DE3006781A1

DE3006781A1 - Verfahren und kopiergeraet zum entwickeln latenter ladungsbilder

Info

Publication number: DE3006781A1
Application number: DE19803006781
Authority: DE
Inventors: Kenneth W Gardiner; Ronald Swidler
Original assignee: Savin Corp
Current assignee: Spectrum Sciences BV
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1980-08-28
Also published as: GB2041790B; CA1156879A; FR2449908B1; GB2041790A; CH641576A5; JPS55115066A; FR2449908A1

Description

DR.-ING. QIPL.-ING.M. SC. DIP' P--I"S. OR. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACh - HAECKER BOEHME

PATENTANWÄLTE IN

A 43 947 b Anmelder: Savin Corporation

19. Februar 198o Columbus and Stevens Avs,

k - 176 Valhalla, N.Y. Io595

USA

Verfahren und Kopiergerät zum Entwickeln latenter Ladungsbilder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes mit einer Entwicklerflüssigkeit, welche aus einer dielektrischen Trägerflüssigkeit mit darin verteilten geladenen Tonerpartikeln besteht sowie ein Kopiergerät zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist eine Reihe von Verfahren zum Entwickeln latenter elektrostatischer Ladungsbilder bekannt. Diese latenten elektrostatischen Ladungsbilder können dabei erhalten werden, indem man eine fotoleitende Oberfläche zunächst auflädt und sie dann mit Licht oder ionisierender Strahlung belichtet, um das fotoleitende Material in den dem Licht oder der Strahlungsenergie ausgesetzten Bereichen leitend zu machen, so daß diese Bereiche durch Abfließen der zunächst aufgebrachten Ladung "neutralisiert" werden. Ein latentes elektrostatisches Ladungsbild kann ferner auf einem dielektrischen blattförmigen Material hergestellt werden, in dem man geeignete "Schreibstifte" verwendet, um das gewünschte elektrostatische Muster zu erzeugen.

Die Entwicklung latenter elektrostatischer Ladungsbilder erfolgte zunächst mittels feiner Partikel, die aufgrund

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der elektrischen Anziehungskraft von den latenten Bildbereichen angezogen werden, wobei vorzugsweise Partikel verwendet wurden, die eine elektrische Ladung trugen, deren Polarität derjenigen der Ladung des latenten elektrostatischen Bildes entgegengesetzt war. Normalerweise wurden dabei trockene Partikel verwendet, weshalb für dieses Entwicklungsverfahren der aus der griechischen Sprache abgeleitete Begriff "Xerographie" verwendet wurde.

Später stellte man dann fest, daß die feinen Tonerpartikel in einer dielektrischen Flüssigkeit suspendiert werden können und daß die Entwicklung erfolgen kann_; indem man das latente elektrostatische Ladungsbild in diese Entwicklerflüssigkeit eintaucht.

Bei Verwendung eines trockenen Pulvers als Entwickler wurde dieses üblicherweise auf einfaches Papier oder auf einen anderen blattförmigen Träger übertragen und dort durch Aufschmelzen bzw. Einbrennen fixiert. Für dieses Verfahren war somit Wärmeenergie erforderlich und außerdem die Verwendung von feinen Tonerpartikeln aus aufschmelzbaren Harzen. Bei Verwendung von mit fotoleitendem Material , wie z.B. Zinkoxid, beschichtetem Kopierpapier, war dagegen keine Übertragung eines entwickelten elektrostatischen Ladungsbildes erforderlich, da die Entwicklung unmittelbar auf dem Kopierpapier mit Hilfe einer Entwicklerflüssigkeit mit darin enthaltenen Tonerpartikeln erfolgt.

Im Zuge der Fortentwicklung des Standes der Technik erwies es sich zur Vermeidung der Notwendigkeit des Einbrennens eines mit Hilfe eines pulverförmigen Toners

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entwickelten Bildes als vorteilhaft, das latente elektrostatische Ladungsbild mit einem flüssigen Entwickler zu entwickeln und das entwickelte Bild dann auf einfaches Papier zu übertragen. Dabei bestand die Entwicklerflüssigkeit üblicherweise aus einem Kohlenwasserstoff, wie z.B. Isopar-G oder dergleichen als Trägerflüssigkeit, in der Tonerpartikel zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Ladungsbildes dispergiert waren. Beim Eintauchen der fotoleitenden Oberfläche mit dem latenten elektrostatischen Ladungsbild in ein Bad der Entwicklerflüssigkeit wurde dabei die gesamte Oberfläche des Fotoleiters befeuchtet. Die bei diesem Verfahren auf dem entwickelten Ladungsbild verbleibende Menge an flüssigem Entwickler konnte dann größtenteils mit Hilfe einer Abstreifwalze oder dergleichen entfernt werden. Es blieb jedoch stets eine geringe Menge an Entwicklerflüssigkeit auf der gesamten fotoleitenden Oberfläche zurück. Diese Entwicklerflüssigkeit wurde beim Übertragen des entwickelten Bildes auf Papier oder ein anderes Trägermaterial ebenfalls mit übertragen und musste dann getrocknet werden. Dies führte dazu, daß ständig eine gewisse Menge an Trägerflüssigkeit, die von der fotoleitenden Oberfläche auf das Trägermaterial übertragen wurde, verdampft werden musste. Eine solche Verdampfung von Trägerflüssigkeit ist aber aus verschiedenen Gründen unerwünscht. Zuerst ist für das Trocknen des Trägermaterials nicht nur eine gewisse Energiemenge erforderlich, sondern auch eine gewisse Trockenzeit, welche zu einer entsprechenden Beschränkung der erreichbaren Kopierzeit führt. Weiterhin ergibt sich eine ständige Veränderung des Verhältnisses von Trägerflüssigkeit zu Tonermaterial in der Entwicklerflüssigkeit. Schließlich ist beim Einsatz von mehreren Kopiergeräten in einem kleinen Raum das ständige Verdampfen von Trägerflüssigkeit ebenfalls unerwünscht.

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da hierdurch das Wohlbefinden bzw. die Gesundheit der Benutzer beeinträchtigt werden können.

In der Fachwelt herrscht Einigkeit darüber, daß es wünschenswert wäre, wenn ein latentes elektrostatisches Ladungsbild in der Weise entwickelt werden könnte, daß die Entwicklerflüssigkeit nur auf die geladenen Bildbereiche übertragen wird und nicht auf die gesamte fotoleitende Oberfläche, auf der das latente Ladungsbild erzeugt wurde. In diesem Fall würde nämlich die Möglichkeit der Verdampfung beträchtlich reduziert, da die Bildbereiche bei einer typischen Kopie nur eine Fläche von etwa 5 bis 7 % aufmachen. Wenn man aber eine Walze₍ wie z.B. eine Druckwalze^ mit der Entwicklerflüssigkeit beschichtet bzw. benetzt und diese Walze in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche gelangen lässt, welche das latente Ladungsbild trägt, dann werden sowohl der Fotoleiter als auch das latente Ladungsbild vollständig mit Entwicklerflüssigkeit bedeckt. Es bleibt also sowohl auf den entladenen Hintergrundbereichen als auch auf den geladenen Bildbereichen Entwicklerflüssigkeit zurück, welche normalerweise den Kontrast zwischen den Bildbereichen und den Hintergrundbereichen auf der fotoleitenden Oberfläche reduziert, so daß sich letztlich eine unbefriedigende Kopie ergibt. Man ging zunächst davon aus, daß man mit Hilfe einer an ihrer Oberfläche mit Vertiefungen versehenen Auftragwalze erreichen könne, daß nur auf die Bildbereiche des latenten Ladungsbildes Toner übertragen wird, während die Hintergrundbereiche von Toner und Entwicklerflüssigkeit frei bleiben. Dabei wurde an eine stärkere Konzentration von Tonerpartikeln in der Entwicklerflüssigkeit sowie daran gedacht, die Entwicklerflüssigkeit von den Stegen zwischen den Vertiefungen mit Hilfe eines Abstreifers zu entfernen. Es zeigt sich jedoch, daß sich das Abstreifen der Entwicklerflüssigkeit

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von den Stegen als schwieriger erwies als es zunächst angenommen wurde. Tatsächlich gelang es nicht, die Stege mit Hilfe des Abstreifers von Entwicklerflüssigkeit frei zu halten, so daß sich in der Kopie Streifen ergaben und kein scharfes Bild erhalten wurde. Außerdem zeigte sich bei zunehmender Kopiergeschwindigkeit eine Zunahme der Streifenbildung und damit eine Beschränkung der pro Zeiteinheit herstellbaren Anzahl von Kopien.

Es wurden auch bereits Versuche unternommen,zur Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Schwierigkeiten mit den Fotoleiter berührenden Auftragwalzen einen Abstand zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Oberfläche vorzusehen und die Entwicklerflüssigkeit von der Auftragwalze unter der Wirkung des elektrostatischen Feldes des latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf den Fotoleiter hinüberzuziehen. Diese Versuche waren insofern erfolglos,"als sich herausstellte, daß das getonte Bild nicht scharf und nicht frei von Fehlstellen war, was darauf zurückzuführen war, daß das Verhalten der Entwicklerflüssigkeit bei ihrem Eintreffen auf dem Fotoleiter nicht vorhersagbar war.

Zusammenfassende Kurzbeschreibung des Standes der Technik

Die ÜS-PS 3 o84 o43 beschreibt ein Kopierverfahren, bei dem mit einem Riemen gearbeitet wird, welcher Vorsprünge und Vertiefungen aufweist und auf den eine Schicht leitfähiger Tinte aufgebracht wird. Bei dem bekannten Verfahren wird der Riemen in Kontakt mit einer fotoleitenden Schicht gebracht, die das latente elektrostatische Ladungsbild trägt.

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Die US-PS 3 232 19o offenbart die Möglichkeit, eine Folie, auf der sich trockene Tonerpartikel befinden, hinreichend dicht an ein latentes elektrostatisches Ladungsbild heranzuführen, damit die trockenen Partikel den vorhandenen Spalt überspringen und das Ladungsbild tonen. Bei diesem Verfahren ist aber ein Einbrennen bzw. Fixieren der Tonerpartikel nach der Bildübertragung auf einen blattförmigen Träger erforderlich.

Die US-PS 3 383 2o9 beschreibt die Verwendung einer mit Nuten versehenen Auftragwalze zum Auftragen einer leitfähigen Tinte auf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild. Dabei steht die Auftragwalze in Kontakt mit dem Fotoleiter, und das Tonen erfolgt durch selektive Benetzung.

Die US-PS 3 486 922 beschreibt die Möglichkeit der Entvicklung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes mit einer wässrigen, leitfähigen Entwicklerflüssigkeit. Dabei wird mit einer Auftragwalze gearbeitet, die in Kontakt mit der das elektrostatische Ladungsbild tragenden Oberfläche steht. Diese Oberfläche ist wasserabweisend, so daß nur die Bildbereiche getont werden, nicht jedoch die Hintergrundbereiche der wasserabweisenden Oberfläche.

Die US-PS 3 56o 2o4 offenbart die Möglichkeit eines wasserlöslichen säuren oder basischen Farbstoffs als selbstfixierende Tinte. Die Oberfläche mit dem latenten elektrostatischen Ladungsbild wird dabei dicht an einer rotierenden Trommel vorbeigeführt, auf der eine Schicht der Tinte vorgesehen ist, ohne jedoch die Trommel zu berühren. Zwischen der als Auftragwalze dienenden Trommel und einer hinter dem Ladungsbild befindlichen Elektrode ist dabei ein elektrisches Feld vorhanden, so daß eine umgestützte

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Tintensäule, die jeweils die Form des betreffenden Bildbereichs hat, den Spalt überspringt und einen eingefärbten Bildbereich erzeugt. Dabei wird auch die Verwendung nichtpolarer Flüssigkeiten wie Toluol oder Nitrilsilikon erwogen und angegeben, daß diese Flüssigkeiten den Luftspalt nicht so schnell überspringen wie Lösungen auf Wasserbasis.

Die ÜS-PS 3 667 428 offenbart die Verwendung einer Auftragwalze mit einer gleichmäßig gemusterten Oberfläche, die geeignet ist, Entwicklermaterial auf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu übertragen. Gemäß der genannten Patentschrift wirkt die Auftragwalze dabei mit einem Abstreifer zusammen, welcher überschüssiges Entwicklermaterial entfernt. Das Entwicklermaterial besteht dabei aus polaren oder nicht-polaren Flüssigkeiten sowie aus Materialien in Form eines trockenen Pulvers. Außerdem steht die Auftragwalze in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche.

Die US-PS 3 772 ol2 beschreibt ein spezielles Entwicklungsverfahren, bei dem das Auftragelement für den Entwicler auf ein -Potential vorgespannt wird, welches im wesentlichen gleich dem maximalen Potential der das latente Ladungsbild tragenden Fläche ist. Die Entwicklung wird bei diesem Verfahren erreicht, indem man die Oberfläche des Auftragelements ausreichend dicht an die Oberfläche mit dem elektrostatischen Ladungsbild heranführt, so daß der Entwickler, welcher auf der Basis einer polaren Flüssigkeit aufgebaut ist, aus Vertiefungen des Auftragelements auf die das Ladungsbild tragende Oberfläche gezogen wird, um ein Negativbzw. Umkehrbild zu entwickeln.

Die US-PS 3 839 o32 beschreibt die Verwendung von Auftragwalzen, die in Kontakt mit einer fotoleitenden, das latente

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elektrostatische Ladungsbild tragenden Trommel stehen und die auf letzteres Entwicklerflüssigkeit übertragen, um das Ladungsbild zu entwickeln.

Die US-PS 3 886 9oo offenbart die Möglichkeit der Verwendung einer Auftragwalze zur Bildung eines "dynamischen Vorrats (dynamic pool)" bzw. eines Meniskus zum Übertragen einer Entwicklerflüssigkeit auf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild.

Die US-PS 3 974 554 beschreibt die Verwendung einer Auftragwalze, welche mit einem Muster von spiralförmigen und konvexen Nuten und Inseln versehen ist, zum übertragen einer Entwicklerflüssigkext auf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild, wobei die Walze in Kontakt mit dem Ladungsbild steht.

Die US-PS 3 991 711 beschreibt die Möglichkeit, eine elektrisch leitfähige Tinte mit Hilfe einer Walze auf ein latentes elektrostatisches Ladungsbild zu übertragen, wobei die Walze aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer besteht und in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche steht.

Die US-PS 4 o21 586 beschreibt die Möglichkeit der Verwendung einer Auftragwalze, welche in ein Bad eines flüssigen Entwicklers eintauchbar und aus diesem herausbewegbar ist. Dabei ist in dem Bad eine Beschichtungselektrode vorgesehen, die es ermöglicht, Tonerpartikel aus dem Bad auf elektrischem Wege auf der Walze abzuscheiden, während diese sich in dem Bad befindet. Die Walze mit den Tonerpartikeln wird dann aus der Entwicklerflüssigkeit herausgehoben und in Kontakt mit der fotoleitenden, das latente elektrostatische

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Ladungsbild tragenden Schicht gebracht, welche als Mantelfläche einer rotierenden Trommel vorgesehen ist. Dabei wird die Trägerflüssigkeit in dem Tonerniederschlag auf der Auftragwalze zurückgedrückt, ehe diese in Kontakt mit der fotoleitenden Oberfläche gelangt.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes mittels einer in einer Trägerflüssigkeit dispergierte Tonerpartikel enthaltenden Entwicklerflüssigkeit anzugeben, bei dem die Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Entwicklungsverfahren überwunden werden sowie ein für die Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Kopiergerät anzugeben*.

Die gestellte Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das feuchte und entwickelte elektrostatische Ladungsbild elektrischen Kräften zur Herbeiführung einer weiteren Elektrophorese aussetzt, wobei die elektrischen Kräfte insbesondere in Form eines von einer Feldelektrode erzeugten elektrischen Feldes vorliegen oder von einer Koronaentladungsvorrichtung hervorgerufen werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich ein Kopiergerät gemäß Anspruch 16 besonders bewährt.

Ganz allgemein befasst sich die Erfindung also mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung von Kopien auf Normalpapier-Kopiergeräten unter Verwendung eines

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flüssigen Toners, wobei die Entwicklung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf einer fotoleitenden Oberfläche so gesteuert wird, daß nur die geladenen Bildbereiche der fotoleitenden Oberfläche getont werden. Dabei wird mit einem flüssigen Entwickler gearbeitet, der eine höhere Tonerkonzentration enthält als dies bei den in üblichen Kopiergeräten verwendeten Entwicklerflüssigkeiten möglich ist. Speziell wird mit einer Entwicklerflüssigkeit gearbeitet, bei der das Verhältnis von Trägerflüssigkeit zu Tonerpartikeln bzw. Feststoffen so gewählt ist, daß die Lage der Entwicklerflüssigkeit auf dem getonten Bild bzw. den Bildbereichen desselben im feuchten Zustand eine Dicke zwischen etwa 3 und 7 /am besitzt. Die Entwicklerflüssigkeit besitzt dabei einen Träge^ wie ζ .Β. einen flüssigen Kohlenwasserstoff, der bei Umgebungstemperatur einen kleirerenDampfdruck besitzt als die üblicherweise als Träger verwendeten flüssigen Kohlenwasserstoffe für Kopiergeräte, die mit.einem flüssigen Entwickler arbeiten, wodurch die Verdampfung der Trägerkomponente des flüssigen Entwicklers reduziert wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner mit einer Auftragwalze gearbeitet, die dicht an der fotoleitenden Oberfläche angeordnet ist, diese jedoch nicht berührt. Die Auftragwalze wird dabei mit einem solchen Drehsinn und mit einer solchen Drehzahl angetrieben, daß die Relativbewegung zwischen der fotoleitenden Oberfläche und der Mantelfläche der Auftragwalze an dem Punkt, an dem sich die beiden Flächen am nächsten kommen, im wesentlichen Null ist. Dabei kann die Spaltbreite zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Oberfläche zwischen etwa 38 und Io2 /um liegen. Die Auftragwalze kann derart mit Entwicklerflüssigkeit benetzt werden, daß sich an ihrer Oberfläche ein Film der

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Entwicklerflüssigkeit ergibt. Die Menge der Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze muß dabei pro Flächeneinheit gleichmäßig sein und innerhalb enger Grenzen geregelt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Spaltbreite zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Oberfläche und in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit. Wenn die Filmstärke auf der Auftragwalze zu groß ist, werden nämlich die Kopien ziemlich feucht, während bei zu geringer Filmstärke das Ladungsbild nicht ordentlich getont wird. Wenn die Entwicklerflüssigkeit keine ausreichende Leitfähigkeit besitzt, dann überspringt sie den Spalt zur fotoleitenden Oberfläche nicht in ausreichendem Maße. Wenn die Entwicklerflüssigkeit dagegen eine zu große Leitfähigkeit aufweist, dann bewirkt sie eine teilweise Entladung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes, so daß eine befriedigende elektrophoretische Entwicklung behindert und letztlich eine schlechte Qualität der Kopien erhalten wird. Während bisher leitfähige Flüssigkeiten verwendet wurden, um einen Spalt zur fotoleitenden Oberfläche zu überspringen und das Ladungsbild zu tonen, wird erfindungsgemäß die Erscheinung der Elektrophorese ausgenutzt, welche auf der fotoleitenden Oberfläche während und nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit wirksam wird. Die erfindungsgemäß erreichte Verbesserung liegt dabei darin, daß beim Übertragungsvorgang keine überspringenden "Säulen der Entwicklerflüssigkeit erhalten werden, die exakt der Form des latenten elektrostatischen Ladungsbildes entsprechen. Stattdessen überspringen nur kleine Mengen der Entwicklerflüssigkeit, welche ungefähr der Feldverteilung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes entsprechen, den Spalt, während die Elektrophorese fortgesetzt wird, nachdem die Entwicklerflüssigkeit den Spalt überwunden hat und auf der fotoleitenden Oberfläche einge-

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troffen ist. Die Elektrophorese nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit ermöglicht dabei erfindungsgemäß die Erzielung scharf definierter Bilder, wobei das latente elektrostatische Ladungsbild nur während kurzer Zeitintervalle kleinenMengen an Entwicklerflüssigkeit ausgesetzt ist. Dies ermöglicht einen schnellen Betrieb der nach der Erfindung arbeitenden Kopiergeräte und damit die Erzeugung einer großen Anzahl von Kopien innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, wobei die Zahl der Kopien höher liegt als bei den bekannten Kopiergeräten. Außerdem sind die erhaltenen Kopien scharf und im wesentlichen trocken, da nur Teile der fotoleitenden Oberfläche mit der Entwicklerflüssigkeit befeuchtet werden. Die auf der Auftragwalze vorhandene Flüssigkeitsmenge pro Flächeneinheit kann dadurch gesteuert werden, daß man die Mantelfläche der Auftragwalze mit Vertiefungen eines vorgegebenen Fassungsvermögens versieht. Der Auftragwalze kann dabei ein Abstreifer zugeordnet sein, welcher die Flüssigkeitsmenge in den Vertiefungen nivelliert. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, eine glatte Auftragwalze in Verbindung mit einer Abstreifwalze zu verwenden, welche sich im gleichen Drehsinn wie die Auftragwalze dreht. Bei dieser Ausgestaltung kann das Flüssigkeitsvolumen pro Flächeneinheit auf der Auftragwalze durch Veränderung der Geschwindigkeit der Abstreifwalze innerhalb enger Grenzen geregelt werden.

Da leichte flüssige Kohlenwasserstoffe normalerweise dielektrisch sind, muß der Entwicklerflüssigkeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine polare Verbindung oder ein sogenannter Ladungsausrichter zugesetzt werden, um den Tonerpartikeln eine Ladung zu erteilen. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, solche Tonerpartikel zu verwenden, bzw. die Tonerpartikel in der Weise herzustellen,

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daß sie die richtige Polarität haben und der Entwicklerflüssigkeit insgesamt die erforderliche Leitfähigkeit verleihen, so daß diese den Spalt zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Oberfläche überspringen kann. Die Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit darf dabei jedoch nicht so groß sein, daß diese nach der übertragung das latente elektrostatische Ladungsbild teilweise entlädt.

Erfindungsgemäß wird die Elektrophorese nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit mit Hilfe einer Entwicklungsoder Feldelektrode gefördert, welche die Felder des 'latenten elektrostatischen Ladungsbildes verstärkt. Weiterhin kann das entwickelte Bild vor seiner übertragung auf ein blattförmiges Trägermaterial, insbesondere auf normales Papier, dadurch noch schärfer gemacht werden, daß man das entwickelte Bild vollflächig mit Licht bzw. mit einer geeigneten Strahlung überflutet, wie dies in einer früheren Anmeldung der Anmelderin (amtliches Aktenzeichen P 29 39 850.3) beschrieben ist. Durch ein solches Nachbelichten wird nicht nur die übertragung des Toners auf das Trägermaterial gefördert, sondern auch die Dichte der Bildbereiche auf dem Trägermaterial erhöht.

Andererseits kann die Elektrophorese nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit auch durch eine auf das entwickelte Ladungsbild einwirkende Koronaentladungsvorrichtung gefördert werden, deren Polarität derjenigen des elektrostatischen Ladungsbildes entgegengesetzt ist.

Ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Entwicklung der Ladungsbilder auf der fotoleitenden Oberfläche unter Verwendung eines flüssigen Entwicklers in Normalpapier-Kopiergeräten so gesteuert

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bzw. geregelt werden kann, daß im wesentlichen nur ein Tonen der geladenen Bildbereiche des latenten elektrostatischen Ladungsbildes erfolgt.

Weiterhin ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Auftragwalze für den flüssigen Entwickler selbst als Entwicklerelektrode dienen kann.

Es ist auch ein Vorteil der Erfindung, daß das Flüssigkeitsvolumen pro Flächeneinheit auf der Auftragwalze in engen Grenzen geregelt bzw. gesteuert werden kann.

Weiterhin ist es ein Vorteil, daß erfindungsgemäß beim Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf einer fotoleitenden Oberfläche die Elektrophorese nicht nur beim übertragen der Entwicklerflüssigkeit, sondern auch nach Abschluß dieser Übertragung erfolgt«.

Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, daß zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes eine Entwicklerflüssigkeit verwendet werden kann, in der der Anteil der Feststoffe bzw. der Tonerpartikel gegenüber der Trägerflüssigkeit höher ist als dies bisher der Fall war. Dabei kommt noch der Vorteil hinzu, daß eine Trägerflüssigkeit mit niedrigem Dampfdruck verwendet werden kann.

Vorteilhaft ist es in Ausgestaltung der Erfindung auch, daß die Möglichkeit besteht, das Volumen der Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze dynamisch zu regeln.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, daß die Auftragwalze zum übertragen der Entwicklerflüssigkeit

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einen Abstand von der fotoleitenden Oberfläche mit dem latenten elektrostatischen Ladungsbild besitzt und diese nicht berührt.

Ferner ist es vorteilhaft, daß erfindungsgemäß eine Feldelektrode vorgesehen werden kann, welche das Feld des elektrostatischen Ladungsbildes verstärkt und damit die Elektrophorese nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit fördert. In entsprechender Weise ist es auch vorteilhaft, wenn die Elektrophorese nach der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit durch eine Koronaentladungsvorrichtung gefördert wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert, und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fotokopiergeräts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht des Kopiergeräts gemäß Fig. 1 gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur mit einer Auftragwalze und einer zugeordneten Abstreif walze;

Fig. 3 eine der Fig. 2-ähnliche Seitenansicht, aus der deutlich wird, daß die Auftragwalze von einer Trommel mit der fotoleitenden Schicht angetrieben wird, wobei die Abstreifwalze und ihr zugeordneter Abstreifer weggelassen sind;

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Fig. 4 eine perspektivische vergrößerte schematische Teilansicht der Mantelfläche einer Auftragwalze zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 5 einen vergrößerten Tei!querschnitt durch eine Abstreifwalze mit halbkugelförmigen Vertiefungen, wobei die Schnittlinie längs der Linie 5-5 in Fig. 1 verläuft;

Fig. 5a eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung für eine Abstreifwalze mit in ümfangsrichtung verlaufenden Nuten;

Fig. 6 eine Teildraufsicht auf eine Abstreif- walze gemäß Fig. 5;

Fig. 6a eine Teildraufsicht auf eine Abstreifwalze gemäß Fig. 5a;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung einer Teildraufsicht auf eine Abstreifwalze mit Vertiefungen in Form axialer Nuten und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Kopiergeräts zur Durchführung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei einige Teile ähnlich wie .in Fig. 1 wieder im Schnitt dargestellt sind.

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Im einzelnen besitzt das in der Zeichnung gezeigte Kopiergerät eine leitfähige Trommel 2, die mit einer Schicht 4 aus fotoleitendem Material versehen ist und die auf mit Öffnungen versehenen Scheiben 6 montiert ist, die ihrerseits mittels eines Keils Io drehfest mit einer Welle 8 verbunden sind, welche im Gegenuhrzeigersinn antreibbar ist, wie dies durch den Pfeil A angedeutet ist. Die Trommel 2 und die angrenzenden Einrichtungen sind in bekannter Weise in einem lichtundurchlässigen Gehäuse (nicht dargestellt) angeordnet. Die Welle 8 kann geerdet sein oder in bekannter Weise mittels einer Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) auf ein gewünschtes Potential vorgespannt sein. Eine als Koronaentladungseinrichtung ausgebildete Ladevorrichtung 12 ist geeignet, auf den vorbeilaufenden Teilen der fotoleitenden Schicht 4 eine Ladung zu erzeugen. Wenn Selen als Fotoleiter verwendet wird, dann wird eine Ladung mit positiver Polarität erzeugt. Wenn der Fotoleiter ein Zinkoxid'mit einem Harz als Bindemittel oder ein organisches fotoleitendes Material ist, wie z.B. Polyvinyl-Karbazol oder dergleichen, dann ist die Ladung negativ.

Nach der Aufladung durch die Ladevorrichtung 12 läuft der betreffende Bereich der fotoleitenden Schicht 4 an einer Linse 14 vorbei, die in das Gehäuse eingepasst ist und mit deren Hilfe ein zu reproduzierendes Bild auf die geladene fotoleitende Schicht projizierbar ist. Da ein Fotoleiter im Dunkeln ein Isolator und im Hellen ein Leiter ist, können sich die Bereiche des Fotoleiters, auf welche Licht auftrifft, entladen, wobei die Ladung über die leitfähige Trommel 2, die Scheiben 6 und die Welle 8 abfließt. Auf diese Weise ergibt sich auf der fotoleitenden Schicht 4 ein latentes elektrostatisches Ladungsbild, dessen nichfcentladene Bereiche ein Potential aufweisen, welches um

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etwa 8oo bis looo V über dem Potential der Welle 8 liegt, wobei das Potential im Einzelfall in weiten Grenzen schwanken kann. Ein Tank 16 aus isolierendem Material dient der Aufnahme einer Entwicklerflüssigkeit 18. Eine Auftragwalze 2o, welche aus einem leitfähigen Kunststoff, beispielsweise aus N-Buna bestehen kann, ist angrenzend an die fotoleitende Schicht 4 montiert. N-Buna ist bekanntlich ein synthetischer Gummi, der durch Copolymerisation von Butadien und Acryl-Nitril erzeugt wird. Die Auftragwalze kann aus einem Kunststoff bzw. einem Kunstharz oder einem Metall hergestellt werden. Wenn die Auftragwalze 2o aus einem dielektrischen Kunstharz besteht, dann werden dünne Linien des latenten elektrostatischen Ladungsbildes mit einem Toner versehen, große Flächen jedoch nicht. Wenn als Auftragwalze eine Metallwalze verwendet wird, dann erfolgt ein Tonerauftrag in einem weiten Bereich der Bildbereiche, über Bereichen hoher Bildintensität kann jedoch eine Lichtbogenbildung auftreten, welche dazu führt, daß an den betreffenden Stellen in der Kopie horizontale weiße Linien auftreten. N-Buna ist insofern vorteilhaft, weil seine Leitfähigkeit in engen Grenzen eingestellt werden kann und weil es gegenüber Kohlenwasserstoffölen beständig ist, welche als Trägerflüssigkeiten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden.

Die Oberfläche der Auftragwalze 2o kann glatt oder texturiert sein, d.h. mit Grübchen oder dergleichen versehen sein, welche geeignet sind, ein gewisses Volumen des flüssigen Entwicklers aufzunehmen. Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Walzenoberfläche, welche mit kassettenförmigen Vertiefungen versehen ist, während die Figuren 5 und 6 Oberflächen zeigen, die mit (halbkugelförmigen) Einprägungen versehen sind. Weiterhin zeigen Fig. 5a und 6a

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Walzenoberflächen, die mit Ringnuten versehen sind, welche konzentrisch zur Drehachse der Auftragwalze 2o verlaufen. Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus einer Walzenoberfläche mit in axialer Richtung parallel zueinander verlaufenden Nuten.

Die Leitfähigkeit der Auftragwalze 2o ist wichtig, und die besten Ergebnisse werden dann erhalten, wenn die Oberfläche der Walze glatt und poliert ist und wenn das Walzenmaterial

7 9 einen Widerstandswert von 10 bis 10 Ohm-cm besitzt.

Optimale Ergebnisse mit minimaler Funkenbildung ergeben sich, wenn der spezifische Widerstand des Walzenmaterials

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zwischen 10 und 5x10 Ohm-cm liegt. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, ist der spezifische Widerstand des Walzenmaterials von Bedeutung.

Erfindungsgemäß ist zwischen der fotoleitenden Schicht 4 und der Mantelfläche der Auftragwalze 2o ein Spalt B vorgesehen, der an seiner engsten Stelle - zwischen den Pfeilen in Fig. 1 - eine Breite bzw. Höhe zwischen etwa 38 und Io2 ,um besitzt. Gute Ergebnisse wurden bei einer Spaltbreite von etwa 5o pm erzielt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren springt die Entwicklerflüssigkeit von der Auftragwalze zu dem latenten elektrostatischen Ladungsbild, da zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht ein elektrostatisches Feld vorhanden ist. In Bereichen, in denen eine hohe Feldstärke vorhanden ist, kann dabei ein Durchbruch erfolgen, wobei das latente elektrostatische Ladungsbild längs der Linie der dichtesten Annäherung zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht entladen wird. Es wurde festgestellt, daß das Auftreten derartiger Durchbrüche drastisch

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reduziert werden kann, wenn man eine Auftragwalze aus schwach leitendem Material verwendet. Die Leitfähigkeit kann dabei geregelt werden, indem man dem N-Buna-Gummi oder einem anderen gegeiKohlenwasserstofföle widerstandsfähigen synthetischen Harz pulverisierte Kohlenstoffpartikel zusetzt, um dem Material, aus dem die Auftragwalze hergestellt ist, eine gewisse Leitfähigkeit zu erteilen.

Wesentlich ist auch die Menge an flüssigem Entwickler, welche in dem Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht vorhanden ist. Es hat sich gezeigt, daß das Volumen an Entwicklerflüssigkeit an der Oberfläche

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der Auftragwalze zwischen etwa 1,55x10 v-id 4,65xlO cm /cm liegen sollte. Eine entsprechende Flüssigkeitsmenge läßt sich erreichen, wenn die Vertiefungen an der Mantelfläche der Auftragwalze 2o entsprechend bemessen werden. In diesem Fall wird die Auftragwalze einfach in bekannter Weise an einem Abstreifer (nicht dargestellt) vorbeigeführt, der dafür sorgt, daß die in den Vertiefungen zurückbleibende Flüssigkeitsmenge auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird. Auf diese Weise ist es sichergestellt, daß an der Mantelfläche der Auftragwalze eine vorgegebene Menge an Entwicklerflüssigkeit zur Verfügung steht, um über den Spalt zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht hinweg zur Entwicklung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf der fotoleitenden Schicht übertragen zu werden.

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Vorzugsweise wird die Auftragwalze mit einer solchen Drehzahl angetrieben, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel bzw. der fotoleitenden Schicht entspricht. Eine genaue Übereinstimmung der Umfangsgeschwindigkeit ist jedoch nicht erforderlich. Wesentlich ist, daß die Relativgeschwindigkeit

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zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht konstant gehalten wird und sich nicht ändert. Die Auftragwalze kann mit etwas höherer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden als die fotoleitende Schicht, welche das latente elektrostatische Ladungsbild trägt. Bei einer zu großen Überhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze besteht jedoch die Tendenz, daß das elektrostatische Ladungsbild mit Entwicklerflüssigkeit "überflutet" wird. Wenn die Auftragwalze dagegen mit zu geringer Geschwindigkeit angetrieben wird, dann besteht die Gefahr, daß das latente Ladungsbild zu schwach getont wird.

Gemäß Fig. 1 ist eine Abstreifwalze 22 vorgesehen, welche auf einer drehbaren Welle 24 sitzt, die durch einen Riemen bzw. eine Kette 26 antreibbar ist, die über eine Riemenscheibe bzw. ein Kettenrad 28 läuft, das seinerseits von einem in seiner Drehzahl regelbaren Motor 3o angetrieben wird. Die Abstreifwalze 22 dreht sich im gleichen Drehsinn wie die Auftragwalze 2o. Ein Abstreifer 32 entfernt überschüssige Entwicklerflüssigkeit von der Abstreifwalze 22 und hält diese sauber. Die Abstreifwalze 22 wird mittels Ringen 34 in einem vorgegebenen Abstand von der Auftragwalze 2o gehalten, wobei der Abstand C zwischen etwa 25 und 127 Aim liegt. Die Flüssigkeitsmenge auf der Auftragwalze sollte in dem oben angegebenen Bereich liegen. Eine solche Flüssigkeitsmenge lässt sich ohne weiteres einstellen, indem man die Drehzahl der Abstreifwalze 22 undden Spalt C zwischen dieser und der Auftragwalze 2o entsprechend einstellt. Bei einer geringen Spaltbreite kann man dabei mit geringerer Drehzahl der Abstreifwalze arbeiten. Bei einer größeren Spaltbreite muß die Abstreifwalze dagegen mit erhöhter Drehzahl angetrieben werden. Dadurch, daß die Drehzahl des Motors 3o einstellbar ist,

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lässt sich eine entsprechende Drehzahl der Abstreifwalze einstellen. Bei erhöhter Drehzahl wird das Volumen an Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze so verringert, daß das latente elektrostatische Ladungsbild auf der fotoleitenden Oberfläche schwach getont wird und sehr trocken ist. Wenn die Geschwindigkeit der Abstreifwalze zu stark verringert wird, dann erhält man dagegen ziemlich nasse Bilder. Die Drehzahl der Abstreifwalze sollte also so eingestellt werden, daß sich auf der Auftragwalze das richtige Volumen an Entwicklerflüssigkeit ergibt. Die entsprechende Drehzahl der Abstreifwalze liegt dabei zwischen loo und 2oo Upm und ist von der Spaltbreite B zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Oberfläche und der im Einzelfall verwendeten Entwicklerflüssigkeit abhängig. Eine Auftragwalze 2o mit glatter Oberfläche bildet in Verbindung mit einer mit variabler Drehzahl antreibbaren Abstreifwalze eine besonders flexible Kombination, die eine-Anzahl von Vorteilen bietet. Im einzelnen kann die Tonermenge auf der Auftragwalze leicht geregelt werden. Außerdem wird durch einen Abstreifer 36, der an der Oberfläche der Auftragwalze 2o anliegt, auch die Auftragwalze 2o sauber gehalten. Bei einer texturierten Oberfläche der Auftragwalze 2o ist dagegen das Volumen an Entwicklerflüssigkeit pro Flächeneinheit fest vorgegeben, und es ist keine Einstellmöglichkeit vorgesehen, um unterschiedliche Eigenschaften der Entwicklerflüssigkeit zu berücksichtigen. Außerdem besteht eine gewisse Tendenz, daß sich in den Vertiefungen der Walzenoberfläche Rückstände ansammeln, welche zu einer Änderung des verfügbaren Volumens an Entwicklerflüssigkeit an der Oberfläche der Auftragwalze 2o führen.

Wie Fig. 1 zeigt, kann die Auftragwalze 2o von einem Motor 38 mit variabler Drehzahl über eine Kette 4o und ein Kettenrad 39 so angetrieben werden, daß der Unterschied in

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den Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragwalze 2o und der fotoleitenden Oberfläche 4 nahe bei 0 liegt (der Antrieb kann auch über einen Riemen und eine Riemenscheibe erfolgen) Wenn man die Auftragwalze 2o mit höherer Drehzahl antreibt, dann wird für die Entwicklung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes mehr Entwicklerflüssigkeit zur Verfügung gestellt. Wenn man die Auftragwalze dagegen etwas langsamer laufen lässt, dann wird durch den Spalt B während eines vorgegebenen Zeitintervalls eine geringere Menge an Entwicklerflüssigkeit transportiert, um das elektrostatische Ladungsbild zu entwickeln. Bei Verwendung einer Auftragwalze mit texturierter Oberfläche ermöglicht die Drehzahlregelung für die Auftragwalze 2o eine Abstimmung auf unterschiedliche Entwicklerflüssigkeiten und Änderungen im Fassungsvermögen der Vertiefungen, die sich aufgrund der Ansammlung von Rückständen in denselben ergeben.

Die Vorspannung der Auftragwalze auf positive oder negative Werte gegenüber dem Bezugspotential lässt sich an einer Potentiometerschaltung 42· einstellen, deren Abgriff über einen Leiter 44 mit der Welle 46 der Auftragwalze 2o verbunden ist.

Normalerweise ist es am günstigsten, wenn die fotoleitende Schicht 4 und die Auftragwalze 2o mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit laufen. Diese Bedingung lässt sich durch die in Fig. 3 gezeigte Konstruktion leicht erzielen. Gemäß Fig. 3 ist die Auftragwalze 2o an beiden Enden mit Flanschen 21 versehen. Diese Flansche soitzen sich ah der fotoleitenden Oberfläche 4 ab und sind drehfest mit der Auftragwalze 2o verbunden. Die Auftragwalze 2o besitzt wie erwähnt eine Welle 46 und ist gegen Erde isoliert, so daß die Vorspannung an der Welle 46 durch die Potentiometerschaltung 42 eingestellt werden kann. Die

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Reibung zwischen den Flanschen 21 und der fotoleitenden Oberfläche 4,an der die Flansche 21 anliegen, führt dazu, daß der Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht im wesentlichen zu Null wird und jedenfalls konstant ist.

Gemäß Fig. 1 ist die Auftragwalze 2o, unabhängig von der fotoleitenden Schicht 4, zu einer Drehbewegung antreibbar. Im einzelnen trägt die Welle 46 der Auftragwalze 2o an ihren Enden Scheiben 5o, die bezüglich der inneren Lagerringe 52 von Kugellagern festgelegt sind, deren äußere Lagerringe 54 sich an der fotoleitenden Oberfläche abstützen, wie dies aus Fig. 1 und 2 deutlich wird. Die Welle 46 durchgreift die Kugellager 47, die lose am Maschinenrahmen 51 gehaltert sind und trägt ein Kettenrad 53 (oder eine Riemenscheibe), welches durch eine Kette 4o (bzw. durch einen Riemen) angetrieben werden kann. ' Federn 49 zwischen den Lagern 47 und dem Maschinenrahmen 51 spannen die äußeren Lagerringe 54 gegen die fotoleitende Schicht 4 vor. Wie oben ausgeführt, kann der Unterschied in der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht durch Einstellung der Drehzahl des Motors 38 eingestellt werden.

In entsprechender Weise wird die Abstreifwalze 22 mit Hilfe eines Kugellagers im Abstand von der Auftragwalze 2o gehalten, wobei das Kugellager äußere Lagerringe 34 und innere Lagerringe 33 aufweist, die auf Endbereichen verringerten Durchmessers der Welle 24 der Abstreifwalze 22 sitzen, wobei ein Endbereich der Welle 24 den Maschinenrahmen 51 durchgreift und auf der Außenseite desselben ein Kettenrad 53 (oder eine Riemenscheibe) trägt. Der Motor 3o treibt das Kettenrad 29, welches die Kette

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26 treibt, die über das Kettenrad 23 auf der Welle 24 läuft. Die Abstreifwalze 22 ist von dem Motor 3o im gleichen Drehsinn antreibbar, indem die Auftragwalze 2o läuft, und zwar mit jeder gewünschten Drehzahl.

Fig. 1 zeigt ferner, daß der Tank 16 mit einer Leitung 15 versehen ist, die mit einem Vorrat an Entwicklerflüssigkeit (nicht dargestellt) verbunden ist, und über die die Entwicklerflüssigkeit dem Tank 16 zugeführt wird. Der Pegel der Entwicklerflüssigkeit im Tank 16 kann mittels einer geeigneten Füllstandüberwachung (nicht dargestellt) auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden. Fig. 1 zeigt ferner, daß die Auftragwalze 2o so montiert ist, daß ihr unterer Teil in die Entwicklerflüssigkeit in dem Tank 16 eintaucht., so daß die Auftragwalze 2o Entwicklerflüssigkeit aus dem Tank 16 in der oben beschriebenen Weise zu dem an sie angrenzenden latenten elektrostatischen Ladungsbild auf der fotoleitenden Schicht übertragen kann.

Die Zusammensetzung der Entwicklerflüssigkeit ist wesentlich. Wenn die Entwicklerflüssigkeit eine zu große Leitfähigkeit besitzt, dann wird sie das latente elektrostatische Ladungsbild teilweise entladen. Wenn sie dagegen eine zu geringe Leitfähigkeit besitzt, dann wird über den Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht keine ausreichende Menge an Entwicklerflüssigkeit übertragen, so daß ein unterentwickeltes elektrostatisches Ladungsbild entsteht. Die erfindungsgemäß verwendete Entwicklerflüssigkeit unterscheidet sich von den üblichen Entwicklerflüssigkeiten dadurch, daß die Tonerkonzentration in der Entwicklerflüssigkeit größer ist als bisher und daß die Trägerflüssigkeit ein Kohlenwasserstofföl mit niedrigerem Dampfdruck ist als bei den bekannten Entwicklerflüssigkeiten. Bei den meisten bisher

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verwendeten Entwicklerflüssigkeiten wird Isopar-G als Trägerflüssigkeit verwendet. Diese Flüssigkeit umfasst isoparaffinische Kohlenwasserstoffe aus einem schmalen Bereich mit einem anfänglichen Siedepunkt von etwa 160⁰C und einem End- oder Trocknungspunkt von etwa 174 C, wobei der Flammpunkt oberhalb von etwa 38 C liegt. Der betrachtete Isoparaffin-Kohlenwasserstoff verdampft, wenn er der Atmosphäre ausgesetzt wird, innerhalb von 22oo s vollständig, und zwar gemäß der Messmethode 11 der Prüfbedingungen der Federation of Societies for Paint Technology. Erfindungsgemäß wird angestrebt, die-Verdampfung der Kohlenwasserstoff-Trägerflüssigkeit zu verringern und einen höher siedenden Isoparaffin-Kohlenwasserstoff wie z.B. Isopar-M zu verwenden, welches einen Siedebereich zwischen etwa 21o und 252 C und einen niedrigen Dampfdruck besitzt und dessen Flammpunkt bei etwa 77°C liegt. Von einem solchen Isoparaffin-Kohlenwasserstoff verdampfen in einem Zeitintervall von 35oo s nur 10 %, wenn die Messungen nach dem oben angegebenen Messverfahren 11 durchgeführt werden. Der betrachtete Isoparaffin-Kohlenwasserstoff ist im wesentlichen ein leichtes Mineralöl. Andere leichte Mineralöle, wie sie beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen "Marcol 52" und "Marcol 62" vertrieben werden, sind hoch-raffinierte weiße Mineralöle, die frei von ungesättigten Verbindungen sind und einen hohen Grad chemischer Stabilität besitzen. Die betrachteten Mineralöle sind geruchlos und geschmacklos und erfüllen alle Normen für den internen,.medizinischen und kosmetis chen Gebrauch. Die Mineralöle werden beispielsweise von der Firma Humble Oil and Refining Company, USA, hergestellt und besitzen bei einer Temperatur von 37,8°C eine Viskosität von 51 bzw. 61 Saybolt-Sekunden. Die genannten Mineralöle entsprechen ferner den Anforderungen der

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FDA-Norm 124.1146. "Marcol 52" besitzt bei einer Temperatur von 15,6°C ein spezifisches Gewicht von o,827_f während "Marcol 62" bei dieser Temperatur ein spezifisches Gewicht von o,834 besitzt. Die vorstehend angesprochenen Mineralöle werden erfindungsgemäß als Trägerflüssigkeit benutzt, in welche Tonerpartikel mit hoher Konzentration eingebracht werden. Die Entwicklung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes erfolgt durch Elektrophorese, d.h. dadurch, daß die Tonerpartikel durch die Trägerflüssigkeit hindurch zu dem latenten elektrostatischen Ladungsbild wandern, welches auf der fotoleitenden Schicht eine Ladungsverteilung darstellt, die dem auf die geladene fotoleitende Schicht 4 projizierten He11/Dunkel-Abbild entspricht. Die genannten ' Trägerflüssigkeiten haben einen sehr niedrigen Dampdruck, und die geringe Menge an Trägerflüssigkeit, welche den Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht passiert, enthält die Tonerpartikel, die das elektrostatische Ladungsbild durch Elektrophorese entwickeln. Beim Entwicklungsvorgang passieren Tröpfchen der Tonerflüssigkeit den Spalt und ordnen sich - grob - gemäß der Feldverteilung des elektrostatischen Bildes. Diese Elektrophorese setzt sich nach Passieren des Spalts fort, wobei eine geringe Menge der Trägerflüssigkeit auf dem Fotoleiter zurückbleibt und die Elektrophorese ermöglicht. Wenn das entwickelte Bild auf ein Trägermaterial, wie z.B. Papier, übertragen wird, dann, dispergiert die Trägerflüssigkeit sofort in das Papier, so daß das Bild auf dem Papier trotz der Tatsache, daß das Bild auf dem Fotoleiter feucht ist, im wesentlichen trocken ist und nicht schmiert. Die entsprechenden Einzelheiten werden weiter unten noch näher erläutert. An dieser STelle sei angemerkt, daß Trägerflüssigkeiten der vorstehend näher

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erläuterten Art erfindungsgemäß bevorzugt werden, daß im Prinzip aber mit jeder geeigneten dielektrischen Flüssigkeit gearbeitet werden kann, welche die Tonerpartikel nicht löst.

Bei dem erfindungsgemäßen, für eine Elektrophorese geeigneten Toner wird festes Tonermaterial in einer Menge von 5 bis 3o Gew.-%,bezogen auf das Gewicht der Trägerflüssigkeit, verwendet. Flüssige Kohlenwasserstoffe sind dielektrisch und würden den Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht nicht überspringen. Aus diesem Grunde muß der Entwicklerflüssigkeit eine polare Verbindung, beispielsweise ein sogenannter Ladungsausrichter (chargedirector) zugesetzt werden, damit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht gearbeitet werden kann. Geeignete Ladungsausrichter sind beispielsweise in der US-PS " 3,669,886 beschrieben und stellen polare Verbindungen dar, die in dem als Trägerflüssigkeit dienenden Kohlenwasserstoff löslich sind und zu einer Aufladung der mikrofeinen Pigment- bzw. Tonerpartikel führen, so daß diese beim Entwicklungsvorgang aufgrund des Phänomens der Elektrophorese wandern können. Wenn die fotoleitende Schicht positiv aufgeladen werden kann, sollte ein Ladungsausrichter verwendet werden, der geeignet ist, den Tonerpartikeln eine negative Polarität zu erteilen. Wenn die fotoleitende Schicht negativ aufgeladen werden kann, sollte dagegen ein Ladungsausrichter verwendet werden, der den Tonerpartikeln eine positive Polarität vermitteln kann. Auf die Verwendung von Ladungsausrichtern kann verzichtet werden, wenn die Pigment- bzw. Tonerpartikel die Entwicklerflüssigkeit von sich aus leitfähig machen. Es ist bekannt, daß langkettige Polymere

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in einer Kugelmühle teilweise zerstört werden und eine Ladung annehmen. Langkettige Polymere können auch dadurch mit einer Ladung versehen werden, daß man ausgewählte Polymere färbt oder bei der Polymerisation ein ausgewähltes Monomer zusetzt. Bei Verwendung solcher Polymere als Tonermaterial bleibt die Trägerflüssigkeit selbst dielektrisch, der flüssige Entwickler wird jedoch insgesamt durch die geladenen Tonerpartikel leitfähig. Die Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit stellt bei gegebener Spaltbreite einen kritischen Wert dar. Bei größerer Spaltbreite ist dabei eine erhöhte Leitfähigkeit erforderlich. Wenn die Spaltbreite beispielsweise etwa 5oyum beträgt, dann ist eine Leitfähigkeit zwischen etwa 5o.ooo und l.ooo.ooo pS erforderlich. Wenn die Leitfähigkeit zu groß ist, wird das latente elektrostatische Ladungsbild teilweise entladen. Wenn die Leitfähigkeit dagegen zu niedrig ist, dann springt keine ausreichende Menge an Entwicklerflüssigkeit über den Spalt, so daß das latente elektrostatische Ladungsbild nicht ordentlich entwickelt wird.

Im Anschluß an die Übertragung der Entwicklerflüssigkeit von der Auftragwalze auf die fotoleitende Schicht setzt sich die elektrophoretische Entwicklung, die beim Überspringen eingeleitet wurde, fort. Diejenigen Tonerpartikel, die sich zu diesem Zeitpunkt noch außerhalb geladener Bereiche des latenten elektrostatischen Ladungsbildes befinden, bewegen sich dabei in diese geladenen Bereiche hinein. Diese elektrophoretisehen Vorgänge werden bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch beschleunigt, daß eine Feldelektrode 6o vorgesehen ist, welche mittels einer Gleichstromquelle, beispielsweise mit Hilfe der Batterie 62, vorgespannt.*■ ist. Die Vorspannung an der Entwickler- bzw. Feldelektrode

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hat die gleiche Polarität wie die Ladung der fotoleitenden Schicht bzw. des latenten elektrostatischen Ladungsbildes. Wenn die fotoleitende Schicht aus Selen besteht, ist diese Ladung positiv. Wenn ein anorganischer Fotoleiter oder Kadmiumsulfid verwendet wird,dann ist die Polarität bzw. die Ladung negativ. Es hat sich gezeigt, daß die Erdung der Feldelektrode 6o zu einem Bezugspotential führt, welc hes selbst bei Fehlen einer Vorspannung eine wirksame Unterstützung der Elektrophorese ergibt. Der Spalt D zwischen der Feldelektrode 6o und der fotoleitenden Schicht 4 sollte so klein wie praktisch möglich sein. Die Funktion der Feldelektrode 6o besteht darin, das elektrische Feld des elektrostatischen Ladungsbildes in eine größere Entfernung von der Oberfläche des Fotoleiters zu projizieren. Der Spalt D sollte jedoch nicht so eng sein, daß die Feldelektrode die fotoleitende Schicht berührt. Da die Filmstärke der auf die fotoleitende Schicht 4 der Trommel 2 übertragenen Entwicklerflüssigkeit niemals größer als etwa o,25 bis o,5 xim ist, ergibt sich zwischen der Feldelektrode 6o und dem latenten elektrostatischen Ladungsbild auf der fotoleitenden Schicht 4 kein Kontakt, wenn die Feldelektrode 6o in einem Abstand zwischen etwa 3o5 und 38IyUiIi von der fotoleitenden Schicht 4 angebracht wird. Weiterhin ist zu beachten, daß der Abstand zwischen der fotoleitenden Schicht 4 und der Feldelektrode 6o, d.h. die Breite des Spalts D, höchstens das lo-fache der Dicke der fotoleitenden Schicht betragen sollte. Bei einem größeren Abstand verringert sich die durch die Feldelektrode bewirkte Verbesserung de^Auflösung. Der optimale Abstand ist gleich der Dicke der fotoleitenden Schicht. Dieser Abstand kann natürlich dann nicht eingehalten werden, wenn die fotoleitende Schicht 4 auf der Trommel 2_/ wie gewöhnlich, sehr dünn ist. Die Funktion der

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erfindungsgemäß verwendeten Feldelektrode ist von der Funktion klassischer Entwicklerelektroden in Entwicklungssystemen verschieden» Die Funktion der Feldelektrode unterscheidet sich also von der Funktion der Auftragwalze, die erfindungsgemäß bei der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit zu der fotoleitenden Oberfläche als Entwicklerelektrode wirkt. Der Zweck der Entwicklerelektrode besteht bei den bekannten Systemen darin, zu verhindern, daß Tonerpartikel auch in Hintergrundbereichen des Ladungsbildes auf der fotoleitenden Schicht abgeschieden werden. Dies geschieht natürlich nur dann, wenn die Entwicklerflüssigkeit sowohl mit dem elektrostatischen Bild auf dem Fotoleiter als auch mit der Entwicklerelektrode in Kontakt steht. Bei Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung findet die Elektrophorese hauptsächlich nach der Übertragung statt. Die Entwicklerelektrode verstärkt die elektrischen Felder, welche normalerweise kleine Randfelder an den Kanten der geladenen Bereiche des elektrostatischen Bildes sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liefert die Feldelektrode eine Spannung mit derselben Polarität wie die Ladung der fotoleitenden Schicht, jedoch mit einem Wert, der höher ist als das höchste Potential des latenten elektrostatischen Ladungsbildes. Mit der erfindungsgemäßen Entwicklerelektrode werden an der Oberfläche des Fotoleiters Feldverteilungen geschaffen, die die Beweglichkeit der Tonerpartikel in der geringen Menge von Entwicklerflüssigkeit fördern, welche auf die fotoleitende Schicht der Trommel übertragen wurde und sich außerhalb geladener Bildbereiche befindet. Auf diese Weise wird es möglich, die Elektrophorese auf dem Fotoleiter nach der Übertragung des Tonermaterials billig und wirksam fortzusetzen, so daß der Entwicklungsvorgang sich über einen längeren Zeitraum erstrecken kann als gewöhnlich. Die Entwicklerelektrode 6o

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sollte so lang wie möglich sein, da hierdurch die Fortsetzung der Elektrophorese im größtmöglichen Umfang ermöglicht wird, wobei letztlich ein schärfer entwickeltes Bild erhalten wird.

Eine Lampe 64 für eine schwache Beleuchtung, wie sie beispielsweise in einer früheren Anmeldung der Anmelderin (amtliches Aktenzeichen P 29 39 850.3) beschrieben ist, wird so angeordnet, daß die fotoleitende Schicht 4 mit dem entwickelten Bild nach dem Passieren der Verstärkungsoder Feldelektrode 6o mit Licht überflutet wird. Auf diese Weise erhält man nicht nur schärfere Konturen des Bildes durch Entladung der Hintergrundsbereiche desselben, sondern auch eine vollständigere Übertragung des entwickelten Bildes auf einen Träger, beispielsweise auf ein Papiermaterial, bei der Übertragung des Bildes.

Bei der Verwendung eines Mineralöls mit höherem Siedepunkt ergibt sich auf dem Fotoleiter ein feuchtes entwickeltes Bild, obwohl die Menge der Entwicklerflüssigkeit gering und die Feuchtigkeit somit schwach ist. Ein Trägermaterial, wie z.B. Papier 66, wird mittels Walzen 68 zu einer Druckwalze 7o zugeführt. Es wurde festgestellt, daß mit Hilfe der Druckwalze 7o das feuchte Bild von der Oberfläche des Fotoleiters auf das Papier 66 übertragen werden kann, da dieses einen 'saugfähigen Träger darstellt. Die Übertragung wird dabei durch eine geeignete, auf die Druckwalze wirkende Vorspannung 7o verbessert. -Wenn das Trägermaterial ein transparenter Film aus einem Kunstharz ist, welches nicht absorbierend ist, dann wird eine Koronaentladungsvorrichtung 72 vorgesehen, welche die Rückseite des Trägermaterials aufladen kann, um hierdurch eine Übertragung des Bildes von der fotoleitenden Schicht auf das Trägermaterial zu bewirken. Die Polarität der auf die Rückseite des Träger-

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materials aufgebrachten Ladung soll die gleiche sein wie diejenige der Ladung des entwickelten elektrostatischen Bildes. Bei Verwendung von Selen als Fotoleiter ist diese Ladung eine hohe positive Ladung. Bei Verwendung von Kadmiumsulfid oder einem organischen Fotoleiter ist diese Ladung eine negative Ladung. Das entwickelte Bild wird durch die Aufladung von der Rückseite her von der fotoleitenden Schicht auf das blattförmige Trägermaterial übertragen. Ein Ablenkblatt 74 gewährleistet, daß das blattförmige Trägermaterial 66 nach dem Passieren der Druckwalze 7o und gegebenenfalls der Koronaentladungsvorrichtung 72 von der Trommel abgehoben und Abzugswalzen 76 zugeführt wird, von denen es zu einem Sammelkorb, einer Sortiereinrichtung oder dergleichen transportiert wird. Damit die Oberfläche der fotoleitenden Schicht 4 sauber gehalten wird, ist außerdem eine Reinigungswalze 78 vorgesehen, welche die Tromme!oberfläche sauber hält und auf die in Laufrichtung der Trommel ein Abstreifer 8ο folgt, der die Reinigung vervollständigt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform eines "Kopiergeräts gemäß der Erfindung, welches in Fig. 8 gezeigt ist, wird zunächst wieder die Entwicklerflüssigkeit mit Hilfe der Auftragwalze 2o auf die fotoleitende Schicht 4 aufgebracht. Das entwickelte, noch feuchte Bild wird dann der Wirkung einer Koronaentladungsvorrichtung 82 ausgesetzt, welche eine Ladung erzeugt, deren Polarität derjenigen der Ladung des elektrostatischen Bildes entgegengesetzt ist, um so den Elektrophorese-Effekt, der bei der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit von der Auftragrolle auf die fotoleitende Schicht 4 begonnen hat, zu verstärken, Es wurde festgestellt, daß auf diese Weise wesentlich schärfere Kopien erhalten werden.

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Bei dem Kopiergerät gemäß Fig. 8 erfolgt die Übertragung des entwickelten Bildes auf ein Blatt des Kopiermaterials 66, indem das Blatt mittels Zuführwalzen 68 dem Spalt zwischen der fotoleitenden Schicht und einer übertragungswalze 84 zugeführt wird. Die Übertragungswalze 84 besteht dabei aus einem verformbaren leitfähigen Material, beispielsweise aus N-Buna-Gummi, dem eine ausreichende Menge an Kohlenstoffpartikeln zugesetzt wurde, um ihm den gewünschten Grad von Leitfähigkeit zu erteilen. Mit Hilfe einer geeigneten Spannungsquelle, beispielsweise mit Hilfe einer Batterie 88, wird außerdem ein Vorspannpotential an die Welle 86 der übertragungswalze 84 angelegt. Das Zusammenwirken dieser Vorspannung und der Anpresskraft der Übertragungswalze 84 führt dazu, daß das entwickelte Bild von der fotoleitenden Schicht 4 auf das Blatt des Kopiermaterials 66 übertragen wird, welches dann wieder von dem Abnehmer 74 von der Trommeloberfläche abgehoben und'schließlich in bekannter Weise einem Sammelkorb oder dergleichen zugeführt wird.

Im Betrieb wird die Trommel 2 mit der fotoleitenden Schicht 4 in Richtung des Pfeils A mit Hilfe eines Motors oder anderer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) zu einer Drehbewegung angetrieben. Wenn eine Kopie hergestellt werden soll, dann wird die fotoleitende Schicht 4 mit Hilfe der Ladevorrichtung 12 aufgeladen und dann mit einem Bild des zu kopierenden Dokuments belichtet, welches von der Linse 14 auf die fotoleitende Schicht projiziert wird. Auf diese Weise erhält man ein latentes elektrostatisches Ladungsbild. Die Auftragwalze 2o läuft mit einer solchen Drehzahl, daß sich im wesentlichen keine Relativbewegung zwischen der fotoleitenden Schicht 4 und der Auftragwalze 2o ergibt. Dabei kann an der Auftragwalze 2o eine Vorspannung anliegen, um die Menge an Entwicklerflüssigkeit zu verringern, welche bei der Übertragung der

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Entwicklerflüssigkeit zu den Hintergrundsbereichen des latenten elektrostatischen Ladungsbildes gelangt. Das Anlegen einer solchen Vorspannung ist jedoch im Hinblick auf die erfindungsgemäß angewandten Verfahren für eine nachträgliche Elektrophorese nicht so wesentlich wie bei vorbekannten, mit einem flüssigen Entwickler arbeitenden Kopiergeräten. Weiterhin wird die Auftragwalze 2ö von der Oberfläche der fotoleitenden Schicht 4 in einem Abstand gehalten, so daß sich der Spalt B ergibt, der vorzugsweise eine Breite von 5o ma besitzt. Die Abstreifwalze 22,welche ihrerseits mit einem Abstreifer 32 versehen ist, wird von dem Motor 3o mit der richtigen Drehzahl angetrieben und läuft mit zum Drehsinn der Auftragwalze 2o entgegengesetztem Drehsinn, so daß die Menge der Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze 2o so eingestellt wird, daß ein ordentlich entwickeltes Bild mit dem gewünschten Kontrast erhalten wird. Die Auftragwalze 2o taucht in den Tank 16 mit der Entwicklerflüssigkeit 18 ein, wobei ihr zugeordneter Abstreifer 36 sie sauber hält. Die Auftragwalze 2o kann, wenn dies erwünscht ist, mit Hilfe eines Motors 38 unabhängig mit einer solchen Drehzahl angetrieben werden, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Auftragwalze und der fotoleitenden Schicht von Null verschieden ist, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze 2o höher ist als diejenige der fotoleitenden Schicht 4. Die Entwicklerflüssigkeit wird, wie beschrieben, unter Verwendung eines flüssigen Trägers mit geringem Dampfdruck hergestellt und enthält eines .Feststoffkonzentration, die höher ist als bei den üblichen Entwicklerflüssigkeiten. Die Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit wird ferner durch den Zusatz von polaren Verbindungen bzw. Ladungseusrichtern in engen Grenzen derart geregelt, daß ihre Leitfähigkeit groß genug ist, um den Spalt überspringen zu

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können, jedoch nicht so groß, daß das latente elektrostatische Ladungsbild auf der fotoleitenden Schicht teilweise entladen wird. Nachdem die Entwicklerflüssigkeit den Spalt zwischen Auftragwalze und fotoleitender Schicht übersprungen hat, erfolgt dann eine Entwicklung des Bildes durch Elektrophorese-Effekte, die sich an den Übertragungsvorgang anschließen, in dessen Verlauf auch bereits ein gewisser Teil der Entwicklung abläuft. Zur Verstärkung der Elektrophorese-Effekte wird dabei erfindungsgemäß eine Feldelektrode 6o verwendet, welche mit einer Vorspannung der gleichen Polarität vorgespannt ist, die das latente elektrostatische Ladungsbild aufweist, und die so dicht wie möglich aa der fotoleitenden Schicht angeordnet ist, ohne diese jedoch zu berühren.

Die Feldelektrode 6o verstärkt das elektrische Feld, welches normalerweise ein schwaches Randfeld wäre, an den Kanten der Bildbereiche und unterstützt die Elektrophorese durch Erhöhung der Beweglichkeit derjenigen Tonerpartikel, die sich in der Trägerflüssigkeit außerhalb der geladenen Bildbereiche befinden.

Wenn das entwickelte Bild die Feldelektrode 6o passiert hat, dann werden die Hintergrundbereiche durch eine schwache Beleuchtung mit der Lampe 64 entladen. Durch diese vollflächige Beleuchtung des entwickelten Bildes ergibt sich insgesamt ein schärferes Bild, so daß anschließend ein Bild mit höherer Informationsdichte auf ein blattförmiges Trägermaterial, z.B. Papier, übertragen werden kann. Wenn Papier oder ein anderes absorbierendes. Trägermaterial verwendet werden, dann wird allein durch Andrücken eine Übertragung des schwach feuchten Bildes bewirkt. Die geringe Menge an restlicher Trägerflüssig'--alt wird dabei von dem Papier

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oder dergleichen schnell absorbiert, so daß man eine trockene Kopie erhält, die nicht erst durch eine Wärmebehandlung getrocknet werden muß.

Das in Fig. 8 gezeigte Kopiergerät gemäß der Erfindung arbeitet im wesentlichen ebenso wie das Kopiergerät gemäß Fig. 1, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, an dem die foto— leitende Schicht 4 die Auftragwalze 2o passiert. Nach dem Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit wird das entwickelte Bild jedoch nunmehr der Wirkung einer Koronaentladungsvorrichtung 82 ausgesetzt, welche die Entstehung eines wesentlich schärferen Bildes bewirkt. Anschließend führen die Walzen 68 ein Blatt des Kopiermaterials 66 dem Klemmspalt zwischen der das entwickelte Bild tragenden fotoleitenden Schicht 4 und der übertragungswalze 84 zu. Unterhalb der übertragungswalze wird dann das Bild unter dem kombinierten Einfluss des Druckes der übertragungswalze 84 und einer daran mit Hilfe der Batterie 88 angelegten Vorspannung auf das Blatt des Kopierraaterials 66 übertragen, welches dann von der Trommel abgehoben und aus dem "Kopiergerät ausgegeben wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Ziele der Erfindung erreicht werden. Tatsächlich wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Normalpapier-Kopiergeräten der Einsatz flüssiger Toner ermöglicht, wobei die Entwicklung eines latenten Ladungsbildes auf einer fotoleitenden Oberfläche so gesteuert wird, daß im wesentlichen nur die geladenen Bildbereiche des latenten elektrostatischen Ladungsbildes getont werden, ohne daß eine Benetzung der ungeladenen Bereiche bzw. der Hintergrundbereiche erfolgt.

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Weiterhin wird erfindungsgemäß ein verbessertes Kopiergerät zur Durchführung des verbesserten Entwicklungsverfahrens angegeben, in dem das Kopiergerät eine Auftragwalze aufweist, mit deren Hilfe der flüssige Entwickler über einen Spalt hinweg auf das latente Ladungsbild übertragen wird. Der Auftragwalze sind dabei Dosiereinrichtungen zugeordnet, mit deren Hilfe das von der Auftragwalze für die Entwicklung des davon durch einen Spalt getrennten latenten elektrostatischen Ladungsbildes bereitgestellte Flüssigkeitsvolumen statisch oder dynamisch kontrolliert wird. Im einzelnen wird die statische Dosierung in der Weise erzielt, daß man die Auftragwalze,an deren Mantelfläche

Vertiefungen mit einem vorgegebenen Volumen pro Flächeneinheit vorgesehen sind, mit einem Abstreiferblatt zusammenwirken lässt. Die Auftragwalze kann aber auch eine glatte Walze sein, welche dann in Verbindung mit einer Abstreifwalze eingesetzt wird, die sich im gleichen Drehsinn und mit geregelter Drehzahl dreht, um auf der Auftragwalze das Flüssigkeitsvolumen pro Flächeneinheit dynamisch zu regeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird so ausgeführt, daß die Elektrophorese nicht nur während der Übertragung der Entwicklerflüssigkeit von der Auftragwalze auf die fotoleitende Oberfläche stattfindet, sondern hauptsächlich nach dieser Übertragung herbeigeführt wird. Dabei werden erfindungsgemäß Entwicklerflüssigkeiten verwendet, die einen höheren Anteil an Tonerpartikeln in der Trägerflüssigkeit enthalten als dies bisher üblich war, wobei eine dielektrische Trägerflüssigkeit mit verwendet wird, die einen geringeren als den bisher üblichen Dampfdruck besitzt.

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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit dadurch gesteuert, daß man Tonerpartikel verwendet, welche polare Eigenschaften haben,
oder dadurch, daß man sogenannte Ladungsausrichter verwendet. Die Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit insgesamt wird so gewählt, daß sie hoch genug ist, um ein Überspringen des erfindungsgemäß vorhandenen Spalts zu ermöglichen, jedoch zu gering, um das latente elektrostatische Ladungsbild teilweise zu entladen. Mit Hilfe einer Feldelektrode oder
einer nach dem ersten Tonen eingesetzten Koronaentladungsvorrichtung wird erfindungsgemäß ferner das Feld des latenten elektrostatischen Ladungsbildes verstärkt und eine
Elektrophorese im Anschluß an die Übertragung der Entwicklerflüssigkeit gefördert.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß vorstehend lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurden,
auf welche die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist. Dem Fachmann stehen vielmehr, ausgehend von den Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/
oder Ergänzungen zu Gebote, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

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Claims

Patentansprüche

/Ί., Verfahren zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes mit einer Entwicklerf lüssigkei^ welche aus einer dielektrischen Trägerflüssigkeit mit darin verteilten geladenen Tonerpartikeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das latente elektrostatische Ladungsbild Entwicklerflüssigkeit überträgt, um das Ladungsbild durch Elektrophorese der geladenen Tonerpartikel zu entwickelr^ und daß man dann das feuchte und entwickelte elektrostatische Ladungsbild zum Herbeiführen einer weiteren Elektrophorese zusätzlichen elektrischen Kräften aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das feuchte und entwickelte elektrostatische Ladungsbild einem elektrischen Feld aussetzt, welches die gleiche Polarität wie die Ladung des elektrostatischen Bildes besitzt..

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das feuchte und entwickelte Ladungsbild zusätzlichen elektrischen Kräften in Form einer Koronaentladung aussetzt, welche die entgegengesetzte Polarität wie die Ladung des latenten elektrostatischen Ladungsbildes aufweist.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß man das entwickelte Ladungsbild auf einen blattförmigen Träger überträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Entwicklerflüssigkeit mit einer Leitfähigkeit zwischen So.ooo und l.ooo.ooo pS verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entwicklerflüssigkeit auf die Oberfläche des latenten elektrostatischen Ladungsbildes über einen Spalt überträgt, der eine Spaltbreite zwischen etwa 38 und 76 Aim besitzt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entwicklerflüssigkeit aus einer

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Schicht mit einem Volumen von etwa 1,55x10 bis 4,65x10

3 2

cm /cm überträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das entwickelte elektrostatische Ladungsbild nach dem Einwirken der zusätzlichen elektrischen Kräfte vollflächig beleuchtet, um dessen Hintergrundbereiche zu entladen.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Entwicklerflüssigkeit verwendet, welche aus flüssigen Kohlenwasserstoffen und darin verteilten Tonerpartikeln und aus einer kleinen Menge einer polaren Verbindung besteht, mit deren Hilfe die Tonerpartikel aufladbar sind, um der Entwicklerflüssigkeit ihre Leitfähigkeit zu verleihen.

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lo. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entwicklerflüssigkeit von einem Träger überträgt, der einen Widerstand zwischen 10 und

g
10 Ohm-cm besitzt.

11. Verfahren nach Anspruch lo_f dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtstärke der Entwicklerflüssigkeit auf dem Träger auf einem Wert zwischen etwa 25 und 50 .um hält.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das latente elektrostatische Ladungsbild auf einer sich bewegenden fotoleitenden Oberfläche erzeugt und daß man die Entwicklerflüssigkeit mit Hilfe eines sich bewegenden Trägerelementes überträgt, dessen Oberfläche sich im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie die fotoleitende Oberfläche bewegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtdicke der Entwicklerflüssigkeit auf dem Trägerelement auf einen vorgegebenen Wert einstellt, der eine Funktion der Spaltbreite zwischen der fotoleitenden Schicht und der Oberfläche des Trägerelements, der Leitfähigkeit der Entwicklerflüssigkeit und des Potentials des latenten elektrostatischen Ladungsbildes ist und so gewählt wird, daß die Entwicklerflüssigkeit den Spalt überspringt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Trägerelement für die Entwicklerflüssigkeit ein zu einer Drehbewegung antreibbares übertragungselement verwendet, welches mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, daß sich seine Mantelfläche mit der gleichen oder einer geringfügig größeren Geschwindigkeit bewegt mit der sich die fotoleitende Oberfläche bewegt. 030035/0867

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15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichtstärke der Entwicklerflüssigkeit durch dynamische Dosierung auf dem vorgegebenen Wert hält.

16. Kopiergerät zur elektrofotografischen Herstellung von Kopien nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 mit einer fotoleitenden Schicht, mit einer Ladestation zum elektrostatischen Aufladen der fotoleitenden Schicht, mit einer Belichtungsstation zum Belichten der geladenen fotoleitenden Schicht mit einem Hell/Dunkel-Abbild des zu kopierenden Dokuments zur Bildung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Fotoleiter, mit einer Entwicklerstation zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Ladungsbildes zu einem sichtbaren Ladungsbild mittels eines flüssigen Entwicklers und mit Antriebseinrichtung zum Herbeiführen einer Relativbewegung des Fotoleiters gegenüber der Ladestation, der Belichtungsstation und der Entwicklerstation, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldelektrode (6o) vorgesehen ist,mit deren Hilfe das entwickelte elektrostatische Ladungsbild einem elektrischen Feld aussetzbar ist, daß Potentialerzeugungseinrichtungen (62) vorgesehen sind, mit deren Hilfe an die Feldelektrode(6o)ein Potential anlegbar ist, welches die gleiche Polarität wie das Potential des elektrostatischen Ladungsbildes besitzt und daß die Antriebseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß das entwickelte elektrostatische Ladungsbild mit ihrer Hilfe'an der Feldelektrode vorbeibewegbar ist.

17. Kopiergerät zur elektrofotografischen Herstellung von Kopien nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer fotoleitenden Schicht, mit einer

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Ladestation zum elektrostatischen Aufladen der fotoleitenden Schicht, mit einer Belichtungsstation zum Belichten der geladenen fotoleitenden Schicht, mit einem Hell/Dunkel-Abbild des zu kopierenden Dokuments zur Bildung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf dem Fotoleiter, mit einer Entwicklerstation zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Ladungsbildes zu einem sichtbaren Ladungsbild mittels eines flüssigen Entwicklers und mit Antriebseinrichtungen zum Herbeiführen einer Relativbewegung des Fotoleiters gegenüber der Ladestation, der Belichtungsstation und der Entwicklerstation, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koronaentladungsvorrichtung (82) vorgesehen ist, daß Potentialerzeugungseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe für die Koronaentladungsvorrichtung (82) ein Potential erzeugbar ist, welches die entgegengesetzte Polarität wie die Polarität des entwickelten elektrostatischen Ladungsbildes aufweist, und daß die Antriebseinrichtungen derart ausgebildet sind, daß das entwickelte elektrostatische Ladungsbild auf der fotoleitenden Schicht(4)an der Koronaentladungsvorrichtung vorbeibewegbar ist.

18. Kopiergerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Entwicklerstation eine Entwickler-Auftragwalze (2o) vorgesehen ist und daß Distanzeinrichtungen (54) vorgesehen sind, um die fotoleitende Oberfläche (4) und die Auftragwalze (2o) in einem Mindestabstand zwischen etwa 38 und Io2 tun zu halten.

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19. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Übertragungseinrichtungen (66 bis 76; 66 bis 88) vorgesehen sind/ mit deren Hilfe das entwickelte elektrostatische Ladungsbild auf ein Kopiermaterial (66) übertragbar ist.

20. Kopiergerät zur elektro-fotografischen Herstellung von Kopien, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einem zu einer Drehbewegung antreibbaren leitfähigen Träger, mit einer auf dem Träger vorgesehenen fotoleitenden Schicht, mit Ladeeinrichtungen zum Aufladen der fotoleitenden Schicht und mit Belichtungsein-, richtungen zum Belichten der geladenen fotoleitenden Schicht mit einem Hell/Dunkel-Abbild eines zu kopierenden Dokuments zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu einer Drehbewegung antreibbare Auftragwalze (2o) für eine Entwicklerflüssigkeit vorgesehen ist, daß Antriebseinrichtungen (38, 39, 4o, 53) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Auftragwalze (2o) und die fotoleitende Schicht (4) derart synchron antreibbar sind, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen fotoleitender Schicht (4) und Auftragwalze (2o) im wesentlichen Null ist,

daß Befestigungseinrichtungen für die Auftragwalze (2o) vorgesehen sind, mit deren Hilfe für deren Mindestabstand von der fotoleitenden Schicht (4) ein Wert zwischen etwa 38 und Io2 xm einstellbar ist, daß ein Vorrat(18)an Entwicklerflüssigkeit vorgesehen ist, in die ein Teil der Auftragwalze eintaucht, daß eine Abstreifwalze (22) vorgesehen ist, welche dicht bei der Auftragwalze (2o) montiert ist, ohne diese zu

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berühren, und daß zweite Antriebseinrichtungen (23 bis 3o) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Abstreifwalze (22) zur Einstellung der Schichtstärke der Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze (2o) mit gleichem Drehsinn wie die Auftragwalze (2o) antreibbar ist.

21. Kopiergerät nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstreifer (36) zur Reinigung der Auftragwalze (2o) vorgesehen ist, welcher an einem in Drehrichtung hinter dem Spalt für die Übertragung der Entwicklerflüssigkeit liegenden Bereich der Auftragwalze (2o) angreift.

22. Kopiergerät nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstreifer (32) zum Reinigen der Abstreifwalze (22) vorgesehen ist, welcher an der Abstreifwalze (22) an einem in Drehrichtung vor dem Dosierspalt (C) zwischen der Auftragwalze (2o) und der Abstreifwalze (22) liegenden Bereich der Abstreifwalze (22) angreift.

23. Kopiergerät nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Antriebseinrichtungen für die Abstreifwalze (22) als Antriebseinrichtungen mit variabler Drehzahl ausgebildet sind.

24. Kopiergerät nach Anspruch«2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifwalze (22) an ihren Enden mit der Einstellung eines Dosierspalts (C) 'wischen der Abstreifwalze (22) und der Auftragwalze (2o) dienenden · Flanschen (34) versehen ist, die sich an der Oberfläche der fotoleitenden Schicht (4) abstützen.

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25. Kopiergerät nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Auftragwalze (2o) einen Wider-

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stand zwischen 10 und 10 Ohm-cm aufweist.

26. Kopiergerät nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze (2o) an ihrer Oberfläche mit Vertiefungen versehen ist.

27. Kopiergerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Vertiefungen zwischen etwa

1,5 5 xlO~³ und 4,6 5 xlO~³ cm³ pro cm² beträgt.

28. Kopiergerät zur elektro-fotografischen Herstellung von Kopien, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einem leitfähigen Träger, mit einer auf dem Träger vorgesehenen fotoleitenden Schicht, mit Ladeeinrichtungen zum Aufladen der fotoleitenden Schicht und mit Belichtungseinrichtungen zum Belichten der geladenen fotoleitenden Schicht mit einem Hell/Dunkel-Abbild eines" zu kopierenden Originals zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes, dadurch gekennzeichnet, daß bewegliche Auftrageinrichtungen (2o) zum übertragen von Entwicklerflüssigkeit auf die fotoleitende Schicht (4) vorgesehen sind, daß Antriebseinrichtungen (38, 39, 4o, 53) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Auftrageinrichtungen (2o) und die fotoleitende Schicht (4) derart synchron antreibbar sind, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen fotoleitender Schicht (4) und Auftrageinrichtungen (2o) im wesentlichen Null ist, daß Befestigungseinrichtungen für die Auftrageinrichtungen (2o) vorgesehen sind, mit deren Hilfe für deren Mindestabstand

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von der fotoleitenden Schicht (4) ein Wert zwischen etwa 38 und Io2 ,um einstellbar ist, daß Einrichtungen zum Aufbringen von Entwicklerflüssigkeit auf die Auftrageinrichtungen (2o) vorgesehen sind, daß Dosiereinrichtungen zum Einstellen der Dicke des Films der Entwicklerflüssigkeit auf den Auftrageinrichtungen (2o) vorgesehen sind, daß eine Feldelektrode (6o) vorgesehen ist, die angrenzend an die Oberfläche der fotoleitenden Schicht derart angeordnet ist, daß sie ein durch Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit entwickeltes elektrostatisches Ladungsbild auf der fotoleitenden Schicht (4) einem elektrischen Feld aussetzt, und daß Potentialerzeugungseinrichtungen (42, 44) vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Potential der Feldelektrode (6o) herbeiführbar ist, das die gleiche Polarität wie das Potential des elektrostatischen Ladungsbildes besitzt.

29. Kopiergerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosier einrichtungen eiie Abstreifwalze (22) aufweisen, daß Distanzeinrichtungen (34) vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein vorgegebener Abstand zwischen der Abstreifwalze (22) und den Auftrageinrichtungen (2o) einstellbar ist_fund daß zweite Antriebseinrichtungen (23 bis 3o) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Abstreifwalze (22) mit einem solchen Drehsinn antreibbar ist, daß sich ihre an die Auftrageinrichtungen (2o) angrenzenden Oberflächenbereiche in entgegengesetzter Richtung wie die Auftrageinrichtungen (2o) bewegen.

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3o. Kopiergerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet/: daß der bewegliche leitfähige Träger als zu einer Drehbewegung antreibbare Trommel (2) ausgebildet ist, auf der eine fotoleitende Schicht (4) vorgesehen ist, daß die Auftrageinrichtungen als Auftragwalze (2o) ausgebildet sind, deren Material einen Widerstand

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zwischen 10 und 10 0hm-cm besitzt, daß die Auftragwalze (2o) derart montiert ist, daß sie zu einer Drehbewegung um eine zur Drehachse der Trommel (2) parallele Achse antreibbar ist^ und daß die Dosiereinrichtungen derart ausgebildet sind, daß die Filmstärke der Entwicklerflüssigkeit auf der Auftragwalze (2o) auf ein Volumen zwischen etwa 1,55-xlO~ und 4,65. xlO cm pro cm einstellbar ist.

31. Kopiergerät nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtungen durch Vertiefungen an der Mantelfläche der Auftragwalze (2o) und einen mit dieser Mantelfläche zusammenwirkenden Abstreifer gebildet sind.

32. Kopiergerät nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtungen eine Abstreifwalze (22) aufweisen, daß Distanzeinrichtungen (34) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Abstreifwalze (22) in einem vorgegebenen Abstand von der Auftragwalze (2o) festlegbar ist und daß die Abstreifwalze mit Hilfe der zweiten Antriebseinrichtungen (23 bis 3o) im gleichen Drehsinn wie die Auftragwalze (2o) antreibbar ist.

33. Kopiergerät nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß Beleuchtungseinrichtungen (64) vorgesehen sind, mit deren Hilfe das entwickelte elektrostatische

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Ladungsbild, nachdem es dem Feld der Feldelektrode (6o) ausgesetzt war, vollflächig beleuchtbar ist.

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