DE1597847C3

DE1597847C3 - Apparatus for the uniform application of electrophotographic powder onto a flat, continuous material

Info

Publication number: DE1597847C3
Application number: DE19671597847
Authority: DE
Inventors: Kazuo Odawara Kanagawa Obuchi (Japan)
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1966-11-19
Filing date: 1967-11-20
Publication date: 1976-05-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen von elektrophotographischem Pulver auf ein flaches, durchlaufendes Material mit einem trichterförmigen Behälter und einer das Pulver auf das flache Material auftragenden Walze.The invention relates to an apparatus for uniformly applying electrophotographic powder on a flat, continuous material with a funnel-shaped container and one the powder on the flat material applying roller.

Eine bekannte Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen von elektrophotographischem Pulver auf ein flaches, durchlaufendes Material weist einen trichterförmigen Behälter auf, der an seinem unteren Ende mit einer seitlichen Austrittsöffnung versehen ist. Die Austrittsöffnung des trichterförmigen Behälters wird durch eine außerhalb des Behälters angeordnete und drehbar gelagerte Walze verschlossen. Das mit dem elektrophotographischen Pulver zu beschichtende Bahnmaterial wird in einem bestimmten Abstand unter dem trichterförmigen Behälter vorbeigeführt.A known device for uniformly applying electrophotographic powder to a flat, continuous material has a funnel-shaped container, which at its lower end with a lateral outlet opening is provided. The outlet opening of the funnel-shaped container is through a rotatably mounted roller arranged outside the container is closed. The one with the electrophotographic Web material to be coated powder is passed under the funnel-shaped container at a certain distance.

Wenn sich die vor der seitlichen Austrittsöffnung des Behälters angeordnete Walze dreht, wird das im Behälter befindliche Pulver durch einen kleinen Spalt zwischen der Walze und der seitlichen Austrittsöffnung aus dem Behälter ausgetragen. Die einzelnen Pulverteilchen werden durch die sich drehende Walze auf Grund der Reibeinwirkung erfaßt und durch die Walze in Richtung der Schwerkraft nach unten bewegt. Die Transportkräfte, welche die einzelnen Pulverteilchen nach unten auf die durchlaufende Bahn bewegen, setzen sich aus zwei Komponenten zusammen. Die eine Komponente ist durch die Schüttguthöhe im trichterförmigen Behälter bestimmte Kraft und die andere Komponente ist die von der Walze auf die Pulverteilchen ausgeübte, nach unten gerichtete Transportkraft.If the in front of the side outlet opening of the The roller arranged in the container rotates, the powder in the container is passed through a small gap between the roller and the side outlet opening discharged from the container. The individual powder particles are gripped by the rotating roller due to the rubbing action and by the roller moved downward in the direction of gravity. The transport forces that the individual powder particles Moving down onto the moving web are made up of two components. The one Component is determined by the bulk height in the funnel-shaped container and the other force The component is the downward transport force exerted by the roller on the powder particles.

Während die von der Walze ausgeübte Kraft im wesentlichen durch die Oberflächenbeschaffenheit der Walze und durch deren Umlaufgeschwindigkeit bestimmt wird, hängt die von der Schüttguthöhe im trichterförmigen Behälter bestimmte, nach unten gerichtete Druckkraft von der Schüttguthöhe ab. Während die Kriterien der Walze, nämlich die Oberflächenbeschaffenheit und die Umlaufgeschwindigkeit, konstant gehalten werden können, ändert sich die Schüttguthöhe während des Betriebes der Vorrichtung laufend. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die aus den beiden Komponenten zusammengesetzte Kraft, welche die Pulverteilchen aus dem trichterförmigen Behälter auf die durchlaufende Bahn bewegt, während des Betriebes der Vorrichtung wechselt. Wenn sich jedoch die auf die Pulverteilchen einwirkende Kraft ständig ändert, wird eine wechselnde Menge des Pulvers aus dem trichterförmigen Behälter ausgetragen. Hierdurch ändert sich auch die Dichte des auf das durchlaufende Material aufgetragenen Pulvers, was wiederum zu einer unterschiedlichen Bildqualität führt. Wenn beispielsweise das fortlaufende Bannmaterial mehrere Male mit ein und dem gleichen Bild und der gleichen Belichtungszeit belichtet wird, können hierdurch unterschiedliche Bilder entstehen.While the force exerted by the roller is essentially determined by the surface properties of the Roller and is determined by the speed of rotation of which depends on the height of the bulk material funnel-shaped container certain, downward pressure force from the bulk material height. While the criteria of the roller, namely the surface properties and the speed of rotation, are constant can be held, the bulk material height changes continuously during operation of the device. In other words, this means that the force combined from the two components, which moves the powder particles from the funnel-shaped container onto the continuous path, during the Operation of the device changes. However, if the force acting on the powder particles is constant changes, an alternating amount of powder is discharged from the funnel-shaped container. Through this also changes the density of the powder applied to the material passing through, which in turn leads to a different image quality leads. For example, if the continuous ban material is repeated several times and the same image and the same exposure time is exposed, this can result in different images develop.

Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen von elektrophotographischem Pulver auf ein durchlaufendes Material zu schaffen, bei welcher selbst bei einer Schwankung der Schüttguthöhe im Einfülltrichter eine gleichmäßige Beschickung des Schichtträgers mit dem elektrophotographischem Pulver möglich ist.It was therefore the object of the invention to provide a device for uniform application of electrophotographic powder on a continuous material, in which itself If the bulk material height fluctuates in the feed hopper, the substrate is fed evenly is possible with the electrophotographic powder.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die seitliche Auslaßöffnung des trichterförmigen Behälters in einen Zwischenbehälter mündet, in welchem die Walze in horizontalem Abstand von der Auslaßöffnung des trichterförmigen Behälters antreibbar gelagert ist, und daß die oberste Erzeugende der Walze oberhalb der Oberkante der seitlichen Auslaßöffnung des trichterförmigen Behälters liegt und daß die Walze das im Zwischenbehälter befindliche Pulver über Kopf in einen über dem flachen Material endenden vertikalen Schacht wirft.This is achieved according to the invention in that the lateral outlet opening of the funnel-shaped Container opens into an intermediate container, in which the roller at a horizontal distance from the outlet opening of the funnel-shaped container is mounted so that it can be driven, and that the uppermost generatrix of the roller above the upper edge of the lateral outlet opening of the funnel-shaped container and that the roller the powder located in the intermediate container upside down into a vertical one ending above the flat material Shaft throws.

Bei dieser Vorrichtung werden die Pulverteilchen aus dem trichterförmigen Behälter in einen Zwischenbehälter geleitet, in welchem eine um eine horizontale Achse drehbare Walze angeordnet ist. Die Walze befindet sich in horizontalem Abstand von der seitlichen Auslaßöffnung des trichterförmigen Behälters und ist so groß bemessen, daß ihre oberste Erzeugende oberhalb der Oberkante der seitlichen Auslaßöffnung liegt. Die Drehrichtung der Walze ist dabei so gewählt, daß die einzelnen Pulverteilchen durch die Walze entgegen ihrer Schwerkraft nach oben bewegt und von der Walze mitgenommen und sodann von ihr über Kopf in einenWith this device, the powder particles are transferred from the funnel-shaped container into an intermediate container guided, in which a roller rotatable about a horizontal axis is arranged. The roller is located is at a horizontal distance from the side outlet opening of the funnel-shaped container and is so dimensioned large that its uppermost generatrix lies above the upper edge of the lateral outlet opening. the The direction of rotation of the roller is chosen so that the individual powder particles through the roller against their Gravity moved upwards and taken from the roller and then from her overhead into one

Abgabeschacht geworfen werden. Die auf die Pulverteilchen einwirkende Kraft, welche die Teilchen auf die zu beschichtende Bahn bringt, wird somit durch die Fallhöhe der einzelnen Pulverteilchen und durch die kinetische Energie bestimmt, welche den Pulverteilchen durch die Walze erteilt wird. Da die Fallhöhe der Pulverteilchen und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Walze konstant sind, wird auf diese Weise auf die Pulverteilchen stets eine konstante Kraft ausgeübt, welche die Pulverteilchen auf das zu beschichtende Bahnmaterial bringt. Hierdurch ist gewährleistet, daß stets eine gleichbleibende Menge auf das zu beschichtende Bahnmaterial aufgetragen wird, wodurch sich eine gleichmäßige Schicht auf dem Material ausbildet und Bilder einheitlicher Qualität erreicht werden können.Discharge chute are thrown. The force acting on the powder particles which the particles exert on the brings the web to be coated, is thus determined by the height of fall of the individual powder particles and by the kinetic Energy determines which is given to the powder particles by the roller. Because the height of fall of the powder particles and the speed of rotation of the roller are constant, is applied in this way to the powder particles a constant force is always exerted, which exerts the powder particles on the web material to be coated brings. This ensures that a constant amount is always applied to the web material to be coated is applied, creating a uniform layer on the material and images more uniform Quality can be achieved.

Die Schüttguthöhe im trichterförmigen Behälter hat so gut wie keinen Einfluß auf die Abgabe des Pulvers auf die zu beschichtende Bahn. Die vor der Walze liegenden Pulverteilchen steigen in der Art einer Böschung zur Walze hin an, was auf die Bewegungsrichtung der Walze zurückzuführen ist, deren Bewegungsvektor auf der dem Pulver zugekehrten Seite nach oben gerichtet ist.The height of the bulk material in the funnel-shaped container has almost no influence on the delivery of the powder on the web to be coated. The powder particles lying in front of the roller rise in the manner of an embankment towards the roller, which is due to the direction of movement of the roller, its movement vector on the side facing the powder is directed upwards.

Wenn im Zwischenbehälter und im Bereich der oberen Erzeugenden der Walze auf deren Aufnahmeseite ein Abstreifmesser angeordnet ist, wird vermieden, daß ein aus zusammengebackenen Pulverteilchen bestehendes Agglomerat und eine übergroße Menge an Pulverteilchen in den vertikalen Schacht und damit auf die zu beschichtende Bahn gelangen.If in the intermediate container and in the area of the upper generating line of the roller on its receiving side a doctor blade is arranged, it is avoided that one consisting of caked powder particles Agglomerate and an oversized amount of powder particles in the vertical shaft and thus towards the coating web arrive.

Eine besonders gleichmäßige Verteilung der Pulverteilchen im Schacht und ein niemals zu Verstopfungen neigender Schacht lassen sich dadurch erzielen, daß der vertikale Schacht an seinem oberen Ende seitliche Durchtrittsöffnungen zum Einleiten eines durch eine Leitung herangeführten Druckgases aufweist, und in seinem Inneren im Bereich der Durchtrittsöffnungen eine Umlenkplatte besitzt, welche das seitlich eingeleitete Druckgas zum unteren Auslaßende des vertikalen Schachtes umlenkt.A particularly even distribution of the powder particles in the shaft and never clogging inclined shaft can be achieved in that the vertical shaft at its upper end is lateral Has passage openings for introducing a compressed gas brought in through a line, and in its interior in the area of the passage openings has a baffle which the laterally introduced Pressurized gas diverts to the lower outlet end of the vertical shaft.

Eine wirksame und zugleich billige Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, wenn die seitlichen Durchtrittsöffnungen eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Löchern oder ein langer durchgehender Schlitz sind.An effective and at the same time cheap embodiment of the device according to the invention is achieved, if the lateral through openings have a plurality of adjacent holes or a long, continuous slot.

Bei einer besonderen Abwandlungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am unteren Ende des vertikalen Schachtes eine Korona-Entladungsvorrichtung zur elektrostatischen Aufladung des elektrophotographischen Pulvers vorgesehen, um das Pulver erst nach der feinen Verteilung elektrostatisch aufzuladen. Nach allgemeiner Praxis wird das Pulver vor der feinen Verteilung, d. h: vor dem Einbringen in den Trichter der Verteilervorrichtung elektrostatisch aufgeladen, da sich dann die mit der gleichen Polarität elektrostatisch aufgeladenen Pulverteilchen gegenseitig abstoßen und sich somit die Gefahr eines Zusammenbackens der einzelnen Pulverteilchen herabsetzen läßt. Wenn jedoch das Pulver vor dem Einbringen in die Verteilervorrichtung elektrostatisch aufgeladen wird, verlieren die Pulverteilchen während ihrer Verteilung einen Teil ihrer elektrostatischen Aufladung. Wenn dagegen die Pulverteilchen entsprechend der besonderen Abwandlungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erst nach ihrer gleichmäßigen Verteilung elektrostatisch aufgeladen werden, besitzen die Pulverteilchen ihre volle elektrische Ladung, wenn sie auf das zu beschichtende Material auftreffen.In a particular modification of the device according to the invention is at the lower end of the vertical shaft a corona discharge device for electrostatic charging of the electrophotographic Powder provided in order to electrostatically charge the powder only after it has been finely distributed. It is common practice that the powder is prior to being finely divided; h: before the introduction into the funnel Distribution device electrostatically charged, since those with the same polarity are then electrostatically charged Powder particles repel each other and thus the risk of the individual caking together Can reduce powder particles. However, if the powder before being introduced into the distribution device is electrostatically charged, the powder particles lose some of their during their distribution electrostatic charge. If, on the other hand, the powder particles according to the particular modification of the device according to the invention only after it has been evenly distributed electrostatically are charged, the powder particles have their full electrical charge when they hit the surface to be coated Impact material.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich überall dort einsetzen, wo es besonders darauf ankommt, daß das elektrophotographische Pulver in großen Mengen und mit hoher Geschwindigkeit auf großflächige Materialien aufgebracht werden kann und das elektrophotographisch aufgebrachte Pulver eine gleichmäßige, ebene und vor allem dichte Pulverschicht bildet, deren Dichtheit in unmittelbarem Zusammenhang mit der Bildschärfe des später auf dem flachen Material entstehenden Bildes und der Fähigkeit steht, die elektrostatische Ladung sehr lange in der Pulverschicht zu halten.The device according to the invention can be used wherever it is particularly important that the electrophotographic powder in large quantities and at high speed onto large area materials can be applied and the electrophotographically applied powder a uniform, flat and, above all, forms a dense layer of powder, the tightness of which is directly related to the The image sharpness of the image later created on the flat material and the ability to use the electrostatic Hold charge in the powder layer for a very long time.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich jedoch besonders gut für ein elektrophotographisches Abbildungsverfahren, das zur Markierung und Bearbeitungsvorbereitung großflächiger Werkstücke Anwendung findet. Dieses Abbildungsverfahren findet hauptsächlich im Schiffbau Verwendung. Bei diesem Verfahren wird ein photoleitfähiges Pulver elektrostatisch aufgeladen und gleichförmig auf einer Stahlplatte verteilt. Das Pulver wird auf der Stahlplatte elektrostatisch gehalten, so daß es nicht leicht entfernt werden kann. Daraufhin erfolgt eine bildweise Belichtung, worauf das Pulver an den belichteten Stellen seine elektrische Ladung und damit die elektrostatische Haftung an der Platte verliert. Das Pulver wird dann an den belichteten Stellen mit Hilfe eines Luftstrahles entfernt, während das Pulver an den unbelichteten Stellen auf Grund der elektrostatischen Haftung trotz des Luftstrahles an der Platte haftenbleibt. Das auf der Stahlplatte haftengebliebene Pulver wird durch Aufsprühen eines geeigneten Mittels auf der Stahlplatte fixiert. Das entfernte Pulver kann wieder verwendet werden.However, the device according to the invention is particularly suitable for an electrophotographic Imaging process that is used for marking and preparing large-area workpieces for processing finds. This mapping method is mainly used in shipbuilding. In this procedure a photoconductive powder is electrostatically charged and uniformly spread on a steel plate. The powder is electrostatically held on the steel plate so that it cannot be easily removed. This is followed by an image-wise exposure, whereupon the powder at the exposed areas gets its electrical charge and thus loses its electrostatic adhesion to the plate. The powder is then exposed to the Places removed with the help of a jet of air, while the powder in the unexposed areas due to the electrostatic adhesion adheres to the plate despite the air jet. The one stuck to the steel plate Powder is fixed on the steel plate by spraying a suitable agent. The distant Powder can be used again.

Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung.In the following, an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing. The drawing shows a schematic cross section through an embodiment of the invention.

Die Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen eines elektrophotographischen Pulvers A weist einen trichterförmigen Behälter 1 mit einer seitlichen Auslaßöffnung auf, die von einer Schleuse 2 begrenzt wird. Die Auslaßöffnung mündet in einen Zwischenbehälter 5, in welchem eine in Richtung des Pfeiles antreibbare Walze 3 gelagert ist. Ein Abstreifmesser 7 ist im Bereich der oberen Erzeugenden der Walze 3 auf deren Aufnahmeseite angeordnet. Das Abstreifmesser 7 dient zur Regelung der Pulvermenge, die von der in Pfeilrichtung rotierenden Walze 3 mitgenommen wird.The device for uniformly applying an electrophotographic powder A has a funnel-shaped container 1 with a lateral outlet opening which is delimited by a lock 2. The outlet opening opens into an intermediate container 5 in which a roller 3 which can be driven in the direction of the arrow is mounted. A doctor blade 7 is arranged in the area of the upper generatrix of the roller 3 on the receiving side thereof. The doctor blade 7 is used to regulate the amount of powder that is carried along by the roller 3 rotating in the direction of the arrow.

Der Zwischenbehälter 5 weist einen vertikalen Schacht 6 auf, dessen eine Wand die Fortsetzung der Rückwand des Zwischenbehälters 5 ist. Die andere Wand 4 des vertikalen Schachtes 6 steht in das Innere des Zwischenbehälters 5 vor. Der Schacht 6 erstreckt sich über die gesamte, senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Breite der Vorrichtung und endet in einem bestimmten Abstand über einem zu beschichtenden, flachen Material 14. Der mit einer breiten Schraffur versehene untere Teil des vertikalen Schachtes 6 besteht aus einem Isoliermaterial. Am unteren Ende des vertikalen Schachtes 6 ist eine Korona-Entladungsvorrichtung 8 zur elektrostatischen Aufladung des elektrophotographischen Pulvers vorgesehen. Die Korona-Entladungsvorrichtung 8 ist mit einer Gleichstromquelle 9 hoher Spannung verbunden.The intermediate container 5 has a vertical shaft 6, one wall of which is the continuation of the The rear wall of the intermediate container 5 is. The other wall 4 of the vertical shaft 6 stands in the interior of the intermediate container 5 before. The shaft 6 extends over the entire, perpendicular to the plane of the drawing Width of the device and ends at a certain distance above a to be coated, flat material 14. The lower part of the vertical shaft 6, which is provided with broad hatching, consists made of an insulating material. At the lower end of the vertical shaft 6 is a corona discharge device 8 provided for the electrostatic charging of the electrophotographic powder. The corona discharge device 8 is connected to a DC power source 9 of high voltage.

Im oberen Teil des vertikalen Schachtes 6 sind seitliche Durchtrittsöffnungen 10 vorgesehen, die über eine Verteilerkammer 12 mit einer Leitung 13 verbunden sind, durch die ein Druckgas zugeführt wird. Die Durchtrittsöffnungen 10 können wahlweise eine Viel-In the upper part of the vertical shaft 6 lateral passage openings 10 are provided which have a Distribution chamber 12 are connected to a line 13 through which a pressurized gas is supplied. the Passages 10 can optionally have a multitude of

zahl vom nebeneinanderliegenden Löchern oder ein langer durchgehender Schlitz sein. Im Inneren des senkrechten Schachtes 6 ist im Bereich der Durchtrittsöffnungen. 10 eine Umlenkplatte It angeordnet, welche das durch die Durchtrittsöffnungen 10 eintretende Durchgas zum unteren Auslaßende des vertikalen Schachtes & umlenkt.number from adjacent holes or one be a long, continuous slot. Inside the vertical shaft 6 is in the area of the passage openings. 10 a baffle plate It is arranged, which the through-gas entering through the passage openings 10 to the lower outlet end of the vertical Shaft & diverts.

Diein die Zeichnung eingetragenen Winkel Θ stellen die Böschungswinkel des elektrophotographischen Pulvers /4' dar. Dier Böschungswrnkel· tangieren die Walze 3 an den Stellen B'und: C The angles Θ entered in the drawing represent the angles of slope of the electrophotographic powder / 4 '. The angles of slope are tangent to roller 3 at points B' and: C

Bei' der Inbetriebnahme der Vorrichtung wird das elektrophotographische Pulver A in den trichterförmigen· Behälter V eingefüllt, bis das Pulver A den Raum ausfüllt, den vom Boden des trichterförmigen: Behälters 1, der Wand· 4-des: vertikalen Schachtes 6und den Seitenwähden des Zwischenbehälters 5^; begrenzt wird. Die Höhe, des ausderm trichterförmigen Behälter t austretenden Pulvers-wird;durch die Schleuse' 2; konstant gehalten·. Wenn-sich-die-Walze'3^; in.Richtung:desPfeiles drehtj-wirdidas; Pulver. /4% von derOberfläche der Wälze: Siauf^Grund'derReibung: zwischen dem Pulver undder Walzenfläche.·erfaßt; und;miigenommen;,wobei das PuI^ verdie'Walze»35afeder'Stelle:ßin Förmieiner gleichmä^ ßigemSchichubedeclit;.die.· von: deir Wälze 3über Kopf in=demsenkVeGhtemSehacht:6: abgegebeniund^geworfen; wirdi. Das: im dem vertikalen Schacht 6" eingeworfene. Pulver fällt: auf?: dass zu: beschichtende Material; 14,' das unter· dem·. Schacht· 6· in; Rfeilrichtung: vorbeigeführt wirdi D'äs-Äbstreifrnessen'7"auf derÄufhahmeseite der' Walzer3-istamden.Seitenwänden des^;Zwischenbehälters-5:'hefestigt: Dksiuntere Ehdedes ABstreifmessers 7' befindet., sich" in; einem^; bestimmten Abstand' von; der Oberfläche der: Walze 3; um die vonderWalze.3 mitgenommene' RüJvermenge: zu; regeln'und! gleichmäßig zu verteilen:. Das Pulver; das= an der Oberfläche; der Walze 3.-haftenbJeibti,wird in den-Räum zwischen der Wand 4^: undider Wälze:3;und;damit:zu der im Zwischenbehälter 5befihdlichen!Rulvemenge.:zuröckgeführuWhen the device is started up, the electrophotographic powder A is poured into the funnel-shaped container V until the powder A fills the space between the bottom of the funnel-shaped container 1, the wall 4 of the vertical shaft 6 and the side walls of the intermediate container 5 ^; is limited. The height of the powder emerging from the funnel-shaped container t is; through the sluice 2; kept constant ·. When-the-roller'3 ^; in.direction: of the arrow turns j-isidas; Powder. / 4% of the surface of the roller: on the basis of the friction: between the powder and the roller surface. and; miigenommen; wherein the pui ^ verdie'Walze "35afeder'Stelle: ssin Förmieiner gleichmä ^ ßigemSchichubedeclit; .the · in. deir wallow 3The head = demsenkVeGhtemSehacht: 6: abgegebeniund ^ thrown; willi. The: powder thrown into the vertical shaft 6 "falls on ?: that to: the material to be coated; 14, 'which is led under · the ·. Shaft 6 derÄaufhahmeseite der 'Walzer3-istamden.Seitenweiten des ^; Intermediate container-5: 'attached: The lower end of the scraper 7' is located "at; a ^; certain distance"from; the surface of the: roller 3; around the amount of residue carried along by the roller.3 to; regulate 'and! Evenly distribute: the powder; the = on the surface; of the roller 3.-sticking bJeibti, is in the-space between the wall 4 ^: undider roller: 3; and; thus: to the amount of rulve in the intermediate container 5!

Druckluft;, wirdi von einer, nicht ■ dargestellten Druckluftquelle,.wie:einem Kömpressoroder einem:Gebläse' über die- Leitung: 13? der Vorrichtung¹ zugeführt: Die Druckluft wirdin der Verteilerk-ammer 12:verteilt, wobei sich^:ein;gleichmäßiger Druck: vor den Dürchtrittsöffnungen 10^! einstellt: Die Druckluft: tritt durch die Dürchtrittsöffhungen 10-in däs^; Innere des vertikalen Schachtes 6-ein und;wird durch die Umlenkplatte 11 zum:unteren. Ende, des vertikalen Schachtes 6 umgelenkt: Die. Umlenkplatte 11. ist in Form einer Luftdüse ausgebildet, die sich nur nach unten öffnet, und nach· oben und zu derrSeiten geschlossen ist. Im Schacht 6 vermischt sichrdie-Luft mit dem Pulver, und die hierbei entstehende Mischung tritt durch das untere Ende des Schachtes in Form eines Aerosols hindurch, bei welchem die Pulverteilchen als Schwebeteilchen gleichmäßig im Gasstrom verteilt sind. Das elektrophotographische Pulver A wird am unteren Ende des vertikalen Schachtes 6 durch die Korona-Entladungsvorrichtung 8 elektrostatisch aufgeladen und anschließend gleichmäßig auf das zu beschichtende Material 14 aufgestreut. Das Pulver wird elektrostatisch auf dem zu beschichtenden Material 14 gehalten. Die Elektroden der Korona-Entladungsvorrichtung 8 werden an die Hochspannungsquelle 9 angeschlossen, deren eines Ende geerdet ist.Compressed air; is supplied from a compressed air source (not shown), such as: a Kömpressor or a: blower 'via the line: 13? The device ^{1 is} supplied: The compressed air is in the distribution chamber 12: distributed, whereby ^: a; even pressure: in front of the through openings 10 ^! adjusts: The compressed air: enters through the through openings 10-in däs ^; Inside of the vertical shaft 6-a and; is through the deflection plate 11 to: the lower. End, diverted the vertical shaft 6: The. Deflection plate 11 is designed in the form of an air nozzle which opens only downwards and is closed upwards and on the other side. In the shaft 6, the air mixes with the powder, and the resulting mixture passes through the lower end of the shaft in the form of an aerosol, in which the powder particles are evenly distributed as suspended particles in the gas flow. The electrophotographic powder A is electrostatically charged at the lower end of the vertical shaft 6 by the corona discharge device 8 and then uniformly sprinkled onto the material 14 to be coated. The powder is held electrostatically on the material 14 to be coated. The electrodes of the corona discharge device 8 are connected to the high voltage source 9, one end of which is grounded.

Da der Böschungswinkel des elektrophotographischen Pulvers stets auf dem Winkel Θ gehalten wird, solange das Pulver die Oberfläche der Walze 3 berührt, lassen sich insofern sehr gute Ergebnisse erzielen, als es möglich ist, eine kleinere Pulvermenge gleichmäßig zu verteilen, als es bei einer Vorrichtung der Fall ist, welche die Verteilung des Pulvers ausschließlich durch ein Abstreifmesser ohne die Ausnutzung des Böschungswinkels Θ regelt. Vorrichtungen, welche den Böschungswinkel Θ nicht ausnutzen, haben den Nachteil, daß das Pulver in zu großen Mengen und ungleichmäßig auf das zu beschichtende Material aufgestreut wird, da das Pulver der Oberfläche der Walze 3 durch den im Pulver herrschendenstatischen Druck zugeführt'wird.Since the angle of repose of the electrophotographic powder is always kept at the angle Θ, as long as the powder touches the surface of the roller 3, very good results can be obtained in that it is possible to evenly distribute a smaller amount of powder than is the case with a device which the distribution of the powder exclusively by a doctor blade without utilizing the angle of repose Θ regulates. Devices, which the angle of repose Θ do not use, have the disadvantage that the powder is scattered in too large quantities and unevenly on the material to be coated, since the powder of the surface of the roller 3 by the im Powder is supplied under the static pressure.

Wenn die Fließfähigkeit des elektrophotographischen Pulvers A angemessen: ist, wird das Pulver in gleichmäßigen Mengen über die Länge'der Drehachse der Walze 3 zugeführt; auch wenn kein Abstreifmesser vorgesehen ist. Da jedoch nicht'jedes Pulver die gewünschte Fließfähigkeit aufweist, wird die Walze 3 an derStelle B ständig so stark beladen, daßdie Dicke der Pulverschicht unregelmäßig wird. Bei einer Vorrichtung mit einem Abstreifmesser dagegen¹ wird das Pulver auf Grund der besonderen Anordnung des Abstreifmessers 7'stets gleichmäßig verteilt Das Abstreifmesser 7'ist in einem kleinen Abstand-von der Oberfläche der Walze 3^: etwas unterhalb der Stelle ßangeord» net; um zu; verhindern* daß sich'die Dicke-der' PülverschicHt: auf Grund^ der Beeinflussung der Stelle: B- ändert:. When the flowability of the electrophotographic powder A is adequate: the powder is fed in uniform amounts over the length of the axis of rotation of the roller 3; even if no scraper is provided. However, since not every powder has the desired flowability, the roller 3 at point B is constantly so heavily loaded that the thickness of the powder layer becomes irregular. In a device with a doctor blade on the other hand ^1, the powder is of the doctor blade evenly distributed 7'stets due to the particular arrangement The doctor blade 7 'is at a small distance from the surface of the ^roll-3: a little below the point ßangeord "net; in order to; prevent * that 'the thickness of the' PülverschicHt: due to ^ the influence of the position: B- changes :.

Wenn keine· Luft zur Mischung: mit: den· PülverteÜ-chemin den" vertikalen Schachte· eingeblasen wird, beträgt die" Fallgeschwindigkeit: der Pülverteilchen auf Grunddes Luft Widerstandes-am: Ende höchstens 0i3 bis^ 0;5 m/sec,: wenmein herkömmliches¹ Pulver mit· einfemspezifisehen Gewicht von 1,5; einem durchschnittlicfreh Teilchendurchmesser Von 70μ und" einer Verteilung des Teilchendurchmessers von 30bis~ 120jxverwendet wird. Auch wenn der Pul verström im: Schacht 6'gleichmäßig istj entsteht daher'eine beträchtliche Turbulenz, wenn das:Pulver nach dem Austritt aus dem Schacht etwa 50-bis 60 mm auf daszu beschichtende Material fällt: Hierdurch wird ein gleichförmiges Beschichten erschwert: Wenn'darüber hinaus^:die- Kbrona^Entlädüngsvorrichtung 8^: in Betrieb¹ ist; wird'^rder Pülverström ebenfallsdurch den von den Elektroden ausgehenden'Koronawind¹ stark, gestört, was- eine'gleichförmige Beschichtung weiterhin stark erschwert. Aus diesem Grund-ist es zweckmäßig, dem: Pulverstrom eine ausreichende Energie zu erteilen, mit welcher der Pulverstrom dem^: Einfluß des Koronawindes und dem Einfluß der den Schacht umgebenden Luft widerstehen kann.If no · air to mix: with: the · PülverteÜ-chemin · is blown into the "vertical shafts", the "falling speed: of the powder particles due to the air resistance - at the end no more than 0i3 to ^ 0; 5 m / sec,: a little conventional ¹ powder with a female specific weight of 1.5; an average particle diameter of 70μ and a distribution of the particle diameter of 30 to ~ 120jx is used. Even if the powder flows out in the shaft 6 'is uniform, there is therefore considerable turbulence if the powder after exiting the shaft is about 50 to 60 mm on daszu coated materials to: in this way a uniform coating difficult: Wenn'darüber ^addition: ¹ is in operation; ^r is the Pülverström also by the strongly from the electrodes ausgehenden'Koronawind ^1, disturbed ^': DIE Kbrona ^ Entlädüngsvorrichtung 8 . water- eine'gleichförmige coating further much more difficult for this reason, it-is advantageous to: to give powder stream sufficient energy with which the powder stream ^which: can withstand the influence of the corona wind and the influence of surrounding the shaft air.

Es wurde experimentelfestgestellt, daß'eine Luftgeschwindigkeit von etwa 1 bis lOm/sec am unteren Ende des Schachtes 6 günstig ist. Wenn die Windgeschwindigkeit zu gering ist, wird der Pulverstrom durch den starken Einfluß des Koronawindes gestört, wodurch die Dicke der aufgetragenen Pulverschicht über die Länge der Drehachse der Walze 3 sehr unregelmäßig wird. Wenn dagegen die Windgeschwindigkeit zu hoch ist, wird das Pulver nicht richtig aufgeladen, da die Zeitspanne zu kurz ist, in welcher das Pulver den Ionen ausgesetzt ist, die von den Elektroden der Korona-Entladungsvorrichtung 8 ausgehen. Hierdurch nimmt die elektrostatische Anziehungskraft auf das zu beschichtende Material 14 ab, so daß ein Teil des aufgetragenen Pulvers vom Wind weggeblasen wird.It has been found experimentally that 'an air speed from about 1 to 10 m / sec at the bottom The end of the shaft 6 is favorable. If the wind speed is too low, the powder flow will through the strong influence of the corona wind is disturbed, whereby the thickness of the applied powder layer over the length of the axis of rotation of the roller 3 becomes very irregular. If, on the other hand, the wind speed increases is high, the powder will not charge properly because the amount of time it takes for the powder to ionize is too short which extend from the electrodes of the corona discharge device 8. This takes the electrostatic attraction on the material to be coated 14, so that part of the applied Powder is blown away by the wind.

Die Elektroden für die Korona-Entladung können verschiedene Formen haben. Die Elektroden können beispielsweise nebeneinander angeordnete Nadeln, Sägezähne, Messerschneiden, Platten, Drähte mit kleinemThe electrodes for the corona discharge can have various shapes. The electrodes can For example, needles arranged next to one another, saw teeth, knife edges, plates, wires with small

Durchmesser u. dgl. sein. In jedem Fall ist es notwendig, daß die Elektroden über die Länge der Drehachse der Walze 3 eine gleichförmige Entladung hervorrufen. In den Fällen, in welchen der Abstand zwischen den Elektroden und dem zu beschichtenden Material verhältnismäßig groß ist, ist es schwierig, eine gleichförmige Entladung zu erzielen, wenn andere Elektroden als Elektroden in Form von nebeneinander aufgereihten Nadeln oder in Form von Sägezähnen mit einer großen Zahnteilung verwendet werden. Die an die Elektroden angelegte Spannung hängt von der Art und Form der Elektroden sowie vom Abstand zwischen dem zu beschichtenden Material und den Elektroden ab. Die Spannung beträgt jedoch in der Regel zwischen 4 und 100 KV. Die Polarität der angelegten Spannung wird von den elektrischen Eigenschaften der Halbleiter bestimmt, die im elektrophotographischen Pulver enthalten sind. Wenn, wie üblich, Zinkoxyd, Kadmiumsulfid u. dgl. als Halbleiter verwendet werden, ist die Polarität vorteilhafterweise negativ.Diameter and the like. In any case, it is necessary that the electrodes over the length of the axis of rotation Roll 3 produce a uniform discharge. In those cases where the distance between the electrodes and the material to be coated is relatively large, it is difficult to achieve a uniform discharge to achieve when electrodes other than electrodes in the form of needles lined up next to each other or in the form of saw teeth with a large tooth pitch. The ones on the electrodes applied voltage depends on the type and shape of the electrodes, as well as the distance between the electrodes to be coated Material and electrodes. However, the voltage is usually between 4 and 100 KV. The polarity of the applied voltage is determined by the electrical properties of the semiconductors, contained in the electrophotographic powder. If, as usual, zinc oxide, cadmium sulfide and the like are used as semiconductors, the polarity is advantageously negative.

In der Zeichnung sind zu beiden Seiten des vertikalen Schachtes 6 Elektroden für die Korona-Entladung dargestellt. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, zu beiden Seiten des Schachtes 6 Elektroden anzuordnen. Es genügt auch, nur auf einer Seite des Schachtes eine Elektrode vorzusehen.In the drawing, there are 6 electrodes for the corona discharge on both sides of the vertical shaft shown. However, it is not absolutely necessary to arrange 6 electrodes on both sides of the shaft. It is also sufficient to provide an electrode only on one side of the shaft.

Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.

B e i s ρ i e 1 1B e i s ρ i e 1 1

Als Walze 3 wurde ein Rohr aus hartem Polyvinylchlorid mit einem Außendurchmesser von 60 mm verwendet, dessen Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Anstrich angestrichen war. Dieser elektrisch leitende Anstrich weist einen elektrisch leitenden Ruß auf, der in einer Polyvinylemulsion auf Wasserbasis suspendiert ist. Die Schleuse 2 wurde so eingestellt, daß deren zugespitztes Ende von der Drehachse der Walze einen horizontalen Abstand von 35 mm und einen nach oben gerichteten vertikalen Abstand von 10 mm hatte. Der Schacht 6 bestand aus hartem Polyvinylchlorid und hatte eine lichte Weite von 10 mm und eine Länge von 250 mm. In der Nähe des freien Endes des Schachtes 6 waren Elektroden in Form von nebeneinander aufgereihten Nadeln angeordnet, die über die Länge der Drehachse der Walze 3 in einem Abstand von 10 mm aufgereiht waren. Eine in der Zeichnung dargestellte Einrichtung zum Einblasen von Luft war in der Nähe des oberen Endes des Schachtes 6 angeordnet. Bei einer Drehgeschwindigkeit der Walze von 120 U/min, einem Abstand des unteren Schachtendes von dem zu beschichtenden Material von 80 mm, einer Vorschubgeschwindigkeit des zu beschichtenden Materials von 100 mm/sec, einer Windgeschwindigkeit von 4 mm/sec am unteren Schachtende und einer an die Elektroden angelegten Spannung von 80 KV (minus) wurde ein elektrophotographisches Pulver A mit einem spezifischen Gewicht von 1,54, einem mittleren Teilchendurchmesser von 70 μ und einer Verteilung des Teilchendurchmesser von 30 bis 120 μ auf das zu beschichtende Material aufgestreut. Die Teilchen des elektrophotographischen Pulvers bestanden aus einem transparenten Harzkern und einer lichtempfindlichen Überzugsschicht aus einem Zinkoxyd-Bindemittel.As the roller 3, a pipe made of hard polyvinyl chloride with an outer diameter of 60 mm, the surface of which was painted with an electrically conductive paint, was used. This electrically conductive paint has an electrically conductive carbon black suspended in a water-based polyvinyl emulsion. The lock 2 was set so that its pointed end had a horizontal distance of 35 mm from the axis of rotation of the roller and an upward vertical distance of 10 mm. The shaft 6 consisted of hard polyvinyl chloride and had a clear width of 10 mm and a length of 250 mm. In the vicinity of the free end of the shaft 6 electrodes were arranged in the form of needles lined up next to one another, which were lined up over the length of the axis of rotation of the roller 3 at a distance of 10 mm. A device for blowing air shown in the drawing was arranged in the vicinity of the upper end of the duct 6. At a rotation speed of the roller of 120 rpm, a distance of the lower end of the shaft from the material to be coated of 80 mm, a feed speed of the material to be coated of 100 mm / sec, a wind speed of 4 mm / sec at the lower end of the shaft and one at the voltage of 80 KV (minus) applied to the electrodes, an electrophotographic powder A with a specific gravity of 1.54, an average particle diameter of 70 μ and a particle diameter distribution of 30 to 120 μ was sprinkled onto the material to be coated. The particles of the electrophotographic powder consisted of a transparent resin core and a photosensitive coating layer made of a zinc oxide binder.

Mit den vorstehend aufgeführten Bedingungen erzielte man eine Streumenge von 100 g/m², eine Streuunregelmäßigkeit von ± 10% und ein Oberflächenpotential von 450 Volt. Die Belichtung und Entwicklung des beschichteten Materials führte zu einem scharfen und gleichmäßigen Bild.With the conditions listed above ^{, a scattering amount of 100 g / m 2} , a scattering irregularity of ± 10% and a surface potential of 450 volts were achieved. Exposure and development of the coated material resulted in a sharp and uniform image.

Example 2

Als Walze 3 wurde ein Messingzylinder mit einem Außendurchmesser von 100 mm verwendet, dessen Oberfläche mittels einer Drehbank bearbeitet worden war. Die Schleuse 2 wurde so angeordnet, daß deren zugespitztes Ende von der Drehachse der Walze 3 einen horizontalen Abstand von 25 mm und einen nach oben gerichteten vertikalen Abstand von 30 mm hatte. Das Abstreifmesser 7 hatte von der Oberfläche der Walze einen Abstand von 0,5 mm. Das Abstreifmesser 7 wurde dabei so angeordnet, daß die durch das zugespitzte Ende des Abstreifmessers und durch die Drehachse der Walze hindurchgehende Ebene mit der Horizontalebene einen Winkel von 55° bildete. Ansonsten entsprach die Vorrichtung dem Aufbau der Vorrichtung nach Beispiel 1. Bei einer Drehgeschwindigkeit der Walze 3 von 35 U/min, einem Abstand des unteren Schachtendes von dem zu beschichtenden Material von 60 mm, einer Vorschubgeschwindigkeit des zu beschichtenden Materials von 100 mm/sec, einer Windgeschwindigkeit von 3 m/sec am unteren Schachtende und einer an die Elektroden angelegten Spannung von 75 KV (minus) wurde das in Beispiel 1 verwendete, elektrophotographische Pulver A auf das zu beschichtende Material aufgestreut.A brass cylinder with an outer diameter of 100 mm, the surface of which had been machined by means of a lathe, was used as the roller 3. The lock 2 was arranged so that its pointed end had a horizontal distance of 25 mm from the axis of rotation of the roller 3 and an upward vertical distance of 30 mm. The doctor blade 7 was at a distance of 0.5 mm from the surface of the roller. The doctor blade 7 was arranged in such a way that the plane passing through the pointed end of the doctor blade and the axis of rotation of the roller formed an angle of 55 ° with the horizontal plane. Otherwise, the device corresponded to the structure of the device according to Example 1. With a rotation speed of the roller 3 of 35 rpm, a distance of the lower end of the shaft from the material to be coated of 60 mm, a feed speed of the material to be coated of 100 mm / sec, With a wind speed of 3 m / sec at the lower end of the shaft and a voltage of 75 KV (minus) applied to the electrodes, the electrophotographic powder A used in Example 1 was sprinkled onto the material to be coated.

Bei den vorstehend angegebenen Bedingungen erhielt man eine Streumenge von 80 g/m², eine Streuunregelmäßigkeit von ± 5% und ein Oberflächenpotential von 370 Volt. Die Belichtung und Entwicklung des beschichteten Materials führt zu einem scharfen und gleichmäßigen Bild.Under the conditions given above ^{, a scattering amount of 80 g / m 2} , a scattering irregularity of ± 5% and a surface potential of 370 volts were obtained. The exposure and development of the coated material results in a sharp and uniform image.

Bei den vorstehend erwähnten Beispielen ist die Streuunregelmäßigkeit das Verhältnis der maximalen Abweichung von der durchschnittlichen Streumenge zur durchschnittlichen Streumenge bei Proben mit einer Fläche von 50 mm².In the examples mentioned above, the scattering irregularity is the ratio of the maximum deviation from the average scattered amount to the average scattered amount for samples with an area of 50 mm ² .

Wenn innen an der Rückwand des Zwischenbehälters 5 zu beiden Seiten der Vorrichtung nicht dargestellte Ablenkplatten vorgesehen werden, welche den Schacht 6 überspannen und gegen die Wand 4 gezeigt sind, kann das elektrophotographische Pulver A an den Stellen, an denen sich die Ablenkplatten befinden, nicht in den Schacht 6 fallen, so daß das Pulver in den Raum zwischen der Wand 4 und der Walze 3 zurückgeführt wird. Hierdurch läßt sich die Beschichtungsbreite einstellen. Dies ist dann von Vorteil, wenn sich die Breite, des zu beschichtenden Materials von Stück zu Stück ändert, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die Vorrichtung zum Markieren von Werkstücken verwendet wird.If deflector plates (not shown) are provided on the inside of the rear wall of the intermediate container 5 on both sides of the device, which span the shaft 6 and are shown against the wall 4, the electrophotographic powder A at the locations where the deflector plates are located cannot be in fall the shaft 6 so that the powder is returned to the space between the wall 4 and the roller 3. This allows the coating width to be adjusted. This is advantageous when the width of the material to be coated changes from piece to piece, which is the case, for example, when the device is used to mark work pieces.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 609 619/491 sheet of drawings 609 619/49

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for uniformly applying electrophotographic powder to a flat, continuous material with a funnel-shaped container and a powder on the flat material applying roller, characterized in that the lateral outlet opening of the funnel-shaped container (1) opens into an intermediate container (5) in which the roller (3) in horizontal Distance from the outlet opening of the funnel-shaped container (1) mounted so as to be drivable and that the uppermost generatrix of the roller (3) is above the upper edge of the lateral outlet opening of the funnel-shaped container and that the roller (3) is located in the intermediate container (5) Throws powder upside down into a vertical shaft (6) ending above the flat material.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the intermediate container (5) and in the area the upper generatrix of the roller (3) a doctor blade (7) is arranged on its receiving side is.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the vertical Shaft (6) at its upper end lateral passage openings (10) for introducing a through a Line (13) has supplied compressed gas and in its interior in the area of the passage openings (10) has a deflection plate (11) which carries the laterally introduced pressurized gas to the lower The outlet end of the vertical duct (6) deflects.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lateral passage openings (10) are a plurality of adjacent holes.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lateral passage openings, a long, continuous slot.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the lower end of the vertical shaft (6) a corona discharge device (8) for electrostatic charging of the electrophotographic powder is provided.