DE1497168A1 - Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder - Google Patents

Description

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K 1588/Gbm 2681 PP-Dr.Wi-eg . Ί· Okt. 1965

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Beschreibung
zur Anmeldung der .

KALLE AKTIENGESELLSCHAPT Wlesbaden-Biebrich

für ein Patent
betreffend

Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer

Bilder

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen latenter elektrostatischer Bilder durch Inberührungbringen eines elektrophotographischen Materials, das ein solches Bild trägt, mit einem sogenannten Dispersionsentwickler.

Dispersionsentwickler, wie sie in der Elektrophotographie benutzt werden,sind Flüssigentwickler und stellen eine Dispersion fester Tonerteilchen in einem flüssigen Medium, das einen hohen spezifischen Widerstand und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist, dar. Durch Inberührungbringen eines solchen Entwicklers mit einer bildmässig elektrostatisch geladenen Oberfläche werden die Tonerteilchen entsprechend dem Ladungsbild von der Oberfläche angezogen, während die hochohmige Flüssigkeit abflies st-·

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Es entsteht ein sichtbares Bild. Je nach dem Ladungssinn der Oberfläche des zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bildes und dem Ladungssinn der dispergieren Teilchen werden entweder positive oder negative Kopien der zu reproduzierenden Vorlage erhalten.

Vorrichtungen zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit Dispersionsentwicklern sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt . Bei älteren Vorrichtungen ist es gebräuchlich, das elektrophotographische Material durch Eintauchen oder Durchziehen durch einen Behälter, der die Entwicklerflüssigkeit enthält, mit dem Entwickler in Kontakt zu bringen und dabei zu entwickeln. Weiterhin ist es bekannt, das elektrophotographische Material mit einer dünnen Entwicklerflüssigkeitsschicht , die sich auf der Oberfläche einer umlaufenden Walze befindet, zu entwickeln.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Entwicklerflüssigkeit aus einer Breitschlitzdüse oäer einer Lochreihdüse auf die Schichtseite des Bildträgers zu sprühen. Diese Methode hat sich bei Einhaltung bestimmter Bedingungen speziell bei der Verwendung von Umkehrentwickler besonders bewährt.

Allen bisher bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, dass

der flächige Bildträger entweder flachliegend oder von

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m oben nach unten» mitunter/auch umgekehrt, durch den Entwicklerteil bewegt wird. Eb ist bisher keine Vorrichtung bekannt, mit der es möglich wäre, einen hochkant stehenden Bildträgerbogen zu entwickeln, ohne ihn in seiner Höhenlage zu verändern. Eine Vorrichtung, in der man einen aufrecht stehenden Bildträger durch Bewegung nach rechts oder links entwickeln könnte, wäre aber in manchen Fällen aus Gründen der Platzersparnis sehr günstig einzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind Vorrichtungen,, in denen der Bildträger durch die Flüssigkeit gezogen wird oder in denen die Entwicklerflüssigkeit mit Walzen angetragen wird, grundsätzlich ungeeignet. Sprühvorrichtungen sind zwar geeignet, jedoch tritt bei der Entwicklung eines aufrecht stehenden Bildträgerbogens mit lotrecht oder schwach geneigt aufgestellten Schlitz- oder Lochreihdüsen ein unerwünschter Effekt auf. Die unteren Bereiche des Bildes werden stärker entwickelt als die oberen, auch zeigen die Schriftzeichen Verwischungen in der Bewegungsrichtung. Diese rühren vom Ablaufen der weiter oberhalb angetragenen Flüssigkeit her.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem Dispersionsentwickler zu finden, die auch aufrecht stehend und schwach geneigt betrieben werden kann und die nicht die vorstehend erwähnten Nachteile zeigt.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1st gekennzeichnet durch zwei mit je einem oder mehreren durchgehenden geraden Längsschlitzen versehenen Hohlprofilleisten von mindestens der Breite des Bildträgers, die in geringem Abstand voneinander pparallel zueinander mit einander gegenüberstehenden Schlitzen angeordnet sind, sowie dadurch, dass sich in einer der beiden Hohlprofile eine oder mehrere sich über deren gesamte Länge erstreckende Schlitzdüsen oder Lochreihdüsen befinden, die so angeordnet sind, dass im Leerlauf die aus den Düsen tretende Entwicklerflüssigkeit durch den oder die Schlitze, durch den Raum zwischen den Hohlprofilleisten und durch den oder die gegenüberliegenden Schlitze in das Innere der anderen Hohlprofilleiste gelangt und dass im Betriebszustand die überschüssige, nicht vom Bildträger aufgenommene Entwicklerflüssigkeit dusfv die zwischen der oder den Düsen und dem oder den Längsschlitzen verbleibenden Längsspalten in den um die Düsen verbleibenden Raum in der Hohlprofilleiste gelangt, sowie durch einen Vorratsbehälter für die Entwicklerflüssigkeit und mindestens ein Förderelement Üblicher Bauart zum Umpumpen der Entwicklerflüssigkeit, dessen Druckseite mit dem Inneren der Schlitzoder Lochreihdüsen und dessen Saugseite mit dem Innern der Hohlprofilleiste verbunden ist.

Eine so aufgebaute Vorrichtung kann in jeder beliebigen Lage betrieben werden, da die Entwicklerflüssigkeit nicht

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weglaufen kann, sondern in bestimmten vorbezeichneten Bahnen geführt wird. Sie kann somit auch, wie gefordert« aufrecht stehend betrieben werden* "

Die erflndungsgemässe Vorrichtung sei weiterhin an Hand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht, einer beispielhaften Ausführungsform. In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung wiedergegeben. Die Figuren 3, ^ und 5 zeigen Querschnitte durch weitere mögliche Ausführungsformen.

Bei der Fig. 1 sind die Hohlprofilleisten ohne obere Abdeckung gezeidnet, um den inneren Aufbau zu zeigen. Die Querschnitte der Figuren 2 bis 5 sind in der Grössenordnung der natürlichen Abmessung gezeichnet. Es sind sogar noch gedrängtere Aufbauten möglich, als sie diese Figuren zeigen. Mitunter zeigen die Bauelemente auch grössere Abmessungen, besonders wenn breite Formate mit entsprechend breiten Vorrichtungen entwickelt werden müssen.

Die Hohlprofilleisten 1 und 2 können beliebige Querschnitte aufweisen, sie können z.B. quadratisch, vieleckig, kreisrund, oder oval sein. Ihre Auswahl kann sich stets nach den jeweiligen Erfordernissen richten.

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Von den Materlallen, aus denen die Hohlprofile hergestellt werden, 1st zu fordern, dass diese lösungsmittelfest sind gegen die Dispersionsmittel und dass sie sich nicht verbiegen. Demgeraäss können praktisch sämtliche Metalle, wie auch eine grosse Anzahl von Kunststoffen zur Herstellung der Hohlprofil© verwendet werden.

Die Längsschlitze in den Hohlprofilen werden bevorzugt eingefräst. Ihre Breite hängt von verschiedenen Faktoren ab. In erster Linie davon, ob ein oder mehrere Schlitze vorhanden sind. Dann auch davon, weiche Flüssigkeitsmengen pro Breiteneinheit umgesetzt werden. Weiterhin ist das Fliessverhalten der Entwicklerflüssigkeit zu beachten. Bei viskoseren Flüssigkeiten müssen breitere Schlitze vorgesehen werden als bei solchen, die eine niedere Viskosität haben. Auch muss beim Anbringen der Schlitze bedacht werden, mit welcher Saugleistung die Förderpumpe arbeitet. Erzeugt sie einen schwachen Unterdruck, müssen die Schlitze schmaler gewählt werden als bei stärkeren Unterdruck. Weiterhin 1st bei der Hohlprofilleiste, in der die Sprühdüse untergebracht 1st, die Breite der Düse an der äusseren Kante zu perücksichtigen. Ganz allgemein lässt sich feststellen, dass mit Schlitzbreiten von 1 mm bis zu Io mm bei geeeigneter Auswahl der übrigen Bedingungen stets ein erfolgreiches Arbeiten der erfIndungsgemässen Vorrichtung zu erzielen ist.

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Ee 1st nicht erforderlich, dass beide Hohlprofilleisten eine gleiche Anzahl von Schlitzen aufweisen und dass diese stets einander genau gegenüberstehen. Besonders bei niedrigem Flüssigkeitsdurchsatz ist es häufig vorteilhaft, die die Flüssigkeit aufnehmende Hohlprofilleiste mit zwei Schlitzen zu versehen, die rechts und links von der Austrittslinie der Flüssigkeit der Sprühdüse gegenüber liegen, wie es die Fig. M mit den Schlitzen 3a und 3b zeigt.

Die Hohlprofilleisten 1 und 2 stehen einander in geringem Abstand gegenüber, so dass sich zwischen ihnen ein Spalt 5 bildet. Dieser muss mindestens so breit sein, dass ihn auch ein stärkerer Bildträgerbogen mühelos passieren kann. Das ist bei einer Breite von etwa o,2 mm stets der Fall. Werden Bildträgerbogen geringerer Dicke verarbeitet, so sind auch geringere Abstände möglich. Um stets den günstigsten Abstand einstellen zu können, ist es vorteilhaft, eine der beiden Hohlprofilleisten gegen die andere bewegliche einzubauen. Als vernünftige obere Grenze des Abstandes haben sich etwa 5 mm ergeben. Grössere Abstände, sind auch möglich, jedoch müssen auch dann die übrigen Abmessungen der Vorrichtung entsprechend angepasst werden.

Bei Verwendung dünner Bildträger tritt mitunter eine Stauung des Kopiermaterials in dem Spalt 5 auf.

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Auch kann es vorkommen, dass umgebogene Ecken des Bildträgers in einem der Schlitze steckenbleiben* Dieser unerwünschte Effekt kann durch Abstreifstäbchen unterdrückt werden, oder indem man in der Hohlprofilleiste, die keine Sprühdüse enthält, eine oder mehrere Walzen anordnet, wie es Fig. 5 mit der Walze 14 und Fig. 3 mit den Walzen 14a und l4b zeigt. Die Walzen müssen leicht drehbar gelagert sein. Bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Kopiermaterials ist es mitunter sogar vorteilhaft, diese Walzen anzutreiben. Sollen mit der erfindungsgemässen Vorrichtung nur Positivkopien entwickelt werden, so kann die Walze 14, wie in der Flg. 5, so angeordnet sein, dass sie von der Entwicklerflüssigkeit benetzt wird. Soll jedoch auch eine Umkehrentwicklung möglich sein, so empfiehlt sich eine Anordnung der Walzen, wie die Fig. 3 zeigt. Die Walzen I4a und l4b werden nicht von der Entwicklerflüssigkeit benetzt, da der Sprühstrahl zwischen ihnen hindurchgeht.

Die Düsen, aus denen die Entwicklerflüssigkeit gepresst wird, können verschiedene Formen haben. Sie können, wie schon weiter oben auegeführt, als Breitschlitzdüsen oder als Lochreihdüsen ausgeführt sein. Breitschlitzdüsen 6 können z.B. aus zwei getrennten, aufeinander drückenden Metallbacken bestehen, deren obere Innenflächen, die die seitliche Begrenzung des Kanals 7, aus dem die Flüssigkeit tritt, bilden,

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auf eine möglichst hohe Oberflächengüte gebracht; sind* Bei dieser Ausführungsform soll der Kanal Innerhalb der Düse so lang und weit sein, dass sich eine weitgehend laminare Strömungν in ihm ausbildet. Der aus der Breitschlitzdüse tretende Sprühstrahl bildet dann einen ganz glelchmässigen Flüssigkeit«vorhang, mit j dem besonders gute Kopien erhalten werden. Die SpaltweIten bei Schiltzdüsen dieser Art sollen zwischen o,l und 2,0 mm, bevorzugt zwischen o,2 und 1 mm liegen.

Einfacher herzustellen ist eine Ausführungsform von Breitschlitzdüsen, wie es die Figuren ¹I und 5 zeigen· Hler werden mit Hilfe in den Düsenraum eingesetzter Staubleche jeweils zwei fäiäle 8 zum Austrittsspalt gebildet. Diese form wird i bevorzugt bei niederen Flüssigkeitsdurchsätzen benutst. ^; Niedere Flüssigkeitsdurchsätze sind solche, bei denen pro cm Düsenbreite etwa o,l - o,3 l/min Flüssigkeit gefördert werden. So geförderte Flüssigkeiten sind an sich nicht mehr als ver·* sprüht zu bezeichnen, jedoch sei im vorliegenden Falle unter dem Begriff "Sprühen" auch noch diese Art zu fördern verstanden.

Auch Lochreihdüsen können eingesetzt werden. Diese bestehen z.B. aus einem Rohr mit einer oder mehreren geraden Reihen von Löchern. Aus Jedem Loch tritt ein einzelner kleiner Sprühstrahl. Bei Verwendung nur einer Reihe von Sprühlöchernmachen

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sich diese in einer Längsstreifung der Kopie bemerkbar. Um diesen unerwünschten Effekt auszuschllessen, ist es bei der Verwendung von Lochreihdüsen zweekmäsaig, mindestens zwei Lochreihen hintereinander anzuordnen« Dabei müssen die Löcher einer Reihe zu denen der benachbarten Reihe auf Lücke stehen. Es lassen sich dann auch mit Lochreihdüsen Kopien hoher Qualität erzeugen. Die Durchmesser der Löcher in den Rohren können etwa o,2 - 2 mm betragen.

Bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Bildträgers ist es mitunter erforderlich _t mehr als eine Sprühdüse anzuwenden, da anderenfalls keine hinreichende Entwicklung eintreten würde. Eine beispielhafte Anordnung mit zwei Sprühdüsen 6a und 6b zeigt die Fig. 5.

Bei aufrecht stehender Anordnung der erfindüngsgemässen Vorrichtung hat es sich als günstig erwiesen, den Durchsatz an Entwicklerflüssigkeit pro Längeneinheit von oben nach unten hin abnehmen zu lassen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Kopien vollkommen frei sind von Verwichungen, die durch herabfliessende Entwicklerflüssigkeit entstanden sind. Dieser Effekt ist zwar durch die erfindungsgemäese Anordnung bereits sehr verringert, kann aber dHrch die beschriebene Maßnahme praktisch völlig unterdrückt ■werden* Das Abnehmen des Durchsatzes kann auf verschiedene

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Weise erfolgen. Zum Beispiel ist es möglich, den Querschnitt des Dtisenraumes 9 nach unten hin zu verringern* Auch können die Spaltweiten 7 bzw. 8 nach unten hin schmaler gemacht werden. Bei Lochreihdüsen werden die Durchmesser der Bohrungen von oben nach unten stetig verringert.

Nicht wiedergegeben in den Figuren sind der Vorratsbehälter und Pör derelemente zum Umpumpen der Entwicklerflüssigkeit. Diese können in üblicher Weise angeordnet sein. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, eine Anordnung zu wählen, bei der auf der einen Seite Entwicklerflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter durch den Zuführungsstutzen 12 in das innere der Sprühdüse 9 gepresst wird und bei dem andrerseits die Flüssigkeit im Gemisch mit Luft aus dem Stutzen 13 gesaugt und in den Vorratsbehälter zurückbefördert wird. Durch die zweite Maßnahme wird erreicht, dass in den Räumen Io und 11 ein geringer Unterdruck herrscht, so dass auch zur Seite entwichene Entwicklerflüssigkeit in diese Räume hineingesaugt wird. Diese Anordnung ist sehr einfach mit zwei getrennten Pumpen zu verwirklichen. Hierzu können sämtliche Arten von Pumpen verwendet werden, bei denen nur geringe Schwankungen des Druckes auftreten. Kolbenpumpen sind daher, nur unter Zwischenschaltung von Puffervolumina verwendbar. Direkt anwendbar sind sämtliche Typen von rotierenden Pumpen. Als Druckpumpen haben sich besonders Zahnradpumpen bewährt.

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j Nur muse bei der Auewahl der Pumpen darauf geachtet werden, dass deren Dichtungen, sofern vorhanden, aus einem lösungsmittel· festen Material bestehen, da das Dispersionsmittel des Entwicklers in der Hegel ein Kohlenwasserstoff oder ein Chlorkohlenwasserstoff ist. Die zu wählende Förderleistung der Pumpe hängt von der Vorschubgeschwindigkeit des Bildträgers, von der Breite der Vorrichtung und auch vom Staudruck des Systems ab. Bei Verwendung einer zusätzlichen Pumpe zum Absaugen der Flüssigkeit aus den Hohlprofilleisten ist darauf zu achten, dass eine Saugpumpe gewählt wird, in der die Entwicklerflüssigkeit nicht zu stark mit der ebenfalls abgesaugten Luft homogenisiert wird. Anderenfalls dauert die Entmischung im Vorratsgefäss zu lange, so dass ein Luft-Entwicklerflüssigkeitsgeraisch in die Düsen gepresst wird«

Das Transportleren eines Bildträgers mit einem latenten

elektrostatischen Bild durch den Raum zwischen den beiden Hohlprofilleisten, in dem sich ein FlÜBSigkeltsvorhang aus dem Dispersionsentwickler befindet, kann grundsätzlich von Hand geschehen.. Zweckraässiger jedoch ist es, den Transport mittels geeigneter Vorrichtungselemente zu bewerkstelligen. Bewährt haben sich au'diesem Zwecke vor und hinter den Hohlprofilleisten parallel zu diesen angeordnete Transportwalzen, die in der Fig. .1 die Bezugsziffern 15 und 16 tragen. Diese können noch näher, als es die Fig. 1 zeigt, an die Hohlprofilleisten

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herangerückt sein* Um zu verhindern·,, dass suB» ein Bogen, der sich auf die untere Kante stützt und beim Transportieren dort schleift, schief oder geknifft In den Spalt* 5 eingeführt · wird, ist es zweckmässig, weitere waagerecht laufende Transport· elemente an der Unterkante der Vorrichtung anzubringen· In der Fig. 1 sind als geeignete Vorrichtungen dieser Art ein Transportband 17 und zwei Transportrollen 18 gezeigt. ·

Mit der beschriebenen Vorrlchtung.„kännen sowohl Bildträger auf einzelnen Formaten als auch von Hollen abgewickelte Bänder entwickelt werden. Weiterhin ist es ein Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung, dass in Ihr sowohl Direktkopien als auch Umkehrkopien hergestellt werden können. Ümkehrkopien sind sonst nicht in jeder Entwicklervorrichtung herstellbar, da bei der Umkehrentwickiung Sorge getragen werden muss, dass der Entwickler nicht an die Rückseite dee Bildträgers gelangt. Das ist bei der vorliegenden Vorrichtung in der Regel aber von allein der Fall.

Auch das Anlegen von Spannung während des Entwicklungevorganges ist möglich, besonders wenn Walzenanordnungen» wie sie die Fig. 3 und 3 zeigen, benutzt werden. Dabei wird der eine Pol einer geeigneten Gleichspannungsquelle an die Düse, die in diesem Falle aus Metall bestehen muss, und der andere Pol an die Walze bezw. die Walzen, die dann ebenfalls

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aus Metall bestehen, gelegt»

,Die einleitend aufgestellte Forderung, dass die Vorrichtung auch aufrecht stehend oder schwach geneigt betreibbar sein müsse, erfüllt, wie gezeigt, die erfindungageraässe Vorrichtung in vollem Umfange· Um an einem Beispiel darzulegen, wie die Vorrichtung eingesetzt werden kann, ist in der Pig. I zusätzlich ein Teil einer Vorrichtung eingezeichnet, die nicht Gegenstand der Erfindung ist. Mit der. .Bezugsziffer 18 ist eine Projektionsebene'eines RÜckvergrÖsserungsgerätes bezeichnet, die vorteilhafterweise als Saugfläche ausgebildet ist. Um das Kopiermaterial während des Transportierens vor dem Abrutschen zu schützen, ist eine schräge Stützleiste 19 unterhalb der Projektionswand angebracht* Nicht eingezeichnet ist ein Blattspender 2o, der vorteilhafterweise mit einem Auflagegerät verbunden ist und die aufgeladenen und somit lichtempfindlichen elektrophotographischen Kopiermaterialien auf die Projektionsebene 18 schiebt. Nach dem Belichten setzen sich die Transportwalzen 17, 15 und 18 und 16 in Qang und bewegen den Bildträger durch die Entwicklungsvorrichtung. Es ergeben sich sehr kurze Entwicklungszeiten, da der Aufbau'der Vorrichtung sehr kompakt sein kann. Er kann sogar noch enger gestaltet werden, als es die Pig. I zeigt.

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Claims (6)

1. KALLE AKTIENGESELLSCHAFT

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   Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit Hilfe eines Dispersionsentwicklers, bei der die Entwicklerflüssigkeit mittels einer Schlitz- oder Lochreih- . ·. düse auf die Schichtseite des Bildträgers gesprüht wird, ,

   gekennzeichnet durch zwei mit je einem oder mehreren : durchgehenden geraden Längsschlitzen versehenen Hohlprofilleisten von mindestens der Breite des Bildträgers, die in geringem Abstand voneinander parallel zueinander mit einander ■ gegenüberstehenden Schlitzen angeordnet sind, sowie dadurch, dass sich in einer der beiden Hohlprofilleisten eine oder mehrere sich über deren gesamte Länge erstreckende Schlitzdüsen oder Lochreihdüsen befinden, die so angeordnet sind,

   t dass, im Leerlauf die aus den Düsen tretende Entwicklerflüsslgkei durch den oder die Schlitze in der Hohlprofilleiste, den Raum zwischen den Hohlprofilleisten und durch den oder die gegenüber liegenden Schlitze in das Innere der anderen Hohlprofilleiste gelangt und dass im Betriebszustand die Überschüssige, nicht vom Bildträger aufgenommene Entwicklerflüssigkeit durch die zwischen der oder den Düsen oder dem oder den Längsschlitzen verbleibenden Längsspalten in den um die Düsen verbleibenden Raum in der Hohlprofilleiste gelangt, sowie durch einen Vorratsbehälter für die Entwicklerflüssigkeit und mindestens ein Förderelement üblicher Bauart zum Umpumpen der

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   Untere Ztlditn Tag Blatt

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2. 2. Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Hohlprofilleisten mit der Saugseite eines Pörderelementes verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlprofilleisten aufrecht stehend angeordnet sind.
4. Ί. Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, c dass sich der Querschnitt der Düsenräume und/oder die öffnungsweiten der Schlitze von Schlitzdüsen und/oder die Lochdurchmesser von Lochreihdüsen von oben nach unten hin verjüngen.
5. 5. Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder nach den Ansprüchen 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet, dass in der Hohlprofilleiste, die keine Düse enthält, eine oder mehrere längs angeordnete Transportwalzen Vorhanden sind. .

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6. 6. Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter den Hohlprofilleisten Transportelemente zum Bewegen der Bildträger durch den zwischen den Hohlprofilleisten gebildeten Spalt angeordnet sind.

   KALLE AKTIENGESELLSCHAPT

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