DE69208886T2

DE69208886T2 - Flüssigtoner-entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69208886T2
Application number: DE69208886T
Authority: DE
Inventors: Yitzak 76 910 Rehovot Ashkenazi; Ishaiau 70 400 Ness Ziona Lior
Original assignee: Indigo BV
Current assignee: HP Indigo BV
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: US5289238A; EP0602169B1; JPH07500923A; JP3272720B2; EP0602169A1; DE69208886T3; HK110196A; CA2117177C; DE69208886D1; EP0602169B2; WO1993005449A1; CA2117177A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Flüssigtoner-Bilderzeugungsvorrichtungen und insbesondere Entwicklungseinrichtungen für solche Vorrichtungen.

Hintergrund der Erfindung

In der Patentliteratur tauchen verschiedene elektrostatische Flüssigtoner-Bilderzeugungssysteme auf, die Einfarben- oder Mehrfarbenbilder erzeugen. Solche Systeme umfassen oftmals eine photoleitfähige Oberfläche, welche elektrisch geladen wird und dann durch die Wirkung von auffallendem Licht selektiv entladen wird, um so ein elektrostatisches Latentbild zu erzeugen. Das Latentbild wird dann durch aufeinanderfolgende Auftragungen von Flüssigtonern in auswählbaren Farben auf die bilderzeugende Oberfläche entwickelt. Flüssigtoner umfassen im allgemeinen eine Trägerflüssigkeit, in welcher geladene Tonerteilchen dispergiert sind.
In einigen Systemen, die Flüssigtoner benutzen, werden sich bewegende Entwicklerelektroden mit elektrisch leitfähigen Oberflächen, wie Endlosbändern oder Walzen aus Metall, verwendet. Ein Abschnitt der Elektrode liegt in dichtem Abstand zu der bilderzeugenden Oberfläche, um so einen Entwicklungsbereich mit dieser zu bilden, derart, daß das elektrostatische Feld an der bilderzeugenden Oberfläche verstärkt wird und überschüssige Trägerflüssigkeit und Tonerteilchen aus dem Entwicklungsbereich wegtransportiert werden.
Das US-Patent 4 400 079 von Landa beschreibt ein Entwicklungssystem, das eine Walzenelektrode mit einer leitfähigen Außenfläche verwendet, von welcher ein Abschnitt in dichtem Abstand zu der bilderzeugenden Oberfläche liegt. Die Walze ist wenigstens teilweise in ein Behältnis mit Flüssigentwickler eingetaucht. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die hydrodynamische Kraft der auf der Walze ausgebildeten Schicht von Entwicklerflüssigkeit dazu benutzt, die Walze in dem erforderlichen Abstand zur bilderzeugenden Oberfläche zu halten. In einer weiteren Ausführungsform werden mechanische Abstandshaltemittel, wie beispielsweise ein Paar Abstandswalzen, verwendet, um den Abstand der Walze zur bilderzeugenden Oberfläche aufrechtzuerhalten. Das Patent weist auch auf die Möglichkeit hin, eine dünne Isolierschicht auf der leitfähigen Oberfläche der entwickelnden Walzenelektrode vorzusehen, um einen innigen elektrischen Kontakt mit den Hintergrundbereichen der Bildflächen zu vermeiden, was offensichtlich nützlich ist, wenn keine mechanischen Abstandshaltemittel vorgesehen sind. Ein gegen die Oberfläche der Elektrode montiertes Wischerkissen aus Schaum wird dazu verwendet, Tonerablagerungen von dieser zu entfernen.
In einigen Systemen, die Entwicklerelektroden mit metallischen Oberflächen verwenden, werden an den Entwicklerelektroden anhaftende, gebrauchte Tonerteilchen stromabwärts von dem Entwicklungsbereich von dieser durch ein oder mehrere elastische Klingen, welche an die zylindrische Oberfläche der Entwicklerwalze angreifen, entfernt. Das US-Patent 4 454 833 hat eine einzelne Abstreifklinge aus einem flexiblen Material wie Urethan oder Mylar, die gegen einen Abschnitt einer Applizierrolle montiert ist, welche teilweise in den Flüssigentwickler eingetaucht ist. Das US-Patent 3 910 231 beschreibt ein System zum Entfernen von gebrauchtem Toner von einer Trommel oder einem Band, das Klingen aufweist, die an drehbaren Schäften befestigt sind und für eine Betätigung in Abhängigkeit von jeder Farbe angeordnet sind. Das US-Patent 4 648 704 zeigt eine Entwicklerelektrode, welche anodisch oxidiert und dann mit Teflon beschichtet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die gegenwärtigen Erfinder haben herausgefunden, daß sich, wenn ein System von Metallklingen dazu verwendet wird, unentwickelten Flüssigtoner von der Entwicklerelektrode zu entfernen, Agglomerationen von unentwickelten Tonerteilchen oder "Schlammablagerungen" auf den Klingenflächen ausbilden können. Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrostatische Einfarben- oder Mehrfarben- Flüssigtoner-Bilderzeugungsvorrichtung mit verringerter Schlammbildung innerhalb der Entwicklungseinheit einer solchen Vorrichtung zu schaffen. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform von dieser eine Entwicklungseinrichtung vor, mit einer Reinigungseinheit, die ein System von ein oder mehreren schlammverhindernden, elastischen Klingen umfaßt, welche mit der Entwicklerelektrode operativ verbunden sind. Verbrauchte Tonerteilchen werden ohne Akkumulation von Flüssigtonerresten oder Schlamm auf den Klingenflächen wirksam von der Oberfläche der Entwicklerelektrode entfernt und vorzugsweise in eine Sammelvorrichtung für gebrauchten Toner transportiert. Die vorliegende Erfindung liefert dadurch in einer bevorzugten Ausführungsform eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung, die eine saubere, relativ wartungsfreie Entwicklungseinheit mit einem ausgezeichneten Bilderzeugungsvermögen kombiniert.
Es ist deshalb in Übereinstimmung mit der Erfindung eine elektrostatische Bilderzeugungsvorrichtung zur Verwendung mit Flüssigtonern nach den Ansprüchen 1 und 7 vorgesehen.
Vorzugsweise beträgt die Spannung wenigstens 500 Volt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die sich bewegende Entwicklerelektrode eine Walzen- Entwicklerelektrode.
Vorzugsweise ist die Entwicklerelektrode mit einer isolierenden Schicht überzogen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden und richtig beurteilt werden, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, die eine elektrostatische Bilderzeugungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;
Fig. 2 eine Darstellung im Querschnitt von einem Teil der Vorrichtung aus Fig. 1 ist, die speziell eine nicht verunreinigende Mehrfarben-Flüssigtoner-Entwicklungseinheit wiedergibt; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung im Querschnitt von einer bevorzugten Ausführungsform der Entwicklungseinrichtung der vorliegenden Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Es wird Bezug auf Fig. 1 genommen, welche ein elektrostatisches Mehrfarben-Bilderzeugungssystem darstellt, das in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist und eine Drehtrommel 10 mit einer photoleitfähigen bildtragenden Oberfläche 9 aus Selen oder einem anderen aus dem Stand der Technik bekannten, geeigneten Photoleiter umfaßt. Operativ verbunden mit der photoleitfähigen Trommel 10 ist eine Ladeeinrichtung 11, wie eine Coronaionenquelle, welche bewirkt, daß die photoleitfähige Oberfläche 9 auf eine im wesentlichen gleichförmige, vorbestimmte Spannung aufgeladen wird, wenn sich die Trommel 10 an der Ladeeinrichtung 11 vorbeidreht. Eine weitere Drehung der Trommel 10 bringt die aufgeladene, photoleitfähige Oberfläche 9 vor einen Bilderzeuger 12. Der Bilderzeuger 12, welcher z. B. ein Laserscanner sein kann, bewirkt, daß ein Bereich der aufgeladenen photoleitfähigen Oberfläche durch die Wirkung des auffallenden Lichtes selektiv entladen wird, wodurch auf dieser ein elektrostatisches Latentbild mit Bildflächen auf einer ersten Spannung und Hintergrundflächen auf einer zweiten Spannung erzeugt wird.
Wenn sich die Trommel 10 noch weiter dreht, kommt die das elektrostatische Latentbild tragende, photoleitfähige Oberfläche 9 in die Nähe einer Walzen-Entwicklerelektrode 17, die dazwischen einen Entwicklungsbereich bildet. Das Latentbild wird am Entwicklungsbereich 93 durch Auftragung eines, geladene Tonerteilchen und Trägerflüssigkeit umfassenden, Flüssigtoners entwickelt, welcher von einer Flüssigtoner-Ausgabeeinheit 14 ausgegeben wird. Die Entwickler- Walzenelektrode 17 liegt in dichtem Abstand zu der Trommel 10 und dreht typischerweise in gleicher Richtung mit dieser. Diese Drehweise sorgt dafür, daß sich die Oberflächentrommel 10 und die Entwicklerwalze 17 in ihrem Annäherungsbereich mit entgegengesetzten Geschwindigkeiten bewegen.
Die Entwicklerwalze 17 wird auf eine Spannung zwischen den Spannungen auf den Hintergrund- und Bildbereichen des elektrostatischen Latentbildes auf der photoleitfähigen Oberfläche 9 elektrisiert. Als Ergebnis der relativen Spannungsunterschiede zwischen der Oberfläche der Walze 17 und der Bild- und Hintergrundbereiche des Latentbildes haften Tonerteilchen selektiv an den Bildbereichen und entwickeln dadurch das Latentbild. Ebenso werden Tonerteilchen auf die den Hintergrundbereichen des Latentbildes gegenüberliegenden Bereiche der Walze gezogen.
Die Ausgabeeinheit 14 und die Entwicklerwalze 17 bilden einen Teil der Entwicklungseinheit 16, welche unten im Detail in Verbindung mit Fig. 2 besprochen wird.
Eine bevorzugte Tonerart zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung ist die, die im Beispiel 1 des US-Patents 4 794 651 beschrieben ist, dessen Lehren hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind. Andere Toner können alternativ verwendet werden. Bei farbigen Flüssigentwicklern wird Kohlenstoffruß durch Farbpigmente ersetzt, wie es im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Nachdem das Latentbild entwickelt worden ist, wird die photoleitfähige Oberfläche 9 von einer Einheit 18 zum Entfernen überschüssiger Flüssigkeit, wie beispielsweise einer gegen die photoleitfähige Oberfläche 9 gedrückten Gummiwalze, berührt, was dazu dient, das Tonerbild zu verdichten, Trägerflüssigkeit zu entfernen und Trägerflüssigkeit von den Hintergrundbereichen auf der photoleitfähigen Oberfläche 9 zu entfernen. Die Einheit 18 zur Entfernung von überschüssiger Flüssigkeit ist vorzugsweise aus elastischem, schwach leitendem Polymermaterial gebildet und ist auf eine Spannung von einigen Hundert bis einigen Tausend Volt der gleichen Polarität wie derjenigen der Tonerteilchen elektrisiert.
Stromabwärts von der Einheit 18 zur Entfernung von überschüssiger Flüssigkeit ist ein, vorzugsweise elektrisiertes, Zwischenübertragungselement 20 in operativer Berührung mit der photoleitfähigen Oberfläche 9 vorgesehen. Verschiedene Typen von Zwischenübertragungselementen sind bekannt und sind z. B. in US-Patent 4 684 238, PCT-Veröffentlichung WO 90/04216 und US-Patent 4 974 027 beschrieben, deren sämtliche Offenbarungen hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind. Obwohl in Fig. 1 und 2 ein trommelförmiges Zwischenübertragungselement dargestellt ist, kann das Zwischenübertragungselement auch bandförmig sein. Alternativ kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Zwischenübertragungselement weggelassen werden, und das Bild kann direkt auf ein Endsubstrat übertragen werden.
Das Zwischenübertragungselement 20 dreht sich in einer Richtung, die derjenigen der Trommel 10 entgegengesetzt ist, wie durch Pfeil 27 gezeigt, derart, daß zwischen ihren jeweiligen Oberflächen, wo sie in Berührung miteinander sind, eine im wesentlichen nullwertige Relativbewegung vorliegt. Da sowohl die das entwickelte Latentbild tragende Trommel 10 als auch das Zwischenübertragungselement 20 drehen, wird das entwickelte Tonerbild auf der photoleitfähigen Oberfläche 9 hauptsächlich durch elektrophoretische Übertragung auf die Oberfläche des Zwischenübertragungselements 20 übertragen, wie es aus dem Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Nachdem das entwickelte Latentbild von der photoleitfähigen Oberfläche 9 auf das Zwischenübertragungselement 20 übertragen worden ist, wie oben beschrieben, wird es in einem zweiten Übertragungsvorgang, unterstützt durch Wärme und Druck, vom Zwischenübertragungselement 20 auf ein Endsubstrat 25, wie beispielsweise ein Blatt Papier, übertragen.
Nachdem das entwickelte Tonerbild von der photoleitfähigen Oberfläche 9 auf das Zwischenübertragungselement 20 übertragen worden ist, wird die photoleitfähige Oberfläche von einer Reinigungsstation 22 berührt, welche eine beliebige herkömmliche Reinigungsstation sein kann, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Ein Lampe (nicht dargestellt) entfernt dann jegliche Restladung, welche auf der photoleitfähigen Oberfläche verblieben sein kann. Die Trommel 10 kehrt dann zu ihrer Ausgangsposition zurück, bereit zur Wiederaufladung und für einen zusätzlichen Bilderzeugungszyklus.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, welche eine Entwicklungseinheit 16 darstellt, die in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist. Die Entwicklungseinheit umfaßt eine Entwickler-Walzenelektrode 17, welche mit der Photoleitertrommel 10 operativ verbunden ist. Verbunden mit der Entwicklerwalze 17 sind eine Mehrzahl von farbspezifischen Tonerreinigungseinheiten 92, von welchen jede wahlweise in eine operative Verbindung mit der Entwicklerwalze gebracht wird, wenn dem Entwicklungsbereich 93 durch die Flüssigtoner-Ausgabeeinheit 14 Toner von einer mit dieser korrespondierenden Farbe zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine Verunreinigung durch Vermischen der verschiedenen Tonerfarben verhindert. Jede der Reinigungseinheiten 92 umfaßt ein elastisches Abstreifelement 94, welches, wenn aktiviert, gegen die zylindrische Oberfläche der sich drehenden Entwicklerwalze gedrückt wird, wodurch gebrauchter Flüssigtoner von der Oberfläche in eine Sammeleinrichtung 104 für gebrauchten Toner abgeleitet wird, um diesen zur Flüssigtoner-Ausgabeeinheit 14 zurückzuführen. Zusätzlich zu dem Abstreifelement 94 umfaßt jede der Reinigungseinheiten 92 Seitenwischabschnitte 98, die so angeordnet sind, daß sie an die beiden Kanten der Entwickler- Walzenoberfläche angreifen. Das Abstreifelement 94 ist auf einem Verbindungsglied angebracht, welches durch ein herkömmliches Stellglied 102 wahlweise positioniert wird. Weitere Details über Entwicklungseinrichtungen dieser Art können in WO 90/14619 gefunden werden, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, daß ganz allgemein, wenn unentwickelter (gebrauchter) Flüssigtoner von der Entwicklerwalze entfernt wird, die Tonerteilchen dazu neigen, zusammenzuklumpen und an den Oberflächen der Abstreifer anzuhaften, mit einer sich daraus ergebenden Zunahme von Flüssigtonerrückständen, die üblicherweise mit dem veranschaulichenden Ausdruck "Schlamm" bezeichnet werden. Die Auswirkung ist besonders bedeutsam, wenn für die Entfernung Metallklingen verwendet werden.
Die Erfinder glauben, daß, wenn Metallklingen verwendet werden, Tonerteilchen in der Flüssigtonerdispersion während des Kontakts mit den Klingenoberflächen wenigstens teilweise entladen werden. Somit sind die normalerweise vorhandenen elektrostatischen Kräfte gegenseitiger Abstoßung zwischen den Teilchen der Dispersion nicht wirksam oder wenigstens nicht sehr stark. Solche sich abstoßenden Kräfte sind im allgemeinen vorteilhaft, weil sie die Beibehaltung eines Zustands physischer Trennung zwischen den Tonerteilchen unterstützen und dadurch das Verhindern einer Koagulation und Schlammanreicherung unterstützen. Die Schlammbildung ist charakteristisch für den bevorzugten Flüssigtoner, da dessen Teilchen mit faserigen Verlängerungen ausgebildet sind, welche für die Agglomeration entladener Teilchen förderlich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens der oberseitige Flächenbereich der Klinge, das heißt, der Hauptbereich, welcher mit dem Toner in Berührung gelangt, mit einem die Schlammbildung verhindernden Material beschichtet. Die Spitze der Klinge bleibt, wie in Fig. 3 dargestellt, unbeschichtet.
Um den Einfluß des Klingenoberflächenmaterials auf die Schlammbildung festzustellen, wurden Versuche mit verschiedenen Klingenarten mit unterschiedlichen Dielektrizitäts- und Oberflächeneigenschaften ausgeführt, wie im folgenden, nicht beschränkenden Beispiel dargestellt.

Beispiel I

Die folgenden Klingen wurden ausgewertet:
(a) Stahl, unbeschichtet;
(b) Polyesterklingen;
(c) Stahl, beschichtet mit einer 10 Mikrometer-Schicht aus Nitrocellulose;
(d) Stahl, beschichtet mit einer 100 Mikrometer-Schicht aus Tetrafluorethylen;
(e) Stahl, beschichtet mit einer 32 Mikrometer-Schicht aus Polyimid (Kapton); und
(f) Stahl, beschichtet mit einer 100 Mikrometer-Schicht aus Polyimid (Kapton).
Es wird Bezug auf Fig. 3 genommen, welche eine elastische Klinge 94 darstellt, die, wie vorher beschrieben, gegen eine Entwicklerwalze 17 gedrückt wird. Ebenfalls dargestellt ist ein nicht-leitender Überzug 94A auf der Oberseite der angreifenden Klinge, über welche gebrauchter Flüssigtoner 95 fließt, wenn dieser von der Walze 17 entfernt wird.
Alle beschichteten Klingen wurden an der Arbeitskante unbeschichtet belassen, wie in Fig. 3 dargestellt. Die isolierende Beschichtung der Klingen kann in Form eines Segments oder von Segmenten eines Klebebandes vorliegen oder kann durch eine Tauch- oder Sprühbeschichtung hergestellt werden.
Die Vorrichtungen, welche die jeweiligen Klingen verwendeten, wurden für eine vorbestimmte Zeitdauer betrieben und dann entsprechend ihrer Wirksamkeit beim Verhindern einer Schlammanreicherung beurteilt. Die folgende Liste stuft die Klingenarten in der Reihenfolge einer zunehmenden Akkumulation von Rückständen ein:
1. Polyester;
2. Stahl, beschichtet mit 100 Mikrometer Tetrafluorethylen (TFE);
3. Stahl, beschichtet mit 100 Mikrometer Kapton;
4. Stahl, beschichtet mit 32 Mikrometer Kapton;
5. Stahl, beschichtet mit 10 Mikrometer Nitrocellulose; und
6. Stahl, unbeschichtet.
Die Polyester- und die mit TFE beschichteten Klingen ergaben sich über die Dauer der Versuche als völlig frei von Tonerablagerungen. Dünne gleichförmige Anreicherungen von Tonermaterial wurden auf den mit Kapton und Nitrocellulose beschichteten Klingen deutlich, wurden aber nicht als problematisch erachtet. Relativ dicke Schlammanreicherungen wurden auf der unbeschichteten Stahlklinge beobachtet.
Die oben genannten, nicht beschränkenden Beispiele dienen dazu, die Vorteile der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen. Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Einrichtung zum Entfernen von Tonerteilchen von der Entwicklerwalze 17 eine Metallklinge 94 umfaßt, die, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Isoliermaterial 94A beschichtet ist oder ganz aus einem für das Verhindern einer Anhaftung förderlichen, nicht leitenden Material besteht, werden Schlammanreicherungen vermieden.
Die Ergebnisse der im Beispiel 1 genannten Versuche zeigen, daß aus Stahl hergestellte Klingen, die mit TFE beschichtet sind, relativ wirksam den Aufbau von Tonerrückständen auf ihren Oberflächen verhindern können. Solche Klingen können noch wirkungsvoller gemacht werden, wenn sie auf eine Spannung von der gleichen Polarität wie die Ladung der Flüssigtonerteilchen elektrisiert werden. Die auf den geladenen Toner durch die elektrisierten Klingen ausgeübte abstoßende elektrostatische Kraft dient dazu, Flüssigtonerteilchen, die die Klingen berühren, zurückzustoßen, und verringert dadurch die Entladung der Teilchen und den Aufbau von Rückständen. Weiterhin wurde herausgefunden, daß das Verfahren am wirkungsvollsten ist, wenn der absolute Wert der Spannungen der Klingen wenigstens 500 Volt beträgt.
Wie oben im Beispiel I beschrieben, arbeiteten unbeschichtete Stahlklingen hinsichtlich der Verhinderung von Schlammbildung am schlechtesten von allen. Der Einsatz des oben beschriebenen Vorspannungsverfahrens jedoch führt selbst auf unbeschichteten Stahlklingen zu einer wesentlich verringerten Anreicherung von Rückständen. Die relativ lange abnutzungsfreie Lebensdauer von Metallklingen (z. B. Stahl) bei ihrem Arbeitseinsatz gegen die Entwicklerwalzenoberfläche bildet einen zusätzlichen Anreiz für ihren Einsatz in der vorliegenden Anwendung.
Es wird angenommen, daß die oben beschriebenen Konfigurationen zum Beschränken des Schlammaufbaus auf den Klingen deshalb wirksam sind, weil sie eine Entladung von Teilchen der in Berührung mit den Klingen kommenden, unentwickelten (gebrauchten) Flüssigtonerdispersion vermeiden. Es sollte deshalb vorzugsweise sichergestellt werden, daß der gebrauchte Flüssigtoner die Klingen nicht in einem entladenen Zustand erreicht. Ein solcher Zustand kann auftreten, wenn es eine vorzeitige Entladung des Toners gibt, während er durch die Entwicklerwalze 17 aus Fig. 2 aus dem Entwicklungsbereich 93 aus Fig. 2 heraus transportiert wird.
Im Stand der Technik ist die Oberfläche von Entwicklerwalzen im allgemeinen leitfähig, insbesondere in Systemen, welche eine Vorrichtung zum physischen Entfernen des gebrauchten Toners von der Oberfläche mittels elastischer Klingen umfaßt. Auf diese Weise können die Teilchen während des Transports auf der Oberfläche der Entwicklerwalze neutralisiert werden.
Um eine Entladung der Flüssigtonerteilchen zu verhindern, bis sie durch die Sammeleinrichtung 104 aufgenommen worden sind, ist die Oberfläche der Entwicklerwalze vorzugsweise mit einer Schicht aus nicht leitendem Material 17A beschichtet, wie in Fig. 3 dargestellt. Wenn ferner, wie in der vorliegenden Erfindung, Klingen verwendet werden, um gebrauchten Toner zu entfernen, ist es vorzuziehen, daß die Oberfläche der Walze auch abrasionsfest ist.
Wenn Aluminium als Grundmaterial der Walze verwendet wird, kann eine Beschichtung durch anodisches Oxidieren der Oberfläche hergestellt werden, um so eine poröse Aluminiumoxidschicht zu bilden. Aluminiumoxidschichten sind im allgemeinen isolierend und abrasionsfest. Bei Verwendung mit einer leitenden Flüssigkeit jedoch ergibt ein anodisches Oxidieren keine wirklich isolierende Schicht, da die Poren der anodisch oxidierten Schicht Durchgänge für eine elektrische Leitung zum Grundmaterial der Walze hin bilden. Ein Flüssigtoner ist ein elektrisch leitfähiges Medium, welches bei erlaubtem Zugang zu den Poren der anodisch oxidierten Schicht einen Leitungsweg zum Grundkörper der Walze erzeugen wird und zulassen wird, daß sich der Toner entlädt. So wie hier verwendet bedeuten die Ausdrücke Isolierschicht und isolierende Beschichtung eine Schicht oder Beschichtung, welche bei Vorhandensein einer leitenden Flüssigkeit isolierend bleiben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die isolierenden Eigenschaften der anodisch oxidierten Oberfläche durch ein Imprägnieren der Oberfläche mit einem Material verbessert, welches, in Übereinstimmung mit dem im US-Patent 4413 049 dargebotenen Verfahren, dessen Offenbarungen hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind, im wesentlichen aus einer Verbindung eines Metalls aus Gruppe II oder Gruppe III mit einer langkettigen Fettsäure besteht.
Der Vorteil dieses Verfahrens wird aus dem folgenden, nicht beschränkenden Beispiel weiter deutlich.

Beispiel II

Die Entwicklerwalze wird bei 150ºC in einem vorgewärmten Ofen für eine Zeitdauer von 4 Stunden in einem Vakuum angeordnet. Diese Behandlung bewirkt, daß die Feuchtigkeit aus der Oberfläche der Walze ausgetrieben wird. Die heiße Walze wird aus dem Ofen entnommen und mit einem Zinkstearatpulver überdeckt, welches bei Berührung mit der heißen Walze schmilzt. Das Zinkstearat wird mit einem Gewebestoff geglättet, um das Auftragen einer relativ gleichförmigen Schicht zu gewährleisten. Die Walze wird dann für einige Minuten im Vakuum in den Ofen zurückgestellt, wieder entnommen und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Überschüssiges Beschichtungsmaterial wird durch Abreiben der Oberfläche mit einem Gewebestoff entfernt. Nach dem Abkühlen wird die Walze unter Verwendung eines mit Öl befeuchteten, feinen Siliciumcarbidpapier poliert.
Die folgende Verfahrensweise wird angewendet, um die Wirkung des Imprägnierungsverfahrens auf die Leitfähigkeit der Walzenoberfläche zu bewerten.
Die Walze wird auf einer sauberen, trockenen, isolierenden Oberfläche angeordnet. Es wird ein Plättchen von 30 mm Durchmesser eines absorbierenden Papiers in Berührung mit der Walzenoberfläche angeordnet und ein 20 · 40 mm großes Stück eines leitfähigen Kupferbandes an dem Plättchen angebracht, um eine Elektrode zu bilden. Ein Nano-Amperemeter ist in Reihe mit einer 100 Volt-Versorgung geschaltet, um den durch die Walzenoberfläche gehenden Strom zu messen. Diese auf den imprägnierten und unimprägnierten, anodisch oxidierten Oberflächen der Walze durchgeführte "trockene" Messung ergibt für beide Fälle einen Strom von 10 nA.
Bei einer "feuchten" Messung wird die Papierscheibe mit Isopropylalkohol befeuchtet, um so für einen verbesserten elektrischen Kontakt zwischen den Meßelektroden aus Kupferband und dem Metall des Walzenkörpers zu sorgen. Die Imprägnierung der Walzenoberfläche verringert den durch die Walzenoberfläche fließenden Strom um einen Faktor von 1500, das heißt, von 120000 nA auf 80 nA.
Um die Wirksamkeit der obigen Vorgehensweise zu bewerten, wurde eine Walze präpariert, bei welcher eine axiale Hälfte der Walze wie oben beschichtet war, die andere Hälfte eine gewöhnlich anodisch oxidierte Beschichtung aufwies. Es wurde herausgefunden, daß es eine wesentlich geringere Zunahme an Tonerrückständen auf den Klingen der Reinigungseinheiten bei der behandelten Hälfte der anodisch oxidierten Schicht gab als bei der unbehandelten Hälfte. Es wird angenommen, daß die Schlammbildung durch das Vermeiden einer Entladung von gebrauchten Flüssigtonerteilchen während ihres Transports durch die Entwicklerwalze reduziert wird. Die behandelte Entwicklerwalze wurde in dem Bilderzeugungssystem der vorliegenden Erfindung betrieben, ohne einer erkennbaren Beeinträchtigung der Bildqualität, verglichen zu derjenigen, die mit einer nicht anodisch oxidierten, unimprägnierten Entwicklerwalze erhalten wird.
Eine alternative bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht eine Nitrocelluloseschicht von einer ungefähren Dicke von 10 Mikrometer als eine effektive nicht leitende Beschichtung auf der Entwicklerwalze vor. Solch eine Beschichtung ist für eine Entwicklerwalze aus elektrisch leitendem Material geeignet, ungeachtet dessen, ob das Material Aluminium ist oder nicht.
Es ist für Fachleute zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung nicht durch das beschränkt ist, was im einzelnen vorstehend gezeigt und beschrieben wurde. Vielmehr ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nur durch die Ansprüche begrenzt, welche folgen:

Claims

1. Abbildende Vorrichtung mit:

(a) einer abbildenden Oberfläche mit einer latenten Abbildung, die Bildbereiche auf einem ersten elektrischen Potential und Hintergrundbereiche auf einem zweiten elektrischen Potential aufweist; und

(b) einer Entwicklungseinrichtung mit

(i) einer sich bewegenden Entwicklerelektrode, die auf ein drittes elektrisches Potential zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Potential aufgeladen ist und aufeinanderfolgende Oberflächenbereiche aufweist, die einen geringen Abstand von der abbildenden Oberfläche haben, um dazwischen einen Entwicklungsbereich zu bilden, in dem die latente Abbildung mit Flüssig-Toner entwickelt wird, der Trägerflüssigkeit und geladene Tonerteilchen aufweist, wodurch Tonerteilchen auch von der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung angezogen werden; und

(ii) einer federnden Metallklinge, die gegen die Oberfläche der Entwicklungseinrichtung und zur Berührung mit ihr gedrückt wird, nachdem sie den Entwicklungsbereich passiert hat, und bewirkt, daß die Tonerteilchen von der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung entfernt werden, wobei die Klinge wenigstens über einen Bereich der Klinge, der die Oberfläche der Entwicklungseinrichtung nicht berührt, mit einer isolierenden Beschichtung beschichtet ist und wobei der Bereich der Klinge, der die Oberfläche berührt, nicht mit der isolierenden Beschichtung beschichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die federnde Metallklinge wenigstens an solchen Oberflächen, die mit dem Flüssig- Toner in Berührung kommen, mit einer isolierenden Beschichtung überzogen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die isolierende Beschichtung aus Tetrafluorehtylen gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die isolierende Beschichtung in Form eines Segments oder von Segmenten eines Klebebandes vorliegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die isolierende Beschichtung eine Oberflächenschicht ist, die durch Tauchbeschichten hergestellt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit ferner einer Einrichtung zum elektrischen Aufladen der federnden Metallklinge mit einer Spannung, die dieselbe Polarität wie die der Ladung der Tonerteilchen hat.

7. Abbildende Vorrichtung mit:

(b) einer Entwicklungseinrichtung mit

(i) einer sich bewegenden Entwicklerelektrode, die auf ein drittes elektrisches Potential zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Potential aufgeladen ist und aufeinanderfolgende Oberflächenbereiche bei der abbildenden Oberfläche in einem Entwicklungsbereich aufweist, in dem die latente Abbildung mit Flüssig-Toner entwickelt wird, der Trägerflüssigkeit und geladene Tonerteilchen aufweist, die sich zwischen der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung und der abbildenden Oberfläche befinden, und

(ii) einer federnden Klinge, die mit einer Spannung aufgeladen ist, die dieselbe Polarität wie die der Ladung auf den Tonerteilchen aufweist, gegen die Oberfläche der Entwicklungseinrichtung gedrückt wird, nachdem sie den Entwicklungsbereich passiert hat, und ein Entfernen der Tonerteilchen von der Oberfläche der Entwicklungseinrichtung bewirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Spannung wenigstens 500 Volt beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die sich bewegende Entwicklerelektrode eine Walzen-Entwicklerelektrode ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die sich bewegende Entwicklerelektrode mit einer isolierenden Schicht überzogen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die isolierende Schicht einen Überzug aus anodisch oxidiertem Aluminium aufweist, der zur Verbesserung seiner elektrischen Isolationseigenschaften behandelt wurde.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Oberflächenüberzug zur Verbesserung seiner elektrischen Isolationseigenschaften mit einem Material imprägniert ist, das im wesentlichen aus einer chemischen Verbindung eines Metalls der Gruppe II oder der Gruppe III mit einer langkettigen Fettsäure besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der isolierende Überzug eine Nitrocellulosebeschichtung enthält.