EP0295642A1

EP0295642A1 - Development method usng ink mist and development installation for electrostatic copying

Info

Publication number: EP0295642A1
Application number: EP88109512A
Authority: EP
Inventors: Xiao Wei Lai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1988-12-21
Also published as: CN87101064A; DE3820023A1; JPS6440865A

Abstract

In this development method, the pigment or the dye is converted into a mist for developing the latent light image on the light-sensitive apparatus (the drum or plate) of the electrostatic copier and producing the image. This method can improve the accuracy of the image reproduction and accomplish the generation of a mixed colour image in a design for an electrostatic colour copier and a colour-copying printing machine. At the same time, the production costs of the developers are enormously reduced and the costs of a fixing device are saved. <IMAGE>

Description

Die erfundene nebelartige Entwicklungsmethode und Einrichtlung für das elektrostatische Kopieren bezieht sich auf die Entwicklungstechnik das Kopieren und die Drucktechnik. Die Entwicklung ist ein wichtiger Prozeß des elektrostatischen Kopierens, wie der Färbungsprozeß, Druckprozeß auf der Druckmaschine, nur nicht so einfach wie auf der Druckmaschine. Erstens ist das Farbepulver nicht so gut und so preiswert wie die Druckfarbe für die Druckmaschine; Zweitens hat das Farbpulver keine Farbenhaftfähigkeit, deshalb muß ein "Fixierungs-" Prozeß hinzugefügt werden. Auf längere Sicht wird man zu der Schlußfolgerung kommen, daß die elektrostatische Kopiermaschine nach traditioneller Methode die traditionelle Druckmaschine nicht ersetzen kann. Die Hauptschwierigkeit liegt in ihrer Entwicklungsmethode. Denn als Entwicklungsmittel haftet das Farbpulver nicht direkt an dem Papier an, sondern klebt durch das Klebmittel an dem Papier an und wird durch die Heizmethode oder durch eine Preßrolle befestigt. Außerdem darf die Partikelgröße des Farbpulvers nicht zu klein (ungefähr 2--35 Mikrometer) sein, weil das Farbpulver während des Entwicklungsprozesses unabhängig körnig in der Arbeit sein muß. Deshalb kann sich die Haftfähigkeit des Farbpulvers nicht mit der des mit Druckfarbe gedruckten Produktes vergleichen. Die erfundene Entwicklungsmethode ist ganz anders, nämlich durch Ultraschall wird feinkörntes flüssiges Pigment bzw. Farbestoff, in einen Nebel aus sehr kleinen Tröpfchen verwandelt, die durch ein elektrostatisches Feld oder durch Abschirmblech zu einem bandartigen Nebelstrahlenbereich verformt wird. die Partikelgröße des in Nebel verwandelten Pigments und Farbstoffes ist in der Größeordnung von einem Mikrometer. Offensichtlich kann diese Methode die Kopierungsgenauigkeit verfeinern (erhöhen). Weil die Flüssigkeitspartikelgröße sehr klein ist, soll die Körnergröße des Pigments (oder des Farbstoffes) kleiner als mehrere Mikrometer sein. Mit solcher Größe kann das Pigment oder der Farbestoff direkt an der Papierfaser anhaften, und damit wird es möglich sein, Kopiermaschinen mit Druckmaschinen gleichwertig zu machen. Und die Produktionskosten des flüssigen Pigments und Farbestoffes (ähnliche Druckfarbe) sind meistens billiger als das Entwicklungspulver, das in der jetzigen Entwicklungsmethode verwendet wird.The invented mist-like development method and device for electrostatic copying relates to the development technique of copying and the printing technique. Development is an important process of electrostatic copying, like the coloring process, printing process on the printing press, just not as easy as on the printing press. First, the color powder is not as good and as inexpensive as the printing ink for the press; Second, the paint powder has no paint adhesion, so a "fix" process must be added. In the longer term, one will come to the conclusion that the traditional method of electrostatic copying cannot replace traditional printing. The main difficulty lies in their method of development. Because as a developing agent, the color powder does not adhere directly to the paper, but sticks to the paper through the adhesive and is attached by the heating method or by a press roller. In addition, the particle size of the paint powder must not be too small (approximately 2--35 microns) because the paint powder must be independently granular at work during the development process. Therefore, the adhesion of the color powder cannot be compared to that of the product printed with printing ink. The invented development method is completely different, namely ultrasound transforms fine-grained liquid pigment or dye into a mist made of very small droplets, which is deformed by an electrostatic field or a shielding plate to form a band-like mist beam area. the particle size of the pigment and dye transformed into mist is of the order of one micrometer. Obviously, this method can refine (increase) the copying accuracy. Because the liquid particle size is very small, the grain size of the pigment (or dye) should be less than several microns. With such a size, the pigment or dye can adhere directly to the paper fiber, and it will be possible to make copiers equivalent to printing machines. And the production cost of the liquid pigment and dye (similar printing ink) is usually cheaper than the development powder used in the current development method.

Das Arbeitsprinzip der erfundenen nebelartigen Entwicklungsmethode für die elektrostatische Kopierung ist das, daß der Hochfrenquenzstrom im Mittelwellenbereich mit Hilfe des Ultraschallenergieumwandlers auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, wenn die Hochfrenquenz eine bestimmte Höhe (600 KHz - 1.4 MHz) erreicht hat, wird die Flüßigkeit in der Partikelform die Flüssigkeitoberfläche verlassen und in Nebelform verwandelt werden. Gemäß dem Ladungsvorzeicher des latenten Lichtbildes, das auf der lichtempfindlichen Walze (od. Platte) in der Kopiermaschine durch die Belichtung erzeugt wird, erteilen wir dem Nebel einen entgegengesetzte Ladung (das elektronische Feld kann eingespart werden, dann wird der Nebel elektrostatisch angezogen.) Wenn die Ladungen des latenten Lichtbildes an der lichtempfindlichen Walze (od. Platte) ans Nebelbereich vorbei gehen, ziehen sie bestimmt die Flüssigkeinpartikel des Nebels an, dadurch wird das latente Lichtbild entwicklt, Durch Umdruck wird das Kopierbild an das Papier verlagert, so ist der ganze Prozeß der Bildkopierung vollendet. Weil diese Entwicklung auf direkter Haftung von Superfeinpartikel des Pigments (od. Farbestoffes) an den Papierfasern basiert, und diese Haftung die molekülförmige oder molekülähnliche Haftung ist, kann eine sehr starke Haftungsfestigkeit des Bildes erreicht werden, dann ist eine Fixierung auch unnötig. Aus dem gleichen Grund, begünstigt die Superfeinpartikelgröße des Pigments oder Farbestoffes den Vorgang, daß mehrere Schichten von pigment oder Farbstoff gemischte Farben erzeugen (nicht aufeinander decken). Außerdem, weil der Fixierungsprozeß bei dieser Entwicklungsmethode nicht angewendet wird, kann man leicht mit Hilfe dieser Entwicklungsmethode eine elektrostatische Farbenkopiermaschine und sogar eine elektrostatische Kopierdruckmaschine konstruieren. Natürlich soll der Rest des Farbstoffes an dem lichtempfindlichen Walze (oder Platte) beseitigt werden, damit sie in dem nächsten Kopierprozeß eingesetzt werden kann, genau ähnlich wie in der jetzigen Kopeirmaschine.The working principle of the invented mist-like development method for electrostatic copying is that the high-frequency current in the medium-wave range is applied to the liquid with the aid of the ultrasonic energy converter, when the high-frequency has reached a certain height (600 KHz - 1.4 MHz), the liquid becomes in the form of particles leave the surface of the liquid and turn into a mist. According to the charge sign of the latent light image, which is generated by the exposure on the photosensitive drum (or plate) in the copying machine, we give the fog an opposite charge (the electronic field can be saved, then the fog is attracted electrostatically.) If the charges of the latent light image on the photosensitive roller (or plate) go past the fog area, they definitely attract the liquid fine particles of the fog, thereby the latent light image is developed, by transfer printing the copy image is shifted to the paper, that's the whole process the image copying is completed. Because this development depends on the direct adhesion of super fine particles of the pigment (or dye) to the Paper fibers based, and this adhesion is the molecular or molecule-like adhesion, a very strong adhesive strength of the image can be achieved, then a fixation is also unnecessary. For the same reason, the super fine particle size of the pigment or dye favors the process of multiple layers of pigment or dye producing mixed colors (not overlapping). In addition, since the fixing process is not used in this development method, an electrostatic color copying machine and even an electrostatic copying printing machine can be easily constructed using this development method. Of course, the rest of the dye on the photosensitive drum (or plate) should be removed so that it can be used in the next copying process, just like in the current copier machine.

Im folgenden wird die Konstruktion der nebelartigen elektrostatischen Kopierentwicklungseinrichtung dieser Erfindung mit den Abbildungen zu erklären sein:The following will explain the construction of the mist type electrostatic copy developing device of this invention with the figures:

Abbild 1 ist die Arbeitsprinzipskizze der elektrostatischen nebelartigen Kopierentwicklungsmethode dieser Erfindung. Dabei ist 1 das elektrostatische nebelartige Kopierentwicklungsgerät dieser Erfindung; 2 ist die lichtempfindliche Walze; 3 ist der Erzeuger des Ultraschallhochfrenquenzstroms; 4 ist das Papierumleitungssystem; 5 ist die Verlagerungswalze; 6 ist der Reiniger für die lichtempfindliche Walze; 7 ist das Papier.
Darunter ist 2.1 das latente Lichtbild (in dem elektrostatischen Bereich); 2.2 ist der Entwicklungsprozeß durch Nebelbereich; 2.3 ist das schon entwickelte latente Lichtbild; 2.4 ist das schon an dem Papier verlagerte Bild (das schon vollendeten entwicklte Bild). Abbild 2 ist das Konstruktionsschema der elektrostatischen nebelartigen Kopierentwicklungseinrichtung für diese Erfindung. Dabei ist 3 die Stromquelle der Ultraschallhochfrenquenz; 1.2 ist der Energieumwandler der Ultraschallhochfrenquenz; 1.3 ist das Pigment oder der Farbestoff; 1.4 ist die mit dem des Pigments oder Farbestoffes (nämlich des Nebels des Pigments oder Farbestoffes) gleichnamige Elektrode, auch als Berenzungselktrode benannt. Wenn die Begrenzungelektrode nicht angewendet wird, kann das Nebelbündel auch durch Schirmbleche gebunden werden. 1.5 ist die zu 1.4 gegennamige Sammelelektrode, die dazu dient, die bald (von der Entwicklungsrinne) fliehenden nebelartigen Flüssigkeitspartikel des Pigments anzuziehen; 1.6 ist das Gehäuse für den Nebelerzeuger des Entwicklungsgerätes und die Rinne des Pigments (oder Farbstoffes); 1.8 ist die Rückleitung der Flüssigkeit und veranlasst, daß das Pigment (od. der Farbestoff), das (od. der) sich an dem Sammelelektrode kondensiert hat, in die Pigmentrinne umgeleitet wird. Abbild 3 ist die Arbeitsprinzipschema der Verneblungsultraschallhochfrenquenzstromquelle des Entwicklungsgeräts für die elektrostatische nebelartige Kopierentwicklungsmethode dieser Erfindung. Dabei ist 3.1 die Gleichstromquelle; 3.2 ist der Ultraschallhochfrenquenerzeuger; 3.3 ist der Leistungsverstärker der Ultraschallhochfrenquenz; 1.2 ist der Energieumwandler der Ultraschallhochfrenquenz.
Abbild 4 zeigt die Anordnung des Piezoelektrikums (Energieumwandler für Ultraschallhochfrenquenz) in der Verneblungsrinne des Entwicklungsgeräts; 4.1 ist eine Ausführungsform mit durchgehender Rinne; 4.2 ist eine Ausführungsform mit unterteilter Rinnen; 4.3 ist eine Parallelanordnung mit lösbaren Piezoelementen 1.2. Die Wirkungen sind ganz gleich.Figure 1 is the operational outline of the electrostatic mist-like copy development method of this invention. 1 is the electrostatic mist type copy developing device of this invention; 2 is the photosensitive drum; 3 is the generator of the ultrasonic radio frequency current; 4 is the paper bypass system; 5 is the shift roller; 6 is the photosensitive roller cleaner; 7 is the paper.
Below that is 2.1 the latent light image (in the electrostatic range); 2.2 is the development process through fog area; 2.3 is the latent photograph already developed; 2.4 is the image already shifted to the paper (the already completed developed image). Figure 2 is the design diagram of the electrostatic mist type copy developing device for this invention. 3 is the current source of the ultrasound radio frequency; 1.2 is the energy converter of the ultrasonic high frequency; 1.3 is the pigment or dye; 1.4 is the electrode of the same name as that of the pigment or dye (namely the mist of the pigment or dye), also referred to as the reference electrode. If the boundary electrode is not used, the fog bundle can also be bound by shielding plates. 1.5 is the collecting electrode named 1.4, which serves to attract the mist-like liquid particles of the pigment, which are soon fleeing (from the development trough); 1.6 is the housing for the mist generator of the developing device and the groove of the pigment (or dye); 1.8 is the return line of the liquid and causes the pigment (or the dye), which has condensed on the collecting electrode, to be redirected into the pigment channel. Figure 3 is the principle of operation of the nebulizer ultrasonic high frequency power source of the developing device for the electrostatic mist-like copy developing method of this invention. 3.1 is the direct current source; 3.2 is the ultrasound high frequency generator; 3.3 is the power amplifier of the ultrasonic radio frequency; 1.2 is the energy converter of the ultrasonic high frequency.
Figure 4 shows the arrangement of the piezoelectric (energy converter for high-frequency ultrasound) in the nebulizing trough of the developing device; 4.1 is an embodiment with a continuous channel; 4.2 is an embodiment with divided channels; 4.3 is a parallel arrangement with detachable piezo elements 1.2. The effects are the same.

Abbild 5 ist die Arbeitsprinzipskizze einer Farbenkopiermaschine mit drei Walzen, die gemäß der Entwicklungsmethode dieser Erfindung konstruiert wird. Dabei ist 1 das Entwicklungsgerät; 2 ist die lichtemfindliche Walze; 3 ist der Ultraschallhochfrenquenzstromerzeuger; 4 ist das Papierleitensystem; 5 ist die Verlagerungswalze; 6 ist Reiniger der lichtemfindlichen Walze; 9 ist das optische System; 10 ist eine Gleichlaufeinrichtung für die Farbenbeleuchtung. Dabei sind 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 je gleich in drei Gruppen. Ihre Funktion ist jeweils ein Farbauszugsbild von dem originalen Farbenbild zu kopieren. Durch die Farbenüberdeckungen und Farbenmischungen der drei Primärfarben ist das Farbenkopierbild entstanden. Weil die Kopierentwicklungsmethode keinen Fixierungsprozeß braucht und das Pigment oder den Farbestoff mit sehr feiner Partikelgröße benutzen kann, wird die Farbenschicht durch drei fache oder sogar mehrfache Entwicklungsprozesse nicht durch die hinterher gedruckten Farbeschichten bedeckt, sondern dagegen das Komplement der Farben oder der (additive oder subtraktive) Farbenmischungseffekt entstehen, und die die Farben reproduziert werden.Figure 5 is the working principle diagram of a three-roller color copying machine constructed in accordance with the development method of this invention. 1 is the development device; 2 is the light sensitive roller; 3 is the ultrasonic high frequency power generator; 4 is the paper line system; 5 is the shift roller; 6 is cleaner of the light sensitive roller; 9 is the optical system; 10 is a synchronizer for color lighting. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 are each the same in three groups. Their function is to copy a color separation image from the original color image. The color copied image was created by the color overlaps and color mixtures of the three primary colors. Because the copy development method does not need a fixation process and can use the pigment or dye with a very fine particle size, the color layer is covered by three or even multiple development processes not by the color layers printed afterwards, but by the complement of the colors or the (additive or subtractive) Color mixing effect arise, and the colors are reproduced.

Claims

1. The pigment or the mixed dye dissolved by the liquid, whose particle size is smaller than 10 megameter, is transformed by ultrasound, whose frequency range is from 200 KHz to 2 MHz, into the micrometre-small, mist-like liquid particles. This shielding plate or electric field converges this liquid particle mist to a rectangular band-shaped fog brush area (or called a fog brush). When the mist broom area sweeps the latent image on the photosensitive drum (or plate), the electronic charge attracts the liquid particles to cause the latent photo to appear and develop.

2. The ultrasonic energy converter, which is described according to the development method and development device in claim 1, are arranged by strips as in Figure 4.1; 4.2 or 4.3 set up to easily create band-shaped mist broom area.

3. The ultrasound generator set forth in claims 2 can be implemented by any high power exit method, the principle of which is shown in Figure 3.

4. The pigment or dye particle mist, which is generated by the developing method and developing device described in claim 1, can exert an electronic field so that a charge difference arises between it and the photosensitive roller and the earth, in order to allow mist particles to move easily.

5. The pigment or dye particle mist, which is generated by the developing method and developing device described in claim 1, can also be applied without an electronic field so that it is in the free propagation form from the charge of the latent light image on the photosensitive drum (or the photosensitive plate ) is attracted to realize the image development.

6. After the printing made by the developing method and developing device as set forth in claim 1, the rest of the pigment or dye is removed by the pigment or dye cleaner for the photosensitive roller. see image 1.

7. The electrostatic copy development method and developing device described in claim 1 can be suitable not only for the image development of the single-color copying machine, but particularly for the image development of the multicolored electrostatic copying machine, so that the multicolored image is generated again and the multicolored copying is realized, as shown in FIG. 5 is.