DE2040323A1 - Nassentwicklungsgeraet fuer elektrostatische Bilder - Google Patents

Description

PATSNTANiVXLTB

Berlin, den 7.. August 1970

Ipκ. 0. Olivetti & C., S.-p.A.

Nassentwicklungsgerät für elektrostatische Bilder

Die Erfindung "betrifft ein Nassentwicklungsgerät für latente elektrostatische Bilder.

Bei der Reproduktion von Schriftstücken auf elektrostatischem Wege ist es in dem einen oder anderen Punkt des Verfahrens notwendig, das in Übereinstimmung mit der Original-Vorlage erzeugte latente elektrostatische Bild sichtbar zu machen.

Bei der wohlbekannten Electrofax-Methode der herkömmlichen Elektrophotographie beginnt man beispielsweise damit, die lichtelektrisch leitende Oberfläche eines mit Zinkoxyd beschichteten Papiers gleichmässig aufzuladen und dann die Oberfläche selektiv zu entladen, indem man sie einem Zaster aus Helligkeit und Dunkelheit aussetzt, das der zu reproduzierenden Oberfläche entspricht. Das resultierende latente elektrostatische Bild wird sodann durch Einwirkung eines besonderen Einfärbers - oder Toners - entwickelt, der selektiv auf den Bereichen hoher elektrostatischer Anziehung haften bleibt.

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ihnliche Einrichtungen zur Bildentwicklung werden in Jenen Geräten verwendet, bei denen das latente elektrostatische Bild elektrographisch hergestellt wird, d.h. durch direktes Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf ein Dielektrikum. Bei einem typischen Bildtelegraphiegerät wird beispielsweise ein Originalschriftstück in der Übermittlungsstation auf einer drehbaren Trommel angeordnet. Die Trommel wird in Umdrehung versetzt und hinsichtlich eines optischen Abtastkopfes axial verschoben, der auf diese Weise die Trommel in einer schneckenförmigen Bahn abtastet und die optischen Markierungen des Originals in ein sich veränderndes elektrisches Signal überführt. Das Letztere wird an eine Empfangsstation geleitet, wo ein dielektrisch beschichtetes Papier auf einer zweiten Trommel angeordnet ist, die sich synchron mit der Trommel der Übermittlungsstation dreht. In der Empfangsstation nimmt ein Schreibkopf die Stelle des optischen Abtastkopfes ein und das elektrische Signal von der Übermittlungsstation wird in eine sich verändernde Ladungsaufbringung auf das dielektrische Papier umgewandelt, wodurch das gewünschte elektrostatische Bild hervorgebracht wird. Bevor es betrachtet werden kann, muss das resultierende Bild natürlich noch entwickelt-werden, zu welchem Zweck in der Vergangenheit eine grosse Anzahl von Arbeitsweisen zur Bildentwicklung verwendet worden sind.

Wie dem Fachmann bekannt ist, wird die Entwicklung latenter elektrostatischer Bilder, die durch die oben beschriebene oder eine ähnliche Arbeitsweise hergestellt worden sind, in den meisten Fällen entweder mit Hilfe des Trockenverfahrens der Pulverentwicklung oder durch Einwirkung eines Nassentwicklers auf die das Bild tragende Oberfläche ausgeführt, wobei mit Nassentwickler eine Zusammensetzung gemeint ist, die eine Dispersion eines gefärbten besonderen

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Stoffes in einer dielektrischen Trägerflüssigkeit enthält. Die Nassentwicklung hat in vielen Anwendungsgebieten grosse Verbreitung gefunden, insbesondere wegen der grossen Einfachheit, die mit dem Umgang und der Anwendung einer Flüssigkeit verbunden ist und weil der apparative Aufwand zur Durchführung der Eassentwicklung im Vergleich zum zur Durchführung der Trockenentwicklung erforderlichen Aufwand ziemlich gering ist.

Bei der Anwendung des Nassentwicklers entsteht das Problem, den überschüssigen flüssigen Entwickler wieder von der Bildoberfläche zu entfernen. Wird der überschüssige Entwickler nicht sorgfältig entfernt, so tritt nicht nur eine starke Dunkelfärbung des Hintergrundes auf, sondern die fertige Kopie ist ausserdem unnötig feucht, so dass sie erst noch Trocknern und dergleichen zugeführt werden muss, damit sie rasch gebrauchsfähig ist. Zur Entfernung des oben erwähnten überschüssigen Entwicklers sind in der Vergangenheit verschiedene Arbeitsweisen in Gebrauch gewesen, wie das Erhitzen der entwickelten Oberfläche oder das Ablöschen der Oberfläche mit einer Rolle oder dergleichen. Es ist klar, dass eine Methode wie das Erhitzen in einem Kopiergerät oder einer Bildtelegraphiemaschine nicht nur schwierig auszuführen ist, sondern auch zu einer Verschlechterung der Kopie führt, da durch das Erhitzen nicht auch die Tonerteilchen sondern nur die Trägerflüssigkeit entfernt wird. Ähnliches gilt für das Ablöschen der Bildoberfläche, wobei sich weiterhin herausstellte, dass wegen der direkten Berührung durch das Löschmaterial leicht ein Verschmieren auftritt. Es sei auch darauf hingewiesen, dass · bei solchen Geräten, bei denen latente Bilder auf dielektrischem Papier und dergleichen hergestellt werden - wie in dem oben genannten Bildtelegraphiebeispiel - es äusserst vorteilhaft wäre, den überschüssigen Entwickler von dem

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dielektrischen Papier zu entfernen, während es sich auf der Empfängertrommel befindet, wodurch der Trocknungsvorgang an Ort und Stelle vollendet würde. Ältere Arbeitsweisen liessen sich jedoch nicht einfach derartigen Erfordernissen anpassen, weil diese ihrer Natur entsprechend ziemlich sperrige Einrichtungen besassen.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Nassentwicklergerät für latente elektrostatische Bilder zu schaffen, das die Nachteile älterer Vorschläge vermeidet und ein einfaches Entfernen des überschüssigen Entwicklers gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine erste Vorrichtung zum Lenken eines Stroms eines flüssigen Toners auf die das Bild tragende Fläche, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem auftreffenden Strom und der Fläche, so dass eine die Fläche bedeckende Rasterplatte durch die Bahn des auf die Fläche auftreffenden Stroms entsteht, und durch einen Vakuumabsauger, der der Rasterplatte in deren feuchtem Zustand zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit von der Fläche folgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig.1 einen schematischen Teilschnitt durch ein die Erfindung beinhaltendes Bildtelegraphiegerät und

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch das Gerät aus Fig. 1 mit den Einzelheiten des darin enthaltenen Entwicklungssystems.

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Die Erfindung ist in Form eines Ausführungsbeispiels in Fig. 1 dargestellt, die einen Nassentwickler nach, der Erfindung zeigt, der in einem Bildtelegraphiesystem benutzt wird.

In Fig. 1 ist eine leitende Trommel 3 dargestellt, die als Teil einer Empfänderstation eines Bildtelegraphiesystems betrachtet werden kann. Wie für den Fachmann einsichtig, ist normalerweise eine gleichartige (nicht dargestellte) Trommel in einer Sendestation vorgesehen, wobei sich die Sender- und Empfängertrommeln bei der Übermittlung einer Information vom Sender an den Empfänger synchron miteinander drehen. Die Trommel 3 (wie auch die Sendertrommel) wird um ihre Achse gedreht und hinsichtlich eines Schreibkopfes 5 axial verschoben, der im vorliegenden Fall die Gestalt eines leitenden Stiftes besitzt. Der Schreibkopf 5 empfängt von einer Bildsignalquelle 6 ein elektrisches Signal, welches im Falle des beschriebenen Bildtelegraphiesystems von einem Cptisch/elektrisch-Umformerkopf in der Sendestaticn stammt, der dort genau in der gleichen Weisen angeordnet ist wie der Schreibkopf 5· Das dem Schreibkopf 5 zugeführte elektrische Signal verändert das Potential des Stiftes in Übereinstimmung mit der optisch in der Sendestation abgetasteten Vorlage. Ein Blatt 7 aus dielektrisch beschichtetem Papier, wie beispielsweise das von der Crown Zellerbach Corporation unter der Bezeichnung PS 68-531 vertriebene Papier, wird an der Trommel 3 befestigt. Wenn sich die Trommel dreht und hinsichtlich des Schreibkopfes 5 verschiebt, so erfolgt eine schraubenförmige Abtastung der Trommej.-oberflache und elektrostatische Ladung wird auf dem Blatt 7 genau in Übereinstimmung mit der optischen Vorlage des Originalschriftstückes in der Sendestation aufgebracht.'

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In Fig. 1 wird davon ausgegangen, dass sich die Oberseite der Trommel in Richtung des Betrachters dreht und dass die Relativbewegung der Trommel hinsichtlich des Schreibkopfes 5 von rechts nach links verläuft. Es ist klar, dass eine solche Relativbewegung dadurch erzielt werden kann, dass der Kopf 5 verschoben wird, während die Trommel J in axialer Richtung unverrückt bleibt oder dadurch, dass man den Kopf festhält und die Trommel J verschiebt. Eine Entwicklerdüse 8 ist. leicht zur linken Seite des Schreibkopfes 5 hin, d.h. in die Richtung der Relativbewegung der Trommel verschoben angeordnet, wobei die Längsachse der Düse 8 leicht schief auf die Trommeloberfläche zeigt (Fig.2). Diese Entwicklungsdüse ist etwas von der Trommeloberfläche entfernt und vermag unter Druck einen feinen Strom flüssigen Entwicklers auf die sich drehende Trommel zu richten, die das bildtragende Papier 7 trägt.

Die Entwicklerdüse 8 kann typischerweise eine einfache Injektionsnadel oder eine ähnliche Vorrichtung enthalten. In einer representativen Ausführungsform kann die Düse 8 in einem Abstand von etwa 1, 27 cm in Richtung der Papierbewegung von dem Schreibkopf entfernt angeordnet werden. Der Abstand ist jedoch nicht von Bedeutung, da das auf dem Blatt: 7 niedergeschlagene latente elektrostatische Bild nur sehr wenig verbraucht.

Als Nassentwickler kann in der Erfindung irgend eines der zahlreichen angebotenen Erzeugnisse dieser Art benutzt werden, wie beispielsweise jenes der Pa. Philip Hunt Chemical Go. unter der Bezeichnung Hunt Al-Ix. Solche Entwickler bestehen bekanntlich im wesentlichen aus einer färbenden Komponente, dem Toner, der in einer neutralen organischen Flüssigkeit mit hohem elektrischen Widerstand und niedriger Dielektrizitätskonstante dispergiert ist.

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Wie sich, gut aus Fig. 2 ersehen lässt, ist etwas weiter in Richtung der relativen Papierbewegung ein Vakuumabsaugriissel 9 angeordnet, der sich neben dem Trommelumfang in einem Abstand von etwa 1/3 des Trommeldurchmessers von der Entwicklerdüse 8 entfernt befindet· Der Vakuumabsaugrüssel 9 ist mit einem Vakuumsystem in einer Weise verbunden, die in Verbindung mit Fig. 2 noch vollständiger beschreiben wird, jedoch ist die Arbeitsweise des Entwicklungssystems bereits jetzt offensichtlich. Dabei ist es insbesondere wichtig, dass % sich bei der Drehung der Trommel 3 und ihrer Verschiebung hinsichtlich der Entwicklerdüse 8 und des Vakuumabsaugrüssels 9 schraubenförmige Bahnen auf dem dielektrischen Papier 7 entwickeln. Eine representative Entwicklerbahn dieser Art ist mit dem Bezug'szeichen 10 bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Abstand des Absaugrüssels 9 von der Entwicklerdüse 8 in Richtung der relativen Trommelbewegung derart, dass die lineare Bahn 10 bei ihrem Vorrücken aus dem Bereich der Entwicklerdüse 8 entweder direkt oder nach einer oder mehreren Trommeldrehungen in den Bereich des Vakuumrüssels 9 gerät. Wenn die feuchte Bahn 10 unter der Düse 9 hindurchgeht, so werden überschüssiger Toner und Trägerflüssigkeit infolge des Unterdrucks in der Rüssel- ™ öffnung abgesaugt. Insbesondere wird an dieser Stelle jeglicher Überschuss an Flüssigkeit oder Toner, der zu keinem Bildboreich gehört, wirkungsvoll entfernt. In diesem Zusammenhang ist noch wichtig, dass zwischen dem Rüssel 9 und dem Blatt 7 keine direkte Berührung stattfindet, so dass die Bilder nicht verschmiert oder beschädigt v/erden können. Es ist selbstverständlich auch offensichtlich, dass· die Entwicklung und die Entfernung überschüssigen Entwicklers an Ort und Stelle auf der Trommel 3 erfolgt und dass weiterhin die Trommel keinen schroffen Massnahmen, wie etwa Erhitzen und dergleichen,unterworfen wird.

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Wie schon erwähnt, kann der Absaugrüssel 9 hinsichtlich der Entwicklerdüse 8 derart angeordnet werden, dass die Bahn 10 direkt in den Bereich des Rüssels 9 gelangt. Das heisst, dass der Abstand der beiden Düsen in Axialrichtung der Trommel 3 ^so klein sein kann, dass die aufgebrachte Bahn in den Bereich des Rüssels 9 gelangen kann, ohne eine volle Umdrehung umdie Trommel 3 auszuführen. Andererseits werden völlig zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn der Rüssel 9 und die Düse 8 um eine oder mehrere Abtastlinien auseinanderliegen. In Fig. 1 liegt beispielsweise der Rüssel 9 etwa zwei Abtastlinien hinter der Düse 8. Es sei in diesem Zusammenhang noch unterstrichen, dass beim Arbeiten mit flüssigem Entwickler auf einer sich drehenden Trommel die Entwicklerflüssigkeit die Neigung hat, sich drehend über die entwickelte Fläche zu bewegen und dabei unter Entwicklerverlust die Umgebung zu bespritzen. Durch das Abziehen des überschüssigen Entwicklers mit Hilfe der erfindungsgemässen Vakuumeinrichtung ist nicht genügend Flüssigkeit vorhanden, um zu einem Spritzerproblem zu führen. Interessanterweise ist es möglich, mehrere Abtastreihen zu entwickeln, bevor sich eine zu Spritzern führende Henge an überschüssigem Entwickler angesammelt hat. Aus diesem Grunde kann der Vakuumabsaugrüssel der Entwicklerdüse um einige Abtastreihen hinterher sein und doch die genannten Wirkungen hervorrufen.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Gerät aus Fig. 1 dargestellt und werden die Einzelheiten des Entwicklersystems gezeigt. Man erkennt, dass der in dem Behälter 11 enthaltene Nassentwickler mit Hilfe einer Luftpumpe 12 unter Druck der Entwicklerdüse 8 zugeführt wird. Ein einstellbares Ventil 13 ist in der Entwicklerzuführleitung

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vorgesehen, durch welches die Tonermenge pro Zeiteinheit für eine optimale Entwicklung eingestellt werden kann. Weiterhin zeigt Fig. 2, dass der Vakuumabsaugrüssel 9 über eine Vakuumleitung 15 mit einem Aufnahmebehälter 16 verbunden ist. Zwischen der Vakuumleitung 15 und dem Aufnahmebehälter 16 ist eine Falle 17 angeordnet, während eine Exhausterpumpe 18 mit Hilfe der Leitung 19 direkt mit der Falle 17 verbunden ist. Im Betrieb wird der Aufnahmebehälter 16 von Zeit zu Zeit in den Entwicklerbehälter 11 geleert, so dass verbrauchter Entwickler durch das System aufgefangen wird.

Bei einer typischen Verwendung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gerätes lag am Schreibkopf 5 eine Grundladespannung von -700 V an und wurde das dielektrische Blatt 7 hinsichtlich des Schmbkopfes 5 sowie der Busen 8 und des Rüssels 9 mit etwa 69 m/min vorwärts bewegt. Bei einem axialen Abstand von 1,27 cm zwischen dem Schreibkopf 5 und der Düse 8 sowie von 0,46 cm zwischen der Düse 8 und dem Rüssel 9 verstrichen etwa 12 Sekunden zwischen dem Aufladen und dem Entwicklen sowie drei Sekunden zwischen dem Entwickeln und der Entfernung des überschüssigen Entwicklers. Die erreichte Bildqualität war ausgezeichnet.

Obwohl die Erfindung lediglich in Verbindung mit ihrer Anwendung auf ein Drehtrommelsystem beschrieben wurde, steht ausser Zweifel, dass sich das Entwickler syst em und die Entwicklermethode auch wirkungsvoll in anderen Ausgestaltungen anwenden lässt. Das Grundprinzip, nämlich das Abspülen einer ein latentes Bild tragenden Fläche in abtastender Weise mit Hilfe eines Hassentwicklerkopfes und das Entlangführen der linearen Abtastbahn unter einem Vakuumkopf, der den überschüssigen Entwickler von der feuchten Bahn entfernt, kann wirkungsvoll beispielsweise auf ebene Oberflächen übertragen werden, indem die Letzteren spiral- oder rasterförmig abgetatet werden. ·

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Patentansprüche?

Claims (3)

1. - ίο -

   Patentansprü ehe

   Nassentwicklungsgerät für latente elektrostatische Bilder, gekennzeichnet durch eine erste Vorrichtung zum Lenken eines Stroms eines flüssigen Toners auf die das Bild tragende Fläche, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem auftreffenden Strom und der Fläche, so dass eine die Fläche bedeckende Rasterplatte durch die Bahn des auf die Fläche auftreffenden Stroms entsteht, und durch einen Vakuumabsauger, der die Rasterplatte in deren feuchtem Zustand zur Entfernung überschüssiger Flüssigkeit von der Fläche folgt.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorrichtung eine Düse (8) aufweist und eine Pumpe (12) und ein Ventil (13) besitzt, um die Entwicklerflüssigkeit zur Ausbildung des Stroms durch die Düse zu drücken, und dass der Vakuumabsauger einen Saugrüssel (9) enthält, der mit einer Vakuumeinrichtung verbunden ist, mit deren Hilfe die überschüssige !Flüssigkeit in die öffnung des Saugrüssel hineingezogen wird.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, wobei die das Bild tragende Fläche die Gestalt einer drehbaren T_rommel (3) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklerdüse (8) und der Saugrüssel (9) gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei der Saugrüssel (9) in die Drehrichtung der Trommel hinsichtlich der Entwicklerdüse (8) versetzt vorgesehen ist.

   1 0'9 8OP / ' 9 9 S

   4-, Gerät nach. Anspruch 3> gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Translationsbewegung der Düse und des Rüssels parallel zur Trommelachse, so dass auf der Fläche eine schraubenförmige Entwicklungsbahn entsteht.

   MP/Sch - 22 414

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   L e e r s e ί t e