DE1497168C3 - Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter, elektrostatischer Bilder mit Hilfe eines Dispersionsentwicklers, bei der die Entwicklerflüssigkeit mittels einer Schlitz- oder einer Lochreihdüse auf die Schichtseite des Bildträgers gesprüht wird, mit einem Vorratsbehälter für die Entwicklerflüssigkeit und mindestens einem Förderelement zum Umpumpen der Entwicklerflüssigkeit sowie mit vor und hinter der Schlitz- oder Lochreihdüse befindlichen Transportelementen zum Bewegen des Bildträgers.

Die in der Elektrofotografie verwendeten Dispersionsentwickler sind Flüssigentwickler und stellen eine Dispersion fester Tonerteilchen in einem flüssigen Medium dar, das einen hohen spezifischen Widerstand und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist. Durch das Aufbringen eines solchen Entwicklers auf einer bildmäßig elektrostatisch geladenen Oberfläche werden die Tonerteilchen entsprechend dem Ladungsbild von der Oberfläche angezogen, während das hochohmige flüssige Medium abfließt, je nach dem Vorzeichen der Ladung der Oberfläche des zu entwickelnden latenten elektrostatischen Bildes und der Ladung der dispergierten Teilchen werden entweder positive oder negative Kopien der zu reproduzierenden Vorlage erhalten.

Die eingangs beschriebene Vorrichtung ist aus der US-Patentschrift 31 68 021 bekannt. Die darin beschriebene Entwicklungseinrichtung ist mit einer Lochreihdüse versehen, deren Lochreihe eine gerade Linie bildet, die im wesentlichen parallel zur Achse des Entwicklungsgeräts verläuft. Wegen der Verwendung nur einer einzigen Lochreihe kann es bei der Entwicklung mittels eines Dispersionsentwicklers zu unerwünschter Streifenbildung kommen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß die einzelnen Löcher sich verstopfen können und somit keine lange Betriebszeit gewährleistet

ίο ist.

Bei älteren bekannten Vorrichtungen ist es gebräuchlich, das elektrofotografische .Material durch Eintauchen oder Durchziehen durch einen Behälter, der die Entwicklerflüssigkeit enthält, mit dem Entwickler in Kontakt zu bringen und dadurch zu entwickeln. Weiterhin ist es auch bekannt, das elektrofotografische 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 oder einer Lochreihdüse auf die Schichtseite des Bildträgers zu sprühen, ähnlich wie dies in der US-Patentschrift 31 68 021 beschrieben ist. Bei derartigen Entwicklervorrichtungen tritt bei der Entwicklung eines aufrecht stehenden Bildträgerbogens mit lotrecht oder schwach geneigt aufgestellten Schlitz- oder Lochreihdüsen die schon vorhin erwähnte unerwünschte Streifenbildung auf. Die unteren Bereiche des Bildes werden dabei stärker entwickelt als die oberen, hinzu kommt noch, daß die Schriftzeichen Verwischungen in Bewegungsrichtung zeigen. Diese rühren vom Ablaufen der weiter oberhalb angetragenen Flüssigkeit her. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder mit einem Dispersionsentwickler zu schaffen, die aufrecht stehend und auch geneigt, selbst in horizontaler Lage, betrieben werden kann ohne daß die unerwünschte Streifenbildung auftritt.

Α« Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zwei mit je einem oder mehreren durchgehenden geraden I.aufschlitzen versehenen Hohlprofilleisten von mindestens der Breite des Bildträgers gelöst, die in geringem Abstand voneinander und parallel zueinander mit einander gegenüberstehenden Schlitzen angeordnet sind, wobei sich in einer der beiden Hohlprofilleisten eine oder mehrere über deren gesamte Länge erstrekkende Schlitz- oder Mehrfach-Lochreihdüsen befinden und das Innere der Hohlprofilleisten mit der Saugseite des Förderlements verbunden ist sowie dadurch, daß die Transportelemente den Bildträger durch den zwischen den Hohlprofilleisten gebildeten Spalt führen.

Bei einer derart aufgebauten Vorrichtung gelangt im Leerlauf die aus den Düsen austretende 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, während im Betriebszustand die überschüssige, nicht vom Bildträger aufgenommene Ent-Wicklerflüssigkeit durch die zwischen der oder den Düsen und dem oder den Längsschlitzen verbleibenden Längsspalten in den um die Düsen verbleibenden Raum in der Hohlprofilleiste fließt. Diese Vorrichtung kann in jeder beliebigen Lage betrieben werden, da die Entwicklerflüssigkeit nicht frei abströmen kann, sondern in bestimmten vorgegebenen Bahnen geführ*, wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Hohlprofilleisten aufrecht stehend angeordnet und ver-

jungen sich der Querschnitt der Düsenräume und/oder die Öffnungsweiten der Schlitze von Schlitzdüsen und/oder die Lochdurchmesser von Mehrfach-Lochreihdüsen von oben nach unten hin.

In der Hohlprofilleiste, die keine Düsen enthält, sind bevorzugt eine oder mehrere längs angeordnete Transportwalzen vorhanden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht einer beispielhaften Ausführungsform;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.3, 4 und 5 zeigen Querschnitte durch weitere mögliche Ausführungsformen.

Bei der F i g. 1. sind die Hohlprofilleisten ohne obere Abdeckung gezeichnet, um den inneren Aufbau zu zeigen. Die Querschnitte der F i g. 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, vielekkig, kreisrund oder oval sein. Ihre Auswahl kann sich stets nach den jeweiligen Erfordernissen richten.

Von den Materialien, aus denen die Hohlprofile hergestellt werden, ist zu fordern, daß diese lösungsmittelfest sind gegen die Dispersionsmittel und daß sie sich nicht verbiegen. Demgemäß können praktisch sämtliche Metalle, wie auch eine große Anzahl von Kunststoffen zur Herstellung der Hohlprofile 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, welche Flüssigkeitsmengen 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 stärkerem Unterdruck. Weiterhin ist bei der Hohlprofilleiste, in der die Sprühdüse untergebracht ist, die Breite der Düse zu berücksichtigen. Ganz allgemein läßt sich feststellen, daß mit Schlitzbreiten von 1 bis zu 10 mm bei geeigneter Auswahl der übrigen Bedingungen stets ein erfolgreiches Arbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erzielen ist.

Es ist 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 gegenüberliegen, wie es die F i g. 4 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 0,2 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.

Auch kann es vorkommen, daß umgebogene Ecken des Bildträgers in einem der Schlitze steckenbleiben. Dieser unerwünschte Effekt kann unterdrückt werden, indem man in der Hohlprofilleiste, die keine Sprühdüse enthält, eine oder mehrere Walzen anordnet, wie es F i g. 5 mit der Walze 14 und F i g. 3 mit den Walzen 14a und 146 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 F i g. 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 F i g. 3 zeigt. Die Walzen 14a und 14i> 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 ausgeführt, als Breitschlitzdüsen oder als Lochreihdüsen ausgeführt sein. Breitschlitzdüsen 6 (s. F i g. 2) können z. B. aus zwei einander gegenüberstehenden Metallbacken bestehen, deren Innenflächen die seitliche Begrenzung des Kanals 7, aus dem die Flüssigkeit tritt, bilden und 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 Strömung in ihm ausbildet. Der aus der Breitschlitzdüse tretende Sprühstrahl bildet dann einen ganz gleichmäßigen Flüssigkeitsvorhang, mit dem besonders gute Kopien erhalten werden. Die Spaltweiten bei Schlitzdüsen dieser Art sollen zwischen 0,1 und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,2 und 1 mm, liegen.

Einfacher herzustellen ist eine Ausführungsform von Breitschlitzdüsen, wie es die F i g. 4 und 5 zeigen. Hier werden mit Hilfe in den Düsenraum eingesetzter Staubleche jeweils zwei Kanäle 8 zum Austrittsspalt gebildet. Diese Form wird bevorzugt bei niederen Flüssigkeitsdurchsätzen benutzt. Niedere Flüssigkeitsdurchsätze sind solche, bei denen pro cm Düsenlänge etwa 0,1 bis 0,3 l/min Flüssigkeit gefördert werden. So geförderte Flüssigkeiten sind an sich nicht mehr als versprüht 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 Sprühlöchern machen sich diese in einer Längsstreifung der Kopie bemerkbar. Um diesen unerwünschten Effekt auszuschließen, ist es bei der Verwendung von Lochreihdüsen zweckmäßig, minde-

stens 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 0,2 bis 2 mm betragen.

Bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Bildträgers ist es mitunter erforderlich, mehr als eine Sprühdüse anzuwenden, da andernfalls keine hinreichende Entwicklung eintreten würde. Eine beispielhafte An-Ordnung mit zwei Sprühdüsen 6a und 66 zeigt die F i g. 5.

Bei aufrecht stehender Anordnung der erfindungsgemäßen 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 Verwischungen, die durch herabfließende Entwicklerflüssigkeit entstanden sind. Dieser Effekt ist zwar durch die erfindungsgemäße An-Ordnung bereits sehr verringert, kann aber durch die beschriebene Maßnahme praktisch völlig unterdrückt werden. Das Abnehmen des Durchsatzes kann auf verschiedene Weise erfolgen. Zum Beispiel ist es möglich, den Querschnitt des Düsenraumes 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 Förderelemente 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 andererseits 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 10 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

Nur muß bei der Auswahl der Pumpen darauf geachtet werden, daß deren Dichtungen, sofern vorhanden, aus einem lösungsmittelfesten Material bestehen, da das Dispersionsmittel des Entwicklers in der Regel 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-Entwicklerflüssigkeitsgemisch in die Düsen gepreßt wird.

Das Transportieren eines Bildträgers mit einem latenten elektrostatischen Bild durch den Raum zwischen den beiden Hohlprofilleisten, in dem sich ein Flüssigkeitsvorhang aus dem Dispersionsentwickler befindet, kann grundsätzlich von Hand geschehen. Zweckmäßiger jedoch ist es, den Transport mittels geeigneter Vorrichtungselemente zu bewerkstelligen. Bewährt haben sich zu diesem Zwecke vor und hinter den Hohlprofilleisten parallel zu diesen angeordnete Transportwalzen, die in der F i g. 1 die Bezugsziffern 15 und 16 tragen. Diese können noch näher, als es die F i g. 1 zeigt, an die Hohlprofilleisten herangerückt sein. Um zu verhindern, daß z. B. ein Bogen, der sich auf untere Kante stützt und beim Transportieren dort schleift, schief oder geknifft in den Spalt 5 eingeführt wird, ist es zweckmäßig, weitere waagerecht laufende Transportelemente an der Unterkante der Vorrichtung anzubringen. In der F i g. 1 sind als geeignete Vorrichtungen dieser Art ein Transportband 17 und zwei Transportrollen 18 gezeigt.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können sowohl blattförmige Bildträger als auch von Rollen abgewikkelte Bänder entwickelt werden. Weiterhin ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß in ihr sowohl Direktkopien als auch Umkehrkopien hergestellt werden können. Umkehrkopien sind sonst nicht in jeder Entwicklervorrichtung herstellbar, da bei der Umkehrentwicklung Sorge getragen werden muß, daß der Entwickler nicht an die Rückseite des Bildträgers gelangt. Das ist bei der vorliegenden Vorrichtung in der Regel aber von allein der Fall.

Auch das Anlegen von Spannung während des Entwicklungsvorganges ist möglich, besonders wenn Walzenanordnungen, wie sie die F i g. 3 und 5 zeigen, benutzt werden. Dabei wird der eine Pol einer geeigneten Gleichspannungsquelle an die Düse, die in diesem Fall aus Metall bestehen muß, und der andere Pol an die Walze bzw. die Walzen, die dann ebenfalls aus Metall bestehen, gelegt.

Die einleitend aufgestellte Forderung, daß die Vorrichtung auch aufrecht stehend oder schwach geneigt betreibbar sein müsse, erfüllt, wie gezeigt, die erfindungsgemäße Vorrichtung in vollem Umfang. Um an einem Beispiel darzulegen, wie die Vorrichtung eingesetzt werden kann, ist in der F i g. 1 zusätzlich ein Teil einer Vorrichtung eingezeichnet, die nicht Gegenstand der Erfindung ist. Mit der Bezugsziffer 21 ist eine Projektionsebene eines Rückvergrößerungsgerätes bezeichnet, die vorteilhafterweise als Saugfläche ausgebildet ist. Um das Kopiermaterial während des Transportieren vor dem Abrutschen zu schützen, ist eine schräge Stützleiste 19 unterhalb der Projektionswand angebracht. Nicht eingezeichnet ist ein Blattspender 20, der vorteilhafterweise mit einem Aufladegerät verbunden ist und die aufgeladenen und somit lichtempfindlichen elektrofotografischen Kopiermaterialien auf die Projektionsebene 18 schiebt. Nach dem Belichten setzen sich die Transportwalzen 17,15 und 18 und 16 in Gang 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 F i g. 1 zeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entwicklung latenter, elektrostatischer Bilder mit Hilfe eines Dispersionsentwicklers, bei der die Entwicklerflüssigkeit mittels einer Schlitz- oder Lochreihdüse auf die Schichtseite des Bildträgers gesprüht wird, mit einem Vorratsbehälter für die Entwicklerflüssigkeit und mindestens einem Förderelement zum Umpumpen der Entwicklerflüssigkeit sowie mit vor und hinter der Schlitz- oder Lochreihdüse befindlichen Transport: elementen zum Bewegen des Bildträgers, gekennzeichnet durch zwei mit je einem oder mehreren durchgehenden geraden Längsschlitzen versehenen Hohlprofilleisten von mindestens der Breite des Bildträgers, die in geringem Abstand voneinander und parallel zueinander mit einander gegenüberstehenden Schlitzen angeordnet sind, wobei sich in einer der beiden Hohlprofilleisten eine oder mehrere über deren gesamte Länge erstrekkende Schlitz- oder Mehrfach-Lochreihdüsen befinden und das Innere der Hohlprofilleisten mit der Saugseite des Förderelements verbunden ist sowie dadurch, daß die Transportelemente den Bildträger durch den zwischen den Hohlprofilleisten gebildeten Spalt führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die llohlprofilleisten aufrecht stehend angeordnet sind und sich der Querschnitt der Düsenräume und/oder die Öffnungsweilen der Schlitze von Schlitzdüsen und/oder die Lochdurchmesser von Mehrfach-Lochreihdüsen von oben nach unten hin verjüngen.

3. Vorrichtung nach Anspruch I odor 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hohlprofilleiste, die keine Düsen enthält, eine oder mehrere längs angeordnete Transportwalzen vorhanden sind