DE1908292B2 - Elektrophotographische Entwicklungsvorrichtung - Google Patents

Description

menge hat einen Einfluß auf die Dichte des erzeugten Tonerbildes und der davon hergestellten Kopien. Das Tonerbild wird dann mit der Trommel zur Übertragungsstelle 11 bewegt, wo es das bandförmige Bildempfangsmaterial 12 berührt, auf das es durch Druckwirkung mit der Übertragungsrolle 13 übertragen wird. Das Band wird von der Rolle 14 zugeführt und auf die Rolle 15 aufgewickelt. Das Bild wird auf dem Band mit der Hitzefixiereinrichtung 16 fixien. Die Oberfläche der rotierenden Trommel wird danach von restlichem Toner mit der Bürste 17 gereinigt und dann für einen neuen Bilderzeugungszyklus vorbereitet.

F i g. 2 zeigt eine Entwicklungsvorrichtung für eine photoleitfähige Trommel als Bildfläche. Diese Trommel 20 besteht aus einer leitfähigen Unterlage 21, auf die eine dünne photoleitfähige Schicht 22 aufgebracht ist. Dieser photoleitfähige Zylinder dreht sich in der dargestellten Pfeilrichtung, so daß er auch an der Ladevorrichtung 23 vorbeigeführt wird, die eine gleichmäßige elektrosta'ische Ladung auf die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht aufbringt. Diese Fläche wird dann an der Belichtungsstelle 24 vorbeigeführt, mit der ein elektrostatisches Ladungsmuster 25 auf der Oberfläche der Schicht 22 erzeugt wird. Das so erhaltene Ladungsbild erreicht dann die Entwicklungsstelle, an der ein Behälter 26 für einen flüssigen Entwickler 27 hohen Widerstandes vorgesehen ist. In den Entwickler ist eine Elektrode 28 eingetaucht, deren größerer Teil mit einem dielektrischen Stoff 29 überzogen ist. Eine einseitig geerdete Hochspannungsquelle 30 ist an die eingetauchte Elektrode angeschaltet. Während das Ladungsbild über die Oberfläche des Entwicklers hinweggeführt wird, bewirkt die Spannung der Spannungsquelle 30 eine Deformation dieser Oberfläche, so daß der Entwickler selektiv das Ladungsmuster auf der Bildfläche berührt. Dieser gesteuerte Entwicklungsvorgang ermöglicht die Entwicklung eines Bildmusters mit einer ganz bestimmten Tönungsdichte. Das entwickelte Bild wird dann an die Übertragungsstelle 31 gebracht, an der die Bildüberiragungsrolle 32 sowie die Bandführungsrollen 33 und 34 vorgesehen sind. Durch Druckwirkung wird das Bild auf das Bildempfangsmaterial 35 übertragen und beispielsweise mit der Hitzefixiereinrichtung 36 fixiert. Die Trommeloberfläche wird dann an dem Bürstenmechanismus 37 vorbeigeführt, der eine Entfernung restlichen Toners von der photoleitfähigen Schicht bewirkt. Die Trommel ist dann für einen weiteren Bilderzeugungsxskius vorbereitet.

Die eingetauchte Elektrode ist zwar als Messerkantenelektrode dargestellt, es kann jedoch auch jede andere geeignete Konfiguration verwendet weiden, die den erwünschten Effekt verursacht. Beispielsweise kann eine Reihe nadelartiger Eleklroden verwendet sein, dip das erforderliche Feld mit der gewünschten Stromdichte erzeugen. Auch kann ein dünner Draht als Koronaelektrode verwendet weiden. Im letzteren Falle wird vorzugsweise eine Abschirmung verwendet, die den Draht teilweise umschließt, so daß dessen Entladung auf den gewünschten Bereich der Entwicklungsflüssigkeit gerichtet und ein unerwünschter Energievcrlust vermieden wird.

Die benutzten Spannungswerte können sich innerhalb eines großen Bereiches ändern. Die jeweils angeschaltete Spannung hängt von der erwünschten Tönungsdichte ab, so daß sich damit eine entsprechende Steuerung des Grades der Berührung der Bildfläche mit dem Entwickler ergibt. Die zur Erzielung der gewünschten Wirkung erforderliche Spannung hängt von dem Abstand der Elektrode gegenüber der Oberfläche der Entwicklerflüssigkeit sowie vom Abstand dieser Oberfläche von der Bildfläche ab. Ferner ist auch die Form der eingetauchten Elektrode von Einfluß. Die Ladungsabgabefläche der eingetauchten

ίο Elektrode soll sich im allgemeinen etwa 1 bis 10 mm unterhalb der Oberfläche der Entwickierflüssigkeit befinden, und die Bildfläche soll einen Abstand von etwa 0,5 bis 5 mm von der Oberfläche der Entwicklerflüssigkeit haben. Werden diese Abstände ver-

15. wendet, so liegt die anzuschaltende Spannung im Bereich von etwa 5 bis etwa 10 kV.

Jede geeignete organische Flüssigkeit mit einem hohen spezifischen Widerstand, der vorzugsweise mindestens etwa 10⁹ Ohm · cm oder mehr beträgt,

ao und einer geringen Dielektrizitätskonstanten von vorzugsweise weniger als etwa 3,4 kann verwendet werden. Typische derartige Flüssigkeiten sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol usw.; aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Zyclohexan, Heptan usw.; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Trichloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff; Siliconöle und deren Mischungen. Jeder geeignete Farbstoff kann in der nichtleitenden Flüssigkeit suspendiert sein. Typische derartige Teilchenarten sind Talcumpulver, Holzkohle, Aluminiumbronze, Schwefel, pulverisierte Harze aller Arten wie z. B. normales Kolophonium, Siegellack, Kumaron-Indenharz. modifizierte Fichtenharze sowie zahlreiche andere synthetische und natürliche Harze. Harte Wachsarten sind gleichfalls geeignet. Ferner können pulverisierte Farbstoffe oder das jeweilige Harz bzw. ein anderes Pulver gefärbt verwendet werden. Beispielsweise kann ein modifiziertes Fichtenharz mit einem geringen Anteil Nigrosinfarbstofi (CI 50420) geschmolzen, gekühlt und pulverisiert werden, so daß sich ein dunkel gefärbtes Pulver ergibt Das suspendierte Färbungsmittel bzw. das Tonerpulver wird elektrostatisch geladen und entwickelt ein Ladungsbild, indem es unter dem Einfluß der Bildladüngen auf die Bildfläche wandert.

Die Art der jeweils verwendeten Bildfläche hängt von dem Verfahren zur Erzeugung des Ladungsbildes ab. Soll dieses Bild vorher und dann auf einen Bildträger übertragen werden oder soll es direk: auf

dem Bildträger durch selektive Ladungsablagerung gebildet werden, so kann als Bildträger jeder geeignete Isolierstoff verwendet werden. Typische dielektrische Stoffe sind Polyäthylen, Polyurethan. Polyäthylentercphthalat. Polyvinylchlorid, Polytetrafluor-

athylen und Polyvinylfluorid. Werden übliche clek-Irophotographische Materialien als Hildträger verwendet, so besteht dieser aus einer leitfälligen Unterlage aus Aluminium oder Stahl mit einem darauf aufgebrachten Überzug einer phololeitfiihii.'cn Schicht in

homogener Form beispielsweise ;ils Sclenübcrzug oder in einer suspendierten Form eines photoleitfähigen Pigmentsioffes in einem Trägcrharz. Typische photoleitfähige Stoffzusammensetzungen und Bildplatten sind in den USA.-Patentschriflen 3 121006, 3 121 007 und 3 151 982 beschrieben.

Nach der Entwicklung des Ladungsbildes mit dem flüssigen Entwicklerstoff kann das Bild auf einen zweiten Bildträger oder ein Kopieband übertragen

s 6

werden, wozu jedes geeignete Verfahren wie z. B. die venmaphtha vermischt. Eine photoleitfähige Zink-Druckübertragung oder die klebende Übertragung oxidplatte mit einem Ladungsbild auf ihrer Oberfläche verwendet werden kann. Typische Stoffe, die als Ko- wird über einem den Entwickler enthaltenden Behälpieband verwendet werden können, sind Polyäthy- ter wie im Beispiel 1 angeordnet. Bei ähnlichen Ablenterephthalat, Polyvinylfluorid, Polyurethan, Poly- 5 ständen und Spannungswerten wie im Beispiel 1 wird äthylen und normales Feinpapier. Jedes geeignete das latente Bild selektiv mit dem flüssigen Entwick-Verfahren kann zur Fixierung des auf das Bildemp- lerstoff entwickelt,
fangsmaterial übertragenen Bildes verwendet wer- Beispiel 3
den, beispielsweise das Auflegen einer Folie auf die

Oberfläche des übertragen-n Tonerbildes oder die io Folgende Entwicklerpaste wird hergestellt:

Hitze- oder Dampfeinwirkung auf das Bild zu dessei: Mit Phenol modifizierter Pentaerythrit-

Verschmelzung in der Unterlage. ester vor Kolophonium 15g

Zur weiteren Erläuterung der neuen Vorrichtung Leinöl modifiziertes Alkydharz mittlerer

dienen die folgenden Beispiele. Anteile und Prozent- öllauge 15g

werte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht an- 15 Xylol 25 g

ders angegeben. Phthalocyanin Blau (Cl 74160) 150 g

P'^e Der modifizierte Pentaerythritester wird mit Xylol

15 Gramm eines mit Phenol modifizierten Penta- versetzt, und bei vollständiger Lösung wird das moerythritesters von Kolophonium werdeu mit 25 ao difizierte Alkydharz beigegeben. Das Phthalocyanin Gramm Xylol versetzt, und bei vollständiger Lösung Blau (CI 74160) wird dann mit den Harzen verwerden 15 Gramm eines mit leinöl modifizierten Al- mischt und in einer Kugelmühle gemahlen, bis die kydharzes mittlerer öllänge beigegeben. Dann wer- Mischung vollständig ist und die Tonerteilchengröße den zu dieser Mischung 150 Gramm Phthalocyanin auf den erforderlichen Mittelwert von etwa 0.5 (im Blau (CI 74160) hinzugefügt und die Mischung in as verringert ist. Die erhaltene Mischung wird in einer einer Kugelmühle gemahlen, bis sie vollständig ge- Kugelmühle etwa 8 Stunden lang gemahlen. Etwa 0,5 mahlen und die Pigmentstoffteilchengröße auf einen Gramm der EntwickL-i paste werden in etwa 100 ecm Mittelwert von etwa 0,5 μπι reduziert ist. Nach etwa Trichloräthylen vermischt. Eine Polyesterfolie aus 8 Stunden Mahlen zeigt sich, daß die Tonerteilchen Polyäthylenterephthalat mit einem Ladungsbild wird mit einem dünnen Film der vorstehenden Mischung 30 in einem Abstand von etwa 2 mm oberhalb der überzogen sind. Die erhaltene Paste wird in Tnchlor- Oberfläche des flüssigen Entwicklers angeordnet. monofluormethan dispergiert und bildet die Entwick- Eine messerkantenartige längliche Koronaentlalungsflüssigkeit, in der etwa 0,5 Gramm der Mi- dungselektrode wird in die Entwicklerflüssigkeit geschung pro 100 ml Flüssigkeit dispergiert sind. genüber dem Ladungsbild eingetaucht, wobei die Eine Koronaentladungselektrode mit einer Messer- 35 Messerkante einen Abstand von etwa 5 mm unterkantc wird in den in einem Behälter befindlichen halb der Oberfläche der Entwicklenlüssigkeit hat. flüssigen Entwickler eingetaucht. Ein auf der Ober- Eine Spannung von etwa 7 kV wird an die eingefläche einer Zinkoxidplaite erzeugtes Ladungsbild tauchte Elektrode angelegt, wodurch die Enrwicklerwird in einem Abstand von etwa 2 mm von der flüssigkeit derart verformt wird, daß sie das La-Oberfläche der Entwicklungsflüssigkeit angeordnet. 40 dungsbild auf der Polyesterfolie berührt. Nach dei Die eingetauchte Elektrode hat mit ihrer Entladungs- Entwicklung des Ladungsbildes verdunstet das überkante einen Abstand von etwa 5 mm unter der Ober- schüssige Lösungsmittel von der Oberfläche der Fofläche der Flüssigkeit gegenüber der mit dem Bild lie, und es bleibt ein Bild hoher Dichte auf dieser zuversehenen photoleitfähigen Platte. Eine Spannung rück.

von etwa 7 kV wird an die eingetauchte Elektrode 45 B e i s ρ i e 1 4
angeschaltet. Die Oberfläche der Entwicklerflüssis-

keit wird selektiv durch die angelegte Spannung ver- Das Verfahren aus Beispiel 1 wird wiederholt mit

lagert und berührt die Oberfläche der mit einem La- dem Unterschied, daß die Koronaelektrode etwE

dungsbild versehenen photoleitfähigen Zinkoxid- 1 mm unterhalb der Oberfläche der Enrwicklerlösunt

platte. Bei Berührung der Bildplatte lagern sich die 5° angeordnet ist. Die Lösung wird dadurch auf das La-

Tonerteilchen in denjenigen Flächenbereichen ab, in dungsbild aufgesprüht, wodurch dieses ähnlich wii

denen ein dazu geeignetes Potential existiert, bis die im Beispiel 1 entwickelt wird. Es ergibt sich ein Bile

Ladung des Bildes die abgelagerten Teilchen gesäi- hoher Dichte.

tigt hat. Die Teilchen werden durch elektrostatische Obwohl die vorstehenden Beispiele spezielle Be

Anziehung in ihrer Lage gehalten, bis die Trägerflüs- 55 dingungen und Stoffe enthalten, können auch die an-

sigkeit auf dem Bild verdunstet. Auf diese Weise er- deren weiter oben aufgeführten Stoffe mit ähnlicher

gibt sich ein entwickeltes Bild hoher Dichte auf der Ergebnissen angewendet werden. Außer den angege-

photoleitfähigen Platte. benen Behandlungsschritten können auch weiters

Be" η i e 1 2 °^^{er anc}*^ere Schritte durchgeführt werden. Beispiels

" 60 weise können mehrere Entwicklungsstellen zur Ent

Folgende Mischung wird hergestellt: wicklung vorgesehen sein. Ferner" können Zusatz

Gekochtes Leinöl 25 g stoffe in der Tonersuspension, in der eingetauchter

Kadmramselenid (rot) 75 g Elektrode oder der jeweiligen Bildunterlage vorgese

Bieinaphlhenat 0,5 g hen sein, die eine verbessernde, synergetische ode

65 anajrweitig günstige Auswirkung auf die Eigenschaf

Die erhaltene Mischung wird sorgfältig in einer ten dieser Elemente haben. Beispielsweise kann dii

Kugelmühle etwa 8 Stunden lang gemahlen, und 100 Entwicklerflüssigkeit Verdickungsmittel enthalten, s<

Gramm dieser Mischung werden mit einem Liter Sol- daß ihre Viskosität verändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 kannten Entwicklungsvorrichtungen sind jedoch inPatentansprüche: folge der zur Förderung der Flüssigkeit nach oben benutzten beweglichen Teile relativ aufwendig und

1. Elektrophotographiscbe Entwicklungsvor- störanfällig.

richtung für flüssigen Entwickler aus einer Di- 5 Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Entwickspersion von Toner in einer isolierenden Träger- lungsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die flüssigkeit mit einem Entwicklertrog, einer Ein- ohne diese beweglichen Teile auskommt,
richtung zum Erzeugen einer über den Flüssig- Bei einer Entwicklungsvorrichtung der genannten

keitsspiegel hervortretenden Flüssigkeitskuppe Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch sowie Führungseinrichtungen zum Führen einer io gelöst, daß zur Erzeugung der Flüssigkeitskuppe in mit dem Entwickler zu beaufschlagenden Bild- dem Entwicklertrog, im Entwickler untergetaucht, fläche in Kontakt über die Flüssigkeitskuppe, eine Koronaentladungselektrode angeordnet ist, an dadurch gekennzeichnet, daß zur Er- die eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist.
zeugung der Flüssigkeitskuppe in dem Entwick- Bei der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrich-

lertrog, im Entwickler untergetaucht, eine Koro- 15 lung wird also an Stelle der bei den bekannten Entnaentladungse'lektrode angeordnet ist, an die eine Wicklungsvorrichtungen benutzten beweglichen Teile Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. eine fest in dem Entwicklungstrog angeordnete Koro-

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, naentladungselektrode benutzt, die infolge der von dadurch gekennzeichnet, daß die von der Gleich- ihr abgegebenen Ladungen elektrostatisch eine FJüsspannungsquelle abgegebene Entladungsspan- 20 sigkeitskuppe erzeugt, die durch Änderung der der nung einstellbar ist. Koronaentladungselektrode zugeführten Speisespannung feinfühlig und über einen relativ großen Bereich geändert bzw. eingestellt werden kann, so daß je nach Art des zu entwickelnden Ladungsbildes op-

25 timale Berührungsbedingungen zwischen dem das

Ladungsbild tragenden Bildträger und dem Flüssigentwickler aufrechterhalten werden können.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fi-

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektroph-no- guren näher beschrieben. Es zeigt
graphische Entwicklungsvorrichtung für flüssigen 3° F i g. 1 eine schematische Darstellung des Ablaufs Entwickler aus einer Dispersion von Toner in einer einer Bilderzeugung mit der erfindungsgemäßen Entisolierenden Trägerflüssigkeit mit einem Entwickler- Wicklungsvorrichtung unter Verwendung einer ditrog, einer Einrichtung zum Erzeugen einer über den elektrischen Trommel als Bildfläche und
Flüssigkeitsspiegel hervortretenden Flüssigkeitskuppe F i g. 2 eine gleichartige Vorrichtung unter Versowie Führungseinrichtungen zum Führen einer mit 35 Wendung einer photoleitfähigen Trommel als BiIddem Entwickler zu beaufschlagenden Bildfläche in fläche.
Kontakt über die Flüssigkeitskuppe. In F i g. 1 ist eine drehbare Trommel 1 dargestellt,

Eine solche z. B. aus der französischen Patent- die beispielsweise aus einem dielektrischen Stoff wie

schrift 1484 977 bekannte Entwicklungsvorrichtung Polyethylenterephthalat besteht. Auf der Oberfläche

weist eine in einem einen Flüssigentwickler enthalten- 40 dieses Biidträgers hohen Widerslandes befindet sich

den Trog befindliche Pumpe auf, die den Flüssigent- ein elektrostatisches Ladungsmuster 3, welches das

wickler durch eine senkrecht nach oben aus dem Trog zu reproduzierende und an der Behchtungsstelle 4 er-

herausragende Ausstoßleitung pumpt, so daß sich zeugte Bild darstellt. Unterhalb der Trommel bzw.

über dem Münclungsquerschnitt der Ausstoßleitung der Bildfläche befindet sich ein Behälter 5, der eine

ein pilzartiger Fiüssigkeitsschwall bildet, der mit der 45 Entwicklerflüssigkeit 6 enthält. Diese besteht aus

Oberfläche eines zu entwickelnden Bildträgers in Be- einer Dispersion eines Farbstoffes in einer neutralen

rührung gebracht wird. Auf diese Weise ist eine Ent- organischen Flüssigkeit mit hohem elektrischem

wicklung von auf dem Bildträger erzeugten Ladungs- Widerstand und geringer Dielektrizitätskonstante. In

bildern mit einem in dem Flüssigentwickler suspen- die nichtleitende Entwicklerflüssigkeit ist eine Koro-

dierten Toner möglich. 5° naentladungselektrode 7 eingetaucht, die im vorlie-

Aus der französischen Patentschrift 1 366 780 ist gcnden Falle aus einer länglichen, messerkantenför-

eine andere Entwicklungsvorrichtung zur Entwick- migen Elektrode gebildet ist. Ein großer Teil ihrer

lung von Ladungsbildern mit Hilfe eines Flüssigent- Oberfläche ist mit einem dielektrischen Stoff 8 über-

wicklers bekannt, die zwei achsparallel nebeneinan- zogen. Es können zwar verschiedene Elektrodenab-

derliegende Rollen benutzt, die in einen den Flüssig- 55 stände zwischen der Kante und der Oberfläche der

entwickler enthaltenden Trog eintauchen. Die nei- Entwicklerflüssigkeit verwendet werden, im vorlie-

den benachbarten Rollen drehen sich gegensinnig gendcn Falle beträgt diener Abstand jedoch vorzugs-

und fördern bei ihrem Eintauchen in den Flüssigent- weise etwa 0.5 bis etwa 5 mm Fine einseitig geerdete

wickler Flüssigkeit nach oben, so daß sich zwischen Hochspannungsquellc 10 ist an die eingetaucht

den beiden Rollen ein permanenter wellenförmiger 60 Elektrode 7 angeschaltet. Durch Einstellung der mit

Flüssigkeitsschwall bildet, der mit einem das 7.u ent- dieser Spannungsquellc 10 gelieferten Spannung kann

wickelnde Ladungsbild tragenden Bildträger in Bc- die Oberfläche der nichtleitenden Entwicklcrflüssig-

rührung gelangt. keil selektiv derart verformt werden, daß sie die

Mit diesen bekannten Entwicklungsvorrichtungen Bildfläche berührt, wenn das latente Bild 3 über den

können auf einem Bildträger erzeugte Ladungsbilder 65 Entwicklertrog hinweggeführi wird. Auf diese Weise

mit einem Flüssigentwickler entwickelt werden, der ist eine Regulierung der Größe der Entwicklungs-

nur in einem relativ kleinen Flachenbereich mit dem zone möglich, mit der das latente Bild berührt wird.

Bildträger in Berührung gebracht wird. Diese be- Die auf das latente Bild einwirkende Entwickler-