DE2950769A1

DE2950769A1 - Zyklisches elektrophotographisches kopierverfahren

Info

Publication number: DE2950769A1
Application number: DE19792950769
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Dr. Roland Moraw; Günther 6200 Wiesbaden Schädelich
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1981-06-25
Also published as: JPS5697371A; US4380388A; EP0031075A3; EP0031075A2

Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT

KALLE Niederlassung der Hoechst AG Hoe 79/K

Wiesbaden-Biebrich

Zyklisches elektrophotographisches Kopierverfahren

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Hoe 79/K 058 -^- 14. Dezember 1979

WLK-Dr.S-cb

Zyklisches elektrophotographisches Kopierverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zyklisches elektrophotographisches Kopierverfahren, bei dem auf einem Aufzeichnungsträger durch elektrostatisches Aufladen und Belichten ein Ladungsmuster erzeugt und mit pigmentierter Entwicklerflüssigkeit ein Tonerbild sichtbar gemacht und auf einen Kopienträger übertragen wird und bei dem der Aufzeichnungsträger oberflächlich mit Entwicklerflüssigkeit einer Reinigung unterworfen und einem neuen Kopierzyklus zugeführt wird.

Es ist bekannt (DE-AS 21 36 998), bei der Herstellung elektrophotographischer Kopien bei jedem Kopierzyklus die Photoleiterschicht des Aufzeichnungsträgers elektrostatisch aufzuladen, bildmäßig zu belichten, das entstandene latente Ladungsbild durch Antrag entgegengesetzt aufgeladener pigmentierter Teilchen zu entwickeln. Das erzeugte Tonerbild wird auf einen Kopienträger, wie Papier, übertragen und dort fixiert. Anschließend an die Übertragung wird der Aufzeichnungsträger von restlichem Toner und von restlichen Ladungen befreit bzw. gereinigt. Bei Verwendung pigmentierter Entwicklerflüssigkeiten wird die Reinigung mit der Entwicklerflüssigkeit durch Spülen vorgenommen unter Einsatz eines reinigenden Elements, das ein Reinigungsblatt aus elastischem Material, eine rotierende Bürste (FR-PS 2.000.397) sein kann oder durch Führen des Aufzeichnungsbandes durch eine Reinigungskammer (DE-AS 12 37 901).

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Wie schon angedeutet, enthalten zyklisch arbeitende elektrophotographische Kopiergeräte als zentrales Bauelement einen Aufzeichnungsträger aus einer Photoleitertromrnel oder einem Photoleiterband mit einer Photoleiterschicht aus beispielsweise einem organischen Photoleiter aus Poly-N-vinylcarbazol und Trinitrofluorenon, welches sich auf einem flexiblen Träger aus Polyesterfolie auf einer Aluminiumschicht befindet. Die Photoleiterschicht, zum Beispiel aus anorganischem Material wie Selen, das gegebenenfalls dotiert ist, kann sich auch auf einer Metalltrommel befinden. Um den Aufzeichnungsträger herum sind die einzelnen Verfahrensstationen angeordnet. Zur Reinigung der Photoleiterschicht wird Entwicklerflüssigkeit aus der Vorratswanne oberflächlich auf die Photoleiterschicht gepumpt und mit einer Schaumstoffwalze verteilt und verwischt und mit einer elastisch an der Photoleiterschicht anliegenden Abstreiflippe möglichst bis zur Trocknung abgewischt. Die Reinigungsstation befindet sich vorteilhaft an einer erhöhten Stelle des Photoleiterweges, so daß die Entwicklerflüssigkeit von der Reinigungsstation seitlich kaskadierend in die tiefer gelegene Vorratswanne zurückfließen kann (DE-AS 21 54 892).

In schematischer und vereinfachter Anordnung ist dies durch die beigefügte Figur 1 dokumentiert, wobei um den Aufzeichnungsträger 1, als Photoleitertrommel dargestellt, die Aufladungsstation 2, die bildmäßige Belichtung 3 und die Entwicklungsstation mit Entwick-

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lungselektrode 6 und Entwicklerflüssigkeit 4 in der Entwicklerwanne 5 angeordnet sind. Nach der übertragung des Tonerbildes auf den Kopienträger 7 erfolgt die Reinigung in der Reinigungsstation, die zum Beispiel aus einer Schaumstoffwalze 8 und einer Wischerlippe aus lösungsmittelfestem Gummi besteht. Durch die Pumpe 10 wird Entwicklerflüssigkeit in die Reinigungsstation gepumpt. Die Entwicklerflüssigkeit fließt längs den Stirnseiten des Aufzeichnungsträgers in die Entwicklerwanne 5 zurück.

Die bekannte Reinigungstechnik hat den Nachteil, daß durch das freie Kaskadieren größerer Mengen an Entwicklerflüssigkeit der Austrag an Dispergierflüssigkeit durch Verdunsten begünstigt wird, welcher unter Umständen größer sein kann als der Austrag an Flüssigkeit durch die Kopienträger, besonders bei erhöhten Umgebungsoder Gerätetemperaturen. Dies trifft besonders bei der üblichen Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen als Dispergiermittel zu. Ferner wird die Entwicklerflüssigkeit durch das zyklische Reinigen und Kaskadieren nachteilig verändert, wodurch mannigfaltige Verschlechterung der Kopienqualität resultiert, da durch den Verlust an Dispergiermittel das empfindliche disperse System aus gezielt aufgeladenen, pigmentierten Teilchen und Zusatzstoffen gestört wird.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für zyklisch arbeitende elektrophotographische Kopierverfahren eine reinigende Behandlung des Aufzeichnungs-

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trägers zu schaffen, welche den beschriebenen Nachteilen entgegenwirkt, und damit ein Reinigungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das die Lebensdauer der Entwicklerflüssigkeit verlängert und unter umweltfreundlicheren Bedingungen verläuft.

Die Lösung dieser Aufgabe geht von einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigung in vom Kopierzyklus unabhängigen Intervallen und/oder unter vermindertem Entwicklerflüssigkeitsantrag vornimmt. In bevorzugter Ausführungsform wird die Reinigung höchstens bei jedem zweiten Kopierzyklus vorgenommen.

Es wurde überraschender Weise gefunden, daß man im Gegensatz zur herrschenden Ansieht und jahrelang geübten Praxis nicht bei jedem Kopiervorgang voll mit Entwicklerflüssigkeit spülen muß. Das trifft besonders bei Mehrfachkopien zu. Nach der ersten bzw. den ersten Kopien wird beim weiteren Kopieren die Spülung mit Entwicklerflüssigkeit für eine vorgegebene Kopienzahl reduziert oder sogar ausgesetzt. Nach der letzten Kopie wird nicht zwingend, aber vorteilhaft nochmals voll gespült.

Vorzugsweise wird vor Beginn einer Kopienserie und nach deren Beendigung gereinigt.

Hierdurch wird erreicht, daß weniger Entwicklerflüssigkeit verdunstet und die Entwicklerflüssigkeit nicht so

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schnell verändert wird wie bei der bisherigen Verfahrensweise.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit Hilfe der beigefügten Tabelle beschrieben, in der für jeden Kopierzyklus 1 ... bis ... Z angegeben wird, ob mit der vollen, nach dem Stand der Technik benutzten Entwicklerflüssigkeitsmenge A gereinigt bzw. gespült wird, oder ob erfindungsgemäß nicht gespült wird, d.h./ ob mit der Entwicklerflüssigkeitsmenge Null (0) gespült wird.

Es ist bekannt, vor dem Kopieren eine Vorlaufphase (V) mit ein oder mehreren Spülungen A ... vorzuschalten, bei der der Aufzeichnungsträger durch volles Spülen gereinigt wird. Das Spülen nach dem Inbetriebsetzen ist auch erfindungsgemäß erforderlich. Beim Anfahren nach längerem Stillstand, beispielsweise über Nacht, ist es angebracht, auch bei den ersten Kopierzyklen voll zu spülen, damit zum Beispiel die Schaumstoffwalze 8 gut angefeuchtet wird wie dies mit Verfahren I angedeutet wird. Die weitere Steuerung der Spülung richtet sich dann nach den jeweiligen Kopierbedingungen. In den meisten Fällen kann man beim kontinuierlichen Kopieren die Spülung ausgeschaltet lassen wie dies durch Verfahrensweise II angezeigt ist. Sonst muß man nach einer vorgegebenen Zahl von Kopierzyklen die Spülung einfach gemäß Verfahrensweise III oder mehrfach gemäß Verfahrensweise IV dazwischenschalten.

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Nach Beendigung des Kopierens wird vorzugsweise voll gereinigt. Dies kann durch einfaches oder mehrfaches Spülen A ... in einem Nachlaufen erfolgen wie es bei den Verfahrensweisen I bis IV angegeben ist. 5

Unter günstigen Bedingungen reicht eine Spülung A bei der letzten Kopie (Verfahrensweise V). In schwierigen Fällen wird man bei der letzten oder den letzten Kopien Z und im Nachlauf N spülen, etwa wie in der Verfahrensweise I angedeutet.

Es wurde erkannt, daß die erforderliche Spülintensität sich u.a. sehr nach der Qualität der jeweiligen Entwicklerflüssigkeit richtet. Die Entwicklerflüssigkeiten, bei denen sich abgeschiedene Pigmentteilchen relativ leicht redispergieren lassen, benötigen keine oder wenig Zwischenspülungen und umgekehrt.

Es ist auch vorteilhaft, mit reduzierten Mengen an Entwicklerflüssigkeit zu spülen, beispielsweise mit der halben Menge. Auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmt, wird man nur mit reduzierter Menge a spülen (Verfahrensweise VI) oder in irgendeiner Kombination mit der vollen Spülmenge A (Verfahrensweise VII). Oft genügt Zwischenspülung mit reduzierten Mengen a gemäß Verfahrensweise VIII. Feinere Unterteilungen bezüglich der Spülmengen können noch kleinere Vorteile bringen. Dementsprechend nimmt man beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft die Reinigung in gemischter

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Betriebsweise unter Aussetzen mit unterschiedlichen Mengen an Entwicklerflüssigkeit vor.

Die Steuerung der Entwicklerflüssigkeit oder der Entwicklerflüssigkeitsmenge zum Reinigen bzw. Spülen kann durch An- oder Abschalten eines Pumpmotors oder Schließen und öffnen eines Ventils, zweckmäßig als Dreiwegeventil, unter Position 10 der Figur 1, mit Rücklauf in die Entwicklerwanne 5 erfolgen. Die Steuerschaltung kann mit Hilfe der Mikroprozessortechnik raumsparend ausgebildet und über ein nicht gezeigtes Kopienzählwerk betätigt werden.

Außer der Redispergierbarkeit der Pigmente in den Ent-Wicklerflüssigkeiten ist auch die Verdunstungsgeschwindigkeit des Dispergiermittels ein Kriterium für die Auswahl des jeweiligen Spül- bzw. Reinigungsverfahrens. Bei schnell verdunstenden Dispergierflüssigkeiten sind gegebenenfalls häufiger Zwischenspülungen erforderlich, weil der restliche Flüssigkeitsfilm auf der Photoleiterschicht nach der übertragung auf den Kopienträger 7 bis zur Reinigung merklich abtrocknet. Das trifft besonders bei der üblichen Verwendung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen als Dispergierflüssigkeit mit Verdunstungszahlen bis zu etwa 50 zu (Äther hat vergleichsweise die Verdunstungszahl 1).

Deshalb werden erfindungsgemäß Dispergierflüssigkeiten, die während der Kopierzeiten nicht wesentlich verdampfen, bevorzugt. Solche Dispergierflüssigkeiten haben

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Verdunstungszahlen, die größer als etwa 70, vorzugsweise größer als etwa 120, sind.

Hierdurch wird es möglich, in besonders wirkungsvoller Weise den verdampfenden Anteil an Entwicklerflüssigkeit zu erniedrigen und die qualitätsmindernde Veränderung der Entwicklerflüssigkeit zu reduzieren.

Obwohl das Verfahren anhand einer Photoleitertrommel beschrieben ist, kann es auch auf eine Photoleiterbandanordnung angewendet werden, wenn man durch konstruktive Gestaltung verhindert, daß Entwicklerflüssigkeit in merklicher Menge auf die Rückseite des Photoleiterbandes gelangt. Durch die Verminderung der Spülungen wird diese Gefahr sogar verringert, so daß das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung von Photoleiterbändern bei Flüssigentwicklung begünstigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der folgenden Daten quantitativ beschrieben:

In einem handelsüblichen Kopiergerät wurde mit einer Entwicklerflüssigkeit kopiert, welche als Dispergiermittel einen aliphatischen Kohlenwasserstoff im Siedebereich 160-180⁰C mit einer Verdunstungszahl von etwa 40 enthält.

Dabei verminderte sich beim Dauerkopieren und ausgeschalteter Reinigung gemäß beschriebener Verfahrensweise I die Gesamtabgabe an Dispergierflüssigkeit um

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bis 40 %, bei 100 Kopien von 0,35 g/DIN A 4-Kopie auf 0,22 g/DIN A 4-Kopie. Die Raumtemperatur betrug 27°C.

Mit der eingesetzten Entwicklerflüssigkeit konnten jedoch statt vorher (mit eingeschalteter Reinigung) 17.000 Kopien nunmehr 23.000 Kopien erstellt werden. Der Flüssigkeitsfilm auf dem Aufzeichnungsträger in der Reinigungsstation war bei dieser Dispergierflüssigkeit sehr dünn.

Mit einer Entwicklerflüssigkeit, die als Dispergiermittel einen aliphatischen Kohlenwasserstoff im Siedebereich 210 bis etwa 260 C und einer Verdunstungszahl von 680 enthält, konnte das Kopierverfahren nach Verfahrensweise I ohne Gefahr des Trockenlaufens sicher praktiziert werden.

Bei diesen Versuchen wurde die Pumpe 10 für den Entwicklerflüssigkeitstransport in die Reinigungsstation gesteuert.

Die Erfindungsbeschreibung lehnt sich zwar an elektrophotographische Kopiertechniken an. Die Erfindung ist jedoch ohne Einschränkung allgemein für die Reinigung von zyklisch benutzten Aufzeichnungsträgern, auf denen Ladungsbilder mit Entwicklerflüssigkeiten entwickelt werden und wo nach der übertragung die Aufzeichnungsträger gereinigt werden, geeignet.

- Tabelle -

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TABELLE

Verfahrensweise

Vorlaufphase

Kopierzyklen

Nachlaufphase

A .. 0 ... 0 A

II

III

0 .... OAO ....0

IV 0 OA ... A 0

OA

VI

VII

VIII ei · · · ciA · * · Adi m · · el 0...Oa ...aO...a

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Leerseite

Claims

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG Hoe 79/K 05 "/^" 1/ · Dezember 1979 VvLK-Dr. S-cb Patentansprüche

1. Zyklisches elektrophotographisches Kopierverfahren, bei dem auf einem Aufzeichnungsträger durch elektrostatisches Aufladen und Belichten ein Ladungsmuster erzeugt und mit pigmentierter Entwicklerflüssigkeit ein Tonerbild sichtbar gemacht und auf einen Kopienträger übertragen wird und bei dem der Aufzeichnungsträger oberflächlich mit Entwicklerflüssigkeit einer Reinigung unterworfen und einem neuen Kopierzyklus zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigung in vom Kopierzyklus unabhängigen Intervallen und/oder unter vermindertem Entwicklerflüssigkeitsantrag vornimmt.

2. Kopierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigung höchstens nach jedem zweiten Kopierzyklus vornimmt.

3. Kopierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor und nach einer Kopienserie eine Reinigung vornimmt.

4. Kopierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigung in gemischter Betriebsweise unter Aussetzen mit unterschiedlichen Mengen an Entwicklerflüssigkeit vornimmt.

5. Kopierverfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung mit einer Entwickler-

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flüssigkeit vorgenommen wird, welche ein Dispergiermittel mit einer Verdunstungszahl von größer als etwa 70 enthält.

6. Kopierverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung mit einer Entwicklerflüssigkeit vorgenommen wird, welche ein Dispergiermittel mit einer Verdunstungszahl von größer als etwa 120 enthält.

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