DE3520946C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gattungsgemäße Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Für die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes (im weiteren als "latentes Bild" bezeichnet), das auf einem Bildträger gebildet ist (im weiteren als "Ladungsbildträger" bezeichnet), mit Hilfe einer Naßentwicklungsvorrichtung für elektrophotographische Kopierer wird allgemein anerkannt, daß die folgenden Erfordernisse unabdingbar sind, um ein klares und scharfes reproduzierbares Bild zu erhalten:

• I. es wird dem Ladungsbildträger ermöglicht, sich einer Entwicklungselektrode anzunähern;
• II. auf der Oberfläche des latenten Bildes wird gleich­ mäßige und ausreichende Entwicklung erreicht;
• III. die Rückseite des latenten Bildes ist völlig frei von Tonerflecken;
• IV. eine ruhige Vorwärtsbewegung des Ladungsbild­ trägers ist sichergestellt.

Bezüglich obengenannter Erfordernisse müssen überlicherweise folgende Punkte in Betracht gezogen werden:

• a) wenn die Entwicklerelektrode sich dem Ladungsbildträ­ ger nähert, wird die Auflösung erhöht, wodurch eine hohe Dichte erzielbar ist und ein Halo (das ist ein Kanten­ effekt, der für die Elektrophotographie eigentümlich ist) verringert wird;
• b) um eine regelmäßige und ausreichende Entwicklungs­ dichte zu erhalten, ist es erforderlich, keine Änderung lokaler elektrischer Charakteristika (z. B. des Widerstandes) zuzulassen, was durch einen unzureichenden und ungleichmäßigen Abstand zwischen Elektroden oder durch ein stellenweises Ver­ schmutzen verursacht werden kann; und es ist auch erforder­ lich, der Oberfläche des Ladungsbildträgers gleich­ mäßig und in genügender Menge Entwicklerlösung zuzuführen;
• c) um das Verschmutzen der Rückseite des Ladungsbild­ trägers mit Toner zu verhindern und fehlgeordnete elektrische Ladung auf dem Ladungsbildträger zu ver­ meiden, sollte die Rückseite nicht mit einer der Elektroden­ platten in Berührung kommen;
• d) um eine ruhige Vorwärtsbewegung des Ladungsbild­ trägers sicherzustellen, ist eine Führung mit niedrigem Reibungswiderstand erforderlich.

Es wurden verschiedene Ansätze vorgeschlagen, um die oben angegebenen Erfordernisse a), b), c) und d) gleichzeitig zu erfüllen. Tatsächlich besitzt jeder dieser Vorschläge seinen ihm eigenen Vorteil, aber die Erfordernisse für eine gute Reproduktion (z. B. ein reproduzierbares Bild hoher Dichte, rauschfrei und mit hohem Kontrast) und für das Verhindern des Befleckens auf der Rückseite konnten bisher noch nicht zufriedenstellend erfüllt werden.

Nach der DE-OS 23 23 399 wird, um die oben genannten Erfordernisse I bis IV zu erfüllen, eine Entwickler­ lösung auf beide Seiten des lichtempfindlichen Blattes aufgebracht, ein Nylonfaden mit größerem elektrischen Wider­ stand als die Entwicklerlösung gegenüber der einen Elektroden­ platte gespannt, und der Ladungsbildträger mit Hilfe des Nylonfadens als Führung ausgerichtet. Bei dieser Vor­ richtung wird dann, wenn der Ladungsbildträger in die Entwicklerlösung eingetaucht wird, die Verstärkung, die auf den Toner wirken soll, reduziert, wodurch die für den Toner charakteristischen Eigenschaften und diejenigen des latenten Bildes so dar­ gestellt werden, wie sie sind. Demzufolge erhält man re­ lativ erfolgreich ausreichende Dichte, Kontrast, u.s.w. und es tritt keine starke Befleckung der Rückseite auf. Bei dieser Vorrichtung ist es jedoch notwendig, die Polarisierung in der Entwicklerlösung zu beschleunigen, um einen schnellen Fortgang der Entwicklung zu ermöglichen, wodurch die Außen­ wirkung des elektrischen Feldes des latenten Bildes ver­ stärkt wird. Es ist daher wesentlich, einen Entwickler mit niedrigem Widerstandswert zu verwenden, wodurch aber die Bildträger fehlgeordnet werden, was Nachteile wie das Durchbiegen einer Kante oder schlechtere Reproduktion von Details nach sich zieht. Ferner ist die Rückseite aufgrund der Anwesenheit des Darm- oder Nylonfadens nicht vollständig fleckfrei, insbesondere kann die Rückseite eines geschwärzten Abschnittes leicht verschmutzt werden. Außerdem klebt bei längerer Betriebsdauer der Vorrichtung (mehrere Wochen) Toner an der Kontaktfläche zwischen Faden und Elektrodenplatte, und es wird notwendig, regelmäßige Wartungsarbeiten, wie die Säuberung der Elektrodenplatte, durchzuführen, was eine aufwendige Arbeit ist.

In der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (geprüft ver­ öffentlicht unter Sho 56-14 525) wird eine Vorrich­ tung offenbart, bei der ein elektrisch leitendes Netz gegen­ über der einen Elektrodenplatte sowohl als Führung als auch zur Ausrichtung angebracht ist, wobei der sogenannte Effekt des elektrisch leitenden Netzes ausgenutzt wird. In einem Experiment wurde jedoch festgestellt, daß der Effekt des elektrisch leitenden Netzes folgende Nachteile besitzt:

• i) wenn die Entwicklerlösung nicht über die Rückseite des Ladungsbildträgers zugeführt wird, ist es schwierig, eine angemessene Entwicklungsdichte zu erzielen;
• ii) eine Verschmutzung der Rückseite kann sogar durch Verwendung eines feinen Netzes mit einer Maschenweite von etwa 0,046 mm nicht vermieden werden;
• iii) nach wiederholtem Einsatz klebt Toner an dem Netz und kann, wenn er getrocknet ist, kaum entfernt werden. Besonders beim ersten Kopieren an jedem Tag wird die Rückseite durch lokale Ungleichmäßig­ keiten der Bilddichte und durch den physischen Kontakt verschmutzt. Es ist ferner ziemlich aufwendig, das elek­ trisch leitende Netz, das gegenüber der einen Elektroden­ platte angebracht ist, regelmäßig zu reinigen.

Bei einem weiteren Beispiel, veröffentlicht als US-PS 35 47 076, welches den sogenannten A _l -Effekt des elek­ trischen Feldes ausnutzt, wird die Entwicklungsdichte durch Spannungselemente erhöht, die den Toner zum la­ tenten Bild hin verschieben, wobei der Toner im bild­ freien Bereich der Oberfläche des Ladungsbildträgers, wo er ein Rauschen auf der Rückseite hervorruft, durch Spannungselemente umgekehrter Polarisierung entfernt oder abgetrennt werden kann. Diese Vorrichtung kann je­ doch die genannten Vorteile nur in sehr beschränktem Maße erzielen oder nur dann, wenn der verwendete La­ dungsbildträger eine elektrisch leitfähige Rückseite mit hinreichend niedrigem Widerstand aufweist. Demzu­ folge wird sowohl im Fall eines Ladungsbildträgers ohne elektrisch leitfähige Rückseite, der notwendigerweise durch Corona-Entladung aufgeladen werden muß, als auch im Falle eines Ladungsträgers mit hohem Widerstand durch das angelegte Wechselspannungs-Feld nicht nur die Ent­ wicklungsdichte auf der Bildoberfläche erhöht, sondern auch das Anhaften von Toner auf der Rückseite des la­ tenten Bildes beschleunigt, was zu einer beträchtlichen Verschmutzung desselben führt.

In der DE-AS 23 23 399 ist eine gattungsgemäße Naßent­ wicklungsvorrichtung beschrieben, bei der der Entwickler unter Druck auf den Ladungsbildträger geleitet wird, um eine Berührung desselben mit den Elektrodenplatten zu ver­ hindern. Diese bekannte Vorrichtung ist sehr aufwendig und störanfällig und kann darüber hinaus ein Verschmutzen der Rückseite des Ladungsbildträgers mit Toner nicht vollständig verhindern.

In Anbetracht der obengenannten Nachteile, hat die An­ melderin in der DE-OS 34 19 053 und DE-OS 34 23 686 eine Naßentwicklungsvor­ richtung offenbart, die die obengenannten Erfordernisse I. bis IV. erfüllt.

Um genauer zu sein, hat die Anmelderin eine Naßentwick­ lungsvorrichtung für die Elektrodenphotographie offen­ bart, die einen von einem Entwickler durchströmten Kanal aufweist, der zwischen zwei sich gegenüberliegenden Elek­ trodenplatten gebildet ist, so daß ein Ladungsbildträger mit einem latenten elektrostatischen Bild in diesem Ka­ nal entwickelt wird, wobei mindestens die Oberfläche der Elektrodenplatte, die der Rückseite des Ladungsbildträ­ gers zugewandt ist, als aufgerauhte Oberfläche ausge­ bildet ist.

Selbst im Falle dieser verbesserten Vorrichtung besteht aber weiterhin das Problem der natürlichen Abnutzung, wie es weiter unten beschrieben ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die be­ kannte Naßentwicklungsvorrichtung dahingehend weiterzu­ entwickeln, daß sie bei Aufrechterhaltung aller Vorteile langlebiger und haltbarer ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsge­ mäßen Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Hauptan­ spruches aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen seitlichen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen seitlichen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt von Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht einer erfindungsge­ mäßen Elektrodenplatte; und

Fig. 5 einen vergrößerten Teilausschnitt von Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 wird ein Ladungsbildträger 1 von den Zuführrollen 2 und 3, in Pfeilrichtung zugeführt, in den Kanal für die Entwicklerlösung gebracht, der zwischen einer schrägen Hauptelektrodenplatte 4 und einer der Hauptelek­ trodenplatte 4 gegenüberliegenden Hilfselektrodenplatte 5 gebildet ist. Bei diesem Verfahren wird vor dem Zuführen des Ladungsträgers 1 die Entwicklerlösung durch eine Zu­ führeinrichtung 6 und eine Austrittsöffnung 7, die sich am oberen Ende des Kanals befindet, mit Hilfe einer Pumpe (nicht darge­ stellt) als gleichmäßiger und gleichgerichteter Strom unter Druck in den Kanal gepreßt. Anschließend sammelt sich die Entwicklerlösung, nachdem der Kanal mit ihr gefüllt ist, in einem Sammelbehälter 10. Der Ladungsbildträger 1 wird von den Zuführrollen 2 und 3 in Pfeilrichtung durch den Kanal transportiert, wobei die Seite mit dem latenten Bild ge­ genüber der Hauptelektrodenplatte 4 liegt (mit der Bild­ seite nach unten). Die vordere Kante des Ladungsbildträger 1 wird von einer Führungseinrichtung 11 zunächst zum Sam­ melbehälter 10, danach zum Kanal geleitet. Bei diesem Ver­ fahren wird der Ladungsbildträger 1 durch die aus der Aus­ trittsöffnung 7 herausgedrückte Entwicklerlösung nach oben gegen die Hilfselektrodenplatte 5 gepreßt, wodurch er sich entlang der Hilfselektrodenplatte 5 vorwärts bewegt.

Die Entwicklerlösung aus dem Sammelbehälter 10 fließt auf natürliche Weise in den Zwischenraum zwischen dem Ladungsbildträger 1 und der Hilfselektroden­ platte 5. Im Falle der in der deutschen Patentanmeldung P 34 23 686.4-51 offenbarten Entwicklungsvorrichtung wirkt die natürlich fließende Entwicklerlösung, da die Ober­ fläche der Hilfselektrodenplatte 5 eine unregelmäßige Oberfläche 12, überzogen mit einem fluorierten Harzfilm, der eine elektrisch leitfähige Komponente enthält, auf­ weist (Fig. 3), als flüssiges Lager, das den Reibungs­ widerstand zwischen der unregelmäßigen Oberfläche 12 und der Rückseite des Ladungsbildträgers 1 fast auf Null absenkt, wodurch eine ruhige Vorwärtsbewegung des Ladungsbildträgers 1 gewährleistet ist. Zwischenzeitlich wird das latente Bild des Ladungs­ bildträgers 1 durch den in der unter Druck injizierten Entwicklerlösung enthaltenen Toner in ein sichtbares Bild umgewandelt, und aus der Naßentwicklervorrichtung durch die Rollen 8 und 9 abgegeben. Die Funktion und Betriebsweise einer weiteren, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind fast die gleichen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, wobei diese andere Ausführungsform allerdings dann eingesetzt wird, wenn der Ladungsbildträger 1 mit dem latenten Bild nach oben gewandt transportiert wird.

Wenn jedoch die Entwicklung mit Hilfe der Hilfselektroden­ platte 5, welche die unregelmäßige, mit einem fluorierten Harzfilm überzogene Oberfläche 12 aufweist, ausgeführt wird, wird der Überzugsfilm auf den hervorstehenden Teilen der unregelmäßigen Oberfläche 12, obwohl die Entwickler­ lösung zwischen dem Ladungsbildträger 1 und der Hilfselektrodenplatte 5 in natürlicher Weise herunter fließt, durch den wiederholten Kontakt der Rückseite des Ladungsbildträger 1 mit der unregelmäßigen Oberfläche 12 nach und nach abgenutzt, was dazu führt, daß in Abhängigkeit von dem Ladungsbildträger 1 dieser in ziemlich kurzer Zeit ungleichmäßig entwickelt wird.

Angesichts des oben gesagten ist es der Anmelderin gelungen, als Ergebnis wiederholt durchgeführter, verschiedenartiger Experimente und Studien, eine Naßentwicklungsvorrichtung ohne den eben beschriebenen Nachteil zu erhalten, in welcher auf der Seite, an der die Entwicklerlösung abfließt, eine große Anzahl von Rillen durch Bearbeitungsmethoden wie direktes Aushobeln, Fräsen, Pressen, Stanzen, chemisches Ätzen, elektrolytische Oxidation, usw. angebracht sind, wodurch diese Seite aufgerauht wird; bei der Herstellung dieser aufgerauhten Oberfläche werden die Rillen so aus­ gebildet, daß sich der mit dem lichtempfindlichen Material in Berührung kommende Bereich bezüglich der Transportrich­ tung des Ladungsbildträgers verändert.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform dieser Rillen auf der Hilfselektrodenplatte 5, und Fig. 5 stellt einen ver­ größerten Teilausschnitt davon dar. In diesen Fig. 4 und 5 sind die Rillen 13 kreisbogenförmig ausgebildet, wobei die jeweiligen Kreismittelpunkte jedesmal um ein bestimmtes Stück weiter verschoben sind. Durch die zusätzliche Aus­ bildung weiterer Rillen in entgegengesetzter Richtung, wird die Größe der nicht vertieften, mit dem Ladungs­ bildträger 1 in Berührung kommenden Teile 14 der Elektroden­ oberfläche, und die Verteilung derselben in Fließ­ richtung der Entwicklerlösung, angegeben durch den Pfeil A in Fig. 4, d. h. in Transportrichtung des Ladungs­ bildträgers, mit anderen Worten der gesamte Kontakt­ bereich verändert.

In dieser Ausführungsform beispielsweise, wird jede der 0,7 mm weiten Rillen dadurch ausgebildet, daß bei einem Abstand zwischen den Kreismittelpunkten von 0,15-0,20 mm jeweils ein Kreisbogen von 300 mm im Durchmesser geschlagen wird und weitere Rillen in entgegengesetzter Richtung ausgebildet werden. Bei dieser Rillenanordnung ist der mit der Rückseite des Ladungsbildträgers 1 in Be­ rührung kommende Bereich im Vergleich mit dem Fall, in dem die Rillen durch kreuzweises Aufrauhen in der Form eines Schachmusters ausgebildet werden, beträchtlich verringert, vorausgesetzt daß die Weite und der Abstand der Rillen 13 derselbe bleibt. Das Schnittmuster der Rillen 13 ist na­ türlich nicht auf das eben beschriebene beschränkt, sondern kann auch halbkreisförmig, V-förmig, U-förmig, rechtwinklig o. ä. ausgebildet werden.

In der Naßentwicklungsvorrichtung, die so wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt konstruiert ist, wird allgemein angestrebt, daß die Rückseite des Ladungsbildträgers 1 in engen Kontakt mit dem vorderen und dem hinteren Teil der Hilfselektrodenplatte 5 kommt, wohingegen ein nicht so enger Kontakt mit dem Mittelteil der Hilfselektroden­ platte 5 erwünscht ist. Wenn die Rillen im Mittelteil so ausgebildet sind wie in der Ausführungsform von Fig. 4 und 5, kommt es selbst dann nicht zu einer un­ gleichmäßigen Entwicklung des Ladungsbildträgers 1, wenn die hervorgehobenen Teile 14 eine relativ große Kontaktfläche aufweisen.

Eine Ausgestaltung der Naßentwicklungs­ vorrichtung besteht darin, daß die Fläche jedes Berührungs­ punktes am vorderen und hinteren Ende der Hilfselektroden­ platte 5 hinsichtlich der Transportrichtung des Ladungsbildträgers 1 durch Ausbildung von Rillen auf derjenigen Seite der Hilfselektrodenplatte, auf der die Entwicklerlösung abfließt, reduziert ist.

Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, die oben­ genannten Rillen auf der Hauptelektrodenplatte 4 auszu­ bilden, obgleich die Rillen in der beschriebenen Ausfüh­ rungsform auf der Hilfselektrodenplatte 5 ausgebildet sind. Bei einer solchen Struktur entstehen durch die Un­ regelmäßigkeiten um die Hauptelektrodenplatte 4 herum Turbulenzen, wenn die Entwicklerlösung herunterfließt, wodurch der Kontakt des Ladungsbildträgers hinreichend verhindert wird.

Claims (2)

1. Naßentwicklungsvorrichtung für elektrostatische La­ dungsbilder mit einem durch zwei sich gegenüberliegende Elektrodenplatten gebildeten und von einer Entwickler­ flüssigkeit durchströmten Kanal, durch den der Ladungs­ bildträger geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche zumindestens der Elektrode (5), der die Rückseite des Ladungsbildträgers (1) zugewandt ist, durch linienförmige Vertiefungen (13) derart gemustert ist, daß die Größe der nicht vertieften, mit dem La­ dungsbildträger (1) in Berührung kommenden Teile (14) der Elektrodenoberfläche sich längs der Transportrich­ tung des Ladungsbildträgers (1) verändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eines mit dem Ladungsbildträger (1) in Berührung kommenden Teiles (14) der Elektrodenoberfläche am vorderen und hinteren Ende der Elektrode (5) kleiner ist als in deren Mittelteil.