EP0458230A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Tonen einer Druckform aus ferroelektrischem Material - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Tonen einer Druckform aus ferroelektrischem Material Download PDF

Info

Publication number
EP0458230A2
EP0458230A2 EP91108110A EP91108110A EP0458230A2 EP 0458230 A2 EP0458230 A2 EP 0458230A2 EP 91108110 A EP91108110 A EP 91108110A EP 91108110 A EP91108110 A EP 91108110A EP 0458230 A2 EP0458230 A2 EP 0458230A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
toner
roller
ferroelectric
donor
latent image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP91108110A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0458230A3 (en
EP0458230B1 (de
Inventor
Phillip Eric Staples
Luis Lima-Marques
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manroland AG
Original Assignee
MAN Roland Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Roland Druckmaschinen AG filed Critical MAN Roland Druckmaschinen AG
Publication of EP0458230A2 publication Critical patent/EP0458230A2/de
Publication of EP0458230A3 publication Critical patent/EP0458230A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0458230B1 publication Critical patent/EP0458230B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/10—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer
    • G03G15/101—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer for wetting the recording material
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/056—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern using internal polarisation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00—Developers
    • G03G9/08—Developers with toner particles
    • G03G9/12—Developers with toner particles in liquid developer mixtures
    • G03G9/125—Developers with toner particles in liquid developer mixtures characterised by the liquid

Definitions

  • Electrostatic printing is a printing process known per se, in which an electrostatic latent image is created in such a way that it attracts electrostatic marking particles, which together form a so-called toner.
  • the toner can be of the so-called dry type or of the so-called liquid type.
  • Electrostatic printing is particularly suitable when only a relatively small number of prints are required, when the print content is changed frequently or when a part of the print content has to be changed in a certain sequence.
  • Dry powder toners have a number of disadvantages when used in such a process.
  • the main disadvantage is the so-called dust problem.
  • fine or small toner particles referred to as dust tend to escape from the so-called developer and then deposit on any surface outside or inside the printing device, thereby creating mechanical disturbances inside the device or creating environmental problems outside the device. This problem becomes particularly severe when such printing devices are operated at high printing speeds.
  • Other disadvantages relate to the cost of general press maintenance and the cost of dry powder toner.
  • Liquid electrostatic printing also has a number of disadvantages, particularly when these devices are to be operated at high speed.
  • the main problem concerns the so-called solvent discharge.
  • solvent discharge refers to the amount of solvent or carrier liquid that is retained in the paper and that is mechanically removed by the toner applicator. Such separated solvent then evaporates and on the one hand causes atmospheric contamination and on the other hand makes a significant contribution to production costs.
  • Another disadvantage of liquid toning is the tendency for dye to precipitate in non-image zones or background zones, which leads to general discoloration of the copy, commonly referred to as background fog.
  • Klavan et al disclose a number of approaches to forming a thin layer of liquid dissolved toner in the development zone.
  • the present invention complements Klavan's teaching by introducing a device to manipulate the toner particles so that the latent image is developed while at the same time limiting the thickness of the toner layer on the developing element or donor roll.
  • the present invention is particularly suitable for repeated toning of latent images contained on or around the surface of ferroelectric pickup elements.
  • the device according to the invention has a ferroelectric cylinder around which is arranged a device for developing the latent image on the cylinder with a liquid toner and a device for electrostatically transferring the toner from the ferroelectric cylinder to paper.
  • the developing device is arranged and designed such that the amount of solvent or carrier liquid of the toner, which is transferred to the surface of the ferroelectric layer, is limited.
  • the ferroelectric cylinder has an electrically conductive cylinder which is provided on its outer surface with a layer of ferroelectric material which is in contact with it. This cylinder rotates during operation, as described in more detail below.
  • the ferroelectric material is provided with a permanent latent image which is embossed on or around its surface by means of internal polarization.
  • the polarization can be of the so-called positive type, in which so-called positive charge-toned particles are repelled, of the negative type, in which positive toner particles are attracted, or a combination of both types of polarization.
  • Web-like printing material such as paper
  • the toned image is electrostatically transferred to the paper by means of a device which neither distorts nor perceptibly deforms the image formed.
  • the toner is fixed on the paper only by evaporation of the solvent, heat being supplied in the form of infrared radiation or the like, if necessary.
  • the liquid toner must be of a certain composition or of a certain type in order that it can be easily deposited on the above-mentioned donor roller so that it can be converted into a liquid layer between the donor roller and the ferroelectric material so that the toner or a portion thereof can be transported to the ferrroelectric material in such a manner that it can tone the latent image according to the polarization, substantially without touching background or non-image areas.
  • the invention relates to the ability of the toner to form a disc by means of hydraulic means in such a way that complete toning of the ferroelectric material in an effectively warp-free manner and with the least possible contact between the Toner and the ferroelectric material can be generated, resulting in virtually fog-free images with little loss of solvent or carrier liquid.
  • the formation of the disk is obtained in particular by the correct choice of the material, the surface roughness and the diameter of the donor roller in accordance with the intended operating speed.
  • the presence of a voltage between the ferroelectric cylinder and the donor roll helps control the formation of a disk of the desired type.
  • changes in potential affect the amount of toner that can be attracted to the latent image without adversely affecting the fog or the background of the resulting transferred image.
  • the amount of the toner present on the donor roller can be controlled by a second roller, a so-called doctor roller, or the like. Accordingly, the optimal ratio between active toner particles and carrier liquid or solvent for any desired speed can be easily obtained by appropriately adjusting the potential difference between the donor roller and the coronode.
  • a gap between 0.10 and 0.50 mm causes the formation of the liquid disc between the donor roller and the ferroelectric material.
  • the preferred range of values is 0.20 to 0.30 mm.
  • the toner used in the present invention is not limited to aqueous or hydrocarbon-like compounds.
  • a suitable toner is given in Australian preliminary patent application No. PJ 9452 dated April 3, 1990, title: Toner for Electrostatography, European Subsequent Application No. 91104426.1. Although it is a hydrocarbon-based toner, aqueous toners also deliver exceptionally good results.
  • the toning process is applicable to a wide variety of ferroelectric ceramic materials.
  • Preferred materials are calcium titanate, barium titanate, lead titanate circonate, lead strontium titanate circonate, lead metaniobate, sodium niobate and sodium metaniobate.
  • the single figure shows a preferred embodiment of the toner device according to the present invention.
  • a donor roller 1 is arranged above a toner tank 2 in such a way that it can rotate in the indicated direction by means of a drive device, not shown.
  • a toner solution 3, which contains the dissolved toner particles 4, is pumped from a storage tank, not shown, through an inlet 5 into the toner tank 2.
  • the toner solution 3 is generally retained in the tank 2 by means of a coronode 6, which is electrically insulated from the toner tank 2, but forms a side of the enclosure that limits the contact of the toner with that portion of the donor roller 1 that is behind the coronode 6 located. Excess toner solution 3 is conveyed back into the storage tank through an outlet 7.
  • the toner tank 2 is filled with the toner solution 3 in the manner shown and if a direct voltage is applied to the coronode 6 simultaneously with the rotation of the donor roller 1 in the indicated direction, a layer of liquid dissolved toner 8 forms on the surface of the donor roller 1, whereby the density of the toner particles 4 contained in the layer of liquid dissolved toner 8 depends on the voltage applied to the coronode 6 and the speed of rotation of the donor roller 1.
  • a solvent limiting roller 9 is arranged in the position shown with respect to the donor roller 1 and is kept at a distance from the donor roller 1 such that the layer of liquid dissolved toner on the donor roller 1 is limited to the required thickness.
  • a doctor knife 10 removes toner solution from the solvent restriction roller 9 and returns the solution to the toner tank 2.
  • a conductive roller 11 with a ferroelectric layer 12 thereon which is in ohmic contact is mounted in the illustrated manner at a distance from the donor roller 1.
  • the ferroelectric layer 12 has an electrostatically latent image 13 on its outer surface.
  • electroscopic marking particles 4 are transferred from the donor roller 1 to the electrostatically latent image 13 in order to form a toned image layer 15 on the surface of the ferroelectric layer 12.
  • the disclosed toner unit is used for repetitively toning the latent image contained on or around a ferroelectric pickup element in an electrostatic printer.
  • a ferroelectric pickup element in an electrostatic printer.
  • Such a device can possibly be operated at relatively high printing speeds, such as up to 4 m / s.
  • donor rollers relatively large diameter to use.
  • a ferroelectric layer which is contained on a conductive roller with a diameter of 220 mm
  • these rollers normally rotate at substantially the same surface speed.
  • the surface of the donor roller is preferably smooth.
  • the solvent limit roller is at a distance from the donor roller, the preferred gap being 0.1 mm.
  • the diameter of the roller is 50 mm and the speed of rotation is up to 4,000 revolutions per minute, preferably 2,000 revolutions per minute. As can be seen from the single figure, the roller rotates in a direction in which the liquid solvent is retained on the surface of the donor roller.
  • the potential difference between the coronode and the donor roller can be between 50 and 1,500 V, the preferred range being 100 to 500 V.
  • full voltage should be applied to the coronode and the donor roll should be grounded. In this way, distortion of the electrostatic latent image on the ferroelectric recording element is prevented. If the latent image on the ferroelectric pickup element has negative polarity, the voltage applied to the coronode must have positive polarity.
  • the method of applying and maintaining the latent image on the ferroelectric pickup is not part of the present invention. However, it has been found that it is possible to maintain a potential difference of up to 1,000 V between the latent image on the ferroelectric pickup element and the donor roll. However, an optimal image quality is obtained if this potential difference is between 200 and 500 V.
  • the preferred The distance between the donor roller and the surface of the receiving element is 0.20 to 0.30 mm, as already stated above.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wet Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)

Abstract

Beim elektrostatischen Drucken wird ein elektrostatisches latentes Bild geschaffen, das elektrostatische Markierungsteilchen, die zusammen einen sogenannten Toner bilden, anzieht. Der Toner kann vom sogenannten trockenen Typ oder vom sogenannten flüssigen Typ sein. Beim flüssigen Typ liegt ein wesentliches Problem im Lösungsmittelaustrag, d.h. in der Menge von Lösungsmittel oder Trägerflüssigkeit, die im Papier festgehalten wird bzw. von der Tonerauftragvorrichtung mechanisch entfernt wird.
Zur Reduzierung des Lösungsmittelaustrags wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen ferroelektrischen Zylinder aufweist (11), um den herum eine Vorrichtung (1) zum Entwickeln des latenten Bildes (13) auf dem Zylinder (11) mit einem flüssigen Toner (3) und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Obertragen des Toners vom ferroelektrischen Zylinder auf Papier (14) angeordnet ist.

Description

  • Das elektrostatische Drucken ist ein an sich bekanntes Druckverfahren, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild so geschaffen wird, daß es elektrostatische Markierungsteilchen, die zusammen einen sogenannten Toner bilden, anzieht. Der Toner kann vom sogenannten trockenen Typ oder vom sogenannten flüssigen Typ sein. Elektrostatisches Drucken eignet sich insbesondere dann, wenn nur eine relativ geringe Anzahl von Drucken erforderlich ist, wenn der Druckinhalt häufig geändert wird oder wenn ein Teil des Druckinhalts in einer gewissen Folge geändert werden muß.
  • Trockene Pudertoner haben eine Reihe von Nachteilen, wenn sie bei einem derartigen Verfahren verwendet werden. Der wichtigste Nachteil liegt im sogenannten Staubproblem. Zusammengefaßt als Staub bezeichnete feine oder kleine Tonerteilchen neigen dazu, aus dem sogenannten Entwickler zu entweichen und sich dann auf jeglicher Oberfläche außerhalb oder innerhalb der Druckvorrichtung niederzuschlagen und dadurch innerhalb der Vorrichtung mechanische Störungen oder außerhalb der Vorrichtung Umweltprobleme zu erzeugen. Dieses Problem wird besonders schwerwiegend, wenn derartige Druckvorrichtungen mit hoher Druckgeschwindigkeit betrieben werden. Andere Nachteile beziehen sich auf die Kosten für die allgemeine Wartung der Druckmaschine und auf die Kosten des trockenen Pudertoners.
  • Auch das flüssige elektrostatische Drucken weist eine Reihe von Nachteilen auf, und zwar insbesondere dann, wenn diese Vorrichtungen mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden sollen. Das Hauptproblem betrifft den sogenannten Lösungsmittelaustrag. Der Begriff Lösungsmittelaustrag bezieht sich auf die Menge von Lösungsmittel oder Trägerflüssigkeit, die im Papier festgehalten wird und die von der Tonerauftragvorrichtung mechanisch entfernt wird. Derartig abgetrenntes Lösungsmittel verdampft anschließend und verursacht einerseits eine athmosphärische Verseuchung und trägt andererseits in bedeutendem Maße zu den Produktionskosten bei. Ein weiterer Nachteil des Flüssigtonens ist die Neigung zum Niederschlag von Farbstoff in bildfreien Zonen oder Hintergrundzonen, was zu einer allgemeinen Verfärbung der Kopie, allgemein als Hintergrundnebel bezeichnet, führt.
  • Es sind eine Reihe von Verfahren zur Reduzierung des Lösungsmittelaustrags und des Hintergrundnebels vorgeschlagen worden. Von all diesen Verfahren scheint das im US-Patent 4,268,597 von Klavan et al. offenbarte Verfahren, gemäß dessen eine dünne Schicht eines flüssigen gelösten Toners in einer Entwicklungszone gebildet wird und die Oberfläche, auf der ein materielles Bild gebildet werden soll, dicht an, aber nicht in Kontakt mit der Tonerlösung an der Entwicklungszone angeordnet ist, das bedeutendste zu sein. Das dem latenten Bild auf der Oberfläche zugeordnete elektrostatische Feld verursacht eine Veränderung der Form der Oberfläche der flüssigen gelösten Tonerschicht in Form von Farbstoffanhäufungen, die zusammen die Form eines Teils des latenten Bildes annehmen. Die Farbanhäufungen treten nur in den Bildbereichen mit der Trägeroberfläche des latenten Bildes in Kontakt und bewirken einen Tonerniederschlag nur in den Bildbereichen.
  • Klavan et al offenbaren eine Reihe von Vorgehensweisen zur Bildung einer dünnen Schicht flüssiggelösten Toners in der Entwicklungszone. Es ist jedoch kein Versuch gemacht worden, die Tonerteilchen so vorzubehandeln, daß das latente Bild auf der zu tonenden Oberfläche entwickelt wird, wobei das Entwickeln des Elements teilweise in einen Körper flüssigen gelösten Toners getaucht und anschließend gegenüber einem Rakelmesser, einer Rakelwalze oder einer Reihe von Farbwalzen gedreht wird, um eine gelöste Tonerschicht gewünschter Dicke in der Entwicklungszone zu bilden.
  • Die vorliegende Erfindung ergänzt die Lehre von Klavan um die Einführung einer Vorrichtung zur Beeinflußung der Tonerteilchen derart, daß das latente Bild entwickelt wird, während gleichzeitig die Dicke der Tonerschicht auf dem Entwicklungselement bzw. der Geberwalze begrenzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich im besonderen Maße für ein wiederholtes Tonen latenter Bilder, die auf der Oberfläche von ferroelektrischen Aufnahmeelementen oder um diese Oberfläche herum enthalten sind.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen ferroelektrischen Zylinder auf, um den herum eine Vorrichtung zum Entwickeln des latenten Bildes auf dem Zylinder mit einem flüssigen Toner und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Obertragen des Toners vom ferroelektrischen Zylinder auf Papier angeordnet ist. Die Entwicklungsvorrichtung ist derart angeordnet und ausgebildet, daß die Menge an Lösungsmittel bzw. Trägerflüssigkeit des Toners, die auf die Oberfläche der ferroelektrischen Schicht übertragen wird, begrenzt wird.
  • Der ferroelektrische Zylinder weist einen elektrisch leitenden Zylinder auf, der auf seiner äußeren Oberfläche mit einer Schicht ferroelektrischen Materials, das mit dieser in Kontakt steht, versehen ist. Bei Betrieb dreht sich dieser Zylinder, wie im folgenden näher beschrieben ist.
  • Das ferroelektrische Material ist mit einem permanenten latenten Bild versehen, das mittels interner Polarisation auf seiner Oberfläche bzw. um diese herum eingeprägt ist. Die Polarisierung kann vom sogenannten positiven Typ, bei dem sogenannte positive ladungsgetonte Teilchen abgestoßen werden, oder vom negativen Typ, bei dem positive Tonerteilchen angezogen werden, sein oder eine Kombination beider Polarisationstypen darstellen.
  • Die Entwicklungsvorrichtung, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt, weist eine Walze, und zwar eine sogenannte Geberwalze, die den Toner von einem Vorratsbehälter an die Oberfläche des ferroelektrischen Materials transportiert, eine Vorrichtung zum Pumpen des Toners von einem Aufbewahrungsbehälter zu diesem Vorratsbehälter und zum Zurückfördern überschüssigen Toners zum Aufbewahrungsbehälter, eine Koronode, die als Wand dieses Vorratsbehälters dient und an die ein elektrisches Feld derart angelegt ist, daß sich die Tonerteilchen auf der Geberwalze niederschlagen, und schließlich eine Vorrichtung zum Begrenzen der Menge von Lösungsmittel auf der Geberwalze auf.
  • Bahnförmiger Bedruckstoff, wie zum Beispiel Papier, wird derart transportiert, daß das getonte Bild elektrostatisch durch eine solche Vorrichtung auf das Papier übertragen wird, die das gebildete Bild weder verzerrt noch in wahrnehmbarer Weise verformt. Anschließend wird der Toner auf dem Papier lediglich durch Verdampfen des Lösungsmittels fixiert, wobei eine Wärmezufuhr in Form von Infrarotstrahlung oder dgl. erforderlichenfalls zusätzlich erfolgen kann.
  • Der flüssige Toner muß für eine solche Vorrichtung von bestimmter Zusammensetzung bzw. von einem bestimmten Typ sein, damit er sich problemlos auf der oben genannten Geberrolle niederschlägt, damit er in eine flüssige Schicht zwischen der Geberrolle und dem ferroelektrischen Material umgewandelt werden kann, damit der Toner oder ein Teil davon zum ferrroelektrischen Material in einer solchen Weise transportiert werden kann, daß er das latente Bild entsprechend der Polarisation, und zwar im wesentlichen ohne Berührung von Hintergrundbereichen oder bildfreien Bereichen, tonen kann.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Fähigkeit des Toners, mittels hydraulischer Mittel eine Scheibe derart zu bilden, daß ein vollständiges Tonen des ferroelektrischen Materials in wirkungsmäßig verzugsfreier Weise und mit geringstmöglichem Kontakt zwischen dem Toner und dem ferroelektrischen Material erzeugt werden kann, woraus virtuell nebelfreie Bilder mit geringem Verlust an Lösungsmittel bzw. Trägerflüssigkeit resultieren.
  • Die Bildung der Scheibe wird insbesondere durch die richtige Wahl des Materials, der Oberflächenrauhigkeit und des Durchmessers der Geberwalze entsprechend der vorgesehenen Betriebsgeschwindigkeit erhalten. Das Anliegen einer Spannung zwischen dem ferroelektrischen Zylinder und der Geberwalze unterstützt die Steuerung der Bildung einer Scheibe des gewünschten Typs. Insbesondere wirken Veränderungen des Potentials auf die Menge des Toners, der zum latenten Bild hin angezogen werden kann, ohne die Nebelbildung oder den Hintergrund des sich ergebenden übertragenen Bildes nachteilig zu beeinflussen. Darüber hinaus kann die Menge des auf der Geberwalze vorhandenen Toners durch eine zweite Walze, eine sogenannte Rakelwalze, oder dgl. gesteuert werden. Dementsprechend kann das optimale Verhältnis zwischen aktiven Tonerteilchen und Trägerflüssigkeit bzw. Lösungsmittel für jede gewünschte Geschwindigkeit durch entsprechendes Einstellen des Potentialunterschiedes zwischen der Geberwalze und der Koronode einfach erhalten werden.
  • Außerordentlich gute Bildqualitäten wurden mit Druckgeschwindigkeiten von bis zu 3,0 m/s erhalten. Selbst bei dieser Geschwindigkeit ist der sogenannte Lösungsmittelaustrag bei Betrieb unter optimalen Bedingungen nicht feststellbar. Eine außerordentlich gute Bildwiedergabe wird erhalten, wenn der Abstand zwischen dem ferroelektrischen Material und der Geberwalze einen Wert von 0,1 bis 1,5 mm aufweist. Der bevorzugte Wertebereich beträgt 0,25 bis 0,35 mm. Potentialunterschiede zwischen der Koronode und der Geberwalze zwischen 50 und 1.500 V liefern gute Ergebnisse; der bevorzugte Wertebereich beträgt 100 bis 500 V. Der Potentialunterschied zwischen dem ferroelektrischen Material und der Geberwalze liegt zwischen 0 und 1.000 V; optimale Bildqualität wird bei Werten zwischen 200 und 500 V erhalten. Bei Verwendung einer zweiten Walze, die derart gedreht wird, daß sie die Menge des Toners auf der Geberwalze begrenzt, bewirkt ein Spalt zwischen 0,10 und 0,50 mm die Bildung der flüssigen Scheibe zwischen der Geberwalze und dem ferroelektrischen Material. Der bevorzugte Wertebereich beträgt 0,20 bis 0,30 mm.
  • Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Toner ist nicht auf wässrige oder kohlenwasserstoffartige Verbindungen begrenzt. Ein geeigneter Toner ist in der australischen vorläufigen Patentanmeldung Nr. PJ 9452 vom 03.04.1990, Titel: Toner für Elektrostatographie, europäische Nachanmeldung N° 91104426.1, angegeben. Obwohl es sich dabei um einen Toner auf Kohlenwasserstoffbasis handelt, liefern auch wässrige Toner außerordentlich gute Ergebnisse.
  • Das Tonungsverfahren ist für eine große Vielfalt von ferroelektrischen keramischen Materialien anwendbar. Bevorzugte Materialien sind Calziumtitanat, Bariumtitanat, Blei-Titanat-Circonat, Blei-Strontium-Titanat-Circonat, Blei-Metaniobat, Natriumniobat und Natrium-Metaniobat.
  • Die einzige Figur zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Tonervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der Figur ist eine Geberwalze 1 über einem Tonertank 2 derart angeordnet, daß sie sich mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in der angezeigten Richtung drehen kann. Eine Tonerlösung 3, die die gelösten Tonerteilchen 4 enthält, wird von einem nicht dargestellten Vorratstank durch einen Zulauf 5 in den Tonertank 2 gepumpt. Die Tonerlösung 3 wird im Tank 2 im allgemeinen mittels einer Koronode 6 zurückgehalten, die gegenüber dem Tonertank 2 elektrisch isoliert ist, jedoch eine Seite der Umfassung bildet, die den Kontakt des Toners mit jenem Abschnitt der Geberwalze 1 begrenzt, der sich hinter der Koronode 6 befindet. Oberschüssige Tonerlösung 3 wird durch einen Auslaß 7 in den Vorratstank zurückbefördert.
  • Wenn der Tonertank 2 in dargestellter Weise mit der Tonerlösung 3 gefüllt ist und wenn gleichzeitig mit der Drehung der Geberwalze 1 in angezeigter Richtung eine Gleichspannung an die Koronode 6 angelegt ist, bildet sich auf der Oberfläüche der Geberwalze 1 eine Schicht flüssigen gelösten Toners 8, wobei die Dichte der Tonerpartikel 4, die in der Schicht des flüssigen gelösten Toners 8 enthalten sind, von der an die Koronode 6 angelegten Spannung und der Drehgeschwindigkeit der Geberwalze 1 abhängt.
  • Eine Lösungsmittelbegrenzungswalze 9 ist in der dargestellten Position bezüglich der Geberwalze 1 angeordnet und von der Geberwalze 1 in einem solchen Abstand gehalten, daß die Schicht flüssigen gelösten Toners auf der Geberwalze 1 auf die geforderte Dicke begrenzt ist. Ein Rakelmesser 10 entfernt Tonerlösung von der Lösungsmittelbegrenzungswalze 9 und führt die Lösung zum Tonertank 2 zurück.
  • Eine leitende Walze 11 mit einer darauf befindlichen, in ohmschem Kontakt stehenden ferroelektrischen Schicht 12 ist in dargestellter Weise in einem Abstand von der Geberwalze 1 angebracht. Die ferroelektrische Schicht 12 trägt auf ihrer äußeren Oberfläche ein elektrostatisch latentes Bild 13. An einem Tonerspalt 14 werden elektroskopische Markierungsteilchen 4 von der Geberwalze 1 auf das elektrostatisch latente Bild 13 übertragen, um eine getonte Bildschicht 15 auf der Oberfläche der ferroelektrischen Schicht 12 zu bilden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die offenbarte Tonereinheit zum wiederholten Tonen des latenten Bildes, das auf der Oberfläche eines ferroelektrischen Aufnahmeelements, oder um diese Oberfläche herum, enthalten ist, in einem elektrostatischen Drucker verwendet. Eine derartige Vorrichtung kann unter Umständen bei relativ hohen Druckgeschwindigkeiten, wie etwa bis zu 4 m/s, betrieben werden. Für diesen Fall hat es sich entgegen der aus dem Stand der Technik entnehmbaren Lehre als vorteilhaft erwiesen, Geberwalzen mit relativ großem Durchmesser zu verwenden. So hat es sich z.B. bei Verwendung einer ferroelektrischen Schicht, die auf einer leitenden Walze mit einem Durchmesser von 220 mm enthalten ist, als vorteilhaft erwiesen, eine Geberwalze mit einem Durchmesser von 200 mm zu verwenden. Damit drehen sich diese Walzen normalerweise mit im wesentlichen gleicher Oberflächengeschwindigkeit. Die Oberfläche der Geberwalze ist vorzugsweise glatt.
  • Die Lösungsmittelbegrenzungswalze befindet sich in einem Abstand von der Geberwalze, wobei der bevorzugte Spalt 0,1 mm beträgt. Der Durchmesser der Walze beträgt 50 mm, und die Umdrehungsgeschwindigkeit beträgt bis zu 4.000 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise 2.000 Umdrehungen pro Minute. Wie aus der einzigen Figur ersichtlich ist, dreht sich die Walze in einer Richtung, bei der das flüssige Lösungsmittel auf der Oberfläche der Geberwalze zurückgehalten wird.
  • Wie bereits weiter oben angegeben ist, kann der Potentialunterschied zwischen der Koronode und der Geberwalze zwischen 50 und 1.500 V betragen, wobei der bevorzugte Bereich 100 bis 500 V beträgt. Vorzugsweise sollte die volle Spannung an die Koronode angelegt sein, und die Geberwalze sollte geerdet sein. Auf diese Weise wird einer Verzerrung des elektrostatischen latenten Bildes auf dem ferroelektrischen Aufnahmeelement vorgebeugt. Wenn das latente Bild auf dem ferroelektrischen Aufnahmeelement negative Polarität aufweist, muß die an die Koronode angelegte Spannung positive Polarität aufweisen.
  • Das Verfahren zum Aufbringen des latenten Bildes auf das ferroelektrische Aufnahmeelement und das Aufrechterhalten desselben ist nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Es ist jedoch festgestellt worden, daß es möglich ist, einen Potentialunterschied zwischen dem latenten Bild auf dem ferroelektrischen Aufnahmeelement und der Geberwalze von bis zu 1.000 V aufrechtzuerhalten. Eine optimale Bildqualität wird jedoch erhalten, wenn dieser Potentialunterschied zwischen 200 und 500 V beträgt. Der bevorzugte Abstand zwischen der Geberwalze und der Oberfläche des Aufnahmeelements beträgt 0,20 bis 0,30 mm, wie weiter oben bereits angegeben ist.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Tonen eines latenten Bildes, das auf der Oberfläche eines ferroelektrischen Aufnahmeelements in ohmschem Kontakt mit der Außenoberfläche einer leitenden Walze enthalten ist, mit den Verfahrensschritten
    - Aufbringen einer gesteuerten Menge von Tonerpartikeln durch elektrische Abscheidung auf der Oberfläche einer Geberwalze, wobei die Tonerteilchen in einer flüssigen Lösung enthalten sind,
    - Begrenzen der Menge von Lösungsflüssigkeit, die in der Tonerpartikelabscheidung und mit dieser zusammen auf der Geberwalze enthalten ist, durch Drehen einer Begrenzungswalze, die in einem Abstand von der Geberwalze angeordnet ist und durch dadurch bewirkte Steuerung der Dicke der eine gesteuerte Dichte aufweisenden Tonerschicht auf der Geberwalze,
    - Drehen der Geberwalze zum Vorbringen der Tonerschicht mit gesteuerter Dicke und gesteuerter Dichte auf die Oberfläche der Geberwalze in einer Position in der Nähe der leitenden Walze, die das ferroelektrische Aufnahmeelement auf deren Oberfläche enthält, aber mit einem Abstand zu dieser,
    - Beeinflussen des latenten Bildes auf dem ferroelektrischen Aufnahmeelement derart, daß in wählbarer Weise Scheiben auf der Tonerschicht auf der Geberwalze gebildet werden, damit Tonerteilchen mit dem ferroelektrischen Aufnahmeelement nur in Bereichen, die das latente Bild tragen, in Kontakt kommen können.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Lösungsmittel, das die Tonerpartikel enthält, in einen Tonertank unterhalb der Geberwalze gepumpt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des Tonertanks von einer Koronode gebildet ist, die gegenüber allen anderen Teilen des Tonertanks elektrisch isoliert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das Anlegen einer Gleichspannung mit einem Wert zwischen 50 und 1.500 V an die Koronode.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Drehen der Begrenzungswalze in einer der Drehrichtung der Geberwalze entgegengesetzten Richtung und mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4.000 Umdrehungen pro Minute.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswalze zur Geberwalze in einem Abstand von etwa 0,1 mm angeordnet ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ferroelektrische Aufnahmeelement von der Geberwalze in einem Abstand von 0,20 bis 0,30 mm angeordnet ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentialunterschied zwischen dem latenten Bild auf dem ferroelektrischen Aufnaheelement und der Geberwalze in einem Bereich zischen 100 und 500 V liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberwalze und die das ferroelektrische Aufnahmeelement aufweisende leitende Walze mit im wesentlichen gleicher Oberflächengeschwindigkeit gedreht werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Geberwalze etwa 90 % des Durchmessers der leitenden Walze, die das ferroelektrische Aufnahmeelement aufweist, beträgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonerniederschlag auf der ferroelektrischen Oberfläche auf ein Aufnahmeelement übertragen wird und daß die im Anspruch 1 aufgeführte Folge von Verfahrensschritten wenigstens einmal wiederholt wird, ohne daß das latente Bild auf dem ferroelektrischen Aufnahmeelement erneuert wird.
  12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Geberwalze (1) einem unterhalb der Geberwalze (1) angeordneten Tonertank (2), einer einen Rand des Tonertanks (2) bildenden, elektrisch von den übrigen Elementen des Tonertanks (2) isolierten Koronode (6), einer an die Geberwalze (1) anstellbaren Lösungsmittelbegrenzungswalze (9), einer an die Walze (9) anstellbaren Rakelvorrichtung (10) zum Entfernen von Tonerlösung von der Lösungsmittelbegrenzungswalze (9) und zur Rückführung der Tonerlösung in den Tonertank (2) und einer leitenden Walze (11) mit einer ferroelektrischen Schicht (12) zum Tragen eines elektrostatischen latenten Bildes (13).
EP91108110A 1990-05-24 1991-05-18 Verfahren und Vorrichtung zum Tonen einer Druckform aus ferroelektrischem Material Expired - Lifetime EP0458230B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU308/90 1990-05-24
AUPK030890 1990-05-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0458230A2 true EP0458230A2 (de) 1991-11-27
EP0458230A3 EP0458230A3 (en) 1993-08-25
EP0458230B1 EP0458230B1 (de) 1996-06-19

Family

ID=3774712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91108110A Expired - Lifetime EP0458230B1 (de) 1990-05-24 1991-05-18 Verfahren und Vorrichtung zum Tonen einer Druckform aus ferroelektrischem Material

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5213931A (de)
EP (1) EP0458230B1 (de)
JP (1) JP3581371B2 (de)
DE (1) DE59107942D1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472134B1 (de) * 1990-08-23 1994-09-14 MAN Roland Druckmaschinen AG Verfahren und Vorrichtung für die Übertragung von Bebilderungsablagerungen von der Oberfläche eines ferroelektrischen Aufnahmeelementes auf die eines Empfangselementes

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0450417B1 (de) * 1990-04-03 1996-02-21 M.A.N.-ROLAND Druckmaschinen Aktiengesellschaft Toner für Elektrostatographie
EP0508273B1 (de) * 1991-04-10 1995-06-14 M.A.N.-ROLAND Druckmaschinen Aktiengesellschaft Druckvorrichtung für den Offsetdruck mit einem Toner
AUPO875197A0 (en) * 1997-08-22 1997-09-18 Research Laboratories Of Australia Pty Ltd Method of and means for self-fixed printing from ferro- electric recording member
IL122953A (en) 1998-01-15 2000-11-21 Scitex Corp Ltd Printing member for use with a printing system and method of imaging the printing member
KR20170033324A (ko) * 2014-07-31 2017-03-24 휴렛-팩커드 인디고 비.브이. 전기 유체 처리

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1542890A (fr) * 1966-11-07 Ibm Impression par attraction électrique d'encres
US4021586A (en) * 1970-10-08 1977-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Method of and means for the development of electrostatic images
US4268597A (en) * 1976-04-13 1981-05-19 Philip A. Hunt Chemical Corp. Method, apparatus and compositions for liquid development of electrostatic images
US4493550A (en) * 1982-04-06 1985-01-15 Nec Corporation Development apparatus of latent electrostatic images
DE3835091A1 (de) * 1988-10-14 1990-04-19 Roland Man Druckmasch Druckform

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472134B1 (de) * 1990-08-23 1994-09-14 MAN Roland Druckmaschinen AG Verfahren und Vorrichtung für die Übertragung von Bebilderungsablagerungen von der Oberfläche eines ferroelektrischen Aufnahmeelementes auf die eines Empfangselementes

Also Published As

Publication number Publication date
EP0458230A3 (en) 1993-08-25
JPH04229884A (ja) 1992-08-19
EP0458230B1 (de) 1996-06-19
JP3581371B2 (ja) 2004-10-27
US5213931A (en) 1993-05-25
DE59107942D1 (de) 1996-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3236385C2 (de) Entwicklervorrichtung
DE2361833C3 (de) Vorrichtung zum Abtragen von überflussiger Entwicklerflussigkeit
DE2248506C3 (de) Elektrophotographisches Tiefdruck-Kopierverfahren
DE69407214T2 (de) Bilderzeugungsverfahren
DE3148231C2 (de)
DE1597894A1 (de) Bilderzeugungsvorrichtung
DE2951460C2 (de) Elektrographisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines elektrographischen Verfahrens
DE2336499A1 (de) Vorrichtung zur verhinderung einer entwicklung von hintergrundbereichen bei einem kopiergeraet
DE1522695B2 (de) Verfahren zur herstellung von ladungsbildern auf isolierenden blaettern
DE3036731C2 (de)
DE2839674A1 (de) Elektrophotographisches verfahren und vorrichtung
DE60026246T2 (de) Vorrichtung zur Beschichtung von blattförmigem Material
CH616517A5 (de)
EP0458230B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Tonen einer Druckform aus ferroelektrischem Material
DE2842747A1 (de) Elektrographisches drucksystem
DE3119027A1 (de) Elektrofotographisches verfahren und einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
DE3129735C2 (de) Bildaufzeichnungsgerät
DE2724577A1 (de) Entwicklervorrichtung fuer ein elektrophotographisches kopiergeraet
DE2832175A1 (de) Elektrophotographisches verfahren
DE2200450A1 (de) Verfahren zur zyklischen Herstellung einer elektrostatischen Kopie
DE2702950A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrostatischen drucken
DE2731636A1 (de) Elektrografisches aufzeichnungsgeraet und elektrografisches aufzeichnungsverfahren
DE2024863B2 (de)
DE2602818A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrographischen drucken auf normalpapier
DE2620660A1 (de) Trockenentwicklerteilchen zur verwendung in der elektrofotografie und verfahren zum entwickeln von elektrostatischen bildern mit solchen teilchen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19930901

17Q First examination report despatched

Effective date: 19941024

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

ITF It: translation for a ep patent filed
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI SE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: E. BLUM & CO. PATENTANWAELTE

REF Corresponds to:

Ref document number: 59107942

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19960725

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19960923

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20030505

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20040427

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20040429

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20040510

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20040512

Year of fee payment: 14

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20040519

EUG Se: european patent has lapsed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050518

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050531

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051201

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20050518

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060131

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20060131