said magnetic pole.

Apparatus according to claim 7, characterized in that a pipeline (16, Fig. 2) with an opening is arranged to be connected to a vacuum source, the opening being located between the magnetic source (9) and the recording area.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and that the force generating means for producing relatively constant forces comprise a first magnetic source (9) located adjacent to the first the electrode, and a second magnetic source (15) which is spaced a greater distance from the first electrode than the first magnetic source.

11. ll. Apparatus according to claim 1, characterized by means (23) for removing non-intermittent toner particles, which means are located at a point which is separate from the recording area and are located next to the receiver recording element (5) for removing non-pictorial toner particles from the receiver surface (6).

Apparatus according to claim 11, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and that the means (23) for removing non-pictorial toner particles provide a magnetic force for removing these toner particles from the receiver recording element (5). ).

Apparatus according to claim 11, characterized in that the toner particles (10) are magnetically attractive and that the means (23, Fig. 6) for removing non-imaging toner particles provide an air flow which is directed to remove non-pictorial toner particles on the receiver recording element (5), and a magnetic salt beach FL. soo212a-o 10 15 20 25 30 36 means (35) are arranged to remove the toner particles removed from the receiver recording element (5) by the air flow. ,

14. l4. Electrophotographic method for producing a toner particle image (22) on the surface (6) of a receiver recording element (5) using dry, magnetically attractive, electronically conductive toner particles (10), which method comprises the steps of separately opposed relationship with a receiver recording means first and second electrodes (1, elements inserted between the electrodes and separate from the first electrode (1), electronic contact being provided between the recording element and the second electrode (4), while relative movement is provided between the first electrode and the recording element f when the toner particles are applied in a regular or relatively uniform manner to the area between the first electrode and the recording element, so that the toner particles form an electronically conductive path between the first electrode and the second electrode, and to apply electrical detection voltage signal r ( ll e on the first electrode a relative second element to cause a portion of the thus supplied toner particles to be retained at the recording element in accordance with the signals for producing an image (22) of toner articles, characterized by the action of producing a relatively constant force acting on the toner particles in the area between the first electrode and the recording element for removing a portion of the toner particles from the area to maintain a constant amount of toner particles in the area, the toner particles removed from the area being toner particles accumulating in excess of the constant amount of due to changes in the amount of toner particles added to the area and the amount of toner particles remaining on the receiver recording element sauce toner particle images. aoo212s-o§ 37

15. A method according to claim 14, characterized by the measure of providing a force for removing non-car-friendly toner particles at a point separate from the area, for removing these toner particles from the recording element.