[0001] Oie Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung zum Flüssigentwickeln von elektrostatischen
Ladungsbildern auf einem Bildträgermaterial, mit einer Einrichtung zum Aufsprühen
eines Flüssigentwicklers auf das zu entwickelnde Bildträgermaterial und mit einer
an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Entwickelelektrode.
[0002] Eine derartige Vorrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen Ladungsbildes auf
einem elektrofotografischen Kopiermaterial ist aus der DE-PS 25 07 221 bekannt. Diese
Vorrichtung ist mit einem Einlaufwalzenpaar zum Aufbringen einer Tonerdispersion mit
entgegengesetzt zur Polarität des Ladungsbildes geladenen Tonerteilchen auf das Kopiermaterial
ausgerüstet, ferner mit einer Verteilerwalze zum gleichmäßigen Verteilen der Tonerdispersion
auf dem Ladungsbild. Das Sprührohr zum Aufsprühen der Tonerdispersion ist oberhalb
der Verteilerwalze angebracht und weist Düsenreihen auf, die symmetrisch zur vertikalen
Mittellinie des Sprührohrs in dessen Rohrmantel angeordnet sind. Die an die Verteilerwalze
angelegte Spannung ist zumindest so groß wie die Aufladungshöhe an den Bildstellen
einer Weißfläche des Ladungsbildes und nicht größer als die Aufladungshöhe an den
Bildstellen einer Volltonfläche des Ladungsbildes. Die angelegte Spannung an die Verteilerwalze
liegt bevorzugt im Bereich zwischen 20 und 350 Volt. Die Verteilerwalze arbeitet als
Gegenelektrode bzw. Entwickelelektrode und der an der Oberfläche der Verteilerwalze
abgeschiedene Toner wird durch Besprühen mit der Tonerdispersion abgespült und gelangt
in eine Auffangwanne, um wiederverwendet zu werden.
[0003] Die DE-OS 21 38 254 beschreibt eine elektrofotografische Umkehr-Entwicklungsvorrichtung
mit einer oder mehreren Entwicklungselektrodenrollen, die eine Vorspannung mit der
Polarität des zu entwickelnden Ladungsbildes führen, und mit Einrichtungen zur Zuführung
von Tonerdispersion an die Entwicklungselektrodenrollen ausgerüstet ist. Die Entwicklungselektrodenrollen
stehen nicht in direktem Kontakt mit dem Kopiermaterial und die Tonerteilchen der
verwendeten Tonerdispersion besitzen die gleiche Polarität wie das Ladungsbild. An
die Entwicklungselektrodenrollen wird direkt der Flüssigentwickler angetragen, der
dann von den Entwicklungselektrodenrollen auf den Aufzeichnungsträger gelangt. Unterhalb
des Aufzeichnungsträgers sind leitfähige Rollen angeordnet, welche die Unterseite
des Aufzeichnungsträgers abstützen. Diese leitfähigen Rollen werden durch flexible
Bürsten gereinigt.
[0004] Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 32 253 ist eine Entwicklungsvorrichtung
für elektrofotografische Kopiermaterialien bekannt, die in einer Entwicklungszone
unter Antragswalzen vorbeigeführt werden, die von oben mit einer Tonerdispersion benetzt
werden. Auf diese Weise wird ein Film der Tonerdispersion auf das Kopiermaterial aufgebracht.
Am Ende der Entwicklungszone befindet sich ein Paar Abquetschwalzen, das die überschüssige
Tonerdispersion von der Oberfläche des Kopiermaterials durch Abquetschen entfernt.
[0005] Aus der DE-AS 21 49 889 ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, die als Antragselement
für den Flüssigtoner an ein Ladungsbilder tragendes Aufzeichnungsmaterial eine Walze
oder ein endloses, in Umlauf versetzbares Band aufweist. An einer Stelle der Bewegungsbahn
des Antragselements zwischen dem Auftauchen aus dem Entwicklerbad und dem Anlegen
an das Aufzeichnungsmaterial ist eine Einrichtung zum Verringern der durch den auf
das Antragselement deponierten Toner mitgeführten Flüssigkeitsmenge angeordnet. Dabei
kann es sich bei dieser Einrichtung um eine Koronaentladungselektrode handeln. überschüssiger
bzw. auf dem Antragselement zurückgebliebener Toner wird nach dem Entwickeln mittels
einer Streifklinge, einer rotierenden Bürste oder sonstiger Einrichtungen entfernt.
[0006] Den bekannten Entwicklungsvorrichtungen ist der Nachteil gemeinsam, daß die Tonerzuführung
nicht unter allen Bedingungen gleichmäßig erfolgt und daß insbesondere die Wiedergabe
von Volltonflächen, die homogen mit Toner bedeckt sein müssen, die grundfreie Wiedergabe
von Nichtbildstellen und insbesondere die tonwertrichtige Wiedergabe gerasteter Bilder
auf den Aufzeichnungsmaterialien zu wünschen übrig läßt.
[0007] Bei vielen auch in der Praxis verwendeten Fotoleiterschichten ist die vollständige
Entladung durch Belichtung schwierig. In der Praxis bleiben auch an den vom Licht
getroffenen Nichtbildstellen noch Ladungen zurück. Das nach der Belichtung auf den
Oberflächen von Fotoleiterschichten zurückbleibende Potential kann 50 bis 100 Volt
und mehr betragen. Dieses Verhalten der Fotoleiterschichten ist auf die starke Abhängigkeit
der Beweglichkeit der durch Licht erzeugten Ladungsträger von der herrschenden Feldstärke
zurückzuführen.
[0008] Wie schon im Zusammenhang mit dem zuvor kurz diskutierten Stand der Technik erwähnt
wurde, bedient man sich zur Wiedergabe homogener betonerter Vollflächen sogenannter
Gegen- oder Entwickelelektroden in Form von Rollen, Walzen oder Blechen, die in ihrer
Formgebung dem jeweils zu entwickelnden Aufzeichnungsträger angepaßt sind. Bei Einsatz
solcher Elektroden werden allerdings auch die in den Nichtbildstellen vorhandenen
Restladungen mitentwickelt, so daß die entwickelten Bilder nicht grundfrei sind. Deshalb
ist es erforderlich, an die Entwtckefelektroden eine Gegenspannung anzulegen , um
die Ladungen auf der Fotoleiterschicht zu kompensieren. Erst dadurch wird die Entwicklung
völlig grundfreier Bilder ermöglicht. Dabei bewirkt aber das Anlegen einer Spannung
an die Entwickelelektrode, daß sich auf dieser Toner abscheidet, wodurch ihre Wirksamkeit
sehr schnell nachläßt. Da aber gerade bei der tonwertrichtigen Wiedergabe von Rastern
die Entwicklungsbedingungen unbedingt konstant bleiben müssen, bedeutet dies, daß
die Entwickelelektrode ständig gereinigt werden muß, wobei in der Regel ein bloßes
Abspülen nicht ausreicht. Es müssen zusätzlich mechanische oder elektrische Kräfte
angewendet werden, um den auf der Entwickelelektrode festsitzenden Toner zu entfernen.
Dieser Reinigungsvorgang ist apparativ und zeitlich aufwendig. Auch die Beseitigung
des abgewaschenen oder mechanisch entfernten Toners erfordert einen erheblichen Aufwand.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die eine
qualitativ hochwertige Flüssigentwicklung von elektrostatischen Ladungsbildern mit
gleichbleibender Bildqualität ermöglicht, ohne daß eine Reinigung der zur Entwicklung
eingesetzten Entwickelelektrode erforderlich ist.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entwickelelektrode aus
einem elektrisch leitfähigen Band besteht, das von einer Vorratsrolle abgewickelt
und auf eine Aufwickelrolle aufgewickelt wird und daß der Abstand der bandförmigen
Entwickelelektrode von der Oberfläche des Bildträgermaterials mittels zumindest einer
Führungsrolle einstellbar ist, über welche die bandförmige Entwickelelektrode geführt
ist.
[0011] In Ausgestaltung der Erfindung ist die Entwickelelektrode mit einer regelbaren Gleichspannungsquelle
verbunden und ist der eine Pol der Gleichspannungsquelle an die Unterlage angeschlossen,
über die das Bildträgermaterial hinwegbewegt wird.
[0012] In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufwickelrolle mit einer regelbaren
Gleichspannungsquelle verbunden.
[0013] Die bandförmige Entwickelelektrode bzw. die Bandelektrode wird mit Hilfe einer oder
mehrerer Rollen geführt. Beispielsweise ist die bandförmige Entwickelelektrode sowohl
vor dem Sprührohr für den Flüssigentwickler als auch nach dem Sprührohr über je zwei
verstellbare Führungsrollen geführt. Dabei ist es zweckmäßig, die bandförmige Entwickelelektrode
über eine Umlenkrolle zu führen, die sich oberhalb des Sprührohrs befindet. Je nach
Zahl der verwendeten Führungsrollen entsteht eine mehr oder weniger große Elektrodenfläche,
so daß eine Anpassung an die Eigenschaften des verwendeten Flüssigentwicklers und
an Verfahrensparameter, wie beispielsweise Entwicklungsgeschwindigkeit leicht möglich
ist. Durch Verstellen der Führungsrollen läßt sich der Abstand der Entwickelelektrode
zur Oberfläche des Bildträgers mit großer Genauigkeit einstellen.
[0014] Als Bandmaterial für die Entwickelelektrode kommen dünne Metallfolien, beispielsweise
aus Aluminium, in Frage, die walzblank, oberflächlich aufgerauht oder hochohmig beschichtet
sind. Ebenso können metallbedampfte oder metallkaschierte Kunststoff-Folien oder Papier
verwendet werden.
[0015] Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß Rasterpunkte konstant tonwertrichtig
wiedergegeben werden, Volltonflächen homogen entwickelt und bildfreie Stellen grundfrei
wiedergegeben werden, da für die Kompensation der Restladung stets eine Entwickelelektrode
zur Verfügung steht, auf deren Oberfläche, die dem Bildträger zugewandt ist, sich
noch kein Toner niedergeschlagen hat.
[0016] Die Erfindung wird im folgenden anhand zwei zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
[0017] Es zeigen:
Fig. in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung
und
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung.
[0018] Eine Entwicklungsvorrichtung 1 nach der Erfindung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Diese Entwicklungsvorrichtung 1 weist eine waagerecht in einer Ebene liegende Unterlage
12 auf, auf der das zu entwickelnde Bildträgermaterial 2, beispielsweise eine Druckplatte,
aufliegt bzw. entlangtransportiert wird. Das Bildträgermaterial 2 bzw. Kopiermaterial
besteht aus einer elektrisch leitfähigen Trägerschicht mit einer darauf aufgebrachten
elektrofotografischen Aufzeichnungsschicht, die in bekannter Weise mit einer Koronaaufladevorrichtung
elektrostatisch homogen aufgeladen wird. Anschließend wird die aufgeladene Aufzeichnungsschicht
bildmäßig in Kontakt mit einer Vorlage, episkopisch oder diaskopisch von einer Vorlage
aus belichtet. Das auf diese Weise erzeugte latente elektrostatische Ladungsbild wird
in der Entwicklungsvorrichtung 1 mit Flüssigtoner entwickelt, bei dem es sich um in
einer Flüssigkeit dispergierte Tonerpartikel handelt.
[0019] Am Anfang und am Ende der Entwicklungsvorrichtung 1 sind ein Einlaufwalzenpaar 9
und ein Transportwalzenpaar 11 angeordnet.
[0020] Das zu entwickelnde Bildträgermaterial 2 wird mit der das elektrostatische Ladungsbild
tragenden Aufzeichnungsschicht nach oben über die Unterlage 12 in den Spalt zwischen
dem Einlaufwalzenpaar 9 eingebracht, von diesen Walzen erfaßt und in Richtung des
Pfeils A durch die Entwicklungsvorrichtung 1 transportiert.
[0021] Im Mittelbereich der Unterlage 12 ist ein Sprührohr 3 vorgesehen, das in bekannter
Weise Düsenreihen enthält, die jeweils auf dem Rohrumfang in einem Winkel zwischen
5 bis zu 15 zur Mittelsenkrechten angeordnet sind. Diese Winkelanordnung gewährleistet
eine besonders gleichmäßige Verteilung des Flüssigkeitsfilms auf der Aufzeichnungsschicht
des Bildträgermaterials 2. Anstelle des Sprührohrs kann auch eine Schlitzdüse oder
eine sonstige Antragseinrichtung vorgesehen werden.
[0022] Oberhalb des Einlaufwalzenpaars 9 ist eine Vorratsrolle 7 für eine bandförmige Entwickelelektrode
6 angeordnet. Bei der bandförmigen Entwickelelektrode 6 handelt es sich um ein elektrisch
leitfähiges Band, das von der Vorratsrolle 7 abgewickelt und über eine Führungsrolle
10 zu einer Aufwickelrolle 8 geführt wird, die etwa auf gleicher Höhe wie die Vorratsrolle
7 oberhalb der Unterlage 12 sich befindet. Der Abstand der bandförmigen Entwickelelektrode
6 von der Oberfläche des Bildträgermaterials 2 wird mittels der Führungsrolle 10 eingestellt,
deren Welle in nichtdargestellter Weise innerhalb eines Bereichs von 1 bis 3 mm verstellbar
ist. Die bandförmige Entwickelelektrode 6 wird vorteilhafterweise mit der gleichen
Geschwindigkeit wie die Transportgeschwindigkeit des Bildträgermaterials 2 von der
Vorratsrolle 7 auf die Aufwickelrolle 8 aufgewickelt. Diese Betriebsweise der Entwicklungsvorrichtung
1 ist nur dann vorgesehen, wenn besonders hohe Anforderungen an die Entwicklung und
die Wiedergabe von gerasterten Bildern gestellt werden. Sind die Anforderungen an
die Bildqualität etwas geringer, so genügt es, wenn die bandförmige Entwickelelektrode
während des Transportes des Bildträgermaterials 2 stillsteht und mit einem Abschnitt
vorbestimmter Länge der Entwickelelektrode 6 mehrere Druckplatten, beispielsweise
fünf bis zehn Stück, entwickelt werden, bevor die Entwickelelektrode 6 um diesen Abstand
vorgegebener Länge weitertransportiert wird. Bei nur fünf bis zehn Entwicklungsvorgängen
mit dem gleichen Bandabschnitt der Entwickelelektrode 6 hält sich die Elektrodenverschmutzung
durch abgeschiedenen Toner in sehr engen Grenzen. üblicherweise erfolgt der Transport
der Entwickelelektrode 6 in Richtung des Pfeils B von der Vorratsrolle 7 zu der Aufwickelrolle
8. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Entwickelelektrode 6 in umgekehrter
Richtung zu transportieren, d.h. von der Rolle 8, die dann als Vorratsrolle vorgesehen
wird, zu der Rolle 7, die dann als Aufwickelrolle fungiert.
[0023] Im Bereich der Führungsrolle 10 beträgt der Abstand zwischen der bandförmigen Entwickelelektrode
6 und der lichtempfindlichen Oberfläche 0,5 mm bis 2 mm, wobei jedoch ein Abstand
zwischen 1 mm und 1,5 mm bevorzugt ist. Die Dicke der bandförmigen'Entwickelelektrode
6 beträgt 20 bis 100 µm, insbesondere 50 µm , und es können bis zu 300 m der Entwickelelektrode
6 auf die Vorratsrolle 7 aufgewickelt sein. Als Bandmaterial für die Entwickelelektrode
6 ist im allgemeinen eine Metallfolie vorgesehen, insbesondere eine Aluminiumfolie.
Die Oberfläche der Entwickelelektrode kann aufgerauht sein, walzblank oder hochohmig
beschichtet sein. Für die hochohmige Beschichtung können beispielsweise Polystyrol
oder Mischpolymerisate vorgesehen werden, die einen Spannungsdurchschlag der Entwickelelektrode
6 weitgehend verhindern.
[0024] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung steht
der eine Pol der regelbaren Gleichspannungsquelle 4 über einen nichtdargestellten
Schleifkontakt mit der Seite der Entwickelelektrode 6 in Verbindung, die dem Bildträgermaterial
2 zugewandt ist. An die Entwickelelektrode 6 wird eine Gleichspannung bis zu etwa
200 Volt angelegt.
[0025] Jeweils in einem Abstand von 1 bis 3 mm von der zu entwickelnden Oberfläche des Bildträgermaterials
2 bzw. der Seite der Entwickelelektrode 6, die dem Bildträgermaterial 2 zugewandt
ist, ist eine Luftdüse 5 bzw. 13 zum Trocknen des Bildträgermaterials 2 und der Entwickelelektrode
6 angeordnet.
[0026] Anstelle von Metallfolien können für die Entwickelelektrode 6 auch metallbedampfte
oder metallkaschierte Kunststoff-Folien verwendet werden. Ebenso ist als Bandmaterial
der Entwickelelektrode eine metallbedampfte oder metallkaschierte Papierbahn geeignet.
[0027] Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung
1 sind mehrere Führungsrollen 14 bis 17 vorgesehen, über welche die bandförmige Entwickelelektrode
6 geführt ist. Für die Bauteile dieser Entwicklungsvorrichtung 1, die mit entsprechenden
Elementen der Entwicklungsvorrichtung nach Fig. 1 übereinstimmen, werden die gleichen
Bezugszeichen verwendet. Eine Wiederholung der Beschreibung dieser Bauteile erfolgt
nicht. Die bandförmige Entwickelelektrode 6 wird von der Vorratsrolle 7 in Richtung
des Pfeils B über die beiden Führungsrollen 14 und 15 bewegt, des weiteren über eine
Umlenkrolle 18 und die beiden Führungsrollen 16 und 17 zu der Aufwickelrolle 8. Die
Führungsrollen 14 bis 17 sind in einem Abstand von etwa 0,5 mm bis 2 mm von der Oberfläche
des Bildträgermaterials 2 entfernt angebracht. Der Abstand der Führungsrollen kann
innerhalb des angegebenen Bereichs eingestellt werden. Die Umlenkrolle 18 ist weiter
weg von dem Bildträgermaterial 2 oberhalb des Sprührohrs 3 angeordnet.
[0028] Bei dieser Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung 1 ist der eine Pol der regelbaren
Gleichspannungsquelle 4 mit dem Walzenkern der Aufwickelrolle 8 verbunden, während
der andere Pol an die Unterlage 12 angeschlossen ist, über welche das Bildträgermaterial
2 hinwegtransportiert wird.
[0029] Bei dieser Ausführungsform entsteht durch die Verwendung von zwei Führungsrollen
vor dem Sprührohr bzw. vor der Umlenkrolle 18 und zwei Führungsrollen nach dem Sprührohr
3, jeweils gesehen in Transportrichtung A des Bildträgermaterials 2, eine größere
Elektrodenfläche für die Entwicklung, die durch den Abstand der Führungsrollen 14
und 15 bzw. 16 und 17 voneinander, bestimmt ist. Durch diese im Vergleich zu der Ausführungsform
nach Fig. 1 größere Elektrodenfläche ist eine sehr genaue Anpassung an die Eigenschaften
des verwendeten Flüssigentwicklers und an Verfahrensparameter, wie beispielsweise
die Entwicklungsgeschwindigkeit, d.h. die Transportgeschwindigkeit des Bildträgermaterials
2 und der bandförmigen Entwickelelektrode 6, leicht möglich.
[0030] Mit der Erfindung wird u.a. eine Entwickelelektrode realisiert, die völlig frei von
Tonerniederschlag ist ünd dadurch eine tonwertrichtige Wiedergabe gleichbleibender
Qualität für alle entwickelten Bildträgermaterialien ermöglicht. Darüber hinaus kann
auf eine Reinigung der Entwickelelektrode während des Betriebes verzichtet werden,
da diese nach Gebrauch entweder weggeworfen oder im Fall der Wiederverwendung in einem
einzigen Arbeitsgang gereinigt werden kann. Die Kosten einer derartigen Entwickelelektrode
sind in Anbetracht der hierfür verwendeten, am Markt befindlichen Materialien gering.
1. Entwicklungsvorrichtung zum Flüssigentwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern
auf einem Bildträgermaterial, mit einer Einrichtung zum Aufsprühen eines Flüssigentwicklers
auf das zu entwickelnde Bildträgermaterial und mit einer an eine Gleichspannungsquelle
angeschlossenen Entwickelelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwickelelektrode (6) aus einem
elektrisch leitfähigen Band besteht, das von einer Vorratsrolle (7) abgewickelt und
auf eine Aufwickelrolle (8) aufgewickelt wird und daß der Abstand der bandförmigen
Entwickelelektrode (6) von der Oberfläche des Bildträgermaterials (2) mittels zumindest
einer Führungsrolle (10) einstellbar ist, über welche die bandförmige Entwickelelektrode
(6) geführt ist.
2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwickelelektrode
(6) mit einer regelbaren Gleichspannungsquelle (4) verbunden ist und daß der eine
Pol der Gleichspannungsquelle (4) an die Unterlage (12) angeschlossen ist, über die
das Bildträgermaterial (2) hinwegbewegt wird.
3. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelrolle
(8) mit einer regelbaren Gleichspannungsquelle (4) verbunden ist.
4. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige
Entwickelelektrode (6) sowohl vor dem Sprührohr (3) für den Flüssigentwickler als
auch nach dem Sprührohr (3) über je zwei verstellbare Führungsrollen (14,15; 16,17)
geführt ist.
5. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige
Entwickelelektrode (6) über eine Umlenkrolle (18) geführt ist, die sich oberhalb des
Sprührohrs (3) befindet.
6. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand
von 1 bis 3 mm zu der Entwickelelektrode (6) und dem Bildträgermaterial (2) Luftdüsen
(13 bzw. 5) zum Trocknen dieser Elemente angeordnet sind.
7. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmaterial
der Entwickelelektrode (6) eine Metallfolie ist.
8. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche
der Entwickelelektrode (6) aufgerauht, walzblank oder hochohmig beschichtet ist.
9. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmaterial
der Entwickelelektrode (6) eine metallbedampfte oder metallkaschierte Kunststoffolie
ist.
10. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmaterial
der Entwickelelektrode (6) eine metallbedampfte oder metallkaschierte Papierbahn ist.