DE19841266C2 - Aufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufzeichnungsvorrich­ tung zum Aufzeichnen von Daten nach einem Dichteabstufungs­ vorgang für jedes Pixel, und insbesondere auf eine Auf­ zeichnungsvorrichtung, die ein latentes Bild mit Halbtönen mit hoher Wiedergabegenauigkeit unter Verwendung eines flüssigen Entwicklers entwickelt, um durch die Verwendung eines Toners mit Mikropartikeln ein Bild hoher Qualität zu erhalten.

Die japanische Patentoffenlegung Nr. H7-334004 beschreibt eine herkömmliche Vorrichtung, in der nasser bzw. flüssiger Entwickler durch eine Zuführleitung und eine Rückführlei­ tung zirkuliert, um das Aufstauen und Ablagern flüssigen Entwicklers zu verhindern, um Farbtonvariationen während der Entwicklung zu vermeiden und um einen mischenden bzw. aufrührenden Effekt herbeizuführen.

Die japanische Patentoffenlegung H5-35117 beschreibt eine andere herkömmliche Aufzeichnungsvorrichtung, in der eine Entwicklerflasche nach links und nach rechts verschoben wird, um einen Entwickler mit hoher Dichte zu mischen bzw. aufzurühren.

Eine herkömmliche nasse Entwicklungsvorrichtung, die einen elektrostatischen, flüssigen Entwickler verwendet, ist in "Basic and Applied Electrophotographic Technology" be­ schrieben, herausgegeben von "Electrophotographic Associa­ tion", S. 288 bis 277, 1998, von Corona Co.

Es gibt nasse Entwicklungsvorrichtungen mit einem Tisch- Entwicklungssystem, bei dem ein ein latentes Bild tragendes Bildträgermedium in flüssigen Entwickler getaucht wird, der in eine Entwicklungsschale gefüllt ist, um das latente Bild zu entwickeln, ein Rollen-Entwicklungssystem, bei dem sich das das latente Bild tragende Bildträgermedium einer Ent­ wicklerrolle nähert, auf deren äußeren Umfangsoberfläche ein dünner Film des elektrostatischen, flüssigen Entwick­ lers ausgebildet ist, um das latente Bild zu entwickeln, und Schlitz-Entwicklungssysteme, bei denen ein Bildträger­ medium durch Nuten, die an gegenüberliegenden Endteilen ei­ nes Entwicklungsteils angebracht sind und die mit einer Va­ kuumquelle verbunden sind, angesaugt wird, wobei flüssiger Entwickler aus einem Schlitz entnommen wird, der im mittle­ ren Teil einer Elektrode ausgebildet ist, so daß er zwi­ schen der Elektrode und dem Bildträgermedium zirkuliert, um darauf das latente Bild zu entwickeln, wenn im Entwick­ lungsteil negativer Druck aufgebaut wird. Allgemeine benö­ tigen die oben beschriebenen nassen Entwicklungsvorrichtun­ gen ein Zirkulationssystem für den flüssigen Entwickler, um flüssigen Entwickler zu- und wieder abzuführen, so daß Entwicklungsvorrichtungen, die flüssigen Entwickler verwenden, groß und kompliziert werden. Es gibt auch sich drehende Entwicklungsvorrichtungen, die trockenen Entwickler verwen­ den, bei der mehrere Entwicklungseinheiten, die in Umfangs­ richtung angeordnet und gehalten sind, in Umfangsrichtung gedreht werden, wobei die Drehung in Umfangsrichtung jeder der Entwicklungseinheiten an einer Entwicklungsposition an­ gehalten wird, wo die Entwicklungseinheit einem Bildträger­ medium gegenüberliegt, so daß sich die Entwicklungseinheit an der Entwicklungsposition befindet und ein vom Bildträ­ germedium getragenes latentes Bild entwickelt.

Die japanische Patentoffenlegung Nr. H8-305119 beschreibt beispielsweise eine Entwicklungsvorrichtung vom Drehtyp, bei der eine Einrichtung zum Drehen eines Entwicklerträgers einer Entwicklungseinheit an einer Position vorgesehen ist, die nicht die Entwicklungsposition ist.

Mit den oben beschriebenen herkömmlichen Techniken kann zwar Toner als flüssiger Entwickler mit einem Gewichtsan­ teil von weniger als 1% durch eine Pumpe leicht in Umlauf gehalten werden, um Toner gegebenenfalls wieder unterzumi­ schen. Wenn jedoch die Tonerdichte steigt, wird die Zirku­ lation schwieriger, und Toner, der sich abgelagert hat, kann kaum wieder aufgenommen werden, selbst wenn er mit ei­ ner Pumpe unter Verwendung eines Rohrs bzw. einer Leitung angesaugt wird. Wenn die Tonerdichte niedrig ist, entsteht das Problem, daß feine Bilder nicht erstellt werden können.

Bei flüssigen Entwicklern mit hoher Dichte, die die Hin- und Her-Bewegung einer Entwicklerflasche nach links und nach rechts benötigen, ist das Wiederaufmischen von Toner, der sich am Boden der Flasche abgelagert hat, schwierig, und während der Bewegung ist eine Beschleunigung notwendig, um während der Links- und Rechts-Bewegung den Effekt des Wieder­ aufmischens zu erhöhen. Hieraus ergibt sich das Problem, daß zum Vibrieren und Bewegen der Vorrichtung eine Antriebsquelle mit ho­ her Leistung benötigt wird.

Aus der EP 0 760 494 A1 ist ein Flüssigentwicklungsverfahren eines elektrostatischen, latenten Bilds bekannt. Mehrere Entwicklungs­ einheiten sind hier drehbar gelagert und dienen der Entwicklung ei­ nes auf einem photoempfindlichen Zwischenträger erzeugten laten­ ten Bilds.

Aus der US 5 153 659 ist ein elektrophotographisches Vielfarben­ entwicklungssystem mit Flüssigentwicklungsvorrichtungen bekannt, die drehbar angeordnet sind. Auch hier wird das latente Bild auf ei­ nem photoempfindlichen Zwischenträger entwickelt. Aus der WO 97/12289 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zufüh­ ren flüssigen Tonors zu einem Druckmedium bekannt. Hier sind mehrere Entwickler linear fest angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufzeichnungsvorrichtung für mehrfarbige Bilder anzugeben, die im Aufbau einfach ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprü­ che gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungs­ formen der Erfindung gerichtet.

Erfindungsgemäß werden Kartuschen und eine Entwicklungsrolle auf einer sich drehenden Basis angeordnet, und die Farbentwick­ lungseinheiten werden positioniert, indem die drehbare Basis zur Entwicklung gedreht wird, wobei flüssiger Entwickler zugeführt und wieder abgeführt wird.

Insbesondere wird nach längerem Stillstand oder längerer Unterbre­ chung die drehende Basis zumindest um eine halbe Drehung ge­ dreht, bevor mit der Aufzeichnung begonnen wird.

Durch Drehen eines drehbaren Körpers, an dem vier Farbentwick­ lungseinheiten befestigt sind, die flüssige Entwickler hoher Dichte mit 5 bis 35 Gew.-% Toner verwenden, unmittelbar vor der Auf­ zeichnung kann somit Toner, der sich abgelagert hat bzw. der ausge­ fallen oder körnig geworden ist, im flüssigen Entwickler wieder auf­ gemischt werden, da die Kartuschen einmal kopfüber stehen, also die Bodenfläche der Kartusche durch die Drehung um eine halbe Umdrehung in die Position der oberen Fläche gedreht wird, wodurch es möglich ist, den Toner im flüssigen Entwickler während des Auf­ zeichnens ausreichend zu dispergieren bzw. aufzumischen. Gleichzeitig kann eine bestimmte Menge des flüssigen Ent­ wicklers dem Entwickler-Rollen-Teil zugeführt werden, wäh­ rend flüssiger Entwickler, der auf dem Entwickler-Rollen- Teil verblieb, wiedergewonnen werden kann.

Außerhalb eines von den Farbentwicklungseinheiten während der Drehung beschriebenen Kreises, jedoch nahe daran, sind Entwicklungsteile und Reinigungsteile vorgesehen, wobei die Farbentwicklungseinheiten nach Bedarf an den Positionen der Entwicklungsteile und der Reinigungsteile angehalten wer­ den. Wenn vier Farbentwicklungseinheiten in Winkelabständen von 90° auf der drehenden Basis angeordnet sind, kann jede der Farbentwicklungseinheiten vom zugeordneten Entwick­ lungsteil zum zugeordneten Reinigungsteil durch eine Vier­ teldrehung verschoben werden, und die Wiedergewinnung des flüssigen Entwicklers und das Verschließen des Entwickler­ behälters wird in Abhängigkeit von der Drehposition der Entwicklungseinheiten vorgenommen. Mit einer solchen Anord­ nung kann eine Entwicklung auch mit flüssigem Entwickler hoher Dichte zuverlässig vorgenommen werden, und durch Dre­ hen der Basis können die Entwicklungen, das Reinigen und die Wiedergewinnung flüssigen Entwicklers wahlweise vorge­ nommen werden, so daß sich eine billige Entwicklungsvor­ richtung ergibt.

Bei einer Entwicklungsvorrichtung, in der kein flüssiger Entwickler zirkuliert und die keinen Dichtesteuerungsmecha­ nismus hat, ist es notwendig, eine Tonerdichte entsprechend einer durchschnittlichen Druckrate zu setzen. Das Verhältnis zwischen Toneranhaftfläche und Druckfläche auf einem Aufzeichnungsmedium, das der durchschnittlichen Druckrate entspricht, wird zwischen 3 und 30% geschätzt, wenn ein fotografisches Tonbild gedruckt wird, wobei die Dichte des flüssigen Entwicklers so gesetzt werden kann, daß das Aus­ maß des Lösungsmittelsverbrauchs im flüssigen Entwickler etwa gleich dem Ausmaß des Tonerverbrauchs mit dieser Druckrate ist.

Fig. 1 ist eine schematische Strukturansicht zur Darstell­ lung einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung,

Fig. 2 ist eine Strukturansicht einer Ausführungsform einer Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 3 ist eine Strukturansicht zur Darstellung eines Ele­ ments in einer anderen Ausführungsform der Entwicklungsvor­ richtung,

Fig. 4 ist eine Ansicht zur Darstellung der in Fig. 3 ge­ zeigten Entwicklungsvorrichtung,

Fig. 5 ist eine strukturelle Ansicht zur Darstellung eines in der Entwicklungsvorrichtung vorgesehenen Rückflußverhin­ derungsventiles,

Fig. 6 ist eine schematische strukturelle Ansicht zur Dar­ stellung einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform der Aufzeichnungsvorrichtung,

Fig. 7 ist eine Ansicht zur Darstellung der Beziehung zwi­ schen Druckrate und Tonerverbrauchsrate, und

Fig. 8 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Ausführungs­ form eines Ionenflußkopfs.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 8 werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung in einem Zustand, in dem die Vor­ richtung Aufzeichnungsblätter 1 in einem Behälter 2 hat und für den Empfang eines Aufzeichnungsstartbefehls von einem Computer 23 bereitsteht. Wenn der Befehl empfangen wird, dreht sich eine Papierzuführrolle 3, um Aufzeichnungsblät­ ter 1 einzeln und getrennt zuzuführen, die dann durch Pa­ pierzuführrollen 4 weitergeleitet werden, die jedes Auf­ zeichnungsblatt lediglich an gegenüberliegenden Enden des­ selben aufnehmen, um das Aufzeichnungsblatt 1 exakt zuzu­ führen. Wenn das von den Zuführrollen 4 aufgenommene Auf­ zeichnungsblatt 1 die nicht gezeigte Aufzeichnungsstartpo­ sition erreicht, beginnt ein Kopf 5 in der Nähe der Rollen 4 mit der Aufzeichnung eines elektrostatischen, latenten Bilds mit einer ersten Farbe.

Wenn der Aufzeichnungsstartbefehl empfangen wird, bestimmt außerdem eine (nicht gezeigte) Steuerungs- bzw. Regelungs­ vorrichtung der Aufzeichnungsvorrichtung, ob die bisherige Stillstandzeit bzw. Bereitschaftszeit länger als eine be­ stimmte Zeit ist oder ob der Befehl ein anfänglicher Auf­ zeichnungsstartbefehl ist. Ist dies der Fall, steuert bzw. regelt eine nicht gezeigte Antriebssteuerungs- bzw. -rege­ lungsvorrichtung die Drehung eines Motors, der in einem als drehende Basis dienenden Entwicklungseinheitgehäuse 21 vor­ gesehen ist, um das Entwicklungseinheitsgehäuse um mehr als eine Halbdrehung zu drehen. Wenn somit die Entwicklungsvor­ richtung für längere Zeit nicht betrieben wird, werden die Entwicklungseinheiten vor dem Beginn der Aufzeichnung ge­ dreht, so daß Toner, der unter dem Einfluß der Schwerkraft im flüssigen Entwickler nahe der Kartusche sich abgelagert hat bzw. ausgefallen ist, ausreichend dispergiert bzw. auf­ gemischt werden kann, selbst wenn Ausfälle oder Verklumpun­ gen im flüssigen Entwickler aufgetreten sind, so daß sehr feine Ausdrücke erstellt werden können.

Die Aufzeichnungsstartposition kann beispielsweise so ge­ setzt werden, daß sie sich an einer Position gerade hinter dem Ort befindet, wo die führende Kante des von den Papier­ zuführrollen 4 ergriffenen Aufzeichnungsblatts 1 den Ionen­ flußkopf 5 durchläuft. Eine solche Positionierung kann ent­ sprechend dem Ausmaß der Papierzufuhr festgelegt werden, wie es durch einen Sensor vom optischen Reflexionstyp (nicht gezeigt) gemessen wurde oder entsprechend einem Si­ gnal eines Sensors vom optischen Reflexionstyp, der in der Nähe des Kopfs 5 vorgesehen ist.

Wenn das Aufzeichnungsblatt 1 von den Papierzuführrollen 4 ergriffen wird, wird das Aufzeichnungsblatt 1 von der Pa­ pierzuführrolle 3 freigegeben, um die Belastung des Trägers zu verringern.

Als nächstes wird die Erzeugung eines latenten Bilds auf dem Aufzeichnungsblatt 1 beschrieben. In Fig. 8, die eine Ausführungsform eines Ionenflußkopfs zeigt, dient der Auf­ zeichnungskopf 5 als Ionenquelle, die eine massive Entla­ dungselektrode aufweist, die eine obere und eine untere Elektrode 580, 582 und eine massive dielektrische Entla­ dungsschicht 581 zwischen ihnen aufweist. Wenn zwischen der oberen und der unteren Elektrode von einer Wechselspan­ nungsquelle 583 eine hohe Spannung angelegt wird, werden positive und negative Ionen erzeugt. Dann wird an eine er­ ste Steuerungselektrode 563 und eine zweite Steuerungselek­ trode 564, zwischen denen sich eine dielektrische Schicht 562 mit einem Durchloch 571 befindet, eine Spannung von ei­ ner Vorspannungsquelle 567 auf ein Steuerungssignal 566 von einem nicht gezeigten Computer angelegt, um lediglich die negativen Ionen dem Aufzeichnungsblatt zuzuführen, um ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Das Aufzeich­ nungsblatt 1 weist ein Aufzeichnungsblatt-Basismaterial auf, auf das eine leitende Schicht 569 und eine dielektri­ sche Schicht 568 laminiert sind, so daß auf der dielektri­ schen Schicht ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt werden kann.

Wenn das Aufzeichnen des elektrostatischen latenten Bilds auf dem Aufzeichnungsblatt 1 begonnen wird, wird beispiels­ weise das Aufzeichnen von Gelb als erstes ausgeführt. Das Entwicklungseinheitsgehäuse 21 wird durch eine Entwick­ lungsrolle für Gelb so gedreht, daß es an einer Entwick­ lungsposition hält, um den Spalt zwischen Entwicklungsrolle und Aufzeichnungsblatt 1 einzustellen, dann wird das Ent­ wickeln von Gelb begonnen. Alternativ hierzu wird eine an der Entwicklungsposition angeordnete Führungsrolle 7 ge­ ringfügig verschoben, um einen Spalt zwischen der Entwick­ lungsrolle und dem Aufzeichnungsblatt 1 einzustellen, dann wird das Entwickeln von Gelb begonnen. Der Spalt zwischen Entwicklungsrolle und Aufzeichnungsblatt 1 während der Ent­ wicklung ist so bemessen, daß sie durch eine geringe Kraft in Kontakt zueinander gelangen können, wobei jedoch die Entwicklungsrolle so gehalten wird, daß sie sich frei dre­ hen kann. Die äußere Oberfläche der Entwicklungsrolle besteht deshalb aus einer weichen, elastischen Schicht, um die niedrige Kontaktkraft zu ermöglichen. Eine Entwick­ lungseinheit für Magenta und eine Entwicklungseinheit für Cyan sind zusätzlich zur Entwicklungseinheit für Gelb im Entwicklungseinheitsgehäuse 21 wie gezeigt vorgesehen, um die Entwicklung für Magenta (M) und für Cyan (C) auszufüh­ ren.

Kurz bevor das hintere Ende des Aufzeichnungsblatts 1 die Papierzuführrollen 4 verläßt, sind die Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bilds und die Entwicklung des­ selben beendet. Das Aufzeichnungsblatt 1 wird dann durch eine Erwärmungseinrichtung erwärmt und getrocknet, bei­ spielsweise durch die Blatterwärmung 8, so daß ein Toner­ bild auf dem Aufzeichnungsblatt 1 fixiert wird.

Danach wird das Entwicklungseinheitsgehäuse 21 so gedreht, daß die Entwicklungseinheit für Gelb vom Entwicklungsteil getrennt wird, wobei außerdem nicht gezeigte Förderrollen unterhalb der Blatterwärmung 8 und die Papierzuführrollen 4 in umgekehrter Richtung gedreht werden, um das Aufzeich­ nungsblatt 1 in umgekehrter Richtung aufwärts zu einer Po­ sition zu führen, an der die Entwicklung eines latenten Bilds mit einer zweiten Farbe begonnen wird. Gleichzeitig wird eine Entwicklungsrolle für die zweite Farbe, bei­ spielsweise Magenta, im Entwicklungsteil positioniert.

Das Aufzeichnen des latenten Bilds für die zweite Farbe, beispielsweise Magenta, wird über dem gelben Bild auf dem Aufzeichnungsblatt 1 ähnlich wie die Entwicklung der ersten Farbe bzw. von Gelb auf ein Bildsignal für die zweite Farbe hin begonnen. Die Entwicklung für Magenta wird demnach ähn­ lich zu der für Gelb ausgeführt.

Bevor die Aufzeichnung einer dritten Farbe erläutert wird, wird der Aufbau und der Betrieb der Entwicklungseinheit be­ zugnehmend auf Fig. 2 erläutert.

Flüssige Entwickler und Entwicklerrollen für die jeweiligen Farben sind im Entwicklereinheitsgehäuse 21, das dann ge­ dreht wird, angebracht. Eine G-Flüssigentwicklerkartusche 62 ist mit gelbem G-Flüssigentwickler 63 gefüllt, sie wird im Entwicklungseinheitsgehäuse 21 befestigt. Sie wird dann mit einem Entwicklereinlaßloch 60 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird der G-Flüssigentwickler 63 durch einen G- Ball 59 blockiert.

Wenn der G-Ball 59 durch Drehen einer G-Ball-Nocke 58 ver­ schoben wird, fließt der G-Flüssigentwickler 63 durch das Einlaßloch 60 für den G-Flüssigentwickler in den unteren Teil der G-Entwicklungsrolle 52. Die Menge des G- Flüssigentwicklers 63 wird durch Erfassen der Menge des G- Flüssigentwicklers 63 mit einem G-Flüssigentwicklersensor 57 sowie durch Drehen der G-Ball-Nocke 58 zum Rückplazieren des G-Balls 59 zum Blockieren des G-Flüssigentwicklers 63 auf einen Regelwert geregelt.

Während der Entwicklung wird eine G-Abdeckung 53 natürlich zurückgezogen. Die G-Entwicklungsrolle 52 wird dann ge­ dreht, während eine G-Zunge 54 mit der G-Entwicklungsrolle 52 in Berührung gebracht wird, um auf der G- Entwicklungsrolle 52 gleichförmig eine dünne Schicht des G- Flüssigentwicklers zu bilden.

Die G-Zunge 54 ist an der G-Zungen-Befestigungsplatte 55 befestigt und gelangt mit der G-Entwicklungsrolle 52 in Kontakt, wenn die G-Zungen-Befestigungsplatte 55 gedreht wird. Außerdem ist eine Abstreifzunge 56 ebenfalls an der G-Zungen-Befestigungsplatte 55 befestigt und wird von der G-Entwicklungsrolle 52 abgehoben, wenn die G-Zunge 54 in Kontakt mit der G-Entwicklungsrolle 52 gebracht wird. Wenn die G-Zunge 54 von der G-Entwicklungsrolle 52 abgehoben wird, wird die G-Abstreifzunge 56 in Kontakt der Entwick­ lungsrolle 52 gebracht. Mit dieser Anordnung wird der auf der G-Entwicklungsrolle 52 verbliebene G-Flüssigentwickler 63 durch Drehen der G-Zungen-Befestigungsplatte 55 wieder gewonnen.

Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem die G-Entwicklung ausge­ führt wird. Die nachfolgenden Erläuterungen gehen davon aus, daß vor Beginn der G-Entwicklung die Entwicklung für eine vorherige Seite beendet wurde, wobei die zuletzt für die vorhergehende Seite ausgeführte Entwicklung die S- Entwicklung ist.

Das Wiedergewinnen des flüssigen Entwicklers wird begonnen, wenn das Entwicklungseinheitsgehäuse 21 um den Drehschaft 20 herum gedreht wird, um eine Position darüber zu errei­ chen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Drehrichtung der Ent­ wicklungsrolle entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn sein. Nachdem der S-Flüssigentwickler 69, der auf einer S- Entwicklungsrolle 64 verblieben ist, im wesentlichen abge­ streift wurde, reinigt ein an der S-Entwicklungsrolle 64 vorgesehener Reiniger 18 die Rolle sorgfältig.

Danach wird die S-Entwicklungsrolle 54 mit einer S- Abdeckung 65 darüber abgedeckt, um die Rolle 54 gegen Staub zu schützen. Zwischenzeitlich fließt der S- Flüssigentwickler 69 zurück und gelangt zurück in den S- Flüssigentwicklerbehälter, da die S-Entwicklungsrolle nach oben bewegt wird. Hier wird darauf hingewiesen, daß Staub, etwa Papierstaub, gefiltert wird, um zu verhindern, daß beim Rückfluß Staub in die S-Flüssigentwicklerkartusche 70 gelangt. Nachdem der verbliebene S-Flüssigentwickler 69 wiedergewonnen wurde, wird eine S-Ball-Nocke 71 so gedreht, daß ein S-Ball 72 gegen einen O-Ring 84 (den man in der G- Entwicklungseinheit sieht und der auch in der S- Entwicklungseinheit, der C-Entwicklungseinheit und der M- Entwicklungseinheit vorgesehen ist) gedrückt, um die S- Flüssigentwicklerkartusche 70 zu verschließen. Die Entwick­ lungsvorrichtung ist dann für die nächste Entwicklung be­ reit.

Die anderen Entwicklungen, wie M-Entwicklung und C-Entwick­ lung werden ähnlich ausgeführt. Es werden nun die Bauteile der M-Entwicklungseinheit und der C-Entwicklungseinheit er­ läutert. Das Entwicklungseinheitsgehäuse 21 weist eine C- Entwicklungsrolle 74 auf, eine C-Ball-Nocke 75, einen C- Ball 76, eine M-Entwicklungsrolle 79, eine M-Ball-Nocke 80 und einen M-Ball 81 und ist dazu ausgelegt, mit einer C- Flüssigentwicklerkartusche 77, die mit C-Flüssigentwickler 78 gefüllt ist, und mit einer M-Flüssigentwicklerkartusche 83, die mit M-Flüssigentwickler 82 gefüllt ist, verbunden zu werden. In dieser Ausführungsform wird die Zuführmenge der Flüssigkeit durch ein Ventil geregelt, das aus einer Nocke, einem Ball und einer Feder besteht. Die Drehung der Nocke kann mit der Drehung des Entwicklungseinheitsgehäuses synchronisiert werden.

Als nächstes werden Entwicklungsvorrichtungen anderer Aus­ führungsformen bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 erläutert.

Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform im Zustand der Ent­ wicklung.

In Fig. 3 steht die Entwicklungseinheit hauptsächlich aus einer Flüssigentwicklerkartusche 17 und einer Entwicklungs­ einheit 100, wobei Flüssigentwickler 16 in der Flüssigent­ wicklerkartusche 17 gehalten wird. Außerdem ist zumindest eine poröse Membran 109 mit verschiedenen Mikroporen in der Flüssigentwicklerkartusche 17 vorgesehen, so daß Luft vom Äußeren in die Kartusche gelangen kann, aber Flüssigent­ wickler 16 nicht aus der Kartusche 17 herausfließen kann. Dadurch wird der Luftdruck in der Flüssigentwicklerkartu­ sche 17 auf Umgebungsdruck gehalten. Die poröse Membran 109 ist vorgesehen, damit der Luftdruck in der Flüssigentwick­ lerkartusche 17 gleich dem Umgebungsdruck wie oben erwähnt ist. Eine ähnliche Wirkung erhält man durch einen Flüssi­ gentwicklerhaltebeutel, der weich und leicht verformbar ist und der in der Flüssigentwicklerkartusche 17 vorgesehen ist.

Außerdem sind in dieser Ausführungsform zwei Löcher vorge­ sehen, nämlich ein Zuführloch 110 und ein Wiedergewinnungs­ loch 111 (bei allgemein lediglich ein Verbindungsloch vor­ gesehen wurde), und ein Rückflußverhinderungsventil 103 zum Verhindern des Auslaufens von Flüssigentwickler 16 aus der Flüssigentwicklerkartusche 17 ist im Wiedergewinnungsloch 111 auf der Innenseite der Flüssigentwicklerkartusche 17 vorgesehen. Wenngleich in dieser Ausführungsform das Rück­ flußverhinderungsventil 103 in der Flüssigentwicklerkartu­ sche 17 vorgesehen ist, kann es auch in der Entwicklungs­ einheit 100 vorgesehen sein.

Die Entwicklungseinheit 100 weist eine Entwicklungsrolle 11 auf, eine Aufbringrolle 101 zum Aufbringen des Flüssigentwicklers auf die Entwicklerrolle 11, eine Entwicklungszunge 12 zum Bilden einer dünnen Schicht des Flüssigentwicklers auf. Dem äußeren Umfang der Entwicklungsrolle 11, einer Zungenbefestigungsplatte 13 zum Befestigen der Entwick­ lungszunge 12, eine Abstreifzunge 14 zum Abstreifen der dünnen Schicht flüssigen Entwicklers am äußeren Umfang der Entwicklungsrolle 12 nach der Entwicklung, ein Schwimmven­ til 106 und ein Entwicklereinheitsgehäuse 120.

Das Entwicklungseinheitsgehäuse 120 weist ein Zuführloch 112 und ein Wiedergewinnungsloch 113 auf, die jeweils dem Zuführloch 110 und dem Wiedergewinnungsloch 111 der Flüssi­ gentwicklerkartusche 17 entsprechen. Bedingt durch die Form des Entwicklungseinheitsgehäuses 120 wie in Fig. 3 gezeigt sind eine Zuführleitung 104 und eine Wiedergewinnungslei­ tung 105 darin ausgebildet, wobei das Schwimmventil 106 in der Zuführleitung 104 ausgebildet ist. Die Entwicklungsrol­ le 11 ist eine Metallrolle. Die Aufbringrolle 101 ist eine Gummirolle. Dadurch ist die Form der Zuführleitung 104 kom­ pliziert im Vergleich mit der in Fig. 2 gezeigten Anord­ nung. Die Zuführermenge des Flüssigentwicklers kann kon­ stant gesetzt werden, und ein Schwimmventil kann verwendet werden, wodurch es möglich ist, die Anzahl der Einzelteile zu verringern.

Während der Entwicklung wird die Entwicklungsrolle 11 durch ein nicht gezeigtes Getriebe im Uhrzeigersinn gedreht, wäh­ rend entsprechend der Drehung der Entwicklungsrolle 11 die Aufbringrolle 101 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Da­ durch wird Flüssigentwickler aus einem Flüssigentwickler­ sumpf 205 durch die Drehung der Rolle aufwärts aufgebracht und auf die Entwicklungsrolle 11 aufgebracht. Der so zuge­ führte Flüssigentwickler bildet auf dem äußeren Umfang der Entwicklungsrolle 11 mittels der Entwicklungszunge 12 auf­ grund der Drehung der Entwicklungsrolle 11 eine dünne Schicht mit einer bestimmten Schichtdicke. Nachdem ein elektrisches latentes Bild entwickelt wurde, wird die dünne Schicht flüssigen Entwicklers durch die Abstreifzunge 14 abgestreift, so daß der Flüssigentwickler zurück in den Flüssigentwicklersumpf 205 gelangt. In dieser Ausführungs­ form können die Flüssigentwicklerkartusche und die Entwick­ lungseinheit 100 voneinander getrennt sein. Sie können aber auch einstückig bzw. miteinander verbunden vorgesehen sein. Anhand von Anordnungsbeispielen der Entwicklungseinheit, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, und der in Fig. 4 gezeigten Vollfarben-Dreh-Flüssigentwicklungseinheit wird als näch­ stes erläutert, wie eine bestimmte Menge des Flüssigent­ wicklers durch Drehung zugeführt wird und wie der Flüssi­ gentwickler wiedergewonnen wird.

In den Figuren ist eine Entwicklungseinheit für die Farbe Cyan vorgesehen. Eine drehbare Entwicklungsvorrichtung 150 weist eine Entwicklungseinheit 151 für die Farbe Cyan auf, eine Entwicklungseinheit 152 für die Farbe Schwarz, eine Entwicklungseinheit 153 für die Farbe Gelb und eine Ent­ wicklungseinheit 154 für die Farbe Magenta, die regelmäßig beabstandet an einem als um einen Drehschaft 20 drehbare Basis dienenden Entwicklungseinheitsgehäuse 21 angeordnet sind, wobei sich ihre Anbringung in Umfangsrichtung jeweils um Winkelintervalle von 90° unterscheidet. Die Entwick­ lungseinheiten können so angebracht werden, daß der Abstand zwischen der Mitte des Drehschafts 20 und dem äußeren Um­ fang der Entwicklungsrolle 11 größtmöglich wird. Dies hat seinen Grund darin, daß verhindert wird, daß andere Einzel­ teile der Entwicklungseinheiten als die Entwicklungsrollen ein Medium, das das latente Bild trägt, kontaktieren oder aufgrund der Rotation des Entwicklungseinheitsgehäuses 12 gegen es stoßen. In Fig. 4 wird die Entwicklung an einer Entwicklungsposition 151 für die Farbe Cyan ausgeführt.

In Fig. 4 wird der Drehschaft 20 durch einen nicht gezeig­ ten Antriebsschaft angetrieben, so daß die drehbare Ent­ wicklungsvorrichtung 150 wie in Fig. 4 gezeigt, gegen Uhr­ zeigersinn gedreht wird. Dadurch werden die Farbentwick­ lungseinheiten der Reihe nach so gedreht, daß sie jeweils eine Entwicklungseinheit an der Entwicklungsposition durch eine andere ersetzen.

Wenn die Entwicklungsvorrichtung die Position der Entwick­ lungseinheit 151 in Fig. 4 für die Farbe Cyan einnimmt, bilden das Zuführloch 110 in der Flüssigentwicklerkartusche 17 und das Zuführloch 112 im Entwicklungseinheitsgehäuse 120 ein Verbindungsteil, durch das Flüssigentwickler 16 von der Flüssigentwicklerkartusche 17 in die Flußleitung 104, die in der Entwicklungsvorrichtung 100 ausgebildet ist, fließt. Wenn sich der Flüssigentwickler in der Entwick­ lungsvorrichtung bis zu einem durch 200 angedeuteten Niveau gesammelt hat, sperrt das Schwimmventil 106, das in der Zu­ führleitung 104 vorgesehen ist, die Zuführflußleitung, so daß das Einlaufen des Flüssigentwicklers unterbunden wird, so daß kein weiterer Flüssigentwickler mehr einfließt.

Anstelle des Schwimmventils 106 kann ein elektromagneti­ sches Fließventil verwendet werden. Alternativ kann auch der Mechanismus aus Ball und Feder, wie er in anderen oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben wurde, verwendet werden. Dann wird nach Beendigung des Aufzeichnens die Dre­ heinheit 150 in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinnn gedreht, wo­ bei das Ventil geschlossen gehalten wird, und der Flüssigentwickler kann lediglich von der Entwicklungsvorrichtung 100 gewonnen werden, ohne daß Flüssigentwickler von der Flüssigentwicklerkartusche 17 zugeführt wird.

Wenn dann durch Drehung die Entwicklungsvorrichtung in die Position der Entwicklungseinheit 152 für die Farbe Schwarz bewegt wird, wird der Flüssigentwickler 201 in der Zuführ­ leitung 104 bei 201 gehalten. Dann wird die in der Flüssi­ gentwicklerkartusche 17 vorgesehene poröse Membran 109 durch den Flüssigentwickler 16 verschlossen, so daß Luft nicht mehr in die Flüssigentwicklerkartusche 17 fließen kann. Dadurch kann das Fließen des Flüssigentwicklers 16 in die Entwicklungsvorrichtung 100 selbst dann vermieden wer­ den, wenn das Schwimmventil 106 die Zuführleitung 104 nicht verschließt. Wenn Luft durch die Zuführleitung 104 in die Entwicklungsvorrichtung fließt, kann das Schwimmventil 106 die Zuführflußleitung auch in dieser Position verschließen, um das Auslaufen des Flüssigentwicklers 16 sicher zu ver­ hindern.

Wenn die Entwicklungsvorrichtung in die Position der Ent­ wicklungseinheit 153 für die Farbe Gelb durch Drehung ge­ langt, wird der Flüssigentwickler in der Zuführleitung 104 an der durch 202 bezeichneten Position gehalten, und ein Teil des Flüssigentwicklers fließt in der Zuführleitung zu­ rück und gelangt zurück in die Flüssigentwicklerkartusche 17.

Wenn die Entwicklungsvorrichtung abermals so gedreht wird, daß sie in die Position der Entwicklungseinheit 154 für die Farbe Magenta gelangt, wird der Flüssigentwickler bei 202 durch die Drehung bewegt und befindet sich dann an der Po­ sition 203.

Schließlich wird die Entwicklungsvorrichtung abermals so gedreht, daß die Entwicklungsvorrichtung zurück in die an­ fängliche Entwicklungsposition gelangt, also in die Positi­ on der Entwicklungseinheit 154 für die Farbe Cyan, der 203 vorhandene Flüssigentwickler gelangt dadurch in den Flüssi­ gentwicklersumpf 205. Unter Verwendung des im Flüssigent­ wicklersumpf 205 gesammelten Flüssigentwicklers wird das auf dem Latentbildträgermedium vorhandene elektrostatische latente Bild mittels der Entwicklungsrolle 11 entwickelt.

Der nach Beendigung der Entwicklung im Flüssigentwickler­ sumpf 205 verbleibende Flüssigentwickler wird dann während der Bewegung der Entwicklungseinheit 100 in die Position der Entwicklungseinheit 152 für die Farbe Schwarz in die Wiedergewinnungsleitung 205 längs der Wand der Entwick­ lungsvorrichtung 100 befördert und wird dann an Position 206 gehalten. In diesem Zustand gelangt aufgrund des einge­ bauten Rückflußverhinderungsventils 103 keine Luft von der Wiedergewinnungsleitung 105 in die Flüssigentwicklerkartu­ sche 17. Dadurch kann verhindert werden, daß Flüssigent­ wickler 16 von der Flüssigentwicklerkartusche 17 in die Wiedergewinnungsleitung 105 fließt.

Wenn die Entwicklungsvorrichtung weiter so gedreht wird, daß sie in die Position der Entwicklungseinheit 153 für Gelb gelangt, wird durch das dann geöffnete Rückflußverhin­ derungsventil 103 der bei 206 gehaltene Flüssigentwickler zurück in die Flüssigentwicklerkartusche 17 geführt. Außer­ dem wird der in der Flüssigentwicklerkartusche 17 vorhande­ ne Flüssigentwickler 16 durch die Drehung der drehenden Entwicklungsvorrichtung 150 aufgemischt.

Fig. 5 ist eine genaue Darstellung des Rückflußverhinde­ rungsventils 103.

In einem Gehäuse 161 ist ein dem Wiedergewinnungsloch 111 entsprechendes Verbindungsloch 162 und ein Verbindungsloch 163 für die Flüssigentwicklerkartusche 17 ausgebildet. Das Gehäuse 161 ist mit einem O-Ring 164 versehen, gegen den ein Ball 165 durch eine Druckfeder 166 gedrückt wird, deren eines Ende am Ball 165 und deren anderes Ende am Gehäuse 161 anliegt.

Wenn, wie in Fig. 4 gezeigt, sich die Entwicklungsvorrich­ tung in der Position der Entwicklungseinheit 153 für Gelb befindet, wird die Druckfeder 166 durch das Gewicht des Balls 165 zusammengedrückt, so daß der Ball vom O-Ring 164 abhebt und damit die Verbindung zwischen den Verbindungslö­ chern 162, 163 sichergestellt ist. Der in der Wiedergewin­ nungsleitung 105 vorhandene Flüssigentwickler gelangt damit zurück in die Flüssigentwicklerkartusche 17. Wenn die Ent­ wicklungsvorrichtung an der Position der Entwicklungsein­ heit 151 für die Farbe Cyan, der Entwicklungseinheit 152 für die Farbe Schwarz oder der Entwicklungseinheit 154 für die Farbe Magenta angeordnet ist, wird durch die Kraft der Druckfeder 166 der Ball 165 gegen den O-Ring 164 gedrückt. Die Verbindung zwischen den Verbindungslöchern 162, 163 ist damit unterbrochen, so daß das Zurückfließen des Flüssi­ gentwicklers von der Flüssigentwicklerkartusche 17 in die Wiedergewinnungsleitung 105 verhindert wird.

Bezugnehmend auf Fig. 6 wird nun eine weitere Ausführungs­ form der Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben.

Bei der obigen Anordnung wird ein elektrostatisches laten­ tes Bild direkt auf dem Aufzeichnungsblatt. 1 durch den Auf­ zeichnungskopf 5 gebildet. Das zu verwendende Aufzeich­ nungsblatt ist damit ein Spezialblatt mit einer dreischich­ tigen Struktur, bei der eine leitende Schicht und die elek­ trische Schicht auf ein Aufzeichnen des Basismaterial lami­ niert sind.

Bei normalen anstatt spezieller Blätter werden, wie in Fig. 6 gezeigt, Bilder, etwa Vierfarbenbilder, zunächst auf ei­ ner dielektrischen Trommel 25 nacheinander gebildet, auf der ein elektrostatisches latentes Bild gebildet werden kann, danach werden diese Farbbilder auf das Aufzeichnungs­ blatt 1 mittels einer Bildübertragungsrolle 24, die eine Erwärmungseinrichtung aufweist, übertragen.

Durch den Aufzeichnungskopf 5 werden entsprechend den Bild­ daten elektrostatische latente Bilder auf der dielektri­ schen Trommel ausgebildet und dann durch die Farbentwick­ lungseinheiten entwickelt. Dieser Vorgang wird viermal wie­ derholt, so daß auf der dielektrischen Trommel 25 ein Farb­ bild aufgebaut wird. Dann wird durch die Papierzuführrolle 3 das Aufzeichnungblatt 1, das von anderen Blättern ge­ trennt wurde, zur Bildübertragungsposition gefördert.

Die vor der Bildübertragung aufgewärmte Bildübertragungs­ rolle 24 drückt die dielektrische Trommel 25 mit einer sol­ chen ersten zeitlichen Steuerung, daß das Aufzeichnungs­ blatt 1 zwischen die dielektrische Trommel und die Bild­ übertragungsrolle 24 gelangt. Das Aufzeichnungsblatt 1 wird erwärmt und gegen die Oberfläche des Bildes gedrückt, das dadurch auf das Aufzeichnungsblatt 1 übertragen wird.

Das Aufzeichnungsblatt 1, auf das das Bild übertragen wur­ de, wird aus der Vorrichtung durch die Führungsrolle 26 ausgegeben.

Durch Drehen der vier Farbentwicklungseinheiten, die an der drehenden Basis angebracht sind, kann die Entwicklung mit großer Zuverlässigkeit selbst dann vorgenommen werden, wenn Flüssigentwickler mit hoher Dichte verwendet wird, der zu Ausfällungen und Verklumpungen neigt.

Nachfolgend wird der zu verwendende Flüssigentwickler er­ läutert. In dieser Ausführungsform wird Flüssigentwickler mit einer Tonertemperatur von 5 bis 53°C verwendet. Die Gründe für die Verwendung eines solchen Flüssigentwicklers werden nachfolgend erläutert.

Die Druckrate (%) verändert sich stark in Abhängigkeit von den Bilddaten. Im erfindungsgemäßen Drucker, der sehr dicht drucken kann, wird die Druckrate durchschnittlich zwischen 3 und 30% geschätzt. Die Tonerverbrauchsrate in diesem Zu­ stand ergibt sich gemäß Fig. 7. Die Abschätzung beruht auf der Annahme, daß Isoper als Lösungsmittel mit einer Dicke von 0,5 µm an einem Aufzeichnungsmedium anhaftet. Das Ge­ wicht des an einem Blatt des Formats A4 anhaftenden Flüssi­ gentwicklers ist etwa 31 mg. Überprüfungen an tatsächlichen Vorrichtungen ließen diese Abschätzung als gerechtfertigt erscheinen.

Die durchschnittliche Druckrate verändert sich in Abhängig­ keit von der Verwendung der Vorrichtung im Bereich von 3 bis 30%. Wenn unter Verwendung von Flüssigentwickler mit einer Tonerdichte von 10% eine Aufzeichnung mit einer Druckrate von 20% ausgeführt wird, sinkt die Tonerdichte allmählich. Wenn jedoch der Flüssigentwickler durch die Entwicklungsrolle ausreichend zugeführt werden kann, ist es möglich, das Absinken der Dichte zu vermeiden. Schließlich jedoch muß die Flüssigkartusche durch eine neue ersetzt werden, selbst wenn sich noch eine geringe Menge von Lö­ sungsmittel in der Flüssigentwicklerkartusche befindet.

Deshalb sollte die Tonerdichte entsprechend der Tonerver­ brauchsrate gesetzt werden, um die Restmenge so weit wie möglich zu verringern. Herkömmlicher Flüssigentwickler mit einer Tonerdichte von unter 1% führt dazu, daß größere Mengen von Lösungsmittel übrigbleiben, da die Tonermenge gering ist, wobei der Toner im Lösungsmittel wandert, die Entwicklung dauert lange, da das Ausmaß der Verschiebung groß ist, wenn er während der Entwicklung am elektrostati­ schen latenten Bild anhaftet. Dadurch wird die Dichte bei der Entwicklung niedrig.

Deshalb wird der Gewichtsprozentsatz des Toners auf 5 bis 35% gleich der durchschnittlichen Aufbrauchsrate des Toners entsprechend der durchschnittlichen Druckrate ge­ setzt.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Aufmisch- bzw. Rühr­ vorrichtung zum Verhindern des Auftretens von Ausfällungen und Verklumpungen im Flüssigentwickler zu vermeiden, und es ist möglich, Flüssigentwickler hoher Dichte zu verwenden, so daß eine sehr feine Aufzeichnung vorgenommen werden kann und eine kleine und schnelle Aufzeichnungsvorrichtung ent­ steht.

Claims (5)

1. Aufzeichnungsvorrichtung mit:
einem Aufzeichnungskopf (5) zum Erzeugen eines elektrostati­ schen latenten Bilds entsprechend einem Bildsignal,
einer Förderrolle (4) zum Führen und Fördern eines Aufzeich­ nungsmediums,
mehreren Flüssig-Farbentwicklungseinheiten zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bilds auf dem Aufzeichnungsme­ dium mittels flüssiger Entwickler, in denen Toner dispergiert ist,
wobei jede der Entwicklungseinheiten einen Kartuschenbehälter (17, 62, 70, 77, 83) zum Speichern von Farb-Flüssigentwickler darin sowie eine Entwicklungsrolle (11, 52, 64, 74, 79) hat, wobei die Farbentwicklungseinheiten an einer drehbaren Basis (21) an­ gebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
das latente Bild auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt wird,
und wobei eine Zuführleitung (104, 112) vorgesehen ist zum Zu­ leiten einer bestimmten Menge des Flüssigentwicklers vom Kar­ tuschenbehälter zur Entwicklungsrolle bei der Drehung der drehbaren Basis.

2. Aufzeichnungsvorrichtung nach Ansprüch 1, bei der jede Flüssig- Entwicklungseinheit ein Absperrventil (106, 161-166) aufweist, das in einer Flußleitung im Halter der Flüssigentwickler ange­ bracht ist.

3. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Dre­ hungs-Steuerungs- bzw. -regelungsteil zum Drehen der drehba­ ren Basis um mehr als eine halbe Drehung unmittelbar vor dem Beginn des Aufzeichnens.

4. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem eine Rückführungsleitung (105) zusätzlich zur Zuführleitung aufweist, um einen Teil des der Aufbringrolle in jeder der Entwicklungs­ einheiten zugeführten Flüssigentwicklers, der in der Entwick­ lungseinheit verbleibt, in den Kartuschenbehälter bei der Dre­ hung der drehbaren Basis zurückzuführen, sowie ein Rückfluß- Verhinderungsventil (103) zum Verhindern des Rückflusses des Flüssigentwicklers vom Kartuschentank in die Rückführleitung.

5. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Auf­ zeichnungskopf erste und zweite Elektroden aufweist, die Durchlöcher (571) haben und ein Spannungsquellensteuerungs- bzw. -regelungsteil zum Steuern bzw. Regeln der Feldstärke zwi­ schen den ersten und den zweiten Elektroden, wobei die Menge der durch die Durchlöcher tretenden Ionen durch den Span­ nungsquellensteuerungs- bzw. -regelungsteil so gesteuert bzw. geregelt wird, daß auf dem Aufzeichnungsmedium ein elektro­ statisches latentes Bild erzeugt wird.