DE69200687T2

DE69200687T2 - Flüssigtonerentwicklungssystem.

Info

Publication number: DE69200687T2
Application number: DE69200687T
Authority: DE
Inventors: Yossi Rehovot Adam; Alon 70 400 Nes Ziona Gazit
Original assignee: Indigo BV
Current assignee: HP Indigo BV
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: HK137495A; JPH06506067A; US5117263A; CA2100566A1; JP3242919B2; CA2100566C; DE69200687D1; EP0568629A1; EP0568629B1; WO1992013297A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die elektrostatische Farbbilderzeugung und speziell ein Gerät zum Entwickeln elektrostatischer Farbbilder.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Systeme für die elektrostatische Bildreproduktion mit Farb- Flüssigtoner sind auf dem Gebiet bekannt. Diese Systeme umfassen ein Gerät zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Oberfläche durch Ausbilden des Bildes und der Hintergrundbereiche, ein Gerät zum Entwickeln des latenten Bildes, bei dem das latente Bild mit einem Flüssigtoner in Berührung gebracht wird, und eine den Hintergrund reinigende Vorrichtung, die die unerwünschte Ablage von Toner auf Hintergrund-Oberflächen minimal hält. Die Entwicklungssysteme, die in der PCT Patentanmeldung WO 90/14619 beschrieben sind, verwenden eine Umkehr-Walze als eine Entwicklungsoberfläche, wobei die Spannung der rückwärtslaufenden Walze zwischen den Spannungen an den Bild- und Hintergrundzonen der das latente Bild tragenden Oberfläche liegt. Darüberhinaus enthalten diese Systeme eine Sprühvorrichtung, um Toner den Entwicklungswalzen zuzuführen, wobei diese Sprühvorrichtung eine Vielzahl von Sprühauslaßöffnungen aufweist, die an einen gemeinsamen Verteiler angeschlossen sind. Die Sprüh-Auslaßöffnungen sind aber nicht einzeln oder unabhängig steuerbar, so daß Toner selbst dann ausfließen kann, wenn die Zufuhr zu dem Verteiler unterbrochen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät mit einer elektrostatischen Bilderzeugungsfläche geschaffen, mit einer das latente Bild ausbildenden Vorrichtung, um auf der genannten elektrostatischen Bilderzeugungsfläche ein elektrostatisches latentes Bild auszubilden, und mit einer Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes, die eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Flüssigtoners zu der Bilderzeugungsfläche aufweist, und wobei die Zuführvorrichtung eine Vielzahl von unabhängig steuerbaren Auslaßöffnungen aufweist, in bevorzugter Weise Sprüh-Auslaßöffnungen und eine Entwicklungsoberfläche zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes unter Verwendung von Flüssigtoner. In bevorzugter Weise besteht die Vorrichtung aus einer Vielfarben-Versorgungsvorrichtung und die Vielzahl der Auslaßöffnungen umfassen eine Vielzahl von einzeln steuerbaren Auslaßöffnungen, um Flüssigtoner jeder der Vielzahl der Farben zuzuführen.
Es wird ferner ein Bilderzeugungsgerät geschaffen, welches eine elektrostatische Bilderzeugungsfläche aufweist, ferner eine das latente Bild erzeugende Vorrichtung, um auf der elektrostatischen Bilderzeugungsfläche ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, und eine Entwicklervorrichtung, zum Entwicklen des elektrostatischen latenten Bildes mit einer Versorgungsvorrichtung zum Zuführen eines Flüssigtoners zu der Bilderzeugungsfläche, wobei die Versorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Auslaßöffnungen aufweist, in bevorzugter Weise Sprüh-Auslaßöffnungen, um den Flüssigtoner zuzuführen, wenigstens einen Verteiler zum Zuführen des Flüssigtoners zu der Vielzahl der Auslaßöffnungen umfaßt und eine Vorrichtung zum Verhindern einer Strömung aus den Auslaßöffnungen zu dem Verteiler. In bevorzugter Weise besteht die Versorgungsvorrichtung aus einer Vielfarben-Versorgungsvorrichtung und die Vielzahl der Auslaßöffnungen umfassen eine Vielzahl individuell steuerbarer Auslaßöffnungen, um Flüssigtoner jeder der Vielzahl der Farben zuzuführen und wobei der wenigstens eine Verteiler getrennte Verteilervorrichtung für jede Farbe enthält.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Verhinderungsvorrichtung wenigstens ein Einweg-Ventil, welches es erlaubt, daß Toner nur von dem Verteiler zu den Auslaßöffnungen strömt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Vielzahl der Sprüh-Auslaßöffnungen eine einzelne Reihe. In bevorzugter Weise umfaßt die einzelne Reihe der Sprüh- Auslaßöffnungen eine lineare Anordnung von Sprüh-Auslaßöffnungen für Flüssigtoner unterschiedlicher Farben, die nach Art eines Doppelkamms angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das System auch einen Filter zum entfernen von Papierfasern, geschmolzenem Toner usw. aus dem Toner, um ein Verstopfen der Ventile zu vermeiden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung kann an Hand der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnungen besser verstanden und eingeschätzt werden, in welchen:
Fig. 1 eine verallgemeinerte schematische Darstellung eines Bilderzeugungssystems ist, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und arbeitet;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung der Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine perspektivische Frontansicht einer schwenkbaren Vielfarben-Flüssigentwickler-Sprühanordnung ist;
Fig. 4 eine perspektivische Seitenansicht der den Hintergrund reinigenden Station ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist; und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer anderen alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es wird auf die Figuren 1 und 2 eingegangen, die ein elektrostatisches Vielfarben-Bilderzeugungssystem veranschaulichen, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und arbeitet. Wie aus den Figuren 1 und 2 ersehen werden kann, ist eine ein Bild tragende Oberfläche 12 vorhanden, die typischerweise durch eine sich drehende photoleitfähige Trommel 10 gebildet wird. Die Trommel 10 wird in irgendeiner geeigneten Weise (nicht gezeigt) in der Richtung des Pfeiles 18 an einer Ladevorrichtung 14, in bevorzugter Weise einem Korotron vorbei angetrieben, welches geeignet ist, um die Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 10 zu laden. Das zu reproduzierende Bild wird mit Hilfe einer Bilderzeugungsvorrichtung 16 auf die gereinigte Oberfläche 12 fokussiert, wobei der Photoleiter an den Bereichen wenigstens teilweise entladen wird, die durch Licht beaufschlagt werden, wodurch das elektrostatische latente Bild ausgebildet wird. Somit enthält das latente Bild normalerweise Bereiche auf einem ersten elektrischen Potential und Hintergrundbereiche auf einem anderen elektrischen Potential.
Die photoleitfähige Trommel 10 und die Ladevorrichtung 14 für den Photoleiter können durch irgendeine geeignete Trommel und Ladevorrichtung gebildet sein, wie sie auf dem Gebiet gut bekannt sind.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 16 kann eine Abtastvorrichtung mit einem modulierten Laserstrahl sein, eine optische Fokussierungsvorrichtung, um eine Kopie auf einer Trommel abzubilden oder kann irgendeine andere bilderzeugende Vorrichtung sein, wie sie auf dem Gebiet bekannt ist. Alternativ kann die Trommel 10 ein festes elektrostatisches latentes Bild aufweisen oder kann aus einem bielektrischen Material bestehen, auf welchem Ladung in einer Bildform niedergeschlagen wird.
Auch sind der photoleitfähigen Trommel 10 eine Vielfarben- Flüssigentwickler-Sprühanordnung 20, eine Entwicklungsanordnung 22, farbspezifische Reinigungsklingen-Anordnungen 34, eine Hintergrund-Reinigungsstation 24, eine elektrifizierte Quetschrolle 26, eine Hintergrund-Entladungsvorrichtung 28, ein Zwischenübertragungsteil 30, eine Reinigungsvorrichtung 32 und eine neutralisierende Lampenanordnung 36 zugeordnet.
Die Entwicklungsanordnung 22 enthält in bevorzugter Weise eine Entwicklungsrolle 38. Die Entwicklungsrolle 38 ist in bevorzugter Weise von der photoleitfähigen Trommel 10 beabstandet, so daß dadurch ein Spalt zwischen der Entwicklungsrolle 38 und der Trommel 10 ausgebildet ist, der typischerweise bei 40 bis 150 um liegt und wird auf ein elektrisches Potential entladen, welches zwischen demjenigen des Bildes und der Hintergrundbereiche der photoleitfähigen Trommel 10 liegt. Die Entwicklungsrolle 38 arbeitet daher, wenn sie auf einer richtigen Spannung gehalten wird, in der Weise, um ein elektrisches Feld anzulegen, um die Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes zu unterstützen.
Die Entwicklungsrolle 38 dreht sich typischerweise in der gleichen Richtung wie die Trommel 10, wie dies durch den Pfeil 40 angezeigt ist. Durch diese Drehung wird bewirkt, daß die Oberfläche der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 entgegengesetzte Geschwindigkeiten in ihrer Annäherungszone haben.
Die Vielfarben-Flüssigentwickler-Sprühanordnung 20, die weiter unten mehr mit Einzelheiten beschrieben werden soll, ist in bevorzugter Weise auf einer Achse 42 montiert, um der Anordnung 20 eine Schwenkbewegung auf solche Weise zu ermöglichen, daß ein Sprühstrahl aus Flüssigtoner, der elektrisch geladene pigmentierte Tonerteilchen enthält, entweder auf einen Abschnitt der Entwicklerrolle 38, einen Abschnitt der photoleitfähigen Trommel 10 oder direkt in eine Entwicklungszone 44 zwischen der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 gelenkt werden kann.
Die farbspezifischen Reinigungsklingen-Anordnungen 34 sind betriebsmäßig der Entwicklungsrolle 38 zugeordnet, um getrennt Restmengen jedes Farbtoners zu entfernen, der nach der Entwicklung daran verblieben ist. Jede der Klingenanordnungen 34 wird auswählbar in eine betriebliche Zuordnung zu der Entwicklungsrolle 38 nur dann gebracht, wenn Toner einer Farbe, der dieser entspricht, der Entwicklungszone 44 durch die Sprühanordnung 20 zugeführt wird. Die Konstruktion und die Betriebsweise der Reinigungsklingen-Anordnung 34 ist in der PCT Internationen Veröffentlichung WO 90/14619 beschrieben.
Jede der Reinigungsklingen-Anordnungen 34 enthält ein Toner-Lenkteil 52, welches dazu dient, den durch die Reinigungklingen-Anordnungen 34 von der Entwicklungsrolle 38 entfernten Toner zu getrennten Sammelbehältern 54, 56, 58 und 60 hinzuleiten und um dadurch eine Verschmutzung der verschiedenen Entwickler durch Mischen der Farben zu verhindern. Der durch die Sammelbehälter 54, 56, 58 und 60 gesammelte Toner wird in ein entsprechendes Toner-Reservoir (55, 57, 59 und 61) zurückgeleitet. Ein End-Tonerlenkungsteil 62 greift immer an die Entwicklungsrolle 38 an und der dadurch gesammelte Toner wird in einen Sammelbehälter 34 eingeleitet und danach zum Reservoir 65 über einen Separator 66 geleitet, der dafür ausgebildet ist, um relativ saubere Trägerflüssigkeit aus den verschiedenfarbigen Tonerteilchen abzutrennen. Der Separator 66 kann typischerweise von demjenigen Typ sein, der in der PCT Internationalen Veröffentlichung WO 90/10896 beschrieben ist.
Die Hintergrund-Reinigungsstation 24, die klarer in Fig. 4 gezeigt ist, enthält eine Umkehrrolle 46 und eine Flüssigkeits-Sprühvorrichtung 48. Die Umkehrrolle 46 wird in einer Richtung angetrieben, die durch den Pfeil 50 angezeigt ist und wird elektrisch auf ein Potential vorgespannt, welches zwischen demjenigen des Bildes und den Hintergrundbereichen der photoleitfähigen Trommel 10 liegt. Die Umkehrrolle 46 ist in bevorzugter Weise von der photoleitfähigen Trommel 10 beabstandet, so daß dadurch ein Spalt zwischen der Umkehrrolle 46 und der Trommel 10 gebildet ist, der typischerweise bei 40 - 150 um liegt.
Die Flüssigkeits-Sprühvorrichtung 48 empfängt Flüssigtoner aus dem Reservoir 65 über eine Leitung 88 und ist dafür ausgebildet, um eine Versorgung einer klaren nichtpolaren Flüssigkeit in den Spalt zwischen der photoleitfähigen Trommel 10 und der Umkehrrolle 46 vorzusehen. Die durch die Flüssigkeits-Sprühvorrichtung 48 zugeführte Flüssigkeit ersetzt die Flüssigkeit, die von der Trommel 10 durch die Entwicklungsanordnung 22 entfernt wurde, so daß die Umkehrrolle 46 geladene pigmentierte Tonerteilchen durch Elektrophorese von den Hintergrundbereichen des latenten Bildes entfernen kann. Zuviel Flüssigkeit wird von der Umkehrrolle 46 durch ein Flüssigkeitslenkteil 70 entfernt, welches fortlaufend an die Umkehrrolle 46 angreift, um zuviel Flüssigkeit, die Tonerteilchen verschiedener Farben enthält, zu sammeln, die dann wiederum zum Reservoir 65 über einen Sammelbehälter 64 und den Separator 66 zugeführt wird.
Eine elektrisch vorgespannte Quetschrolle 26 wie diejenige, die in dem US Patent 4286039 beschrieben ist, wird in bevorzugter Weise gegen die Oberfläche der Trommel 10 gedrückt und ist dafür ausgebildet, um im wesentlichen die gesamte Trägerflüssigkeit von den Hintergrundzonen zu entfernen und das Bild zu verfestigen und Trägerflüssigkeit aus diesem in den Bildbereichen zu entfernen. Die Quetschrolle 26 ist in bevorzugter Weise aus einem nachgiebigen, geringfügig leitfähigen Polymer-Material hergestellt und wird auf ein Potential von mehreren hundert bis ein paar tausend Volt aufgeladen und zwar mit der gleichen Polarität wie die Polarität der Ladung an den Tonerteilchen.
Die Entladungsvorrichtung 28 ist dafür ausgebildet, um die Trommel 10 mit Licht zu fluten, wobei durch dieses Licht die Spannung entladen wird, die auf der Trommel 10 verblieben ist, hauptsächlich, um einen elektrischen Durchschlag zu reduzieren und um die Übertragung des Bildes auf ein Zwischenübertragungsteil 30 zu verbessern.
Das Zwischenübertragungsteil 30 kann irgendein geeignetes Zwischenübertragungsteil sein, wie beispielsweise diejenigen, die in der PCT Internationalen Veröffentlichung WO 90/08984 beschrieben sind, und wird auf einer geeigneten Spannung und Temperatur gehalten, um das Bild von der das Bild tragenden Oberfläche auf dasselbe zu übertragen und von demselben auf ein endgültiges Substrat 72 zu übertragen. Das Zwischenübertragungsteil 30 ist in bevorzugter Weise einer Druckrolle 71 zugeordnet, um das Bild auf ein endgültiges Substrat 72 zu übertragen wie bei spielsweise auf Papier, in bevorzugter Weise durch Hitze und Druck.
Die Reinigungsvorrichtung 32 ist dafür ausgebildet, um die Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 10 sauber zu schrubben und enthält eine Reinigungsrolle 34, eine Sprühvorrichtung 76, um eine nichtpolare Reinigungsflüssigkeit aufzusprühen, um den Schrubb-Prozeß zu unterstützen, und eine Abschabklinge 78, um die Reinigung der photoleitfähigen Oberfläche zu vervollständigen. Die Reinigungsrolle 74, die aus irgendeinem auf dem vorliegenden Gebiet für diesen Zweck bekannten Kunstharz hergestellt sein kann, wird in einer Drehrichtung angetrieben, die entgegengesetzt zu derjenigen der Trommel 10 ist, wie dies durch den Pfeil 80 angezeigt ist. Die auf der Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 10 verbliebene Restladung wird durch Fluten der photoleitfähigen Oberfläche mit Licht durch die neutralisierende Lampenanordnung 36 entfernt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nach der Entwicklung jedes Bildes in einer gegebenen Farbe das einzelne Farbbild auf das Zwischenübertragungsteil 30 übertragen. Nachfolgende Bilder in unterschiedlichen Farben werden nachfolgend in Ausrichtung mit dem früheren Bild auf das Zwischenübertragungsteil 30 übertragen. Wenn alle gewünschten Bilder auf dasselbe übertragen worden sind, wird das vollständige vielfarbige Bild von dem Übertragungsteil 30 auf das Substrat 72 übertragen. Die Druckrolle 71 erzeugt lediglich eine Betriebsanlage oder Angriff zwischen dem Zwischenübertragungsteil 30 und dem Substrat 72, wenn die Übertragung des zusammengesetzten Bildes auf das Substrat 72 stattfindet. Alternativ kann jedes Einzelfarbbild auf das Substrat nach dessen Ausbildung übertragen werden. In diesem Fall wird das Substrat durch die Maschine einmal für jede Farbe hindurchgefördert oder wird auf einer Walze gehalten und wird mit dem Zwischenübertragungsteil 30 während der Bildübertragung in Berührung gebracht. Alternativ kann das Zwischenübertragungsteil weggelassen werden und die entwickelten einzelnen Farbbilder werden aufeinanderfolgend direkt von der Trommel 10 auf das Substrat 72 übertragen.
Es wird nun zusätzlich auf die Figuren 1, 2 und 3 eingegangen, aus denen ersehen werden kann, daß die Vielfarben-Tonersprühanordnung 20 getrennte Versorgungen von farbigem Toner empfängt und zwar typischerweise aus vier unterschiedlichen Reservoiren 55, 57, 59 und 61. Fig. 1 zeigt vier unterschiedliche Farbtoner-Reservoire 55, 57, 59 und 61, die typischerweise die Farben Gelb, Magenta, Cyan und optional Schwarz jeweils enthalten. Es können Pumpen 90, 92, 94 und 96 entlang der jeweiligen Versorgungsleitungen 98, 100, 102 und 104 vorgesehen sein, um eine gewünschte Menge an Druck aufzubauen, um den farbigen Toner zur Vielfarben-Sprühanordnung 20 zuzuführen. Alternativ kann die Vielfarben-Tonersprühanordnung 20, die in bevorzugter Weise eine Drei-Werte-Sprühanordnung ist, Versorgungen von farbigen Tonern aus sechs unterschiedlichen Reservoiren (nicht gezeigt) empfangen, so daß die Möglichkeit besteht nach Wunsch gefärbten Toner zusätzlich zu den Standard-Prozeßfarben verwenden zu können.
Jedem der Reservoire 55, 57, 59 und 61 sind in typischer Weise Behälter mit einem Ladungsdirektor und einem Tonerkonzentrat zugeordnet, die jeweils durch die Bezugszeichen 82 und 84 angezeigt sind, als auch eine Versorgung mit Trägerflüssigkeit, die allgemein durch das Bezugszeichen 86 angezeigt ist.
Jedes der Reservoire 55, 57, 59 und 61 empfängt auch in typischer Weise einen Eingang von zurückgeführtem Toner einer entsprechenden Farbe von der Entwickleranordnung 22, wie dies oben beschrieben wurde.
Es wird nun auf die Figuren 2 und 3 eingegangen, die eine Ausführungsform einer Vielfarben-Tonersprühanordnung 20 veranschaulichen. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 kann ersehen werden, daß eine lineare Anordnung von Sprüh-Auslaßöffnungen 106 vorgesehen ist, von denen jede mit einer von vier Leitungen 98, 100, 102 und 104 in Strömungsverbindung steht. Die Auslaßöffnungen 106 sind in den Leitungen 98, 100, 102 und 104 an einem von zwei Höhenwerten 108 und 110 ausgebildet, um dadurch die Trennung zwischen den Auslaßöffnungen 106 minimal zu halten.
Die Sprüh-Auslaßöffnungen 106 sind in bevorzugter Weise nach Art eines Doppelkammes angeordnet und zwar derart, daß dann, wenn vier Tonerfarben verwendet werden, in bevorzugter Weise jede vierte Auslaßöffnung 106 den gleichen Farbtoner sprüht und daß jede Gruppe von vier benachbarten Auslaßöffnungen Auslaßöffnungen 106 enthält, die vier unterschiedliche Farben sprühen. Wenn sechs Tonerfarben verwendet werden, sprüht in bevorzugter Weise jede sechste Auslaßöffnung 106 den gleichen Farbtoner und jede Gruppe von sechs benachbarten Auslaßöffnungen 106 enthält Auslaßöffnungen 106, die sechs unterschiedliche Farben sprühen.
Der Farbtoner wird unter Druck von jeder der Auslaßöffnungen 106 in die Entwicklungszone 44 gesprüht. Der Abstand der Sprüh-Auslaßöffnungen 106 und deren Periodizität sind so ausgewählt, daß der Toner für jede einzeln gegebene Farbe im wesentlichen einheitlich die Zone 44 ausfüllen kann. Dies kann zu einer einheitlichen Anordnung führen oder es werden die Farben in bevorzugter Weise in Bündeln gruppiert, von denen jedes eine Auslaßöffnung für jede Farbe enthält. Typischerweise haben diese Bündel einen Abstand von Zentrum zu Zentrum, der zwischen 40-60 mm liegt.
Bei einer spezifischen Ausführungsform der Fig. 3 beträgt der Abstand von Zentrum zu Zentrum zwischen zwei benachbarten Auslaßöffnungen 106 in der linearen Anordnung gleich 6,5 mm und die Sprüh-Auslaßöffnungen haben einen Innendurchmesser von 4 mm. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Abstand zwischen den Auslaßöffnungen 106 bei anderen Ausführungsformen der Erfindung stark variieren kann, solange als die Verteilung des Flüssigtoners ausreichend gewährleistet wird, um eine einheitliche Entwicklung zu ermöglichen.
Die Strömung des Toners zu jeder der Auslaßöffnungen 106 von den Leitungen 98, 100, 102 und 104 wird durch Ventile 112 geregelt, die durch einen Regler 114 gesteuert werden. Die Ventile 112 können elektrisch gesteuerte Ventile sein, die durch den Regler 114 geöffnet und geschlossen werden wie beispielsweise Ventile vom Typ 200, die von Burkert, Ingelfingen, Deutschland bezogen werden können. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ventile 112 Rückschlag-Ventile (Einweg-Ventile), die nur eine Strömung zu den Auslaßöffnungen 106 erlauben und der Regler 114 ist weggelassen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein federbelastetes Absperrventil verwendet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die gesamte Tonerströmung durch ein einzelnes Ventil 120 für jede der Farben gesteuert. Die Ventile 120 enthalten einen Filter, in bevorzugter Weise einen Polyester-Maschenfilter mit Öffnungen von 200-300 Mikron. Der Zweck dieses Filters besteht darin, Papierfasern, geschmolzenen Toner usw. zu entfernen, die die Ventile 112 verstopfen können. In jedem Fall verhindert das Vorsehen der Ventile 112 eine Siphonerscheinung, die ein Tropfen aus der Auslaßöffnung verursachen kann, nach dem die Hauptströmung des Toners abgestellt ist. Würde die Tonerzufuhr nur dadurch abgestellt indem die Versorgung der Leitungen 98, 100, 102 und 104 abgestellt würde, würde ein Tropfen auftreten, welches zu einer Vermischung der Farben oder in einer langen "Tot"-Zeit zwischen den Farben führen würde. Dieses einzelne Abschalten jeder Sprüh-Auslaßöffnung oder das Vorsehen von Rückschlagventilen in jeder Auslaßöffnung erlaubt eine nahezu momentane Änderung der Entwicklerfarbe an der Entwicklungszone 44.
In jedem Fall ist die Tonermenge, die nach der vorliegenden Erfindung auf die Trommel 10 oder die Entwicklungsrolle 38 aufgebracht wird, ausreichend, um eine Schicht an Toner mit einer Dicke zu erzeugen, die im wesentlichen den Spalt zwischen der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 ausfüllt.
Es sei erneut auf die Figuren 1 und 2 eingegangen, die eine Entwicklungsanordnung 22 und eine Umkehrrolle 46 zeigen, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konstruiert sind und arbeiten. Die Entwicklungsanordnung 22 enthält die Entwicklungsrolle 38, die betriebsmäßig an die photoleitfähige Trommel 10 angreift und zwar in einer Abstandsbeziehung zwischen diesen und die aufgrund ihrer Drehung in der gleichen Richtung wie die photoleitfähige Trommel 10 unter anderem als Bemessungsvorrichtung wirkt. Diese Bemessungswirkung stellt sicher, daß sehr wenig von dem Flüssigträger durch den Einziehabschnitt der Entwicklungszone fließt.
Wie oben dargelegt wurde, ist es auf dem Gebiet bekannt, eine elektrisch vorgespannte Entwicklungsrolle in einem elektrophotografischen Flüssigtoner-Bilderzeugungssystem zu verwenden. Die Rolle wird auf eine geeignete Spannung geladen und zwar irgendwo zwischen den Spannungen des Bildbereiches und der Hintergrundsbereiche der photoleitfähigen Trommel. Bei einer solchen geeigneten Spannung erzeugt die Rolle eine gute Bildentwicklung und zwar ohne Tonerniederschlag auf dem Hintergrund.
Es wurde von den Erfindern herausgefunden, daß dann, wenn die Drehzahl der Trommel und der Entwicklungsrolle erhöht wird, um dadurch die Betriebsgeschwindigkeit des Systems zu erhöhen, sich ein unannehmbarer Wert eines Tonerniederschlags auf der Hintergrundoberfläche an den Grenzbereichen zwischen den Bildflächen und den Hintergrundflächen stromabwärts von den Bildbereichen einstellt. Dieser unerwünschte Niederschlag wird im folgenden als "verschmieren" bezeichnet.
Diese Erscheinung scheint das Ergebnis der dynamischen Eigenschaften der Tonerteilchenwanderung in der Entwicklungszone 44 zu sein, wo ein elektrostatisches Feld zwischen der elektrisch geladenen Entwicklungsrolle 38 und den elektrisch geladenen Bildbereichen und den Hintergrundbereichen der Trommel 10 aufgebaut ist. Eine Erhöhung der Spannungsdifferenz zwischen den Hintergrundbereichen der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 vermindert die Hintergrund-Verschmierung oder Verschmutzung und, da sie auch die Spannungsdifferenz zwischen den Bildbereichen der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 vermindert, verschlechtert sie auch das Bild. Diese Bildverschlechterung scheint dadurch verursacht zu sein, indem das Wandern der Tonerteilchen zu den Bildbereichen der Trommel 10 verhindert wird, was zu einer Reduzierung der optischen Bilddichte führt.
Wenn die Entwicklungsrolle 38, die auf einer Spannung gehalten wird, die eine gute entwickelte Bilddichte garantiert, die jedoch durch sich selbst zu einer Verschmierung des Hintergrunds führt, zusammen mit der Hintergrund- Reinigungsstation 24 verwendet wird, werden verbesserte Bilder erhalten.
Die Hintergrund-Reinigungsstation 24 umfaßt eine Umkehrrolle 46, die typischerweise auf einer Spannung verschieden von derjenigen des Hintergrundbereiches der Trommel 10 gehalten wird, die größer ist als diejenige der Entwicklungsrolle 38. Eine Flüssigkeitssprühvorrichtung 48 sprüht Flüssigtoner auf die Zone zwischen der Umkehrrolle 46 und der Trommel 10, um den Spalt zwischen der Rolle 46 und der Trommel 10 zu füllen, um dadurch eine elektrophoretische Wanderung der Tonerteilchen von den Hintergrundbereichen der Trommel 10 zur Umkehrrolle 46 zu erlauben.
Es können andere Mittel verwendet werden, um diesen Spalt feucht zu machen. Wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, ist eine Rolle 122 teilweise in einen Behälter 124 eingesetzt, der eine Reinigungsflüssigkeit enthält und wird in Drehung versetzt, um Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche der Trommel 10 zu pumpen. Die Rolle 122 ist entweder eine vorwärtslaufende oder eine rückwärtslaufende Rolle.
Alternativ kann, wie in Fig. 6 gezeigt ist, die Rolle 46 eine vorwärtslaufende Rolle sein, die sich in der Richtung des Pfeiles 126 dreht. Die Rolle 46 wird teilweise in einen Behälter 128 eingesetzt, der eine Reinigungsflüssigkeit enthält, und pumpt dieselbe in den Spalt zwischen der Rolle 46 und der Trommel 10. Die Quetschrolle 26 wird dann wirksam, um Flüssigkeit zu entfernen, die auf der Trommel verblieben ist.
Die Rolle 46 wird auf einer Spannung gehalten, die zwischen der Bildspannung und der Hintergrundsspannung liegt, so daß Tonerteilchen aus den Bildbereichen der Trommel 10 nicht entfernt werden, so daß ein Betrieb des elektrostatischen Farbbilderzeugungssystems mit Geschwindigkeiten ermöglicht wird, welche diejenigen überschreiten, die früher erzielt werden konnten.
Bei einem typischen System, welches auf einer Prozeßgeschwindigkeit von 60 cm/sek. arbeitet, liegen die Bildbereiche der Trommel 10 auf einer Spannung von -60 Volt, die Hintergrundbereiche liegen auf einer Spannung von -1000 Volt. Die Entwicklungsrolle 38 wird auf eine Spannung von -500 Volt gesetzt und ist um 60 um von der Trommel 10 beabstandet und besitzt eine Oberflächengeschwindigkeit von 100 cm/sek. Die Rolle 46 ist eine Umkehrrolle und liegt auf einer Spannung von -150 Volt, ist um 50 um von der Trommel 10 beabstandet und hat eine Oberflächengeschwindigkeit von 95 cm/sek. Es wird negativ geladener Toner in einer Weiß Schwarz-Betriebsart verwendet. Diese Spannungen und Abstände sind keine festen Werte, hängen jedoch von der Prozeßgeschwindigkeit, der Tonerladung, der Mobilität und der Viskosität, dem Photoleitertyp und der Bild-Lichtentladungsleistung, dem Abstand der Rollen voneinander und von weiteren Faktoren ab.
Die oben angegebenen Spannungen sind für die Verwendung von negativ geladenem Toner und einer organischen Photoleitertrommel geeignet. Wenn es gewünscht wird, einen positiv geladenen Toner oder einen anderen Typ eines Photoleitermaterials zu verwenden, sind entsprechend unterschiedliche Spannungen geeignet.
Diese Ausführungsform verwendet eine Vielfarben-Sprühanordnung 20, in welcher der Sprühstrahl auf die Entwicklungszone 44 zwischen der Trommel 10 und der Entwicklungsrolle 38 gerichtet ist. Alternativ kann der Sprühstrahl zu der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 oder entweder allgemein auf die Entwicklungsrolle 38 oder in bevorzugter Weise auf die obere Fläche der Entwicklungsrolle 38 gelenkt werden. Es sei erwähnt, daß die Drehung der Entwicklungsrolle 38 derart erfolgt, daß die Entwicklerflüssigkeit von einer Entwicklungszone 44 weggeführt wird. Nichtsdestoweniger erzeugt die Vielfarben-Sprühanordnung eine ausreichende Größe an Kraft, um sicherzustellen, daß eine Versorgung mit Flüssigentwickler an der Entwicklungszone stattfindet.
Ein bevorzugter Typ des Toners für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist derjenige, der in dem Beispiel 1 des US Patents 4794651 beschrieben ist. Andere Toner können alternativ verwendet werden. Für flüssige Farbentwickler ist das Rußschwarz durch Farbpigmente ersetzt, wie dies auf dem Gebiet gut bekannt ist.
Obwohl die Erfindung mit Verwendung eines Rollen-Entwicklers und eines Trommel-Photoleiters beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch realisiert werden kann unter Verwendung eines Band-Entwicklers und/oder eines Band-Photoleiters.
Von Fachleuten kann erkannt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was oben beschrieben und veranschaulicht ist. Vielmehr ist der Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich durch die folgenden Patentansprüche festgelegt.

Claims

1. Bilderzeugungsgerät, mit

einer elektrostatischen Bilderzeugungsfläche;

einer ein latentes Bild ausbildenen Einrichtung, um auf der elektrostatischen Bilderzeugungfläche ein elektrostatisches latentes Bild auszubilden; und

einer Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes, welche folgendes enthält:

eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines bestimmten Flüssig-Toners auf die Bilderzeugungsfläche, wobei die Zuführeinrichtung eine Vieizahl von unabhängig steuerbaren Auslaßöffnungen aufweist, um den bestimmten Flüssig-Toner zuzuführen; und

eine Entwicklerfläche, um das elektrostatische latente Bild unter Verwendung des bestimmten Flüssig-Toners zu entwickeln.

2. Bilderzeugungsgerät, mit

einer elektrostatischen Bilderzeugungsfläche;

einer ein latentes Bild ausbildenden Einrichtung, um auf der elektrostatischen Bilderzeugungsfläche ein elektrostatisches latentes Bild auszubilden; und

einer Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes, die eine Zuführeinrichtung enthält, um einen Flüssig-Toner auf die Bilderzeugungsfläche zuzuführen, wobei die Zuführeinrichtung folgendes aufweist:

eine Vielzahl von Auslaßöffnungen zum Zuführen des Flüssig-Toners;

wenigstens einen Verteiler, um Flüssig-Toner der Vielzahl der Auslaßöffnungen zuzuführen, mit einer Einrichtung zum Bewirken und Anhalten der Strömung des Flüssig-Toners zu dem Verteiler; und

eine Einrichtung zum Verhindern einer weiteren Abgabe von Flüssig-Toner aus den Auslaßöffnungen nach dem die Strömung angehalten wurde, wobei diese Einrichtung Mittel enthält, wn eine Strömung aus den Auslaßöffnungen des genannten Verteilers zu verhindern.

3. Gerät nach Anspruch 2, in dem die Mittel zwn Verhindern wenigstens ein Einweg-Ventil aufweisen, welches eine Toner- Strömung nur von dem Verteiler zu den Auslaßöffnungen hin ermöglicht.

4. Gerät nach Anspruch 3, mit einem Filter, welches Teilchen aus dem Toner entfernt, die die Einweg-Ventile verstopfen.

5. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Zuführeinrichtung aus einer Vieifarben-Zuführeinrichtung besteht und in welchem die Vielzahl der Auslaßöffnungen mehrere einzeln steuerbare Auslaßöffnungen umfassen, um Flüssig-Toner von jeder einer Vielzahl von Farben zuzuführen und in welchem der genannte wenigstens eine Verteiler getrennte Verteiler für jede der Farben umfaßt.

6. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Vielzahl der Auslaßöffnungen eine Vielzahl von Sprüh-Auslaßöffnungen umfassen.

7. Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Vielzahl der Auslaßöffnungen eine einzelne Reihe bilden.

8. System nach Anspruch 7, in welchem die einzelne Zeile von Auslaßöffnungen eine lineare Anordnung von ineinandergreifend angeordneten Auslaßöffnungen für Flüssig-Toner unterschiedlicher Farben aufweist.