DE2641026A1

DE2641026A1 - Verfahren und anordnung zur elektrostatischen fluessigentwicklung eines glatten, bandfoermigen aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE2641026A1
Application number: DE19762641026
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Ing Grad Hinz; Ulf Dipl Phys Dr Rothgordt; Franz Schinke
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-09-11
Filing date: 1976-09-11
Publication date: 1978-03-23
Also published as: US4233385A; FR2364499A1; JPS5359434A; GB1547007A

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, Steindamm 94, 2000 Hamburg 1

Verfahren und Anordnung zur elektrostatischen Flüssigentwicklung eines glatten, bandförmigen Aufzeichnungsträgers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur elektrostatischen Flüssigentwicklung eines glatten, bandförmigen und mit elektrostatischen Ladungsbildern versehenen Aufzeichnungsträgers, der durch einen Entwicklungsbehälter geführt wird, wobei der Flüssigentwickler ständig durch den Behälter strömt.

In der elektrophotographisehen Kopiertechnik sind Flüssigent-PHD 76-143 - 2 -

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Wicklungssysteme bekannt, bei denen der bildmäßig aufgeladene Bogen entweder in ein Gefäß, das den Flüssigentwickler enthält, eingetaucht wird, oder Walzen zugeführt wird, die den Entwickler über den Bogen streichen. Dabei ist im ersten Falle entweder der Bogen oder die Entwicklerflüssigkeit ständig zu bewegen, so daß die Flüssigkeit über die aufgeladene Seite des Bogens hin- und hergleitet.

Es ist auch bekannt (DT-AS 22 31 327), den Flüssigentwickler aus einem Reservoir in einen Entwicklungsbehälter hochzupumpen, so daß der Entwickler aus einem im Behälterboden befindlichen Schlitz austreten kann. Dadurch wird der in dem Behälter befindliche und zu entwickelnde Bogen von unten mit der Flüssigkeit benetzt. Durch Schrägstellung des Behälterbodens fließt der Entwickler langsam an der Bogenfläche entlang und wird anschließend dem Reservoir wieder zugeführt.

Dieses bekannte Entwicklungsverfahren eignet sich jedoch nicht für bandförmige Aufzeichnungsträger, die mit einer glatten Oberfläche versehen sind und bei elektrostatischen Druckeinrichtungen verwendet werden, die beispielsweise aus der DT-OS 24 18 bekanntgeworden sind. Durch einfaches Eintauchen oder Durchziehen des bandförmigen, vorzugsweise als Polyesterfolie ausgebildeten Aufzeichnungsträgers in oder durch ein Entwicklungsbad werden die Ladungsbilder nicht völlig ausentwickelt. Dies beruht darauf, daß die Scherkräfte innerhalb des Entwicklers nicht ausreichen, die an dem bandförmigen Aufzeichnungsträger

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haftende Grenzschicht genügend dünn zu machen. Es können sich daher nur die an der Grenzschicht befindlichen Pigmentteil chen(ührEr) an den elektrostatisch geladenen Flächen des Aufzeichnungsträgers absetzen, so daß neuer, zur Ausentwicklung erforderlicher

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Entwickler durch die laminare Grenzschicht abgesperrt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, durch die eine hochauflösende und gut schwärzende Entwicklung elektrostatischer Mikrobilder für den Textdruck sowie eine gleichmäßige, fein abgestufte Halbtonentwicklung für den Faksimiledruck auf glatten bandförmigen Aufzeichnungsträgern erreicht wird, und die eine Beschädigung der empfindlichen Mikrobilder ausschließen.

Diese Aufgabe wird vorteilhaft dadurch gelöst, daß innerhalb des Entwicklungsbehälters der Flüssigentwickler gleichzeitig in aufeinander zu verlaufenden Richtungen gegen die mit den Ladungsbildern versehene Seite des Aufzeichnungsträgers gesprüht wird und daß dadurch jeweils eine gleichmäßige und eine gemeinsame turbulente Strömungszone der Entx/icklerflüssigkeit auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erzeugt wird. Dabei wird die Entwicklerflüssigkeit zweckmäßig unter Druck gegen den Aufzeichnungsträger gesprüht. Die Bewegungsart des Aufzeichnungsträgers ist dabei unbedeutend. Er kann entweder kontinuierlich oder schrittweise durch den Entwicklungsbehälter gezogen werden. Wesentlich dabei ist lediglich, daß die turbulente Zone alle Gebiete des Aufzeichnungsträgers, die mit elektrostatischen La-

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dungsbildern versehen sind, überstreicht.

Allgemeiner Vorteil dieses Verfahrens zum Flüssigentwickelnelektro stau, scher Mikrobilder, die in Form sehr kleiner Ladungspunktmuster auf der Oberfläche einer glatten Polyesterfolie gedruckt sind, besteht darin, sie zwangsweise mit einer großen Menge Flüssigentwickler in innigen Kontakt zu bringen und dafür zu sorgen, daß dabei immer neue noch nicht an Toner verarmte Teile des Entwicklers in die unmittelbare Nähe der Ladungsbilder gebracht werden. Dieser Vorgang wird durch das zweimalige Beströmen intensiver durchgeführt, wenn es einmal in und zum anderen Mal entgegen der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers erfolgt. Dies ist außerdem notwendig infolge der geringen Toner-Konzentration und -beweglichkeit im Flüssigentwickler sowie der bei Mikrodrucke'rn außerordentlich geringen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers. Die zweite Beströmung entgegen der Transportrichtung bewirkt die optimale Ausentwicklung der beim ersten Beströmen in Bewegungsrichtung weitgehend entwickelten Mikrobilder, bei denen die den Flüssigtoher anziehenden Feldkräfte schon gering sind, indem frischer Entwickler von derjenigen Stelle im Gegenstrom herangeführt wird, an der die Aus entwicklung vollendet sein muß. Im Gebiet, in dem beide Stromrichtungen aufeinanderstoßen, entsteht eine turbulente Strömungszone, durch die die Aus entwicklung weiter gefördert wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich besonders eine PHD 76-143 809812/0059 -5-

Vorrichtung, bei der der Aufzeichnungsträger lotrecht einseitig dem Entwicklungsbehälter zugeführt und von diesem wieder abgeführt wird und innerhalb desselben in der Nähe des Behälterbodens umgelenkt wird. Der Flüssigentwickler wird durch Schlitze gegen den Aufzeichnungsträger gesprüht, die an den Seitenwänden des Behälters angeordnet sind, die den elektrostatisch geladenen Flächen des Aufzeichnungsträgers gegenüberstehen. Diese Schlitze sind dabei nahe der Einfuhr- und Austritfcsöffnung des Entwicklungsbehälters angeordnet. Die Entwicklerflüssigkeit wird diesen Schlitzen mit Hilfe einer Pumpe aus einem Reservoir zugeführt, während die verbrauchte Entwicklerflüssigkeit vom Boden des Entwicklungsbehälters dem Reservoir wieder zugeführt wird.

Bei dieser Vorrichtung nach der Erfindung fließen somit beide Entwicklerströme entgegengesetzt entwickelnd an der bildtragenden Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch die Schwerkraft hinunter, bis sie unterhalb der Umlenkrolle aufeinandertreffen. Der abtropfende Entwickler läuft dann in den Vorratsbehälter zurück. Für die optimale Ablagerung des aufgeladenen Toners des Dispersions-Flüssigentwicklers auf die Ladungsbilder durch einen elektrophoretischen Prozeß sind die als Entwicklerelektroden ausgebildeten Seitenwände des Entwicklungsbehälters sehr nahe an die bildtragenden Seiten des Aufzeichnungsträgers herangeführt und elektrisch leitend mit der metallisierten Rückseite des Aufzeichnungsträgers verbunden.

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Die Entwicklung der Ladungsbilder in zwei Stufen hat bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß die beiden hinunterfließenden und unten angekommenen Entwicklerströme, in der aktiven Grenzschicht durch den Austrag an Toner ver-

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armt, unterhalb der Umlenkrolle aufeinandertreffen und dabei sich gegenseitig ablösend abtropfen. Die verarmtenPlüssigaitvddclerfilme müssen somit nicht durch besondere Vorrichtungen, beispielsweise durch Quetschwalzen, entfernt werden. Eine Beschädigung der feinstrukturierten Mikrobilder auf der glatten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ist somit ausgeschlossen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist der nach oben offene Entwicklungsbehälter 1. In diesen Behälter 1 wird der Aufzeichnungsträger 2 lotrecht in Pfeilrichtung P1 eingeführt und nach Umlenkung nahe des Behälterbodens durch die Umlenkrolle 5 wieder lotrecht in Pfeilrichtung P2 nach oben aus dem Entwicklungsbehälter 1 herausgeführt. Die lotrechte Führung kann beispielsweise durch ortsfeste Führungsrollen 3 und 4 erfolgen. Der Aufzeichnungsträger 2 wird durch den Entwicklung schalter 1 derart hindurchgeführt, daß die mit den Ladungsbildern 2' versehene Seite des Aufzeichnungsträgers 2 zu den Behälterseiten 11 bzw. 12 hin gerichtet ist. Um den Entwicklungsvorgang innerhalb des Entwicklungsbehälters 1 beobachten zu können, kann die Stirnseite 13 transparent ausgebildet sein. Wird sie außerdem

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noch abnehmbar gestaltet, so ist es möglich, den Aufzeichnungsträger 2 leicht um die Umlenkrolle 5 zu fädeln.

Nahe der Öffnung des Behälters 1 sind in den Seitenwänden 11 und 12 Schlitze 7 und 8 angeordnet, die mit dem Zulaufkanal 6 für den Flüssigentwickler verbunden sind. Diese Schlitze 7 und 8 sind so ausgebildet, daß der Flüssigentwickler leicht schräg nach unten gegen die elektrostatisch mit Mikrobildern bedruckte und glatte Seite des Aufzeichnungsträgers 2 gesprüht wird. Der Flüssigentwickler strömt dadurch auf dem Aufzeichnungsträger gleichmäßig nach unten. Dieser Vorgang ist durch mehrere strichpunktierte lange Pfeile angedeutet. Beide Strömungsrichtungen verlaufen zueinander entgegengesetzt. Einmal in Bewegungsrichtung und zum anderen entgegen dieser Bewegungsrichtung. Aus einem Reservoir 9, in welchem sich der- Flüssigkeitsvorrat befindet, wird die Entwicklungsflüssigkeit durch eine elektrische Zahnradpumpe 10 über den Zulaufkanal 6, der sich kurz vor dem Entwicklungsbehälter 1 in zwei Teilkanäle aufteilt, den Schlitzdüsen 7 und 8 zugeführt. Schlitzform und -abmessungen bewirken bei der notwendigen Fördergeschwindigkeit ein laminares Ausströmen des Flüssigentwicklers.

Nachdem der Flüssigentwickler jeweils die Zonen gleichmäßiger Strömung durchflossen hat, treffen beide Strömungsrichtungen unterhalb der Umlenkrolle 5 aufeinander und bilden hier eine gemeinsame turbulente Strömungszone. In diesem Bereich wird die Entwicklerflüssigkeit, sich gegenseitig ablösend, vom Aufzeich-

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nungsträger 2 entfernt und über den Rücklaufkanal 14 dem Reservoir 9 wieder zugeführt.

Bei diesem Entwicklungsvorgang werden drei EntwicklungsStadien durchgeführt. In Transportrichtung P1 des Aufzeichnungsträgers wird zunächst durch die gleichmäßige Strömung der Entwicklerflüssigkeit eine Vorentwicklung durchgeführt, der im Bereich der turbulenten Strömungszone eine Weiterentwicklung folgt. Die Ausentwicklung erfolgt dann durch die Entwicklerflüssigkeit, die entgegen der Bewegungsrichtung P2 des Aufzeichnungsträgers 2 strömt. Dabei wird eine optimale Ausentwicklung dadurch gewährleistet, daß diejenigen Gebiete des Aufzeichnungsträgers 2, die bereits weitgehend entwickelt sind, mit einer an Toner reichen Entwicklerflüssigkeit in Kontakt gebracht werden. - ·

Am Reservoir 9 ist eine Vorratskammer 15 angeflanscht, die einen Tonerkonzentratvorrat enthält und aus der bei Bedarf automatisch oder manuell der bei der Entwicklung ausgetragene Toner ersetzt wird. Außerdem sind für die optimale Ablagerung der aufgeladenen Tonerteilchen auf die Ladungsbilder des Aufzeichnungsträgers 2 durch einen elektrophoretisehen Prozeß die Seitenwände 11 und 12 des Entwicklungsbehälters 1 als Entwicklerelektroden ausgebildet und elektrisch leitend mit der metallisierten Rückseite des Aufzeichnungsträgers 2 verbundene Diese elektrische Verbindung ist in der Zeichnung symbolhaft durch die dargestellten Erdungszeichen ausgedrückt. Auch

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muß die Einführung*- und Austrittsrichtung des Aufzeichnungsträgers 2 nicht unbedingt lotrecht sein. Wesentlich ist nur, daß der gegen den Aufzeichnungsträger 2 aus den Düsen 7 und 8 gesprühte Flüssigentwickler gleichmäßig über den Aufzeichnungsträger 2 strömt und nicht infolge der Schv/erkraft schon vor der turbulenten Strömungszone unterhalb der Umlenkrolle 5 vom Aufzeichnungsträger 2 abtropft.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

1. "VerSiren zur elekirostatischen FlüsagentvadfliiTg eines glatten.bandf örmigen und mit elektrostatischen Ladungsbildern versehenen Aufzeichnungsträgers, der durch einen Entwicklungsbehälter geführt wird, wobei der Flüssigentwickler ständig durch den Behälter strömt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Entwicklungsbehälters (1) der Flüssigentwickler gleichzeitig in aufeinander zu verlaufenden Richtungen gegen die mit den Ladungsbildern (2¹) versehene Seite des Aufzeichnungsträgers (2) gesprüht wird, und daß dadurch jeweils eine gleichmäßige und eine gemeinsame turbulente Strömungszone der Entwicklerflüssigkeit auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (2) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame turbulente Strömungszone durch das Aufeinandertreffen des gegenläufig strömenden Flüssigentwicklers gebildet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (2) kontinuierlich durch den Entwicklungsbehälter (1) gezogen wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (2) schrittweise durch den Entwicklungsbehälter (1) gezogen wird.

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (2) lotrecht einseitig dem Entwicklungsbehälter (i) zugeführt und von diesem wieder abgeführt wird und innerhalb desselben umgelenkt wird, und daß an den Seitenwänden (11,12) des Entwicklungsbehälters (1), die den elektrostatisch geladenen Flächen des Aufzeichnungsträgers (2) gegenüberstehen, Schlitze (7,8) vorgesehen sind, die quer zum Aufzeichnungsträger (2) verlaufen, und schräg nach unten in das Innere des Entwicklungsbehälters (1) gerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (7,8) nahe der Einführ- und Austrittsöffnung des Entwicklungsbehälters (1) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (2) dicht an den Seitenwänden (11,12) des Entwicklungsbehälters (1) entlang geführt ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Entwicklungsbehälters (1) ein Rücklaufkanal (14) für den Flüssigentwickler angeordnet ist, der mit dem Reservoir (9) des Flüssigentwicklers verbunden ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (7,8) des Entwicklungsbehälters

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(1) mit dem Reservoir (9) des Flüssigentwicklers verbunden sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Pumpe (10) den Flüssigentwickler vom Reservoir (9) zu den Schlitzen (7,8) des Entwicklungsbehälters (1) über einen Zuführkanal (6) fördert.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Schlitzen (7,8) versehenen Seitenwände (11,12) des Entwicklungsbehälters (1) als Entwicklerelektrode ausgebildet sind.

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