DE2423825A1

DE2423825A1 - LIQUID TONER APPLICATION STATION

Info

Publication number: DE2423825A1
Application number: DE19742423825
Authority: DE
Inventors: Gene Franklin Day; Raymond Leon Levy
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1973-05-23
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1974-12-19
Also published as: JPS5048929A; FR2231041A1; CA1035569A; FR2231041B3

Description

PATFNTANWmLTEPATFNTANWmLTE

DR/CLAUS REltiLANDER DlPL-ING. KLAUS BERNHARDTDR / CLAUS REltiLANDER DlPL-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 München'60 · Orthstraße 12'· Telefon 832024/5D-8 Munich'60 Orthstrasse 12 'Telephone 832024/5

Telex 5212744 -Telegramme InterpatentTelex 5212744 -Telegrams Interpatent

MaiMay

•V1 P376 D• V1 P376 D

,Varian Associates, Palo Alto, CaI., V.St.A., Varian Associates, Palo Alto, CaI., V.St.A.

Station zum Aufbringen von flüssigem TonerStation for applying liquid toner

Priorität: 23. Mai 1973, USA, S.H. 362 961Priority: May 23, 1973, USA, S.H. 362 961

summary

Flüssiger Toner wird aus dem Inneren einer hohlen, perforierten, rotierenden Trommel einem aufgeladenen elektrostatischen Bild auf einem Blatt zugeführt, welches sich auf der Trommelaußenfläche bewegt. Die Perforationen sind so bemessen, daß in ihnen Toner durch Oberflächenspannung gespeichert wird. Toner wird dem Blatt durch die Perforationen hindurch durch Zentrifugalkraft zugeführt, "die bei rotierender Trommel auf den Toner ausgeübt wird. Die Oberflächenspannung bewirkt sodann, daß sich der Toner in den schmalen Zwischenraum zwischen derLiquid toner is made into a charged electrostatic from the inside of a hollow, perforated, rotating drum Image fed on a sheet moving on the drum outer surface. The perforations are dimensioned so that toner is stored in them by surface tension. Toner gets through the sheet the perforations fed through by centrifugal force, "which is exerted on the toner when the drum is rotating. The surface tension then causes the toner in the narrow space between the

409 8 51/0992409 8 51/0992

Trommel und dem Blatt hinein ausdehnt. Die Perforationen sind auf der Trommeloberflache so angeordnet, daß das Verhältnis von perforierter Fläche zu Elektrodenfläche der Trommel im wesentlichen konstant ist. Das Blatt nähert sich der Trommel fast vertikal in einer Aufwärtsrichtung und durchmißt einen Bogen von annähernd 150°, während es mit der Trommeloberflache in Berührung ist. Ein Abstreifmesser wird, unmittelbar bevor das Blatt die Trommeloberflache berührt, gegen die Trommelaußenfläche gedruckt, damit im we- ■ sentlichen jeglicher Toner von der Oberfläche entfernt und ein umgekehrter Tonermeniskus zwischen der Trommeloberfläehe und einer Seite des Abstreifmessers gebildet wird.The drum and the sheet into it. The perforations are arranged on the drum surface so that the ratio of perforated area to electrode area of the drum is essentially constant. That Sheet approaches the drum almost vertically in an upward direction and traverses an arc of approximately 150 ° while it is with the drum surface is in touch. A doctor blade is placed just before the sheet touches the drum surface, printed against the outside of the drum, thus essentially removing ■ any toner from the surface and an inverted toner meniscus between the drum surface and one side of the doctor blade is formed.

Background of the invention

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Elektrophotographie und insbesondere auf eine verbesserte Station zum Aufbringen von flüssigem Toner auf ein elektrostatisches Bild.The invention relates generally to electrophotography and, more particularly, to an improved one Station for applying liquid toner to an electrostatic image.

Bei elektrophotograpliischen Verfahren wird flüssiger Toner, der geladene Teilchen einer ersten Polarität hat, häufig auf ein geladenes Bild aufgebracht, welches eine entgegengesetzte Polarität hat. Damit der Toneraufbringvorgang gefördert wird, sollte die Berührungszeit zwischen dem flüssigen Toner und dem Blatt verhältnismäßig groß sein und es sollte fortwährend frischer Toner aufgebracht werden.In electrophotographic processes, liquid toner is made up of charged particles of a first polarity has often been applied to a charged image that is of opposite polarity. So that the toner application process is promoted, the contact time between the liquid toner and the sheet should be proportionate be large and fresh toner should be applied continuously.

Bei einer Art einer bekannten Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigem Toner auf ein elektrostatisches Bild wird eine rotierende Trommel als eine Entwicklungselektrode verwendet. Die Trommel wird auf einem vorbestimmten Potential gehalten, bei welchem es sich, gewöhnlich umIn one type of known apparatus for applying liquid toner to an electrostatic image a rotating drum is used as a developing electrode. The drum is at a predetermined potential kept what it is usually about

409851/0992409851/0992

_ 3 —_ 3 -

Massepotential handelt. Typischerweise befindet sich das aufgeladene Bild auf einem biegsamen dielektrischen Blatt (oder Bahn), das sich mit einem bogenförmigen Teil der Außenfläche der Trommel in beweglichem Kontakt befindet. Bislang werden das das Bild tragende Blatt und die Trommelaußenfläche an einer Stelle in Berührung gebraucht, die sich an oder sehr nahe bei dem Scheitelpunkt der Trommelbewegung befindet, damit verhindert . wird, daß Toner nach abwärts auf die Rückseite des Blattes fließt. Verschiedentlich ist die Kontaktstelle unterhalb des Scheitelpunkts zu dem Teil der Trommel hin gelegen, wo das Blatt entfernt v/ird. Die Berührung der Trommel und des Blattes in der ITähe des Trommelschei.telpunkts beschränkt die Berührungszeit zwischen dem Blatt und der Trommel auf einen Bogen von weniger als 90° bis annähernd 70°. Y/enn sich das Blatt weiter als 90° nach dem Scheitelpunkt von der Trommel trennt, kann Toner durch Schwerkraft auf die Rückseite des Blattes fließen. Wenn das Blatt die Trommel vor dem Scheitelpunkt berührt, kann Toner an dem Blatt abwärts zu anderen Teilen der Maschine fließen.Ground potential. Typically located the charged image on a pliable dielectric sheet (or sheet) that has an arcuate shape Part of the outer surface of the drum is in movable contact. So far it has been the sheet that carries the image and used the drum outer surface in contact at a location that is at or very close to the apex the drum movement is thus prevented. will put that toner down on the back of the sheet flows. Variously the point of contact is below the apex towards that part of the drum located where the leaf is removed. The contact of the drum and the sheet in the vicinity of the drum cutting point limits the contact time between the sheet and the drum to an arc of less than 90 ° approximately 70 °. If the sheet separates from the drum more than 90 degrees after the apex, toner may occur flow by gravity to the back of the sheet. If the sheet touches the drum before the apex, allows toner to flow down the sheet to other parts of the machine.

Summary of the invention

Gemäß der Erfindung wird die effektive Bogenlänge der Elektrodentromme!berührung dadurch vergrößert, daß Trommelperforationen vorgesehen v/erden, welche flüssigen Toner v/irksam speichern und ihn dem Blatt zuführen, xtenn sich das Blatt auf der Trommelaußenfläche bewegt. Die Perforationen sind so bemessen, daß der Toner darin durch oberflächenspannung festgehalten wird. Der Toner in den Perforationen wird dem aufgeladenen Bild auf dem Blatt fortwährend durch Zentrifugalkraft zugeführt, die auf den flüssigen Toner durch die Trommeldrehung ausgeübt wird. Der Toner fließt dann aufgrund von Oberflächenspannung und Kapillarwirkung zwischen die Trommel undAccording to the invention, the effective arc length of the electrode drum contact is increased in that drum perforations are provided which effectively store liquid toner and feed it to the sheet when the sheet moves on the outer surface of the drum. The perforations are sized so that the toner is held therein by surface tension. The toner in the perforations is continuously fed to the charged image on the sheet by centrifugal force exerted on the liquid toner by the rotation of the drum. The toner then flows between the drum and due to surface tension and capillary action

A09851/0992A09851 / 0992

das Blatt.the leaf.

Ein Abstreifmesser ist vorgesehen, welches im wesentlichen den gesamten Toner von der Trommeloberfläche entfernt und einen sehr dünnen Tonerüberzug auf der Trommelaußenfläche bildet. Durch Beseitigen des überschüssigen Toners auf der Trommel kann sich das Blatt der Trommel in Aufv.'ärtsrichtun/τ; an einer Stellennhern, die weit vor dem Trommeiseheitelpunkt liegt, und die bogenförmige Trommel-Blatt-Berührung wird dadurch vergrößert. Der Abstreifmesserrand wird gegen die Trommelaußenfläche gedrückt, damit ein umgekehrter Tonermeniskus zwischen der Trommeloberfläclie und der Abst reif messerfläche gebildet v/ird. Das Abstreifmesser liegt an der Trommeloberfläche zwischen einem Toneraufbringungsgebiet und der Stelle der anfänglichen Blatt-Trommel-Berührung an. Die erwünschtesten Ergebnisse werden erzielt, wenn das Abstreifmesser im wesentlichen tangential zu der Trommelaußenfläche positioniert ist. Wenn der Messer-Trommel-Wlnkel zu weit gegenüber der Tangentiallage versetzt ist, wird auf der Trommeloberfläche eine turbulente Strömung hervorgerufen und es ergibt sich ein weniger v/irksames Abstreifen von der Trommel. An dem anderen Extremwert, d.h. wenn das Abstreifmesser genau tangential zu der Trommeloberfläche ist, hat der Toner das Bestreben, nach dem Trocknen das Abstreifmesser an die Trommel anzukleben. Beste Ergebnisse werden erzielt, v/enn der Winkel zwischen Abstreifmesser und Trommeloberfläche um einen Wert zwischen 2° und 10° von der Tangente abweicht.A doctor blade is provided which essentially removes all of the toner from the drum surface and a very thin coating of toner on the outside of the drum surface forms. Removing the excess toner on the drum can help the sheet into the drum Upward direction / τ; at a position that was far before the Drum master point, and the arcuate drum-reed contact is thereby enlarged. The scraper edge is pressed against the outer surface of the drum, thus an inverted toner meniscus is formed between the drum surface and the Abst reif knife surface v / ird. The doctor blade rests on the drum surface between a toner application area and the location of the initial sheet-to-drum contact. The most desirable results are achieved when that Doctor blade essentially tangential to the drum outer surface is positioned. When the knife-drum angle is offset too far in relation to the tangential position, a turbulent one occurs on the drum surface Induced flow and there is less effective wiping from the drum. To the has another extreme value, i.e. if the doctor blade is exactly tangential to the drum surface, the Toner tries to stick the doctor blade to the drum after drying. Best results are achieved when the angle between the doctor blade and the drum surface is a value between 2 ° and 10 ° deviates from the tangent.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Erfordernis, die Trommel in den Tonervorrat einzutauchen, dadurch beseitigt, daß der Toner der Trommel von dem Inneren der Trommel aus zugeführt wird. Der Toner fließt durch Schwerkraft aus der im InnerenAccording to a further feature of the invention, the need to immerse the drum in the toner supply, is eliminated by supplying the toner to the drum from inside the drum. The toner flows out of the inside by gravity

A0985 1/0992A0985 1/0992

der Trommel angeordneten Tonerquelle zu der Innenoberfläche der Trommel und dann in die in der Trommel gebildeten Löcher. Dieses Merkmal macht das System bezüglich des Ausrichtens unkritisch und verhältnismäßig lageunempfindlich.the toner source arranged on the drum to the inner surface the drum and then into the holes formed in the drum. This feature does that The system is not critical in terms of alignment and is relatively insensitive to its position.

Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, eine gleichmäßige Verteilung von Toner auf dem Blatt aufrecht zu erhalten. Die Perforationen sind auf der Trommelfläche so angeordnet, daß das Verhältnis von perforierter Fläche zu Trommelelektrodenfläche im wesentlichen konstant ist.Another aspect of the invention is to provide an even distribution of toner on the sheet to maintain. The perforations are arranged on the drum surface so that the ratio of perforated area to drum electrode area is substantially constant.

Es ist demgemäß ein Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte elektrophotographische Station zum Aufbringen von flüssigem Toner zu schaffen.It is accordingly an object of the invention to provide a new and improved electrophotographic applicator station of liquid toner to create.

Weiter ist es Ziel der Erfindung, eine elektrophotographische Flüssigkeitsspendertrommel zu schaffen, bei welcher der Berührungsbogen zwischen einem ein Bild tragenden Blatt und der Trommeloberfläche vergrößertAnother object of the invention is to provide an electrophotographic liquid dispensing drum which increases the contact arc between an image bearing sheet and the drum surface

Hoch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte elektrophotographische Toner flüssigkeit sst ation zu schaffen, welche ein verhältnis; mäßig kleines Volumen hat und trotzdem eine verhältnis mäßig vollständige Benetzung der aufgeladenen Bilder auf einem flexiblen dielektrischen Blatt bewirkt, welches sieh mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten durch die Station bewegt.Another object of the invention is to provide a new and improved electrophotographic toner fluid sst ation to create a relationship; has a moderately small volume and still has a ratio causes moderately complete wetting of the charged images on a flexible dielectric sheet, which see moving through the station at relatively high speeds.

Hoch ein Ziel der Erfindung ist es, eine mit flüssigem Toner arbeitende elektrophotographische Entwicklungsstation zu schaffen, in welcher ein flexibles Blatt It is highly an object of the invention to provide a liquid toner electrophotographic development station in which a flexible sheet is used

409851/0992409851/0992

annähernd vertikal auf eine Trommelelektrode transportiert werden kann und in welcher die Probleme, daß Toner an dem Blatt abwärts zu anderen Teilen der elektrophotographischen Maschine läuft, im wesentlichen beseitigt sind.transported almost vertically onto a drum electrode can be and in which the problems that toner on the sheet down to other parts of the electrophotographic Machine is running, are essentially eliminated.

Die obengenannten und noch weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:The above and other objectives, features and Advantages of the invention emerge from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention in conjunction with the accompanying drawing. Show it:

Fig. 1 in einer Seitenansicht das Innere1 shows the interior in a side view

einer Tonerstation nach der Erfindung, unda toner station according to the invention, and

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie 2-2 inFIG. 2 is a view taken along line 2-2 in FIG

Mg. 1.Mg. 1.

G-emäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 wird ein flexibles dielektrisches Blatt (dieser Ausdruck umfaßt Bogen oder Bahnen) 11 , vorzugsweise ein Blatt Papier mit dielektrischem Belag, von einer Rolle 12 abgegeben und durch eine Station 13 hindurch, in welcher ein elektrostatisches Bild aufgebracht wird, einer Abschneidstation (nicht dargestellt), der Tonerstation 14_f dann durch Quetschrollen 1 5 hindurch Trocknungs- und Fixierstationen (nicht dargestellt) zugeführt. Das Papier 11 wird in Abhängigkeit von der Drehung der Transportrollen (nicht dargestellt) intermittierend angetrieben, so daß es feststeht, wenn es in der Station 13 einem Bild ausgesetzt wird. Hachdem in der Station 13 ein negativ aufgeladenes elektrostatisches Bild auf das Blatt 11 aufgeprägt worden ist, wird das Blatt aufwärts durch die Tonerentwicklungsstation 14- bewegt, in welcher flüssiger Toner 16 auf sämtliche Teile der Seite des Blattes auf-As shown in Figures 1 and 2, a flexible dielectric sheet (this term includes sheets or webs) 11, preferably a sheet of dielectric-coated paper, is dispensed from a roll 12 and passed through a station 13 in which an electrostatic Image is applied, a cutting station (not shown), the toner station 14 _f then through nip rollers 1 5 through drying and fixing stations (not shown) fed. The paper 11 is driven intermittently in response to the rotation of the transport rollers (not shown) so that it is stationary when it is exposed to an image in the station 13. After a negatively charged electrostatic image has been impressed on the sheet 11 in station 13, the sheet is moved upward through the toner development station 14, in which liquid toner 16 is applied to all parts of the side of the sheet.

409851/0992409851/0992

gebracht wird, die dem elektrostatischen Ladungsbild entspricht. Die Erfindung betrifft die verbesserte Vorrichtung, die in der Tonerstation 14 enthalten ist.which is brought about by the electrostatic charge image is equivalent to. The invention relates to the improved apparatus contained in the toner station 14.

Die Tonerstation 14- enthält eine hohlzylindrische !Elektrodentrommel 21, die typischerweise einen Durchmesser von 51 mm (2") hat. Die Trommel 21 hat eine metallische, elektrisch geerdete ringförmige Außenhaut 22, die mit Löchern 23 versehen ist, die vollständig durch die Außenhaut hindurchgehen. Die Löcher 23 sind auf der Außenhaut 22 in versetzten Reihen gleichmäßig verteilt. Der Abstand und der Durchmesser der Löcher 23 sind so gewählt, daß für jede Linie, die auf der Oberfläche der Trommel 21 in der Bewegungsrichtung gezogen wird, eine Serie von Löchern vorhanden ist und die Außenhaut 22 keine durchgehende Reihe von massivem Metall dem Blatt 11 darbietet, wenn es sich auf der Trommel bewegt. In einer typischen Anordnung hat jedes der Löcher 23 einen Durchmesser von annähernd 1 ,6 mm (1/16") und die Mittellinien der Löcher sind horizontal und vertikal um annähernd 3_f2 mm (1/δ") gegeneinander versetzt, wodurch annähernd ein Drittel der Fläche der Trommel 21, die mit dem Blatt 11 in Berührung ist, von Löchern eingenommen wird.The toner station 14- contains a hollow cylindrical electrode drum 21 which is typically 51 mm (2 ") in diameter. The drum 21 has a metallic, electrically grounded, annular outer skin 22 which is provided with holes 23 which extend completely through the outer skin The holes 23 are evenly distributed in staggered rows on the outer skin 22. The spacing and the diameter of the holes 23 are selected so that a series of holes is present for each line drawn on the surface of the drum 21 in the direction of movement and the skin 22 does not present a continuous row of solid metal to the blade 11 as it moves on the drum. In a typical arrangement, each of the holes 23 is approximately 1.6 mm (1/16 ") in diameter and centerlines of the holes are horizontally and vertically _{offset from each other by approximately 3 f} 2 mm (1 / δ "), making approximately one third of the area of the drum 21 that is covered with the sheet 11 in Touch is taken up by holes.

!Flüssiger Toner 16 wird dem Inneren der Trommel 21 aus einem Vorratsbehälter 24 für flüssigen Toner durch eine Leitung 25 zugeführt* Da der Vorratsbehälter 24 unterhalb der !Fluideingabestelle der Trommel 21 angeordnet ist, ist in der .Leitung 25 eine Pumpe 26 vorgesehen. Die Leitung 25 transportiert den Toner zu einem Tonerverteilungsrohr 27, das axial zu der Trommel 21 angeordnet ist. Das Rohr 27 enthält eine Durchlaßeinrichtung 29, wie etwa eine Serie von Löchern, die sich von etwa innerhalb eines Innenrandes der Trommel 21 bis etwa innerhalb des anderen Innenrandes der Trommel erstrecken.! Liquid toner 16 is supplied to the interior of the drum 21 from a reservoir 24 for liquid toner through a Line 25 fed * Since the storage container 24 below the fluid input point of the drum 21 is arranged, a pump 26 is provided in the line 25. The line 25 transports the toner to a toner distribution pipe 27 which is arranged axially of the drum 21 is. The tube 27 contains a passage means 29, such as a series of holes extending from about extend within an inner edge of the drum 21 to approximately within the other inner edge of the drum.

4 09851/0 99 24 09851/0 99 2

Das Rohr 27 ist so angeordnet, daß die Durchlaßeinrichtung 29 abwärts weist, wodurch ein Strom des flüssi gen Toners durch Schwerkraft von annähernd dem Zentrum der Trommel 21 aus auf die Innenwand der Außenhaut 22 fällt. Da die Trommel 21 durch einen Motor 31 mit konstanter Drehzahl im G-egenuhrzeigersinn (betrachtet in I¹Ig. 1) gedreht wird, wird der flüssige Toner über einen beträchtlichen Teil, annähernd 90°, der Tromme!innenwand von der Anfangsauftragfläche des Tonerstroms auf die Trommel aus nach rechts und über nur einen sehr begrenzten Teil der Trommel von der Auftragfläche aus nach links verteilt. Der flüssige Toner fließt von der Innenwand der Außenhaut 22 durch Schwerkraft und durch die Zentrifugalkraft, die auf die Flüssigkeit durch die rotierende Trommel ausgeübt wird, in die löcher 23 hinein. Die Flüssigkeit hat das Bestreben, auf G-rund von Oberflächenspannung der Flüssigkeit, die über dem Durchmesser jedes der Löcher wirkt, in den Löchern 23 zu bleiben. Die Oberflächenspannung bewirkt, daß für die Flüssigkeit in jedem der Löcher 23 ein kleiner Meniskus gebildet wird. Die Löcher sind klein genug, daß der flüssige Toner festgehalten wird, aber groß genug, daß das Verstopfen derselben verhindert wird. Die axiale Länge der Löcher ist durch die Dicke der Außenhaut 22 festgelegt, die annähernd halb so groß ist wie der Lochdurchmesser.The tube 27 is arranged so that the passage means 29 faces downward, whereby a stream of the liquid toner falls by gravity from approximately the center of the drum 21 on the inner wall of the outer skin 22. Since the drum 21 is rotated counterclockwise (viewed in I ¹ Ig. 1) by a motor 31 at constant speed, the liquid toner is over a considerable part, approximately 90 °, of the inner wall of the drum from the initial application surface of the toner flow the drum out to the right and over only a very limited part of the drum from the application surface to the left. The liquid toner flows into the holes 23 from the inner wall of the outer skin 22 by gravity and the centrifugal force applied to the liquid by the rotating drum. The liquid tends to remain in the holes 23 within the range of the surface tension of the liquid, which acts across the diameter of each of the holes. The surface tension has the effect that a small meniscus is formed for the liquid in each of the holes 23. The holes are small enough to hold the liquid toner in place but large enough to prevent clogging. The axial length of the holes is determined by the thickness of the outer skin 22, which is approximately half the size of the hole diameter.

Der flüssige Toner fließt durch die Löcher 23 und dann zwischen die Außenfläche der Metallhaut 22 und das Blatt 11. Zum Beseitigen überschüssigen Toners ist ein Abstreifmesser 32 vorgesehen. Das Abstreifmesser 32 ist vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und an einem Ende an einer Befestigungsstrebe 33 starr befestigt. Das freie Ende ist in einer Position zwischen der Trommel-Blatt-Anfangsberührungsstelle und dem oberen Ausdehnungsbereich des flüssigen Toners an der Innenwand der Außen-The liquid toner flows through the holes 23 and then between the outer surface of the metal skin 22 and the sheet 11. A doctor blade 32 is provided to remove excess toner. The doctor blade 32 is preferred made of spring steel and rigidly attached at one end to a mounting strut 33. The free End is in a position between the initial drum-sheet interface and the upper expansion area of the liquid toner on the inner wall of the outer

409851/0992409851/0992

haut 22 gegen die Außenfläche der Trommel 21 gedrängt. Das Abstreifmesser 32 ist mit dem freien Ende im wesentlichen tangential zu der Außenfläche der Haut 22 angeordnet. Zur Verringerung der Reibung zwischen dem Abstreifmesser 32 und der metallischen Außenhaut 22 auf ein Minimum ist das freie Ende 34 des Abstreifmesser 32 mit einem Material überzogen, welches einen niedrigen Reibimgskoeffizienten hat, wie beispielsweise Teflon. Diese Grenzfläche niedriger Reibung zwischen der Trommel 21 und dem Abstreifmesser 32 hilft zu verhindern, daß das Abstreifmesser nach einer ITichtbenutzungszeit, in welcher sich das Tonerlösungsmittel verflüchtigt hat, an der Trommel anhaftet. Durch das Anhaften des Abstreifmessers nach einer sich über eine Nacht erstreckenden Stillstandszeit würde den Trommelmotor 31 während des Anlaufens unnötig belastet.skin 22 urged against the outer surface of drum 21. The stripping knife 32 is essentially with the free end arranged tangentially to the outer surface of the skin 22. To reduce the friction between the doctor blade 32 and the metallic outer skin 22 to a minimum is the free end 34 of the doctor blade 32 coated with a material that has a low coefficient of friction, such as Teflon. This low friction interface between drum 21 and doctor blade 32 helps prevent that the doctor blade after a period of non-use, in which the toner solvent has volatilized, adhered to the drum. By sticking the Scraper blade after a downtime extending over one night would drive the drum motor 31 unnecessarily loaded during start-up.

Das Abstreifmesser 32 erstreckt sich von einem Rand der Trommel 21 zu dem anderen Rand derselben und wischt überschüssigen Toner auf der Trommel in dem selben Bereich ab, der von dem Blatt Papier durchquert wird. Es wird das Aufbringen von überschüssigem Toner auf die Kopierseite des Blattes 11 vermieden und der Toner kann deshalb nicht längs des Blattes abwärts zu den trockenen Teilen der Maschine, wie etwa der Belichtungsstation 13, fließen. Ohne das Abstreifmesser 32 würde überreichlich Toner auf das Blatt 11 aufgebracht und der Toner flosse zurück zu der.Belichtungsstation 13.The doctor blade 32 extends from one edge of the drum 21 to the other edge thereof and wipes excess toner on the drum in the same area that the sheet of paper traverses. It the application of excess toner to the copy side of the sheet 11 is avoided and the toner can therefore not down along the sheet to the dry parts of the machine, such as the exposure station 13, flow. Without the doctor blade 32, the toner would be excessively applied to the sheet 11 and the toner would flow back to the exposure station 13.

Durch den von dem Abstreifmesser 32 von der Oberfläche der Trommel 21 entfernten Toner wird ein umgekehrter Meniskus bzw. eine Hohlkehle 35 gebildet. Der Meniskus wird zwischen der Außenoberfläche der Trommel 21 und dem der Trommel benachbarten Rand des Abstreifmessers 32 gebildet. Überschüssiger Toner in dem Meniskus 35 fällt durch'Schwerkraft in ein Auffangbecken 40 un-The toner removed from the surface of the drum 21 by the doctor blade 32 is reversed Meniscus or a groove 35 is formed. The meniscus is between the outer surface of the drum 21 and the edge of the doctor blade 32 adjacent to the drum. Excess toner in meniscus 35 falls through gravity into a collecting basin 40

409851/0992409851/0992

mitterbar unterhalb des Meniskus und gelangt dann in den Vorratsbehälter 24. Die Flüssigkeit in dem Meniskus 35 stellt sicher, daß die löcher 23 vollständig mit flüssigem Toner gefüllt sind, wenn das Blatt und die Außenfläche der Trommel 21 miteinander in Berührung kommen. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn das Abstreifmesser 32 derart angeordnet \7ird, daß es zu der Trommeloberflache annähernd tangential ist. Bessere Ergebnisse werden mit Winkeln erzielt, die um annähernd 2° bis 10° von der Tangentiallage abweichen, Nachteilige Ergebnisse werden erzielt, wenn der Winkel des Abstreifmessers 32 mit Bezug auf die Tonertrommeloberfläche übermäßig groß ist. Y/enn beispielsweise das Abstreifmesser 32 rechtwinkelig zu der Trommeloberfläche angeordnet ist, ergibt sich ein turbulenter Tonerfluß, welcher ein angemessenes Abwischen der Trommeloberfläche verhindert, so daß der Toner an der Kopierfläche herab und in andere Teile der Maschine laufen kann.midway below the meniscus and then enters the reservoir 24. The liquid in the meniscus 35 ensures that the holes 23 are complete are filled with liquid toner when the sheet and the outer surface of the drum 21 into each other Come into contact. Good results are achieved if the doctor blade 32 is arranged in such a way that that it is approximately tangential to the drum surface is. Better results are obtained with angles that are approximately 2 ° to 10 ° from the tangential position differ, disadvantageous results are achieved if the angle of the doctor blade 32 with reference to FIG the area of the toner drum is excessive. For example, if the doctor blade 32 is at right angles is arranged to the drum surface, there results a turbulent flow of toner which is adequate Prevents wiping the drum surface, so that toner can spill off the copy surface and into other parts of the machine.

Das Blatt 11 berührt die Außenfläche der Haut 22 über eine Bogenlänge von annähernd 150°· Das Blatt 11 wird fast vertikal mit der Außenfläche der Trommel 21 in Berührung gebracht. Die Winkelgeschwindigkeit des Blattes 11 um den Trommelumfang herum ist kleiner als die Trommelgeschwindigkeit. Das letztgenannte Merkmal ist in der US-amerikanischen Patentanmeldung, S.Έ. 127 683, bereits vorgeschlagen worden. Das Blatt Y/ird mit dem Umfang der Trommel 21 auf den 150° Bogenlänge durch eine Papierumlenkeinrichtung 36 in Berührung gehalten. Das Segment 36 erstreckt sich bogenförmig um den oberen Umfang 21 herum und weist von dem Umfang einen Abstand auf, der ausreichend groß ist, um einen Schlitz zu bilden, so daß das Blatt 11 zwischen dem Segment und der Trommel hindurchgehen kann. EineThe sheet 11 contacts the outer surface of the skin 22 over an arc length of approximately 150 °. The sheet 11 is brought into contact with the outer surface of the drum 21 almost vertically. The angular speed of the sheet 11 around the drum circumference is less than the drum speed. The latter feature is in US patent application, p. Έ. 127 683, already proposed. The sheet Y / ird is kept in contact with the circumference of the drum 21 over the 150 ° arc length by a paper deflector 36. The segment 36 extends arcuately around the upper periphery 21 and is spaced from the periphery sufficiently large to form a slot so that the blade 11 can pass between the segment and the drum. One

409851/0992409851/0992

Abstreifleiste 27 ist in der Nähe der ümfangsflache der Trommel 21 längs einer Linie'angeordnet, die insgesamt zu der Achse der Drehung der Trommel parallel ist. Die Abstreifleiste 37 lenkt das Papier auf der linken Seite der Trommel (wie in Fig. 1 gezeigt) annähernd 10° oberhalb der Horizontalen von der Trommel weg. Das Papierblatt berührt zum ersten Mal die Trommel annähernd 20° oberhalb der Horizontalen auf der rechten Seite derselben.Wiper strip 27 is in the vicinity of the circumferential surface the drum 21 along a line arranged, the total is parallel to the axis of rotation of the drum. The squeegee 37 directs the paper on the left side of the drum (as shown in Fig. 1) approximately 10 ° above the horizontal of the drum path. The sheet of paper touches the drum for the first time approximately 20 ° above the horizontal the right side of the same.

Wenn das Blatt 11 durch die annähernd 150° des Bogens der Berührung mit der Trommel 21 hindurchgeht, ziehen die negativ aufgeladenen Bildflächen auf dem Blatt die positiv geladenen flüssigen Tonerteilchen an. Die Verteilung des Toners auf das Blatt erfolgt während der ganzen Zeit, während welcher das Blatt 11 den Trommelumfang berührt, weil die Löcher 23 als Tonervorratsgefäße wirken. Zentrifugalkraft, die auf das Fluid auf Grund der Trommelumdrehung ausgeübt wird, bewirkt, daß der Toner auf das' Blatt, fließt. Die Tonerverteilung in dem kleinen Zwischenraum zwischen der Trommel und dem Blatt wird durch Oberflächenspannung verstärkt. Die Tonerverteilung und die Ladungsbildentwicklung sind im wesentlichen gleichmäßig, weil das Verhältnis der perforierten Trommelfläche zu der Trommelelektrodenfläche für sämtliche Abschnitte des über die Trommel hinweggehenden Papierblatts im wesentlichen konstant bleibt. Durch Optimieren des Durchmessers und des Abstandes der Löcher wird der Toner den Löchern während der Zeitspanne der Berührung zwischen Trommel und Blatt kontinuierlich zugeführt und eine Tonererschöpfung wird vermieden. Die Löcher müssen groß und zahlreich genug sein, damit ausreichend Toner festgehalten wird, sie dürfen jedoch nicht so groß sein, daß die durch Oberflächenspannung hervorgerufenen Rückhaltekräfte unwirksam sind.When the sheet 11 through the approximately 150 ° of the arc the contact with the drum 21 passes, the negatively charged image areas on the sheet pull the positively charged liquid toner particles. The toner is distributed on the sheet during the all the time during which the sheet 11 the drum circumference touched because the holes 23 as toner storage vessels works. Centrifugal force exerted on the fluid due to the rotation of the drum causes the toner flows onto the sheet. The toner distribution in the small space between the drum and the sheet is exacerbated by surface tension. the Toner distribution and the charge image development are essentially uniform because of the ratio of the perforated Drum area to drum electrode area for all sections of the overflowing drum Paper sheet remains essentially constant. By optimizing the diameter and spacing of the holes, the toner becomes the holes during the period continuously fed to the contact between drum and sheet and a toner exhaustion is avoided. The holes must be large and numerous enough to hold enough toner in place to allow them to however, it should not be so great that the restraining forces caused by surface tension are ineffective.

409851 /0992409851/0992

Die Löcher sollten dicht verteilt sein, damit ihre Anzahl vergrößert wird, aber nicht so dicht, daß eine als eine Entwicklungselektrode wirkende nicht ausreichende Metallfläche zurück bleibt. Allgemein sollte die durchlöcherte Fläche zur Elektrodenfläche ein Verhältnis von etwa 0,1 bis etwa 1,0 haben, wobei das Verhältnis 0,4 bevorzugt wird.The holes should be densely spaced to increase their number, but not so close that one Insufficient metal area acting as a developing electrode remains. Generally should the perforated area to the electrode area have a ratio of about 0.1 to about 1.0, the Ratio 0.4 is preferred.

Es ist zwar nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und dargestellt worden, im Rahmen der Erfindung bietet sich jedoch dem Fachmann eine Vielzahl von Änderungs- und Verbesserungsmöglichkeiten.Although only a preferred embodiment of the invention has been described and illustrated in the context However, the invention offers a number of possibilities for modification and improvement to the person skilled in the art.

- Patentansprüche -- patent claims -

4 0 9 8 5 1/09924 0 9 8 5 1/0992

Claims

Patent claims:

A station for applying liquid electrophoretic toner to a charged electrostatic image on a flexible dielectric sheet moving through the station, characterized by a rotating electrode drum with a perforated outer surface for storing the toner and applying it to the sheet when the sheet is on top Drum outer surface moved, and by means for supplying the toner to the holes in a predetermined range of drum movement.

2. Station according to claim 1, characterized in that the toner supply means supply the toner from the inside of the drum from the holes, so that the toner from an interior of the drum into the holes and out to the drum outer surface in response to the drum rotation on it applied centrifugal force flows.

3. Station according to claim 1 or 2, characterized in that a device is arranged on the drum surface between the predetermined area of drum movement and a further area in which the sheet initially contacts the drum surface, the substantially all of the toner from the drum surface removed.

4. Station according to claim 3, characterized in that the means for removing the toner includes a doctor blade with an edge which is urged against the drum surface so that between the drum surface and one of the same opposite

. 409851/0992

- Ί 4 -

on the opposite side of the doctor blade is an inverted meniscus is formed.

5. Station according to claim 4 » characterized in that the doctor blade is substantially tangential to the drum surface and that the end of the doctor blade is urged against the drum surface.

6. Station according to claim 5 » characterized» that the doctor blade is a leaf spring and that the part of the edge pushed against the drum surface is a material with a low coefficient of friction.

7. Station according to one of claims 1 to 6, characterized in that means are provided which transport the sheet upwards to the drum, that the sheet traverses the drum surface in an arc formed by upwardly extending radii on opposite sides of one vertically extending radius is set, and that the arc is substantially greater than 90 °.

8. Station according to one of claims 3 to 7 » characterized in that an exposure station is provided for applying the loaded image to the sheet and that the exposure station is arranged below the further area in which the sheet initially touches the drum surface, whereby the wiper prevents toner from flowing down the sheet to the exposure station.

9. Station according to claim 7 or 8, characterized in that the sheet reaches the drum at a 7 / inkel of approximately 10 ° from the vertical.

409851/0992409851/0992

10. Station naoli one of claims 7 "to 9» , characterized » that the arc is approximately 150 °.

11. Station according to one of claims 1 Ms 10, characterized in that «the holes are dimensioned in such a way that toner is stored in them in the holes by the surface tension of the toner.

12. Station according to claim 11, characterized in that the holes _y cylinder with a diameter of approximately 1.6 mm (1/16 ") and a length of approximately 0.8 mm (1/32"), respectively.

13. Station according to one of claims 1 to 12, characterized in that the holes are arranged on the Tronaneloberflache so that the ratio of perforated area to the electrode contact surface for substantially all parts of the sheet is substantially constant when the sheet on the Surface moves.

14. Station according to one of claims 1 to 13, characterized in that the holes are arranged so that a perforated surface always rests against a part of the sheet when the sheet initially contacts the drum.

15. Station according to claim 14 » characterized in that the holes are arranged in staggered rows.

409851 /0992409851/0992

LeerseiteBlank page