DE2646398A1 - Verfahren zum entwickeln eines elektrostatischen latenten bildes sowie elektrostatische abbildungsvorrichtung - Google Patents

Description

28 569 t/wa

Ή.

XEROX CORPORATION, ROCHESTER, N.Y. /USA

Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes sowie elektrostatische Abbildungsvorrichtung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer.Abbildungsflache sowie eine elektrostatische Abbildungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Flüssigentwicklung von elektrostatischen Bildern, z.B. xerografischen Bildern, ist bekannt. Bei der konventionellen Flüssigentwicklung, die üblicherweise auch als elektrophoretische

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Entwicklung bezeichnet wird, berührt ein isolierender flüssiger Träger mit darin fein verteilten Feststoffmaterialien, die Abbildungsoberfläche sowohl an den aufgeladenen als auch entladenen Zonen. Unter dem Einfluss des in Verbindung mit dem Bildladungsmuster geschaffenen elektrischen Feldes wandern die suspendierten Partikel zu den aufgeladenen Bereichen der Abbildungsfläche. Diese elektrophoretische Wanderung der geladenen Partikel führt zu einer Ablagerung der geladenen Partikel auf der Abbildungsfläche in abbildungsgemässer Konfiguration.

Eine weitere Vorgehensweise zum Entwickeln von elektrostatischen latenten Bildern ist das Flüssigentwicklungsverfahren gemäss der US-PS 3 084 043, das nachfolgend als polare Flüssigentwicklung bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein elektrostatisches latentes Bild entwickelt oder sichtbar gemacht, indem der Abbildungsfläche ein Entwickler abgebendes Element dargeboten wird, das eine Vielzahl von vorstehenden Bereichen oder Stegen, die eine im wesentlichen regelmässig gemusterte Oberfläche bilden, und eine Vielzahl von in den vorstehenden Bereichen eingesenkten Bereichen oder Tälern aufweist. Die eingesenkten Bereiche des Entwicklerabgabeelementes enthalten eine Lage aus leitfähigem Flüssigentwickler, der ausser Berührung mit der elektrostatografischen Abbildungsfläche gehalten wird. Die Entwicklung erfolgt durch Bewegen des mit Flüssigentwickler bestückten Entwicklerabgabeelementes in die eingesenkten Bereiche in entwickelnder Konfiguration zu der Abbildungsfläche. Der Flüssigentwickler wird von den eingesenkten Bereichen der Applikatoroberfläche nur in das Ladungsfeld oder in die Abbildungszonen angezogen. Die Entwicklerflüssigkeit kann pigmentiert oder gefärbt sein. Das Entwicklungssystem nach der US-PS 3 084 043 unterscheidet sich von elektrophoretischen Entwicklungssystemen,

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bei denen eine wesentliche Berührung zwischen dem Flüssigentwickler und sowohl der aufgeladenen als auch entladenen Zone von einer ein elektrostatisches latentes Bild tragenden Oberfläche vorliegt. Im Gegensatz zu elektrophoretischen Entwicklungssystemen wird eine wesentliche Berührung zwischen der polaren Flüssigkeit und den nicht zu entwickelnden Zonen der das elektrostatische latente Bild tragenden Oberfläche bei der Entwicklungstechnik mit polarer Flüssigkeit vermieden. Der verringerte Kontakt zwischen einem Flüssigentwickler und den nicht bildbehafteten Zonen der zu entwickelnden Oberfläche ist erwünscht, da die Bildung von Hintergrundablagerungen hierdurch unterbunden wird. Ein weiteres Merkmal, das die Entwicklung mit polarer Flüssigkeit von der elektrophoretischen Entwicklung unterscheidet, ist der Umstand, dass die flüssige Phase von einem polaren Entwickler tatsächlich bei der Entwicklung einer Oberfläche teilnimmt. Die flüssige Phase in elektrophoretischen Entwicklern wirkt nur als Trägermedium für Entwicklerpartikel. Im allgemeinen kann das in der US-PS 3 084 043 erwähnte Entwicklungsverfahren eine Entwicklung mit flüssigem Entwickler

-4 -1 bewerkstelligen, der eine Leitfähigkeit von etwa 10 (ohm-cm)

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bis etwa 10 (ohm-cm) hat.

Eine weitere Flussigentwicklungstechnik wird als "Benetzungsentwicklung" oder selektives Benetzen bezeichnet und ist in der US-PS 3 285 741 beschrieben. Bei dieser Technik berührt ein wässriger Entwickler gleichförmig die gesamte Abbildungsfläche, und aufgrund der selektiven Benetzung und der elektrischen Eigenschaften des Entwicklers werden im wesentlichen nur die geladenen Zonen der Abbildungsfläche durch den Entwickler benetzt. Der Entwickler sollte relativ leitfähig mit einem spezifischen Widerstand von im allgemeinen etwa 10 bis 10

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(ohm-cm) sein und solche Benetzungseigenschaften aufweisen, dass der Benetzungswinkel - gemessen nach Anordnung des Entwicklers auf der Abbildungsfläche - an den geladenen Zonen geringer als 90 und an den entladenen Zonen grosser als 90° ist. Eine weitere Technik zum Flüssigentwickeln von Abbildungen, bei der eine Berührung des Entwicklers mit den Hintergrundζonen einer Abbildungsfläche vermieden wird, ist in der US-PS 3 676 beschrieben. Die den Entwickler tragende Donator-Oberfläche trägt auch kleine Entwickler abstossende beabstandete Partikel, so dass die Tinte unterhalb der Abstandshalter getragen wird. Wenn der Donator in Abstandsberührung mit der Abbildungsplatte gebracht wird, wird der Toner nur auf die abgebildeten Zonen angezogen und berührt nicht die Hintergrundzonen. Der Erfindung liegt die prinzipielle Aufgabe zugrunde, ein Abbildungsverfahren unter Verwendung einer Flüssigentwicklung zu schaffen, bei dem zwischen den Tonermarkierungspartikeln und den nicht abgebildeten Zonen eine Berührung im wesentlichen ausgeschaltet wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Verfahrens, mit dem sich bekannte flüssige oder verflüssigbare Entwickler verwenden lassen und bei dem auf das Vorsehen von Entwickler abgebenden Elementen mit vorstehenden Gittermustern oder Abstandspartikeln verzichtet werden kann, da diese die Abbildungsqualität wegen des Umstandes beeinträchtigen können, dass sie als Muster auf der Abbildung selbst erscheinen.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass man eine Lage aus flüssigem Entwickler, bestehend aus in einem isolierenden Träger verteilten Tonerpartikeln auf die Oberfläche eines Entwickler-Donator-Elementes aufgibt, elektrisch die Tonerpartikel

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auf die Oberfläche des Donators treibt,um eine relativ tonerfreie Trägerlage über der Tonerlage zurückzulassen,und dann den Donator eng genug an die Abbildungsfläche bringt, um eine Berührung mit der tonerfreien oberen Lage des Entwicklers zu schaffen, so dass der Toner durch den Träger zu den geladenen Zonen der Abbildungsfläche wandert und ausser Berührung an der Donator-Oberfläche bleibt, wenn er sich gegenüber Hintergrundzonen befindet, die nicht geladen oder abbildungsfrei sind. Obgleich der Entwicklerträger die letzgenannten Zonen der Abbildungsfläche berührt, gilt dies nicht für den Toner.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A ein Donator-Element mit einer Lage aus flüssigem Entwickler, bestehend aus in einem Träger verteilten Markierungspartikeln, auf seiner Oberfläche;

Fig. 1B das Donator-Element im Zustand einer Koronaaufladung der Entwicklerlage vor der Bildentwicklung;

Fig. 1C das aufgeladene Donator-Element in entwickelnder Berührung mit einem Abbildungselement; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht von einem Ausführungsbeispiel für eine kontinuierliche Entwicklungsvorrichtung unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Der erste grundlegende Schritt beim erfindungsgemässen Verfahren besteht in der Aufgabe einer Schicht aus einem flüssigen

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oder zu verflüssigenden Entwickler auf die Oberfläche eines Donator-Elementes. Obschon bevorzugt, ist es nicht absolut notwendig, dass die Oberfläche des Donator-Elementes leitend ist, wie z.B. Aluminium oder Messing. Die Oberfläche muss natürlich die Eigenschaft besitzen, in relativ gleichförmiger Weise eine dünne Lage aus Flüssigkeit darauf zu halten. Die Kontur der Donator-Oberfläche ist im wesentlichen glatt. Die Form des Donators ist nicht kritisch, da das erfindungsgemässe Verfahren von Hand angewendet werden kann, sofern der Donator und das Abbildungselement flach sindyOder in kontinuierlicher Weise, wie bei einem Kopier- oder Dupliziergerät, wo der Donator und das Abbildungselement eine gekrümmte oder runde Form haben. Der hier verwendete Entwickler kann allgemein dadurch charakterisiert werden, dass er Pigmente oder andere geeignete Markierungspartikel aufweist, die ein elektrostatisches latentes Bild sichtbar machen können und in einer im wesentlichen elektrisch isolierenden Flüssigkeit oder einem in flüssige Form bringbaren Träger suspendiert sind. Die Partikel sollten im wesentlichen im Träger unlöslich sein und eine ausreichend geringe Grosse haben, um nicht den entwickelten Bildern ein körniges Aussehen zu verleihen. Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Partikelgrösse weniger als 20,u und besonders bevorzugt weniger als etwa 5/U.

Desweiteren wird bevorzugt, dass das Pigment oder die Markierungspartikel im wesentlichen nicht fotoempfindlich und elektrisch isolierend sind, sowie einen spezifischen Widerstand von vorzugsweise etwa 10 ohm-cm und mehr haben. Funktionell sollten die Partikel ausreichend isolierend sein, so dass sie unter dem Einfluss einer elektrischen

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Ladung gezwungen werden können, sich an der Donator-Oberfläche unterhalb der Oberfläche der Trägerflüssigkeitslage zu einer Lage zu gruppieren und dort zu verbleiben.

Innerhalb der vorgenannten Richtlinien kann jedes Pigment
einer grossen Anzahl von Pigmenten oder können andere Markierungspartikel im Träger verwendet werden. Zu den mehr
üblichen Typen gehören Harze, wie Styrol, Polycarbonat,
Polyäthylen, Polystyrol usw. Eine weite Vielzahl von anderen nicht leitenden, handelsüblich verfügbaren organischen bekannten Harzen kann ebenfalls verwendet werden.

Der Träger sollte, wie zuvor erwähnt, im wesentlichen elektrisch isolierend sein. Vorzugsweise sollte der spezifische Widerstand des Trägers grosser als etwa 10 ohm-cm und

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besonders bevorzugt oberhalb etwa 10 ohm-cm liegen. Dann besteht nur eine geringe Neigung, dass das Abbildungsladungsmuster durch Berührung mit dem Entwieklertrager aufgelöst wird ₍ und der Träger beeinträchtigt nicht die Ladung des Pigments oder der Markierungspartikel.

Vorzugsweise sollte der Träger im wesentlichen transparent sein, so dass er nicht in Kollision mit dem sichtbaren Bildeindruck kommt, obschon dies für das Funktionieren der Erfindung nicht kritisch ist. So kann z.B. der Träger ebenso gut eine abstechende Fehlfarbe des Farbpigments sein.

Der Träger stellt am praktischsten eine Flüssigkeit bei Umgebungsbedingungen hinsichtlich der einfachen und gleichförmigen Aufgabe auf die Donator-Oberfläche dar. Das erfindungsgemässe

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Verfahren kann jedoch in seinen sämtlichen Gesichtspunkten auch unter Verwendung eines Trägers aus Feststoff oder Halbfeststoff mit suspendiertem Pigment durchgeführt werden, der entweder kurz vor Aufgabe auf die Donator-Fläche oder im Anschluss an die Aufgabe weich gemacht wird, und über den gesamten Auf ladungs- und Entwicklungsvorgang, im flüssigen Zustand verbleibt. Das Weichmachen kann entweder auf physikalische oder chemische Weise erfolgen.

Geeignete Trägerflüssigkeiten umfassen Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Hexan, Erdöl, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Freon (Handelsname der Firma DuPont), verschiedene Flüssigkeiten, wie Silikonflüssigkeit und raffinierte Mineralöl-Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise der Typ Sohio Odorless Solvent (SOS)^ das von der Standard Oil of Ohio vertrieben wird. Ein Beispiel für ein geeignetes Feststoffmaterial ist Bioloid-Paraffinwachs.

Das Pigment oder die Markierungspartikel können mit dem Träger auf irgendeine geeignete bekannte Weise verbunden werden. Während die genauen Verhältnisse von Pigment zu Träger nicht für das erfindungsgemässe Verfahren wesentlich sind, wurde festgestellt, dass gute Abbildungen mit Entwicklern erhalten werden, die einen Gowichtsanteil von Markierungspartikeln zu Entwickler im Bereich von etwa 0,1 % bis 20 % besitzen. Als allgemeine Regel sollte die Partikelmenge nicht so gross sein, dass sie die Bildung einer relativ tonerfreien Trägerlage oberhalb der geladenen Pigmentlage auf der Donator-Oberfläche verhindert.

Der Entwickler kann auf das Donator-Element auf irgendeine

* Xylol

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geeignete Weise, z.B. durch Messeraufstreichen, Eintauchen, Dosieren usw. aufgegeben werden. Die auf das Donator-Element aufgelegte Menge ist nicht kritisch für das erfindungsgemässe Verfahren, doch wurde grundsätzlich festgestellt, dass eine Lage mit einer Dicke zwischen etwa 1 und 50 ,u, was etwas von der Pigmentpartikelgrösse abhängt, ausreicht. Da nach dem Toneraufladen wenigstens eine dünne Lage aus Träger über dem Toner vorhanden sein muss, wird bevorzugt, dass die anfängliche Dicke der aufgegebenen Entwicklerlage gleich oder grosser als die durchschnittliche Grosse der Markierungspartikel ist.

Die Markierungspartikel des Entwicklers werden vorzugsweise vor der Aufgabe auf die Donator-Oberfläche vorgeladen, und es wird bevorzugt, dass der Entwickler monopolar ist. Dies gewährleistet eine grössere Gleichförmigkeit der Pigmentladung und der Bildentwicklung. Ferner wird erwünscht, dass die Tonerpartikel auf ein gewisses Ausmass aufgeladen sind, so dass, wenn die Entwicklerzuführeinrichtung in bezug auf das Donator-Element elektrisch vorgespannt ist, der Entwickler abgelagert und auf der Donator-Oberfläche durch elektrische Anziehung gehalten wird, wodurch die Beschickung an Entwickler verbessert wird. Wenn beispielsweise der Entwickler mit positiv geladenem Toner verwendet wird, kann das Donator-Element relativ zum Entwickler in der Zufuhreinrichtung während des Beschickens negativ vorgespannt werden. Wegen der Anziehungskraft zwischen Entwickler und Donator kann eine gleichförmigere und stabilere Beschickung eintreten. Der Potentialunterschied zwischen Entwickler und Donator braucht nicht gross zu sein und ist für die Erfindung nicht kritisch.

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Im Anschluss an oder während der Aufgabe der Entwicklerlage auf die Oberfläche des Donator-Elementes wird die Lage elektrisch mit einer Spannung aufgeladen, die ausreicht, um die Markierungspartikel nach unten in Richtung auf die Oberfläche des Donators und zwischen die Trägeroberflächenlage zu treiben. Dies führt zu einem dünnen oberen Abschnitt der Entwicklerlage, der im wesentlichen frei von Markierungspartikeln ist. Die genaue Dicke der partikelfreien Trägerabdecklage ist nicht kritisch, solange die aufgeladene Partikellage wenigstens eine gewisse Menge an partikelfreiem Träger, der darüberliegt, aufweist. Im allgemeinen ist eine Koronaaufladung am wirksamsten zum Aufladen der Entwicklerlage. Die genaue, für diese Wirkung erforderliche Ladungsmenge ist nicht kritisch, doch wurde festgestellt, dass Koronaspannungen von etwa 4000 V ausreichen. Natürlich wird bevorzugt, dass die Ladungspolarität entgegengesetzt zu der des zu entwickelnden latenten Bildes ist. Fig. 1A und 1B zeigen den bestückten Donator und die Wirkung der Aufladung der Entwicklerlage. Wenn sich das Koronaelement 4 relativ zur Oberfläche des Donator-Elementes 1 mit der darauf befindlichen Entwicklerlage 2 bewegt, werden die Tonerpartikel 3 in Richtung auf die Donatoroberfläche getrieben, so dass eine relativ tonerfreie Trägerlage darüber verbleibt.

Obschon das Koronaaufladen das bevorzugte Verfahren zum elektrischen Treiben des Toners zur Donator-Oberfläche darstellt, ist es grundsätzlich auch möglich, dass dieser Effekt während des Beschickens erzeugt wird, wennder Toner aufgeladen und zu Anfang auf ein entgegengesetzt vorgespanntes Donator-Element abgegeben wird. Die elektrische Anziehungskraft

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.4k.

wird stets unabhängig von ihrer Stärke dazu führen, dass ein gewisser Toneranteil nach unten auf die Donator-¹Flache bewegt wird. Wenn die Vorspannung gross genug ist,wird die grosse Masse an Toner nach unten gezogen, so dass eine tonerfreie, den Toner bedeckende obere Lage ohne das Vorsehen einer Koronaaufladung entsteht. Funktionell braucht die Ladung nur gross genug sein, um die tonerfreie Trägerlage über dem Toner zu bilden. Die genaue Spannung wird bis zu einem gewissen umfang von Faktoren, wie der Abstand zwischen Zufuhreinrichtung und Donator-Element, abhängen. Im allgemeinen sind Potentiale in der Grössenordnung von etwa 100 V bei einem Abstand von 0,25 mm (10 mil) zwischen Donator-Oberfläche und einer in den Entwickler eingetauchten Elektrode ausreichend. Die Elektrode kann natürlich eine Zufuhrwalze oder eine andere Einrichtung wie eine flache Elektrode sein. Ebenso ist es klar, dass beide Arten von elektrischem Aufladen zusammen verwendet werden können. Was für die Erfindung kritisch ist, ist der Umstand, dass gewisse Massnahmen vorgesehen werden, um elektrisch den Toner nach unten auf die Donator-Oberfläche zu drücken.

Im Anschluss an das Aufladen der Entwieklerlage auf dem Donator, ist der Donator für dieEntwicklung der elektrostatischen latenten Abbildungen auf einem Abbildungselement vorbereitet. Natürlich kann irgendeine Oberfläche, die elektrostatische Ladungen in abbildungsweiser Konfiguration halten kann, bei dem erfindungsgemässen Abbildungsverfahren verwendet werden, wie z.B. xerografische Platten, Trommeln, Riemen und dergleichen.

Der Entwicklungsschritt ist in Fig. 1C gezeigt. Ein ein

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elektrostatisches latentes Bildmuster tragendes Abbildungselement wird in Berührung mit einem Donatorelement 1 gebracht, auf dessen Oberfläche eine Entwicklerlage 2 liegt, die gemäss Fig. 1B aufgeladen wurde, um die Tonerpartikel 3 nach unten auf die Oberfläche des Donator-Elementes zu treiben. Das Abbildungselement wird nur mit dem tonerfreien Teil des Entwicklerträgers in Berührung gebracht, so dass es physikalisch die Tonerlage nicht beeinträchtigt oder zerstört. Wird das Abbildungselement dann vom Donator abgenommen, so stellt man fest, dass der Toner elektrostatisch auf die aufgeladenen Bildzonen der Abbildungsfläche, wie bei 5 angedeutet, angezogen wurde, indem er durch den Träger, wie bei 5A angedeutet, hindurchgewandert ist. Mit den Hintergrundzonen 7 des Abbildungselementes war der Toner nicht in Berührung gekommen, so dass der entsprechende Teil der Entwicklerlage 7A relativ unverändert ist. Da das Abbildungselement 6 die Entwicklerlage 7 berührt hat, wird es natürlich eine geringe Trägermenge längs der Berührungsfläche wegnehmen. Eine konventionelle oder irgendeine andere geeignete Trocknungs- und Verdampfungseinrichtung kann danach eingesetzt werden, um vor oder im Anschluss an die Bildentwicklung die Höhe an Träger auf der entwickelten Abbildungsfläche zu reduzieren.

Es wurden kontinuierliche Abbildungsstudien mit dem erfindungsgemässen Verfahren unter Verwendung einer neuen Abbildungsvorrichtung durchgeführt. Diese war so ausgelegt, dass sie eine gleichförmige und sanfte Entwicklerbenetzung zwischen den berührenden Oberflächen und ein übertragenes entwickeltes Bild mit einer minimalen Menge an Entwicklerträgerfluid, das von dem anfänglichen Entwicklerbestückungsschritt

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zurückblieb, erzeugt.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung nach der Erfindung. Das Zuführelement zur Schaffung einer Entwicklerlage auf dem Donator-Element ist hier als zylindrische Zuführwalze gezeigt, die teilweise in ein Bad aus Flüssigentwickler 8 eintaucht. Die Form der Zuführeinrichtung ist nicht kritisch, sofern sie in der Lage ist, eine kontinuierliche Entwicklerzufuhr zum Donator-Element zu schaffen. So kann beispielsweise das Zuführelement ein angetriebener Riemen oder weniger bevorzugt einfach ein Behälter sein, in dem das Donator-Element teilweise aufgenommen ist. Eine elektrische Vorspannung kann zwischen dem Zuführ- und Donator-Element angelegt werden, um die Entwicklerablagerung und die Ausbreitung des Toners auf dem Donator zu unterstützen. Wenn die Zuführeinrichtung eine sich bewegende Oberfläche aufweist, sind vorzugsweise Mittel vorgesehen, die Zuführoberfläche im Bereich der Entwickleraufgabe unter einem geringen Abstand von der Oberfläche des Donatorelementes zu halten. Der Abstand sollte klein genug sein, um einen nicht unterbrochenen Film oder eine Lage aus Entwickler im Spalt zwischen den beiden Elementen,der in Fig. 2 bei 10 gezeigt ist, zu schaffen. Dies gewährleistet eine gleichförmigere Benetzung und Entwicklerablagerung auf der Donatoroberfläche. Irgendeine geeignete abstandhaltende Einrichtung kann vorgesehen werden, um den Spalt 10 beizubehalten und dies kann z.B. eineBandabstützung auf entweder dem Zuführ- oder dem Donator-Element sein. Wenn der Entwickler in fester Form bei Umgebungstemperaturen vorliegt, kann er durch Berührung des Donator-Elememtes mit einem

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Kuchen oder einem Stab aus dem Material aufgegeben und nachfolgend in den flüssigen Zustand auf dem Donator erweicht werden^ oder er kann in den weichen Zustand kurz vor Aufgabe auf den Donator überführt werden. Irgendeine geeignete Einrichtung kann für den Aufgabe- und Weichmachungsschritt verwendet werden.

Das Donator-Element ist in Fig. 2 in Form einer zylindrischen Trommel dargestellt, doch kann es, wie zuvor erwähnt, irgendeine andere Form, z.B. ein angetriebener Riemen, haben. Im Anschluss an die Aufgabe des Entwicklers auf die Donator-Oberfläche sind vorzugsweise vor der Entwicklung Aufladungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Koronaeinrichtung 9 vorgesehen, um die Entwicklermarkierungspdrtikel aufzuladen. Die Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder auf der Oberfläche des Abbildungselementes, das in Fig. 2 ebenfalls in Form einer zylindrischen Trommel gezeigt ist, erfolgt dadurch, dass die Donator-Oberfläche mit der darauf befindlichen aufgeladenen Entwicklerlage in ausreichend enger jedoch beabstandeter Nähe zur Abbildungsoberfläche gebracht wird, so dass der obere tonerfreie Bereich des Entwicklers gerade die Abbildungsfläche berührt, ohne jedoch physikalisch die Tonerpartikel zu zerstören oder erneut aufzufangen. Der Spalt 11 zwischen der Oberfläche des Donators und Abbildungselementes sollte so sein, dass ein kontinuierlicher oder nicht unterbrochener Film oder eine Lage aus Entwickler am Spalt zwischen den Elementen beibehalten wird. Vorzugsweise ist der Abstandsspalt 11 kleiner als der Spalt 10, wenn davon ausgegangen wird, dass 10 überhaupt vorliegt. Es wurde festgestellt, dass eine sukzessive Abnahme des Abstandes von Oberfläche zu Oberfläche bei jedem in der Vorrichtung

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vorhandenen Spalt die Gleichförmigkeit der Entiwckleraufschichtung verstärkt und die relative Trockenheit der erhaltenen übertragenen Bilder erhöht. Das Abbildungselement kann in irgendeiner geeigneten Form ausgebildet sein und kann entweder wiederverwendbar sein oder als tatsächliches Kopierelement dienen. Die Ausbildung des latenten Bildes kann mittels einer der bekannten elektrostatischen Abbildungsverfahren erfolgen.und bei einem wiederverwendbaren Abbildungselement können die verschiedenen mit zyklisch arbeitenden Abbildungselementen verbundenen Massnahmen, z.B. das Aufladen, das Vortransferaufladen, das Entladen und dergleichen, zusätzlich verwendet werden.

Wenn das entwickelte Bild übertragen werden soll, sollte die Übertragungsoberfläche in eng beabstandeter Beziehung zur Abbildungsfläche an der Übertragungszone jedoch nicht in einer Fläche auf Fläche, stehenden Druckberührung gebracht werden, um ein Verschmieren des entwickelten Bildes zu vermeiden. Der Übertragungsspalt sollte unter Einbezug des Vorausgehenden geringer als der Entwicklungsspalt sein. Die tatsächliche Trennung sollte vorzugsweise so erfolgen, dass wiederum ein nicht unterbrochener Film oder eine Lage aus Entwicklerträger und äbbildungsgemässem Toner im Übertragungsspalt unter Sicherstellung einer zufriedenstellenden Tonerübertragung vorliegt, um eine gute Kopierqualität oder Tonerübertragung ohne Verschmieren des Bildes zu schaffen. Das Übertragungselement kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen und irgendeine geeignete Form, wie einenRiemen, eine Trommel oder dergleichen, haben. Das Übertragungselement kann ferner, wenn erwünscht, eine zwischenangeordnete Transferstation sein,die die Aufgabe hat, das

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Bild auf ein weiteres Übertragungselement weiterzubefördern. Zur Optimierung der Übertragung an Entwickler und der entwickelten Bilder von Oberfläche zu Oberfläche, können, wenn erwünscht, geeignete elektrische Vorspannungen vorgesehen werden.

Beispiel

Gute Abbildungen von hoher Dichte und mit nur geringem oder keinem Hintergrund und Kopie-drucke mit guter Qualität und relativer Trockenheit wurden unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens und der vorbeschriebenen allgemein in Fig. 2 wiedergegebenen Vorrichtung erhalten. Zusätzlich zu den hier gezeigten Bauteilen war ein zweites Übertragungselement hinzugefügt worden, das aus einer Gummiwalze bestand, die in Druckberührung mit der Oberseite der ersten Übertragungswalze gehalten war; von einer Rolle zugeführtes, ebenes Papier wurde durch den Spalt zwischen den Übertragungswalzen geführt und diente als Druckkopierelement. Alle Walzen, mit Ausnahme der zweiten Übertragungswalze, waren mit Streichmessern ausgestattet, so dass der Betrieb kontinuierlich erfolgen konnte. Die Abstandssteuerung erfolgte mittels Bandabstützungen aus Mylar an den Enden der Walzen und synchrone Umfangsgeschwindigkeiten mit Ausnahme der unabhängig in Abstand gehaltenen und angetriebenen Zuführwalze wurden sichergestellt, indem die erste Übertragungs- und die Abbildungswalze gegen die angetriebene Donator-Walze federbelastet war. Die beibehaltenen Abstände betrugen: 0,2 mm (8 mil) zwischen Zuführ- und Donatorwalze; 0,1 mm (4 mil) zwischen Donator- und Abbildungswalze;

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und 0,05 nun (2 mil) zwischen Abbildungs- und erster Übertragungswalze. Die Walzengeschwindigkeiten betrugen 102 mm/Sek. (4 inch/sec.) für die Donator-Walze und 204 mm/Sek. (8 inch/ sec.) für die Zuführwalze. Der Walzendurchmesser betrug 137 mm (5,4 inch) für die Donator-,Abbildungs- und erste übertragungswalze und 51 mm (2 inch) für die Zuführ- und zweite Übertragungswalze. Elektrische Vorspannungen wurden angelegt, um die Entwickler-und Bildübertragungen zu optimieren. Die Donatorwalze war am Erdpotential angelegt, während an die Zuführwalze eine positive Spannung von 120 V, der Aluminiumkern der Abbildungswalze an eine positive Spannung von 120 V und die erste Übertragungswalze an eine negative Spannung von 450 V angelegt war. Koronaeinrichtungen wurden eingesetzt, um den kontinuierlichen Betrieb zu erleichtern und den Entwickler und die Abbildungswalze aufzuladen: nahe der Donator-Walze wurde eine linksseitige Entladungskoronaeinrichtung von einer negativen Spannung von etwa 4000 V und, wie Fig. 2 zeigt, eine Entwickleraufladungskoronaexnrichtung mit einer positiven Spannung von etwa 4000 V vorgesehen; nahe der Abbildungswalze wurde eine rechtsseitige Aufladungskoronaeinrichtung mit einer negativen Spannung von etwa 6000 V und eine linksseitige Koronaeinrichtung für dieVorübertragung mit einer positiven Spannung von etwa 4000 V eingesetzt; und nahe der ersten Übertragungswalze befand sich eine rechtsseitige Koronavorübertragungseinrichtung mit einer negativen Spannung von etwa 4000 V.

Bei der Abbildungswalze handelt es sich um eine leicht gekrümmte Aluminiumwalze, die mit einer 15 bis 20 ,u dicken Beschichtung aus einem isolierenden Fotoleiter, Polyvinylcarbazol doptiert mit 20 % 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, überdeckt war.

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Die latenten Bilder wurden durch Blitzbelichtung der geladenen fotoleitfähigen Oberfläche geschaffen, was zu abgebildeten Zonen mit einer negativen Spannung von etwa 400 V führte. Bei dem verwendeten Entwickler handelte es sich um eine flüssige Mischung aus einem Volumenteil Liquid Toner Konzentrat (Philip A. Hunt Chemical Corporation), einem positiv geladenen Toner, und 9 Teilen Sohio Odorless Solvent 3 440. Die Donator- und erste Übertragungswalze hatten Oberflächen aus poliertem Aluminium .

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Leerseite

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE

   .' Verfahren zum Entwickeln von einem elektrostatischen laten- ^ ten Bild auf einer Abbildungsfläche, dadurch gekennzeichnet , dass man

   (a) eine Lage aus Entwickler auf einer im wesentlichen glatten Oberfläche eines Donatorelementes schafft, wobei der Entwickler aus Bildmarkierungspartikeln besteht, die in einem im wesentlichen elektrisch isolierenden flüssigen oder verflüssigbaren Träger verteilt sind;

   (b) eine elektrische Kraft an den Entwickler auf der Donator-Oberfläche anlegt, um die Markierungspartikel zur Donator-Oberfläche zu treiben,so dass ein im wesentlichen partikelfreier Bereich aus Trägerflüssigkeit über den Markierungspartikeln verbleibt; und

   (c) das elektrostatische latente Bild entwickelt, indem das Donator-Element in sehr enge Nachbarschaft zur Abbildungsfläche angeordnet wird, so dass der im wesentlichen partikelfreie Bereich der Trägerflüssigkeit auf der Donator-Flache die Abbildungsfläche berührt und die elektrostatisch auf die latenten, mit Abbildung behafteten Zonen der Abbildungsfläche angezogenen Markierungspartikel von dem Donator durch die Trägerflüssigkeit und auf die latenten mit Abbildungen behafteten Zonen wandern.
2. 2. Elektrostatische Abbildungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , gekennzeichnet

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   durch

   (a) ein Entwickler-Donator-Element (1) das auf seiner Oberfläche eine Lage (2) aus Entwicklermaterial tragen kann;

   (b) eine Zuführeinrichtung^, 10) , die auf wenigstens einen Bereich der Oberfläche des Donator-Elementes eine Lage aus flüssigem oder verflüssigbaren Entwickler schafft;

   (c) eine elektrische Einrichtung zum Ausüben einer elektrischen Kraft auf die Entwicklerlage auf dem Donator-Element;

   (d) ein Abbildungselement (6) mit auf seiner Oberfläche ausbildbaren elektrostatischen latenten Bildern; und

   (e) eine Einrichtung^ die wenigstens einen Teil des Donator-Elementes nahe wenigstens einem Bereich des Abbildungselementes anordnet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Einrichtung einen elektrischen Stromkreis zum Anlegen einer elektrischen Vorspannung an das Donator-Element (1) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennz eichn e t , dass die elektrische Einrichtung eine elektrostatische Aufladungseinrichtung (4) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Übertragungselement, das die entwickelten Bilder vom Abbildungselement (6) aufnimmt und eine Einrichtung zum

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   -Vt-

   Anordnen von wenigstens einem Bereich des übertragungselements in Nähe von wenigstens einem Bereich des Abbildung se leinen ts .
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Element (1) und das Abbildungselement (6) durchgehende Oberflächen besitzen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass die Zuführeinrichtung ein Zuführelement (10) mit einer durchgehenden Oberfläche und einen flüssigen Entwickler enthaltenden Sammelbehälter (8) aufweist, wonei wenigstens ein Bereich des Zuführelementes innerhalb des durch den Sammelbehälter definierten Hohlraumes angeordnet ist^ und dass die Vorrichtung weiter eine Einrichtung aufweist, um wenigstens einen Bereich des Zuführelementes nahe von einem Bereich des Donator-Elementes (1) anzuordnen.

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