DE69122019T2

DE69122019T2 - Nassentwicklungs-Gerät und Verfahren

Info

Publication number: DE69122019T2
Application number: DE69122019T
Authority: DE
Inventors: Makoto Fujino; Yoshinori Miyazawa; Hideo Yamazaki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2011-10-19
Also published as: US5387760A; EP0481516B1; EP0481516A3; KR920008559A; KR950003314B1; US5434352A; EP0481516A2; DE69122019D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Naßaufzeichnungsvorrichtung wie eine elektrophotographische Kopiervorrichtung oder einen elektrophotographischen Drucker, der dazu verwendet wird, ein elektrostatisches latentes Bild sichtbar zu machen, und ein Naßentwicklungsverfahren.
Bei einer herkömmlichen Naßentwicklungsvorrichtung wird ein Träger für ein elektrostatisches latentes Bild entlang einer pfannenförmigen Elektrode bewegt, die einen Entwickler enthält, so daß der Entwickler auf den Träger aufgebracht wird, wie beispielsweise in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 51466/87 offenbart ist. Bei einer anderen Art einer herkömmlichen Naßentwicklervorrichtung, wie in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 23792/69 offenbart, werden ein Entwicklerabschnitt und ein Entwicklertank miteinander durch eine Vakuumpumpe verbunden, so daß ein Entwickler durch eine schmale Öffnung des Entwicklerabschnittes hinaus zirkuliert wird.
In der ungeprüften japanischen Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 84394/88 wird ein Bild durch Ausgeben eines Entwicklers von einem Schlitz einer Elektrodenplatte entwickelt, die gegenüber einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild über einen schmalen Spalt angeordnet ist, so daß sich geladene Teilchen an den Träger aufgrund eines elektrischen Feldes zwischen dem Träger und der Elektrodenplatte heften.
In der ungeprüften japanischen Gebrauchsmuster-Anmeldung Nr. 120058/80 wird ein Entwicklungsverfahren gelehrt, bei dem eine elastische Walze in Druckkontakt mit einer photosensiblen Trommel gebracht wird. Ein Entwickler wird zur photosensiblen Trommel in solcher Weise getragen, daß die elastische Walze in den Entwickler getaucht wird, der sich im Entwicklertank befindet, so daß der Entwickler an die äußere Umfangsoberfläche der elastischen Walze geklebt wird.
Bei der oben erwähnten herkömmlichen Naßentwicklervorrichtung wird ein Entwickler, der eine geringe Dichte aufweist und in einem Entwicklertank untergebracht ist, in solcher Weise bereitgestellt, daß eine photosensible Trommel in den Entwickler im Tank getaucht wird, so daß Dampf einer Trägerflüssigkeit im Entwickler in die Atmosphäre abgegeben wird. Ein unangenehmer Geruch wird aus dem Dampf erzeugt, so daß eine Umgebung von dem Geruch beeinflußt wird.
Bei den oben erwähnten herkömmlichen Naßaufzeichnungsvorrichtungen heftet sich das Färbemittel des Naßentwicklers, der im allgemeinen aus geladenen Teilchen aus einem Toner besteht, der aus einem Pigment und einem Harz hergestellt wird, durch Elektrophorese an den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild. Aus diesem Grund ist eine große Menge an Entwickler für die Entwicklung notwendig. Dies schafft insofern ein Problem, als daß viel Raum für das Lagern des Entwicklers benötigt wird, im besonderen des Trägerflüssigkeitsbereiches. Demzufolge ist eine große Naßentwicklervorrichtung erforderlich. Da die elektrophoretische Geschwindigkeit des Färbemittels von der Viskosität des Entwicklers abhängt, muß die Viskosität niedrig gehalten werden, um eine hohe Geschwindigkeit zu erhalten. Aus diesem Grund müssen die geladenen Teilchen des Toners in einer großen Menge an Trägerflüssigkeit verteilt werden, um eine niedrige Viskosität des Entwicklers zu erhalten. Da die Trägerflüssigkeit nicht an der endgültigen Bildung eines sichtbaren Bildes auf dem Aufzeichnungspapier teilnimmt, muß die Flüssigkeit verdampft oder rückgewonnen und abgestoßen werden. Dies führt zu einem weiteren Problem.
Aus EP-A-0 399 186 ist ein elastisches Zwischenübertragungsmedium bekannt, das das bereits gebildete Tonerbild von einer photosensiblen Trommel zu einem Aufzeichnungsmedium überträgt. Das Tonerbild wird auf der photosensiblen Trommel durch Aufbringen eines Entwicklers mit einer Entwicklungswalze und Pressen des Entwicklers mit einer Preßwalze gebildet. Diese Walzen zur Entwicklung des Tonerbildes auf der photosensiblen Trommel weisen aber keine speziellen elastischen und leitenden Eigenschaften auf. Daher werden Entwicklungswalzen und ein Zwischenübertragungsmedium getrennt bereitgestellt, wobei ein erster Schritt zur Bildung eines Tonerbildes und ein zweiter Schritt zur Übertragung des Tonerbildes auf das Übertragungsmedium erforderlich sind, um ein Tonerbild auf einem Übertragungsmedium zu bilden.
WO-A-90/14619 beschreibt eine Entwicklerwalze und eine getrennte Übertragungswalze zum Übertragen des Tonerbildes auf Papier. Im besonderen wird eine Walzenelektrode offenbart, die von der Photoleitungstrommel beabstandet ist und sich in einer entgegengesetzten Richtung dreht, um das Tonerbild zu bilden.
Wenn die Entwicklung mit verschiedenen Farbentwicklern in der herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung durchgeführt werden soll, muß die Entwicklungseinrichtung der Vorrichtung mit einem Mechanismus zum "Zur-Seite-Legen" zum Wechsel der verschiedenen Farbentwicklungseinrichtungen versehen werden, deren Betrieb zeitraubend ist. Dies ist ein weiteres Problem.
Um die oben erwähnten Nachteile aus dem Weg zu räumen, schafft die vorliegende Erfindung eine Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß des unabhängigen Anspruches 1 und ein Naßaufzeichnungsverfahren gemäß des unabhängigen Anspruches 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 13 schaffen bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Merkmale dieser Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Die Ansprüche sind als erster, nicht beschränkender, Ansatz zur Definition der Erfindung in allgemeiner Form zu verstehen.
Demzufolge schafft die vorliegende Erfindung eine Naßaufzeichnungsvorrichtung, wobei die Menge des Entwicklers, der für die Entwicklung notwendig ist, verringert und von den oben erwähnten Problemen und Nachteilen nicht betroffen ist.
Weiterhin wird eine Naßentwicklungsvorrichtung geschaffen, die imstande ist, eine Vielzahl an Farben zu entwickeln und bei der die Entwicklereinrichtung nicht mit einem Mechanismus zum "Zur-Seite-Legen" versehen sein muß, um die Entwicklungseinrichtung zur Seite zu bewegen, wenn die Entwicklungs farben verändert werden.
Weiterhin wird eine Naßentwicklungsvorrichtung geschaffen, die imstande ist, eine Menge an Dampf einer Trägerflüssigkeit in einem Entwickler zu verringern, der in die Atmosphäre abgegeben wird. Bei der Konstruktion der vorliegenden Erfindung wird der Entwickler dem Entwicklungsabschnitt in einem geschlossenen System zugeführt, so daß es möglich wird, einen Entwickler zu verwenden, der eine hohe Dichte aufweist, wobei die Geschwindigkeit der Trägerflüssigkeit gering ist. Daher ist es nicht notwendig, einen Entwicklertank zu verwenden, der eine große Flüssigkeitsverdampfungsoberfläche aufweist, so daß eine Menge des zu erzeugenden Dampfes reduziert werden kann.
Daher wird eine Naßentwicklungsvorrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild unter Verwendung eines Naßentwicklers geschaffen, der eine Entwicklungswalze zur Übertragung des Naßentwicklers auf den Träger und Entwickleraufbringungseinrichtungen zur gleichmäßigen Aufbringen des Entwicklers auf die Walze einschließt.
Vorzugsweise setzt sich der Naßentwickler aus einer elektrisch isolierenden Trägerflüssigkeit und geladenen Teilchen zusammen, die in der Flüssigkeit verteilt sind.
Weiterhin wird eine Naßentwicklungsvorrichtung zur Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild unter Verwendung eines Naßentwicklers geschaffen, der eine Entwicklungswalze zur Übertragung des Naßentwicklers auf den Träger, Entwickleraufbringungseinrichtungen zum gleichmäßigen Aufbringen des Entwicklers auf die Walze, ein Glied zum Reinigen der Entwicklungswalze, das mit der Entwicklungswalze in Kontakt gebracht wird, um überschüssigen Naßentwickler von der Walze zu entfernen, und eine Vorrichtung, um den Kontakt zwischen dem Glied zur Reinigung der Entwicklungswalze und der Entwicklungswalze aufzuheben, einschließt.
Weiterhin schafft die Erfindung im allgemeinen eine Naßaufzeichnungsvorrichtung zur Bildung eines Tonerbildes, das einem elektrostatischen latenten Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild entspricht, wobei ein Naßentwickler verwendet wird, der folgendes umfaßt: eine elastische Trommel, die sich in drehbarem Kontakt mit dem Bildträger befindet, wobei die elastische Trommel ein Rohr und eine elastische Schicht einschließt, die auf der Umfangsoberfläche davon bereitgestellt werden, und eine Entwickleraufbringungseinrichtung zum Aufbringen des Naßentwicklers auf einen elektrisch leitenden Bereich der elastischen Trommel an der Stelle, an der die Trommel den Träger berührt, wodurch das Tonerbild auf dem Träger gebildet wird, wobei eine erste imaginäre Linie, die den Mittelpunkt des Trägers für ein elektrostatisches latentes Bild und der elastischen Trommel verbindet, und eine zweite imaginäre Linie, die den Mittelpunkt der elastischen Trommel und der Druckwalze miteinander verbindet, keinen 180º-Winkel bilden.
Weiterhin wird eine Naßentwicklungsvorrichtung zur Entwick lung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild unter Verwendung eines Entwicklers geschaffen, einschließlich einer Naßentwicklereinrichtung zum Aufbringen des Naßentwicklers auf den Träger, einer Entwicklungswalze, die sich in drehbarem Kontakt mit dem Träger befindet und die eine elektrisch leitende Substanz umfaßt, die mit einer elektrisch isolierenden äußersten Schicht versehen ist, wobei die Entwicklungswalze bei einer vorbestimmten Spannung gehalten und mit derselben Geschwindigkeit wie der Träger gedreht wird, wobei der Naßentwickler auf den Träger durch die Aufbringungseinrichtung aufgetragen wird und jeder Naßentwickler, der nicht dem elektrostatischen latenten Bild entspricht, durch die Entwicklungswalze entfernt wird, wobei der entfernte Naßentwickler stromaufwärts von der Stelle bleibt, an der der Träger und die Entwickungswalze miteinander in Kontakt kommen.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Naßaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen eines Tonerbildes auf ein Aufzeichnungspapier unter Verwendung eines Naßentwicklers bereit, einschließlich folgender Schritte: Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild, Drehung einer elastischen Trommel, die mit dem Träger in Kontakt steht, Anlegen einer vorbestimmten Spannung auf einen elektrisch leitenden Bereich der elastischen Trommel, Sprühen des Naßentwicklers auf eine Stelle, an der der Träger und die elastische Trommel miteinander in Kontakt kommen, Bilden eines Tonerbildes auf der Trommel, das dem elektrostatischen Bild auf dem Träger entspricht, In-Kontakt-Bringen eines Aufzeichnungsmaterials mit der elastischen Trommel, Ausübung von Druck auf das Papier durch eine Druckwalze, um das Papier mit der Trommel in Kontakt zu bringen, und Übertragen des Tonerbildes auf das Papier.
In einer Ausführungsform der Naßentwicklungsvorrichtung wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Naßentwickler entwickelt. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entwicklungswalze einschließt, die in Kontakt mit dem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild angeordnet ist oder ihm über einen kleinen Zwischenraum gegenübersteht und die den Entwickler zum Träger trägt; und mindestens eine Entwickleraufbringungseinrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen des Entwicklers auf die Walze.
In einer anderen Naßentwicklungsvorrichtung wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Naßentwickler entwickelt. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entwicklungswalze einschließt, die in Kontakt mit dem Träger angeordnet ist, oder ihm über einen schmalen Zwischenraum gegenübersteht und die den Entwickler zum Träger trägt; mindestens eine Entwickleraufbringungseinrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen des Entwicklers auf die Walze; und ein Glied zum Reinigen der Entwicklungswalze, die mit der Walze in Kontakt gebracht wird, so daß der Entwickler, der auf die Walze aufgebracht wird, davon durch das Glied entfernt wird.
In einer anderen Naßentwicklungsvorrichtung wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Naßentwickler entwickelt. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entwicklungswalze einschließt, die in Kontakt mit dem Träger angeordnet ist oder ihm über einen schmalen Zwischenraum gegenübersteht, und die den Entwickler zum Träger trägt; mindestens eine Entwickleraufbringungseinrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen des Entwicklers auf die Walze; ein Glied zum Reinigen der Entwicklungswalze, das in Kontakt mit der Walze gebracht wird, so daß der Entwickler, der auf die Walze aufgebracht wird, davon durch das Glied entfernt wird; und einen Mechanismus, um den Kontakt zwischen dem Reinigungsglied und der Walze aufzuheben.
Bei der Naßaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Naßentwickler entwickelt, so daß ein Tonerbild gebildet wird. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine elastische Trommel, die einen elektrisch leitenden Teil einschließt, der bei einer vorgeschriebenen Spannung gehalten wird, und eine elastische Schicht, die mit dem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild in Kontakt gebracht wird, zur Verfügung gestellt werden; und der Entwickler wird der Stelle zugeführt, an der der Träger und die Trommel miteinander in Kontakt kommen, so daß das Tonerbild auf der Trommel in Abhängigkeit von dem latenten Bild auf dem Träger gebildet wird.
Bei der Naßaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, wird der Naßentwickler auf den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild durch eine mechanische Kraft aufgetragen, und ein starkes elektrisches Feld wirkt auf den Naßentwickler an der Stelle des gemeinsamen Kontaktes zwischen dem Träger und der elastischen Trommel in Abhängigkeit von dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Träger. Demzufolge muß der Naßentwickler nicht mit einer geringen Viskosität und hoher Mobilität durch die Verwendung einer großen Menge an Trägerflüssigkeit gehalten werden.
Bei der Naßaufzeichnungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild mit dem Naßentwickler entwickelt und dann auf das Aufzeichnungspapier übertragen, so daß das Tonerbild darauf gebildet wird. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild, eine elastische Trommel, die einen elektrisch leitenden Bereich aufweist, der bei einer vorgeschriebenen Spannung gehalten wird, eine elastische Schicht, die sich in Kontakt mit dem Träger befindet, und eine Druckwalze zum Ausüben von Druck auf das Aufzeichnungspapier auf der Trommel einschließt; der Naßentwickler wird der Stelle zugeführt, an der der Träger und die Trommel miteinander in Kontakt kommen, so daß das Tonerbild auf der Trommel in Abhängigkeit von dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Träger gebildet wird; das Aufzeichnungspapier wird mit der Trommel in Kontakt gebracht; und Druck wird auf das Papier auf der Trommel ausgeübt, so daß das Tonerbild von der Trommel auf das Papier übertragen wird. Es ist festzuhalten, daß nicht jeder Mittelpunkt des Trägers für ein elektrostatisches latentes Bild, der elastischen Trommel und der Druckwalze auf einer imaginären geraden Linie angeordnet sein müssen.
Da der Naßentwickler auf den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild der Naßaufzeichnungsvorrichtung aufgebracht wird, die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, und ein starkes elektrisches Feld an der Stelle wirkt, an der es zu einem gemeinsamen Kontakt zwischen dem Träger und der elastischen Trommel in Abhängigkeit von dem elektrostatischen latenten Bild kommt, muß der Naßentwickler nicht bei einer geringen Viskosität und hohen Mobilität durch eine große Menge an Trägerflüssigkeit gehalten werden. Da das Tonerbild direkt von der Trommel auf das Papier übertragen wird, wird der Übertragungsmechanismus der Maschine vereinfacht und die Qualität des Tonerbildes verschlechtert sich nicht.
Ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild wird mit dem Naßentwickler durch die Naßentwicklungsvorrichtung entwickelt, die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Naßentwickleraufbringungseinrichtung geschaffen wird, um den Naßentwickler hinauszupressen, um ihn auf den Träger aufzubringen; eine Entwicklungswalze, die aus einer elektrisch leitenden Substanz besteht und eine elektrisch isolierende äußerste Schicht aufweist, wird bereitgestellt, so daß die Walze bei einer vorgeschriebenen Spannung gehalten und mit derselben Geschwindigkeit bewegt wird wie der Träger, der dazwischen in Kontakt steht; der Naßentwickler, der durch die Einrichtung auf den Träger aufgetragen wurde, wird durch die Walze in Abhängigkeit von dem elektrostatischen latenten Bild entfernt, so daß das Bild sichtbar gemacht wird; und der entfernte Entwickler bleibt stromaufwärts von der Stelle, an der der Träger und die Walze miteinander in Kontakt kommen.
Da der Naßentwickler auf den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild durch eine mechanische Kraft in der Naßentwicklungsvorrichtung aufgebracht wird, muß die Trägerflüssigkeit des Entwicklers nicht in großer Menge vorkommen, um den Entwickler bei geringer Viskosität und hoher Mobilität zu halten.
Fig. 1 ist eine strukturelle Ansicht einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines elektrophotographischen Druckes einschließlich der Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 stellt ein System zur Zuführung eines Entwicklers zu dem Entwickleraufbringungskopf der Vorrichtung von Fig. 1 dar.
Fig. 4 ist eine strukturelle Ansicht einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils des Entwickleraufbringungskopfes der Vorrichtung, die in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 6 ist eine strukturelle Ansicht einer nicht beanspruchten polychromatischen Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 7 ist eine strukturelle Ansicht einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 8 ist eine strukturelle Ansicht einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer Naßentwicklungsvorrichtung, eingeschlossen in einer Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht des Entwicklungskopfes der Vorrichtung von Fig. 9.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 9.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Naßentwicklungsvorrichtung, die in einer Naßdruckvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung eingeschlossen ist.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Fig. 15 ist eine Ansicht des Naßentwicklerzuführsystems der Vorrichtung von Fig. 14.
Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines elektrophotographischen Druckers, der die Vorrichtung von Fig. 14 einschließt.
Fig. 17 ist eine Ansicht, die eine Regelvorrichtung für ein Reglerventil der Vorrichtung von Fig. 14 darstellt.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht eines Entwickleraufbringungskopfes einer Naßentwicklungsvorrichtung, die gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist.
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht des Entwickleraufbringungskopfes einer Naßentwicklungsvorrichtung, die eine nochmals andere Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines elektrophotographischen Druckers, der eine nicht beanspruchte Naßentwicklungsvorrichtung einschließt. In dem Drucker sind ein Lader 2, eine Belichtungseinheit 3, die Naßentwicklungsvorrichtung 4, eine Übertragungstrommel 5, ein Reiniger 7 und eine elektrostatische Entladeeinheit 8 sequentiell um eine photosensible Trommel 1 angeordnet. Die Trommel 1, die ein Träger für ein elektrostatisches latentes Bild ist, der aus einer Aluminiumhülse 100 und einer photosensiblen Schicht 101 von amorphem Selen ist, das an der Außenoberfläche der Hülse durch Aufdampfung gebildet wird, wird in eine Richtung A gedreht, wie in Fig. 1 dargestellt.
Der Drucker bildet ein Bild auf Aufzeichnungspapier in der unten beschriebenen Weise.
Eine Druckwalze wird in eine Druck-Nichtaufbringungsposition 9' von der Übertragungstrommel 5 aus gebracht. Ein elektrostatisches latentes Bild wird auf der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 durch einen Schritt des Ladens und einen Schritt der Belichtung gebildet. Das elektrostatische latente Bild wird mit einem Naßentwickler durch die Naßentwicklungsvorrichtung 4 entwickelt. Das bedeutet, daß ein Tonerbild auf der Trommel 1 gebildet wird, und dann elektrostatisch von der Trommel 1 zu der Umfangsoberfläche der Übertragungstrommel 5 übertragen wird, während die Trommeln gedreht werden. Nach der Übertragung wird die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 durch den Reiniger 7 gereinigt und durch die elektrostatische Entladeeinheit 8 elektrisch neutralisiert. Der nächste Schritt besteht dann im neuerlichen Laden der photosensiblen Trommel durch den Lader 2.
Das Aufzeichnungspapier 21 (d.h. ein Bildaufzeichnungsmaterial) wird aus dem Papiereinzug 20 zur Übertragungstrommel 5 gemeinsam mit der Bildung des Tonerbildes auf der photosensiblen Trommel 1 befördert. Die Druckwalze wird danach in eine Druckausübungsposition 9 auf der Übertragungstrommel 5 gebracht, so daß das Tonerbild von der Übertragungstrommel zu dem Aufzeichnungspapier 21 übertragen wird. Nach der Übertragung wird das Aufzeichnungspapier 21 von der Übertragungstrommel 5 durch eine Trennklaue 6 getrennt. Die Trägerflüssigkeit des Naßentwicklers auf und/oder in dem Papier 21 wird dann durch eine thermische Fixiereinheit 10 verdampft, während das Tonerbild durch die Einheit auf das Papier fixiert wird. Das Aufzeichnungspapier 21 wird danach in eine Auffangvorrichtung 22 gelegt.
Der Naßentwickler setzt sich aus einer Trägerflüssigkeit, die ein hochresistentes Petroleumlösemittel (wie Isopar, hergestellt von Esso Co., Ltd.) ist, aus Teilchen eines Toners, die ein Färbemittel sind, das aus einem Pigment und einem Acrylharz hergestellt wird, einem Ladekontrollmittel und einem Verteilungsstabilisierungsmittel zusammen. Die Teilchen des Toners werden gemeinsam mit den Mitteln in der Trägerflüssigkeit verteilt. Der Entwickler wird positiv geladen, um sich wahlweise an den belichteten Teil der positiv geladenen Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 zu heften. Das Verhältnis der Trägerflüssigkeit zum Entwickler wird minimiert, so daß die Beförderung des Entwicklers nicht abgebaut wird. Mit anderen Worten, das Verhältnis des Toners zum Entwickler oder zur Feststoffkonzentration des Entwicklers wird auf einen optimalen Wert erhöht.
Fig. 1 zeigt die Naßentwicklungsvorrichtung 4, bei der ein Entwickleraufbringungskopf 55, der einen Entwicklerausflußschlitz 72 aufweist, in solcher Weise bereitgestellt wird, daß der Auslaßbereich 111 des Schlitzes einer Entwicklungswalze 103 gegenübersteht, die aus einem elektrisch leitenden elastischen Material hergestellt ist. Die Walze 103 wird in eine Richtung B mit derselben Drehgeschwindigkeit wie die photosensible Trommel 1 gedreht, die sich in elastischem Kontakt damit befindet. Die Vorrichtung 4 weist eine Klinge 110 zum Reinigen der Entwicklungswalze auf, die aus Metall, Harz oder Gummi hergestellt werden kann und so angeordnet wird, daß ihre Spitze sich im Kontakt mit der Entwicklungswalze 103 befindet.
Die Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes durch die Naßentwicklungsvorrichtung 4 wird nachstehend beschrieben.
Nachdem die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 einheitlich und positiv durch den Lader 2 geladen wurde, wird die Oberfläche einer Belichtung durch die Belichtungseinheit 3 ausgesetzt, so daß der belichtete Bereich 105 der Oberfläche eine erste Spannung (z.B. 40 V) aufweist, nahe der Bodenspannung, und der unbelichtete Bereich 104 der Oberfläche eine zweite Spannung aufweist(z.B. 500V). Die geladene Umfangsoberfläche der Trommel 1 wird dann entlang der Naßentwicklungsvorrichtung 4 gedreht. Eine Stromversorgung 102-a hält die Entwicklungswalze 103 bei einer positiven Spannung (z.B. 250V), die unter der des nicht belichteten Bereichs 104 liegt. Der obere Bereich 74 des Entwickleraufbringungskopfes 55, der aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt wird, wird durch eine Stromversorgung 102-b bei einer Spannung (z.B. 500 V) gehalten, die über der der Entwicklungswalze liegt. Ein elektrisches Feld wird dann zwischen dem oberen Bereich 74a und der Entwicklungswalze 103 erzeugt.
Der Naßentwickler 56, der eine hohe Konzentration an Feststoffen aufweist, wird aus dem Entwicklerausflußschlitz 72 des Kopfes 55 gepreßt und gleichmäßig auf die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 aufgebracht. Die Tonerteilchen des Entwicklers werden positiv geladen, so daß der Entwickler sich aufgrund der Weise, in der der Entwickler aus dem Schlitz 72 gepreßt wird, aufgrund der Gegenwart des elektrischen Feldes und der Nässe des Entwicklers, die minimiert wird, aber noch immer dem Toner ermöglicht, mit der Trägerflüssigkeit zu fließen, als eine Schicht an die Umfangsoberfläche der Entwicklungsrolle 103 heftet. Die Walze 103 und die Trommel, deren Umfangsoberflächen miteinander in Kontakt stehen, werden mit derselben Umfangsgeschwindigkeit gedreht. Daher wird die Schicht 106 des Entwicklers, der sich an die Walze 103 heftet, in einen elastischen Kontakt mit der photosensiblen Trommel 1 gebracht. Während die Entwicklerschicht 106 die Trommel berührt, nimmt sie elektrostatische Kräfte auf, die dem elektrostatischen latenten Bild entsprechen, das auf der Trommel 1 gebildet wird. Eine der Kräfte wirkt auf die Trommel 1 an dem belichteten Teil 105 der Umfangsoberfläche davon, während die andere Kraft auf die Walze 103 bei dem nicht belichteten Bereich 104 der Oberfläche wirkt. Dies führt dazu, daß ein Teil der Entwicklerschicht 106 zu dem belichteten Teil 105 bewegt wird, und der verbleibende Teil der Schicht nicht zu dem unbelichteten Bereich 104 bewegt wird, sondern auf der Walze 103 bleibt, wobei er das Tonerbild auf der Trommel 1 bildet.
Die Konzentration des Entwicklertoners auf der Walze 103 wird hoch gehalten, um das latente Bild sichtbar zu machen, aber ohne so viel Entwickler der Walze zuzuführen wie bei einer herkömmlichen Entwicklervorrichtung. Die Entwicklerschicht, die auf der Walze 103 zurückbleibt, wird durch die Reinigungsklinge 110 der Entwicklerwalze abgekratzt und dann in ein Entwicklerrückgewinnungsgefäß 130 gegeben. Da der Entwickler, der der Entwicklerwalze 103 zugeführt wird, eine durchgehend hohe Tonerkonzentration aufweist, verändert sich der Schatten des Bildes, der durch den Toner durch die Entwicklung des latenten Bildes bestimmt wird, im Laufe der Zeit nicht.
Die Reinigungsklinge 110 der Entwicklungswalze kann aus einem walzenförmigen Schwammglied bestehen. Obwohl diese Ausführungsform zeigt, wie die Entwicklungswalze 103 mit der photosensiblen Trommel 1 in Kontakt steht, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann so ausgeführt werden, daß Walzen, die einen etwas größeren Außendurchmesser aufweisen als die Entwicklungswalze, darauf an beiden Enden davon bereitgestellt und in Kontakt mit der Trommel gebracht werden, um einen schmalen Zwischenraum zwischen der Entwicklungsrolle und der Trommel zu definieren. Der schmale Zwischenraum dazwischen wird bereitgestellt, damit es möglich ist, den entwickelten Toner in die stromabwärtige Seite der Kontaktstelle zwischen der Entwicklungswalze und der photosensiblen Trommel zu bewegen. Dadurch wird der Entwickler niemals an der stromaufwärtigen Seite der Kontaktstelle gestapelt.
Die Zufuhr des Entwicklers 56 zu dem Entwickleraufbringungskopf 55 wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, die ein System zum Zuführen des Entwicklers zum Kopf 55 zeigt.
Ein Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 wird mit der Zufuhröffnung 71 des Kopfes 55 durch ein Rohr 63, ein Reglerventil 53 und ein Rohr 70 verbunden. Der Körper 62 des Gefäßes 51 wird mit dem Entwickler 56 und einem Hochdruckedelgas 57 gefüllt, wie in der ungeprüften japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 64587/90 beschrieben. Das Gefäß 51 weist ein Rohr 74 auf, das an einem Ende 75 davon offen ist, an dem anderen Ende 60 davon geschlossen, und weist ein kleines Loch 61 neben letzterem Ende auf. Das Gefäß 51 weist auch eine bewegliche Abdeckung 59 auf 1 die relativ zum Rohr verschiebbar und abgedichtet ist, so daß der Inhalt des Gefäßes nicht zwischen dem Rohr und der Abdeckung hindurch austritt. Die Abdeckung 59 wird in eine Richtung C durch eine Feder 58 gedrängt, so daß für den Fall, daß die Abdeckung gegen die Kraft der Feder gedrückt wird, ein kleines Loch Gla, das im Seitenbereich der Abdeckung bereitgestellt wird, mit dem kleinen Loch 61 des Rohres 74 in Verbindung steht, um zu ermöglichen, daß der Entwickler 56 aus dem Körper 62 des Gefäßes 51 aufgrund des Druckes darin gedrückt wird. Fig. 3 zeigt die Abdeckung 59 in dem Zustand, in dem der Entwickler 56 nicht vom Gefäß 51 zugeführt wird.
Im Reglerventil 53 wird eine bewegliche Spindel 64 durch eine Feder 68 dazu gebracht, eine Einlaßöffnung 65 und eine Ausgangsöffnung 66 voneinander durch den Spitzenflansch 67 der Spindel zu trennen. Wenn die Spindel 64 in die axiale Richtung davon durch eine elektromagnetische Einheit 69 gegen die Kraft der Feder 68 geschoben wird, wird der Spitzenflansch 67 geöffnet und die Einlaß- und Ausgangsöff nungen 65 und 66 werden miteinander verbunden, um dem Entwickler 56 zu ermöglichen, durch das Reglerventil 53 zuzuführen. Das Reglerventil 53 wird so geregelt, daß es geöffnet oder geschlossen wird, um dem Entwickleraufbringungskopf 55 eine geeignete Menge an Naßentwickler 56 zuzuführen.
Das Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 wird in einen offenen Zustand voreingestellt, so daß die bewegliche Abdeckung 59 niedergehalten werden kann. Wenn das Reglerventil 53 zum Zeitpunkt der Bildbildung geöffnet wird, bringt der Hochdruck im Körper 62 den Naßentwickler 56 dazu, vom Gefäß 51 zum Entwicklerausflußschlitz 72 des Entwickleraufbringungskopfes 55 durch das Reglerventil und die Rohre 63 und 70 zu fließen.
Während der Naßentwickler aus der Ausgangsöffnung 111 des Schlitzes fließt, wird er auf die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 aufgebracht.
Fig. 4 zeigt eine nicht beanspruchte Naßentwicklungsvorrichtung.
Im Gegensatz zu der vorangegangenen Ausführungsform, bei der der Entwickler aus dem Schlitz des Entwickleraufbringungskopfes durch die Wirkung eines Hochdruckedelgases in das Entwickleraufbewahrungsgefäß gedrängt wird, verwendet diese Ausführungsform einen Entwickler, der aus einem Schlitz durch die Wirkung eines piezoelektrischen Elementes hinausgedrängt wird. Wie in Fig. 4 dargestellt, schließt ein Entwickleraufbringungskopf 55 ein dünnes piezoelektrisches Blatt 40 ein, das zum Beispiel aus PZT hergestellt wird und eine Dicke von etwa 60 µm aufweist, eine gegenüberliegende Platte 41, die dem Blatt über einen sehr kleinen Spalt von etwa 20 µm gegenüberliegt, und eine Grundplatte 42, die an einem Ende des Blattes 40 abgedichtet ist, und die gegenüberliegende Platte 41.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung in der Nähe der Ausgangsöffnung des Spaltes zwischen dem Blatt 40 und der gegenüberliegenden Platte 41. Elektroden 43 werden auf beiden Seiten des Blattes 40 nahe der Ausgangsöffnung des Spaltes bereitgestellt. Wenn der Entwickler 56 in die Nähe der Grundplatte 42 zugeführt wird, wird der Entwickler zur Ausgangsöffnung des Spaltes durch eine kapillare Kraftanziehung hochgehoben. Wenn eine Wechselspannung von 60 V und 1,5 MHz an die Elektroden 43 angelegt wird, wird das dünne piezoelektrische Blatt 40 zum Vibrieren gebracht. Das Vibrieren wird zum Entwickler 56 an der Ausgangsöffnung des Spaltes übertragen, so daß der Entwickler gleichmäßig von der Ausgangsöffnung zu der Umfangsoberfläche einer Entwicklungswalze 103 gesprüht wird. In Abhängigkeit von der Breite des Aufzeichnungspapieres und der Spannung, die an das ausgewählte Paar der Elektroden angebracht wird, falls eine Vielzahl solcher Elektroden auf jeder Seite des Blatts 40 bereitgestellt wird, kann der Entwickler auf die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 an einem gewünschten Bereich der Länge der Oberfläche aufgebracht werden. In jeder anderen Hinsicht ist diese Ausführungsform mit der vorangegangenen Ausführungsform ident.
Fig. 6 stellt eine nicht beanspruchte polychromatische Entwicklungsvorrichtung dar.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform insofern, als daß vier Entwickleraufbringungsköpfe 55-a, 55-b, 55-c und 55-d, von denen ausgehend vier verschiedenen Farbentwickler geliefert werden, in der Nähe einer Entwicklungswalze 103 bereitgestellt werden. Die Farben der Entwickler sind Gelb, Magentarot, Cyaninblau und Schwarz. Die Tonerbilder werden durch Verbindung der vier Entwickler zur Bildung eines vollfarbigen Bildes hergestellt.
Im speziellen wird der Entwickler der ersten Farbe ausgewählt und auf die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 durch den ersten Entwickleraufbringungskopf 55-a aufgebracht, so daß das erste elektrostatische latente Bild gebildet und dann auf einer photosensiblen Trommel 1 sichtbar und dann zu einer Zwischenübertragungstrommel 5 durch einen Bildvorgang übertragen wird, der dem in der vorhergehenden Ausführungsform ähnelt. Ein Entwickleraufbringungskopfauswahlsignal wählt dann den Aufbringungskopf 55-b aus, so daß der Entwickler einer zweiten Farbe auf die Entwicklungswalze 103 aufgebracht werden kann. Ein zweites elektrostatisches latentes Bild wird sichtbar gemacht und dann auf die Zwischenübertragungstrommel 5 übertragen, um das Bild des ersten sichtbaren Bildes zu überlagern. Andere Tonerbilder der dritten und der vierten Farben werden danach sequentiell auf den vorangegangenen Bildern auf der Zwischenübertragungstrommel 5 in derselben Weise überlagert wie das zweite Bild, so daß das vollfarbige Bild auf der Trommel gebildet wird. Das volifarbige Bild wird dann von der Trommel 5 zum Aufzeichnungspapier 21 übertragen. In dieser Ausführungsform werden die verschiedenen Farbentwickler ohne Verzögerung verändert, ohne die Farben auf der Entwicklungsrolle 103 miteinander zu vermischen, sondern durch Verändern der Entwickleraufbringungskopfauswahlsignale. Wichtig ist auch, daß es nicht notwendig ist, einen Mechanismus zum "Zur-Seite-Legen" bereitzustellen, um das Glied der Entwicklungsvorrichtung zur Seite zu legen.
Fig. 7 zeigt eine nicht beanspruchte Entwicklungsvorrichtung.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangegangenen Ausführungsform insofern, als daß keine Reinigungsklinge für die Entwicklungswalze bereitgestellt wird. In dieser Ausführungsform wird jeder Entwickler, der auf der Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 verbleibt, nachdem seine Oberfläche mit der photosensiblen Trommel 1 in Kontakt gekommen ist, noch einmal für die Entwicklung verwendet. Die Art, in der der Entwickler sich an die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 nach dem Berühren der Oberfläche der Trommel 1 heftet, hängt von dem Muster eines elektrostatischen latenten Bildes darauf ab. Da der Entwickler aus einem Entwickleraufbringskopf 55 unter hohem Druck gepreßt wird, wird der Entwickler gleichmäßig auf die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 103 aufgebracht. Wenn das elektrostatische latente Bild aufgrund der Entwicklung davon sichtbar gemacht wird, wird der Entwickler nicht mehr von dem Kopf 55 ausgegeben. Da der verbleibende Entwickler nicht von der Entwicklungswalze 103 durch die Reinigungsklinge für die Entwicklungswalze entfernt wird, wird der Entwickler effizienter in der Vorrichtung der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform verwendet, als bei jener, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer nicht beanspruchten Naßentwicklungsvorrichtung.
Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform insofern, als das sie einen Kontakt-Kein-Kontakt-Mechanismus 20 aufweist, mit dem die Reinigungsklinge 110 der Entwicklungswalze mit der Entwicklungswalze 103 in Kontakt gebracht wird oder mit der der Kontakt aufgehoben wird. Die Klinge 110 wird durch eine Klingenstützplatte 121 in einer drehbaren Weise mit einer Stützwelle 122 gestützt, die an dem Entwicklerrückgewinnungsgefäß angebracht ist. Die Position der Klingenstützplatte wird durch eine Druckfeder 123 und den beweglichen Bereich 125 auf einer elektromagnetischen Einheit 124 bestimmt. Wenn der bewegliche Bereich 125 zum Hervorstehen gebracht wird, wird der Kontakt zwischen der Klinge 110 und der Walze aufgehoben. Wenn der bewegliche Bereich 125 zurückgezogen wird, wird die Klinge 110 mit der Walze 103 in Kontakt gebracht. In jeder anderen Hinsicht ist die Ausführungsform von Fig. 8 mit jener von Fig. 1 ident.
Wenn ein elektrostatisches latentes Bild durch Übertragen des Entwicklers von der Entwicklungswalze 103 auf eine photosensible Trommel entwickelt wird, wird der Kontakt zwischen der Reinigungsklinge 110 der Entwickungswalze und der Walze und dem Kontakt/Kein-Kontakt-Mechanismus aufgehoben, so daß jeglicher verbleibender Entwickler auf der Umfangsoberfläche der Walze wieder verwendet werden kann. Wenn die Entwicklung des latenten Bildes abgeschlossen ist, wird der Entwickler nicht mehr vom Entwickleraufbringungskopf 55 zugeführt, und die Klinge 110 wird mit der Walze 103 durch den Mechanismus in Kontakt gebracht, so daß jeglicher verbleibender Entwickler, der noch auf der Walze bleibt, durch die Klinge in das Entwicklerrückgewinnungsgefäß 130 abgekratzt wird.
Eine polychromatische Naßentwicklungsvorrichtung, die der von Fig. 6 ähnelt, kann als Modifizierung zu der in Fig. 8 dargestellten Vorrichtung bereitgestellt werden. Bei der polychromatischen Entwicklungsvorrichtung werden vier Entwickleraufbringungsköpfe für vier verschiedene Farbentwickler bereitgestellt. Eine Reinigungsklinge für die Entwicklungswalze wird jedes Mal, wenn die Entwickler geändert werden und nachdem ein elektrostatisches latentes Bild entwickelt worden ist, mit der Umfangsoberfläche einer Entwicklungswalze in Kontakt gebracht.
Fig. 11 stellt eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines elektrophotographischen Druckers dar, der eine Naßentwicklungsvorrichtung 4 einschließt.
Der Drucker schließt einen Lader 2, eine Belichtungseinheit 3, die Naßentwicklungsvorrichtung 4, eine elastische Trommel 5, einen Reiniger 7 ein, die alle sequentiell um eine photosensible Trommel 1 angeordnet sind, und eine Trennklaue 5 nahe der elastischen Trommel 5. Die photosensible Trommel 1, die ein Träger für ein elektrostatisches latentes Bild ist, wird aus einer Aluminiumhülse 200 und einer photosensiblen Schicht 201 von amorphem Selen hergestellt, das auf die Umfangsoberfläche des Rohres aufgedampft wird, wie in Fig. 9 dargestellt. Die photosensible Trommel wird in Richtung A gedreht.
Die Naßentwicklungsvorrichtung 4 wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben werden.
Bei der Vorrichtung 4 weist ein Entwicklungskopf 155, der eine Naßentwickleraufbringungseinrichtung ist, einen Entwicklungsschlitz 172 auf, der so angeordnet ist, daß eine Ausgangsöffnung 211 des Schlitzes der Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 gegenüberliegt. Die Trommel 5 wird aus einer Metallhülse 2112 mit einer elastischen Schicht 216 hergestellt, die auf der Umfangsoberfläche davon bereitgestellt wird. Die elastische Schicht 216 besteht aus einer elektrisch leitenden Schicht 213 eines elektrisch leitenden Urethangummis, der eine elektrisch leitende Zusammensetzung enthält, die im Gummi verteilt ist, und einer elektrisch isolierenden Schicht 214, die die äußerste Schicht der Trommel ist, hergestellt aus Fluorharz. Die Trommel 5 ist in Druckkontakt mit der photosensiblen Trommel 1 angeordnet und wird in einer Richtung B mit derselben Geschwindigkeit wie die Trommel 1 gedreht. Ein Naßentwickler 56 wird von einem Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 dem Entwicklungsschlitz 72 des Entwicklungskopfes 155 durch eine Zuführpumpe zugeführt, wie durch einen Pfeil G in Fig. 10 gezeigt, um den Entwicklerschlitz zu füllen.
Der Entwicklungskopf 155 schließt eine Metallplatte 222, einen Abstandhalter 225 und eine piezoelektrische Keramikplatte 221 ein, die zusammen nebeneinandergestellt sind, wie in Fig. 10 dargestellt. Elektroden 223 und 224 werden auf beiden Seiten der Keramikplatte 221 bereitgestellt. Der Naßentwickler 56, der dem Schlitz 172 zugeführt wird, wird darin durch eine kapillare Anziehungskraft zurückgehalten.
Der Naßentwickler 56 setzt sich aus einem hochresistenten Petroleumlösemittel (wie Isopar, hergestellt von Esso Co., Ltd.), Teilchen aus einem Toner, der aus einem Pigment und einem Acrylharz besteht, einem Ladekontrollmittel und einem Verteilungsstabilisierungsmittel zusammen, wie im U.S.-Patent Nr. 3.900.612 offenbart. Die Teilchen des Toners werden gemeinsam mit den Mitteln im Lösemittel verteilt, das als Trägerflüssigkeit des Entwicklers wirkt. Die Teilchen des Toners werden positiv geladen.
Der Bildvorgang des elektrophotographischen Druckers wird jetzt beschrieben.
Der Lader 2 legt eine hohe Spannung an eine elektrisch leitende Gummiwalze an, die mit der photosensiblen Trommel 1 in Kontakt gebracht wird, um sie positiv zu laden. Die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 wird dann wahlweise durch die Belichtungseinheit 3 Licht ausgesetzt, so daß die Ladung des belichteten Bereichs der Oberfläche neutralisiert wird. Dies führt dazu, daß ein elektrostatisches latentes Bild auf der Umfangsoberfläche der Trommel 1 gebildet wird.
Ein Tonerbild, das dem elektrostatischen latenten Bild auf der photosensiblen Trommel 1 entspricht, wird auf der elastischen Trommel 5 gebildet, wie im Detail nachstehend beschrieben wird.
Ein Aufzeichnungspapier 21 wird von einem Papiereinzug 20 zu dem Übertragungsabschnitt des Druckers gemeinsam mit der Bildung des Tonerbildes befördert. Das Papier 21 wird in Druckkontakt mit der Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 durch eine Druckwalze 9 gebracht, so daß das Tonerbild von der Trommel zum Papier übertragen wird. Das Papier 21 wird danach von der elastischen Trommel 5 durch die Trennklaue 6 getrennt und in eine Papierauffangvorrichtung 22 durch eine Papierauswurfeinheit 10a gebracht. Nach der Übertragung wird die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 durch den Reiniger 7 gereinigt, und ein Trennmittel wird auf die Oberfläche aufgebracht, bevor die Oberfläche wieder vom Lader 2 positiv geladen wird.
Der Entwicklungsvorgang der Naßentwicklungsvorrichtung 4 wird als nächstes beschrieben.
Die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 wird positiv und einheitlich bis zu einer ersten Spannung (z.B. 500 V) geladen, wenn die Umfangsoberfläche der Trommel 1 durch die Belichtungseinheit 3 Licht ausgesetzt wird; der belichtete Bereich 205 der Umfangsoberfläche der Trommel weist eine Spannung auf, die beinahe der Bodenspannung entspricht (z.B. 40 V), und der nicht belichtete Bereich 204 der Oberfläche weist eine Spannung von etwa 500 V auf. Die Umfangsoberfläche der Trommel 1 wird dann entlang der Naßentwicklungsvorrichtung 4 gedreht. Der Naßentwickler wird aus dem Entwicklungsschlitz 172 des Entwicklungskopfes 155 in Form von Tropfen gepreßt und auf die Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 aufgebracht, so daß die geladenen Teilchen des Toners des Entwicklers eine Schicht bilden, die sich an die Umfangsoberfläche heften, während sie mit einer kleinen Menge an Trägerflüssigkeit des Entwicklers benetzt werden. Eine Stromversorgung 202 hält die Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 bei einer Spannung von etwa 50 V, die unter jener des nicht belichteten Bereiches 204 liegt. Da die Schicht 206 des Naßentwicklers auf der Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 eine positive Ladung aufweist, nimmt die Schicht eine elektrostatische Kraft auf, die in der Richtung der photosensiblen Trommel 1 an dem belichteten Bereich 205 wirkt, und eine elektrostatische Kraft, die in der Richtung der elastischen Trommel bei dem nicht belichteten Bereich 204 wirkt, während die Schicht mit der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel in Kontakt gebracht wird. Dies führt dazu, daß sich der Entwickler weiterhin als eine Schicht 209 an den Bereich der Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 heftet, die dem nicht belichteten Teil 204 entspricht.
Obwohl die elektrostatische Kraft den Entwickler dazu bringt, sich an die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 beim belichteten Bereich 205 zu heften, der dem anderen Bereich 207 der Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 entspricht, wird der Entwickler sowohl von der elastischen Trommel als auch der photosensiblen Trommel aus zwei Gründen getrennt. Erstens, nimmt der Entwickler eine Preßwirkung aufgrund der gegenseitigen Kontaktbereiche beider Trommeln auf, und, zweitens, ist die elektrostatische Anziehungskraft zwischen dem Entwickler und der photosensiblen Trommel aufgrund der Beziehung zwischen den oben erwähnten Spannungen nicht stark genug. Die Trägerflüssigkeit des Entwicklers nimmt auch eine Preßwirkung auf, so daß die Flüssigkeit daran gehindert wird, sich stromabwärts von den gegenseitigen Kontaktbereichen der Trommeln 1 und 5 zu bewegen. Der getrennte Entwickler und die Trägerflüssigkeit, die daran gehindert wird, sich stromabwärts von den gegenseitigen Kontaktbereichen der Trommeln 1 und 5 zu bewegen, bleiben an einer Halteposition 215 stromaufwärts der gegenseitigen Kontaktbereiche der Trommeln. Der Entwickler, der von den beiden Trommeln 1 und 5 getrennt ist, bleibt an der Halteposition 215, an der die Trommeln miteinander in Kontakt kommen. Die Menge an Entwickler an der Halteposition 215 steigt mit der Zeit an, die verstreicht, bis ein vorbestimmter Wert überschritten wird, wobei in solch einem Fall der Entwickler aufgrund der Schwerkraft dann in den unteren Bereich 210 der Naßentwicklungsvorrichtung 4 durchsickert. Der Entwickler in dem unteren Bereich 210 wird dann in dem Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 rückgewonnen.
Die Erfinder haben ein Experiment durchgeführt, bei dem ein Naßentwickler mit 10% bis 30% Feststoffkonzentration, berechnet als ((Gewicht des Naßentwicklers)-(Gewicht der Trägerflüssigkeit))/(Gewicht des Naßentwicklers), gleichmäßig mit einer Dicke von etwa 100 µm auf die Umfangsoberfläche der elastischen Trommel 5 aufgebracht wurde, wobei eine Entwicklerschicht 206 darauf gebildet wurde. Die Schicht wurde mit der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel in Kontakt gebracht, um eine Naßentwicklerschicht 209 von etwa 5 µm Dicke zu bilden. Weil die Trägerflüssigkeit des Entwicklers nicht auf den bildlosen Bereichen der Umfangsoberflächen der Trommeln 1 und 5 blieben, wird kein Preßmechanismus benötigt, und es wurde ein Tonerbild ohne Grundschleier erhalten. Das Tonerbild wurde dann auf das Aufzeichnungspapier 21 mit einer Dicke von etwa 2 µm auf das Papier 21 übertragen.
Bei dem Entwicklungskopf 155 liegen die piezoelektrische Keramikplatte 221 und die Metallplatte 222 einander über einen kleinen Zwischenraum D gegenüber, wie in Fig. 10 dargestellt. Wenn eine Hochfrequenzspannung (ungefähr 1,8 MHz) an die Elektroden 223 und 224 angelegt wird, die auf beiden Seiten der piezoelektrischen Keramikplatte 221 bereitgestellt werden, wird die Platte zusammengedrückt und in die Richtungen F ausgedehnt. Die Keramikplatte 21 wird aus PZT hergestellt und weist eine Dicke E von 1 mm auf. Der Naßentwickler 56 wird in den Zwischenraum D von 20 µm zugeführt. Die Platte 221 wird dann in die Richtungen F zum Vibrieren gebracht, um den Naßentwickler 56 in der Form von sehr kleinen Tropfen von dem Zwischenraum D zu sprühen. Der Naßentwickler 56 wird von dem Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 zu dem Entwicklungskopf 155 durch eine Pumpe 57a zugeführt, die den Entwicklungsschlitz 172 des Kopfes mit dem Entwickler füllt. Der Entwickler 56 wird durchgehend dem Kopf 55 während des Druckvorganges des Druckers zugeführt.
Fig. 13 zeigt die andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Winkel θ zwischen einer imaginären geraden Linie, die die Mittelpunkte des elektrostatischen Bildträgers 1 und der elastischen Trommel 5 verbindet, und einer weiteren imaginären geraden Linie, die die Mittelpunkte der Trommel und der Preßwalze 9 verbindet, beträgt 120 Grad. Eine vorbestimmte Menge an Druck wird auf den Träger 1 und die Trommel ausgeübt, um sie miteinander in Kontakt zu bringen, um das elektrostatische latente Bild ordnungsgemäß zu entwickeln. Es ist auch notwendig, Druck gleichmäßig auf den Träger 1 und die Trommel 5 entlang ihrer gegenseitigen Kontaktbereiche auszuüben. Ausreichend Druck muß auf die Trommel 5 und die Walze 9 ausgeübt werden, um sie miteinander in Kontakt zu bringen, um das Tonerbild von der Trommel zum Aufzeichnungspapier 21 zu übertragen. Da der Druck relativ groß ist, wird sich der Druck, der auf die elastische Trommel und die Walze 9 ausgeübt wird, um sie miteinander in Kontakt zu bringen, wahrscheinlich in Abhängigkeit davon ändern, ob das Aufzeichnungspapier 21 zwischen ihnen vorhanden ist oder nicht. Um die Veränderung daran zu hindern, Einfluß auszuüben, um den Kontaktzustand der Trommeln 1 und 5 zu verändern, wird der Winkel θ bei 120 Grad eingestellt und nicht bei 180 Grad. Der wünschenswerteste Wert für den Winkel θ zur Reduzierung des Einflusses liegt bei 90 Grad, bei denen der Einfluß auf die Entwicklung des Bildes für den Fall, daß die elastische Trommel 5 aufgrund des Druckes der Walze 9 darauf verformt wird, großteils verringert wird. In dieser Ausführungsform wird der Winkel θ aber bei 120 Grad eingestellt, um einen adäquaten Installationsraum für den Papiereinzug 20 bereitzustellen. Wenn die elastische Trommel 5 teilweise durch eine Länge K aufgrund des Druckes der Walze 9 darauf verschoben wird, wie durch eine gestrichelte Linie 5' in Fig. 13 dargestellt, wird die Änderung beim Abstand zwischen den Mittelpunkten der photosensiblen Trommel 1 und der elastischen Trommel, der die Bildeigenschaften des Druckers am meisten beeinflußt, in -K.cos (120º) ausgedrückt, was die Hälfte dessen ist, was in dem Fall vorliegt, in dem die Mittelpunkte der Trommeln und der Walze auf einer imaginären geraden Linie angeordnet sind.
Fig. 12 zeigt die photosensible Trommel 1, die elastische Trommel 5, den Entwicklungskopf 155 und dazugehrige Glieder der Naßentwicklungsvorrichtung des elektrophotographischen Druckers. Die Naßentwicklungsvorrichtung ist mit der vorhergehenden Ausführungsform ident, abgesehen von den Trommeln 1 und 5, dem Kopf 155, und den dazugehörigen Gliedern. Der Entwicklungskopf 155 führt einen Naßentwickler 56 dort zu, wo beide Trommeln 1 und 5 miteinander in Kontakt kommen. Ein Entwickleraufbewahrungsgefäß 51, das den Naßentwickler 56 enthält, wird mit dem Entwicklungskopf 155 verbunden. Der Entwickler 56 wird von dem Entwicklungsaufbewahrungsgefäß 51 durch eine Auspreß-Pumpe 401, wie durch einen Pfeil 1 in Fig. 12 dargestellt, zu dem Auspreß-Bereich 404 des Kopfes 155 gepumpt, wo er abgegeben wird. Der Entwickler, der sich dort ansammelt, wo die Trommeln 1 und 5 miteinander in Kontakt kommen, wird durch den Saugbereich 403 des Kopfes 155 durch eine Saugpumpe 402 gesaugt und zurück in das Gefäß 51 befördert, wie durch einen Pfeil J in Fig. 12 dargestellt. Der Kopf 155 bewegt sich in eine Abtastrichtung G, um den Entwickler 56 an alle Punkte des gegenseitigen Kontakts der Trommeln 1 und 5 zuzuführen. Eine vorbestimmte Menge des Entwicklers 56 wird dann zugeführt, wo die Trommeln 1 und 5 miteinander in Kontakt kommen.
Bei der oben beschriebenen Naßentwicklungsvorrichtung ist es nicht notwendig, eine Reinigungseinrichtung in Druckkontakt mit der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 bereitzustellen, um etwaigen restlichen Toner davon zu entfernen. Außerdem wird, da die photosensible Trommel 1 nicht mit dem Aufzeichnungspapier in Kontakt kommt, der Verschleiß der Trommel verringert, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird. Da das Tonerbild auf der elastischen Trommel nicht viel von der Trägerflüssigkeit des Entwicklers aufweist, ist die Menge an Trägerflüssigkeit, die zum Aufzeichnungspapier übertragen wurde, so gering, daß es nicht notwendig ist, das Papier zu erwärmen, um die Flüssigkeit zu verdampfen. Aus diesem Grund wird keine thermische Fixiereinheit oder dergleichen benötigt, wodurch der Verbrach an elektrischer Energie verringert wird.
Bei der obigen Naßaufzeichnungsvorrichtung wird ein Naßentwickler in Form von sehr kleinen Tropfen von einem Entwicklungskopf gesprüht, so daß der Entwickler auf einen Träger für ein elektrostatisches latentes Bild aufgebracht wird. Ein starkes elektrisches Feld wirkt auf den Entwickler an der Stelle des gegenseitigen Kontaktes zwischen dem Träger und einer elastischen Trommel in Abhängigkeit von einem elektrostatischen latenten Bild auf dem Träger, während der Entwickler auf der Trommel mit dem Träger in Kontakt kommt. Aus diesem Grund kann das latente Bild mit einem Entwickler entwickelt werden, der eine hohe Konzentration des Feststoffes aufweist. Mit anderen Worten, die Viskosität des Entwicklers muß nicht so niedrig gehalten werden wie in dem herkömmlichen Fall, in dem geladene Teilchen eines Toners elektrophoretisch in einer Trägerflüssigkeit bewegt werden, um sich an einen Träger für ein elektrostatisches latentes Bild zu heften. Somit wird ermöglicht, die Menge an Entwickler zu verringern, die für die Bildung des entwickelten Bildes notwendig ist, und die Viskosität des Entwicklers zu erhöhen.
Da sich die Trägerflüssigkeit des Entwicklers nicht an die bildlosen Bereiche der Umfangsoberflächen des Trägers und der Trommel heftet, braucht die Naßdruckvorrichtung keinen Preßmechanismus wie bei herkömmlichen Naßdruckvorrichtungen. Da die Größe eines elektrischen Feldes zur Entwicklung von der Größe des Zwischenraumes zwischen einer Entwicklungselektrode abhängt, die einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild in der herkömmlichen Naßdruckvorrichtung gegenübersteht, ist es notwendig, die Größe des Zwischenraumes genau einzuhalten. Da der Träger für ein elektrostatisches latentes Bild und die elastische Trommel aber in der Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, in Druckkontakt miteinander gebracht werden, ist es nicht notwendig, einen kleinen Zwischenraum zwischen dem Träger und der Trommel einzuhalten. Aus diesem Grund ist die Vorrichtung vereinfacht.
Da nicht alle der Mittelpunkte des Trägers für ein elektrostatisches latentes Bild, der elastischen Trommel und einer Druckwalze entlang der geraden Linie angeordnet sind, wird ihre Auswirkung auf die Qualität eines Tonerbildes verringert. Dies dient auch dazu, die Naßaufzeichnungsvorrichtung zu vereinfachen.
Obwohl das Tonerbild, das auf dem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild der herkömmlichen Naßaufzeichnungsvorrichtung durch Entwicklung gebildet wird, vorgeschriebene elektrostatische Eigenschaften in Vorbereitung der Übertragung des Tonerbildes aufweisen muß, braucht jenes, das auf dem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild der Naßaufzeichnungsvorrichtung gebildet wird, die gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Entwicklungsverfahren zur Verfügung gestellt wird, solche elektrostatischen Eigenschaften auf dem Träger nicht aufweisen, weil das Tonerbild mechanisch zum Aufzeichnungspapier übertragen wird. Zusätzlich kann die Viskosität des Naßentwicklers einen hohen Wert haben. Daher gibt es eine breite Auswahl für die Zusammensetzung des Naßentwicklers, und der Entwickler ist leicht zuzubereiten.
Was die herkömmliche Naßaufzeichnungsvorrichtung betrifft, die das Tonerbild elektrostatisch überträgt, wird das Bild von einer größeren Menge an Trägerflüssigkeit des Entwicklers in der Vorrichtung begleitet. Was die Naßaufzeichnungsvorrichtung betrifft, die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, wird das Tonerbild auf der elastischen Trommel von einer kleinen Menge an Trägerflüssigkeit des Entwicklers begleitet. Aus diesem Grund kann bei der letzteren Vorrichtung die Menge an Entwickler verringert werden, und das Aufzeichnungspapier, zu dem das Tonerbild übertragen wird, kann in kürzerer Zeit getrocknet werden.
Fig. 16 stellt eine Schnittansicht eines dritten elektrophotographischen Druckers dar, der eine Naßentwicklungsvorrichtung 4, einen Lader 2, eine Belichtungseinheit 3, eine Übertragungstrommel 5, einen Reiniger 7 und eine elektrostatische Entladeeinheit 8 umfaßt, die sequentiell um die photosensible Trommel 1 angeordnet sind. Die Trommel 5 wird aus einem Metallrohr und einer elektrisch leitenden elastischen Schicht, die auf dem Rohr bereitgestellt ist, gebildet. Die photosensible Trommel 1 wird aus einem Aluminiumrohr 300 und einer photosensiblen Schicht 301 aus amorphem Seien, das auf die Umfangsoberfläche des Rohres aufgedampft wurde, hergestellt und wird in die Richtung A gedreht, wie in Fig. 14 dargestellt.
Die Naßentwicklungsvorrichtung 4 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. Die Vorrichtung 4 schließt einen Entwickleraufbringungskopf 255 ein, der einen Entwicklerausflußschlitz 272 aufweist, der so angeordnet ist, daß die Ausgangsöf fnung 311 des Schlitzes zu der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 hin ausgerichtet ist. Eine Entwicklungswalze 303 wird in der Vorrichtung 4 so bereitgestellt, daß die Walze sich mit der photosensiblen Trommel 1 in Druckkontakt befindet und in eine Richtung B mit derselben Geschwindigkeit gedreht wird wie die Trommel. Die Walze 303 wird aus einer Metallhülse 312, einer elastischen elektrisch leitenden Schicht 313 eines elektrisch leitenden Urethangummis hergestellt, der eine elektrisch leitende Zusammensetzung enthält, und einer elektrisch isolierenden Schicht 314, die eine Beschichtungsschicht eines Fluorharzes und die äußerste Schicht der Walze ist.
Der Aufbringungskopf 255 wird aus einer Metallplatte 322, einem Abstandhalter 325, einer Elektrode 324, einer piezoelektrischen Keramikplatte 321 und einer weiteren Elektrode hergestellt, die miteinander so nebeneinander angeordnet werden, daß der Entwicklerausflußschlitz 272 zwischen der Metallplatte und der Bildnerelektrode definiert ist. Der Naßentwickler 320 wird in dem Schlitz 272 durch eine kapillare Kraft zurückgehalten. Ein Teil des Schlitzes 272 ist ein Erfassungsschlitz 330, dessen Breite größer ist als jene des anderen Teils des Schlitzes 272. Wenn eine Hochfrequenzspannung an die Elektroden 323 und 324 angelegt wird, wird die piezoelektrische Keramikplatte 321 zusammengedrückt und in die Richtungen F ausgedehnt.
Der Bildvorgang des elektrophotographischen Druckers wird als nächstes beschrieben. Ein elektrostatisches latentes Bild wird auf der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 durch einen Ladeschritt und einen Schritt des Lichtaussetzens gebildet und mit dem Naßentwickler entwickelt, so daß ein Tonerbild auf der Trommel gebildet wird. Das Tonerbild wird elektrostatisch von der Trommel 1 zu der Übertragungstrommel übertragen. Die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 wird danach entlang des Reinigers 7 und der elektrostatischen Entladeeinheit 8 gedreht und wieder dem Laden ausgesetzt. Das Aufzeichnungspapier 21 wird von einem Papiereinzug 20 zu der Übertragungstrommel 5 gemeinsam mit der Bildung des Tonerbildes befördert und mit der Übertragungstrommel durch eine Druckwalze 9 in Druckkontakt gebracht, so daß das Tonerbild von der Trommel zum Aufzeichnungspapier übertragen wird. Nachdem das Papier 21 von der Übertragungstrommel 5 durch die Trennklaue 6 getrennt ist, verdampft eine thermische Fixiereinheit 10 die Trägerflüssigkeit auf und/oder in dem Papier und fixiert das Tonerbild darauf. Das Papier wird dann in eine Papierauffangvorrichtung 22 gegeben.
Bei dem Entwicklungsvorgang der Naßentwicklungsvorrichtung 4 wird die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 positiv und gleichmäßig geladen, um eine Spannung von etwa 500 V aufzuweisen. Wenn die Umfangsoberfläche der Trommel 1 Licht ausgesetzt wird, weist der belichtete Bereich 305 der Oberfläche eine Spannung von etwa 40 V (nahe der Bodenspannung) auf, und der nicht belichtete Bereich 304 der Oberfläche weist eine positive Spannung von etwa 500 V auf. Die Umfangsoberfläche der Trommel 1 wird danach entlang der Entwicklungsvorrichtung 4 gedreht. Der Naßentwickler 306 wird aus dem Entwicklerausflußschlitz 272 des Entwickleraufbringungskopfes 255 gesprüht, so daß der Entwickler auf die Umfangsoberfläche der Trommel 1 aufgebracht wird. Somit heften sich die geladenen Teilchen des Toners als eine Schicht an die Umfangsoberfläche der Trommel 1, während sie mit einer kleinen Menge der Trägerflüssigkeit naß bleiben.
Eine Stromversorgung 302 hält die Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 303 bei einer positiven Spannung von etwa 450 V, was unter jener des nicht belichteten Bereiches 304 liegt. Da die Schicht des Naßentwicklers auf der Umfangsoberfläche der Trommel 1 positiv geladen ist, nimmt die Schicht eine elektrostatische Kraft, die in der Richtung der Trommel beim belichteten Bereich 305 der Umfangsoberfläche davon wirkt, und eine elektrostatische Kraft, die in der Richtung der Entwickungswalze 303 bei dem nicht belichteten Bereich 304 der Oberfläche wirkt, auf, wenn die Schicht mit der Walze in Kontakt gebracht wird. Dies führt dazu, daß sich eine Schicht 309 des Entwicklers an den belichteten Bereich 305 heftet. Obwohl der Entwickler auf dem nicht belichteten Bereich 304 oder 307 die elektrostatische Kraft aufnimmt, die in solcher Richtung wirkt, so daß der Entwickler von der Trommel 1 getrennt wird, wird der Entwickler von der Walze 303 aufgrund des Kontaktdruckes zwischen dem Entwickler und der Trommel 1 entfernt und bleibt in einer Zurückhalteposition 315 stromaufwärts von der Kontaktstelle, weil die Anziehungskraft zwischen dem Entwickler und der Trommel aufgrund der Beziehung zwischen den oben erwähnten Spannungen nicht stark genug ist. Die Menge an Entwickler, der in der Zurückhalteposition 315 bleibt, steigt im Laufe der Zeit an. Wenn die Menge einen bestimmten Wert erreicht hat, gravitiert der Entwickler, so daß er in einen unteren Bereich der Entwicklungsvorrichtung 4 hinein rückgewonnen wird.
Die Erfinder haben ein Experiment durchgeführt, bei dem ein Naßentwickler von 10% bis 30% Feststoffkonzentration, berechnet als ((Gewicht des Naßentwicklers)-(Gewicht der Trägerflüssigkeit))/(Gewicht des Naßentwicklers), gleichmäßig auf die Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel 1 aufgebracht wird, um eine Entwicklerschicht von etwa 20 µm Dicke darauf zu bilden, die Schicht wurde mit der Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 303 in Kontakt gebracht, um eine Naßentwicklerschicht von etwa 5 µm Dicke auf der Umfangsoberfläche der photosensiblen Trommel nach dem Kontakt zu bilden, und letztere Schicht wurde zum Aufzeichnungspapier übertragen und darauf fixiert, um ein Tonerbild von etwa 2 µm Dicke darauf zu bilden.
In Fig. 15 stehen die piezoelektrische Keramikplatte 321 und die Metallplatte 322 einander über einen kleinen Zwischenraum D von 20 µm gegenüber. Eine Hochfrequenzspannung wird an die Elektroden 323 und 324 angelegt, die auf beiden Seiten der Keramikplatte 321 bereitgestellt werden. Die Keramikplatte 321 wird aus PZT hergestellt und weist eine Dicke E von 1 mm auf. Der Naßentwickler 320 wird in den Zwischenraum D zugeführt. Die piezoelektrische Keramikplatte 321 wird bei einer Frequenz von 1,8 MHz in die Richtungen F zum Vibrieren gebracht, so daß der Naßentwickler 320 von dem Schlitz 272 des Kopfes 255 gesprüht wird.
Das Entwickleraufbewahrungsgefäß 51 wird auf einen offenen Zustand voreingestellt, so daß die bewegliche Abdeckung 59 nach unten gedrückt wird. Um das Tonerbild zu bilden, wird das Reglerventil 53 geöffnet, so daß der Naßentwickler 56 in den Schlitz 272 des Entwickleraufbringungskopfes 255 durch das Rohr 63, das Reglerventil und das Rohr 70 aufgrund des Hochdrucks im Körper 62 des Gefäßes 51 gefüllt wird.
Das Reglerventil 53 wird so geregelt, wie nun beschrieben wird.
Der Teil des Entwicklungsschlitzes 272 am Ende des Kopfes 255 ist der Erfassungsschlitz 330. Die Breite des Erfassungsschlitzes 330 ist größer als jene des anderen Teils des Schlitzes 272. Da der Naßentwickler 320 im Schlitz 272 aufgrund einer kapillaren Kraft zurückgehalten wird, verschwindet der Entwickler von dem Erfassungsschlitz 330, wenn die Menge des Entwicklers im Schlitz 272 sinkt. Wie in Fig. 17 dargestellt, wird die Dicke des Naßentwicklers, der auf die photosensible Trommel 1 aufgebracht wird, durch die Verwendung eines Lichtaussenders 333 und eines Lichtempfängers 332 beim Bereich der Trommel überwacht, der dem Erfassungsschlitz 330 entspricht. Nachdem die Umfangsoberfläche der Trommel dem Licht einer Belichtungslampe 334 ausgesetzt wird, so daß sie eine Spannung aufweist, die beinahe der Bodenspannung entspricht, wird der Entwickler durch die Entwicklungsvorrichtung 4 auf die Oberfläche aufgebracht. Nachdem der Entwickler auf der Oberfläche mit der Entwicklungswalze 303 in Kontakt gebracht wurde, heftet sich der Entwickler schließlich an die Oberfläche. Der Reflexionsgrad des Entwicklers auf der Umfangsoberfläche der Trommel 1 nach dem Kontakt hängt von der Dicke des Entwicklers ab, so daß die Menge an Licht, die durch den Lichtempfänger 332 vom Lichtaussender 333 aufgenommen wird, schwankt. Wenn der Reflexionsgrad einen bestimmten Wert überschritten hat, wird die Dicke des Entwicklers als unter einem vorgeschriebenen Wert liegend beurteilt. In diesem Fall wird das Reglerventil 53 oder 69a durch einen Venturegler 331 geregelt, so daß das Ventil für eine vorgeschriebene Zeit geöffnet wird. Eine vorbestimmte Menge des Entwicklers wird somit immer zugeführt und in dem Entwicklerausflußschlitz 272 zur stabilen Entwicklung zurückgehalten.
Fig. 18 zeigt den Entwickleraufbringungskopf 255 einer Naßentwicklungsvorrichtung, die gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung konstruiert wird. Die Vorrichtung ist mit der vorangegangenen Ausführungsform ident, abgesehen von dem Entwickleraufbringungskopf 255.
Der in Fig. 18 dargestellte Kopf 255 schließt Elektroden 352 und 352 ein, die auf einer piezoelektrischen Keramikplatte 350 bereitgestellt werden. Ein Naßentwickler 345 wird in einer Aushöhlung 354 untergebracht und bedeckt die Keramikplatte 350. Eine Hochfrequenzspannung wird an die Elektroden 352 und 353 angebracht, um die piezoelektrische Keramikplatte 350 in die Richtungen F auszudehnen und zusammenzudrücken, um die Platte zum Vibrieren zu bringen, um den Naßentwickler von dem Entwicklerausflußschlitz 355 des Kopfes 255 auszustoßen
Fig. 19 zeigt den Entwickleraufbringungskopf 255 einer Naßentwicklungsvorrichtung einer weiteren Ausführungsform Die Vorrichtung ist dieselbe wie die unmittelbar vorhergehende Ausführungsform, abgesehen von dem Entwickleraufbringungskopf 255. In dem in Fig. 19 gezeigten Kopf 255 werden kammähnliche Elektroden 372 zum Aufbau eines elastischen Oberflächenwellenresonators auf den fein geglätteten Ausbreitungsoberflächen von Ausbreitungsplatten 370 und 371 bereitgestellt, wobei jede aus einem Y-förmig geschnittenen piezoelektrischen einzelnen Kristall aus LiNbo&sub3; besteht. Die Ausbreitungsplatten 370 und 371 sind einander gegenüberliegend angeordnet, über einen Entwicklerausflußschlitz 374, unter oder hinter dem eine Aushöhlung 373 bereitgestellt wird. Wenn ein Naßentwickler in die Aushöhlung 373 gefüllt wird, tritt der Entwickler in den Schlitz 374 aufgrund einer kapillaren Kraft ein. Wenn eine Hochfrequenzspannung an die Elektroden 372 angebracht wird, werden elastische Oberflächenwellen erzeugt und in den Ausbreitungsoberflächen der Ausbreitungsplatten 370 und 371 ausgebreitet, so daß die Wellen den Schlitz 374 zum Vibrieren bringen und den Naßentwickler dazu bringen, als Tropfen, von denen jeder einen Durchmesser von 1 bis 100 µm aufweist, gesprüht zu werden.
Der Kopf 255 führt eine Abtastbewegung in einer Richtung G durch, um den Entwickler der Umfangsoberfläche der Trommel 1 in gleichmäßiger Form zuzuführen. Der Entwickler wird dann in einer geeigneten Menge und in gleichmäßiger Form der Trommel 1 zugeführt.
In einer Naßentwicklungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wird, wird ein Naßentwickler in Form von sehr kleinen Tropfen von einem Entwicklungsaufbringungskopf ausgestoßen und auf einen Träger für ein elektrostatisches latentes Bild aufgebracht. Daher muß die Viskosität des Entwicklers nicht so niedrig gehalten werden wie bei einer herkömmlichen Vorrichtung, bei der die geladenen Teilchen des Toners eines Entwicklers sich elektrophoretisch in der Trägerflüssigkeit davon bewegen, um sich an den Träger für ein elektrostatisches latentes Bild zu heften. Daher kann die Menge an Entwickler, die zur Bildung eines Bildes notwendig ist, reduziert und die Vorrichtung kleiner gestaltet werden. Mit anderen Worten, die Viskosität des Entwicklers kann erhöht werden. Weiterhin können ein Entwicklungsaufbringungskopf und der Träger für ein elektrostatisches latentes Bild voneinander in einem solchen Abstand angeordnet werden, daß eine genaue Einhaltung des Abstandes leicht ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein elektrostatisches latentes Bild mit einem Entwickler sichtbar gemacht werden, dessen Trägerflüssigkeitsgehalt verringert wird. Daher kann das Volumen des Entwicklers verringert werden, um die Größe des Entwickleraufbewahrungsraumes zu verringern, wodurch die Größe der Bildvorrichtung als ganzes verringert wird.
Somit wurden eine neue Naßentwicklungsvorrichtung und ein Verfahren gezeigt und beschrieben, die allen Aufgaben und Vorteilen entsprechen, die man damit erfüllen bzw. erreichen will. Viele Veränderungen, Modifizierungen, Variationen des beanspruchten Gegenstandes der Erfindung werden jedoch den Fachleuten nach Betrachten der Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen klar werden, von denen einige bevorzugte Ausführungen der Erfindung offenbaren.

Claims

1. Naßaufzeichnungsvorrichtung zur Entwicklung eines auf einem Träger (1) für ein elektrostatisches latentes Bild befindlichen elektrostatischen latenten Bildes mit: einer Elastiktrommel (5) mit einem auf einer vorbestimmten Spannung gehaltenen elektrisch leitenden Bereich (213) und einer mit dem Träger (1) in Kontakt stehenden Elastikschicht (214);

einer Entwickleraufbringeinrichtung (155) zum Aufbringen eines Naßentwicklers (56);

wobei der Naßentwickler (56) gleichmäßig auf eine Stelle aufgebracht wird, an welcher der Träger (1) und die Elastiktrommel (5) miteinander in Kontakt kommen;

so daß ein Tonerbild auf der Elastiktrommel (5) in Abhängigkeit von dem latenten Bild auf dem Träger (1) gebildet wird.

2. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Elastiktrommel (5) in Druckkontakt mit dem Träger (1) angeordnet und mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie der Träger (1) gedreht ist, wobei sich die Oberfläche der Elastiktrommel (5) und des Trägers (1) an dem Bereich ihres gemeinsamen Kontaktes in dieselbe Richtung bewegen.

3. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der jeder nicht dem elektrostatischen latenten Bild entsprechende Naßentwickler (56) von der Elastiktrommel (5) und dem Träger (1) durch Aufnahme einer Preßwirkung am Bereich des gemeinsamen Kontaktes der Elastiktrommel (5) und dem Träger (1) getrennt ist, so daß er stromaufwärts des Kontaktbereichs bleibt.

4. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Elastiktrommel (5) mit einer elektrisch isolierenden äußersten Schicht (214) versehen ist.

5. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Naßentwickler (56) durch Sprühen aufgebracht ist.

6. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Naßentwickler (56) folgendes aufweist: eine elektrisch isolierende Trägerflüssigkeit; und in der Flüssigkeit verteilt geladene Körner.

7. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Entwickleraufbringeinrichtung (155) eine piezoelektrische Platte (221) und eine gegenüberliegende Platte (222) mit einem kleinen Spalt dazwischen; und auf beiden Seiten der piezoelektrischen Platte (221) angeordnete Elektroden (223, 224) aufweist; wobei das Anlegen einer Spannung an die Elektroden (223, 224) die piezoelektrische Platte (221) dazu bringt, zu vibrieren und den Naßentwickler (56) auszugeben.

8. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die des weiteren eine Druckwalze (9) aufweist, um ein Aufzeichnungsmedium (21) in Druckkontakt mit der Umfangsoberfläche der Elastiktrommel (5) zu bringen.

9. Naßauf zeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der eine erste imaginäre Linie, welche den Mittelpunkt des Trägers (1) und der Elastiktrommel (5) verbindet, und eine zweite imaginäre Linie, welche den Mittelpunkt der Elastiktrommel (5) und der Druckwalze (9) verbindet, keinen 180º-Winkel bilden.

10. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Naßentwickler (56) auf die Umfangsoberfläche der Elastiktrommel (5) aufgebracht ist.

11. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich die Entwickleraufbringeinrichtung (155) in einer Richtung parallel zum Bereich des gemeinsamen Kontaktes der Elastiktrommel (5) mit dem Träger (1) bewegt, um allen Kontaktpunkten den Naßentwickler (56) zuzuführen, und einen Saugbereich (403) aufweist, um überschüssigen Naßentwickler von dem Bereich des gemeinsamen Kontaktes zu sammeln.

12. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die des weiteren einen unteren Bereich (210), in welchen der Naßentwickler auf Grund der Schwerkraft sickert, und ein Entwickleraufbewahrungsgefäß (51) zur Rückgewinnung des überschüssigen Naßentwicklers aufweist.

13. Naßaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Elastiktrommel (5) eine Metallhülse (212) aufweist, und wobei die Elastikschicht (216) auf einer Umfangsoberfläche der Metallhülse (212) zur Verfügung gestellt ist.

14. Naßentwicklungsverfahren zur Aufzeichnung eines Tonerbildes auf ein Aufzeichnungspapier unter Verwendung eines Naßentwicklers mit folgenden Schritten:

Bildung eines elektrostatischen latentenbildes auf einem Träger für ein elektrostatisches latentes Bild;

Drehung einer mit dem Träger in Kontakt stehenden Elastiktrommel;

Anlegen einer vorbestimmten Spannung an einen elektrisch leitenden Bereich der Elastiktrommel;

Sprühen eines Naßentwicklers auf eine Stelle, an welcher der Träger und die Elastiktrommel miteinander in Kontakt kommen, wobei ein Tonerbild auf der Trommel gebildet wird, welches dem elektrostatischen Bild auf dem Träger entspricht;

In-Kontakt-Bringen eines Aufzeichnungsmaterials mit der Elastiktrommel;

Ausübung von Druck auf das Papier durch eine Druckwalze, um das Papier mit der Trommel in Kontakt zu bringen; und

Übertragen des Tonerbildes auf das Papier.