DE1908847A1

DE1908847A1 - Verfahren zur fluessigen Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern

Info

Publication number: DE1908847A1
Application number: DE19691908847
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Goto; Satoru Honjo; Kazuo Obuchi; Masamichi Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1968-02-21
Filing date: 1969-02-21
Publication date: 1969-09-18
Also published as: FR2002301A1; JPS5040013B1; BE727526A; NL6902550A; GB1223658A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL.-ING. W. NIEMANN 1 q Γ) Ρ Ρ Λ 7 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT ' * ^U ° ° ^ ' MÖNCHEN HAMBURG

telefon. 53547« sooo Mönchen is.21. Pebruarl969

TEL₅₆RAMMe₁KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

w. 14080/69 13/Pe

PuJi Shashin Film Kabushiki Kaisha Kanagawa (Japan)

Verfahren zur flüssigen Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur flüssigen Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern. - " * . .

Auf¹ dem Gebiet der elekfcrophotographischen,, elektrostatischen Aufzeichnung ist es bekannt*· daß bei sämtlichen •der für die Entwicklung eines elektrostatischen latenten auf einer isolierenden Schicht gebildeten Bildes verfügbaren Arbeitsweisen das flüssige Entwicklungsverfahren ein Bild von höchster Auflösung und Qualität ergibt. Zur Wiedergabe einer durchgehenden Tönung mit großer Genauigkeit nach diesem flüssigen Entwicklungsverfahren ist es notwendig, daß der das elektrostatische latente Bild trag enden Oberfläche in dichtem Abstand eine Elektrode (die im allgemeinen als Entwicklerelektrode bezeichnet wird) während der Entwicklung gegenübersteht. Jedoch leidet das flüssige Entwicklungsverfahren unter.dem Nach-r teil, daß nach der Entwicklung überschüssiger flüssiger Entwickler auf der isolierenden Schicht zurückbleibt.

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Somit bleiben die feinen gefärbten Teilchen (die nachstehend als Toner bezeichnet werden) und die in dem flüssigen Entwickler enthalten sind« über der gesamten Oberfläche der isolierenden Schicht und selbst an den Teilen, die nach Trocknung ungefärbt bleiben sollen, mit dem Ergebnis anhaftend zurück, daß die Erscheinung, die als Schleierbildung bezeichnet wird, zum Auftreten neigt. Zur Vermeidung dieses Nachteils besteht die wirksamste Maßnahme darin, daß man die isolierende. Schicht nach der Entwicklungsstufe mit einer keinen Toner enthaltenden isolierenden Flüssigkeit ausspUlt.

Die Erfindung bezweckt die Anwendung einer Entwicklerelektrode, die für die_Erzielun;g einer genauen Reproduktion einer durchgehenden Tönung bei der Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes und außerdem zwecks Reinigung der isolierenden Schicht, die das empfindliche Bild nach Vervollständigung der Entwicklung trägt, vorgesehen ist. Insbesondere wird die Entwicklerelektrode zunächst bei der Ausführung der Entwicklung und anschließend zum Anziehen von überschüssigem Toner, der in dem flüssigen Entwickler \orhanden ist, verwendet, um die Tonerkonzentration in dem Entwickler zu regeln und eine gegebenenfalls stattfindende Schleierbildung zu verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 stellen Querschnitte in Längsrichtung einer Ausführungsfona zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar.

Fig. 3 stellt eine Seitenansicht in Längsrichtung einer Kamera, bei welcher die Erfindung zur Anwendung gelangt, dar.

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In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 ein Aufzeichnungsmaterial, das aus einer isolierenden Oberflächenschicht 11, die ein negativ geladenes elektrostatisches latentes Bild trägt, und einer leitfähigen Unterlage 12 zusammengesetzt ist; 2 bezeichnet eine Entwicklerelektrode aus einem Maschensieb, die in paralleler Anordnung zu der vorstehend beschriebenen isolierenden Oberflächenschicht 11 in einem sehr geringen Abstand angeordnet ist; das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Entwicklerbehälter, das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen flüssigen Entwickler, der durch Suspendieren eines positiv geladenen Toners 40 in einer isolierenden Flüssigkeit gebildet wurde; das Bezugszeichen S, bezeichnet einen Schalter für die elektrische Verbindung der Unterlage 12 mit der Entwicklerelektrode 2 in direkter Welse und das Bezugszeichen S₂ bezeichnet einen Schalter für die Erteilung eines Potentialunterschiedes Y an die Entwicklerelektrode 2 mit Bezug auf die Unterlage 12.

Bei einer derartigen Anordnung wird der positiv geladene Toner 40, der in dem flüssigen Entwickler 4 vorhanden ist, durch Coulomb¹ sehe Kräfte an das negativ geladane elektrostatische latente Bild 10 auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 angezogen, während er an einen anderen Teil außer dem das elektrostatische latente Bild tragenden Teil auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 nicht angezogen wird. Wenn in diesem Fall der Schalter S₁ in geschlossener Stellung gehalten wird und der Schalter Sp in offener Stellung, wie in Fig.! gezeigt, gehalten wird, dann wird das elektrische Feld zwischen der Entwicklerelektrode 2 der Maschen- oder Siebart und der isolierenden Oberflächenschicht 11 des Auf-

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Zeichnungsmaterials 1 erzeugt, das in seiner Große der Ladungsdichte der isolierenden Oberflächenschicht 11 proportional ist und senkrecht zu der Oberfläche ausgerichtet ist. Infolgedessen stellt das auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 in Erscheinung tretende Tonerbild eine getreue und genaue Wiedergabe des kontinuierlichen oder durchgehenden Tons dar* Wenn dann der Schalter S₁ in geöffneter Stellung und der Schalter S₂ in geschlossener Stellung, wie in Fig. 2 gezeigt, gehalten werden, dann tritt ein Potentialunterschied V zwischen der Unterlage 12 dee Aufzeichnungsmaterials 1 und der Entwicklerelektrode 2 auf und es entsteht ein äußeres elektrisches Feld, das die Beseitigung des elektrischen Feldes aufgrund des elektrostatischen latenten Bildes zwischen der isolierenden Oberflächenschicht 11 und der Entwicklerelektro-' de 2 bewirkt, mit dem Ergebnis, daß der Töner 40, der in dem flüssigen Entwickler 4 vorhanden 1st, an die Entwicklerelektrode 2 angezogen wird. Demgemäß erreicht die Dichte des in dem flüssigen Entwickler 4 dispergieren Toners zwischen der isolierenden Oberflächenschicht 11 und der Entwicklerelektrode 2 einen Wert von nahezu O, wobei die isolierende Flüssigkeit vollständig von Toner befreit wird. Wenn in diesem Zustand das Aufzeichnungsmaterial 1 aus dem flüssigen Entwickler 4 entfernt wird, ist der flüssige Entwickler 4, der an der isolierenden Oberflächenschicht 11 anhaftet, nahezu vollständig frei von Toner 40 und erzeugt daher keine Schleierbildung beim Trocknen. Das onerbild, das bereits auf der isolierenden Oberflächenschicht 11 gebildet worden ist, wird von dem äußeren elektrischen Feld nicht beeinflußt.

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Es wurde experimentell bestätigt, daß der Tonery der bereits elektrostatisch auf dem elektrostatischen latenten Bild abgeschieden war, auf ein ziemlich starkes elektrisches Feld nicht eingeht oder anspricht. Trotz der üblichen Annahme, daß das auf dem elektrostatischen latenten Bild abgeschiedene Tonerbild durch ein äußeres elektrisches Feld zerstört werden kann, wurde festgestellt, daß das aus einem Toner mit einem ausreichend kleinen Teilchendurchmesser (tatsächlich weniger als 1 ax) gebildete Bild besonders fest abgeschieden werden kann, so daß,es dem äußeren elektrischen Feld widerstehen kann, das eine Elektrophorese von in dem flüssigen Entwickler disperglertem überflüssigem Toner herbeiführen könnte.

Vorstehend wurde die sogenannte Anziehungsentwicklung unter Ausnutzung des Unterschiedes der Polarität zwischen dem Toner und der das elektrostatische latente Bild bildenden elektrischen Ladung mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Die Erfindung kann j'edoch auch für die sogenannte Abstoßentwicklung zur Anwendung gelangen, die auf der Gleichartigkeit der Polarität zwischen dem Toner und der das elektrostatische latente Bild bildenden elektrischen Ladung beruht. Im einzelnen wird die Entwicklung des Bildes dabei erreicht, indem man auf die Entwicklerelektrode einen Vorspannungsunterschied einer ausreichenden Größe oder etwas höher als ausreichend für eine nahezu vollständige Beseitigung des elektrischen Feldes in Nähe der/maximale , elektrische Ladungsdichte aufweisenden Zone des elektrostatischen latenten Bildes aufbringt und bei Vervollständigung der Entwicklung die Polarität des .Vorspannungsunterschiedes umkehrt,

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um das erforderliche Waschen zu bewirken. Auf diese Weise wird die Abstoßentwicklung erreicht· Wenn die Polarität der das elektrostatische latente Bild bildenden elektrischen ,Ladung und diejenige des Toners beide negativ sind, ist es beispielsweise für-diesen Zweck ausreichend, einen Vorspannungsunterschied an die Entwicklerelektrode negativer Polarität mit Bezug auf die leitfähige Unterlage der isolierenden Oberflächenschicht, die das elektrostatische latente Bild trägt, anzulegen und nach Vervollständigung der Entwicklung den Vorspannungsuriterschied der Entwicklerelektrode in eine positive Polarität umzukehren, um auf diese Weise ein Anziehen des negativ geladenen !Eoners an die Entwicklerelektrode zu erlauben»

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch auf das sogenannte Donor-Blatt- oder Donor-Film-Entwicklungsverfahren (donor sheet developing process) außer dem Entwicklungsverfahren angewendet werden, bei welchem ein,ein elektrostatisches latentes Bild tragendes Aufzeichnungsmaterial "in den flüssigen Entwickler eingetaucht werden muß. Das Donor-Blatt- oder Donorfilm-Bntwicklungsverfahren beruht auf dem Prinzip, daß, wenn ein dünner ,Film von einem flüssigen Entwickler auf dem sogenannten Donor-Blatt- oder Donor-Filmmaterial,der durch Ausbreiten eines flüssigen Entwicklers oder eines konzentrierten flüssigen Entwicklers (!Toner enthaltende Paste) in einer dünnen Schicht auf einer geeigneten Unterlage hergestellt wird, in innige Berührung mit der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildes von einer isolierenden Schicht gebracht wird, das durch das elektrostatische latente Bild erzeugte elektrische Feld eine Elektrophorese der Tonerteilchen innerhalb des vorstehend genannten dünnen Films -

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verursacht, und daß wenn das Donor-Blatt vonder isolierenden Schicht getrennt wird, nachdem der Toner in ausreichendem AusnaS in Übereinstimmung mit dem elektrostatischen latenten Bild abgeschieden wurde, ein entwickeltes elektrostatisches latentes Bild erhalten wird. Gemäß der Erfindung wird bei Anwendung auf das Donor-Blatt -Entwicklungsverfahren eine leitfalge Unterlage auf die Donor-Blatt- schicht aufgebracht und nach Vervollständigung der Entwicklung, Jedoch vor der Ablösung des Donorblatfe von der Isolierung, ein elektrisches Feld erzeugt, das die Elektrophorese der Tonerteilchen zwischen dem Donor blatt und der Entwicklerelektrode In Richtung von dem elektrostatischen latenten Bild zu der Entwicklerelektrode verursacht.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß ein elektrostatisches latentes Bild mit Hilfe der Entwicklerelektrode durch einen flüssigen Entwickler entwickelt wird und daß in.diesem Zustand Tonerteilchen in,dem flüssigen Entwickler zu der Entwicklerelektrode so angezogen wer·?· den, um zu ermöglichen, daß die das elektrostatische latente Bild tragende Oberfläche nur mit der isolierenden Flüssigkeit, die als Träger für den flüssigen Entwickler dient, in Berührung gelangt und die isolierende Trägerflüssigkeit als eine isolierende Flüssigkeit zum Waschen verwendet wird« Somit ermöglicht die flüssige Entwicklung unter Anwendung der Entwicklerelektrode eine naturgetreue Reproduktion in kontinuierlichem oder durchgehenden Ton des elektrostatischen latenten Bildes mit einer hohen Auflösung und einer hohen Qualität, wobei die Isolierende Trägerflüssigkeit des flüssigen Entwicklers zur Entfernung von über-

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schüssigem Toner, der gegebenenfalls eine Ursache für die Schleierbildung darstellt, dient.

Da bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein- und dieselbe Elektrode zur Entwicklung des Bildes und zur Absorption von Toner gleichzeitig verwendet wird,wird die erforderliche Zeitdauer für die Vervollständigung des gesamten Verfahrens herabgesetzt und eine Einsparung des erforderlichen Maschinen- oder Anlagenraums geschaffen, verglichen mit der Arbeitsweise, bei welcher zwei getrennte Elektroden für diese Zwecke verwendet werden. Daher wird durch die Anwendung der Erfindung die Herstellung einer Einrichtung, die zur Erzeugung von ausgezeichneten Tonerbildern nach einem einfachen Mechanismus geeignet ist, mit geringeren Größenabmessungen ermöglicht.

Als bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Erfindung .in wirksamer. Weise zur Anwendung gelangt, wird nachstehend eine Kamera unter Verwendung des Donor"blattsaterials beschrieben.

Mit Bezug auf Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen B eine Kamerabox (camera box), das Bezugszeichen M einen Spiegel, das Bezugszeichen L eine vor der Kamerabox B durch Balg angebrachte Linse und das Bezugszeichen C eine Koronaentladungselektrode. Die elektrische Energiequelle für die Koronaentladungselektrode C ist aus der Zeichnung weggelassen. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein langes bandförmiges Aufzeichnungsmaterial mit einer leitfähigen - - · Unterlage, das in einem Zustand gespult 1st, bei welchem

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die lichtelektrisch leitfähige Schicht nach außen liegt,

- oder Donorfilm das B.ezugszeichen 2 bezeichnet ein Donorblattmaterial, das durch überziehen eines langen isolierenden Films mit einer dünnen Schicht eines flüssigen« positiv geladene Tonerteilchen enthaltenden Entwicklers gebildet worden war, und das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Unterlage, auf welche eine leitfähige Schicht, die als Entwicklerelektrode diente, abgeschieden worden war. Das Bezugszeichen S₁ stellt einen Schalter für die Schaffung eines Kurzschlusses zwischen der leitfähigen Unterlage des Aufzeichnungsmaterials 1 und der leitfähigen Schicht der Unterlage J> dar, während das Bezugszeichen S₂ einen Schalter in der Leitung für das Anlegen eines Potential- oder Spannungsunterschiedes V zwischen der leitfähigen Unterlage des Aufzeichnungsmaterials 1 und der leitfähigen Schicht der Unterlage 3 darstellt. . '

Bei dieser Kamera wird ein Bild des Gegenstandes auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 mit Hilfe der Linse L und des Spiegels M gebildet. Da das Aufzeichnungsmaterial 1 vorhergehend durch die Koronaentladungselektrode C gleichförmig geladen worden war, wird ein elektrostatisches latentes Bild gebildet. Wenn dann das erste Ende des Aufzeichnungsmaterials 1 nach rechts gezogen wird, gelangt die elektrostatische latente Bildoberfläche in_eine Lage gegenüber dem Donor blattmaterial 2, das darunter liegt, unddbeide werden in innige Berührung oberhalb der Unterlage 2 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wirkt die leitfähige Schicht der Unterlage 2 als Entwicklerelektrode in der Weise, daß eine Entwicklung

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des elektrostatischen latenten Bildes durch den dünnen Film des flüssigen Entwicklers, der auf dem Donorblatt- oder Donorfilmmaterial 2 ausgebreitet ist, ermöglicht wird· Hierbei wird der Schalter S₁ in geschlossener Stellung und der Schalter S₂ in offener Stellung gehalten. Bei Vervollständigung der Bildentwicklung wird der Schalter S₁ geöffnet und der Schalter Sp geschlossen, so daß überschüssiger Toner, der lediglich auf dem Aufzeichnungsmaterial 1 ohne elektrostatische Abscheidung zurückbleibt« an die leitfähige Schicht der Unterlage 5 angezogen wird. Wenn das Donorfilmmaterial 2 und das Aufzeichnungsmaterial 1 aus der Kamerabox herausgezogen und voneinander getrennt werden, · während der Schalter S^ in geschlossener Stellung und der Schalter Sg in geöffneter Stellung gehalten werden, dann wird auf dem Aufzeichnungsmaterial I ein sauberes Bild von hoher Auflösung und Qualität* das frei von Schleierbildung ist, erhalten. Insbesondere gibt es bei dieser Kamera, da kein Unterschied in der rela» tiven Geschwindigkeit zwischen dem Donorfllranatfartal Z und dem Aufzeichnungsmaterial 1 im Verlauf der Entwicklung vorhanden ist, überhaupt keine Möglichkeit zur Erzeugung der Erscheinung eines Bildflleßens, wobei diese Erscheinung infolge eines Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen dem elektrostatischen latenten Bild und¹ dem flüssigen Ent« wickler zum ^Auftreten neigt. Das Aufzeichnungsmaterial 1 kann hergestellt werden, indem man die Teile einer lichtelektrisch leitfähigen Schicht, die jeweils einen gewünsöfe» ten Oberflächenbereich aufweisen, mit leitern von geeigneter Länge so verbindet, daß bei Vervollständigung eines» Bildentwicklung an einem Teil der anschließende Teil der lichtelektrisch leitfähigen Schichte auf w©l@ü@m

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nächste Bilddarstellung gebildet werden soll, gleichförmig durch die Koronaentladungselektrode C geladen werden kann. Bei dieser Kamera kann auch ein Blatt- oder Filmmaterial, das mit einem den flüssigen Entwickler enthaltenden Beutel versehen ist, anstelle des Donorfilmmaterials zur Anwendung gelangen, so daß, wenn das Blatt- oder FiImmaterial in Innige Berührung mit dem das elektrostatische latente Bild tragenden Aufzeichnungsmaterial gebracht wird, der darauf aufgebrachte Druck ein Brechen des Beutels betirkt und ein Ausbreiten des 'flüssigen Entwicklers über die elektrostatische latente BiHoberflache erlaubt.

OFHGINAL tNSPECTED

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur flüssigen Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern, dadurch gekennzeichnet« daß man einen flüssigen Entwickler in die Öffnung zwischen einer Entwicklerelektrode und einer auf dhe leitfähige Unterlage abgeschiedenen isolierenden Schicht, die ein elektrostatisches latentes Bild trägt, einbringt und dabei das elektrostatische latente Bild entwickelt und anschließend eine Spannung zwischen die Entwicklerelektrode und die Unterlage so anlegt, um die Tonerteilchen, die in dem in der vorstehend genannten Öffnung vorhandenen flüssigen Entwickler enthalten sind, zu einem elektrophoretischen Fließen zu der Entwicklerelektrode zu veranlassen.

OHlGtHAL INSPECTED

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