DE2326999A1

DE2326999A1 - Einrichtung zum bekaempfen der luftverschmutzung

Info

Publication number: DE2326999A1
Application number: DE19732326999
Authority: DE
Inventors: Arlie L Brown; Paul I Brown
Original assignee: Savin Business Machines Corp
Current assignee: Savin Business Machines Corp
Priority date: 1972-06-07
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1973-12-20
Also published as: IT986138B; CA972948A; JPS4963444A; FR2188207A1; US3767300A

Description

DR.-INQ. DIPL.-ING. M. SC. DIPU-PHYS DU. ' ΙΜος.·ΡΗ»5.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART C «J C, Q\/ \f 9

USSN 260 453
A 40 152 h
h - 153
25.5.73

SAVIN BUSINESS MZiCHINES CORPORATION Valhalla, New York 10595, U.S.A.

Einrichtung zum Bekämpfen der Luftverschmutzung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bekämpfen der Luftverschmutzung bei einer elektrostatischen Kopiermaschine, die einen flüssigen Entwickler, bestehend aus Toner und einer Trägerflüssigkeit, verwendet, welche Maschine ein Maschinengehäuse, einen Vorratstank für den Entwickler, einen Träger mit einer ein latentes Bild aufnehmenden fotoleitenden Oberfläche und eine Entwicklervorrichtung zum Auftragen von Entwickler auf diese Oberfläche hat. - "

Es sind bereits elektrostatische Kopiermaschinen bekannt, bei denen die fotoleitende Oberfläche zuerst dadurch geladen wird, dass sie einer Koronawirkung oder dergleichen ausgesetzt und dann zu einer Bildstation bewegt wird, in der die geladene Oberfläche einem Bild de's zu kopierenden Originals ausgesetzt wird,

um so ein latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Nach der Erzeugung dieses latenten Bildes bewegt sich die Oberfläche

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durch eine Entwicklerstation, in der die" Tonerteilchen diesem Bild so zugefügt werden, dass sie in den Bereichen, in denen eine Ladung vorhanden ist, abgelagert werden und sich so ein Bild entwickelt. In einigen Systemen trägt das Kopiermaterial selbst das fotoleitende Material. Bei anderen Systemen befindet sich der Fotoleiter auf der Oberfläche einer Trommel oder eines Bandes oder dergleichen und wird nun der Wirkung eines klebrigen Toners ausgesetzt, der dann später auf ein normales Papier zur Erzeugung einer Kopie übertragen wird.

Viele der zur Zeit im Gebrauch befindlichen Kopiermaschinen verwenden einen flüssigen Entwickler, in dem der Toner in einer leichten, Kohlenwasserstoff enthaltenden Trägerflüssigkeit suspendiert ist. Die Trägerflüssigkeit kann von irgendeiner Art sein, beispielsweise die von der Firma Humble Oil & Refining Company unter dem Warenzeichen ISOPAR G vertriebene eingeengte ("narrow-cut"), isoparaffinische Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem ausserordentlich hohen Reinheitsgrad. Dieser"Entwickler, der ISOPAR G als Trägerflüssigkeit benutzt, kann nun der fotoleitenden Oberfläche auf mehrere Arten zugeführt werden. Üblicherweise wird die fotoleitende Oberfläche an der Entwicklerstation vorbeibewegt„ Das Entwicklersystem führt Entwicklerflüssigkeit nach oben und in Berührung mit dem Bild, wenn die fotoleitende Oberfläche an der Entwicklerstation vorbeigeht.

Derartige Maschinen bekannter Art sind mit Mitteln versehen, um überschüssigen Entwickler von der Oberfläche zu entfernen, wenn diese aus der Entwicklerstation austritt. Beispielsweise kann dies durch eine pneumatische Vorrichtung geschehen, wobei sich ein Luftmesser quer zur Richtung der Bewegung der fotoleitenden Oberfläche bewegt und ein schmaler, eine hohe Geschwindigkeit aufweisender Luftstrom auf die Oberfläche gerichtet wird, um so Überschussflüssigkeit in die Entwickler-

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vorrichtung zurückzuführen, wenn das entwickelte Bild aus der Entwicklervorrichtung austritt.

Bei der weiteren Entwicklung des Bildes bewegt sich dieses entweder zu einer Übergabestation, an der das klebrige Bild nun auf ein Papierblatt übertragen wird, oder, wenn das Papier selbst eine fotoleitende Oberfläche hat, bewegt es sich zu einer Trocken- oder Bildaushärtstation. Im Verlauf dieser Bewegung verdampft die Kohlenwasserstoff aufweisende Trägerflüssigkeit. An irgendeiner Stelle, an der die Kopiermaschine gegen die Atmosphäre offen ist, wird die mit der Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit verunreinigte Luft in den Raum abgegeben, in dem die Maschine installiert ist. Zwar ist dies dann nicht wichtig, v;enn es sich um eine relativ kleine Maschine handelt, die nur zeitweilig verwendet wird, doch ergibt sich ein beträchtliches Problem bei grossen Maschinen, die eine grosse Zahl von Kopien erzeugen. Das Problem der Luftverschmutzung durch verdunstete Trägerflüssigkeit wird durch die Erzeugung von Aerosolen erhöht, die durch die Wirkung des Luftmessers oder dergleichen entstehen.

Eine Anzahl von Systemen oder Vorrichtungen wurden schon mit dem Ziel ausprobiert, das Problem der Verschmutzung bei einer grossen, ein hohes Arbeitsvolumen aufweisenden elektrostatischen Kopiermaschine zu lösen. Katalytische Vorrichtungen mit oder ohne Wärmetauscher waren schon im Versuch. Diese Vorrichtungen haben grundsätzlich den Nachteil, dass eine übermässige Hitzemenge in den Raum abgegeben wird, in dem die Kopiermaschine steht. Ausserdem gestatten sie nicht die Wiedergewinnung des Kohlenwasserstoffträgers. Dort, wo die Vorrichtungen mit Wärmetauschern versehen waren, war Aussenluft oder Wasser notwendig, so dass nun entweder eine Luftleitung oder ein Wasserrohr vorhanden sein musste, welche die Wand des Raumes durchdrangen, um so eine wirksame Entfernung der grossen Wärme-

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menge zu erreichen. Diese Vorrichtungen^waren infolgedessen zu teuer und auch unpraktisch beim Einbau. Als eine Alternative zu diesen katalytischen Vorrichtungen wurden mechanische Filter geprüft. Einmal hatten diese Filter keine genügende Wirkung, um so die Verschmutzung auf eine annehmbares Mass zu reduzieren, zum anderen sind solche Filter äüsserst teuer, da sie Pumpen erfordern, um Dampf durch einen Hochdruck-Abtropffilter hindurchzudrücken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache, billige und wirksam arbeitende Einrichtung zu schaffen, um die Umweltverschmutzung bei elektrostatischen Kopiermaschinen unter Kontrolle zu bringen und dabei die Verschmutzung auf ein annehmbares Mass zu reduzieren. Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Einrichtung gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass ein als Abscheider dienender Raum und eine Luftbewegungsvorrichtung zum Zuführen von Luft aus dem Inneren des Maschinengehäuses in diesen Raum zum Kondensieren der verdampften Trägerflüssigkeit vorgesehen sind. Das erfindungsgemässe System ist völlig selbständig und unabhängig. Es gestattet die Wiedergewinnung und Wiederverwendung der Trägerflüssigkeit. Das System ist im Hinblick auf das gute Ergebnis verhältnismässig billig. Es funktoniert ferner in zweiter Linie auch als Kühlung für das Maschinengehäuse. Beim Lauf ist das System ruhig und erfordert ausserdem keine teure Unterhaltung.

Im besonderen ist der Vorgang bei der Erfindung so, dass die verschmutzte Luft von der Oberfläche eines fotoleitenden Elements in ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse einer sogenannten Kühlfalle oder eines Abscheiders eingesaugt wird, um so ein Kondensat zu erzeugen, das aus dem flüssigen Kohlenwasser stoff träger und Wasser besteht, wobei dieses Kondensat dann einem Trennsystem zugeführt wird, das die Trägerflüssigkeit vom Wasser trennt und die erstere dem Vorrat wieder zu-

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führt. Die gereinigte Luft wird zu einem Luftmesser oder dergleichen zurückgeführt und gegen die fotoleitende Oberfläche bei deren- Austritt aus dem Entwickler sy stem gerichtet.

jr

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kurvendarstellung der Sättigungsverschmutzung ausgedrückt in ppm Trägerflüssigkeit in Luft bezogen auf die Temperatur,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfingungsgemässen Einrichtung bei einer elektrostatischen Kopiermaschine.

Nach den Angaben der Hersteller sind ISOPAR G und ähnliche leichte Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten eine Gefahr für die Gesundheit bei einer Konzentration von ungefähr 500 ppm in Luft. Bei der Entwicklung des erfindungsgemässen Verschmutzungsreguliersystems wurde zuerst die Beziehung zwischen der Sättigungsverschmutzung in ppm Trägerflüssigkeit in Luft bezogen auf die Temperatur berechnet. ■

Nach der Feststellung 1 des Avogadro'sehen Gesetzes haben bei gleichen Drücken und Temperaturen alle Gase die gleiche Anzahl von Molekülen pro Raumeinheit. Nach der Feststellung 2 dieses Gesetzes, die unmittelbar aus der Feststellung 1 folgt, ist bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur das Gewicht einer Raumeinheit irgendeines Gases seinem Molekulargewicht direkt proportional. Bei normalen Bedingungen ist das Volumen, das von einem englischen Pfund an Molekulargewicht eines Gases eingenommen wird, 379 Kubikfuss.

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Aus den.obigen Ausführungen ergibt sich, dass^ der Teildruck eines Gases in Atmosphäre wie folgt ausgedrückt werden kann:

lbs Gas 1 Mol Gas 379 ft.³ (1) p.p. = _ft3 _Luft χ _{MW Gas} χ ^

Wenn V das Volumen von 1 Mol Luft bei T⁰F bedeutet, wobei ISOPAR G ein-Molekulargewicht von 146 hat,.so kann der Dampfdruck (v.p.) ausgedrückt in Atmosphären für ISOPAR G bei Sättigung bei TF wie folgt ausgedrückt werden:

(2)	v.p.	lbs	ISOPAR	G	1	Mol ISOPAR G	-	V	Mol	Luft
oder		ft³	Luft			146	ISOPAR G	1
(3)						Luft
v.p.	146		lbs
V		ft³

Die Beziehung zwischen lbs pro Kubikfuss (ft ) und Teilen pro

Million (ppm) für irgendein Gas ist wie folgt: '.... lbs ppm χ M.W. χ 0,0025766

Für ISOPAR G mit einem Molekulargewicht von 146 ergibt sich:

10⁶ lbs ISOPAR G

(5) ppm = =5

0,376619 ft Luft

Durch Kombination von (3) und (5) ergibt sich:

v.p. (388 χ 10⁶)

(6) ppm bei TF = ^: —

— 7 —

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^{A 40 152 h} . ' ■ - 7 τ ' VooeoQG

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Um.die Sättigung in ppm als Funktion von-T F zu berechnen, wird zuerst V als Funktion von T berechnet, wobei V bei Normaltemperatur von 60°F 379 ft ist. Damit ist:.

460 + T⁰F ' ->

^{(7) V(T}°^F) = ^{379 ft}

Wenn (7) in (6) eingesetzt wird, ergibt sich: ^;

v.p. (532,34 χ TO⁶)

(8) ppm Sättigung (T F) =

(460 + T⁰F)

Der Sättigungsdampfdruck von ISOPAR G bei unterschiedlichen Temperaturen nach Angaben des Herstellers folgt aus nachstehender Tabelle:

T (°F)	Dampfdruck (ν.ρ.) in Atmosphären
O	O,00018
20	0,0004
32	0,00065
44	0,001
50	0,0013
60	0,0019
70	0,0003
85	0,005
1OO	0,009

Bei Einsetzen dieser Angaben in die Gleichung (8) ergibt sich die Kurvendarstellung nach Fig. 1, die die Beziehung zwischen Sättigungsverschmutzung und Temperatur zeigt.

In Fig. 2 ist ein Typ einer elektrostatischen Kopiermaschine dargestellt, die als Ganzes mit 10 bezeichnet ist. Diese Kopiermaschine, in die ein erfindungsgemässes Verschmu,tzungsreguliersystem eingebaut ist, hat ein als Ganzes mit 12 be-

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zeichnetes Maschinengehäuse mit einer Bodenwand 14, Seitenwänden 16, einer Stirnwand 18,. einer Rückwand 20 und einer Oberwand 22. Das Maschinengehäuse 12 ist so gebaut, dass der Innenraum 24 im wesentlichen dicht gegenüber dem Ümgebungsraum ist. •Das bedeutet, dass das Maschinengehäuse zur Atmosphäre - abgesehen von einer Öffnung, durch welche die fertige Kopie ausgegeben wird - abgeschlossen ist.

Die Kopiermaschine 10 weist eine Trommel 26 auf, die auf einer Welle -28 drehbar angeordnet ist. Die Trommel 26 hat eine Oberfläche 30, die, infolge der Anwesenheit eines dünnen Filmes eines geeigneten fotoleitenden Materials auf der Trommel, fotoleitend ist. Beim Arbeiten der Kopiermaschine 10 bewegt sich die Oberfläche 30 der Trommel 26 zuerst an einer Ladestation vorbei, an der eine Koronavorrichtung 32 angeordnet ist, die _r eine gleichmässige elektrostatische Ladung auf die vorbeibewegte Oberfläche aufbringt.

Nach Verlassen der Koronavorrichtung 32 bewegt sich die die Ladung tragende Oberfläche an einer Belichtungsstation vorbei, an der ein Projektionssystem 34 vorhanden ist, das ein Bild des zu kopierenden Originals auf die Oberfläche wirft. Da die Einzelheiten des Linsensystems und des Transportsystems des Originals an sich keinen Teil der Erfindung bilden, werden sie im folgenden nicht näher beschrieben.

Nach dem Verlassen der Belichtungsstation, an der ein latentes elektrostatisches Bild des Originals- auf der Oberfläche gebildet wird, bev/egt sich die Oberfläche durch eine Entwicklervorrichtung hindurch, die als Ganzes mit 36 bezeichnet wird. Wie oben angedeutet, wird bei dem System ein flüssiger Entwickler verwendet, der einen Toner enthält, der in einer Trägerflüssigkeit, beispielsweise ISOPAR G, suspendiert ist. Die Entwicklerflüssigkeit wird von einem Vorratstank 38 mittels einer Pumpe

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40 in eine Zufuhrleitung 42 eingepumpt, die zur Entwicklervorrichtung 36 führt. Entwickler aus der Entwicklervorrichtung 36 fliesst dann über eine Rückführleitung 44 zurück zum Vorratstank 38.

In der in Fig. 2 dargestellten Kopiermaschine ist ein Luftmesser 46 vorhanden, um einen dünnen Luftvorhang der fotoleitenden Oberfläche so zuzuführen, dass überschüssiger Entwickler in die Entwicklervorric.htung 36 zurückgeführt wird. Im Verlauf der Prüfung wurde festgestellt, dass das Luftmesser 46 Aerosole produzieren kann, die die Verschmutzung innerhalb des Maschinengehäuses 12 über den Grad hinaus erhöht, der als Ergebnis einer Verdampfung der TrSgerflüssigkeit von der fotoleitenden Oberfläche 30 vorhanden ist-

Wenn die Kopiermaschine mit Kontaktübertragung arbeitet, so wird eine Rolle 50 aus Papier 48 vorgesehen, die auf einer Welle 52 angeordnet ist. Eine solche Kopiermaschine ist im einzelnen in der DT-OS 2 229 044 beschrieben. Das von der Rolle 50 kommende Papier 48 wird über eine Führungsrolle 54

in Berührung mit der Oberfläche der Trommel 26 gebracht, die das entwickelte elektrostatische Bild trägt. Da die Affinität des Toners zum Papier 48 grosser als zur Oberfläche 30 ist, wird das Bild von der Oberfläche 30 der Trommel 26 auf die Oberfläche des Papiers 48 übertragen. Nachdem die Bildübertragung stattgefunden hat, führen Abnahmerollen 56 und 58 das Papier entlang einer Bahn zwischen Schneidmessern 60 und 62 hindurch und durch einen Auslass 64 nach aussen. Die Schneidmesser 60 und 62 werden in bekannter Art betätigt, um das Papier auf Blattlänge zu schneiden. Wie bereits oben erwähnt, ist der Auslass 64 im wesentlichen die einzige Kommunikation zwischen dem Innenraum 24 des Maschinengehäuses 12 und der äusseren Atmosphäre.

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Eine als Ganzes mit 66 bezeichnete Einrichtung zur Verschmutzungsbekämpfung weist eine Kühlvorrichtung auf, die ein Kühlgehäuse 68 hat, das in die Rückwand 2O des Maschinengehäuses 12 eingebaut ist- Das Kühlgehäuse 68 hat eine Trennwand 70, die eine Dampfsperre bildet, wodurch das Kühlgehäuse nun in eine V.erdampferkammer, die als Ganzes mit 72 und auch als Abscheider bezeichnet ist, und eine Kompressionskammer geteilt ist, die als Ganzes mit 74 und auch als Kondensationskammer bezeichnet ist. In der letzteren ist ein Druckkolben hin- und herbeweglich in einem Zylinder 78 angeordnet, wodurch ein Kühlmittel in einen flüssigen Zustand zusammengepresst werden kann, wie dies weiter unten noch beschrieben wird. Der Zylinder 78 hat einen Einlass 80, der zu einer Nebenkammer führt, in der ein Ventil 82 vorhanden ist, über das verdampftes Kühlmittel in den Zylinder 78 oberhalb des Kolbens 76 einfliessen kann.

Beim Arbeiten, d.h. wenn der Druckkolben 76 hin- und herbewegt wird> wird das in den Zylinder 78 durch das Ventil 82 eintretende Gas zusammengedrückt und verflüssigt, worauf es über ein Rückschlagventil CK Kühlschlangen 84 zugeführt wird, von denen eine in der Zeichnung dargestellt ist, die mit Rippen 86 zum Abkühlen des kondensierten Kühlmittels versehen sind. Ein innerhalb der Kondensatorkammer 74 vorhandenes Gebläse 88 saugt Luft in diesen Raum durch eine öffnung 90, die mit Jalousien 92 versehen ist. Diese eintretende Luft fliesst über die Rippen 86 und dann nach aussen durch eine öffnung 94, die mit Jalousien 96 versehen ist. Auf diese Weise wird die im Laufe des Kompressionsvorgangs erzeugte Wärme in den Raum abgegeben, in dem die Kopiermaschine 10 installiert ist. Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung noch ergibt, ist diese an den Raum abgegebene Wärmemenge nicht übermässig gross.

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Das von der-KüÜlschlange 84 kommende Kühlmittel fliesst durch die Trennwand 70 und durch ein Expansionsventil 98 in ein Verbindungsrohr, das an Verdampferschlangen 100 angeschlossen ist, in denen das Kühlmittel verdampfen kann. Die Verdampferschlangen 100 sind mit Rippen 102 versehen. Das in den Verdampferschlangen 100 sich ausdehnende Gas bildet eine Kühlfalle, die in der Lage ist, sowohl ISOPAR G als auch das Wasser beim Eintreten in den Raum 72 zu kondensieren. Der Raum 72 wurde deshalb auch als Abscheider .bezeichnet.

Die Verdampferkammer 72 ist mit einer Einlassöffnung 104 versehen, durch welche nun verschmutzte Luft in diesen Raum eintreten kann. Es sei darauf hingewiesen, dass natürlich der. Verschmutzungsgrad der Luft, die in den Abscheider 72, also die Verdampferkammer, eintritt, ausreichend hoch seia muss, so dass also der Taμpunkt von ISOPAR G oberhalb des Gefrierpunktes des Wasserdampfes ist, um so ein Zufrieren des Abscheiders zu verhindern. Um sicherzustellen, dass die in den Abscheider eintretende Luft einen verhältnismässig hohen Verschmutzungsgrad hat, ist eine Leitung 106 vorgesehen, die von einer Stelle in der Nähe der Oberfläche der Trommel 30 bis zur Einlassöffnung 104 des Abscheiders 72 führt.

Ferner ist eine Leitung 110 vorgesehen, die von einer Auslassöffnung 108 zum Abscheider 72 führt, um so Luft abzuführen, die von verdampftem ISOPAR G und Wasser gereinigt ist. Es ist ohne weiteres verständlich, dass die Wirkung des Abscheiders beim Kondensieren der verschmutzenden Bestandteile die durch den Abscheider fliessende Luft kühlt. Vorzugsweise wird diese gereinigte Luft durch eine Heizvorrichtung 112 hindurchgeführt, worauf die erwärmte Luft über ein Gebläse 114 einem Verteiler 116 zugeleitet wird, der mit dem Luftmesser 46 in Verbindung steht.

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Das Kondensat, das von den Verdampferschlangen 100 abfliesst, strömt dem Boden der Verdampferkammer 72 zu und von dort nach aussen durch ein Abzugsrohr 118, das sich bis in die Nähe des Bodens eines Sammelbehälters 120 erstreckt. Da das ISOPAR G' ein spezifisches Gewicht von ungefähr 0,75 hat, trennt es sich vom Wasser im Sammelbehälter 120, so dass der Sammelbehälter '120 nun eine untere Lage 124 aus Wasser und eine obere Lage aus ISOPAR G hat. Wenn die Flüssigkeit im Sammelbehälter 120 eine Höhe erreicht, die in der Nähe des Oberteils des Sammelbehälters ist, so fliesst das .ISOPAR G der oberen Lage 122 durch ein Abflussrohr 126 zurück zum Vorratstank 38.

Ferner ist das Trennsystem mit einem Mittel zum Beseitigen der unteren Lage 124 aus Wasser versehen. Eine in der Nähe des Bodens des Sammelbehälters 120 angeordnete Leitung 128 hat ein Ventil 130, das bei Erregung eines nicht dargestellten Elektromagneten geöffnet wird, so dass nun das am Boden des Sammelbeh lters vorhandene Wasser nach aussen aus dem Maschinengehäuse 12 herausfliessen kann.

Ein Schwimmer 132 und eine damit zusammenwirkende Vorrichtung haben ein solches Gewicht, dass der Schwimmer an der Trennlinie zwischen den Flüssigkeitsschichten 122 und 124 schwimmt. Eine am Schwimmer angebrachte Stange 134 erstreckt ' sich nach oben aus dem Sammelbehälter 120 heraus. Ferner ist ein Schalter 136 mit einem Kniehebel 138 verbunden, der in einer Richtung zum Schliessen des Schalters zwecks Erregen des Elektromagneten des Ventils 130 betätigt werden kann, während er bei Betätigung in der anderen^Richtung den Schalter öffnet und den mit dem Ventil 130 in Wirkverbindung stehenden Elektromagneten aberregt. Der Kniehebel 138 trägt einen Ring 140, der die Stange 134 umgibt. Ferner wird ein oberer Betätiger 142 am Ende der Stange 134 oberhalb des Ringes 140 befestigt. Ein

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zweiter Betätiger 144 ist an der Stange in einer Lage zwischen dem Ring 140 und dem Schwimmer 132 befestigt.^:Wenn der Schwimmer 132 auf einer-Höhe ist, wie sie beispielsweise durch einen Pfeil "a" neben dem Sammelbehälter 120 angedeutet ist, dann betätigt der Betätiger 144 den Ring 140, so dass der Schalter 136 geschlossen wird, worauf das Ventil 130 sich öffnet, um Wasser nach aussen aus dem Sammelbehälter 120 abfliessen zu lassen. Wenn das Wasser eine untere Höhe erreicht, wie sie beispielsweise durch den Pfeil "b" neben dem Sammelbehälter 120 angedeutet ist, so betätigt der Betätiger 142 den Ring 140, um den Schalter 136 zu öffnen und damit das Ventil 130 zu schliessen.

Die allgemeine Wirkungsweise des Verschmutzungsreguliersystems 66 ist damit wie folgt: Wenn die Kopiermaschine 10 in Tätigkeit ist, dreht sich die Trommel 26 im Uhrzeigersinn derart, dass die Oberfläche 30 zuerst an der Koronavorrichtung 32 vorbeigeht, an der die Trommel eine gleichmässige elektrostatische Ladung erhält. Anschliessend wird sie einem Bild des Originals über ein Projektionssystem 34 ausgesetzt, um so die Ladung an all den Stellen abzuführen, auf die Licht fällt, so dass sich nun ein latentes elektrostatisches Bild ergibt. Wenn die Trommel 26 sich weiterdreht, so bewegt sich das latente elektrostatische Bild durch die Entwicklervorrichtung 36. Hier wird dann ein flüssiger Entwickler, der einen klebrigen Toner in einer leichten, Kohlenwasserstoff auf v/eisenden Träger flüssigkeit enthält, auf die Oberfläche des Bildes aufgebracht und so das Bild entwickelt. Wenn die Oberfläche des entwickelten Bildes nun aus der Entwicklervorrichtung 36 austritt, wird sie der Wirkung des Luftmessers 46 ausgesetzt, so dass überschüssiger Entwickler zurück in die Entwicklervorrichtung 36 gedrückt wird. Anschliessend \tfird das Bild in feste Berührung mit dem Papier 48 durch die Führungsrolle 54 gebracht, und die Übertragung des Bildes von

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der Trommel auf das Papier geschieht auf einem Umfangsbogen zwischen den Rollen 54 und 56. Die Abnahmerollen 56 und 58 führen das Papierstück mit dem entwickelten Bild durch den Auslass 64 aus der Maschine heraus und an den Schneidmessern 60 und 62 vorbei, die so betätigt werden, dass eine entsprechende ,Blattlänge abgeschnitten wird.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Verdampfung des flüssigen Trägers von der Oberfläche der Trommel 26, von der Oberfläche des das übertragene Bild enthaltenden Papiers und ausserdem von der Entwicklervorrichtung 36 stattfindet. Zusätzlich wird angenommen, dass Aerosole durch die Wirkung des Luftmessers 46 erzeugt werden. Das Gesamtergebnis ist derart, dass der Innenraum 24 normalerweise voll stark verschmutzter Luft ist. Aus Fig. 1 geht nun hervor, dass der VerschmutzungsSättigungsgrad bei Temperaturen, wie sie in einem Maschinengehäuse und in der umgebenden Luft erwartet v/erden können, bei weitem den gefährlichen Verschmutzungsgrad übersteigt. Die Maschine verhindert nun nicht nur den Austritt einer grossen Menge von stark verschmutzter Luft in den umgebenden Raum, sondern reduziert die Verschmutzung innerhalb des Maschinengehäuses 12 von einer sonst vorhandenen übermässig grossen Höhe auf eine Höhe, v/elche sicherstellt, dass die Verschmutzung des Raumes, in dem die Kopiermaschine verwendet wird, auch dann vernachlässigbar ist, wenn die Kopiermaschine längere Zeit ständig benutzt wird. Da nur ein kleiner Teil der Luft aus dem Auslass 64 austreten kann, gestattet das erfindungsgemässe Verschmutzungsreguliersystem keinen Austritt einer grossen Menge von verschmutzter Luft zur Atmosphäre. Ausserdem wird die Verschmutzung im Innenraum 24 in engen Grenzen gehalten. Das Gebläse 114 saugt nun Luft durch die Leitung 106 von dem Raum in der Nähe der Oberfläche 30 der _; Trommel 26 zur Verdampferkammer 72, d.h. zum Abscheider. Diese

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verschmutzte Luft wird nun in Berührung mit den Rippen 102 der Verdampferschlangen 100 gebracht, um so ein Kondensat zu erzeugen, das sowohl ISOPAR G als auch Wasser enthält und das dann in der Verdampferkammer 72 nach unten und von dort nach aussen durch das Abzugsrohr 118 zum Sammelbehälter 120 fliesst.

Da das ISOPAR G leichter als Wasser ist, so trennt sich das Kondensat im Sammelbehälter 120 in eine obere Schicht 122 aus abgetrenntem ISOPAR G und eine untere Schicht 124 aus Wasser. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Sammelbehälter 120 oberhalb des Abflussrohres 126 ist, so fliesst ISOPAR G nach aussen durch das Abflussrohr 126 und zurück zum Vorratstank 38.. Wenn der Wasserspiegel der unteren Lage 124 im Sammelbehälter 120 eine ausreichende Höhe erreicht hat, so trifft der Betätiger 144 auf den Ring 140, um so den Schalter 136 zu schliesE.en, wodurch dann das Ventil 130 geöffnet wird und das Wasser nach aussen vom Boden des Sammelbehälters 120 abfliessen kann. Dieser Wasserausfluss geht so lange weiter, bis der Wasserspiegel auf eine Höhe abfällt, bei der der Betätiger 142 auf den Ring 140 auftrifft, um so den Schalter 136 zu öffnen und das Ventil zu schliessen, worauf dann der Ausfluss des Wassers aufhört.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass ein gefährlicher Verschmutzungsgrad in bezug auf ISOPAR G in Luft ungefähr 500 ppm beträgt. Bei einem bestimmten Anwendungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung, bei dem die Verschmutzung in dem Raum, in dem sich die Kopiermaschine 10 befindet, erheblich unterhalb eines gefährlichen Grades gehalten wurde, wurde eine abgewandelte, 5000 BTU pro Stunde erzeugende Klimaanlage verwendet. Als erstes wurde die thermostatische Steuerung der Anlange so umgangen, dass der Kompressor ständig lief. Als zweites wurde- die Trennwand 70 installiert, um eine Dampfsperre zwischen den Verdampfer- und Kompressorkammern zu bilden und so einen

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Leckfluss von verschmutzter Luft aus dem Maschinengehäuse 12 in den Raum zu verhindern..Als drittes wurde der Kondensatabzug in der dargestellten Weise eingestellt, also unterhalb der Verdampferschlange angeordnet, so dass kondensierte Trägerflüssigkeit und Wasser in den Sammelbehälter 120 fliessen konnte. Bei dieser Anordnung wurde Luft durch die Verdampferkammer 72 mit ungefähr 200 Kubikfuss/Min. hindurchgeführt. Das System hielt nun die Innenseite des Maschinengehäuses 12 etwas unterhalb der Raumtemperatur und wesentlich unterhalb der Gefahrenhöhe.

In einer typischen Prüfung der betreffenden Einrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, wurde der Fluss aus dem Luftmesser 46 auf ungefähr 15 Kubikfuss/Min. bei 150 Meilen/Stunde einreguliert. Die Trommel 26 wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von ungefähr 60 Fuss/Min. gedreht. Der Spalt zwischen dem Luftmesser 46 und der Oberfläche 30 der Trommel wurde auf "ungefähr 0,063 Zoll eingestellt. Die Heizvorrichtung 112 hatte · eine Leistung von 600 Watt. Bei den eben beschriebenen Bedingungen stellte sich die Verschmutzung im Versuchsraum auf einen Durchschnitt von ungefähr 12 ppm pro 960 Kubikfuss und 23 ppm für den speziellen Raum von 500 Kubikfuss ein. Die Verschmutzung des Raumes, in dem sich die Kopiermaschine befand, war daher vernachlässigbar. Gleichzeitig war die Verschmutzung innerhalb des Gehäuses ungefähr 700 ppm. Aus Fig. 1 kann nun ersehen werden, dass dies weit unter der Sättigungsverschmutzung liegt, die bei einer normalen Innentemperatur des Maschinengehäuses 12 zu erwarten wäre-.

Bei der Analyse der Ergebnisse dieser Prüfung wurde festgestellt, dass etwas mehr ISOPAR G abgeschieden wurde, als dies theoretisch der Fall sein müsste. Es wird angenommen, dass dieses Ergebnis auf -die Tatsache zurückzuführen ist, dass das Luftmesser 46 einiges Aerosol erzeugt, das-in der theoretischen Analyse nicht berücksichtigt ist. . - 17 -

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Claims

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Patentansprüche

/lJ Einrichtung zum Bekämpfen der Luftverschmutzung bei einer elektrostatischen Kopiermaschine, die einen flüssigen Entwickler, ■ bestehend aus Toner und einer Trägerflüssigkeit, verwendet, welche Maschine ein Maschinengehäuse, einen Vorratstank für den Entwickler, einen Träger mit einer ein latentes Bild aufnehmenden fotoleitenden Oberfläche und eine Entwicklervorrichtung zum Auftragen von Entwickler auf diese Oberfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Abscheider (72) dienender Raum und eine Luftbewegungsvorrichtung (114) zum Zuführen von Luft aus dem Inneren des Maschinengehäuses (12) in diesen Raum zum Kondensieren der verdampften Trägerflüssigkeit vorgesehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungssystem (118, 126) zum Zuführen der kondensierten Trägerflüssigkeit vom Abscheider (72) zum Vorratstank (38) vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (12) im wesentlichen geschlossen ist und der Abscheider (72) mit dem Maschinengehäuse (12) kommuniziert.
4. Einrichtung nach einem der.vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß-, sofern im Abscheider (72) Dampf aus Wasser und Trägerflüssigkeit kondensiert wird, eine Trennvorrichtung (120, 126, 130 - 144) zum Trennen von Wasser und Trägerflüssigkeit vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (120, 126, 130 - 144) einen Sammelbehälter (120) hat, der mit dem Abscheider (72)

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zur Aufnahme von Kondensat verbunden ist, daß eine erste Abzugsvorrichtung (126) zum Abzug von getrennter Trägerflüssigkeit vom Behälteroberteil und eine zweite Abzugsvorrichtung (130 -. 144) zum Abzug von Wasser vom Behälterunterteil, vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abzugsvorrichtung (130 - 144) ein normalerweise geschlossenes Ventil (130) hat, das durch ein Ansprechglied (132) bei einem vorbestimmten hohen Wasserspiegel offenbar und bei einem vorbestimmten niedrigen Wasserspiegel schließbar ist,
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklerentferner (46) zum Entfernen von überschüssigem Entwickler von der fotoleitenden Oberfläche (30) vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklerentferner ein Luftmesser (46) ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlaufvorrichtung (110, 112, 114, 136, 116) zum Umlauf von Luft aus dem Abscheider (72) zum Entwicklerentferner (46) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (66) ein Kühlaggregat (76, 78, 84, 100) hat, das ein Kühlgehäuse (68) aufweist, das eine Kondensationskammer (74) und eine als Abscheider (72) dienende Verdamperkammer hat, die durch eine Dampfsperre (70) getrennt sind, und daß durch die Luftbewegungsvorrxchtung (114) Luft durch die Verdampferkammer hindurchführbar ist.

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11. Einrichtung nach .Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen von Luft aus dem Innenraum (24) des Maschinengehäuses (12), und zwar von einer Stelle neben der fotoleitenden Oberfläche (30), zum Abscheider (72) ein Luftkanal (106) vorgesehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die UmIaufvorrichtung (110, 112, 114, 136, 116) ein Gebläse (114) hat, um verschmutzte Luft aus dem Maschinengehäuse (12) dem Abscheider (72) zuzuführen und um Luft vom Abscheider (72) dem Entwicklerentferner (46) zuzuführen.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die UmIaufvorrichtung (110, 112, 114, 136, 116) einen Lufterhitzer (112) zuri Erwärmen der Luft aufweist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgehäuse (68) öffnungen GlOS₁ 94) hat, die zu den beiden Kammern (72, 74) führen und von denen die eine (108) mit dem Maschinengehäuse (12) und die andere (94) mit der Atmosphäre kommuniziert.
15. Einrichtung■nach einem der Ansprüche 10 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgehäuse (68) in einer Wand (20) des Maschinengehäuses (12) angeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftbeweger (88) vorgesehen ist, der Luft aus dem das Maschinengehäuse (12) umgebenden Raum durch die. Kondensatorkammer (74) bewegt.

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17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit ein anderes· spezifisches Gewicht, insbesondere ein kleineres spezifisches Gewicht, als Wasser hat.

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