DE1622354C - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung eines flussigen, elektrophoto graphischen Entwicklers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Spannung so hoch ist, daß eine genügend feine Verlung eines flüssigen, elektrophotographischen Ent- teilung des Toners in der Trägerflüssigkeit erfolgt. Wicklers, bestehend aus einer gegebenenfalls ein Die Höhe der Spannung ist natürlich von den Eigen- -Fixiermittel enthaltenden Trägerflüssigkeit und einem schäften des Toners abhängig, d. h. die Oberflächen-Toner. 5 spannung des Toners muß durch elektrostatische

Es ist bekannt, in eine Trägerflüssigkeit mit hohem Kräfte überwunden werden. Die Höhe der elektrielektrischem Widerstand einen Toner und einen die- sehen Spannung muß ferner auf den elektrischen sen Toner beschichtenden Steuerstoff einzugeben. Widerstand der Trägerflüssigkeit und die Dielelektri-Der Steuerstoff trägt dazu bei, daß der Toner bei zitätskonstante abgestimmt sein. Ein stabiler Emulseiner Kontaktaufladung in der Trägerflüssigkeit mit io sionsentwickler gemäß Erfindung enthält den Toner der richtigen Polarität aufgeladen wird (deutsche. in feinster Verteilung, und jedes Tonertröpfchen Auslegeschrift 1 222 797). besitzt eine elektrostatische Aufladung gleicher Po-Nachteilig ist unter anderem bei diesem Verfah- larität wie die der an die Kapillare angelegten ren, daß die Steuerwirkung des Steuerstoffs nicht un- Spannung. Vorzugsweise wird an die Elektroden ein abhängig von äußeren- Einflüssen, wie die Tempera- 15 elektrisches Potential angelegt, welches vorzugsweise tür, ist, worunter die Qualität des Flüssigentwicklers 5000 bis 12 000 V oder, je nach Tonerart, beträchtbeträchtlich leiden kann. lieh mehr beträgt. Bei Spannungen unterhalb von

Bekannt sind ferner Aerosolentwicklungsverfahren. 5000 V kann nicht mehr von einer Emulsion gespro-

Bei diesen wird eine Tonerflüssigkeit oder eine den chen werden, soweit überhaupt ein Zerstäuben des

Toner enthaltende Trägerflüssigkeit auf Sprühelek- 20 Toners in die Trägerflüssigkeit erfolgt. Selbst wenn

troden aufgebracht, an welchen Hochspannung liegt. jedoch eine Zerstäubung erfolgt, zerfällt die dabei

Von den Elektroden wird die Tonerflüssigkeit oder entstehende »Dispersion« alsbald in zwei ₍Flüssig-

die den Toner enthaltende Trägerflüssigkeit dann als keiten, die sich schachtförmig übereinander ablagern.

Aerosol weggesprüht, das sich wenigstens zum Teil Auch treten bei zu. geringen Spannungen uner-

auf dem Ladungs- oder Leitfähigkeitsbild auf dem 35 wünschte Effekte auf, die das Entwicklungsergebnis

elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial nie- beeinträchtigen. Wie an sich bekannt, erfährt jedes

derschlägt (deutsche Auslegeschrift 1 164 829). Material, welches in ein anderes eingetaucht wird, eine

Diese Verfahren ist in mehrfacher Hinsicht nach- elektrostatische Aufladung. Wird nun angenommen, teilig. Um eine Flüssigkeit auf einer Sprühelektrode zu daß der Toner bei bestimmten Materialverhältnissen zerstäuben, bedarf es einer dieser gegenüberliegenden 30 von sich aus eine positive Ladung annehmen-würde, und für Kopierzwecke flächenförmig ausgebildeten erfolgt aber die Zerstäubung mit negativer Spannung Elektrode, wobei zwischen beiden Elektroden eine an der Kapillare, so wird nach dem Zerfall der Spannung von mindestens 10 000 V anliegt. Dagegen »Dispersion« bei zu geringer Spannung der Effekt weist das Ladungsmuster auf dem elektrophotogra- der Kontaktelektrizität überhandnehmen, und es phischen Aufzeichnungsmaterial lediglich Spannungs- 35 werden nicht mehr unipolar geladene Tonertröpfchen, Unterschiede bis zu etwa 300 V auf. Bei Einsetzen sondern solche mit gemischter Polarität vorhanden zur Zerstäubung wird das Aufzeichnungsmaterial nur sein, die, wenn sie überhaupt noch zur Entwicklung durch das Vorhandensein des Spannungspotentials geeignet sind und an dem Entwicklungsvorgang teilzwischen den Elektroden gefärbt, wobei der Span- nehmen, kontrastverinindernd wirken. Es wurde genungspotentialunterschied zwischen aufgeladenen 40 funden* daß dieser Überlagerungseffekt nicht mehr und entladenen Bereichen auf dem Aufzeichnungs- oder nur stark vermindert auftritt, wenn die Zermaterial nur etwa in der Größenordnung von' 3 %> stäubungsspannung genügend groß gewählt wird. Beliegt. Daraus ergibt sich, daß mit diesem Verfahren sonders vorteilhaft ist es, wenn von vornherein als nur ein sehr geringer Kontrast erzielbar ist. Unab- Toner ein Material verwendet wird, welches in der hängig davon beeinflußt das starke elektrostatische 45 Trägerflüssigkeit von sich aus. durch Kontaktelektri-Potential zwischen den Elektroden das elektrostati- zität eine Ladung annimmt, die der Polarität der in sehe Bildmuster auf dem Aufzeichnungsmaterial der Zerstäubungskapillare anliegenden Spannung nachteilig. gleich ist. Dann entfallen solche Uberlagerungseffekte

Aufgabe der Erfindung ist, die . Nachteile der vollkommen, und man erhält einen für eine lange

bekannten Verfahren zu vermeiden und eine stabile 50 Zeitdauer stabilen Emulsionsentwickler, welcher

Entwicklerflüssigkeit zu schaffen. hervorragende Ergebnisse liefert.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt Herstellung eines flüssigen, elektrophotographischen die Spannung wenigstens 8000 V. Dieser Spannungs-Entwicklers, bestehend aus einer gegebenenfalls ein wert hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft Fixiermittel enthaltenden Trägerflüssigkeit und einem 55 erwiesen.

Toner, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-Toner durch mindestens eine elektrisch leitende dung wird als Toner eine Lösung verwendet. Die Kapillare in die Trägerflüssigkeit hineinzerstäubt Lösung eignet sich besonders gut für ein gleichwird, wobei zwischen Kapillare und einer in der mäßiges elektrostatisches Versprühen mit einer Ka-Trägerflüssigkeit eingetauchten Elektrode eine elek- 60 pillare.
trische Spannung von mindestens 5000 V liegt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-

Durch die Erfindung wird erreicht, daß den dabei dung wird eine ein gelöstes Fixiermittel enthaltende entstehenden Tonertröpfchen eine definierte elektro- Lösung verwendet, wodurch eine Fixierung des entstatische Aufladung mitgegeben wird, die über eine wickelten Ladungsbildes erreicht wird,
lange Zeitdauer stabil bleibt. Infolgedessen gestattet 65 Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dieser Toner eine sehr kontrastreiche Entwicklung. wird als Fixiermittel Polystyrol verwendet, welches

Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Erfindungs- in der Praxis zu guten Ergebnissen führt und gerin-

gedankens, daß die an den Elektroden anliegende gen Gestehungsaufwand erfordert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein elektrophotographischer Kopierapparat geschaffen, der eine Ehwicklungsstation aufweist, die eine elektrisch leitende, drehbare Auftragwalze enthält, die wenigstens während der Entwicklung mit einem Teil ihres Mantels in eine Trägerflüssigkeit eintaucht und mit der ein ein Ladungsbild tragendes, elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial in Berührung bringbar ist und welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß gegenüber dem nicht in die Trägerflüssigkeit eingetauchten Mantel Kapillaren angeordnet sind, daß zwischen den Kapillaren und der Auftragwalze eine Spannung von wenigstens 5000V anlegbar ist und daß das Aufzeichnungsmaterial in Drehrichtung der Auftragwalze nach den Kapillaren und vor dem Eintauchen in die Trägerflüssigkeit mit der Auftragwalze in Berührung bringbar ist. Dieser Kopierapparat bietet den Vorteil, daß bei ihm der Entwickler gemäß Erfindung stets frisch erzeugt wird und daß außerdem das Aufzeichnungsmaterial nur einseitig mit dem Entwickler in Berührung kommt und deshalb ein geringerer Aufwand zu seiner Trocknung erforderlich ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Auftragwalze am Mantel eine Vielzahl rasterförmiger Vertiefungen auf. Dadurch läßt sich am Mantel eine Tonerschicht mit besonders gleichmäßiger Dicke erzielen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Zunächst werden Beispiele für nach dem Verfahren gemäß Erfindung herstellbare Entwicklerlösungen angegeben: ,

Beispiel 1

Schwarzes Polystyrol wird in Methylenchlorid gelöst. Gegebenenfalls wird weiter ein gleichfalls in Methylenchlorid lösbarer Farbstoff hinzugefügt. Diese Lösung wjrd durch eine elektrisch leitende Kapillare, an der eine elektrische Spannung in Höhe von etwa 15 000 V liegt, in eine Trägerflüssigkeit zerstäubt, die aus Difluordichlormethan besteht. Es ergibt sich ein brauchbarer Entwickler, der einen brauchbaren Kontrast liefert.

Beispie 12

Schwarzes Polystyrol wird wie in Beispiel 1 in Methylenchlorid gelöst und in Difluordichlormethan zerstäubt. An der Kapillare liegt eine Spannung von 30 000V. Damit erhält man einen Entwickler, mit welchem ein hervorragender Kontrast erzielbar ist und welcher feinste Tröpfchen des Toners enthält.

Beispiel 3

Gewöhnliche Füllfederhaltertinte wird durch eine Kapillare, an der eine Spannung von 8000 bis 12 000 V anliegt, in die aus Kerosin bestehende Trägerflüssigkeit hineinzerstäubt. Es ergibt sich ein hervorragender Entwickler mit feinsten Tröpfchen von Toner. Die Oberflächenspannung des Toners kann vor dem Zerstäuben durch bekannte Mittel herabgesetzt werden. Geeignet ist hierzu beispielsweise eines der bekannten Detergentien oder einfacher Brennspiritus.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung beschrieben, mittels welcher die Entwicklerflüssigkeit nach dem Verfahren gemäß Erfindung geschaffen und auf ein Aufzeichnungsmaterial zu dessen Entwicklung aufgetragen werden kann. ·

Die Vorrichtung weist als in die Trägerflüssigkeit eingetauchte Elektrode eine gegenüber der Kapillare angeordnete, drehbar gelagerte Walze auf. Die Walze ist metallisch leitend und zumindest während des Entwicklungsvorgangs nur teilweise in die Trägerflüssigkeit eingetaucht. Die Walze ist für die Ausführung des Verfahrens gemäß Erfindung zwar bebesonders vorteilhaft, aber nicht unbedingt notwendig.

Auf dem Mantel der sich drehenden Walze bildet sich während der Zerstäubung des Toners in die Trägerflüssigkeit alsbald ein dünner Film des Toners.

Durch die Drehung der Walze wird dieser Film nach und nach auf dem gesamten Mantel gebildet.

Das zu entwickelnde Aufzeichnungsmaterial, z. B. ZnO-Papier, wird zur Entwicklung mit der das latente Ladungsbild tragenden Oberseite auf die

ao Walze gelegt und während der Drehung derselben von ihr weitertransportiert. Während dieses Vorgangs erfolgt eine kontrastreiche Entwicklung, die gegebenenfalls noch durch Anwendung an sich bekannter Mittel, wie etwa eine Gegenelektrode, hinter dem ZnO-Papier verbessert werden kann.

Für den Auftrag des Entwicklers auf das Aufzeichnungsmaterial kann der Umfang der Walze vorteilhaft mit einer Reihe nahe beieinander angeordneter Vertiefungen versehen sein, wie das beispielsweise bei sogenannten Tonplatten aus der Tiefdrucktechnik her bekannt ist. Bei dieser Walze füllen sich die Vertiefungen etwa gleichmäßig mit Toner, d. h. die Schichtdicke des Toners auf der Walze ist, fast unabhängig von der geometrischen Ausbildung der Walze, gleichmäßig.

Bei der Drehung der Walze werden in den noch nicht vollständig ausgefüllten Vertiefungen gewisse Mengen Trägerflüssigkeit mitbefördert. Diese Trägerflüssigkeit stellt auch bei den Vertiefungen einen guten Flüssigkeitskontakt mit dem zu entwickelnden Aufzeichnungsmaterial her. Es erfolgt eine Entwicklung mit besonders guter Ausbildung von Halbtönen. Der besondere Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß nur eine Oberfläche des Papiers benetzt wird und deshalb ein geringerer Aufwand zur Trocknung des Aufzeichnungsmaterials notwendig ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines flüssigen, elektrophotographischen Entwicklers, bestehend aus einer gegebenenfalls ein' Fixiermittel enthaltenden Trägerflüssigkeit und einem Toner, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner durch mindestens eine elektrisch leitende Kapillare in die Trägerflüssigkeit hineinzerstäubt wird, wobei zwischen Kapillare und einer in der Trägerflüssigkeit eingetauchten Elektrode eine elektrische Spannung von mindestens 5000 Volt liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung wenigstens 8000 Volt beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Toner eine Lösung verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein gelöstes Fixiermittel enthaltende Lösung verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fixiermittel Polystyrol verwendet wird.

6. Elektrophotographischer Kopierapparat mit einer Entwicklungsstation, die eine elektrisch leitende, drehbare Auftragwalze enthält, die wenigstens während der Entwicklung mit einem Teil ihres Mantels in eine Trägerflüssigkeit eintaucht und mit der ein ein Ladungsbild tragendes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial- ίο. in Berührung bringbar ist, dadurch gekennzeich-Γ. '-net, daß gegenüber dem nicht in die Träger-

flüssigkeit eingetauchten Mantel Kapillaren ange-' ordnet sind, daß zwischen den Kapillaren· und der Auftragwalze eine Spannung von wenigstens 5000 Volt anlegbar ist und daß das Aufzeichnungsmaterial in Drehrichtung der Auftragwalze nach den Kapillaren und vor dem Eintauchen in die Trägerflüssigkeit mit der Auftragwälze in Berührung bringbar ist.
.:.-..'■ 7...Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-■ ^kennzeichnet, daß die Auftragwalze am Mantel - " eine Vielzahl rasterförmiger Vertiefungen aufweist.