DE1206728B

DE1206728B - Apparatus for developing latent electrostatic images

Info

Publication number: DE1206728B
Application number: DEK50036A
Authority: DE
Inventors: Kurt Joens; Gerhard Marx
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1963-06-22
Filing date: 1963-06-22
Publication date: 1965-12-09
Also published as: SE304178B; GB1011212A

Description

Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen latenter elektrostatischer Bilder durch Inberührungbringen eines elektrophotographischen Materials, das ein solches Bild trägt, mit einem sogenannten Flüssigentwickler.Apparatus for developing latent electrostatic images The invention relates to an apparatus for making latent electrostatic images visible by bringing an electrophotographic material bearing such an image into contact with a so-called liquid developer.

Bekanntermaßen stellen die Flüssigentwickler, wie sie in der Elektrophotographie benutzt werden, eine Dispersion von festen Tonerteilchen in einem flüssigen Medium, das dielektrische Eigenschaft besitzt, dar. Durch Inberührungbringen eines solchen Entwicklers mit einer bildmäßig elektrostatisch geladenen Oberfläche werden diese Tonerteilchen entsprechend dem Ladungsbild von dieser Oberfläche angezogen, während die dielektrische Flüssigkeit abfließt. Es ergibt sich ein sichtbares Bild.It is well known that the liquid developers used in electrophotography be used, a dispersion of solid toner particles in a liquid medium, which has dielectric property. By contacting such Developers with an image-wise electrostatically charged surface are these Toner particles are attracted to this surface according to the charge image, while the dielectric liquid flows off. The result is a visible picture.

Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es gebräuchlich, entweder das elektrophotographische Material durch Eintauchen oder Durchziehen durch einen Behälter, der die Entwicklerflüssigkeit enthält, oder durch Inberührungbringen mit einer dünnen Entwicklerflüssigkeitsschicht, die sich auf der Oberfläche einer Walze befindet, mit dem Entwickler in Kontakt zu bringen.In known methods and devices it is common to either the electrophotographic material by dipping or drawing through a Container containing the developer liquid or by being brought into contact with it a thin layer of developer fluid on the surface of a roller located to bring in contact with the developer.

Bei diesem bekannten Verfahren macht sich nachteilig bemerkbar, daß meist nicht genügend Tonerteilchen in der zur Verfügung stehenden Zeit in geeigneter Weise an das elektrophotographische Material herangebracht werden können. Eine wünschenswerte dichte und homogene Einfärbung der Bildstellen kann daher nur schwer erreicht werden. Ferner besteht die Tendenz, daß sich Tonerteilchen auch an den bildfrei bleiben sollenden Stellen in störenden Mengen niederschlagen. Es müssen daher meist besondere Vorkehrungen, wie das Anlegen von elektrischer Vorspannung, getroffen werden, um diesen Nachteil zu mildern.In this known method it is disadvantageous that mostly not enough toner particles in the time available in a suitable manner Way can be brought to the electrophotographic material. A desirable one dense and homogeneous coloring of the image areas can therefore only be achieved with difficulty. Furthermore, there is a tendency that toner particles also remain non-image on them should be deposited in disruptive amounts. It must therefore usually be special Precautions, such as the application of electrical bias voltage, are taken to to mitigate this disadvantage.

Bei den Vorrichtungen ist es darüber hinaus von Nachteil, daß die sich bewegende Walze, die an ihrer Oberfläche den Entwicklerflüssigkeitsfilm führt,' durch ihre Drehung ein sogenanntes Abklatschbild, d. h. vom vorhergehenden Entwicklungsvorgang noch bildmäßig orientierte Tonerteilchen auf dem neu zugeführten elektrophotographischen Material erzeugt.In the devices it is furthermore disadvantageous that the moving roller, which guides the developer liquid film on its surface, produces a so-called contact pattern as a result of its rotation . H. from the previous development process still image-wise oriented toner particles generated on the newly supplied electrophotographic material.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit Hilfe einer Entwicklerflüssigkeit, bei der der Bildträger mit umlaufenden Befeuchtungswalzen in Berührung kommt, gekennzeichnet durch mindestens ein Walzenpaar zum Erfassen und Transportieren des elektrophotographischen Bildträgers und mindestens eine Düse zum Versprühen des Flüssigentwicklers, die so angeordnet ist, daß deren Sprühstrahlen sowohl die das latente Bild tragende Seite des elektrophotographischen Materials als auch die daran anliegende Walze treffen.The invention relates to a device for developing latent electrostatic images with the aid of a developer liquid in which the image carrier comes into contact with rotating dampening rollers, characterized by at least a pair of rollers for engaging and transporting the electrophotographic image carrier and at least one nozzle for spraying the liquid developer arranged so is that their spray jets both the latent image bearing side of the electrophotographic Material as well as the roller adjacent to it.

Durch die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die oben geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden. An jeden Punkt der zu entwickelnden Oberfläche des elektrophotographischen Materials wird eine genügende Menge von Tonerteilchen herangetragen, so daß eine homogene und gleichmäßige Bedeckung bzw. Einfärbung der Bildstellen erzielt wird. Zugleich bleiben die bildfreien Stellen von Tonerteilchen praktisch frei, da durch die Sprühstrahlen eine Reinigung dieser Stellen von nicht zugehörigen Teilchen erfolgt. Diese Sprühstrahlen reinigen gleichzeitig die Walzenoberfläche von durch den vorhergehenden Entwicklungsvorgang noch bildmäßig orientierten Tonerteilchen. Dadurch wird eine unwünschenswerte Beeinflussung des neuen Entwicklungsvorganges vermieden. Es entsteht kein sogenanntes Abklatschbild.The operation of the device according to the invention are the The disadvantages of the known methods and devices outlined above are avoided. At any point on the surface of the electrophotographic material to be developed a sufficient amount of toner particles is carried so that a homogeneous and uniform coverage or coloring of the image areas is achieved. Simultaneously the non-image areas remain practically free of toner particles, because of the spray jets cleaning of these sites from non-associated particles takes place. These sprays at the same time clean the roller surface from the previous development process still image-wise oriented toner particles. This becomes an undesirable influence of the new development process avoided. There is no so-called set-off image.

Die Vorrichtung und ihre Wirkungsweise sei an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.The device and its mode of operation are based on schematic Drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine einfache, prinzipiell dargestellte Vorrichtung; F i g. 2 bis 4 stellen bevorzugte Ausführungsformen im Seitenschnitt dar.Fig. 1 shows a simple device shown in principle; F i g. 2 to 4 show preferred embodiments in side section.

Fig. 1 veranschaulicht prinzipiell die wichtigsten Merkmale der Erfindung. Ein Anlege- und Führungstisch B ist durch ein Walzenpaar Cl, C2 unterbrochen und dient dazu, das elektrophotographische Material A, das auf seiner Oberseite ein latentes Ladungsbild a trägt, in Richtung des Walzenspaltes zu führen. Das genannte elektrophotographische Material wird durch die sich in der gezeigten Richtung bewegenden Walzen erfaßt und transportiert. Dabei wird es vorher und gleichzeitig durch die SprühdüseD mit dem Flüssigentwickler besprüht. Die Sprühstrahlendl treffen das elektrophotographische Material vor dessen Inberührungkommen mit dem Walzenspalt. Gleichzeitig treffen die. anderen Sprühstrahlen2d die Oberfläche der WalzeC1 und reinigen diese von den durch den vorhergehenden Entwicklungsvorgang noch bildmäßig orientierten, auf der Walzenoberfläche verbliebenen Tonerteilchen. überschüssig aufgebrachte Entwicklerlösung wird abgeführt.Fig. 1 illustrates in principle the most important features of the invention. A feed and guide table B is interrupted by a pair of rollers C1, C2 and serves to guide the electrophotographic material A, which has a latent charge image a on its upper side, in the direction of the roller gap. Said electrophotographic material is picked up and transported by the rollers moving in the direction shown. It is sprayed with the liquid developer beforehand and at the same time through the spray nozzle D. The spray jets strike the electrophotographic material before it comes into contact with the nip. At the same time they meet. other spray jets 2D and clean the surface of the roller C1 from the toner particles which have remained on the roller surface and which have remained on the roller surface, which are still image-wise oriented as a result of the preceding development process. Excess developer solution applied is removed.

F i g. 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Auf dem Anlage- und Führungstisch2 wird das elektrophotographische Papier mit dem latenten elektrostatischen Bild nach unten in die Apparatur eingeführt und durch das Zugwalzenpaar3 und4 weitertransportiert. Es gelangt so auf die Oberfläche eines Umlenkprofils5, das das elektrophotographische Materiall in die vorgezeichnete Richtung weiterführt. Die Richtung des Profils führt zwangläufig das elektrophotographische Material auf den Walzenspalt hin, der durch die beiden Walzen 6 und 7 gebildet wird. Die Walze 6 wird hierbei vorzugsweise'motorisch angetrieben. Die Walze 7 wird durch den Antrieb mitgeführt und ist vorzugsweise federnd oder in bestimmtem Abstand in Richtung der Walzenachse 6 gelagert. Das Material 1 wird durch diesen Walzenspalt erfaßt und in Richtung des Leitsteges 8 mitgenommen. Während des Transportes des Materials wird die Oberfläche in dem Raum, der sich zwischen dem Walzenspalt 3, 4 und etwa dem Spalt 6, 7 befindet, mit dem elektrophotographischen Flüssigentwickler besprüht. Die Sprühstrahlen werden durch eine Düse 15 geleitet. Diese Düse steht durch die Pumpe 16 und der Förderverbindung 11 mit dem Vorratsgefäß 20 und Flüssigentwickler 14 in Verbindung.F i g. 2 shows a particularly preferred embodiment of the invention. On the feed and guide table 2, the electrophotographic paper with the latent electrostatic image is fed down into the apparatus and transported onward by the pair of drawing rollers 3 and 4. It thus arrives at the surface of a deflection profile5, which continues the electrophotographic material in the direction indicated. The direction of the profile inevitably leads the electrophotographic material towards the nip formed by the two rollers 6 and 7 . The roller 6 is preferably driven by a motor. The roller 7 is carried along by the drive and is preferably mounted resiliently or at a certain distance in the direction of the roller axis 6. The material 1 is grasped by this roller gap and taken along in the direction of the guide web 8. During the transport of the material, the surface in the space which is located between the nip 3, 4 and approximately the nip 6, 7 is sprayed with the electrophotographic liquid developer. The spray jets are passed through a nozzle 15 . This nozzle is connected to the storage vessel 20 and liquid developer 14 through the pump 16 and the delivery connection 11.

Die genannte Düse 15, die über die gesamte Breite ausgedehnt ist, erzeugt weiterhin Sprühstrahlen in Richtung der Oberfläche der Walze 6. Durch die erwähnten Sprühstrahlen wird sowohl die bildtragende Seite des Materials 1 als auch die Walzenoberfläche unter Druck mit einer großen Menge des Flüssigentwicklers versehen. Hierdurch ergeben sich unter anderem die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung, nämlich einerseits ein im Zeitdurchschnitt gesehen großes Angebot an Tonerteilchen an die elektrophotographische Schicht und andererseits eine Reinigung sowohl der Walzenoberfläche von dem erwähnten Restbild als auch eine Reinigung der bildfrei bleiben sollenden Stellen des Materials 1. überflüssiger Entwickler, der sich in dem Kanal zwischen Oberfläche der Walze 6 und dem Umlenkprofil 5 staut, kann in die Wanne 19 abfließen.Said nozzle 15, which is extended over the entire width, continues to generate spray jets in the direction of the surface of the roller 6. By means of the mentioned spray jets, both the image-bearing side of the material 1 and the roller surface are provided with a large amount of the liquid developer under pressure. This results, among other things, in the advantageous effects of the invention, namely on the one hand a large supply of toner particles to the electrophotographic layer on average over time and on the other hand cleaning both the roller surface of the mentioned residual image and cleaning the areas of the material 1 that should remain image-free Developer that accumulates in the channel between the surface of the roller 6 and the deflection profile 5 can flow off into the trough 19.

Die Wanne 19 besitzt eine Verbindung mit der Vorratswanne 20 ' aus der die Pumpe 16 wiederum den Entwickler entnehmen kann. Bevor das elektrophotographische Papier den Walzenspalt 6,7 erreicht, kann der eingesprühte Entwickler durch den Spalt 18 am Ende des Profils 5 ungehindert in die Vorratswanne 19 abfließen.The tub 19 has a connection with the supply tub 20 ' from which the pump 16 can in turn remove the developer. Before the electrophotographic paper reaches the roller gap 6, 7 , the sprayed-in developer can flow unhindered through the gap 18 at the end of the profile 5 into the supply pan 19.

Das elektrophotographische Papier gelangt am Ende des Entwicklungsvorganges über den bereits erwähnten Anlegetisch 8 zu einem weiteren Walzenspalt, der durch die Walzen 9 und 10 gebildet wird, von dort wird es erfaßt und dem Ausgang der Ap- paratur zugeführt. Dieses eben genannte Walzenpaar _dient als sogenanntes Abquatschwalzenpaar, das die Aufgabe hat, überschüssige Flüssigkeit von der Oberfläche des Materials 1 zu nehmen. Zu diesem Zweck ist diejenige Walze 9, die die Rückseite des Papiers berührt, vorzugsweise mit einer Oberfläche aus speziellem Material versehen, das diesen Zweck am vorteilhaftesten erfüllt. Die Walze 9 wird durch die in den Behälter 19 zurücklaufende Flüssigkeit gereinigt. Die Oberfläche der Walze 10 soll möglichst glatt sein, wobei eine zusätzliche Vorrichtung angebracht sein kann, 12, 13, die aus einem Abstreifer, beispielsweise aus einem Teflon-Rechen und einem Schaumstoffstreifen, besteht. Es ist jedoch auch möglich, die Walze 10 durch einen Flüssigkeitsstrahl mit ähnlicher Anordnung wie unter 11, 15, 16, gezeigt, zu reinigen.At the end of the development process, the electrophotographic paper reaches a further nip formed by the rollers 9 and 10 via the feed table 8 already mentioned, from where it is picked up and fed to the outlet of the apparatus. This pair of rollers just mentioned serves as a so-called squat roller pair, which has the task of removing excess liquid from the surface of the material 1 . For this purpose that roller 9 which touches the back of the paper is preferably provided with a surface made of a special material which fulfills this purpose most advantageously. The roller 9 is cleaned by the liquid flowing back into the container 19. The surface of the roller 10 should be as smooth as possible, it being possible for an additional device 12, 13 to be attached, which consists of a scraper, for example a Teflon rake and a foam strip. However, it is also possible to clean the roller 10 by means of a liquid jet with an arrangement similar to that shown under 11, 15, 16.

Das genannte Umlenkprofil besteht aus Metall oder Kunststoff mit einer gut bearbeiteten glatten Oberfläche. Die Form des Piofils, die durch das elektrophotographische Material berührt wird, spielt hierbei keine kritische Rolle, sie sollte dem einzigen Zweck dienen, das Papier ohne Knickung und, wenn möglich, ohne erhebliche Krümmung von der Einlaufrichtung in die Richtung des Walzenspaltes 6, 7 zu bringen.Said deflection profile consists of metal or plastic with a well-machined smooth surface. The shape of the profile that is touched by the electrophotographic material does not play a critical role here; it should serve the sole purpose of moving the paper from the inlet direction into the direction of the nip 6, 7 without kinking and, if possible, without significant curvature bring.

Die Antragswalze 6 kann ebenfalls aus Metall bestehen. Die Oberfläche soll hierbei glatt sein, je- doch lassen sich auch mit Oberflächen, die gerastert oder gerillt sind, gute Ergebnisse erzielen. Das Material der Oberfläche selbst kann auch aus Kunststoffen, wie duroplastischen oder thermoplastischen Harzen, bestehen. Die Metallwalze 7 wird durch Federandruck an die Walze 6 gepreßt oder in einem bestimmten festen Abstand fixiert. Die Düse 15 kann zwei oder mehrere Düsenöffnungen besitzen. Beispielsweise ist es möglich, den auf das elektropliotographische Papier austretenden Düsenstrahl entweder in einem größeren Winkel zu richten oder durch zahlreiche Durchbrüche in der Düse dafür zu sorgen, daß das fortlaufende Papier über eine längere Strecke aus mehreren Richtungen besprüht wird. Das gleiche gilt für die Besprühung der Oberfläche der Walze 6. Die Förderverbindung 11 kann entweder durch einen flexiblen Schlauch aus Kunststoff oder Textil gegeben sein, jedoch haben sich auch feste Leitungen, die durch größeren Druck besser beanspruchbar sind, bewährt. Die Flüssigkeitspumpe 16 liegt in einer üblichen Bauart vor.The application roller 6 can also consist of metal. The surface should be smooth here, JE but can also be with surfaces that are scanned or grooved, achieve good results. The material of the surface itself can also consist of plastics, such as thermosetting or thermoplastic resins. The metal roller 7 is pressed against the roller 6 by spring pressure or is fixed at a certain fixed distance. The nozzle 15 can have two or more nozzle openings. For example, it is possible to direct the nozzle jet exiting on the electropliotographic paper either at a larger angle or to ensure through numerous openings in the nozzle that the continuous paper is sprayed over a longer distance from several directions. The same applies to the spraying of the surface of the roller 6. The conveying connection 11 can either be provided by a flexible hose made of plastic or textile, but fixed lines, which can be better stressed by greater pressure, have also proven useful. The liquid pump 16 is of a conventional type.

Das Abquetschwalzenpaar 9, 10, kann ebenfalls gegeneinander federnd gelagert sein. Die Oberfläche der Walze 9 wird vorzugsweise mit einer Gummierung, die eine Härte von etwa 30 bis 40' Shore besitzt, versehen, jedoch bringt auch eine Belegung mit Moos- oder Schwammgummi noch brauchbare Wirkungen. Die Oberfläche der Walze 10 dagegen soll glatt sein, um keine Störung der Tonerteilchen, die sich bereits auf dem Bild befinden, herbeizuführen. Die gesamte genannte Vorrichtung kann wie üblich mit einem möglichst flüssigkeitsdichten Gehäuse umgeben sein, das möglichst nahe beieinanderliegende Ein- und Auslauföffnungen besitzt.The pair of squeezing rollers 9, 10 can also be mounted resiliently against one another. The surface of the roller 9 is preferably provided with a rubber coating, which has a hardness of about 30 to 40 'Shore, but a covering with foam or sponge rubber still has useful effects. The surface of the roller 10, on the other hand, should be smooth so as not to disturb the toner particles that are already on the image. The entire device mentioned can, as usual, be surrounded by a housing which is as liquid-tight as possible and which has inlet and outlet openings that are as close to one another as possible.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls sehr gute Ergebnisse bringt, wird in F i g. 3 im Seitenschnitt gezeigt. In dieser Figur ist das Walzenpaar 6, 7 der F i g. 2 und das Umlenkprofil 5 durch eine Reihe von Walzen 6 a, 7 a, 7 b, 7 c, 7 d ersetzt, die einen erweiterten Kontakt des durch die Walzenspalten laufenden elektrophotographischen Materials mit dem Flüssigentwickler-Sprühstrahler und dem Flüssigkeitsfilm, der sich auf der Oberfläche der Walzen befindet, erzeugen. In dieser Vorrichtung wird das elektrophotographische Material in der unter la gezeichneten Richtung dem Walzensystem zugeführt. Wie später näher beschrieben wird, ist es hierbei gleichgültig, ob die zu entwikkelnde Seite nach oben oder unten zu liegen kommt. Zu diesem Zweck und für die bessere Besprühung der Walzen und des elektrophotographischen Materials sind mehrere Sprühdüsen 15a bis 15e angebracht. Die Anordnung der Hilfs- und Förderelemente, wie Einführungswalzen, Abquetschwalzen, Flüssigkeitsvorratsbehälter, Pumpen usw., können in Analogie zur F i g. 2 bei diesem Ausführungsbeispiel Anwendung finden.Another embodiment of the invention, which also brings very good results, is shown in FIG. 3 shown in side section. In this figure, the pair of rollers 6, 7 of FIG. 2 and the deflection profile 5 is replaced by a series of rollers 6 a, 7 a, 7 b, 7 c, 7 d , which ensure extended contact of the electrophotographic material running through the roller nips with the liquid developer spray and the liquid film that is on the Surface of the rollers is located, generate. In this device, the electrophotographic material is fed to the roller system in the direction shown under la. As will be described in more detail later, it does not matter whether the side to be developed is facing up or down. For this purpose and for better spraying of the rollers and the electrophotographic material, several spray nozzles 15a to 15e are attached. The arrangement of the auxiliary and conveying elements, such as inlet rollers, squeeze rollers, liquid storage containers, pumps, etc., can be carried out in analogy to FIG. 2 find application in this embodiment.

Eine weitere Ausführungsform derErfindungwird in F i g. 4 gezeigt. Hierin ist die Walze 6 a durch eine Reihe kleinerer Walzen 21 a bis 21 d ersetzt. Diesen kleineren Walzen liegt jeweils eine zweite Walze 7 e bis 7 h gegenüber, so daß das zu entwickelnde elektrophotographische Material von dem ersten Walzenspalt des ersten Walzenpaares zum zweiten Walzenspalt des zweiten Walzenpaares usw. transportiert wird. Auch hier wird eine intensive Besprühung der zu entwickelnden Oberfläche durch mehrere angeordnete Sprühdüsen 15 f bis 15 j erreicht, wobei es ohne Bedeutung ist, nach welcher Seite das elektrophotographische Material eingeführt wird.Another embodiment of the invention is shown in FIG . 4 shown. Here, the roller 6 a is replaced by a number of smaller rollers 21 a to 21 d . These smaller rollers is in each case a second roller 7 e to 7 h over so that is transported to developing electrophotographic material of the first nip of the first pair of rolls to the second nip of the second pair of rollers, etc.. Here, too, an intensive spraying of the surface to be developed is achieved by several arranged spray nozzles 15 f to 15 j , it being irrelevant which side the electrophotographic material is introduced from.

Alle mit dem zu entwickelnden elektrophotographischen Material in Berührung kommenden Walzen und Profile sind gegeneinander elektrisch isoliert, d. h., sie haben weder einen elektrisch leitenden Kontakt miteinander noch einen Kontakt mit Erde. Naturgemäß ist es auch möglich, in bekannter Weise eine elektrische Vorspannung anzulegen, jedoch bringt dies hierbei keine Vorteile mehr. All rollers and profiles that come into contact with the electrophotographic material to be developed are electrically insulated from one another; That is, they have neither an electrically conductive contact with one another nor a contact with earth. Of course, it is also possible to apply an electrical bias voltage in a known manner, but this no longer has any advantages.

Es ergeben sich bei Verwendung der genannten Vorrichtungen sehr gute und kontrastreiche Bilder, die praktisch sofort nach Verlassen des Gerätes gebraucht werden können. Die Bilder sind darüber hinaus völlig grundfrei.The use of the devices mentioned results in very good results and high-contrast images that are needed practically immediately after leaving the device can be. In addition, the images are completely free of ground.

Claims

Claims: 1. Device for developing latent electrostatic images with the aid of a developer liquid, in which the image carrier comes into contact with rotating dampening rollers, characterized by at least one pair of rollers for detecting and transporting the electrophotographic image carrier and at least one nozzle for spraying the liquid developer, which is arranged in this way is that their jets hit both the latent image bearing side of the electrophotographic material and the roller adjacent to it.

2. Apparatus according to claim 1 with several pairs of rollers, characterized in that these pairs of rollers have a common roller. 3. Device according to spoke 1 or 2, characterized by a seen in the transport direction, the last pair of rollers, in the area of which only the roller that comes into contact with the side of the electrophotographic material to be developed can be washed off by a spray jet with liquid developer, with you optionally a stripping device is assigned. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rollers and profiles are arranged in an electrically insulating manner against each other and against earth.