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Vorrichtung zur zur Flüssigkeitsentwicklung latenter elektrostatischer
Bilder Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fldssigkeitsentwicklung latenter
elektrostatischer Bilder auf einem flexiblen Bildträger0 Sie ist insbesondere zur
Erzeugung eines von Randeffekten und Bilddeformationen freien Tonerbildes geeignet.
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Unter den Entwicklungsverfahren für elektrostatische latente Bilder
ermöglicht die Flüssigkeitsentwicklung die beste Bildqualität. Zur vollständigen
Vermeidung des Randeffektes muß jedoch eine Entwicklungselektrode vorgesehen sein.
Beim sogenannten Elektrofaxverfahren wird.ein lichtempfindliches Papier verwendet,
das durch Aufsprühen einer Paste aus photoleitfähigen Teilchen, beispielsweise Zinkoxidteilchen,
und einem nichtleitenden Kunstharz auf eine elektrisch leitfähige Unterlage wie
z.B. ein zur AuSnahmefähigkeit für elektrische Ladungen behandeltes Papierblatt
sowie durch trocknung dieser aufgesprühten Paste hergestellt ist. Dieses Blatt wird
bei Dunkelheit gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit dem zu reproduzierenden
Bild
belichtet. Das elektrostatisohe latente Bild wird mit einer Entwicklerflüssigkeit
entwickelt, die fein verteilte, geladene Teilchen (Toner) suspendiert in einer nichtleitenden
Flüssigkeit, beispielsweise einem Mineralöl, enthält Die geladenen Teilchen, die
auch gefärbt sind, werden entsprechend der Polarität ihrer Ladung sowie der Ladung
des Papiers positiv oder negativ entwiokelto Während der Entwicklung erscheint der
sogenannte Rand effekt, wenn keine Entwicklungselektrode verwendet wird. Auf der
Umfangslinie eines großen, gleichmäßig elektrisch geladenen Bereiches wird ein starkes
elektrisches Feld erzeugt, während in der Mitte dieses Bereiches ein nur schwaches
elektrisches Feld herrscht.
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Dadurch wird die Umfangalinie dunkel entwickelt, während der mittlere
Bereich heller ist. Auch bei Vermeidung dieses Rand effektes erscheint eine Deformation
(ähnlich dem Schweif eines Meteors) des entwickelten Tonerbildes, wenn die Entwicklerflüssigkeit
mit einer hohen Relativgeschwindigkeit gegenüber der Bildfläche durch die schmale
Öffnung zwischen Entwicklungselektrode und latentem Bild strömt. Die Ursache für
diese Deformation ist noch nicht definitiv geklärt. Jedoch tritt diese Erscheinung
dann kaum auf, wenn die Relativgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit gegenüber
dem elektrostatischen latenten Bild in Richtung parallel zur Bildfläche gering ist
oder ein großer Abstand zwis-chen der Bildfläche und der Entwicklungselektrode besteht0
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Flüssigkeitsentwicklung
latenter elektrostatischer Bilder zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile
vermeidet und dabei den optimalen geringen Abstand der Entwicklungselektrode zur
Bildfläche ermöglicht.
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Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird
diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrisch leitfähige, gegenüber
der Horizontalen geneigte Ftihrung für die Rückseite des fortlaufend bewegten Bildträgers
vorgesehen ist, durch die die Vorderseite des Bildträgers in sehr geringem Abstand
zu einer Entwioklungselektrode gehalten wird, daß an der oberen Eintrittsöffnung
des mit Bildträger und Entwieklungeelektrode gebildeten Zwischenraumes die Austrittsöffnung
eines Behälters für Entwioklerflüssigkeit angeordnet ist, die durch den Zwischenraum
fließt und durch dessen untere Austrittsöffnung in einen Aufnahmebehälter gelangt,
der über eine Rückführungsleitung mit dem Behälter verbunden ist, und daß eine Antriebsvorrichtung
zur Bewegung des Bild trägers mit einet der Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit
entsprechenden Geschwindigkeit vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Fig. 1 und 2 dargestellter
AusfUhrungsbeispiele beschrieben.
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In Fig.1 sind ein bandförmiger, mit einem elektrostatischen latenten
Bild versehener Bildträger 1, eine metallisehe, vertikal angeordnete Führungsplatte
2, ein Entwick-@@@flüssigkeitsbehälter 3, eine Entwicklungselektrode 4, eine Austrittsöffnung
5 des Behälters 3 am oberen Ende der >hrungsplatFe 2-und der Entwicklungselektrode
4, ein Aufnahmebehäter b für Entwicklerflüssigkeit, eine RückfffhrulgFlunye 7, Führungsrollen
8 und 9 für den Bildträger und ein Behälter 10 für konzentrierte Entwicklerflüssig.-keit
vorgesehen. Das Bildband 1 wird mit den Führungsrollen 8 und 9 abwärts bewegt, wobei
seine Rückseite die FUhrungsplatte 2 berihrt. Die Entwicklerflüssigkeit wird aus
dem Behälter 3 durch die Schlitzöffnung 5 hindurch in den Zwischenraum zwischen
der Bildfläche des Bildträgers 1 und der Entwicklungselektrode 4 geleitet. Durch
geeignete Einstellung des Flüssigkeitspegels im Behälter 3, des Abstandes
zwischen
der Entwicklungselektrode 4 und der Fiihrungsplatte 2 und der Fördergeschwindigkeit
des Bildtragers 1 können die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit
und die Fördergeschwindigkeit des Bildträgers einander gleich gemacht werden. Es
hat sich gezeigt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit grob
eingestellt werden kann, ohne den Flüssigkeitspegel im Behälter 3 zu verändern,
wenn die Breite der Schlitzöffnung 5 und der Abstand zwischen Entwicklungselektrode
und Bildfläche gering ist. Andere Faktoren, die die Strömungsgeschwindigkeit der
Entwioklerflüssigkeit bestimmen, sind die Viskosität der Flüssigkeit und die Oberflächenspannung
des elektrostatischen latenten Bildes. Ist die Führungsplatte nicht vertikal angeordnet,
so ist auch ihr Neigungawinkel ein derartiger Faktor.
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Zur Erhöhung der Entwicklungsgeschwindigkeit muß die Fördergeschwindigkeit
des Bildträgers 1 ansteigen. Deahalb stellt der Strömungszustand ein wichtiges Problem
für die Entwicklung dar. Durch die Erfindung wird dieses Problem derart gelöet,
daß die Strömungsgeschwindigkeit der Entwickler.flüssigkeit weitestgehend mit der
PUrdergeschwindigkeit des Bildträgers 1 übereinstimmt, wozu die durch Schwerkraft
verursachte Entwicklerströmung ausgenutzt wird. Die Entwicklerflüssigkeit fällt
aus der unteren Öffnung zwischen Entwicklungselektrode 4 und Bildträger 1 in den
Aufeahmebehälter 6 und wird mit der Pumpe 7 zum Behälter 3 zurückgeführt. Da die
Tonerkonzentration im Behälter 3 verringert wird, muß neue Entwicklerflüssigkeit
mit höherer Tonerkonzentration aus dem Behälter 1 zugeführt werden, der konzentrierte
]ntwicklerflUsxlgkeit enthält. Um die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklerflüssigkeit
genau festzulegen, muß der Plüssigkeitspegel innerhalb des Behälters 3 konstant
gehalten werden. Zu diesem Zweck wird der Pegel dauernd gemessen und abhängig
davon
aus einem nicht dargestellten separaten Behälter geregelt.
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Die wirksame Länge der Entwicklungselektrode 4 ist derart, daß der
Toner innerhalb der Entwioklerflüssigkeit in dem schmalen Zwischenraum zwischen
Bildfläche und Entwicklungselektrode in ausreichendem Maße auf der Bildfläche abgelagert
werden kann. Der Abstand zwischen Bildfläohe und Entwicklungselektrode sowie die
onerkonzenw tration der Entwicklerflüssigkeit sind derart eingestellt, daß praktisch
der gesamte Toner in dem genannten Zwischenraum elektrophoretisch an denjenigen
Stellen abgelagert wird, an denen das latente Bild ein hohes Potential hat.
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Der der Entwicklungselektrode am nächsten befindliche Toner muß den
Zwischenraum durchqueren, die dazu erforderliw che Zeit hängt von der Viskosität
und der Dielektrizitätskonstante der Entwicklerflüssigkeit, der elektrischen Ladungsmenge
des Toners, der Teilchengröße des Toners und ähnlichen Faktoren ab. Es ist eine
Elektrodenlänge erforderlich, die diese Bedingungen erfüllt0 In Figo2 ist eine andere
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Bührungsplatte
der in Fig.1 gezeigten Vorrichtung ist durch eine elektrisch leitfähige Führungsrolle
2 ersetzt, so daß die Entwicklerflüssigkeit, die durch die Schlitzöffnung 5 aus
dem Behälter 3 zugeführt wird, längs der Führungsrolle 2 und der Entwicklungselektrode
4 geleitet wird. Da die Reibung zwischen Führungsrolle 2 und Bildträger 1 keine
Probleme stellt, ist diese Entwicklungsvorrichtung für Hochgeschwindigkeitsentwicklung
geeignet. Die Führungerolle 2 kann auch durch ein elektrisch leitfähiges endloses
Band ersetzt werden. Durch eine in der Führungsrolle oder am endlosen Band angeordnete
Saugworriqhtung kann der Bildtr&-ger an der Rolle bzw, dem Band bei hoher Betrlebegeschwin
digkeit
festgehalten werden, wodurch der Abstand zwischen Bildfläohe und Entwicklungselektrode
konstant gehalten wird.