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Vorriehtung zum Benetzen eines elektrostatisch aufgeladenen und belichteten
Aufzeichnungsträgers Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Benetzen eines
elektrostatisch aufgeladenen und belichteten Aufzeichnungsträgers mit einer mit
Tonerpartikeln durchsetzten Tonerflüssigkeit bei elektrofotografisch arbeitenden
Lichtschreibmaschinen, Lichtsetzmaschinen, Kopiergeräten o. dgl.
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Bei elektrofotogratisch arbeitenden Lichtschreibmaschinen ist es oft
erforderlich, den sensibilisierten Aufzeichnungsträger zeilen- oder abschnittweise
mit der Tonerflüssigkeit zu benetzen, um eine geschriebene Zeile unmittelbar nach
dem Belichtungs prozeß lesen und eventuell korrigieren zu können und nicht erst
dann, wenn der Aufzeichnungsträger ii gansen sensibilisiert ist.
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Die Tonerflüssigkeit gelangte bisher an aen Aufzeichnungsträger, indem
der Aufzeichnungsträger über eine Umlenkrolle oder direkt in eine mit Tonerflüssigkeit
gefüllte Wanne gelenkt wurde, so.
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daß sich die Tonerpartikel am sensibilisierten Aufzeichnungsträger
niederschlagen konnten (DAS 1 173 803). Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil,
daß der Aufzeichnungsträger nicht zeilenweise, sondern nur über eine größere Fläche
in die Tonerflüssigkeit eintaucht, wodurch zusätzlich der Aufzeichnungsträger von
beiden Seiten durchfeuchtet und eine stärkere Trocknungsvorrichtung erforderlich
ist.
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Es ist versucht worden, diese Mängel des Eintauchens des Autzeichnungsträgers
in eine Tonerflüssigkeit dadurch auszuschalten, daß man die Tonerflüssigkeit mittels
Auftragwalzen an den Aufzeichnungsträger heranführt (DBP 1 179 805). Eine derartige
Vorrichtung
umgeht zwar das Eintauchen des Aufzeichnungsträgers in ein Tonerbad, Jedoch besteht
weiterhin der Nachteil, daß der Aufzeichnungsträger über mehrere belichtete Zeilen
benetzt wird.
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Auf Grund der Adhäsion der Tonerflüssigkeit an den Auftragswalzen
sind diese vollstindig mit einem Flüasigkeitsfilm umgeben, und es ist nicht möglich,
den Tonerfilm zu unterbrechen, um die Tonerflüssigkeit zeilen- oder abschnittsweise
auf den Aufzeichnungsträger aufzutragen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Tonerflüssigkeit unter
Umgehung der zuvor genannten Nachteile so an den Aufzeichnungsträger zu führen,
daß jeweils nur eine zuvor "elektrostatisch geschriebene" Zeile von der Tonerflüssigkeit
benetzt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Benetzen eines zuvor senaibilisierten
Aufzeichnungsträgers mit einer Tonerflüssigkeit bestsht darin, daß die Tonerflüssigkeit
eine kontinuierlich nachatrömende und stehende Tonerwelle oder Tonersäule von einer
bestimmten Höhe bildet und den Aufzeichnungsträger zeilenweise mindestens über einen
Bereioh von der Länge und dor Höhe einer Zeichenzeile benetzt.
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Um die Tonerflüssigkeit an den Aufzeichnungsträger heranzuführen,
ist die Vorrichtung vorteilhafterweise derart ausgefiihrt, daß die Tonerflüssigkeit
aus einer von einem über die gesamte Zeilenbreite der belichteten Aufzeichnungsfläche
reichenden Düsenkörper mit einer Düsenhdhle und einem von der Düsenhöhle abgehenden
Düsonspalt derart austritt, daß die Tonerflüssigkeit als stehende Welle auf dem
Düsenspalt steht.
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Weiterhin kann die Tonerflüssigkeit mittels einer Vorrichtung an den
Aufzeichnungsträger geführt werden, bei der die Tonerflüssigkeit aus einem mit sehr
feinen und in einer Linie angoordneten Bohrungen versohenen Sprührohr austritt und
den Aufzeichnungsträger
über eine Schreibzeile benetzt.
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Ohne weiteres ist auch eine längs der Schreibzeile zu bewegende Düse
ZU verwenden, deren Tonersäule den zuvor sensibilisierten Aufzeichnungsträger zeichenweise
benetzt.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen enthalten
und in der nachfolgenden Beschreibung der Figuren erläutert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erklärt.
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Es zeigt Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße
Vorrichtung in Anwendung bei eines Kopiergerät, Fig. 2 in einer Prinzipskizze die
Vorrichtung zum Benetzen des sensibilisierten Aufzeichnungsträgers, Fig. 3 in einer
Draufsicht eine Düse zum Erzeugen einer Tonerwelle, Fig. 4 in einer schematischen
Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Benetzungsvorrichtung, Fig. 5 in
einer Detailskizze je eine Vorrichtung, um die und 6 Tonerwelle an den Aufzeichnungsträger
zu heben, Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel zu Erzeugen einer Tonerwelle.
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Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Benetzen eines Aufzeichnungsträgers mit
den weiteren
Stationen in einem Kopiergerät. Der Aufzeichnungsträger 21, bestehend aus einem
mit fotoleitfähigen Material, wie etwa Zinkoxyd boschichtetes Papier, wird von einer
Eoronaladungsvorrichtung 32, die au eine Hochspannungsquelle 36 angeschlossen ist,
gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. In einer Belichtungsstation, angezeigt durch
die Pos. 33, wird auf die fotoleitfähige Schicht des Aufzeichnungsträgers 21 das
abzubildende Zeichen abgelichtet, wie es allgemein in der Elektrofotografie bekannt
ist.
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Eine Benetzungsstation 34 zeigt einen Dilsenkörper 1 mit einer aus
einer Tonerflüssigkeit 9 bestehenden Tonerwe1. 11 bzw.
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-säule. Die Tonerwelle 11 reicht bis an den sensibilisierten Aufzeichnungsträger
21 heran, so daß die in der Tonerflüssigkeit vorhandenen Tonerpartikeln von den
die Zeichen darstellenden Ladungen angezogen werden und sich niederschlagen. Die
Tonerwelle tritt aus enem Düsenspalt 8 im Düsenkörper 1 aus und steht aufrecht auf
dem etwas schräg gestellten Düsenkörper.
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Die Tonerwelle hat am Aufzeichnungsträger Jeweils die Breite eines
Schriftzeichens. Durch Druckänderung im Düsenkörper verändert sich die Austrittsgeschwindigkeit
der Tonerflüssigkeit, und die Tonerwelle kann sich mehr oder weniger breit entsprechend
der Höhe der Schriftzeile auf dem Aufzeichnungsträger verteilen. Die Tonerflüssigkeit
gelangt über einen oder mehrere Einlaßstutzen in den Düsenkörper 1. Die nicht benötigta
Torerflüssigkeit läuft vom Aufzeichnungsträger zurück in eine Auffangwanne 6 und
wird von dort über Ablaufstutzen 7 abgeleitet.
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Da die Tonerflüssigkeit auf Grund der Adhäsionskräfte sich er eine
breitere Zone als die Zeichenhöhe verteilen kann, ist vorteilhafterweise zwischen
Belichtungsstation 33 und Benetzungsstation 34 eine Abschirmlippe 12 angeordnet.
Die Abschirmlippe soll ein Ausdehnen der Tonerflüssigkeit in den Bereich der Belichtungsstation
verhindern, da ein zuvor mit Toner benetzter
Aufzeichnungsträger
nicht belichtet werden kann. Bei sehr engzeilig schreibenden Lichtschreibmaschinen
oder ähnlichen Maschinen würde sich ein derartiger.Fehler nachteilig auswirken.
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Die Abschirmlippe 12 ist, wie Fig. 1 zeigt, an der Auffangwanne 6
befestigt, und leitet die abgestreifte Tonerflüssigkeit in die Wanne 6 zurück. Die
Abschirmlippe muß ausreichend elastisch sein. Sie ist z. 3. aus Gummi gefertigt,
und zur Ersielung einer guten kapillaren Abdichtung ist die Abschirmlippe am vorderen
Ende mit wenigstens einem Schlitz 13 versehen. Die zweite Seite der Tonerwelle braucht
nicht abgeschirmt zu werden, da der Aufzeichnungsträger durch die Bewegung der Umlenkrolle
22 in Richtung der Fixierstation 35 bewegt wird.
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Fig. 2 zeigt in einer Prinzipskizze eine Vorrichtung zum Benetzen
des sensibilisierten Aufzeichnungsträgers. Die Tonerflüssigkeit wi.rd von einer
Pumpe 41 in einen zentralen Druckbehälter 42 gepumpt und gelangt von dort über eine
oder mehrere Leitungen 18 und über eine entsprechende Anzahl Einlaßstutzen 5 in
den Düsenkörper 1. Der Düsenkörper ist im Schnitt au sehen und zeigt eine Düsenhöhle
3 von der ein spaltförmiger DUsenkanal 2 abgeht. Die Tonerflüssigkeit füllt die
gesamte Düsenhöhle und Düsenkanal aus und strömt aus einem Düsenspalt 8, indem sie
als eine ständig nachströiende und stehende Tonerwelle auf dem Düsenspalt 8 steht
und den darüber angeordneten Aufzeichnungsträger 21 benetzt. Der Düsenkörper mit
der spaltförmigen Düse reicht über die gesamte Länge der auf dem Aufzeichnungsträger
geschriebenen Zeichen. Die Düsenhöhle ist strömungstechnisch geformt. Zur Erzielung
einer guten laminaren Strömung und etnor über die gesamte Länge dee Düsenspalts
8 gleichmäßigen Höhe der Tonerwelle ist in die Düsenhöhle vorteilhafterweise ein
feinmaschiges, vorzugsweise als Textilgewebe, gefertigtes Netz 4 eingesetzt. Dieses
Netz dehnt sich über die gesamte Düsenhöhle aus und verformt sich auf Grund der
Strömung parabelförmig in Strömungsrichtung und sorgt somit für eine gleichmäßige
Druckverteilung in der gesamten
Düsenhöhle 3. Die vom Aufzeichnungsträger
zurücklaufende Tonerflüssigkeit läuft über die Oberfläche des Düsenkörpers in die
Auffangwanne 6 und gelangt von dort über einen oder mehrere Ablaufstutzen 7, 7b,
7c und entsprechend viele Leitungen 19 in einen Sammelbehälter 40. Von dort saugt
die Pumpe 41 die Tonerflüssigkeit wieder ab und drückt sie in den zentralen Druckbehalter
42 zurück, so daß sich die Tonerflüssigkeit in einem ständigen Kreislauf befindet
und die Tonerpartikel in der Toner flüssigkeit gleichmäßig verteilt sind. Die Tonerwelle
kann in ihrer Höhe über dom Düsonspalt 8 durch Verändern des Druckes in der Düsenhöhle
3 verändert werden. Dies wird durch elektromagnetisch verstellbare Druckminderventile
44 in den Leitungen 18, die zur Düsenhöhle führen, erreicht. Je nachdem wie hoch
die Tonerwelle stehen soll, wird in den an sich bekannten Druckminderventilen der
Leitungsquerschnitt und damit der Druck verändert. Durch den Einbau der Druckminderventile
ist es möglich, die Tonerwelle pulsierend an den Aufzeichnungsträger heranzuführen
und wieder zu lösen. Diese Anordnung gestattet es, bei schrittweisem Transport des
Aufzeichnungsträgers eine zeilenweise Benetzung der sensibilisierten Schicht auf
dem Aufzeichnungsträger durch die Tonerwelle kurzfristig durchzuführen.
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Es ist ohne weiteres möglich, anstelle einer spaltförmigen Düse auch
eine Düse zu verwenden, deren Tonersäule nur ein Schriftzeichen benotzt. Eine derartige
Düse muß beim Benetzen schrittweise oder kontinuierlich längs der sensibilisierten
Schreibzeile bewegt werden.
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Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht den Düsenkörper 1 mit dem Düsenspalt
8, aus dem die Tonerflüssigkeit austritt. Die von Aufzeichnungsträger zurücklaufende
Tonerflüssigkeit strömt über die Ablaufstutzen 7, 7b, 7c in den unter der Auffangwanne
6 sitzenden Sammelbehälter, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
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Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsform
einer Benetzungsvorrichtung, um einen zuvor sensibilisierten Aufzeichnungsträger
mit Tonerflüssigkeit zu benetzen. Ein parallel zur Schreibrichtung angeordnetes
Sprührohr 50 ist oberhalb der Auffangwanne 6 befestigt und mit einer Anzahl von
sehr £eines Bohrungen 51 versehen. Die Tonerflüssigkeit tritt von den Seitenöffnungen
54, 55 des Sprührohres über Leitungen oder Schläuche 56, 57 von einem Druckbehälter
42 kommend in das Sprührohr 50 ein und strömt aus den Bohrungen 51, wobei sich eine
Tonerwelle oder Tonersäule über den in einer Reihe angeordneten Bohrungen bildet.
Die Breite und Höhe der Tonerwelle ist vom Durchmesser der Bohrungen 51 und vom
Druck der Tonerflüssigkeit im Sprührohr abhängig. Durch Drucksteigerung wird die
Tonerwelle an den über dem Sprührohr vorbeigeführten Aufzeichnungsträger geleitet.
Ein Drucksenken bewirkt ein Abfallen der Tonerwelle vom Aufzeichnungsträger. Zur
Drucksteuerung sind in die beiden Zuleitungen 56, 57 zum Sprührohr zwei Druckminderventile
58, 59 eingebaut.
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Die vom Aufzeichnungsträger zurückströmende Tonerflüssigkeit wird
in der Äuffangwanne 6 gesammelt und über Ablauf stutzen 7, 7b, 7c in einen Sammelbehälter
40 geleitet. Von dort pumpt eine Pumpe 41 die Tonerflüssigkeit in den Druckbehälter
42 zurück. Die Tonerflüssigkeit durchläuft einen Kreislauf wie schon in Fig. 2 beschrieben
wurde.
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Beidseitig der Bohrungen 51 sind zwei Ableitscheiben 52, 53 auf dem
Sprührohr befestigt, um die Tonerflüssigkeit daran zu hindern, längs dem sprührohr
außerhalb der Auffangwanne 6 abzulaufen.
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Fig. 5 zeigt in einer Detailskizze eine Vorrichtung, wie eine Tonerwelle
von geringer Höhe vorteilhafterweise an den Aufzeichnungsträger herangeführt werden
kann. Die Tonerwelle wird
über einen zwischen Düsenkörper 1 und
Aufzeichnungsträger 21 schwenkbaren Bügel 23 mit einem eingespannten Draht 24 oder
Faden an den Aufzeichnungsträger geleitet. Diese Vorrichtung ersetzt die in Fig.
2 beschriebene. Der gelenkig gelagerte Bügel 23 wird Jedesmal bei dem Befehl "Tonern"
durch einen Lenker 25 in die Tonerwelle geschwenkt, so daß die Tonerflüssigkeit
über den dazwischen geschwenkten Draht oder Faden 24 des BÜgels 23 an den Aufzeichnungsträger
gelangt und diesen benetzt. Bei Herausschwenken des Bügels aus der Tonerwelle fällt
die Tonerwelle in ihre Ausgangshöhe zurück.
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Bei einer Tonerwelle mit einem sehr geringen Abstand zum Aufzeichnungsträger
dient der zwischengeschwenkte Draht 24 nur dazu, um die die Tonerhöhe behindernde
Oberflächenspannung der Tonerflüssigkeit zu verändern, so daß nach Einschwenken
des Bügels in die Tonerwelle diese aufgrund der Adhäsionskräfte an dem Aufzeichnungsträger
kleben bleibt.
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Fig. 6 zeigt eine weitere Vorrichtung, um die Tonerwelle an den Aufzeichnungsträger
zu führen. Ein unter einem Winkel zur Tonerwelle 11 angeordneter Draht 24 ragt in
die Tonerwelle hinD ein. Der Draht wird beim Befehl "Tonern" über die gesamte Tonerwelle
geführt und hebt dabei aufgrund der Adhäsionskräfte die Tonerflüssigkeit an den
Aufzeichnungsträger 21. Ohne weiteres ist es auch möglich, daß der Dreht 24 schrittweise
von einer Transportvorrichtung bewegt wird, und die auf dem Aufzeichnungsträger
abgelichteten Zeichen einzeln mit Tonerflüssigkeit in Berührung bringt. Die Tonerwelle
kann nach Beendigung des Benetzungsvorganges durch Wegnehmen des Druckes im Düsenkörper
vom Aufzeichnungsträger gelöst werden.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Benetzungsstation
34, um eine Tonerwelle zu erzeugen und an den Aufzeichnungsträger zu führen. Eine
in einer Tonerwanne 16 unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels rotierende
Walze 37 erzeugt aufgrund der Rotation in der Tonerflüssigkeit eine stehende Welle,
11, die entweder direkt oder über einen ebenfalls wie in Fig. 4 und 5 erläuterten
Draht 24 an den Aufzeichnungsträger 21 geführt wird. Eine Abschirmlippe 12 begrenzt
die Tonerflüssigkeit je nach Zeichenhöhe auf eine bestimmte Fläche des Aufzeichnungsträgers.
Die Benet*ungsstation 34 arbeitet mit den übrigen Stationen des Ablichtungsgerätes
zusammen wie in der vorher beschriebenen Figur 1.
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Derartige Tonerwellen, wie in den einzelnen Figuren zuvor beschrieben,
beziehen sich nicht allein auf elektrofotografisch arbeitende Lichtschreibmaschinen,
Lichtsetzmaschinen oder Kopiergeräte, sondern lassen sich auf weitere äquivalente
Geräte anwenden.