DE2040323B2 - Nassentwicklungsvorrichtung fuer elektrostatische ladungsbilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Naßentwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder auf einem Aufzeichnungsträger, bei der der flüssige Entwickler durch eine Düse auf den vorbeibewegten Aufzeichnungsträger aufgebracht wird und der überschüssige Entwickler durch einen der Düse nachgeordneten Absauger wieder von dom Aufzeichnungsträger abgesaugt wird.

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 herkömmlichen Elektrophotographie beginnt man beispielsweise damit, die lichtelektrisch leitende Oberfläche eines mit Zinkoxyd beschichteten Papiers gleichmäßig aufzuladen und dann die Oberfläche selektiv /u entladen, indem man sie einem Raster 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.

Ähnliche 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 Bildtelegraphiegcrät wird beispielsweise ein Originalschriftstück in der Übermittlungsstation auf einer ^ft5 drehbaren Trommel angeordnet. Die Trommel wird in Umdrehung versetzt und hinsichtlich eines optischen Abtastkoüfes axial verschoben, der auf diese Weise die Trommel in einer schneckenförmigen Buhn 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 Abiastkopfes 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 Büdentwicklung 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 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 Naßentwicklung im Vergleich zum zur Durchführung der Trockenentwickiung erforderlichen Aufwand ziemlich gering ist.

Bei der Anwendung des Naßentwicklers entsteht das Problem, den überschüssigen flüssigen Entwickler wieder von d;r 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 u. dgl. 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 od. dgl. 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 ist auch eine Entwicklungsvorrichtung bekannt (US-PS 33 71 651), bei der der flüssige Entwickler auf den Aufzeichnungsträger, welcher ein latentes elektrostatisches Bild trägt, mittels einer Vielzahl von Düsen aufgebracht wird, die entlang der gesamten Breite des Trägers ausgerichtet sind.

Die überschüssige Flüssigkeit wird von dem Träger durch eine Vakuumeinrichtung entfernt, die einen sich entlang der gesamten Breite des Trägers erstreckenden Spalt und eine Einrichtung zum Leiten der Flüssigkeit aufweist, die an eine Seite des Spalts und eine

Absiiugpiimpc angeschlossen ist. um die überschüssige Flüssigkeit durch Absaugen vom Träger wegzuleilen.

Diese Vorrichtung hai, insbesondere wenn sie im Zusammenhang mit einer Bildtelegraphievorrichtung der vorstehend erwähnten Art angewendet wird, den Nachteil, daß eine gleichförmige Entwicklung und ein gleichmaßiges Entfernen der überschüssigen Flüsigkeit über der gesamten abgetasteten Linie des Aufzeichnungsmediums nicht gestattet wird. Dies ist auf die gesonderte Verteilung der Entwicklet düsen über der abgetasteten Linie, wodurch ein gleichmäßiges Benetzen sämtlicher Bereiche der Linie durch den flüssigen Entwickler nicht ermöglicht wird, und auch auf die Erweiterung des Spalts über der abgetasteten Linie zurückzuführen, während die Vakuumleitung an eine Seile des Spalts angeschlossen ist, wodurch ein ungleichmäßiger Vakuumdruck über der gesamten Breite des Aufzeichnungsmediums geschaffen wird.

Hs ist dither die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung /ur Naßentwicklung von elektrostatischen Bildern zu schaffen, die insbesondere bei Bildtelegraphiesystemen od. dgl. nutzbringend angewendet werden kann, welche von Linienabtast-Techniken zwecks Erstellcns des latenten Bildes Gebrauch machen, bei der der flüssige Entwickler gleichmäßig über der gesamten abgetasteten Linie durch eine Düse aufgebracht wird und die eine Vakuumeinrichtung zum gleichmäßigen Entfernen des Überschusses an Flüssigkeit von der abgetasteten Entwicklerlinie aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Düse nadeiförmig und der Absauger als Saugrüssel derartig ausgebildet sind, daß der Entwickler in einer schmalen, nur einen Teil der Breite des Aufzeichnungsträgers bedeckenden Strombahn aufgetragen und abgesaugt wird, und durch eine Vorrichtung zur Relativbewegung von Düse mil Absauger gegenüber dem Aufzeichnungsträger derart, daß die Strombahn zeilenrasterartig über das gesamte Ladungsbild verschoben wird.

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

F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein die Erfindung beinhaltendes Bildtelegraphiegerät und

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

In F i g. 1 ist eine leitende Trommel 3 dargestellt, die als Teil einer Empfängerstation eines Bildtelegraphiesysiems betrachtet werden kann. Wie für Jen 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 Optisch/elektrisch-Umformerkopf in der Sendestation stammt, der dort genau in der gleichen Weise angeordnet ist wie der Schreibkopf 5. Das dem Schreibkopf 5 zugeführte elektrische Signal (15 verändert das Potential des Stiftes in Übereinstimmung mit der optisch und der Sendestation abgetasteten Vorlage. Ein Blatt 7 aus dielektrisch beschichtetem Papier wird an der Trommel 3 befestigt. Wenn sich die Trommel dreht und hinsichtlich des Schreibkopfes 5 verschiebt, so erfolgt eine schraubenförmige Abtastung der Trommeloberfläche und elektrostatische Ladung wird auf dem Blatt 7 genau in Übereinstimmung mit der optischen Vorlage des Originalschriftstückes in der Sendestation aufgebracht.

In Fig.] 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 3 in axialer Richtung unverrückt bleibt oder dadurch, daß man den Kopf 5 festhält und die Trommel 3 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 (Fi g. 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 typischere eise eine einfache Injektionsnadel oder eine ähnliche Vorrichtung enthalten. In einer repräsentativen 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. 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.

Wie sich gut aus F i g. 2 ersehen läßt, ist etwas weiter in Richtung der relativen Papierbewegung ein Vakuumabsaugrüssel 9 angeordnet, der sich neben dem Trommelumfang in einem Abstand von etwa 'Λ des Trommeldurchmessers von der Entwicklerdüse 8 entfernt befindet. Der Vakuumabsaugrüssel 9 ist mit einem Vakuumsystem in einer Weise verbunden, die in Verbindung mit F i g. 2 noch vollständiger beschrieben 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 repräsentative Entwicklerbahn dieser Art ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Wie aus F i g. 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 Rüsselöffnung abgesaugt. Insbesondere wird an dieser Stelle jeglicher Überschuß an Flüssigkeit oder Toner,

der zu keinem Bildbereich 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 werden 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 u. dgl., unterworfen wird.

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 Absland 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 um die 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 hinler der Düse 8. Es sei in diesem Zusammenhang noch unterstrichen, daß beim Arbeiten mil flüssigem Entwickler auf einer sich drehenden Trommel die Entwicklcrflüssigkeil 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 nichl genügend Flüssigkeit vorhanden, um zu einem Spritzerproblem zu führen. Interessanlerweise ist es möglich, mehrere Abiastreihen zu entwickeln, bevor sich eine zu Spritzern führende Menge an überschüssigem Entwickler angesammelt hat. Aus diesem Grunde kann der Vakuumabsaugrüsscl der Entwicklerdüse um einige Ablastreihcn hinter sein und doch die genannten Wirkungen hervorrufen.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Gerät aus Fig. 1 dargestellt und weiden die Einzelheiten des EniwicklcrsyMcms gezeigt. Man erkennt, daß der in

dem Behälter 11 enthaltene Naßcntwicklcr mit Hilfe einer Luftpumpe 12 unter Druck der Entwicklerdüsc 8 zugeführt wird. Ein einstellbares Ventil 13 ist in der Entwicklcrzuführungslcitung 14 vorgesehen, durch welches die Tonermenge pro Zeiteinheit fiir eine optimale Entwicklung eingestellt werden kann. Weiterhin zeigt Fig.2, daß der Vakuumabsaugrüsscl 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 Exhaustorpumpe 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 Entwicklerbchältcr 11 geleert, so daß verbrauchter Entwickler durch das System aufgefangen wird.

Bei einer typischen Verwendung des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Gerätes lag am Schreibkopf 5 eine Grundladespannung von —700 V an und wurde das dielektrische Blatt 7 hinsichtlich des Schreibkopfes 5 sowie der Düsen 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 Entwickeln 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 Drehtrommclsystcm beschrieben wurde, steht außer Zweifel, daß sich das Entwicklcrsystem und die Entwicklcrmethodc auch wirkungsvoll in anderen Ausgestaltungen anwenden läßt. Das Grundprinzip, nämlich das Abspülen einer ein latentes Bild tragenden Fläche in abtastender Weise mit Hilfe eines Naßcntwicklcrkopfcs und das Entlangführen der linearen Abtastbahn unter einem Vakuumkopf, der dm überschüssigen Entwickler von der feuchten Bahn entfernt, kann wirkungsvoll beispielsweise auf ebene Oberflächen übertragen werden, in dem die letzteren spiral- oder raslerförmig abgetastet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Nußenlwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder auf einem Aufzeichnungsträger, bei der der flüssige Entwickler durch eine Düse auf den vorbeibewegten Aufzeichnungsträger aufgebracht wird und der überschüssige Entwickler durch einen der Düse nachgeordnelen Absauger wieder von dem Aufzeichnungsträger abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (IB) nadeiförmig und der Absauger (9) als Saugrüssel derartig ausgebildet sind, daß der Entwickler in einer schmalen, nur einen Teil der Breite des Aufzeichnungsträgers (7) bedeckenden Strombahn (10) aufgetragen und abgesaugt wird, und durch eine "5 Vorrichtung zur Relativbewegung von Düse mit Absauger gegenüber dem Aufzeichnungsträger derart, daß die Strombahn zeilenrasterartig über das gesamte Ladungsbild verschoben wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger die Gestalt einer drehbaren Trommel (3) hat, daß die Düse (8) und der Saugrüssel (9) gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei der Saugrüssel (9) in die Drehrichtung der Trommel hinsichtlich der Düse (8) versetzt vorgesehen ist, und daß die Vorrichtung zur Relativbewegung eine Translationsbewegung der Düse und des Rüssels parallel zur Trommelachse bewirkt, so daß auf dem Aufzeichnungsträger eine schraubenförmige Eniwicklungsbahn entsteht.