DE2947972C2

DE2947972C2 - Vorrichtung zum Entwickeln elektrostatischer Ladungsbilder auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines flüssigen Dispersionsentwicklers

Info

Publication number: DE2947972C2
Application number: DE2947972A
Authority: DE
Inventors: Manfred R. New London N.H. Kuehnle
Original assignee: Coulter Systems Corp
Current assignee: Coulter Systems Corp
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1985-03-07
Also published as: PH16409A; GB2036605A; NL7908695A; ES486513A1; IL58833A0; AU526618B2; ZA796514B; ATA759279A; FR2443091B1; LU81942A1; IT7950959A0; AT366831B; JPS5576363A; GB2036605B; BE880347A; DE2947972A1; SE7909886L; IT1120133B; CH633118A5; US4259005A

Description

gebildeten Spalt einläuft, so daß eine Vorbenetzung 55 picrergebnissen führt, ih fihä A d dth

Bei rasch arbeitenden Kopiergeräten und einem einsprechend rasch durchzuführenden Entwicklungsvorgang ist jedoch zu befürchten, daß die Entwicklerzufiihrung zum Spaltraum nicht mehr ausreichend genau aiii die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers abgestimmt werden kann, so daß entweder ein Em-Wicklerüberschuß oder ein Mangel an Entwickler aiiitritt und zu unregelmäßigen oder gar schlechten Ko-

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des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers stattfindet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwikkeln elektrostatischer Ladungsbilder auf einem bandfi'irmigen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines llüssigen Dispersionseniwicklers mit einem quer zur Führungsbahn des Aufzeichnungsträgers sich erstickkenden Behälter zur Aufnahme einer vorgegebenen Menae des I ntwicklers. einer im Behälter drehbar gela-

Aus der deutschen Offenlegungssehrift 22b5 J24 isi ^es ferner bekannt, in einer Entwicklungsstation eine Zuführungswalze in einem Behälter für den Entwickler vorzusehen, wobei die Zuführungswalzc in den Entwicklervorrat eintaucht und im Scheitelbereich aus einem zur Walzenachse parallelen Schiit/ hervorsteht. der in der oberen Wand des Behälters für den Fmwick ler vorgesehen ist. Auch in dieser bekannten Vorrichtung besteht die Gefahr, daß bei höheren Diirchl.iulireschwindigkciten des Aufzeichnungsträgers die /uliili rung von flüssigem loner zum Spall /wischen /uliili rungswalzc und Aufzeichnungsträger mehl /u einer /11 friedenstellenden Entwicklung des clckirostatischen La-

f';. diingsbildcs führt, da der Entwickler nicht in einem % Spaltraum größerer Länge mil Bezug auf die Bewe- >■':■ gungsrichtungdes Aufzeichnungsträgers auf diesen ein-, wirken kann,
f Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,

eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so ; auszugestalten, daß auch bei hohen Arbeitsgeschwin-'■'... digkeiten und Einsatz eines hochempfindlichen Auf- ^; zcichnungsträgers eine gute Entwicklung des elektro-"_: statischen Ladungsbildes durch flüssigen Entwickler ' möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

; I Es zeigt sich, daß durch Schaffung eines Spaltraumes £; zu beiden Seiten des Spaltes zwischen Zuführungswalze h und Aufzeichnungsträger die Abmessungen desjenigen J Bereiches, in welchem der Entwickler auf den Aufzeich-Iv nuiigsträger einwirkt, durch vergleichsweise einfache , < Steuerungsmaßnahmen konstant gehalten v. erden kön- ^! neu.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier angegebenen Vorrichtung sind der Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. I eine teilweise im Schnitt gezeichnete schematische Seitenansicht eines elektrophotographischen Gerätes mit einer Entwicklungseinrichtung der vorliegend ungegebenen Art und jo

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Behälterteiies der Entwicklungseinrichtung gemäß Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein schematisch dargestelltes elektrophotiigraphischcs Kopiergerät allgemein mit Il bezeichnet, l's sei bemerkt, daß die spezielle Art eines elektrophotographischen Kopiergerätes im Zuge der nachfolgenden Beschreibung nur zum Zwecke der Erläuterung behandelt wird und nicht im Sinne einer Beschränkung der hier angegebenen, grundsätzlichen Gedanken bezüglich der Entwicklungseinrichtung zu verstehen ist.

Das Gerät 11 enthält eine elektrophotographische Bandschleife 13. welche über Walzen oder Rollen 15 und 17 gelegt ist. wobei die Rolle 15 angetrieben ist und mechanisch über eine Triebverbindung 19 mit einem Antriebsmotor 21 gekuppelt ist. Die Antriebsrolle 15 läßt die Bundschleife 13 in Richtung der Pfeile umlaufen, so dall die nach außen weisende, photoleitende Oberfläche der Bandschieife 13 aufeinanderfolgend durch eine Reihe \ on Behandlungsstationen geführt wird.

Die genannten Behandlungsstationen weisen eine Aufladungsstation 23 auf. in der eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf die photoleitende Oberfläche der Bandschieife 13 aufgebracht wird. Es schließt sich dünn eine Belichtungsstation 25 an, in welcher eine Licht", (.'!"teilung entsprechend der herzustellenden Kopie uul die photoleitende Oberfläche aufprojiziert wird, so dall ein latentes elektrostatisches Ladungsbild entsteht. Hierauf folgt die Entwicklungsstation 27, in der Jas latente, elektrostatische Ladungsbild entwickelt oder sichtbar v· ird. Schließlich ist eine Übertragungssta- bo tion 29 sorgesehen, in der das entwickelte Bild von der Bundschleife 13 auf einen sekundären Träger, etwa ein Hl.iit Papier übertrugen wird.

Die Vmv. icklungssiuiion 27 enthält die Entwicklungseinrichtung 31 der hier ungegebenen Konstruktion.

Die Entwicklungseinrichtung 31 weist einen langgestreckien Behälter 33 auf. der so angeordnet ist. daß er sich einer zur Laufrichtung der Bandschleife 13 erstreckt, wobei die Abmessungen so gewählt sind, daß der Behälter die Breite der Bandschleife 13 überspannt.

Der Behälter 33, welcher in F i g. 2 perspektivisch dargestellt ist, besteht aus einem formstabilen Material und enthält eine Bodenwand 35, zwei Seitenwände 36 und 37, eii.e frontseitige Wand 39, eine Rückwand 41 und eine obere Wand 43. Die frontseitige Wand 39 kann mindestens teilweise aus durchscheinendem oder durchsichtigem Werkstoff bestehen, etwa aus Glas oder aus einem durchsichtigen Kunststoff, so daß eine Sichtanzeige der Füllhöhe der im Behälter 33 befindlichen Flüssigkeit gegeben ist. Die obere Wand 43 besitzt eine konkav ausgerundete mittlere Ausnehmung und in dieser einen sich in Längsrichtung erstreckenden, mitiig angeordneten Schlitz 45. Ein Paar konkav gekrümmter metailischer Platten 47 ist auf der Oberseite der oberen Wand 43 in geeigneten Ausnehmungen angeordnet, so daß die metallischen Platten mit der Oberfläche der oberen Wand 43 fluchten. Die Platten 47 dienen als Entwicklerelektroden. Der Krümmungsradius der Oberfläche der oberen Wand 43 entspricht dem Radius der Walze oder Rolle 15 In dem Behälter 33 ist eine bestimmte Menge flüssigen Toners 49 vorgesehen. Line Zuführungswalze 51 ist in dem Behälter 33 drehbar gelagert und so angeordnet, daß sie etwas über den Schlitz 45 hervorsteht, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist. Die Zuführungswalze 5i ist über eine Triebverbindung 53 mit der Antriebsrolle oder Walze 15 gekuppelt und läuft in Pfeilrichtung um. Der Behälter 33 hat solche Abmessungen und solche Form, daß der Abstand /wischen der bogenförmig gekrümmten Oberfläche der oberen Wand 43 einerseits und der bildtragenden Oberfläche bzw. der nach unten weisenden Fläche der Bandschleife 13 im Bereich der Rolle 15 andererseits annähernd 0,1 mm bis 0,15 mm betragt. Die Zuführimgswalze 51 ist so in dem Behälter 33 angeordnet, dall ihr Scheitel annähernd fünf Mikron bis 10 Mikron von der bildtragenden Fläche oder der Unterseite der Bandschieile 13 im Bereich ihres um die Rolle 15 gelegten Abschnitte, entfernt ist. Flüssiger Toner 49 wird über eine in der oberen Wand 43 des Behälters 33 befindliche Öffnung in den Behälter eingefüllt. Die Öffnung ist mit einem abnehmbaren Deckel 53' verschlossen.

Der Behälter 33 kann lerner cn eingetauchtes Rührwerk oder eine Rührvorrichtung zum Aufrühren des Toners aufweisen, so daß die Tonerpartikel in der Tonerflüssigkeit dispergiert bleibc.i und sich nicht am Boden absetzen. Die Rühreinrichtung ist in der Zeichnung nicht gezeigt.

Im Betrieb benetzt der flüssige Toner 49 den Umfang der Zuführungswalze 51, während diese beim Antrieb der Antriebswalze oder Antriebsrolle 15 innerhalb des Behälters 33 ebenfalls umläuft. Hat der flüssige Toner den Scheitel der Zuführungswalze 51 erreicht, so werden die im Toner suspendierten Partikel elektrisch von den aufgeladenen Bereichen der bildtragenden Oberfläche der Bandschleife 13 angezogen. Eine Toner Vorspannung, welche größenordnungsmäßig minus 1 ^r> Volt betragen kann, kann mittels nicht dargestellter Einrichtungen zwischen die Entwicklerelektrode 47 und die Bandschleife 13 angelegt werden, um einen Transport der Tonerpartikel aus dem flüssigen Toner 49 zu dem latenten Ladungsbild der Bandschieife 13 zu unterstützen.

Es sei darauf hingewiesen, dall die Ztiführiingswiil/c 51 keinen unmittelbaren körperlichen Kontakt /ti der Bandschleife 13 besitzt.

Überschüssige Tonerflüssigkeil 49. welche nach dem

Durchgang der Bandschleife 13 an der Zuführungswalze 51 vorbei an der Bandschleifc verbleibt, sickert entweder über den bogenförmigen Spalt 55 zwischen der Bandschleifc 13 und der Entwicklerelektrode 47 oder durch die Öffnungen 57 in der oberen Wand des Behällers in letzteren zurück oder kann durch entsprechend angeordnete Reinigungswalzen abgeführt werden.

Um eine Nebelbildung auf der bildtragenden Oberfläche der Bandschleife 13 zu verhindern, wird diese Oberflache vorzugsweise durch eine Benetzungsstation 59 geführt, welche zwischen der Belichtungsstation 25 und der Entwicklungsstation 27 gelegen ist und in welcher eine Vorbenetzung der Oberfläche mit klarer, isolierender Flüssigkeit, nämlich der Tonerflüssigkeit ohne Tonerpartikel, erfolgt,

Während vorstehend die Erfindung im Zusammenhang mit der Entwicklung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf einem über Rollen oder Walzen geführten elektrophotographischen Band beschrieben worden ist, kann die hier vorgeschlagene Entwicklungsmaßnahme auch zur Entwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbilder auf elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern in Trommelform angewendet werden. Auch ist die Anwendbarkeit der hier angegebenen Einrichtung nicht von der Art und Weise der Entstehung des zu entwickelnden latenten elektrostatischen Ladungsbildes abhängig, so daß dieses auch in anderer Weise als durch Aufladung und nachfolgende Belichtung usw. gebildet sein kann.

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Hierzu I Blatt Zeichnungen

35 40

50 55 60 65

Claims

Patentansprüche:

ίο gerten Zuführungswalze, die mil einem Teil ihres Umfangs in den Entwickler taucht und deren Scheitel mit dem Aufzeichnungsträger einen Spalt bildet, der durch auf der Walzenoberfläche mitgcfühncn F.ntw icklcr ausgefüllt ist, und mit einer an den Spalt sich ansehließenden und zusammen mit dem Aufzeichnungsträger den Spalt zu einem Spahraum verlängernden Entwicklung!, elektrode.

Bei einigen bekannten elektrophotographischen Kopiermaschinen hat der photoleitfähige Aufzeichnungsträger die Form einer Trommel, welche sich gleichmäßig an einer Reihe von Behandlungsstationcn vorbeidreht. Für das Kopieren mit hoher Geschwindigkeit h;ii es sich jedoch gezeigt, daß die photoleitfähige Hache

1. Vorrichtung zum Entwickeln elektrostatischer
Ladungsbilder auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines flüssigen Dispersionsentwicklers mit einem quer zur Führungsbahn des Aufzeichnungsträgers sich erstreckenden
Behälter zur Aufnahme einer vorgegebenen Menge
des Entwicklers, einer im Behälter drehbar gelagerten Zuführungswalze, die mit einem Teil ihres Umfangs in den Entwickler taucht und deren Scheitel
mit dem Aufzeichnungsträger einen Spalt bildender
durch auf der Walzenoberfläche mitgeführten Entwickler ausgefüllt ist, und mit einer an den Spalt sich 15 zum Zeitpunkt der Belichtung flachliegen muß. um das anschließenden und zusammen mit dem Aufzeich- zu kopierende Original genau fokussieren zu können. Ks nungsträger den Spalt zu einem Spaltraum verlän- ist daher von Vorteil, einen photoleitfähigen Aufzeichücrnden Entwicklungselektrode, dadurch ge- nungsträger in Gestalt eines endlosen Bandes oder einer kennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode Bandschleife einzusetzen, welcher zur Erzeugung seines (47) sich zweiteilig zu beiden Seiten des Spaltes er- 20 Umlaufes über mindestens zwei Walzen oder Rollen streckt und durch die nach außen weisende, zumin- gelegt ist.

dest teilweise aus elektrisch leitendem Material be- In der US-Patentschrift 40 25 339 ist ein elcktropho-

stehende Oberfläche einer den Behälter (33) bis auf tographisches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, mit eine Schlitzöffnung (45) abdeckenden oberen Wan- tels welchem eine Bildqualität und eine Grautonskaki dung (43) des Behälters (33) gebildet ist, wobei die 25 erzielbar ist. welche genau so gut wie. wenn nicht besser /!!führungswalze (51) durch die Schlitzöffnung (45) als. diejenigen Werte sind, welche mit üblichen phoioaus der oberen Wandung (43) hervorsteht. graphischen Techniken erreicht werden. Das Aul/eich-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nungsmateria! enthält einen anorganischen Belag aus zeichnet, daß die obere Behälterwand (43) einen ver- mikrokristallinem Material, welcher auf ein Substrat mit lieiten Bereich aufweist und daß sich die Schlitzöff- 30 zumindest leitfähiger Oberfläche aufgebracht ist.

niing längs des Grundes dieses vertieften Bereiches erstreckt.

i. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontwand (39) des Behälters (33) mindestens teilweise transparent ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, uaß in der oberen Wand (4 5) eine Füllöffnung oder Zugangsöffnung für den Behälter (33) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. bei welcher der elektrophotographische Aufzeichnungsträger im Bereich der Einrichtung auf einem bogenförmigen Weg geführt ist, dadurch gekenn-Um die wertvollen Eigenschaften des erwähnten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaierials ausnützen zu können, insbesondere für rasch arbeitende Kopiergeräte, muß ein entsprechend wirkungsvoller und rascher Entwicklungsvorgang unter Verwendung von flüssigem Toner vorgesehen sein.

Aus der US-Patentschrift 31 69 887 ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei der sich an den Spalt zwischen Zuführungswal/e und AuI-zeichnungsträger in Umlaufrichtung der Zufuhrungswalze die Entwicklungselektrode anschließt, so dall der von dor Zuführungswalze aus dem Behälter als Flüssigkcitsfilm mitgenommene Entwickler dem Späh zugeführt wird und dem Weg des Aufzeichnungsträgers lol-

kler-

zeiehnci. daß die obere Wand (43) des Behälters (33) 45 gend in den Spaltraum im Bereich zwischen Ent« konzentrisch zu dem bogenförmigen Weg des elek- elektrode und Aufzeichnungsträger ein'ritt.

trophoiographischen Aufzeichnungsträgers in geringem Abstand zu diesem verläuft.

b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine Benetzungsstalion (59) vorgesehen ist, welche eine klare Isolierflüssigkeil auf die bildtragende Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers aufbringt, bevor dieser in den mit der Zuführungswalze (51)