DE1497126B2 - Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Entwicklers - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Entwicklers auf einen ein elektrostatisches Ladungsbild enthaltenden Aufzeichnungsträger mit einem Entwicklerkopf, der auf der Vorderseite eine Aussparung enthält, wobei der Aufzeichnungsträger an der Vorderseite des Entwicklerkopfes streifend vorbeigeführt wird und die Aussparung zur Bildung einer Entwicklungskammer verschließt, mit Öffnungen zum Zu- und Ableiten des flüssigen Entwicklers in die bzw. aus der Entwicklungskammer, und mit von der Entwicklungskammer getrennten Schlitzen in der Vorderseite des Entwicklerkopfes, die zum Abziehen überschüssigen Entwicklers vom Aufzeichnungsträger an die Saugseite einer Pumpe angeschlossen sind.

Die Verwendung flüssiger Entwickler für elektrostatische Aufzeichnungen ist bekannt. Flüssige Entwickler arbeiten jedoch im Vergleich zu Trockenpulverentwicklern nicht voll befriedigend, da auf dem Aufzeichnungsträger immer ein Überschuß an flüssigem Entwickler verbleibt und es längere Zeit dauert, bis der Aufzeichnungsträger getrocknet ist.

Es ist bekannt, die Trockenzeit der flüssigen Entwickler dadurch zu verkürzen, daß der überschüssige Entwickler mittels Walzen von dem Aufzeichnungsträger abgesaugt wird oder eine genau dosierte, geringfügige Menge des Entwicklers auf den Aufzeichnungsträger gesprüht wird, wobei dann in beiden Fällen der Aufzeichnungsträger in Heißluft getrocknet wird. Obwohl diese Verfahren bereits beim Kopieren einzelner Aufzeichnungsbögen oder -blätter eine gewisse Bedeutung erlangt haben, ist keines dieser Verfahren schnell genug, um bei Direktschreibern Anwendung zu finden.

Aus der BE-PS 6 44 116 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Entwicklers bekannt, bei der aus separaten Schlitzen Druckluft auf den Aufzeichnungsträger geblasen wird, um zwischen Vorrichtung und Aufzeichnungsträger einen definierten Zwischenraum zu erzeugen, in den der flüssige Entwickler einströmt und an Auslaßöffnungen wieder abgenommen wird. Ein Teil des Entwicklers verbleibt jedoch auf dem Aufzeichnungsträger, so daß zur vollständigen Trocknung des Aufzeichnungsträgers weitere Verfahrensschritte erforderlich sind.

Aus der US-PS 29 56 494 ist es bekannt, eine Flüssigkeitsschicht auf kontinuierlich laufende Bahnenmaterialien aufzubringen. Zu diesem Zweck wird die aufzubringende Flüssigkeit durch einen engen Kanal geleitet, der aufgrund von Unterdruck im Kanal auf einer Seite durch das Bahnenmaterial geschlossen ist, so daß die Flüssigkeit in Kontakt mit dem Bahnenmaterial gelangt. Da keinerlei Einrichtungen zum Entfernen oder Absaugen von überschüssiger Flüssigkeit auf dem Bahnenmaterial vorgesehen sind, vergeht eine relativ große Zeit, bis das Bahnenmaterial trocken ist.

Aus der US-PS 30 27 821 ist es bei einem Entwicklerkopf bekannt, Luft auf beiden Seiten der Entwicklungskammer durch schlitzförmige Öffnungen aufzublasen und durch entsprechende parallele Schlitze abzusaugen, um den Film oder Aufzeichnungsträger in geringem Abstand von dem Entwicklerkopf zu führen und überschüssigen Entwickler zu entfernen. Die mit Zu- und Ableitöffnungen versehene Entwicklungskammer wird von dem Entwickler bei atmosphärischem Druck durchströmt, wozu eine eigene Umwälzpumpe erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der überschüssige Entwicklerflüssigkeit durch intensives Abstreifen zuverlässig entfernt wird, nachdem die Aufzeichnung entwickelt ist, und die sich durch eine schmale und konstruktiv einfache Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entwickler-Ableitöffnungen in der Entwicklungskammer im Nebenschluß mit den Schlitzen an die Saugseite der Pumpe angeschlossen sind, so daß in der Entwicklungskammer und an den Schlitzen ein Unterdruck herrscht, durch den der Aufzeichnungsträger an die die offene Seite der Entwicklungskammer umgebenden Wandungen dicht anliegend angesaugt wird und Entwickler aus einem Vorratsbehälter zur Zirkulation durch die Entwicklungskammer gesaugt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind

durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Entfernung von überschüssigem Entwickler auf dem Aufzeichnungsträger rasch und sicher erfolgt und ein schnelleres Trocknen des Aufzeichnungsträgers ermöglicht und daß eine einfache Bauweise des Entwicklerkopfes gewährleistet ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Direktschreiber mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Entwicklerkopfes;

F i g. 3 eine Ansicht des Entwicklerkopfes bei entfernter Frontplatte;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der F i g. 2;

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der F i g. 2;

F i g. 6 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Entwicklerkopfes bei entfernter Frontplatte;

F i g. 7 eine Seitenansicht der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform; und

F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 der F i g. 7.

Der in F i g. 1 gezeigte Direktschreiber ist auf einer Bodenplatte 10 befestigt. Die Abdeckung des Schreibers ist abgenommen. Der Schreiber enthält eine elektromagnetische Vorrichtung 12, die eine Schreibfeder 13 entsprechend einem von einer Quelle 14 über Anschlüsse 15, 16 in an sich bekannter Weise jo zugeführten elektrischen Signal auslenkt. Die Schreibfeder 13 zeichnet elektrostatisch ein unsichtbares Bild auf einen sich bewegenden streifenförmigen Aufzeichnungsträger 17, dessen Vorschub auf verschiedene Geschwindigkeiten umgeschaltet werden kann.

Die Schreibfeder 13 ist mit einer Quelle 20 verbunden, die die Aufzeichnungsspannung liefert. Die Quelle 20 kann beispielsweise negative oder positive Gleichspannungen von 500 bis 700 V liefern.

Nachdem der zeitliche Verlauf des Signals unsichtbar auf dem sich bewegenden Aufzeichnungsträger 17 aufgezeichnet ist, läuft der Streifen unter einem Entwicklerkopf 21 entlang, wo ein flüssiger Toner auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufgebracht wird, um die unsichtbare Aufzeichnung sichtbar zu machen. Die hierfür verwendbaren Tonerflüssigkeiten sind an sich bekannt.

Der Entwicklerkopf 21 liegt vorzugsweise in einem abgeschlossenen Flüssigkeitszirkuliersystem, das einen Behälter 25 mit dem Toner 26 enthält. Ein Auslaßrohr 23 des Behälters 25 ist mit dem Einlaß 27 des Entwicklerkopfes 21 verbunden, und der Auslaß 28 des Entwicklerkopfes 21 ist durch einen Schlauch an den Einlaß einer Pumpe 30 angeschlossen, die von einem Motor 31 angetrieben wird. Der Auslaß der Pumpe ist durch einen Schlauch 32 mit dem Behälter 25 verbunden, um den Tonerüberschuß und von dem Kopf 21 angesaugte Luft wieder in den Behälter zurückzuleiten. In dem Behälter 25 ist eine öffnung 24 vorgesehen, durch die überschüssige Luft ausströmen kann, die zusammen mit dem überschüssigen Toner in den Behälter gepumpt worden sein kann.

Es ist wichtig, daß die Pumpe 30 an den Auslaß 28 des Entwicklerkopfes 21 angeschlossen ist, weil dadurch ein partieller Unterdruck in dem Entwicklerkopf 21 erzeugt wird. Der Aufzeichnungsträger 17 läuft unmittelbar unter dem Entwicklerkopf 21 entlang und dichtet dadurch — was am besten in F i g. 4 zu sehen ist — einige Öffnungen oder Schlitze 33 und eine Entwicklungskammer 34 auf der Unterseite 35 des Entwicklerkopfes 21 ab. Während die Pumpe 30 den Toner 26 durch den Entwicklerkopf 21 saugt, erzeugt sie gleichzeitig einen partiellen Unterdruck, der den Aufzeichnungsträger 17 an die Unterseite 35 des Entwicklerkopfes saugt. Dadurch werden die darin befindlichen öffnungen 33 und 34 praktisch abgedichtet und gleichzeitig wird verhindert, daß der Toner aus dem Entwicklerkopf abfließt.

In den F i g. 2—8 ist der Entwicklerkopf im einzelnen dargestellt. In den F i g. 2 und 3 ist er umgekehrt dargestellt als er in dem in F i g. 1 gezeigten Gerät angeordnet ist, und in Fig.3 ist eine Platte entfernt worden, um das Innere zu zeigen. Ein Vorteil dieses erfindungsgemäßen Systems und Kopfes ist, daß es oder er in jeder beliebigen Stellung arbeitet.

Der Entwicklerkopf 21 hat ein Gehäuse 40, das hohl und auf der einen Seite 35 mit einer Öffnung 41 versehen ist. In dem Gehäuse 40 befindet sich eine kleine Kammer 52, die durch Wände 44, 45 gebildet wird, die unter einem bestimmten Abstand zu den Seitenwänden 46,47 angeordnet sind. Wie in F i g. 4 zu sehen ist, reichen die Wände 44, 45 nicht so weit nach unten, wie die Seitenwände 46, 47. Eine mit einer Öffnung 53 versehene Frontplatte 50 ist durch Schrauben 51 in der Öffnung 41 befestigt, so daß sie die Kammer 52 abschließt und mit der Entwicklungskammer 34 verbindet. Zwei weitere kleine öffnungen 54 befinden sich in dem der Öffnung 53 gegenüberliegenden Ende der Frontplatte 50. Das Einlaßrohr 27 steht mit der Kammer 52 in Verbindung, so daß der Toner durch die Kammer 52 fließt. Durch die Öffnung 53 in der Platte 50 kann der Toner aus der Kammer 52 in die Entwicklungskammer 34 zwischen dem Aufzeichnungsträger 17 und der Frontplatte 50 fließen. Anschließend fließt der Toner durch die beiden kleinen Öffnungen 54 in einen Durchgang 60 zurück und von dort durch das Auslaßrohr 28 zur Pumpe 30. Somit berührt immer nur eine sehr kleine Menge des Toners die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers, so daß, wenn die Papierzufuhr aufhört, praktisch keine Tonerflüssigkeit vergossen wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter unter dem Entwicklerkopf liegt. Dadurch wird eine saughebeartige Wirkung vermieden, die andernfalls auftreten würde. Aufgrund der Querschnittsfläche der Entwicklungskammer 34 und durch das Hindurchströmen des Toners steht die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 17 unter dem Entwicklerkopf 21 in enger Berührung mit einer ausreichenden Menge eines ständig ersetzten Toners.

Die Frontplatte 50 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt, und die Entwicklerkammer 34 ist sehr flach, so daß ihre Seite 36 nahe an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 17 liegt, während die unsichtbare Aufzeichnung entwickelt wird. Diese leitende Fläche 36 wirkt als Entwicklerelektrode zur Beschleunigung der Entwicklung. Die Frontplatte 50 schließt die Öffnung 41 in der Seite 35 des Entwicklerkopfes 21 zwar fast, aber nicht völlig oder bildet dabei mit den Seitenwänden des Gehäuses eine oder mehrere langgestreckte, schmale Schlitzöffnungen oder Düsen 33. Vorzugsweise ist zu beiden Seiten der Entwicklerkammer ein langgestreckter, schmaler Schlitz 33 angeordnet, obwohl der Entwicklerkopf auch nur mit einem Schlitz 33 zufriedenstellend arbeitet, wenn dieser an der Seite des Kopfes angebracht ist, von der sich der Aufzeichnungsträger wegbewegt, d. h. auf der rechten Seite in F i g. 4.

Die Schlitze 33 münden in die Kammer 60, und die Kammer 60 ist mit den Auslaßrohren 28 verbunden, so daß die Pumpe 30 einen Unterdruck darin erzeugt. Überschüssiger Toner, der aus der Entwicklerkammer 34 entweicht, wird in die Kammer 60 gesaugt und dann zusammen mit irgendwelcher Luft, die zwischen die Wände 46,47 und den Aufzeichnungsträger 17 gelangt, wieder zurück in den Behälter 25 gepumpt. Dieser Unterdruck oder dieses partielle Vakuum an den Schlitzen 33 auf beiden Seiten des Entwicklerkopfes 21 gewährleistet, daß der Aufzeichnungsträger eng an der Seite 35 des Kopfes anliegt und dadurch weitgehend verhindert, daß Tonerflüssigkeit aus der Entwicklungskammer 34 entweicht. Somit erfüllt der Unterdruck in der Kammer 60 und in den Schlitzen 33 einen doppelten Zweck: einmal wird der Aufzeichnungsträger gegen die Seite 35 des Entwicklerkopfes 21, und zum anderen wird überschüssiger Toner abgesaugt.

Die Öffnungen 54 behindern absichtlich die Tonerströmung, damit sich eine Druckdifferenz zwischen den Kammern 34 und 60 ausbildet. Dieses Druckgefälle verhindert, daß Luft in die Entwicklungskammer 34 entweicht und gewährleistet, daß die Entwicklungskammer 34 während des Normalbetriebs ständig mit Tonerflüssigkeit gefüllt ist.

Wenn der entwickelte Aufzeichnungsträger den Entwicklerkopf verläßt, ist er praktisch trocken, da der Toner nur eine Fläche des Aufzeichnungsträgers für eine sehr kurze Zeitspanne berührt und überschüssiger Toner sofort von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers abgesaugt wird. Die Aufzeichnung wird praktisch sofort sichtbar und der Schreiber braucht nicht erst eine lange Schleife zu bilden, in der der Aufzeichnungsträger geheizt wird, um das Trocknen zu erleichtern.

Eine andere Ausführung eines Kopfes ist in den Fig.6—8 gezeigt. In dieser Ausführung ist der Entwicklerkopf 21' mit einem Einlaßrohr 27' und einem Auslaßrohr 28' versehen. Tonerflüssigkeit und Luft werden von einer Pumpe 30 aus dem Auslaßrohr 28' gesaugt, wobei sich gleichzeitig der erforderliche Unterdruck in dem Kopf ausbildet, durch den auch der Toner wieder durch das Einlaßrohr 27' eingesaugt wird.

Zusätzlich ist ein Rohr 65 an die Pumpe 30 angeschlossen, um den nicht verbrauchten Toner wieder in den Behälter zurückzupumpen. Das Rohr 65 verläuft durch den Kopf 21' und die Frontplatte 50' in die Kammer 34', wo die Entwicklung stattfindet. Die Kammer 60', die in dem Kopf 21' gebildet ist, und Aussparungen 68 in den Seitenwänden des Kopfes stehen an mehreren Stellen mit den Schlitzen 33' in Verbindung. Überschüssiger Toner wird durch die Schlitze 33' von dem Aufzeichnungsträger abgesaugt und gelangt durch die Aussparungen 68 in die Kammer 60' und wird dann durch das Rohr 28' in den Behälter 25 geleitet.

Das Rohr 65' ist mit der Pumpe 30 über Behinderungsmittel verbunden, die das Druckgefälle zwischen den Kammern 34' und 60' hervorrufen. Die Behinderungsmittel können einfach ein langes, enges Rohr oder ein Drosselventil sein.

Der Strömungsverlauf des Toners ist am besten in F i g. 7 zu erkennen. Der Toner strömt von dem Einlaßrohr 27' in die Kammer 52', dann durch die Auslaßöffnung 53' in die Entwicklerkammer 34' und von dort durch das Rohr 65 zur Pumpe 30, wie es durch die Pfeile 67 angedeutet ist. Tonerflüssigkeit, die aus der Entwicklungskammer 34' entweicht, wird von den Schlitzen 33' abgesaugt und gelangt durch die Aussparungen 68 in die Kammer 60' zusammen mit Luft, die in den Kopf zwischen den Aufzeichnungsträger 17 und die Seitenwände 46', 47' strömt (wie durch Pfeile 69 angedeutet), und das Gemisch wird über das Rohr 28' von der Pumpe 30 in den Behälter 25 zurückgepumpt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufbringung eines flüssigen Entwicklers auf einen ein elektrostatisches Ladungsbild enthaltenden Aufzeichnungsträger mit einem Entwicklerkopf, der auf der Vorderseite eine Aussparung enthält, wobei der Aufzeichnungsträger an der Vorderseite des Entwicklerkopfes streifend vorbeigeführt wird und die Aussparung zur Bildung einer Entwicklungskammer verschließt, mit öffnungen zum Zu- und Ableiten des flüssigen Entwicklers in die bzw. aus der Entwicklungskammer, und mit von der Entwicklungskammer getrennten Schlitzen in der Vorderseite des Entwicklerkopfes, die zum Abziehen überschüssigen Entwicklers vom Aufzeichnungsträger an die Saugseite einer Pumpe angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwickler-Ableitöffnungen (54,65) in der Entwicklungskammer (34) im Nebenschluß mit den Schlitzen (33) an die Saugseite der Pumpe (30) angeschlossen sind, so daß in der Entwicklungskammer (34) und an den Schlitzen (33) ein Unterdruck herrscht, durch den der Aufzeichnungsträger an die die offene Seite der Entwicklungskammer (34) umgebenden Wandungen dicht anliegend angesaugt wird und Entwickler (26) aus einem Vorratsbehälter (25) zur Zirkulation durch die Entwicklungskammer (34) gesaugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Pumpe (30) mittels einer Leitung (32) mit dem Vorratsbehälter (25) zum Rückführen des flüssigen Entwicklers (26) zum Vorratsbehälter (25) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklerkopf (21) in seiner Vorderseite eine Platte (50) mit einer Aussparung aufweist, die die Entwicklungskammer (34) bildet, und in der die Entwickler-Ableitöffnungen (54) für die Entwicklungskammer (34) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand der Platte (50) zusammen mit den Wänden (46,47) des Entwicklerkopfes (21) die Schlitze (33) bildet.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (33) längs einander gegenüberliegenden Seiten der Entwicklungskammer (34) angeordnet sind.