DE2040323C3 - Nassentwicklungsvorrichtung fur elektrostatische Ladungsbilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Naßeiilwicklungsvorriehlung 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 4» Absauger wieder von dem 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 Elektropholographie 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 Raster aus Helligkeit und Dunkelheit aussetzt, das der zu reproduzierenden Oberfläche entspricht. Das resultierende latente elektrostatische Bild wird sodann durch Einwirkung eines besonderen Einfärbcrs — 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 fio elektrostatische Bild clektrographisch hergestellt wird, d. h. durch direktes Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf ein Dielektrikum. Bei einem typischen Bildtelegraphicgerät wird beispielsweise ein Originalschriftstück in der Übermittliingsstation auf einer ^h5 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 Hahn 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 ungeordnet ist, die sich synchron mit der Trommel der Ubemüiilungssiation dreht. In der Empfangsstation nimmt ein .Schreibkopf die Stelle des optischen Ablaslkopfes ein und das elektrische Signal von der llherniiiiliingssialiiin wird in eine sich verändernde l.adungsaiifbringung auf das dielektrische Papier umgewandelt, wodurch das gewünschte elektrostatische Bild hervorgebracht wird. Bevor es betrachtet werden kann, muli das resultierende Bild natürlich noch entwickelt werden, zu welchem Zweck in tier Vergangenheil eine große Anzahl von Arbeitsweisen zur Bildenlwickluug 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 Rillen entweder mit Hilfe des Trockenverfahrens der Pulverentwicklung oder durch Einwirkung eines Naßentwicklers auf die das Bild tragende Oberfläche ausgeführt, wobei mit Naßeniwickler eine Zusammensetzung gemeint ist, die eine Dispersion eines gefärbten besonderen Stoffes in einer dielektrischen Trägerfliissigkeit 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 Trockenentwicklung erforderlichen Aufwand ziemlich gering ist.

Bei tier Anwendung des Naßcnlwicklers 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 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 tlas 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 Bildlelegraphicmaschine nicht nur schwierig auszuführen ist, sondern auch zu einer Verschlechterung dei Kopie führt, da durch das Erhitzen nicht auch die Tonerteilchen, sondern nur die Trägerfliissigkeit 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 b5l). bei der der flüssige Entwickler auf den Aufzeichnungslräger, 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 Vakuumcinrichlung entfernt, die einen sich entlang der gesamten Breite des Trägers erstreckenden Spalt und eine Einrichtung zum Leiten der Flüssigkeit aufweist, die an eine Seile des Spalts und eine

Absaugpumpe angeschlossen ist, um die überschüssige Flüssigkeit durch Absaugen vom Triigur wegzuleiien.

Diese Vorrichtung hat, insbesondere wenn sie im /usiimmenhiing mit einer Bililiclegriiphievorriehtung der vorstehend erwähnten Art angewendet wird, den Nachteil, dali eine gleichförmige Kniwicklung und ein gleichmiiliigcs Entfernen der überschüssigen Flüssigkeit über der gesamten abgetasteten Linie des Aufzeichnungsmedium·, nicht gestaltet wird. Dies ist auf die gesonderte Verteilung der Kniwicklerdüsen über der abgetasteten Linie, wodurch ein gleichmäßiges Benetzen sämtlicher Bereiche der Linie durch den flüssigen Kniwickler nicht ermöglicht wird, und auch auf die Lrweiierung des Spalts über der abgetasteten Linie zurückzuführen, während die Vakuumlcitung an eine Seite des Spalts angeschlossen ist, wodurch ein ungleichmäßiger Vakuuindruck über der gesamten Breite des Aiifzcichniingsmcdiums geschaffen wird.

['s ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Naßenlwicklung von elektrostatischen Bildern zu schaffen, die insbesondere bei Biidtdegraphiesysiemen od. dgl. nutzbringend angewendet werden kann, welche von Linienabtast-Techniken zwecks Krslellens des latenten Bildes Gebrauch machen, bei der der flüssige Kniwickler gleichmäßig über der gesamten abgetasteten Linie durch eine Düse aufgebracht wird und die eine Vakuumeinrichiung zum gleichmäßigen Knifernen des Überschusses an Flüssigkeit von der abgetasteten Kniwicklerlinie aufweist.

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

Kin Ausführungsbcispiel der Krfindiing ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

I· ig. I einen schematischen Teilschnitt durch ein die Krfindiing beinhaltendes Bildtelegraphiegcrät und

Fig. 2 einen schemalischcn Querschnitt durch das Gerät aus C ig. I mit den Einzelheiten des darin enlhalienen Entwicklungssystems.

In F'ig. I ist eine leitende Trommel 3 dargestellt, die als Teil einer Empfängcnialion eines Bildtclegraphiesysiems betrachtet werden kann. Wie für den Fachmann einsichtig, ist normalerweise eine gleichartige (nicht durgcs'.cllic) Trommel in einer Sendestation vorgesehen, wobei sich die Sender- und Empfängcrlrommeln bei der Übermillluvig einer Information vom Sender an den Empfänger synchron miteinander drehen. Die Trommel 3 (wie auch die Sendertrommcl) 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 Bildsignalqiielle 6 ein elektrisches Signal, welches im Falle des beschriebenen Bildtelegraphiesyslems von einem Oplisch/cleklrisch-Umformcrkopf in der Sendestation stammt, der dort genau in der gleichen Weise angeordnet ist wie der Schreibkopf 5. Das dem Schreibkopf 5 zugeführte elektrische Signal verändert das Potential d«:s Stiftes in Übereinstimm .ng mit der optisch und der Scndeslalion abgetasteten Vorlage. Kin BIaIl 7 aus dielektrisch beschichtetem

Papier wird an der Trommel 1 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 BIaU 7 genau in Übereinstimmung mit der optischen Vorlage des Origiiialschriftslückes in der Sendestalion aufgebracht.

In F i g. I wird davon ausgegangen, daß sich die Oberseile der Trommel in Richtung des Betrachters dreht und daß die Relativbewegung der Trommel hinsichtlich des Schreibkopfes 5 von rechts nach links verUiuFi. Ks 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 5 feslhäll und die Trommel 1 verschiebt. F'ine Kntwicklerdüse 8 ist leicht zur linken Seile des SchreibkopFes 5 hin, d. h. in die Richtung der Relativbewegung der Trommel verschoben angeordnet, wobei die Längsachse der Düse 8 .^-icht schiel' auf die I ronimeloberfläche zeigt (Fi g. 2). Dicsl Einiwitklungsdiise ist etwas von der Trommeloberfläche entfernt und vermag unter Druck einen feinen Strom flüssigen Entwicklers auf die sich drehende Trommel zu richten, die das leidtragende Papier 7 trägt.

F)ie Eniwicklerdüse 8 kann typischcrweisc 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 F'apierbewegung 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 Naßcntwickler 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 Widersland und niedriger Dielektrizitätskonstante dispergicrt ist.

Wie sich gut aus Fi g. 2 ersehen läßt, ist etwas weiter in Richtung der relativen Papierbewegung ein Vakuumabsaugrüsscl 9 angeordnet, der sich neben dem Trommclumfang in einem Abstand von etwa '/j des Trommeldurchmcssers von der Eniwicklerdüse 8 entfernt befindet. Der Vakuumabsaugrüs.sil 9 ist mit einem Vakuumsystem in einer Weise verbunden, die in Verbindung mit Fig. 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 ii'irer Verschiebung hinsichtlich der Entwicklcrdüse 8 und des Vakuuinabsaiigrüssels 9 schraubenförmige Bahnen auf dem dielektrischen Papier 7 entwickeln. Eine repräsentative Entwicklerbahn dieser Art ist mit dem Bezugszeichen IO bezeichnet. Wie aus Fig. I ersichtlich, ist der Abstand des Absaugrüssels 9 von der Entwieklcrdüsc 8 in Richtung der relativen Trommelbewegung derart, daß die lineare Bahn tO bei ihrem Vorrücken aus dem Bereich der Enivicklerdüse 8 entweder direkt oder nach einer oder mehreren Trommcldrehungen 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 Riisselöffnung abgesaugt. Insbesondere wird an dieser Stelle jeglicher Überschuß an Flüssigkeit oder Toner,

der /ti keinem Hildbereich gehörl. wirkungsvoll entfernt. In diesem Zusammenhang isl noch wichtig. dal! /wischen dem Kiissel 9 und dem Blatt 7 keine direkte Bciiihning sliittfmdel. so dal! die Milder nicht inschmiert oiler beschädigt werden können. Is ist selbstverständlich ;iiich offerisichllich. dal! die Lntwick lung und die Inlfernung überschüssigen Entwicklers an Ort und Stelle iiuf der 'Immmol 3 erfolgt und dall weiterhin die Trommel keinen schroffen MalSnahmen. wie elwii Li hit/en u. dgl., unterworfen wird.

Wie schon erwiihni. kann der Absaiigrusscl 4 hinsK hilii h tier l.ntwii klcrdusc 8 deriirt angeordnet werden, dall die Hahn 10 direkt in den Bereich des Kusseis S gelangt. I).is lieiHl.daB tier Abstund der beiden Düsen in A\ialnchtiing der Trommel 5 so klein scm kann. daH die angebrachte Hahn in den liereich des Kusseis 9 gelungen kann, ohne eine \olle Umdrehung um die i romincl i aus/tifuhren. Andererseits werden völlig zufriedenstellende l.rgebnisse erzieh, wenn der Rüssel 4 und die Düse H um eine oder mehrere Ablasllimcn aiiseinandci liegen. In I ι g. 1 hegt beispiels weise der Rüssel 4 etwa /wei Abtasllmicn hinler i\cv Düse 8 Is sei in diesem Zusammenhang noch iinlerslnchen.daH beim Arbeiten mit flüssigem l.nlwick· ler auf einer sich ilrehenden froniniel die entwickler flüssigkeit die Neigung hat. sich drehend über die entwickelte I lache /u bewegen und dabei unter l.ntw icklervcrliisl die Umgehung /ii bespritzen. Durch das Abziehen des iiberschiissigen I nlwicklcrs mn IbIIe der erfindungsgemaltcn Vakuiimcinnchliing isl nicht genügend I Itissigkeil vorhanden, um zu einem Spritzer problem /ii fuhren. Intcrcssanterwcisc ist es möglich, mehrere Abtaslrcihcn /w einwickeln. bevor sich eine /u Spritzern (ehrende Menge an überschüssigem l.ntwick· ler angesammelt hat. Aus diesem (irunde kann der \ akuiimabsaiignisscl der I.ntwicklcrdusc um einige Abiastreihen hinter scm und doch die genannten Wirkungen hervorrufen

In I 'ig .2 im ein Ouctsihnilt iliirch das (ieral aus I ig.l dargestellt und werden die l.mzelheiten des r.ntwicklersvsiems gezeigt. Man erkennt, dall der in dein Itehallcr Il cnlhallenc Naltcnlwicklcr nut Hilfe einer l.iifiptimpe 12 unter Druck der InIw icklerdüse 8 zugeführt wird I in einstellbares Ventil H ist in der I iilw icklerziiluliriinj'sleitiing 14 vorgesehen, durch welches die lonennenge pro /cileinheil fur eine optimale l.nlwickliing eingeslelli werden kann. Weiter hin zeigt IΊ g. 2, dalt der Vakiiumahsaugiiissel 4 über eine Vakiiiimleitiing 15 mit einem Aiilnahniebehalter Ιβ verbunden isl. /w ischen der Vakuiimleiliing Π und dein Aiifnahmebehäller lh isl eine lalle 17 angeordnet, wahrend cine I\hauslorpumpc 18 nut HiIIe der Leitung 14 direkt mit der I alle 17 verbunden ist. Im lie trieb wird der Aufnahmebehälter Ιβ von /eil zu /eil in ilen I ntw icklerbehiiltei Il geleert, so dalt verbrauchler In tw ick ler durch das S\ stern au Igel auge η wird.

Hei einer Ivpischen Verwendung des in den I ig I und 2 dargestellten (ierales lag am Schrcibkopf 5 eine (irundladespannung von --7(M)V an und wurde das dielektrische lilatl 7 hinsichtlich des Schieibkopfcs 5 sow ic der Düsen 8 und des Kusseis 4 mit etwa fi4 m/nun vorwärts bewegt. Hei einem axialen Absland von 1.27 ι in zwischc'i dem Schrcibkopf S und der Düse 8 sow ie von 0.4h cm zw ischen der Diise 8 und dem Kiissel 4 verstrichen etwa 12 Sekunden zwischen dem Aufladen und dem l.nlwickeln sow ic drei Sekunden zw ischen dem einwickeln und der |-nt(ernung des überschüssigen I nlwickle's. Die erreichte Hildqualilal war ausgezeich not.

Obwohl die I rfmdiing lediglich in Verbindung mil ihrer Anwendung aiii ein Drehtroiiimelsvslein beschrieben wurde, steht miller Zweifel, dal.! sich das I ulw icklersvslem und die l.ntw icklermelhode auch wirkungsvoll in anderen Ausgestaltungen anweiklcn IaHt. Das (iriindprinzip. nämlich das Abspulen einer ein latentes HiId tragenden I lache in abtastender Weise mit I lilfe eines Nalientw icklerkopfes und das l.ntlangfuhren der linearen Abtaslbahn unter einem Vakuumkopl. der den iibcrsi liussigen l.ntwicklcr von der leuchten Hahn entfernt, kann wirkungsvoll beispielsweise auf ebene Oberflächen übertragen werden, in dem die letzteren spiral- oder rasierformig abgetastet w erden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche

1. ^!!entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Ladungsbilder auf einem Aufzeichnungsträger, bei der der flüssige Entwickler durch eine Düse auf s den vorbeibewegten Aufzeichnungsträger aufgebracht wird und der überschüssige Entwickler durch einen der Düse nachgeordncten Absauger wietler von dem Aufzeichnungsträger abgesaugt wird, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e ι, daß die Düse (8) i< > nadeiförmig und der Absauger (9) als Säugrüssel 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 Aufzeichnungslräger derart, daß die Strombahn zeilenrasterarlig über das gesamte Ladungsbild verschoben wird.

2. Vorrichumg nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daü der Aufzeichnungsträger die Gestalt einer drehbaren Trommel (3) hat. daß die Düse (8) und der Säugrüssel (9) gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei der Säugrüssel (9) in die Drehrichtung der Trommel hinsichtlich der Düse (8) versetzt vorgesehen ist, und daß die Vorrichtung zur Relativbewegung eine Translaiionsbcwegung der Düse und des Rüssels parallel zur Trommelachse bewirkt, so daß auf dem Aufzeichnungsträger eine schraubenförmige Entwicklungsbahn entsteht. Jo