DE2056572A1 - Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf die Oberflache von Bogen oder Bahnen - Google Patents

Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf die Oberflache von Bogen oder Bahnen

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Description

Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf die Oberfläche von Bögen oder Bahnen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auftragung von Flüssigkeiten auf die gesamte Oberfläche eines bogen- oder bahnartigen Materii|ljas, wie Papier und dergle, welches nachfolgend als "Bahn1* bezeichnet wird.
Bei der Auftragung von Flüssigkeiten auf die abwärts gerichtete Oberfläche einer Bahn ist es ein ziemlich wirksames Verfahren, die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Bahn auszubilden, indem ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem oberen Teil einer sich drehenden Walze und der Oberfläche der oberhalb der Walze in einem geringen Abstand geführten Bahn ausgebildeter dünne Film der Flüssigkeit wird durch Rotieren der Walze erzielt, die teilweise in dem Flüssigkeitsbad eingetaucht ist.. Das Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, daß die Stärke der Filmflüssigkeit auf dem oberen Teil der Walze in dem Fall verringert wird, wo die Viskosität der Flüssigkeit niedrig ist oder die Drehgeschwindigkeit der Walze niedrig ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Auftragung der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Bahn, wobei die Flüssigkeit ausreichend auf die Oberfläche der Bahn aufgetragen wird, selbst wenn die Drehgeschwindigkeit der Walze niedrig ist oder dit Viskosität
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der Flüssigkeit niedrig ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Auftragung einer ausreichenden Menge von Flüssigkeit auf die abwärts gerichtete Oberfläche einer Bahn, die für die Elektrophotographie geeignet ist, wobei die Walze aus einem leitenden Material, beispielsweise Metall und dergl., gefertigt ist, so daß sie als Entwicklungselektrode dient.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Walze ) zur Erzeugung des Flüssigkeitsfilmes darauf, um die Flüssigkeit auf die abwärts gerichtete Oberfläche einer Bahn aufzutragen, mit einer aus einem lyophoben Material gefertigten Unterteilung an der Oberfläche ausgestattet ist, so daß eine ausreichende Menge der Flüssigkeit nach aufwärts entlang der Oberfläche der Walze getragen werden kann, selbst wenn die Walze mit niedriger Geschwindigkeit sich dreht.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, worin
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer in einer Vor- ^ richtung gemäß der Erfindung eingesetzten Walze,
Fig. 2 eine schematische Seitansicht im Schnitt der Vorrichtung zur Auftragung der Flüssigkeit unter Anwendung der in Fig. 1 gezeigten Walze gemäß der Erfindung,
Fig. 3 einen Schnitt in Seitansicht einer weiteren Ausführungsform einer in der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu verwendenden Walze und
Fig. 4 eine schematische Seitansicht im Schnitt einer Vorrichtung zur Auftragung einer Flüssigkeit unter Anwendung eines endlosen Bandes anstelle der Walze,
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wie in Pig. 2 gezeigt, gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung
zeigen.
In Pig. 1 ist eine Walze 1 gezeigt, die in einer Flüssigkeitsauftragungsvorrichtung gemäß der Erfindung angewandt wird, wobei die Walze 1 an der Oberfläche mit Unterteilungen 2 in Gitterform .ausgestattet ist. Die Unterteilungen 2 sind aus einem für die aufzutragende Flüssigkeit lyophoben Material gefertigt. Die übrige Oberfläche der Walze ist aus einem lyophilen Material gefertigt und deshalb sind die inselartigen Teile der Oberfläche der Walze 1, die durch die Unterteilungen 2 umgeben sind, lyophil. Beispielsweise im Fall einer wäßrigen Flüssigkeit sind die Unterteilungen 2 aus einem hydrophoben Material gefertigt und die inselartigen Teile 3 bestehen aus einem hydrophilen Material. Wenn die Walze teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht und gedreht wird, wird die Flüssigkeit entlang der Oberfläche der Walze 1 in den inselartigen Teilen 3, die durch die Unterteilungen 2 umgeben sind, durch die Hilfe der Oberflächenspannung aufgebracht. Da die Unterteilungen 2 aus einem hydrophoben Material bestehen, fällt die Flüssigkeit nicht entlang der Oberfläche über die Unterteilungen der Walze 1 hinab. Deshalb kann eine ausreichende Menge an Flüssigkeit auf die Oberfläche der Walze 1 aufgebracht werden, selbst wenn.die Walze 1 mit niedriger Geschwindigkeit sich dreht.
Die Unterteilungen 2 auf der Oberfläche der Walze 1 brauchen nicht in quadratischer Gitterform sein, sondern können auch Kreisform besitzen. Für die Unterteilungen 2 ist es lediglich erforderlich, daß sie eine Form besitzen, die einen weiteren Teil umgibt, um die Flüssigkeit darin zu tragen.
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In Pig. 2 ist eine Vorrichtung zur Auftragung der Flüssigkeit auf die Oberfläche einer Bahn unter Anwendung der vorstehend anhand von FiIg. 1 beschriebenen Walze 1 gezeigt, worin die Bezugsziffer 12 eine durch einen Sats von Führwalzen 10,1O1 und 11,11' geführten Bogen bezeichnet. Diese Walzen 10,10' und 11,11· drehen sich in der durch die Pfeile 16 und 17 geführten Richtung und führen die Bahn 12 in der, durch den Pfeil H angegebenen Richtung. Die auf die Bahn 12 aufzutragende Flüssigkeit 7 ist in einem Behälter 6 enthalten. Die Flüssigkeitsaufgaberolle 1 wird in der durch den Pfeil 18 gezeigten Richtung um die Achse 5 gedreht und taucht teilweise in die Flüssigkeit im Behälter 6 ein.
Da die Walze 1 an der Oberfläche mit einer lyophilen Unterteilung 9 ausgestattet ist, wird die Flüssigkeit entlang der Oberfläche 1 der Walze aufgebracht, ohne daß sie nach abwärts strömt, wie durch Bezugsziffer 8 gezeigt. An der Stelle, wo der obere Teil der Walze 1 in Berührung mit der Oberfläche der Bahn 12 steht, wird ein dünner Film 13 der Flüssigkeit zwischen der Bahn 12 und dem oberen Teil der Walze 1 ausgebildet. Dadurch wird der Film 13 der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Bahn 12 aufgetragen. Zum Zeitpunkt des Aufbringens der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Bahn 12 wird keine Ungleichheit der Auftragung der Flüssigkeit auf der Oberfläche des Bogens aufgrund der Anbringungen der Unterteilungen 2 aus lyophoben Teilen auf der Walze hervorgerufen und es ergibt sich keine Ungleichmäßigkeit der Stärke der Flüssigkeit an der Oberfläche der Bahn 12, da sich die Flüssigkeit auf der Oberfläche der Bahn 12 auch über die nicht aufgetragenen Teile auf der Bahn ausbreitet. Falls man wünscht, die auf der Walze 1 nach der Auftragung der Flüssigkeit verbliebene restliche Flüssig-
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keit von der Walze aufgrund ihrer Nichteignung für die weitere Auftragung auf die Bahn zu entfernen, ist eine Bürste 20 im Flüssigkeitsbad vorhanden, um die Flüssigkeit von der Oberfläche der Walze 1 während des Drehens der Walze zu entfernen. Diese Bürste braucht in der Vorrichtung nicht vorhanden sein, falls die verbliebene Flüssigkeit auf der Walze nicht entfernt werden soll.
Die in Fig. 3 gezeigte Walze stellt eine weitere Ausführungsform einer Walze zur Auftragung der Flüssigkeit auf die Oberfläche der Walze gemäß der Erfindung dar. Diese Walze ist mit ausgesparten Teilen 22 aus einem lyophilen Material ausgestattet. Die vorspringenden Teile 21 zwischen den ausgesparten Teilen 22 bestehen aus einem lyophoben Material oder sind so bearbeitet, daß sie lyophobe Eigenschaften besitzen. Da die vorspringenden Teile 21 aus lyophobem Material sind, wird verhindert, daß die Flüssigkeit auf den ausgesparten Teilen 22 entlang der Oberfläche der Walze abfällt. Dadurch wird eine große Menge an Flüssigkeit auf die Oberfläche der Walze aufgebracht und auf die abwärts gerichtete Oberfläche der Bahn aufgetragen.
Wenn auch in den vorstehend geschilderten Ausführungsformen der Erfindung die auf die Oberfläche der Bahn aufzubringende Flüssigkeit wäßrig war, kann selbstverständlich die Flüssigkeit auch ölig sein. In diesem Fall wird die Eigenschaft der Oberfläche der Walze lyophob bzw. lyophil hinsichtlich des Öles, ebenso wie im Fall der wäßrigen Flüssigkeit, gemacht.
Die Vorrichtung zur Auftragung einer Flüssigkeit auf die Oberfläche einer Bahn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist besonders geeignet zur Auftragung von Entwicklungsflüseigkeiten auf lichtempfindliche Papiere bei
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der Elektrophotographie. Beispielsweise ist es in der Elektrophotographie vorteilhaft, daß die Menge der auf die Oberfläche der Bahn aufgetragenen Flüssigkeit nicht entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Walze variiert, falls Wasser oder wasserähnliche Flüssigkeit auf die Bahn aufgetragen werden sollen, um deren Leitfähigkeit zu ergeben.
Die Vorrichtung zur Auftragung der Flüssigkeit auf Bahnen gemäß der Erfindung ist auch zur Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern geeignet. Im Fall der Entwicklung von elektrostatischen latenten Bildern ist es ebenso günstig, die Flüssigkeit einheitlich und in konstanter Strömungsgeschwindigkeit unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn aufzutragen. Falls die Flüssigkeitsauftragungswalze aus einem leitenden Material gefertigt ist oder die Oberfläche der Flüssigkeitsauftragungswalze so bearbeitet ist, daß sie Leitfähigkeit besitzt, dient die Walze als Entwicklungselektrode für den dünnen Film 13 der Flüssigkeit zwischen der Bahn 12 und der Walze, wodurch sich eine gute Entwicklung ohne Kanteneffekt ergibt. In diesem Fall wird es bevorzugt, daß die Bahn 12 mit praktisch der gleichen Geschwindigkeit wie
™ der Drehgeschwindigkeit der umlaufenden Oberfläche der Walze bewegt wird.
In Fig. 4 ist eine weitere Vorrichtung zur Auftragung ▼on Flüssigkeiten auf die Oberflächen einer Bahn gezeigt, bei der ein endloses Band 25 mit einer leitenden Oberfläche anstelle der Walze 1 der Fig. 1 eingesetzt ist. Die Oberfläche des endlosen Bandes 25 ist mit lyophilen Teilen ausgestattet, die durch lyophobe Teile, ähnlich wie die Walzenoberflächen, ausgestattet sind. Die Flüssigkeit auf dem endlosen Band 25 bildet einen dünnen Film 19 entlang
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dem elektrophotographisch empfindlichen Papier 12, wodurch sich eine lange Entwicklungszeit ergibt, wenn die Papierbahn 12 entlang des endlosen Bandes 25 parallel hierzu läuft, so daß sich eine gute Entwicklung einstellt. Die Bezugsziffern 26, 26' und 26" bezeichnen Walzen zur Halterung und Führung des endlosen Bandes 25 in der durch den Teil 27 bezeichneten Richtung. Die anderen Teile der Vorrichtung sind gleich wie in Fig. 2. Selbstverständlich ist es bevorzugt, wenn die Bahn in praktisch der gleichen Geschwindigkeit wie das endlose Band läuft.
Die Größe der lyophilen Teile auf dem endlosen Band
oder den Walzen gemäß der Erfindung liegt bevorzugt zwi-
2 2
sehen etwa 1 χ 1 mm bis etwa 5x5 mm entsprechend den Versuchen. Die Breite der lyophoben Teile darauf erwies sich in einem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,0 mm als bevorzugt.
Die Entwicklungslösung bei der Elektrophotographie besteht hauptsächlich aus einem dielektrischen öl, Kohlenwasserstoff und dergl. mit kleiner Oberflächenspannung für verschiedene Oberflächen und deshalb haben die lyophoben Teile auf der Walze oder dem Band vorzugsweise styrk lyophobe Eigenschaften oder sind mit Verbindungen bearbeitet, die Fluor enthalten, von denen sich in letzter Zeit zeigte, daß sie starke lyophobe Eigenschaften besitzen. Diese Oberflächen haben die Eignung zur Abweisung verschiedener Arten von organischen lösungen als auch von Wasser.
Bei der Herstellung der Walzen oder endlosen Bänder im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, falls die aufzutragende Flüssigkeit aus einer wäßrigen Lösung besteht, die Oberfläche der Walze zur Auftragung der lösung hydrophil und dann werden die Unterteilungen zur Umgebung dieser Teile zum Tragen der Lösung darauf hydrophob ge-
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macht. Als hydrophobe Materialien können verschiedene Arten von Harzen, Wachsen und dergl. zur Anwendung kommen. Es können beispielsweise Materialien als hydrophobe Materialien, wie Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Siliconharze, Siliconkautschuk, Siliconverteilungsmittel, Alkydharze, Epoxyharze, Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, und dergl., verwendet werden.
Da die mechanische Festigkeit und Haftung an der Oberfläche der Walze vom Gesichtspunkt der Wirkung erforderlich ist, ist das Material entsprechend der Verwendung derselben zu wählen.
Um das vorstehend beschriebene Material auf die Walze in Musterform und dergl. aufzubringen, wird eine Druckfarbe, die"das vorstehende Material enthält, auf die Oberfläche der Walze nach einem üblichen Druckverfahren aufger druckt. Andererseits kann auch ein geschmolzenes Harz durch Erhitzen auf die Oberfläche der Walze aufgedruckt werden oder es kann eine Druckfarbenlösung zum Aufdrucken des Musters auf die Oberfläche der Walze angewandt werden.
Falle die aufzubringende Flüssigkeit aus einer Lö-Bung eines Kohlenwasserstoffes besteht, hat bevorzugt das Muster dee lyophilen Materials stark lyophile Eigenschaften, Ale Materialien mit stark lyophilen Eigenschaften seien wasserhaltige Gelatineschichten, hydrophile Harzschichten, die durch einen Polyalkohol plastifiziert sind, und ähnliche Materialien als Beispiele aufgeführt. Falls die Flüssigkeit kein Kohlenwasserstofffluorid enthält, können Verbindungen, die Fluoride enthalten, wirksam verwendet werden.
Beispielsweise können Bänder der Minnesota Mining 4 Mfg. Co. (Scotch ban brand FC-805, Scotch guard) und ähnliche Materialien wirksam zur Herstellung des hydrophilen Mustere der Walze und dergl. verwendet werden.
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Claims (4)

  1. Patentansprüche
    JiJ Vorrichtung zur Auftragung einer Flüssigkeit auf die Oberfläche einer Bahn unter Anwendung eines Flüssigkeitstragebauteiles, das sich in enger Beziehung zu der Oberfläche der Bahn bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitstragebauteil an der Oberfläche mit lyophilen Teilen, die durch lyophobe Teile umgeben sind, ausgestattet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitstragebauteil aus einer Walze, die teilweise in dem Flüssigkeitsbad eingetaucht ist und um eine Achse gedreht wird, besteht, wobei der obere Teil der Walze einen geringen Abstand von der Bahn besitzt oder die Bahn berührt und einen Flüssigkeitsfilm dazwischen ausbildet,
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitstragebauteil aus einem endlosen Band, das teilweise in ein Flüssigkeitsbad eintaucht und entlang von Walzen geführt wird, besteht, wobei der obere Teil des Bandes einen geringen Abstand von der Bahn besitzt oder die Bahn berührt und einen Flüssigkeitsfilm zwischen Bahn und Band ausbildet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet» daß das Flüssigkeitstragebauteil mit Unterteilungen oder Grenzflächenteilungen und ausgesparten Teilen ausgestattet ist, wobei die Unterteilungen lyophob sind und die ausgesparten Teile lyophil sind.
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