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Elektronhotographische Kooiermaschine Priorität: 19. Juni 1972, Großbritannien,
Nr. 28662/72 Die Erfindung bezieht sich auf die Elektrophotographie und insbesondere
auf eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von qualitativ hochwertigen, elektrophotographischen
Reproduktionen auf einem elektrophotographischen Substrat (z.B. auf dem Zinkoxidüberzug
eines beschichteten Papiers).
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine elektrophotographische Kopiermaschine,
welche eine Aufladungsstation, in welcher auf das elektrophotographische Substrat
eine elektrostatische Ladung aufgebracht wird, eine Aussetzungs- bzw.
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Belichtungsstation, bei welcher die elektrostatische Ladungsverteilung
so modifiziert wird, daß ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird, und eine
Entwicklungsstation,
in welcher das elektrophotographische Substrat
mit einer flüssigen Dispersion von geladenen Tonerteilchen von einer Entwicklungswalze,
wie es sich entlang eines Entwicklungsweges bewegt, in Berührung gebracht wird,
um auf dem elektrophotographischen Substrat ein wirkliches permanentes Bild zu erzeugen,
umfaßt. Die Erfindung hat einen besonderen Anwendungsbereich für Vergrut crungskopierer,
bei denen das elektrophotographische Sub-'rat eine große Oberfläche haben kann.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeioi et, daß die Entwicklungswalze
oberhalb des Entwicklungs' ges angeordnet ist, so daß ein Teil der Unterseite der
Walze das Substrat berührt, wenn es sich entlang dieses Wt ;es bewegt, daß die Entwicklungsstation
auch eine Dosien- gseinrichtung, um eineS Meniskus eines flüssigen Entwic;lers auf
die Oberfläche der Walze zuzuführen, wenn sich @etztere dreht, eine Einrichtung,
um flüssigen Entwickler der Dosierungseinrichtung zuzuführen, daß zwischen der Do
.erungseinrichtung und der Walzenoberfläche ein Meniskus au rechterhalten wird,
und eine Einrichtung zur Drehung der Entwicklungswalze, um einen Film des flüssigen
Entwicklers von dem Meniskus auf die nach oben schauende Oberfläche d-s elektrophotographischen
Substrats, das diesen Weg entlngläuft, zu befördern, enthält.
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Normalerweise würde das stromabwärtige Ende der Entwicklungsstation
in an sich bekannter Weise durch ein gegenüberliegendes Paar von Quetschwalzen definiert
sein. Zwischen die Entwicklungswalze und die Quetschwalzen kann eine Trokkenwalze
eingesetzt werden, um die nach oben schauende Oberfläche des elektrophotographiscn
Substrats zu berühren, wobei die Trockenwalze Flüssigkeit von der nach oben schauenden
Oberfläche entfernt, bevor die letztere in den Spalt zwischen den Quetschwalzen
hineinläuft.
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Bei manchen Anwendungszwecken kann es von Vorteil sein, das Entwicklungsverfahren
in zwei getrennten Stufen vorzunehmen. In der ersten Stufe wird eine tonerfreie
elektrisch isolierende "SchrankenflUssigkeit' auf das elektrophotographische Substrat
aufgebracht und die Toner enthaltende Entwicklungsflüssigkeit wird ir einer zweiten
Stufe auf die Oberseite des dünnen Films dew Schrankenflüssigkeit aufgebracht. Eine
erfindungsgemae elektrophotographische Kopiermaschine kann so modifi..iert werden,
daß sie nach diesem Zweistufenverfahren arbefct, indem zwei Entwicklungswalzen nacheinander
verwendet werden, wobei die erste einen Meniskus einer klaren Schrankenflüssigkeit
und die zweite einen Meniskus einer Toner enthaltenden Entwicklungsflüssigkeit liefert.
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Die Anwendung eines Zweistufen-Entwicklungsprozesses ist besonders
im Falle von elektrophotographischen Kopiermaschinen vorteilhaft, welche nach dem
Umkehrverfahren arbeiten (d.h. bei denen ein Weiß-auf-Schwwarz-Original eine Schwarz-auf-Weiß-Reproduktion
ergibt).
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Ein besonderer Vorteil der elektrophotographischen Kopiermaschine
gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, die Aussetzungs-
bzw. Belichtungsstation und die Entwicklungsstation nac.-leinander in einer geraden
Linie anzuordnen, wodurch gewähleistet wird, daß das elektrophotographische Substrat
beim Durchlauf durch die Maschine nicht gebogen wird.
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In der beigefügten Zeichnung wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kopiermaschine dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt eine elektrophotographische Fopiermaschine, welche
fUr zinkoxidbeschichtetes Papier in Blattform
geeignet ist. -Die
Maschine enthält ein Papiermagazin 1, in welches ein Stapel von zinkoxidbeschichteten
Papierblättern mit der beschichteten Oberfläche nach oben eingebracht werden kann.
Oberhalb des Magazins ist eine pneumatische Papierbeschickungawalze 2 vorgesehen,
welche die Blätter eines nach dem anderen aus dem Magazin 1 entfernt und sie auf
dem Wege über den Förderer 4 zu einer Aussetzungs- bzw. Belichtungsstation E befördert.
Beim Durchlauf um die Walze 2 herum werden die beschichteten Oberflächen der Blätter
in einer-Hochspannungs-Ladungsstation 3 mit einer Ladung versehen. Nähere Einzelheiten
einer typischen Beschickungs/Ladungsstation finden sich in der am gleichen Tag eingereichten
deutschen Patentanmeldung P (Unser Zeichen DA-10 707).
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In der Aussetzungs- bzw. Belichtungsstation E wird auf die nach oben
schauende beladene beschichtete Oberfläche ein optisches Bild proJiziert. Auf dem
beschichteten Blatt wird ein latentes elektrostatisches Bild gebildet und sodann
in einer Entwicklungsstation entwickelt, welche im allgemeinen als 5 bezeichnet
wird, indem das Papier durch diese Station 5 befördert wird.
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Die Entwicklungsstation 5 enthält zwei Entwicklungswalzen 6 und 7,
die Jeweils vollständig oberhalb des Weges angeordnet sind, den das Papier beim
Durchlauf durch die Entwicklungsstation einnimmt (dieser Weg ist durch die gestrichelte
Linie dargestellt). Der Weg wird von einer Vielzahl von Rollen 12 definiert, wobei
ein Paar von Walzen 12 mit Jeder Entwicklungswalze verbunden ist, um die beschichtete
Oberfläche des Papiers gegen die Oberfläche der drehenden Entwicklungswalzen zu
unterstützen, wenn das Papier die Entwicklungsstation durchläuft. Die Drehrichtungen
der Walzen 6 und 7, wie sie in der Zeichnung angezeigt sind,
sind
so bemessen, daß die Unterseite dieser Walzen, die die nach oben blickende Oberfläche
des Papiers berührt, sich in der gleichen Richtung wie das Papier bewegt. Die Walzen
6 und 7 haben vorzugsweise eir) Umfangsgeschwindigkeit, die größer ist als diejenige
des Papiers, wobei jedoch auch eine ähnliche Geschwindigkclt oder eine geringere
Geschwindigkeit möglich ist. Es ist nicht wesentlich, daß die angezeigte Drehungsrichtung
6-r Walzen 6 und 7 vorgesehen ist, da auch Walzen verwerSet werden können, deren
Oberfläche, die sich mit dem Papier in Berührung befindet, sich in einer entgegengesetzTen
Richtung als das Papier bewegt.
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Jeder Entwicklungswalze ist eine Dos-erungsklinge C8 und 9) und ein
Reservoir fUr eine Flüssigkeft (8a und 9a) zngeordnet. Jede Dosierungsklinge bildet
mit der angrenzenden Walzenoberfläche eine flache Wanne, wobei die FlUssigkeitsreservoirs
in der Jeweiligen Wanne einen kleinen Meniskus aufrechterhalten. Ein enger Spalt,
der zwischen der Dosierungsklinge und der angrenzenden Oberfläche der drehenden
Walze 6 oder 7 gebildet wird, gestattet es, daß die FlUssigkeit in der Wanne diese
als flüssigen Film auf die Walze verläßt. Der Spalt und/oder die Dehgeschwindigkeit
der Walze können in bekannter Weise so eingestellt werden, daß die Dicke des auf
der Walzenoberfläche gebildeten FlUssigkeitsfilms kontrolliert wird. Wenn das Papier
eine Walze 6 oder 7 berührt, dann kehrt der die Wanne durch den Spalt verlassende
Film in die Wanne zurück, wodurch eine kontinuierliche RUhrung der Flüssigkeit in
der Wanne bewirkt wird. Wenn das Papier sich in dem Entwicklungsweg befindet, dann
bleibt mindestens ein Teil des Flüssigkeitsfilms auf der oberen Oberfläche des Papiers
zurück. Tropftröge 10 und 11 sind unterhalb der Entwicklungswalzen angeordnet, um
überflüssige Flüssigkeit aufzufangen, die von diesen
Walzen abtropfen
könnte, wenn die.se sich zu drehen aufhören. Die Filmdicke auf der Walze ist nicht
in kritischer Weise von der Höhe des Meniskus in der Wanne abhängig. Die Reservoirs
8a und 9a sollten naturgemäß dazu imstande sein, genügend Flüssigkeit zuzuführen,
um maximalen Erfordernissen Genüge zu tun. Die Enden der Wanne können offengelassen
werden, so daß überflüssige Flüssigkeit, die in die Wannen eingeleitet wird, von
den Seiten in (nicht gezeigte) Sammelrinnen überfließen kann, um sodann in das entsprechende
Reservoir zurückgeleitet zu werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anwendung der gezeigten
Maschine enthält das Reservoir 8a ein klares flüssiges Dispergierungsmittel (z.B.
Isopar G - Esso Petroleum Co.),-während das zweite Reservoir 9a ein Dispergierungsmittel
mit einer hohen Konzentration an Tonerteilchen (z.B. reiner HX220-Toner - Clopay
Cornoro.tion) enthält.
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Stromabwärts der zwei Entwicklungswalzen ist eine drehende Trocknungswalze
13 vorgesehen, die dazu dient, um den größten Teil des Flüssigkeitsfilmes, der an
der oberen Oberfläche des Papiers haftet, zu entfernen. Der von dem Papier entfernte
Film wird von der Walze 13 durch eine Klinge 13a abgebohabt.
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Stromabwärts der Trockenwalze ist ein Paar von Quetschwalzen 14 und
15 vorgesehen. Zur Aufnahme von Flüssigkeit, die von den Quetschwalzen abtropfen
könnte, ist ein Tropftrog 16 angeordnet.
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Die Verwendung eines tonerfreien Dispergierungsmittels, um auf das
Papier eine Schrankenschicht aufzuschichten, ist bekannt, um die Qualität von Reproduktionen
zu verbessern, welche auf Zinkoxidpapier erzeugt werden. Dies erfolgt insbesondere
durch Verbesserung des Kontrastes und der Liniendichte,
der Verminderung
der Entwicklungszeit und der Verminderung der Hintergrunddichte. Sämtliche Vorteile
der Schrankenschichtmethode können ohne weiteres mit der.erfindungsgemäßen Vorrichtung
erreicht werden.