DE2128813A1

DE2128813A1 - Developing electrophotographic latent images

Info

Publication number: DE2128813A1
Application number: DE19712128813
Authority: DE
Inventors: Jesef Malvern Matkan (Australien)
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1971-12-23
Also published as: JPS5123747A; FR2096210A5; JPS5123748A; NL175109B; NL175109C; NL7108050A; DE2128813C2

Description

D I PL.-ING. A. G RUN ECKER

DR.-ING. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. ccauf.insi or

PA"! ENTANWÄLTE PH 4050 -Ls.

8OiX) MUNCHtN 22 MaxiiinilirjnslraOe 43 Telefon 2971 00/2967 4+ Telegramme Monapc<t München Telex 05-2&3Ε0

2128813 Juni ί97|

Canon Kabushiki Kaisha 30-2, 3-chome, Shi momaruko, Ohta-ku, Tokyo, -^Tapan

Verfahren und Vorrichten?: zum Naßentv/i ekeln· von elektrostatischen Ladunp:sbi Idem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren ur.d auf eine Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbilderr» mittels in Flüssigkeiten disperpierter Toner.

Er sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, in denen eine ein elektrostatisches Ladungsbild trap-ende Fläche rait .einem flüssigen Entwickler in Beruhrims; gebracht wird. Der flüssige Entwickler enthält gewöhnlich ein in einer Träarerflüssifrkeit disBerp-iertes Pigment oder ähnliches Farbmaterial, wobei die Träfrerflüsnifkeit einen spezifischen Durche-a^eswiderstand

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von mehr als 10 Ohmzertimeter und eine Dielektrizitätskonstante von weniger als·5 hat. Die flüssigen Entwickler können in Verbindung mit den Pigmentteilchen ferner Harze, öle oder andere Stoffe enthalten. Derartige Zusätze sind als Polarisierungsmittel, Fixative, Dispersionsmittel und dergl. bekannt. Die Pigmentteilchen und die sich beim Aufbau des entwickelten Bildes mit diesen zusammen absetzenden Zusätze werden allgemein _#als Toner bezeichnet;. Ein Flüssigentwickler besteht somit im wesentlichen aus einer Suspension von elektrostatisch anziehbaren Tonerteilchen in einer Trägerflüssigkeit.

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Die einfachsten der verschiedenen Vorrichtungen ^,um von Tonern aus flüssigen Suspensionen sind Tauchb-ö.:1er, v:ie sie vielfach in Büro-Kopiergeräten und dergl. Verwendung finden. Diese Vorrichtungen weisen jedoch allgemein den Nach beil auf, daß sie sehr umfangreich sind und das Entwickeln relativ langsam vor sich geht. Außerdem sind solche Tauchbadvorrichtungen zumeist offen und bewirkenbeim Bewegen oder Transportieren des Geräts ein Verschütten von Entwicklerflüssigkeit.

Andere bekannte Vorrichtungen enthalten Walzenanordnungen, wobei dann der zu entwickelnde Aufzeichnungsträger an einer mit der Tonerdispersion benetzten Walze oder Walzenanordnung entlang geführt wird. Bei solchen Walzenanordnungen entsteht zuweilen die als Geisterbilder bekannte Erscheinung aufgrund, von örtlicher Entblößung der auf der Walze befindlichen Entwicklerschicht von Toner oder aufgrund von ungleichmäßigem Auftrag des Tonermaterials auf der Walzenoberfläche, worunter die Ladungsverteilung an der Entwicklerwalze leidet.

Andere Vorrichtungen wieder verwenden auf die zu entwickelnde Fläche gerichtete Düsen, denen der Entwickler unter Druck zugeführt wird, um die zu entwickelnde Fläche damit zu beaufschlagen. Aufgrund der Spülwirkung der relativ starken Strömung des Entwicklers können bei solchen Vorrichtungen an den Aufschlagstellen der Düsenstrahlen unterentwickelte Teilflächen entstehen.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Entwickeln elektrostatischer Ladungsbilder, M der bzw. bei dem eine zu entwickelnde Fläche unter genauer.ter Steuerung in ein Bad aus in einer Flüssigkeit dispergiertem Toner eintaucht.

Bei einem Verfahren zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbilder^ mittels in Flüssigkeiten dispergierter Toner sieht die Erfindung vor, daß man eine Entwicklerflüssigkeit einem Verteiler in der Weise zuführt, daß das bei der dadurch bewirkten Ausströmunprsgesohwindigkeit aus den Auslaß-

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'f'e*» oberhalb derselb^nri febij^ete Entvicklerbciri die das La^nn^sMId tragende ^|V'läche berührt, ohne daß die se durch vom Verteiler ausgehende Strömungen direkt beaufachln rt wirr!, so daß der zu entwickelndem Flache eine gleichmäßig durchgemischte Tonerdispersion zurre führt wird, ohne daß sie bein» Austritt aus den Auslaßei^richtungen direkt auf die zu entwickelnde Fläche gelangt.

Bei einer Vorrichtenr der eingangs genannten Art ist erfindunp'sgemäß vorgesehen, daß oberhalb eines im wesentlichen waagerecht angeordneten und an seiner Oberseite Auslaßeinrichtungen für zugeführte Tonerdispersion auf v/eisenden Verteilers mjt Hilfe vor. ¹TIt dem Verteiler verbundenen Seitenwandungnn ein Raum für die Bildung eines Bades aus der-austretenden Tonerdispersion gebildet ist, wobei der Verteiler und die Seitenwandungen in bezug auf die das zu entwickelnde elektrostatische Ladungsbild tragende Fläche derart angeordnet sind, daß das eine bestimmte Tiefe aufweisende Tonerbad ohne direkte Beaufschlagung der zu entwickelnden Fläche durch vom Verteiler ausgehende Strömung in Berührung mit der das Ladungsbild tragenden Fläche ist.

Die erfindungsgeraäße Vorrichtung ist also in ihrer Wirkungsweise eine Tauchbadvorrichtung, bei der die Tonerdispersion einer Fntwicklungsstatior über eine Verteileranordnung laufend zugeführt wird, so daß die zu entwickelnde Fläche in wirksamer Berührung mit dem Tauchbad ist, ohne dabei direkt durch Strömungen beaufschlagt zu werden, welche aufgrund ihrer Spülwirkung oder Turbulenz den Bildaufbau beeinträchtigen könnten. T)Ie überschüssige Tonerdispersion wird in einen Vorratsbehälter zurückgeleitet.

Somit sind nach der Erfindung die verschiedenen bei bekannten Systemen auftretenden Fehlerquellen beseitigt. Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil einer schnellen und gleichmässi gen Entwicklung bei relativ geringem Raumbedarf. Solanrre das die VorrichtuT enthaltende Gerät nicht i^· Betrieb ist, kann die Tonerdispersion in einem rer.chloRsene" Vorratsbehälter behalten _13n/i müThir völlir fl"ssi'^Tkeitsdi cht abgekapselt sein,

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so daß beim Transport des Geräts keine Gefahr bestoht, die Tonerdispersion zu verschütten.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von .Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer die erfindungsgemäße Vorrichtung enthaltenden Anordnung,

Fig. 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen einer an der Ent-Wicklungsstation angeordneten, die Tonerdispersion enthaltenden Überlaufanordnung,

Fig. 4 und 5 verschiedene Ausführungsformen des Verteilers,

Fig. 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen der Seitenwandungen der Überlaufanordnung und

Fig. 8 einen mit einem Prallblech versehenen Verteiler.

In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist eine flüssige Tonerdispersion 2 in einem Vorratsbehälter 1 enthalten. Um den Toner in Suspension zu halten, kann im Behälter 1 ein Rührwerk 3 vorhanden sein. Im Betrieb wird die Tonerdispersion mittels einer Pumpe 4 über ein Regelventil 5 zum Verteiler gepumpt.

Aus dem Verteiler 6 tritt die Tonerdispersion durch Auslässe in einen unmittelbar darüber liegenden Raum 7· Der Raum 7 ist durch eine Führungsrinne gebildet, deren Abmessungen derart auf die Flüssigkeitsströmung und auf die öffnung und Form der Auslässe 8 abgestimmt sind, daß die durch letztere hervorgerufenen gerichteten Strömungen im wesentlichen ausp^eglichen werden. Der Durchmesser der Auslässe 8 beträgt gewöhnlich etwa 3 mm (1/8 Zoll) oder mehr und kann in solchen Fällen, in denen ein besonders geringeε Strömungsvolumen der Dispersion erwünscht oder erforderlich ist, auch weniger betragen.

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In der Rinne und zwischen daran anschließenden Seitenwandungen ΊΟ bildet die Tonerdispersion ein Bad 9, dessen Oberfläche mit der auf einer Trommel 11 angeordneten zu entwikkelnden Fläche in Berührung ist. Die zu entv/iekelnde Fläche auf der Trommel 11 kann durch eine fest darauf angeordnete Fotowiderstandsschicht oder auch durch eine darauf geführte Gutbahn oder aus einzelnen Blättern eines elektrofotografischen oder elektrostatografisehen Trägermaterials gebildet sein. Die Ausdehnung der Berührungsfläche zwischen der Tonerdispersion und der zu entwiekelnden Fläche läßt sich durch Verändern des Abstandes 12 zwischen den Sextenwandüngen 10 und der Trommel 11 sowie durch Steuerung des Strömungsyolu— mens der Tonerdispersion mittels des Ventils 5 einstellen. Überschüssige Tonerdispersion tritt an den Stirnseiten des Bades aus und fällt in einen Sammeltrichter 14, aus dem sie über eine Leitung 15 in den Vorratsbehälter 1 zurückfließt.

Fig. 2 zeigt die Verteileranordnung von Fig. 1 in Schrägansicht, mit dem Verteiler 6 und den Seitenwandungen 10, wobei die Stirnseiten in dieser Ausführungsform offen sind.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für entsprechende Teile, wobei zur Vergrößerung der Tiefe des in der Vorrichtungen enthaltenen Dispersionsbades Stirnwandungen 16 vorgesehen sind.

Fig. 4- zeigt eine Schrägansicht des Verteilers 6 mit den Auslassen 8, durch welche die Tonerdispersion zur Bildung des Entwicklerbades 9 austritt.

In der in Fig. 5 gezeigten geänderten Ausführung des Verteilers 6 sind die Einzelauslässe durch einen durchgehenden Schlitz·17 ersetzt. In allen Fällen kann die Tonerdispersion dem Verteiler 6 an einem Ende, an beiden Enden oder an jedem -anderen beliebigen Punkt zugeführt werden.

In Fig. 6 und 7 sind verschiedene Ausführungen der Seitenwandungen 10 gezeigt. In Fig. 6 sind diese entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 eben. Demgegenüber zeigt Fig. 7 Sei-

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tenwandungen 1OA mit gekrümmtem, im wesentlichen parallel μγ Oberfläche der Trommel 11 verlaufendem Profil.

In einer v/eiteren Ausführungsform der erfindungcgenäßen Vorrichtung kann zur weiteren Verringerung der durch die Auslässe 8 bzw. den Schlitz 17 bewirkten gerichteten Strömungen, ein Prallblech oberhalb der Auslässe 8 bzw. des Schlitzes I7 .angeordnet sein. Eine solche Anordnung erlaubt die Verkleinerung der Tiefe des Raumes 7· Das in der Ausführung nach Fig. 8 vorgesehene Prallblech 19 verhindert das direkte Auftreffen von Strömungen aus den Auslässen 8 des Verteilers 6 " auf die Oberfläche des Fotowiderstandsmaterials und damit eine Verschlechterung der Bildqualität durch übermäßige Spülwirkung.

Die aus dem Verteiler 6, den Seitenwandungen 10, den Stirnwandungen 16 und dem Auffangtrichter 14 gebildete Entwicklervorrichtung kann gegenüber Masse isoliert sein, so daß man zur weiteren Beeinflussung des Entwicklungsvorgangs eine Spannung an die Seitenwandungen 10 legen kann. Bei einer solchen in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Anordnung ist eine Spannungsquelle 20 über Leiter 21 mit den Seitenwandungen 10 und der Trommel 11 verbunden. Zur Begrenzung des Austrags von Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der Erfindung eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Quetschwalze 22 oder eine entsprechende Einrichtung vorgesehen sein.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß eine gleichförmig durchmischte Dispersion von Tonerteilchen in einer Weise zugeführt wird, daß die Tonerteilchen im Entwicklungsbereich kontinuierlich und gleichmäßig über die gesamte Breite der Bildfläche ergänzt werden, ohne daß es aufgrund von ungleichmäßigen Strömungen zu örtlichen Überoder Unterkonzentrationen kommt. Da die Beruhigung der Strömungen bereits beträchtlich unterhalb der zu entwickelnden Fläche stattfindet, sind Beeinträchtigungen der Güte des entwickelten Bildes durch direkt auf treffende Dispe-rsionsströme bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.

10 9 8 5 2/1700 BAD QRfOiNAL

Claims

Patentanspruch., e

1. Verfahren zum Entwickeln von elektrostatischen Ladurgsbildern mittels in Flüssigkeiten dispergierter Toner, dadurch rekennzei chnet, daß man eine Entwicklerflüssigkeit einem Verteiler in der Weise zuführt, daß das "bei der dadurch bewirkten Ausströmu^gsgeschwindigkeit aus den Ausladen nrichtungen oberhalb derselben gebildete Entwicklerbad die das Ladungsbild tragende Fläche berührt, ohne daß diese durch vom Verteiler ausgehende Strömungen direkt beaufschlagt wird, so daß der zu entwickelnden Fläche eine gleichmäßig durchgemischte Tonerdispersion zugeführt wird, ohne daß sie beim Austritt aus den Auslaßeinrichtungen auf die zu entwickelnde Fläche gelangt.

2. Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern mittels in Flüssigkeiten dispergierter Toner, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines im wesentlichen waagerecht angeordneten und an seiner Oberseite Auslaßeinrichtungen (8 bzw. 17) für zugeführte Tonerdispersion (2) aufweisenden Verteilers (6) mit Hilfe von mit dem Verteiler verbundenen Seitenwandungen (10 bzw. 1OA) ein Raum für die Bildung eines Bades (9) aus der austretenden Tonerdispersion gebildet ist, wobei der Verteiler und die Seitenwandungen in bezug auf die das zu entwickelnde elektrostatische Lad\mgsbild tragende Fläche (11) derart angeordnet sind, daß das eine bestimmte Tiefe aufweisende Tonerbad ohne direkte Beaufschlagung der zu entwickelnden Fläche durch vom Verteiler aussehende Strömungen in Berührung mit der das Ladungsbild tragenden Fläche ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Verteilers (6) eine rin^enförmige F'ihrung (^r;) für die einströmende Tonerdisnersion (2) gebildet ist, wobei die Sei tenwandunp-en (10) an den Oberkanten des die Führung bildenden Teils anschließen.

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BAD ORlGfHH.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ^durch^ rekenn- ^eichnet^daß zur Regelung der Tiefe des oberhalb des Verteilers (6) gebildeten Entwickl erbades (9)~die Sei tßmi/a-n rinn gen (10) miteinander verbindende Stirnwandungen (16) vorgesehen sind.

5« Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4» J^äU?Zilh_£e^ej7^zel_chnet, daß die Auslaßeinrichtunrren am Verteiler (6) durch, eine parallel zu seiner Längsachse \^rerlaufende Anordnung einzelner Auslasse (^) gebildet sind,

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, ' dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßeinrichtuneaiam Verteiler

(6) durch einen an einer Seite desselben in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (1⁹) gebildet sind.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beruhigung gerichteter Strömungen der Tonerdispersion im Entwicklerbad (9) oberhalb der Auslaßeinrichtungen (8 bzw. 1?) im Verteiler (6) eine Pralleinrichtung (19) angeordnet ist.

P. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenward ungen (10) im wefc sentlichen geradlinige Profilformen aufweisen.

9· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis ⁹, dadurch. 3eken;n_zei^ohn_et, daß die Seitenwandunrcen (10A) gekrümmte Profilformen aufweisen.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 9, OlL?^ ⁿ'-.d3H^e,t.ι daß sie gegenüber Masse i sο 1 i ert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zu entwickelnde Fläche (11) und die Seitenwandungen (10) eine Spannungsquelle (20) geschaltet ist.

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8AD ORIGINAL

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche ? bis 11, dacJur^h p-eken^y.ei chnet, daß eine Quetschwalze (22") zum Entfernen von überschüssiger EntwicklerflüssiFkelt in Anlage an der zu entwickelnden Fläche (11) ist.

109852/1700 bad