Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nutzen der Abwärme in einer Diazokopiervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Diazokopiervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Nutzen der Abwärme in einer Diazokopiervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 3 sowie auf eine Diazokopiervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.
Die Verwendung von Diazotypiematerial zum Herstellen von Kopien ist bekannt. Insbesondere zwei verschiedene Kopiersysteme haben sich auf dem Markt durchsetzen können.
Beim sogenannten Halbnass- oder Halbfeuchtverfahren wird ein Diazotypiematerial verwendet, dessen lichtempfindliche Schicht nur die Diazoniumverbindung, entweder mit oder ohne Stabilisierungsmittel oder andere Zusatzmittel umfasst. Die Kopie wird nach dem Belichten entwickelt, indem eine dünne Schicht einer wässerigen Lösung einer Azokupplungskomponente gleichmässig über die Diazoschicht verteilt wird. In vielen Fällen wird fast die gleiche Menge an Entwicklerflüssigkeit auch auf die Rückseite des Kopiermaterials aufgebracht, um ein Einrollen bzw. Welligwerden des Materials zu verhindern. Eine auf diese Weise entwickelte Kopie enthält viel Feuchtigkeit. An Maschinen, die zum Herstellen einer grossen Anzahl von nacheinander angefertigten Kopien bestimmt sind, ist das Vorhandensein einer Trocknungsanordnung erforderlich.
Diese benötigt eine hohe Heizkapazität, besonders in Schnellkopiergeräten.
Beim sogenannten Trocken- oder Ammoniakverfahren wird ein Diazotypiematerial verwendet, bei dem eine lichtempfindliche Diazoniumverbindung und eine Azokupplungskomponente in einer Schicht anwesend sind. Nach dem Belichten wird dieses Material durch Einwirkung von nassem Ammoniakgas entwickelt, so dass die auf den unbelichteten Teilen zurückgebliebene Diazoniumverbindung mit der Azokupplungskomponente kuppelt und einen Azofarbstoff ergibt. Bei Systemen, die nach diesem Verfahren arbeiten, muss vermieden werden, dass der unangenehme und stechende Ammoniakgeruch in den Arbeitsraum eindringt. Solche Kopiergeräte werden deshalb mit einem Abzugsystem ausgestattet.
Zum Belichten der lichtempfindlichen Diazoniumverbindung werden in beiden Systemen Belichtungseinheiten verwendet, die üblicherweise einen hohlzylinderförmigen Glasbehälter aufweisen, in welchem Niederdruck- oder Hochdruckgasentladungslampen, wie Fluoreszenzlampen oder Quecksilberdampflampen angeordnet sind. Es ist erforderlich, auf einem relativ kleinen Raum eine sehr grosse Lichtleistung zu erzeugen. Leider entsteht dadurch in der Belichtungseinheit auch Wärme, die durch das Anordnen eines Gebläses abgeführt werden muss. Letzteres bläst über ein Leitungssystem Raumluft in die Belichtungseinheit, die Luftausstossöffnungen umfasst, durch welche die erwärmte Luft oftmals an ein Kanalsystem abgegeben und als Abwärme aus dem Arbeitsraum oder Gebäude herausgeführt wird. Dadurch wird ein übermässiges Aufheizen des Arbeitsraumes vermieden.
Da einerseits bei beiden der oben skizzierten Systeme in der Belichtungseinheit Verlust- oder Abwärme produziert und ungenutzt an die Umwelt abgeführt wird und andererseits beim Halbnass- oder Halbfeuchtverfahren Wärmeenergie zum Trocknen der Kopien und beim Trocken- oder Ammoniakverfahren Wärmeenergie zum Verdampfen und/oder Verdunsten einer Ammoniaklösung benötigt wird, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die üblicherweise abgeführte Verlustwärme weiter zu verwenden.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe für eine Diazokopiervorrichtung, die nach dem Feuchtverfahren arbeitet, gemäss den Merkmalen in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 4 gelöst. Für eine Diazokopiervorrichtung, die nach dem Trockenverfahren arbeitet, erfolgt die Lösung der Aufgabe gemäss den in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 3 und 10 aufgeführten Merkmalen.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen sind gemäss den Merkmalen in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Anhand von je einem Ausführungsbeispiel einer Diazokopiervorrichtung, die nach dem Feuchtverfahren und nach dem Trocknungsverfahren arbeitet, wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Figuren nachstehend beispielsweise beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer nach dem Feuchtverfahren arbeitenden Diazokopiervorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Belichtungseinheit und die Trocknungsanordnung der Diazokopiervorrichtung gemäss der Fig. 1 und
Fig. 3 eine Seitenansicht einer nach dem Trockenverfahren arbeitenden Diazokopiervorrichtung.
Die Diazokopiervorrichtung 1 gemäss den Fig. 1 und 2 umfasst eine Belichtungseinheit 2, ein Transportsystem 3, eine Entwicklungseinrichtung 7 sowie eine der letzteren nachgeordnete Trocknungsanordnung 14. Die Belichtungseinheit 2 besteht im wesentlichen aus einem zylinderförmigen Glasrohr 10, das beidseitig an Halterungen 30 gehalten ist. Im Glasrohr 10 sind mehrere Lichtquellen 9, insbesondere Niederdruckgasentladungslampen, wie Leuchtstoffröhren angeordnet. Diese Lichtquellen erstrecken sich über die ganze Länge des Glasrohres 10 und sind über dessen innere Mantelfläche verteilt angebracht. Anstelle der Niederdruckgasentladungslampen könnte auch eine einzelne Hochdruckgasentladungslampe, beispielsweise eine Quecksilberdampflampe verwendet werden.
Ein Blendschutz 34, der ebenfalls im Glasrohr angeordnet ist, verhindert weitgehend den Lichtaustritt zum Bediener der Diazokopiervorrichtung. Jede der genannten Halterungen 30 weist in ihrem Zentrum je eine Lufteinlassöffnung 11 auf, welche sich im Zentrum des Glasrohres über ein zentrales Rohr 31 weiter erstreckt. Längs des zentralen Rohres 31 sind Luftaustrittsöffnungen 32 vorgesehen. Jede der Einlassöffnungen 11 ist über je eine Luftzuführleitung 12 mit einem Gebläse 8 verbunden. Eine nur einseitige Luftzuführung wäre ebenfalls möglich, jedoch weniger wirksam. Das Transportsystem 3 umfasst eine oder mehrere Antriebswalzen 4, Führungswalzen 5 und/oder Umlenkwalzen 6. Ein perforiertes Transportband 22 ist umlaufend um die genannten Walzen und um die Belichtungseinheit 2 gelegt.
Anstelle eines einzelnen Bandes 22 können auch mehrere relativ schmale nebeneinandergelegte Einzelbänder verwendet werden. Das Diazomaterial, das zusammen mit der Kopiervorlage über den Eingabetisch 21 der Belichtungseinheit zugeführt und durch das Transportsystem um diese herumgeführt wird, wird nach dem Belichtungsvorgang von der Kopiervorlage getrennt und manuell über die obere Rolle 6 umgelenkt auf das Transportband 22 gelegt, um der Entwicklungseinrichtung 7 zugeführt zu werden. Das Diazomaterial wird dabei auf dem Transportband 22 niedergehalten, weil durch die Perforationen des letzteren hindurch das Gebläse 8 in einem Ansaugbereich 23, welcher mit einem Luftsammelkanal 24 verbunden ist, die benötigte Kühlluft ansaugt. Der Luftsammelkanal 24 ist mittels eines Luftleitungsschlauches 25 mit dem Gebläse 8 verbunden.
Die entwickelte Kopie verlässt die Entwicklungseinrichtung 7 in einem feuchten Zustand und gelangt in die nachgeordnete Trocknungsanordnung 14. Diese besteht im wesentlichen aus eines umlaufenden Transportrost 26, welcher je über eine vordere und hintere Umlenkrolle 28, 27 umgelenkt wird. Auf dem Transportrost 26 wird das Diazomaterial getrocknet. Bis heute sind dazu Elektroheizungen verwendet worden, die üblicherweise unterhalb und/oder oberhalb einer Transportbahn 19 angeordnet gewesen sind.
Die Kühlluft, die über die Lufteinlassöffnungen 11 der Belichtungseinheit 2 zugeführt worden ist, ist bis heute üblicherweise über Luftausstossöffnungen 13, die beispielsweise in den Halterungen 30 radial angeordnet sind, als erwärmte Abluft an ein Kanalsystem und die Umgebung abgegeben worden. In der erfindungsgemässen Diazokopiervorrichtung 1 sind nun diese Luftausstossöffnungen 13 mit je einem Verbindungsschlauch 15 versehen, welcher die erwärmte Luft zum Trocknen des feuchten Diazomaterials einem Luftverteilungskanal 16 zuführt. Letzterer ist ein Bestandteil der Trocknungsanordnung 14. Der Luftleitungskanal 16, der sich im wesentlichen über die ganze Breite der Diazokopiervorrichtung erstreckt, umfasst eine Luftaustrittsdüse 18, die vorzugsweise die gleiche Breite aufweist wie der Kanal 16 selbst.
Je stirnseitig des Kanales sind Anschlussflansche 33 zum Anschliessen der Verbindungsschläuche 15 vorgesehen. Die Luftaustrittsdüse 18 ist vorzugsweise so gerichtet, dass der Luftaustritt im wesentlichen in der Bewegungsrichtung der Papiertransportbahn 19 erfolgt und in der genannten Richtung auf die Papieroberfläche 17 auftrifft. Diese wird auf diese Weise unter Gewährleistung eines reibungslosen Weitertransportes des Kopiergutes getrocknet. In Hochleistungsanlagen ist es jedoch nach wie vor erforderlich, zur vollständigen Trocknung der Kopien eine zusätzliche Elektroheizung 20 anzuordnen. Versuche haben ergeben, dass die Leistung, die zum Trocknen der Kopien notwendig ist, in Hochleistungsanlagen zu ca. 3/4 durch die warme Abluft übernommen werden kann. Es ist also nur noch rund 1/4 an zusätzlicher elektrischer Heizenergie notwendig.
Obschon im gezeigten Beispiel nur ein Luftleitungskanal 16 gezeichnet ist, der oberhalb der Transportbahn 19 angeordnet ist, ist es natürlich denkbar, sowohl oberhalb als auch unterhalb der Transportbahn 19 solche Kanäle anzuordnen und diese, je nach dem Kopiergut, mittels Schaltmitteln zu öffnen oder zu schliessen.
Eine weitere, ebenfalls nicht in den Figuren dargestellte Ausführung sieht vor, die Warmluft nicht direkt zum Trocknen der Kopien zu verwenden, sondern damit über eine Wärmetauscheinrichtung, die eventuell sogar eine Wärmepumpe umfassen kann, Heizelemente, die in der Trocknungsanordnung angeordnet sind, aufzuheizen.
Die Diazokopiervorrichtung 40, die in der Fig. 3 dargestellt ist und nach dem Trockenverfahren arbeitet, ent spricht bezüglich der Belichtungseinrichtung 2 und dem Transportsystem 3 der bereits vorgängig beschriebenen Vorrichtung. Äquivalente oder identische Teile sind hier mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Entwicklungseinrichtung 42 enthält nasses Ammoniakgas, das die unbelichteten Teile der Diazoniumverbindung in einen Azofarbstoff umwandelt, wie dies eingangs bereits beschrieben worden ist. Die Entwicklungseinrichtung 42 ist mit einem Abzugkanal 43 zum Abführen der stechenden Ammoniakgase aus dem Arbeitsraum verbunden. Die entwickelten Kopien verlassen die Entwicklungseinrichtung 42 in trockenem Zustand und gelangen auf eine Ausgabeeinrichtung 44.
Zum Erzeugen des nassen Ammoniakgases wird eine Ammoniaklösung 47, die in einem Behälter 41 gelagert ist, über eine Leitung 45 in die Entwicklungseinrichtung 42 gepumpt. Eine in der letzteren angeordnete Heizeinrichtung ist zum Erwärmen der zugeführten Ammoniaklösung bestimmt. Die Ammoniaklösung verdampft oder verdunstet durch diese Erwärmung und gelangt als nasses Ammoniakgas auf das Kopiergut. Die bis anhin übliche elektrische Heizung zum Verdampfen und/oder Verdunsten der Ammoniaklösung ist in der erfindungsgemässen Diazokopiervorrichtung 40 nicht mehr vorhanden. Die Wärme wird der erwärmten Kühlluft entnommen, die die Belichtungseinheit 2 an den Luftausstossöffnungen 13 verlässt und über je eine Verbindungsleitung 15 der Entwicklungseinrichtung 42 zugeführt wird. Diese umfasst eine Wärmetauscheinrichtung 46, die mit der erwärmten Abluft aufgeheizt wird.
Die Wärmetauscheinrichtung 46 kann zum Erzeugen der notwendigen Temperatur zum Verdampfen und/oder Verdunsten der Ammoniaklösung ebenfalls eine Wärmepumpe enthalten. Letztere ist in der Figur nicht explizit dargestellt.
Als Nachtrag bleibt zu erwähnen, dass beide der beschriebenen Diazokopiervorrichtungen eine Bedienungseinheit 29 aufweisen und über diese gesteuert werden können.
Beide Diazokopiervorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass weniger elektrische Energie als bisher üblich zugeführt werden muss, dass der Arbeitsraum weniger mit Wärme belastet wird oder dass auf ein relativ teures Kanalsystem zum Abführen der Verlustwärme der Belichtungseinheit verzichtet werden kann.
The present invention relates to a method for utilizing the waste heat in a diazo copying device according to the preamble of claim 1 and to a diazo copying device for performing the method according to the preamble of claim 4.
The present invention also relates to a method for utilizing the waste heat in a diazo copying device according to the preamble of claim 3 and to a diazo copying device for carrying out the method according to the preamble of claim 10.
The use of diazo material to make copies is known. In particular, two different copier systems have been able to establish themselves on the market.
In the so-called semi-wet or semi-wet process, a diazotype material is used, the light-sensitive layer of which only comprises the diazonium compound, either with or without stabilizing agents or other additives. The copy is developed after exposure by spreading a thin layer of an aqueous solution of an azo coupling component evenly over the diazo layer. In many cases, almost the same amount of developer liquid is also applied to the back of the copy material to prevent the material from curling or curling. A copy developed in this way contains a lot of moisture. Machines that are designed to make a large number of copies in series require the presence of a drying arrangement.
This requires a high heating capacity, especially in quick copy machines.
In the so-called dry or ammonia process, a diazotype material is used in which a light-sensitive diazonium compound and an azo coupling component are present in one layer. After exposure, this material is developed by exposure to wet ammonia gas so that the diazonium compound remaining on the unexposed parts couples with the azo coupling component to give an azo dye. In systems that work according to this procedure, it must be avoided that the unpleasant and pungent smell of ammonia penetrates into the work area. Such copiers are therefore equipped with a trigger system.
To expose the light-sensitive diazonium compound, exposure units are used in both systems, which usually have a hollow cylindrical glass container in which low-pressure or high-pressure gas discharge lamps, such as fluorescent lamps or mercury vapor lamps, are arranged. It is necessary to generate a very large light output in a relatively small space. Unfortunately, this also creates heat in the exposure unit, which must be dissipated by arranging a blower. The latter blows room air into the exposure unit via a duct system, which includes air ejection openings through which the heated air is often emitted to a duct system and discharged as waste heat from the work room or building. This prevents excessive heating of the work area.
Because both of the systems outlined above produce waste or waste heat in the exposure unit and dissipate it unused to the environment, and on the other hand thermal energy for drying the copies in the semi-wet or semi-wet process and thermal energy for evaporating and / or evaporating an ammonia solution in the dry or ammonia process is needed, it is the object of the present invention to continue to use the usually dissipated heat loss.
According to the invention, this object is achieved for a diazo copying device which works according to the wet process, according to the features in the characterizing parts of patent claims 1 and 4. For a diazo copying machine that works according to the dry process, the object is achieved according to the features listed in the characterizing parts of claims 3 and 10.
Particularly advantageous embodiments are carried out according to the features in the dependent claims.
The present invention is described below, for example, with reference to figures, using an exemplary embodiment of a diazo copying device which works according to the wet process and the dry process. Show it
1 is a side view of a diazo copying machine using the wet process,
Fig. 2 is a plan view of the exposure unit and the drying arrangement of the diazo copying device according to FIGS. 1 and
Fig. 3 is a side view of a dry diazo copying machine.
The diazo copying device 1 according to FIGS. 1 and 2 comprises an exposure unit 2, a transport system 3, a developing device 7 and a drying arrangement 14 arranged downstream of the latter. The exposure unit 2 essentially consists of a cylindrical glass tube 10 which is held on brackets 30 on both sides. A plurality of light sources 9, in particular low-pressure gas discharge lamps, such as fluorescent tubes, are arranged in the glass tube 10. These light sources extend over the entire length of the glass tube 10 and are distributed over the inner circumferential surface. Instead of the low-pressure gas discharge lamps, a single high-pressure gas discharge lamp, for example a mercury vapor lamp, could also be used.
A glare shield 34, which is also arranged in the glass tube, largely prevents the light from escaping to the operator of the diazo copying device. Each of the holders 30 mentioned has an air inlet opening 11 in its center, which extends further in the center of the glass tube via a central tube 31. Air outlet openings 32 are provided along the central tube 31. Each of the inlet openings 11 is connected to a blower 8 via a respective air supply line 12. A one-sided air supply would also be possible, but less effective. The transport system 3 comprises one or more drive rollers 4, guide rollers 5 and / or deflection rollers 6. A perforated conveyor belt 22 is wrapped all around the aforementioned rollers and around the exposure unit 2.
Instead of a single band 22, it is also possible to use a plurality of relatively narrow individual bands placed next to one another. After the exposure process, the diazo material, which is fed together with the copying master via the input table 21 to the exposure unit and guided around it by the transport system, is separated from the copying master and manually deflected via the upper roller 6 onto the conveyor belt 22 to the developing device 7 to be fed. The diazo material is held down on the conveyor belt 22 because through the perforations of the latter, the blower 8 sucks in the required cooling air in a suction area 23, which is connected to an air collection duct 24. The air collection duct 24 is connected to the blower 8 by means of an air line hose 25.
The developed copy leaves the developing device 7 in a moist state and arrives in the downstream drying arrangement 14. This essentially consists of a circulating transport grate 26, which is deflected via a front and rear deflecting roller 28, 27. The diazo material is dried on the transport grate 26. To date, electric heaters have been used for this purpose, which have usually been arranged below and / or above a transport track 19.
The cooling air, which has been supplied to the exposure unit 2 via the air inlet openings 11, has hitherto usually been discharged as heated exhaust air to a duct system and the environment via air ejection openings 13, which are arranged radially, for example, in the holders 30. In the diazo copying device 1 according to the invention, these air ejection openings 13 are each provided with a connecting hose 15, which supplies the heated air to an air distribution duct 16 for drying the moist diazo material. The latter is a component of the drying arrangement 14. The air duct 16, which extends essentially over the entire width of the diazo copying device, comprises an air outlet nozzle 18, which preferably has the same width as the channel 16 itself.
Connection flanges 33 are provided on each end of the channel for connecting the connecting hoses 15. The air outlet nozzle 18 is preferably directed such that the air outlet occurs essentially in the direction of movement of the paper transport path 19 and impinges on the paper surface 17 in the direction mentioned. This is dried in this way, ensuring smooth further transport of the copied material. In high-performance systems, however, it is still necessary to arrange an additional electric heater 20 to dry the copies completely. Tests have shown that the power required to dry the copies can be taken up to about 3/4 by the warm exhaust air in high-performance systems. So only about 1/4 of additional electrical heating energy is required.
Although only one air duct 16 is shown in the example shown, which is arranged above the transport path 19, it is of course conceivable to arrange such channels both above and below the transport path 19 and to open or close them, depending on the copy material, by means of switching means .
Another embodiment, also not shown in the figures, does not use the warm air directly for drying the copies, but rather heats up heating elements, which are arranged in the drying arrangement, via a heat exchange device, which can possibly even include a heat pump.
The diazo copying device 40, which is shown in FIG. 3 and works according to the dry method, speaks ent with respect to the exposure device 2 and the transport system 3 of the device already described above. Equivalent or identical parts are identified here with the same reference symbols. The developing device 42 contains wet ammonia gas, which converts the unexposed parts of the diazonium compound into an azo dye, as has already been described at the beginning. The development device 42 is connected to an exhaust duct 43 for removing the pungent ammonia gases from the work space. The developed copies leave the developing device 42 in a dry state and reach an output device 44.
To generate the wet ammonia gas, an ammonia solution 47, which is stored in a container 41, is pumped into the development device 42 via a line 45. A heating device arranged in the latter is intended for heating the ammonia solution supplied. The ammonia solution evaporates or evaporates as a result of this heating and reaches the copied material as wet ammonia gas. The electric heating for evaporation and / or evaporation of the ammonia solution which has been customary until now is no longer present in the diazo copying device 40 according to the invention. The heat is taken from the heated cooling air, which leaves the exposure unit 2 at the air ejection openings 13 and is fed to the developing device 42 via a connecting line 15. This comprises a heat exchange device 46, which is heated with the heated exhaust air.
The heat exchange device 46 can also contain a heat pump to generate the temperature required for vaporizing and / or evaporating the ammonia solution. The latter is not explicitly shown in the figure.
As a supplement, it should be mentioned that both of the described diazo copying devices have an operating unit 29 and can be controlled via this.
Both diazo copying devices are characterized by the fact that less electrical energy has to be supplied than hitherto customary, that the work space is exposed to less heat or that a relatively expensive duct system for dissipating the heat loss of the exposure unit can be dispensed with.