DE1914935C - Vorrichtung zur elektrophoretischen Entwicklung eines Ladungsbildes mit einem flussigen Entwickler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrophoretischen Entwicklung eines Ladungsbildes mit einem flüssigen Entwickler aus einer Suspension von Tonerteilchen, mit einem Behälter für den Entwickler, zwei in dem Entwickler parallel 5 und in Anstand zueinander angeordneten Elektroden, zwischen denen ein das Ladungsbild tragendes Aufzeichnungsmaterial anzuordnen ist und an welche ein Gleichspannung anlegbar ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei welcher Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten eines ein Ladungsbild tragenden und zu entwickelnden Aufzeichnungsmaterials angeordnet sind, wobei an diese Elektroden Gleichspannung anlegbar ist. Wenn dabei die Polaritäten der Elektroden unverändert bleiben, werden Tonerteilchen mit einer der Polarität von einer der Elektroden entgegengesetzten Polarität auf dieser Elektrode niedergeschlagen. Dadurch kann sich die Konzentration des Entwicklers so stark ändern, daß seine Wirkung herabgesetzt so wird und der Randeffekt des Bildes durch das Vorspannungs-lintwicklungsverfahren verstärkt auftritt und das Bild fleckig wird.

Am einfachsten könnte die unerwünschte Ansammlung von Tonerteilchen dadurch vermieden werden, daß die Polarität der Elektroden immer wieder vertauscht wird, wodurch infolge Umkehrung des elektrischen Feldes und somit Umkehrung der Wanderrichtung der Tonerteilchen diese wieder von der jeweiligen Elektrode entfern; werden. Während der Vertauschung der Polarität darf sich aber kein Aufzeichnungsmaterial zwischen d,..s Elektroden befinden, da sonst dessen Rückseite »entwickelt« und von seiner entwickelten Seite der Tenor wieder entfernt werden würde.

Um dies zu vermeiden, müßten nach jedem Entwicklungsvorgang vor der Einführung eines neuen Aufzeichnungsmaicrials die Elektroden währen'! einer etwa der Zeitdauer des Entwicklungsvorgangs entsprechenden Zeitdauer umgepolt werden. Während dieser Zeitdauer kann natürlich kein Entwicklungsvorgang stattfinden, was die Arbeitsgeschwindigkeit der Entwicklungsvorrichtung beeinträchtigt. Andererseits könnte während des umgepolten Zustands ein Entwicklungsvorgang stattfinden, wenn der Aufzeichnungsträger umgekehrt in die Entwicklungsvorrichtung eingetragen werden würde. Dazu wäre aber ein verhältni ,mäßig komplizierter Mechanismus notwendig.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem sie eine sehr einfach ausgebildete Vorrichtung schafft, mit welcher eine größere, unerwünschte Ansammlung von Tonerteilchen verhindert wird, wobei auch der Entwicklungsvorgang nicht behindert wird.

Gemäß Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung von der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Elektroden eine Wende- und Umpoleinrichtung zur gleichzeitigen Vertaujchung ihrer Lage und Polarität aufweisen.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß nach erfolgtem Lagetausch der Elektroden mit gleichzeitiger Umpolung sofort ein neues Aufzeichnungsmaterial entwickelt werden kann, wobei gleichzeitig mit der Entwicklung die Reinigung einer Elektrode von dem unerwünscht abgeschiedenen Toner erfolgt.

Vorteilhaft sind die Elektroden gegeneinander isoliert zu einer Elektrodenanordnung verbunden, welche zur Lagevcrtauschung der Elektroden drehbar gelagert ist, und weist die Elektrodenanordnung einen Kommutator mit zwei mit je einer Elektrode verbundenen Segmenten auf, denen zwei an einer Spannungsquelle liegende Schleifer zugeordnet »ind. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß zwangläufig mit einer Vertauschung der Elektroden auch eine Vertauschung ihrer Polaritäten erfolgt.

Vorteilhaft bestehen die Elektroden zui Bildung einer Elektrodenfläche aus einer Mehrzahl länglicher Teilelektroden, die nebeneinander in einer Ebene angeordnet sind, und sind die Teilelektroden jedes Teilelektrodenpaars zi: einer Elektrodenanordnung verbunden. Die Zusammensetzung einer Elektrode aus mehreren Teilelektroden ist in der Praxis günstiger, da hierdurch weniger Platz für deren Lagevertauschung erforderlich ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und unter Bezug auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektrophoretischen Entwicklung;

F i g. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ;.nderen Ausführungsform mit einem Paar Elektroden und dem zugehörigen Zuführmechanismus für die elektrische Energie.

Ein Paar Elektroden 1 und 2 sind in einem Behälter 3 für einen flüssigen Entwickler angeoidnet, und zwischen den Elektroden ist ein ein Ladungsbild tragendes Aufzeichnungsmaterial in Abstand zu diesen angeordnet. Die Elektroden 1 und 2 und das Aufzeichnungsmaterial 4 sind in dem Entwickler 5 untergetaucht, welcher Toner mit entweder positiver oder negativer Polarität in einer Flüssigkeit suspendiert enthält. Leitungsdrähte 6 sind über eine Schalteinrichtung 6fl an eine Gleichspannungsquelle (nicht gezeigt) angeschlossen.

Wenn die Schalteinrichtung 6a mit den in Fig. 1 rechts gelegenen Kontakten geschlossen wird, so daß die Elektrode 1 negative Polarität besitzt, während die Elektrode 2 positive Polarität besitzt, neigt der Toner dazu, sich an der Elektrode anzuhaften und sich dort zu sammeln, welche eine zur Polarität des Toners entgegengesetzte Polarität aufweist. Wenn deshalb die Schalteinrichtung 6a mit den anderen Kontakten für eine zweckmäßige Zeitdauer geschlossen wird, wobei die Polaritäten der Elektroden 1 und 2 umgekehrt werden, wird der an "^!ner der Elektroden gesammelte Toner freigegeben oder von dieser Elektrode abgestoßen und verteilt sich in der Entwicklerflüssigkeit. Schließlich haftet kein Toner mehr an der besagten Elektrode. Der Toner beginnt jedoch, an der anderen Elektrode anzuhaften und sich an dieser zu sammeln. Nach einer zweckmäßigen Zeit werden die Polaritäten des Paars von Elektroden wieder umgekehrt. Dieser Vorgang wird zyklisch wiederholt.

Wenn jedoch die Elektroden 1 und 2 feststehend gehalten werden, während ihre Polantäten umgekehrt werden, muß das Aufzeichnungsmaterial jedesmal umgedreht werden, wenn die Polaritäten umgekehrt werden, was natürlich zu einem aufwendigen Entwicklungsvorgang führt. Zur Beseitigung dieses Nachteils werden die Lagen der Elektroden miteinander vertauscht, während die Richtung des zwischen ihnen aufgebauten elektrischen Feldes unverändert bleibt, wie dies nachfolgend mehr im einzelnen beschrieben wird.

In F i g, 2 ist eine Ausführungsform mit einem Paar von Elektroden gezeigt, welche zur Umkehr ihrer Polaritäten vertauscht werden. Die Elektroden

11 und 12 sind durch Stirnplatten 13 und 13a starr

in einem vorbestimmten Abstand voneinander gehalten zu einer Einheit verbunden. Von den Stirnplatten 13 und 13a ragen Wellen 14 bzw. 14a ab. Auf der Achse 14a sitzt ein Zahnrad 15, welches mit einem mit einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) gekuppelten Zahnrad (nicht gezeigt) kämmt. Auf der Welle 14 befindet sich ein Kommutator aus durch ein elektrisches Isoliermaterial voneinander in Abstand gehaltenen Segmenten 16 und 17. Jedes Segment ist elektrisch an seine zugehörige Elektrode angeschlossen. Schleifer 18 und 19 sind so angeordnet, daß sie mit den Segmenten 16 bzw. 17 in Berührung stehen. Ein ein Ladungsbild tragendes Aufzeichnungsmaterial wird entwickelt, wenn es zwischen den Elektroden 11 und 12 hindurchtransportiert wird, während diese an Gleichspannung liegen, ao

Zur Umkehr der Polaritäten der Elektroden 11 und 12 wird die Elektrodenanordnung mittels des Zahnrades 15 oder von Hand gedreht, so daß die Lage der Elektroden 11 und 12 umgekehrt wird.

Vorzugsweise besitzt jede Elektrode eine etwas größere Flächenausdehnung als das Aufzeichnungsmaterial. Wenn jedoch die eine Elektrodenanordnung bildenden Elektroden eine große Flächenausdehnung haben, wäre für die Unterbringung wegen der Drehung der Elektrodenanordnung ein großer Raum erforderlich, wodurch die Behandlungseinrichtung sehr große Abmessungen annehmen würde. Zur Beseitigung dieses Nachteils kann eine Mehrzahl von Elektrodenanordnungen aus langgestreckten Elektroden von der in Fig. 2 gezeigten Art nebeneinander angeordnet werden, so daß die Gesamtflächenausdehnung dieser Elektrodenfläche größer als diejenige des empfindlichen Flächenmaterials wird. Bei dieser Konstruktion können die Polaritäten der Elektroden leicht durch Drehung jeder einzelnen Elektrodenanordnung umgekehrt werden, wobei nur ein kleiner Einbauraum erforderlich ist.

Die Elektroden der beschriebenen Ausführungsform besitzen gemäß Zeichnung Plattenform. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt. Es können vielmehr Elektroden mit anderen Former., wie etwa Walzen, verwendet werden. Nachfolgend werden Beispiele für die Erfindung beschrieben.

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Beispiel 1

Ein Aufzeichnungsmaterial mit einer phoiolcitfähigen Schicht, welche in Harz verteiltes Zinkoxyd aufweist, wurde mit negativer Polarität durch eine Koronaentladung mit einer Spannung von —5 kV während einiger Minuten aus einer Entfernung von

12 mm aufgeladen. Danach wurde die Vorlage dem Aufzeichnungsmaterial eine Sekunde lang mittels einer Wolframlampe mit 100 Lux aufbelichtet, wo durch ein Ladungsbild erzeugt wurde. Das Aufzeichnungsmatcrial wurde dann zur Entwicklung in die in F i g. 1 gezeigte Entwicklungsvorrichtung transportiert. In dcifr Entwicklungsbehälter wurde ein im Handel erhältlicher Suspensionsentwickler mit positiv geladenen Tonerteilchen eingegeben. Die e_s Elektroden waren in einem Abstand von 5 mm zu einander angeordnet und wurden mit einer Oleichspannung von 30 V gespeist. Die Entwicklungszeit betrug 3 see. Die Polaritäten der Elektroden wurden dann durch Umschalten der Schaltvorrichtung 6<? umgekehrt und nach einigen Sekunden wilier in ue ursprünglichen Polaritäten umgekehrt. In dieser Weise wurden nacheinander mehrere Aufzeichunngsmaterialbögen entwickelt. Danach wurden die Polaritäten für eine bestimmte Zeit zur Reinigung der Elektroden umgekehrt. Die Elektroden wurden dann aus der Kammer herausgenommen. Auf den Elektroden zeigten sich jedoch keine Flecken infolge von anhaftendem Toner.

Zum Vergleich wurden die Elektroden nach nur einem Entwicklungsvorgang ohne das obige Reinigen herausgenommen. Die Elektroden wiesen dabei eine bedeutende Fleckigkeit, verglichen mit den durch Umkehrung der Polaritäten gereinigten Elektroden auf,

Beispi 1 2

Das gleiche Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 wurde mit negativer Koronaentladung von — 5 kV 30 sec aufgeladen. Die Koronaentladungsquelle war von dem Flächenmaterial 15 cm entfernt. Dann wurde die Vorlage dem Aufzeichnungsmaterial 15 see lang durch eine Wolframlampe mit 60 Lux aufbelichtet. Dadurch wurde ein Ladungsbild erzeugt. Das Aufzeichnungsmaterial wurde dann in einen Entwicklerbehälter transportiert, in dem fünf Elektrodenanordnungen der in Fig. 2 gezeigten Bauart nebeneinander angeordnet waren. Die Gesamtflächenausdehnung jeder Elektrodenfläche übertraf diejenige des Aufzeichnungsmaterials um etwa 10° 0. Die Entwicklungsdaten waren folgende: Der Abstand zwischen den Elektroden betrug 3 mm. An die Schleifer wurde 20 V Gleichspannung angelegt, und die Entwicklungszeit betrug 60 sec. Ei wurde ein handelsüblicher Suspensionsentwickler verwendet, dessen Tonerteilchengröße jedoch geringer als diejenige des im Beispiel 1 verwendeten Toners war.

Jedes der mit einer der Flektrodenanordnungen verbundenen Zahnräder wurde nach jedem Entwicklungsvorgang um 180° gedreht. In dieser Weise wurde eine Mehrzahl von Aufzeichnungsmaterialbögen entwickelt. Danach wurden die Elektroden aus dem Entwickiungsbehältcr herausgenommen. Es wurde keine Fleckenbildung infolge von Toner festgestellt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrophoretischen Entwicklung eines Ladungsbildes mit einem flüssigen Entwicklei aus einer Suspension von Tonerteilchen, mit einem Behälter für den Entwickler, zwei in dem Entwickler parallel und im Abstand zueinandrr angeordneten Elektroden, zwischen denen ein das Ladungsbild tragendes Aufzeichnungsmaterial anzuordnen ist und an welche eine Gleichspannung anlegbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (11, 1.1) eine Wende- und Umpoleinrichtung (13, 13a, 15 bis 19) r.ur gleichzeitigen Vertauschung ihrer Lage und Polarität aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (11, 12) gegeneinander isoliert zu einer Elektrodenanordnung verbunden sind, welche zur Lagevertauschung der Elektroden drehbar gelagert ist, und daß die Elektrodenanordnung einen Kommutator mit

zwei mit je einer Elektrode verbundenen Segmenten (16, 17) aufweist, denen zwei an einer Spannungsquelle liegende Schleifer (18, 19) zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zur Bildung einer Elektrodenfläche aus einer Mehrzahl von länglichen Teilelektroden bestehen, die nebeneinander in einer Ebene angeordnet sind, und daß die Teilelektroden jedes Teilelektrodenpaars zu einer Elektrodenanordnung verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen