DE2100719A1

DE2100719A1 - Vorrichtung zur Flüssigentwicklung elektrofotografischer Bilder

Info

Publication number: DE2100719A1
Application number: DE19712100719
Authority: DE
Inventors: Masamichi; Fukushima Osamu; Asaka Sato (Japan)
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1970-01-08
Filing date: 1971-01-08
Publication date: 1971-07-15
Also published as: CA936048A; JPS5111928B1; GB1274181A

Description

Vorrichtung zur Flüssigentwicklung elektrofotografischer Bilder

Beim elektrofotografischen Verfahren treten verschiedene schwierige Probleme auf, wenn die Betriebsgeschwindigkeit, insbesondere die Entwicklungsgeschwindigkeit, erhöht wird. Eine erste Schwierigkeit besteht darin, daß in solchen Fällen eine ausreichende Entwicklungsdichte nicht erreicht wird und ein latentes Bild mit großen, durchgehend getönten Flächen nicht gleichmäßig entwickelt werden kann, da die Entwicklungszeit verkürzt ist. Dadurch tritt der sogenannte Randeffekt auf, bei dem ein Bild in den Randbereichen getönter Flächen dicht, in den mittleren Bereichen jedoch nur schlecht entwickelt wird. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit ist es erforderlich, die Entwicklungszeit zu verlängern und den Abstand des latenten Bildes von der Entwicklungselektrode zu verringern, so daß diese sehr nahe der Bildfläche angeordnet ist. Eine zweite Schwierigkeit besteht darin, daß eine erhöhte Betriebsgeschwindigkeit eine Streifenbildung verursacht, die wie ein Kometenschweif hinter einem entwickelten Bild auftritt, sodaß dieses verwischt wird. Die wahre Ursache für diese Erscheinung

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ist noch nicht völlig geklärt, man weiß jedoch, daß sie nur selten auftritt, wenn die Geschwindigkeit, mit rier die Fnt— •Wicklungsflüssigkeit in tangentialer Richtung zur Oberfläche des latenten Bildes bewegt wird, gering ist. Daher ist es zur Vermeidung dieses Problems erforderlich, die Relativgeschwindigkeit zwischen Entwicklungsflüssigkeit parallel zur Aufzeich— nungsfläche zwischen dem latenten Bild und der Entwicklungselektrode minimal zu halten.

Es hat sich ferner gezeigt, daß die beschriebene Verwischung des Bildes besser erkennbar wird, wenn der Abstand zwischen der Entwicklungselektrode und dem Aufzeichnungsträger verringert wird.

Bei der Reproduktion von Strichzeichnungen, beispielsweise beim Kopieren eines Schriftstücks, treten die vorstehend genannten Probleme seltener auf. Sollen jedoch fotografische Bilder mit kontinuierlicher Tönung bei hoher Qualität reproduziert werden, so müssen der Randeffekt und die Streifenbildungen vollständig vermieden werden.

Diese Erfordernisse müssen erfüllt werden, wenn eine Bildqualität erreicht werden soll, die genau derjenigen der Halogensilberfotografie entspricht. Eine vollständige Vermeidung des Randeffektes ist extrem schwierig. Unter der Bezeichnung "Randeffekt¹· versteht man im allgemeinen eine Erscheinung, durch die ein mit einer großen, durchgehend getönten Fläche zu vers-ehendes Bild nicht mit gleichmäßiger Dichte reproduziert werden kann. Da das Bild in seinem Umfangs— bereich dicht und in seinem mittleren Bereich schlecht entwikkelt wird, ändert sich auch die dem an einen gut entwickelten Bereich angrenzenden Bereich eigene Tönungsdichte. Dieser Bildfehler ist auch als "Halo"-Erscheinung bekannt. Um ein Bild durchgehend schwarz zu entwickeln, muß eine Entwicklungselektrode in einem Abstand von 1 - 2 mm von dem Aufzeichnungsträger des latenten Bildes angeordnet sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die HaIo-Erscheinung ohne eine weitere Verringerung des

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Abstandes 'zwischen dem latenten Bild und der Entwicklungselektrode nicht vermieden werden kann. Empirisch hat sich gezeigt, daß die völlige Vermeidung dieses Bildfehlers erreicht wird, wenn der Abstand ca. 0,1 bis 0,2 mm beträgt. In der Praxis ist es jedoch extrem schwierig, den Abstand auf diesem Wert zu halten und über die gesamte Entwicklungselektrode gleichmäßig herzustellen. Die Beibehaltung eines festen Abstandes ist sogar noch schwieriger, wenn der elektrofotografische Aufzeichnungsträger die Form eines flexiblen Blattes hat, wie es beispielsweise bei dem sogenannten Elektrofaxpapier der Fall ist. Dieses besteht aus einer Unterlage, die mit einer Mischung eines feinen, fotoleitfähigen Pulvers mit einem Kunstharz beschichtet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Entwicklungsvorrichtung für die Flüssigentwicklung elektrofotografischer Bilder zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile bekannter Anordnungen vermeidet und die Reproduktior von Bildern bei hoher Entwicklungsqualität gestattet.

Eine derartige Vorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß eine gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnete Förderfläche vorgesehen ist, der eine isolierende Flüssigkeit in gleichmäßig dünner Schicht zuführbar ist und die an die Rückseite eines mit einem elektrostatischen latenten Bild versehenen blattförmigen elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers andrückbar ist, und daß eine Vorrichtung zur Zuführung einer Entwicklungsflüssigkeit in den Raum zwischen dem latenten elektrostatischen Bild und einer dem Aufzeichnungsträger gegenüberstehenden Entwicklungselektrode vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben.

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In den Fig. 1 bis 3 sind solche Ausführungsbeispiele jeweils im Schnitt dargestellt.

In Fig. 1 ist ein elektrofotografischer Aufzeichnungsträger 100 in Form eines Blattes dargestellt, der mit einem elektrostatischen latenten Bild versehen ist. Die Bildfläche ist nach oben liegend angeordnet. In Fig. 1 istkeine elektrische Ladevorrich— tung oder Belichtungsvorrichtung für die Erzeugung des latenten Bildes dargestellt. Der Aufzeichnungsträger 100 wird zwischen einem endlosen Förderband 101 und einer Andruckrolle 104 geführt, sodaß er fest an der Bandoberfläche anhaftet und mit ihr zusammen bewegt wird. Das Förderband 101 ist auf zwei Rollen 102 und geführt. Zumindest eine der Rollen 102 und 103 wird angetrieben. Hierzu kann jede geeignete und bekannte Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, die nicht besonders dargestellt ist. Das Förder— band 101 ist so angeordnet, daß seine Förderfläche unter einem festen Winkel gegenüber der horizontalen Ebene geneigt ist. Unmittelbar unter der Förderfläche des Bandes 101 ist eine Führungsplatte 111 angeordnet, die das endlose Band berührt. Die Funktion der Führungsplatte besteht darin, ein Durchhängen des Förderbandes zu vermeiden und damit einen festen Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche und der Entwicklungselektrode 105 einzuhalten. Die beiden Seiten des Blattes 100 werden gleichmäßig mit einer nichtleitenden Flüssigkeit durch eine (nicht dargestellte) Vorrichtung benetzt, bevor sie mit der Andruckrolle 104 gegen das Förderband 101 gedrückt werden. Der Zweck dieser Benetzung besteht darin, ein Verschmieren der Aufzeichnungsfläche mit Tonerteilchen infolge deren Absorption zu vermeiden und ein festes Anhaften des Blattes am Förderband zu gewährleisten, in-dem eine Oberflächenspannung der nichtleiten den Flüssigkeit wirksam wird, die sich als dünne Schicht auf der Rückseite des Blattes 100 befindet. Die Funktion der Andruckrolle 104 besteht darin, das Blatt 100 gleichmäßig gegen das Förderband 101 zu drücken und somit jeglichen Luftspalt zwischen dem Förderband 101 und dem Blatt 100 sowie eine mögliche Änderung der Dicke der Flüssigkeitsschicht zwischen dem

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Förderband und dem Blatt zu vermeiden, wobei gleichzeitig die Dicke der isolierenden Flüssigkeit an der mit dem latenten Bild versehenen Oberfläche des Blattes 100 gleichmäßig gehalten wird. Da die Rolle 104 in direkte Berührung mit der Aufzeichnungsfläche gebracht wird, muß sie isolierend und weich sein. Sie kann beispielsweise aus Schwamm, isolierendem Gummi o.a. bestehen. Über dem Förderband 101 befindet sich eine Entwicklungselektrode 105, die zur Oberfläche des Förderbandes einen sehr geringen, jedoch gleichmäßigen Abstand hat. Eine obere Kante der Ent— Wicklungselektrode 105 ist leicht nach oben gekrümmt, sodaß eine Zuführung der Entwicklungsflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen dem Aufzeichnungsträger bzw. dem Blatt und der Entwicklungselektrode erleichtert wird. Die Entwicklungsflüssig— keit enthält winzige, gefärbte, elektrisch geladene Teilchen, suspendiert in einer nichtleitenden Flüssigkeit. Zur Zuführung der Entwicklungsflüssigkeit zwischen das Blatt 100 und die Entwicklungselektrode 105 ist eine Zuführungsleitung 106 vorgesehen. Die Entwicklungsflüssigkeit 108 befindet sich zunächst in einem Behälter 107, aus dem sie der Zuführungsleitung 106 mit einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Aus der Leitung tritt sie durch einen Schlitz oder durch eine Düsenanordnung aus. Die der Leitung 106 zugeführte Entwicklungsflüssigkeit kann durch ihre Schwerkraft austreten, da die dazu vorgesehene öffnung gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Die durch die Entwicklungszone geleitete Flüssigkeit gelangt nach dem Entwicklungsvorgang wieder in den Behälter 107, sodaß sie erneut zirkulieren kann. Die Geschwindigkeit, mit der die Entwicklungs— flüssigkeit über den Aufzeichnungsträger fließt, kann durch geeignete Einstellung des Neigungswinkels der Förderfläche des Förderbandes 106 gegenüber der Horizontalen festgelegt werden. Der Neigungswinkel liegt vorzugsweise im Bereich von einigen Grad bis zu 20 Grad. Die Strömungsgeschwindigkeit der Ent— Wicklungsflüssigkeit ist so ausgewählt, daß die Relativgeschwindigkeit gegenüber der mit dem latenten Bild versehenen Aufzeichnungsfläche sich nicht sehr stark erhöht. Die Relativgeschwindigkeit kann zwar nicht nach einer fest vorgegebenen Regel eingestellt werden, es wird deshalb beispielsweise ein

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Wert von 5 cm/sec gewählt. Nach dem Durchgang unter der Entwicklungselektrode 105 vorbei, löst sich das Blatt 100 selbst—

tätig vom Förderband 101 infolge seiner Figensteifigkeit ab und wird in verlängerter Förderrichtung weiterbewegt. Es wird also nicht um den gekrümmten Verlauf des Förderbandes im Bereich der Rolle 103 herumgeführt. Ist die Eigensteifigkeit des Blattes 100, also seine Widerstandskraft gegen eine äußere Biegewirkung, so gering, daß es um die Rolle 103 herumgeführt werden kann und am Förderband 101 anhaftet, so kann zur Ablösung des Blattes vom Förderband eine geeignete Ablösevorrichtung vorgesehen sein. Das durch die Entwicklungszone geführte Blatt wird nach Ablösung vom Förderband auf einen geeigneten, nicht dargestellten Transport geleitet, zur Entfernung noch anhaftender Entwicklungsflüssigkeit gewaschen und dann getrocknet. Das vom Blatt befreite Förderband wird mit einer Reinigungsrolle 109 von noch anhaftender Entwicklungsflüssigkeit gereinigt, sodaß es zur Förderung eines nächsten Blattes bereitsteht. Die Reinigungsrolle 109 soll aus einem eine Flüssigkeit absorbierenden oder aufnehmenden Material bestehen. Eine Bürstenrolle, eine Schwammrolle oder eine Rolle mit einer Flanelloberfläche ist zu diesem Zweck geeignet. Die mit der Rolle 109 absorbierte Flüssigkeit wird mit einer Andruckrolle 110 ausgequetscht und dadurch in den Behälter 107 zurückgeleitet. Nach Entfernung der Entwicklungsflüssigkeit wird dem Förderband 101 ein neues Aufzeichnungsblatt 100 zugeführt, das in die Entwicklungszone einzuführen ist. Um die Anhaftung zwischen dem Blatt und dem Förderband 101 zu verbessern, kann die isolierende Flüssigkeit gleichmäßig auf die Oberfläche des Förderbandes 101 mit einer Beschickungsrolle 112 aufgebracht werden. Diese soll eine aus reichende Flüssigkeitsmenge aufnehmen und kann aus dem selben Material wie die Reinigungsrolle 105 bestehen. Sie wird in die isolierende Flüssigkeit 115 eingetaucht, welche sich in einem Behälter 114 befindet.

In Fig. 2 ist eine weitere AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Entwicklungevorrichtung dargestellt. Das Förderband 101 und die Entwicklungselektrode 105 eind gegenüber der in Fig. 1 gezeigten

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Vorrichtung umgekehrt angeordnet. Daher ist auch die Anordnung der Andruckrolle 104 und der Zuführungsleitung 106 für die Entwicklungsflüssigkeit geändert. Da das Blatt am Förderband festgehalten und der Abstand zwisehen Förderband und Entwicklungselektrode 105 mit Entwicklungsflüssigkeit ausgefüllt wird, ist eine gleichmäßige Beibehaltung des geringen Abstandes gewährleistet.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Sie arbeitet mit einem Vorrat an Entwicklungsflüssigkeit in einem Behälter 300, der gleichzeitig als Entwicklungselektrode anstelle der in Fig. 1 gezeigten Elektrode 105 dient. Der Behälter 300 ist mit einer Bodenfläche 302 versehen, die als Entwicklungselektrode wirkt und einen gleichmäßigen, geringen Abstand gegenüber dem Förderband 101 bildet. Sie ist mit Öffnungen 303 versehen, die vorzugsweise als eine Vielzahl Schlitze ausgebildet sind, sodaß die Entwicklungsflüssigkeit durch diese Schlitze hindurch in den Raum zwischen der Entwicklungselektrode und dem latenten Bild eintreten kann. Die Entwicklungsflüssigkeit wird von einem (nicht dargestellten) Behälter mit einer (nicht dargestellten) Pumpe durch einen Ansatz 301 in den_tBehälter 300 eingeführt. Der Behälter hat eine gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Anordnung größere Anzahl Eintrittsöffnungen für die Entwicklungs— flüssigkeit in den Raum zwischen dem latenten Bild und der Entwicklungselektrode, sodaß damit eine Verringerung der Relstivgeschwindigkeit der Entwicklungsflüssigkeit gegenüber der Aufzeichnungsfläche möglich ist.

Das Förderband 101 muß nur eine flache Oberfläche haben, sodaß es das Blatt 100 in fester Anhaftung tragen kann. Es kann beispielsweise ein endloses Metallband, ein endloses Band aus Gummi oder Kunststoff oder ein endloses Band aus Tuch oder Papier sein. Ist das Förderband 101 elektrisch leitfähig, so kann die Rückseite des Aufzeichnungsträgers über das Band geerdet oder mit einer Vorspannung versehen werden. Besteht es aus nicht leitendem Material, so muß die leitfähige Unterlage

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des elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers in geeigneter Weise geerdet oder direkt an eine externe Spannungsquelle angeschlossen werden.

In den vorstehend beschriebenen Aus-führungsbeispielen der Erfindung hat die Förderfläche die Form eines endlosen Bandes. Es kann jedoch auch eine Förderfläche in Form einer flachen Platte anstelle eines endlosen Bandes verwendet werden. Das Blatt kann beispielsweise in fester -Anhaftung an einer flachen Metallplatte durch die Wirkung der Oberflächenspannung einer Flüssigkeit gehalten werden, so daß es zusammen mit der Metallplatte an der Entwicklungselektrode vorbeigeführt v/erden kann. In diesem Fall ist zur Führung der flachen Metallplatte ein Element ähnlich einem endlosen Förderband erforderlich. Da dieses Band nur die Bewegung der flachen Platte erzeugen muß, kann es aus einem Metallnetz, einer Kette oder aus Tuch ge— bildet sein.

Als Förderfläche genügt ein Material, das eine feste Anhaftung des Blattes durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit gewährleistet. Es kann beispielsweise eine der folgenden Strukturen haben: Metalle und Kunststoffe mit einer gleichmäßigen und flachen Oberfläche, Flächen mit gleichmäßigen feinen Riffelungen, Flächen mit Öffnungen in Richtung ihrer Dicke (z.B. ein endloses Band mit Schlitzen oder Poren) und ähnliche Strukturen. Im letzteren Falle kann der Bereich der Öffnungen jedoch nicht zu groß sein, da solche Öffnungen die Haftkraft des Blattes an der Förderfläche verringern.

Die erfindungsgemäße Entwicklungsvorrichtung ermöglicht die feste Anhaftung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers in Form eines flexiblen Blattes an einer Förderfläche. Gleichzeitig können die das latente Bild tragende Aufzeichnungsfläche und die Entwicklungselektrode in einem gleichmäßigen und sehr geringen Abstand zueinander gehalten werden. Da die Strömungsgeschwindigkeit der Entwicklungsflüssigkeit gegenüber der Aufzeichnungsfläche gering ist, tritt kaum eine Streifen-

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bildung auf. Dadurch ist es möglich, Reproduktionen guter Qualität zu erzeugen, die frei von Randeffekterscheinungen sind.

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Claims

Pat en tansprüche

Vorrichtung zur Flüssigentwicklung elektrofotografischer Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnete Förderfläche (101) vor— gesehen ist, der eine isolierende Flüssigkeit (115) in gleichmäßig dünner Schicht zuführbar ist und die an die Rückseite eines mit einem elektrostatischen latenten Bild versehenen, blattförmigen elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers (100) andrückbar ist, und daß eine Vorrichtung (106) zur Zuführung einer Entwicklungsflüssigkeit (108) in den Raum zwischen dem latenten elektrostatischen Bild und einer dem Aufzeichnungsträger (100) gegenüberstehenden Entwicklungselektrode (105) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderfläche (101) in ihrer Neigungsrichtung abwärts bewegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderfläche (101) ein Teil eines endlosen Förderbandes (101) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderfläche (101) über der Entwicklungselektrode (105) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Förderfläche (101) vorgesehen ist, die auf ihrer der Entwicklungselektrode (105) abgewandten Seite auf einer Führungsfläche (111) aufliegt.

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