DE2636492A1

DE2636492A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von tonern

Info

Publication number: DE2636492A1
Application number: DE19762636492
Authority: DE
Inventors: Helmut Gustav Sandner
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1976-08-13
Publication date: 1977-02-24
Also published as: DE2636492B2; AU1689576A; DE7625481U1; CA1070186A; DE2636492C3; JPS5439736B2; JPS5225635A; FR2321717A1; GB1548173A; GB1548172A; US4087279A; FR2321717B1; AU505904B2; DE2659990C2; DE2659990B1

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EiSHOLD FUES VON KREfSLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-lng. von Kreisler f 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-lng. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Fu/Ax

I²- A₁UgUSt 1976

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 19898 (U.S.A.).'

Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von Tonern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Farbpuders oder Toners und ein Verfahren zur Entwicklung von klebrigen Oberflächen mit feinteiligen Tonern.

Die Entwicklung der Elektrophotographie und die weite Verbreitung, die das elektrostatische Vervielfältigungsverfahren gefunden hat, führten zu einer großen Zahl von Verfahren und Vorrichtungen, die sich für das Aufbringen von feinteiligen Tonern auf elektrisch geladene Oberflächen eignen. Vorrichtungen und die zugehörigen Verfahren, z.B. Bestäubungskammern, Kaskadenentwickler, Bürstenentwickler und Walzenentwickler sind allgemein bekannt. Im allgemeinen sind die bekannten Entwickler mit Vorrichtungen zur Dosierung der Menge und/oder Geschwindigkeit des Aufbringens des Toners versehen.

In der graphischen Technik wird zur Bildreproduktion ein System verwendet, bei dem ein lichtempfindliches Material zunächst bildmäßig mit aktinischer Strahlung

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Telefon: (02 21) 23 45 41 - 4 · Telex: 888 2307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln

belichtet wird. Als Folge dieser Belichtung weist das Material Bereiche mit unterschiedlicher Klebrigkeit auf. Das latente Bild kann durch einen als Tonen bezeichneten Prozess entwickelt werden, wobei ein Farbpuder oder Toner auf der Oberfläche des Materials verteilt wird und an den klebrigen Bereichen haften bleibt. Ein typisches Material dieser Art und das zugehörige Verfahren, das die Erzeugung von Mehrfarbenbildern ermöglicht, werden in der US-PS 3 649 268 und in den darin genannten Patentschriften beschrieben, während ein typisches Entwicklungsverfahren mit Tonern in der US-PS 3 060 beschrieben wird.

Es ist ferner bekannt, ein kleines Wischkissen oder einen Bausch mit einem Griff an einer Seite und einem dicken Flor, z.B. aus Lammwolle, auf der anderen Seite zu verwenden, um den Toner auf die das latente Bild tragende Oberfläche aufzubringen und ihn darauf zu verteilen. Das Kissen wird in eine Schale getaucht, die einen Vorrat des Toners enthält, worauf die das latente Bild tragende Oberfläche leicht und mehrmals auf einem S-förmigen Weg mit dem Kissen überstrichen wird. Die Teilchen des Toners haften an den klebrigen Bereichen, wodurch das Bild entwickelt wird.

Nach einer anderen Methode wird zuerst der Toner aufgebracht, indem die gesamte Oberfläche mit dem Kissen, das in den Toner getaucht worden ist, betupft wird, worauf das Kissen verwendet wird, um die Oberfläche in einer S-förmigen Bewegung wie vorher zu bestreichen. Diese Methode ist langsam, unsauber·und erzeugt eine unangenehme Staubwolke während des Tupfens. Die Ergebnisse sind allgemein nicht reproduzierbar.

Rotierende zylindrische Bürsten oder Kombinationen von rotierenden und hin- und hergehenden zylindrischen Bürsten, die dazu dienen, einen Toner in die weichen Bereiche einer bildmäßig belichteten Oberfläche einzu-709808/ 1 083

betten, wurden ebenfalls bereits ausprobiert. Einen guten Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten gibt die US-PS 3 723 123.

Zur Entwicklung sowohl von elektrostatischen Bildern als auch Bildern mit klebriger Oberfläche wird ein feinteiliger Toner auf einen Bereich·, der ein latentes Bild trägt, aufgebracht. In dieser Hinsicht sind die auftretenden Probleme, insbesondere die Probleme im Zusammenhang mit der Dosierung des feinteiligen Toners ähnlich. Systeme, bei denen nach dem Prinzip der klebrigen Oberfläche gearbeitet wird, sei es in Fällen, in denen die Tonerteilchen einfach an der Oberfläche haften oder darin eingebettet werden, werfen jedoch ein weiteres Problem auf. Die an der klebrigen Oberfläche haftenbleibende Tonermenge ist in Abhängigkeit von der abgegebenen Menge und von der Methode der Verteilung über die Oberfläche schwankend. Dies macht sich besonders bemerkbar, wenn der Toner von Hand aufgebracht wird, wobei eine nicht reproduzierbare Entwicklung die Folge ist. Außerdem ist die weichere klebrige Oberfläche durch Verkratzen verletzbar.

In dem Bemühen, diese Probleme zu lösen, wurden die Tupfmethode und die Walzenauftragvorrichtungen eingeführt, jedoch mit zweifelhaften Ergebnissen. Zu den noch ungelösten Problemen gehören die Gleichmäßigkeit der Dichte auf großen, einfarbigen Flächen, Staubwolken, Reproduzierbarkeit und leichte Handhabung.

Es besteht immer noch.ein Bedürfnis für eine einfache und zuverlässige Methode zur reproduzierbaren Verteilung von Tonern auf einer klebrigen Oberfläche.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die zum Aufbringen von Tonern für die Entwicklung von bildmäßig belichteten Materialien mit einer Oberfläche mit ^: bildmäßig .klebrigen und nicht klebrigen Bereichen dient 709808/1083

und mit einem Gehäuse, das den Toner enthält, versehen und durch wenigstens ein freibewegliches Gewicht im Gehäuse zum Zerkleinern von Agglomeraten und zum Rühren des Toners, Bauteile zur Abgabe des Toners aus dem Gehäuse und wenigstens zwei am Gehäuse befestigte schwenkbare Wischkissen gekennzeichnet ist.

Die Vorrichtung kann ferner mit einem zusätzlichen Reinigungskissen versehen sein, das abnehmbar über den Auftragkissen zur Entfernung von überschüssigem Toner von der Oberfläche des belichteten Materials befestigt ist.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Entwickeln von Oberflächen, die wenigstens in Teilen klebrig sind. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen feinteiligen Toner in Form einer langgestreckten Aufschüttung auf einen Abschnitt der Oberfläche aufbringt und dann den feinteiligen Toner über die Oberfläche verteilt, indem man die langgestreckte Aufschüttung von feinteiligem Toner mit wenigstens einem Wischkissen über die Oberfläche schiebt, während sich wenigstens ein Teil der langgestreckten Aufschüttung unter dem Wischkissen (insbesondere dessen Vorderkante) befindet, wodurch die Tonerteilchen"an den klebrigen Teilen der Oberfläche haften bleiben.

Die Entwicklung wird vollendet, indem überschüssiger Toner von der Oberfläche gewischt wird. Die Oberfläche ist vorzugsweise eine bildmäßig belichtete, photohärtbare Schicht. In diesem Fall bleibt der Toner bildmäßig an der Oberfläche haften.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Wischkissen auf einem krummlinigen Weg über die Oberfläche geführt, wobei es die längliche Aufschüttung des feinteiligen Toners vor sich herschiebt. Der krummlinige Weg kann sinusförmig, serpentinen-

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förmig, spiralförmig, elliptisch, achtförmig oder S-förmig sein oder andere Formen haben.

Durch das beschriebene Verfahren werden die Probleme der bekannten Verfahren in einfacher Weise ausgeschaltet. Durch Begrenzung des abgelegten Toners auf einen verhältnismäßig kleinen Bereich der Gesamtoberfläche kann das Staubproblem wirksam gelöst werden. Noch überraschender ist die Tatsache, daß die anschließende Verteilung durch das Auftragkissen über die verbleibende Oberfläche ein reproduzierbares, allgemein streifenfreies Bild mit gleichmäßiger Dichte zur Folge hat.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Wischkissen und einen feinteiligen Toner, während das Wischkissen über die bildmäßig belichtete Oberfläche geführt wird.

Fig.2 veranschaulicht schematisch ein typisches bekanntes Verfahren zum Aufbringen eines Toners durch ein Wischkissen auf eine bildmäßig belichtete Oberfläche.

Fig.3 ist eine schematische Darstellung einer typischen Anordnung für die Verarbeitung eines bildmäßig belichteten Materials gemäß der Erfindung.

Fig.4 zeigt eine Entwicklungsvorrichtung, die sich besonders gut zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung von Hand eignet.

Fig.5 ist eine schematische Darstellung der in Fig.4 dargestellten Entwicklungsvorrichtung während des Betriebs.

Fig.6 ist eine schematische Darstellung des abnehmbaren Reinigungskissens in Kombination mit der in Fig.4 dargestellten Tonerauftragvorrichtung.

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Für die Verarbeitung gemäß der Erfindung kommen licht- ; härtbare Materialien, die sich für das Bildreproduktionsverfahren der in der US-PS 3 649 268 beschriebenen Art eignen, in Frage. Diese Materialien, die vorzugsweise eine photopolymerisierbare Schicht auf einem flächigen Träger enthalten, weisen nach der bildmäßigen Belichtung auf ihrer Oberfläche ein latentes Bild auf, das aus bildmäßig klebrigen und nicht-klebrigen Bereichen besteht. Die Entwicklung dieses Bildes wird durch Verteilen eines Farbpuders oder feinteiligen Toners über die das latente Bild tragende Oberfläche vorgenommen. Die Tonerteilchen bleiben an den klebrigen Stellen haften und machen hierdurch das latente Bild sichtbar. Der Toner besteht aus Teilchen, insbesondere Pigmentteilchen, die farbig sein können, um ein Farbbild zu erzeugen. Eine gleichmäßig klebrige Oberfläche, z.B. ein unbelichtetes photohärtbares Material oder eine mit teilweise getrocknetem Schellack überzogene Platte kann ebenfalls gemäß der Erfindung getont werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das lichtempfindliche Material bildmäßig belichtet, wobei ein latentes Bild aus klebrigen und nicht-klebrigen Bereichen auf der Oberfläche des Materials entsteht. Das Material wird dann in eine Verarbeitungsschale oder einfach auf eine flache Tischplatte gelegt.

Der feinteilige Toner wird zuerst in einer Menge im Überschuss über die Menge, die zum Entwickeln des Bildes auf der Oberfläche oder zum Tonen des zu tonenden Abschnitts der Oberfläche erforderlich ist, auf die Oberfläche, vorzugsweise auf einen zweckmäßig liegenden kleinen Eereich der Oberfläche des zu verarbeitenden Materials aufgebracht. Durch die Art des Aufbringens oder des Schiebens mit einem Kissen können die Tonerteilchen in Form einer schmalen, länglichen Aufschüttung angeordnet werden. Ein solcher Bereich kann sich

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in der oberen rechten Ecke befinden, jedoch ist natürlich jede Stelle auf der Oberfläche oder sogar außerhalb der Oberfläche des Materials geeignet. Die Wahl hängt lediglich davon ab, welche Stelle der einzelne Bedienungsmann bevorzugt.

Eine Vorrichtung, die sich besonders gut zur Abgabe von Tonerteilchen eignet, wird nachstehend ausführlich beschrieben, jedoch eignet sich jeder Behälter, der eine gewisse Menge des feinteiligen Toners unter Bildung einer langgestreckten, schmalen Aufschüttung innerhalb eines begrenzten Bereichs ohne wesentliche Staubbildung, in der Umgebung abzugeben vermag.

Bei der bevorzugten Vorrichtung ist der Toner in einem / Gehäuse enthalten, das an einer Seite mit beweglichen Wischkissen versehen ist und ein freibewegliches Gewicht enthält. Zur Ablage des Toners wird das Gehäuse, das auf der belichteten Schicht liegt, schnell hin- und herbewegt, während die beweglichen Wischkissen auseinandergehalten werden.

Nachdem der Toner abgelegt und in Form einer länglichen Aufschüttung angeordnet worden ist, wird er über die Oberfläche verteilt, indem ein Wischkissen die Aufschüttung vor sich herschiebt. Ein Wischkissen 10, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, kann verwendet werden. Das Wischkissen, das vorzugsweise mit einem Griff 11 und einer elastischen Unterschicht 12, z.B. elektrostatisch geflocktem Schaumgummi versehen ist, kann, während es hin- und herbewegt wird, auf einem krummlinigen Weg (insbe- ι sondere einem S-förmigen Weg) über die belichtete Oberfläche geführt werden, wobei es einen Weg beschreibt, der die gesamte Oberfläche bedeckt. Eine vollständige ! Bedeckung stellt einen Zyklus dar, und mehrere Zyklen können angewendet werden, um die gewünschte Farbdichte und Gleichmäßigkeit im entwickelten Bild zu erzielen. ■ Vorzugsweise werden zwei parallele Wischkissen verwen-

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det. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen.

Für die Zwecke der Erfindung wird die Hin- und Herbewegung als Anheben einer Kante des Kissens während der Verteilung des Toners während der Führung des Wischkissens über die Oberfläche in einer Richtung und anschließendes Absenken dieser Kante und Anheben der anderen Kante bei der Umkehrung der Bewegung des Wischkissens während des Beschreibens des S-förmigen Weges über die belichtete Oberfläche definiert, wie in Fig. 1 veranschaulicht. Dieses Hin- und Herbewegen hat zur Folge, daß die Tonerteilchen in einer schmalen Aufschüttung 13 gehalten werden, die sich über die gesamte Berührungslinie der Vorderkante des Wischkissens mit der belichteten Oberfläche des verarbeiteten Materials ohne Rücksicht auf die relative Bewegungsrichtung des Wischkissens über die Oberfläche erstreckt. Wenigstens ein Teil der Aufschüttung befindet sich daher unter dem Teil des Wischkissens, der sich über und vor der Berührungslinie des Wischkissens mit der Oberfläche befindet. Dies hat zur Folge, daß das Wischkissen über eine frisch haften gebliebene Schicht 14 des Toners gleitet, die von den klebrigen Bereichen aus der Aufschüttung des Toners, während dieser über die Oberfläche geschoben wurde, zurückgehalten worden ist. Diese frisch haftengebliebene Tonerschicht wirkt als Schutz- und Sperrschicht zwischen der Oberfläche des Wischkissens und den empfindlichen klebrigen Bereichen und verhindert hierbei das Verkratzen der klebrigen Oberfläche. Da sich außerdem immer eine überschüssige Tonermenge in der über die Oberfläche geschobenen Aufschüttung befindet, halten die klebrigen Bereiche ständig die genaue Tonermenge fest, die benötigt wird, um sie durch Absättigung nichtklebrig zu machen. Die endgültige Dichte ist daher gleichmäßiger über die gesamten getonten Bereiche reproduzierbar.

Der abschließende Arbeitsschritt ist ein einfaches Ab-

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wischen von überschüssigem Toner, der auf den belichteten und unbelichteten Bereichen der Oberfläche des Material liegengeblieben ist. Eine Bürste, ein Lammfellkissen, ein Kissen aus einem Acrylharzstoff mit hohem Flor, ein Lappen oder sogar Vakuum können zur Entfernung dieses nicht haften gebliebenen Toners verwendet werden. Das gewählte Material hängt von der gegenseitigen Abstimmung der triboelektrischen Eigenschaften des Kissens, des Toners und der Oberfläche des getonten Materials ab. Bevorzugt wird ein Acrylharzkissen, das über die Oberfläche in einer Reihe von langen, gleichmäßigen und ununterbrochenen Wischbewegungen von einem Ende des Materials zum anderen geführt wird. Das Kissen kann gereinigt werden, indem es zwischen den Wischzyklen über einen Staubsauger oder Vakuumreiniger geführt wird,

Fig.2 zeigt für Vergleichszwecke das übliche Verfahren der Verwendung eines Kissens zum Verteilen des Toners über die klebrige Oberfläche. Der feinteilige Toner wird entweder auf die bildmäßig belichtete Oberfläche gestreut, oder das Kissen selbst kann zuerst in ein Gefäß mit Toner getaucht werden. In beiden Fällen werden die Tonerteilchen während der Verteilungsstufe der Entwicklung regellos unter dem Kissen 15 ausgebreitet, das die Tonerteilchen hart in und über die empfindlichen Bereiche 16 der klebrigen Oberfläche 17 schiebt, wobei sich eine nicht reproduzierbare Entwicklung ergibt.

Eine für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Auftragvorrichtung mit einem Gehäuse, das den feinteiligen Toner enthält, einer freibeweglichen Walze im Gehäuse zum Zerkleinern von Aggregaten des Toners und zum Durchrühren des Toners (wodurch dieser zwangsläufig abgegeben wird), Bauteilen zur Freigabe des Toners aus dem Gehäuse und wenigstens zwei schwenkbaren Wischkissen, die am Gehäuse befestigt sind, ist in Fig« 4 dargestellt.

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Zur Vorrichtung gehört ein Gehäuse 18, dessen Form etwas an einen umgekehrten U-förmigen Trog erinnert, um dem Bedienungsmann die Handhabung zu erleichtern. Der obere Teil des Gehäuses 18 besteht aus einem abnehmbaren Deckel 19, der abnehmbar mit einem Federbügel 20 gesichert ist. Am unteren Ende des Gehäuses ist eine Randleiste 21 befestigt, die verhindert, daß die Finger des Bedienungsmannes unabsichtlich den Betrieb des unter der Rendleiste liegenden Mechanismus der Auftragvorrichtung stören. Außerdem verhindert diese Randleiste in einem gewissen Maße, daß lose liegende Tonerteilchen in die Umgebung gelangen.

Der untere Teil des Gehäuses ist offen. Die Öffnung ist jedoch durch zwei Wischkissen blockiert, die in ihrer normalen Stellung den Boden des Gehäuses vollständig verschließen und verhindern, daß feinteiliger Toner entweichen kann.

In der folgenden Beschreibung wird nur auf eine Seite der Auftragvorrichtung eingegangen. Die gleichen ergänzenden Teile sind auch auf der gegenüberliegenden Seite vorhanden und vervollständigen den Mechanismus.

Die Wischkissen 22 und 23 haben einen inneren, starren flachen Kern 24 mit allgemein rechteckigem Querschnitt und sind außen mit einem elastischen Material bedeckt und weisen eine weiche Stoff- oder Floroberfläche auf. Zwei Laschen 25 und 26 sind senkrecht am starren Kern 24 befestigt und dienen dazu, die Wischkissen 22 und schwenkbar am unteren Ende des Gehäuses zu befestigen. Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Zapfen 27 bzw.28. Die Zapfen 27 und 28 erstrecken sich über die gesamte Länge des Wischkissens und ragen durch Öffnungen in der Seitenwand 29 aus dem Gehäuse nach außen. Der Zapfen ragt durch den Schlitz 30 durch die Seitenwand des Behälters, während der Zapfen 28 durch eine runde Paßöff-

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nung in der Seitenwand 29 nach außen ragt. Diese Anordnung ermöglicht dem Wischkissen 22 zusätzlich zur Drehbewegung, die für beide Wischkissen 22 und 23 möglich ist, eine seitliche Bewegung.

An der Außenseite der Seitenwand 29 des Gehäuses ist eine Befestigungsstütze 31 befestigt, die ungefähr die Form eines umgekehrten T hat. Der waagerechte Teil 32 der Stütze 31 ist mit einem Loch und einem Schlitz, der in Fig.4 mit 33 bezeichnet ist, versehen. Der Zapfen 27 ist durch das Loch geführt, während der Zapfen 28 durch den Schlitz 33 nach außen ragt. Eine Zugfeder 34 ist zwischen den Zapfen 27 und 28 auf der Außenseite des waagerechten Teils 32 der Befestigungsstütze 31 gespannt und drückt die Zapfen gegen die Innenseite der in der Stütze angeordneten Löcher, die einen solchen Abstand haben, daß die beiden Viischkissen 22 und 23 in Berührung miteinander sind.

Ein von Hand niederdrückbarer Griff 35 an der Seite des Gehäuses ist mit einem Arm 36 an der Stütze 31 befestigt. Die Befestigungsstütze 31 wird durch einen Schlitz 37 in der Randleiste auf der an die Seitenwand 29 angrenzenden Seite über die Randleiste 21 gebracht. Diese Anordnung ermöglicht die seitliche Bewegung der Befestigungsstütze 31,wenn der Handgriff 35 in Richtung des Vorratsbehälters geschoben wird. Da das Wischkissen 22 durch den Zapfen 27 an der Stütze 31 befestigt ist, folgt es der Bewegung des Handgriffs. Die Feder 34 hat hat Bestreben, das Wischkissen 22 in seine Ursprung- ■

liehe Stellung zurückzuführen, wenn der Handgriff 35 losgelassen wird. Diese Anordnung stellt ein Mittel dar, den Toner aus dem Gehäuse freizugeben.

Innerhalb des Gehäuses ruht auf den Wischkissen 22 und 23 eine schwere Rolle 38, die sich fast über die vollständige Länge des Gehäuses erstreckt. Während das Wischkissen seitwärts zuerst in einer Richtung und dann in 70980 8/10 83

der anderen Richtung bewegt wird, hat die Trägheit das Bestreben, die Rolle 38 in einem Weg, der durch die Zapfen 27 und 28 begrenzt ist, zu bewegen. Dieser Weg bringt die Rolle nacheinander über das Wischkissen 22 und das Wischkissen 23, wobei sie über den Berührungspunkt zwischen den Wischkissen läuft. Wenn der Handgriff 35 in Richtung zum Gehäuse geschoben wird, wird das Wischkissen 22 seitwärts vom Wischkissen 23 hinweg bewegt, wodurch eine Öffnung in Form eines Schlitzes gebildet wird, der sich über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt. Wenn die Rolle 38 über diesen Schlitz läuft, drückt sie feinteiligen Toner durch den Schlitz auf die darunterliegende Oberfläche.

Zwei Haltebügel 39 aus Draht sind über die Breite des Gehäuses gespannt und verhindern, daß die Rolle 38 zurückfällt und möglicherweise den Gehäusedeckel 19 aufstößt, wenn das Wischkissen mit der Oberseite nach unten umgedreht oder auf die Seite gelegt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird ein durchsichtiger Kunststoff für das Gehäuse und den Deckel 19 der Auftragvorrichtung verwendet. Für die Befestigungsstütze 31, den Handgriff 35, die Rolle 38 und andere Metallteile der Vorrichtung wird nichtrostender Stahl " verwendet. Ein elektrostatisch geflockter Schaumgummi wurde als Belag für die Wischkissen 22 und 23 verwendet. Die hier beschriebenen Werkstoffe sind nur als Beispiele genannt, und einzelne Werkstoffe können durch andere, die vom technischen oder wirtschaftlichen Standpunkt vorteilhafter sind, ersetzt werden.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann ferner mit Bauteilen versehen sein, mit denen ein zusätzliches Kissen 41 mit oberer Vertiefung, das in Fig.6 dargestellt ist und den unteren Teil der Vorrichtung auf allen vier Seiten umschließt, abnehmbar befestigt wird.

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Dieses Kissen kann einfach aus einem rechteckigen starren Block bestehen, dessen Unterseite 42 mit einem Florgewebe 43 aus Acrylharzfasern versehen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite kann eine Vertiefung 44 vorgesehen sein, die so groß ist, daß sie den unteren Teil der in Fig.4 dargestellten Auftragvorrichtung einschließlich der Randleiste 21 aufnimmt. In diesem Fall müssen Paßelemente sowohl auf dem Kissen 41 als auch an der Auftragvorrichtung vorgesehen werden. Als Paßelemente eignen sich beispielsweise zwei kleine Metallaschen 45 und 45', die an den Seitenwänden der Auftragvorrichtung 46 befestigt sind. Zwei .kleine Magnete 47 und 47', die in den Körper des Kissens 41 angrenzend an die Oberseite 48 eingelassen sind, sorgen für genügendes Haltevermögen, wenn die Metallaschen 45 und 45' in große Nähe gebracht werden, um das Kissen 41 abnehmbar mit der Auftragvorrichtung 46 zu verbinden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein sauberer und geschützter Aufbewahrungsraum für die Wischkissen 22 und 23, die normalerweise vom Toner durchdrungen sind und, wenn sie ungeschützt bleiben, die Gefahr von Verschmutzungen mit sich bringen, geschaffen wird.

Das Kissen 41 dient für den Reinigungsvorgang, der die Verarbeitung des bildmäßig belichteten Materials abschließt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nach der Belichtung mit aktinischer Strahlung wird das Material zur Verarbeitung auf eine ebene Fläche gelegt. In Fig.3 ist ein typischer Verarbeitungsbereich dargestellt, der aus einer flachen Schale 49, auf die das belichtete Material 50 aufgespannt wird, bestehen kann. Die Schale kann an einer Seite mit Vorratsbehältern 51 versehen sein, wo Auftragvorrichtungen, die Toner mit verschiedenen Farben enthalten, aufbewahrt werden können. Wie Fig.3 zeigt, kann nach dem Abheben der Auftragvorrichtung 46 vom

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Reinigungskissen 41 das letztere im Aufbewahrungsbe-" halter bleiben· Eine vollständige Baugruppe aus Auftragvorrichtung und Reinigungskissen ist bei 52 angedeutet. Neben dem Austritt jedes Behälters kann ein Schlitz 54 vorhanden sein, der mit einem Vakuumreinigungssystem 53 verbunden ist. Es ist somit möglich, den _: unteren Teil des Reinigungskissens sowohl beim Einsetzen in den Aufbewahrungsbehälter als auch bei der Entnahme aus dem Behälter sowie zwischen den Reinigungsvorgängen über den Schlitz zu ziehen, um daran haften gebliebene Ton.erteilchen zu entfernen.

Die Auftragvorrichtung 46 wird vorzugsweise in der oberen rechten Ecke auf das belichtete Material 50 in Berührung mit dessen Oberfläche gestellt. Sie wird dann kräftig hin- und hergeschüttelt, während der Bedienungs— mann den Handgriff 35 niederdrückt. Hierdurch wird am Boden des Gehäuses ein Schlitz geöffnet und die Rolle im Gehäuse zwangsweise hin- und herbewegt, wodurch zusammengebackener Toner zerkleinert und feinteiliger Toner auf die darunterliegende Oberfläche gedrückt wird. Da zwei Wischkissen vorhanden sind, ist die abgegebene Tonermenge auf das Volumen begrenzt, das von den beiden Wischkissen, dem Gehäuse und der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials abgegrenzt ist. Im allgemeinen ist die Tonermenge auf eine langgestreckte Aufschüttung unter dem Schlitz beschränkt. Nachdem der Toner in einer überschüssigen Menge abgegeben worden ist, die in erster Linie durch die Zahl der Hin- und Herbewegungen der Auftragvorrichtung bestimmt wird, wird der Handgriff 35 losgelassen,und die tatsächliche Verarbeitung des lichtempfindlichen Materials beginnt. Durch die Hin- und Herbewegung der Wischkissen wird die Aufschüttung des Toners in leicht verdichtetem Zustand gehalten.

Die beiden Wischkissen 22 und 23 unter dem Gehäuse sind

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an den Zapfen 27 und 28 angelenkt und schwenken daher um die Achse des Zapfens 27 und des Zapfens 28, während die Auftragvorrichtung über die Oberfläche des belichteten Materials geführt wird. Die Größe des Schwenkausschlages ist durch das untere Ende des G_ehäuses begrenzt, wie in Fig.5 dargestellt. Wenn die Auftrag- · vorrichtung in Richtung des Pfeils in Fig.5 bewegt wird_t schiebt die Vorderkante 56 des Wischkissens 23 die Aufschüttung 57 des Toners über die belichtete Oberfläche, während die Vorderkante 58 des Wischkissens 22 eine zweite kleinere Aufschüttung 59 des Toners bildet und vor sich herschiebt'. Durch die Krümmung der Wischkissen wird ein spitzer Winkel (z.B. 3 bis 45°) zwischen den Vorderkanten der Wischkissen und der Oberfläche gebildet, worin wenigstens ein Teil der Aufschüttungen und 59 in leicht verdichtetem Zustand vor der Berührungslinie von Wischkissen und Oberfläche und unter der Vorderkante jedes Wischkissens enthalten ist. Die Aufschüttung 59 des Toners wird durch Tonerteilchen, die von den Wischkissen mitgetragen werden, und Toner gebildet, der in der Nähe der Auftragvorrichtung während des Vorgangs des Abwurfs des Toners entweichen konnte .· Es ist ferner zu bemerken, daß die Unterseite beider Wischkissen al"s Folge des Abwurfs des Toners vollständig mit Toner bedeckt sind, so daß sie als Materialreserve für die Bildung einer kleineren Aufschüttung vor dem vorderen Wischkissen dienen.

Während die Auftragvorrichtung seitlich über die zu verarbeitende Oberfläche geführt wird, schiebt sie eine lange schmale Aufschüttung des Toners unmittelbar vor der Berührungsstelle zwischen dem Wischkissen und der lichtempfindlichen Oberfläche vor sich her. Da auf die Aufschüttungen 57 und 59 des Toners kein Druck ausgeübt wird, hält die darunter befindliche klebrige Oberfläche immer die gleiche Tonermenge zurück, wenn die

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Aufschüttung über sie geführt wird. Dies ist genau die Menge, die benötigt wird, um die Oberfläche nicht-klebend zu machen, wodurch sich sparsamste Ausnutzung des Toners durch minimalen Verlust ergibt.

Wenn die Auftragvorrichtung den Punkt 55 in Fig.3 erreicht, wird sie in Richtung des Pfeils längs des gestrichelten Weges geschoben, worauf der Vorgang umgekehrt wird. Da die Wischkissen 22 und 23 symmetrisch sind, wird die vorher nachlaufende Kante 60 zur neuen Vorderkante, die die kleinere Aufschüttung des Toners vor sich herschiebt, während die Kante 61, die nunmehr die Vorderkante ist, die größere Aufschüttung weiterschiebt. Während das Wischkissen einen S-förmigen Weg über das belichtete Material beschreibt, befindet sich somit immer eine Aufschüttung des Toners vor der Berührungsstelle zwischen den Wischkissen und der lichtempfindlichen Oberfläche.

Wie die gestrichelte Linie in Fig.3 zeigt, kann mehr als ein vollständiger Durchgang erforderlich sein, um den gewünschten endgültigen Grad der Dichte und Gleichmäßigkeit zu erreichen.. Ferner kann es notwendig sein, weiteren Toner abzuwerfen, wenn die ursprüngliche Menge sich als zu gering erweist. Dies ist jedoch nicht ent-, scheidend wichtig, vielmehr können diese Vorgänge beliebig oft ohne nachteilige Auswirkung wiederholt werden.

Nachdem der gewünschte Grad von Gleichmäßigkeit und Dichte erreicht ist, wird die Auftragvorrichtung 46 auf das Reinigungskissen 41 gestellt, das vorzugsweise über den Saugschlitz 54 gezogen wird, um daran haftenden Schmutz oder Toner zu entfernen. Dann wird das Kissen verwendet, um überschüssigen Toner von der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials 50 zu wischen. Um zu vermeiden, daß die Rückseite des lichtempfindlichen

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Materials 50 befleckt wird,wird der überschüssige Toner vorzugsweise zuerst von den Kanten- und Randbereichen dieses Bauteils entfernt, während der mittlere Bereich bis zum Schluß zurückbleibt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß trotz der Tatsache, daß zunächst eine überschüssige _: Menge des Toners abgegeben wird, der gesamte Tonerverbrauch geringer ist als bei der Streu- oder Tupfmethode, weil der Toner nur an den klebrigen Oberflächen haften bleibt und fast kein Toner über den nicht-klebrigen Bereichen verlorengeht.

Das Verfahren gemäß der.Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine V-förmige elastische Auftragvorrichtung verwendet werden, die mit einem fest angebauten oder auch gesonderten Mechanismus zum Abwurf des Toners versehen ist und über Führungen läuft, die am Verarbeitungsbereich befestigt sind. Diese Kombination von Auftragvorrichtung und Führung könnte verwendet werden, um den Toner über die lichtempfindliche Oberfläche eines belichteten Materials zu schieben und dann das Wischkissen am Ende des Durchgangs anzuheben und hinter der Aufschüttung des Toners wieder aufzusetzen, so daß nach Umkehrung der Bewegungsrichtung des Wischkissens die Aufschüttung des Toners sich wiederum vor der Berührungsstelle zwischen der lichtempfindlichen Oberfläche und der Auftragvorrichtung befindet.

Das in der US-PS 3 649 268 beschriebene lichtempfindliche Material ist ein sog. positiv arbeitendes Bildaufzeichnungsmaterial. Hierunter ist zu verstehen, daß ! bei der Belichtung die Bereiche, auf die keine aktinische Strahlung gefallen ist, klebrig werden, so daß der Toner an den unbelichteten Bereichen haften bleibt. Dieses Verfahren zum Aufbringen des Toners und die zugehörige Vorrichtung eignen sich jedoch in gleichem

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Maße für die Entwicklung von negativ arbeitenden Materialien, d.h. Materialien, bei denen die Bereiche, die den Toner annehmen, die der aktinischen Strahlung ausgesetzten Bereiche sind, wie in der DT-PS

(Patentanmeldung P 26 23 850.6 ) der Anmelderin beschrieben.

Vergleichsversuch

Ein photopolymerisierbares Material ähnlich dem in Beispiel I der US-PS 3 649 268 beschriebenen wurde hergestellt. Es bestand aus einer 7,6 u dicken Photopolymerschicht und einer 127 iu dicken Trägerfolie aus Poly- _: ethylenterephthalat. Die andere Seite der Photopolymerschicht war von einer 19 u dicken Polypropylenfolie als Schutzfolie bedeckt. Wie in Beispiel 1 der US-PS 3 649 268 beschrieben, wurde die Schutzfolie abgezogen und die Photopolymerschicht auf Deckpapier "Kromekote" (einseitig durch Begießen beschichtet) laminiert und mit aktinischer Strahlung belichtet.

Ein Bild, das unter anderen Bildern mit 14 einfarbigen quadratischen Prüfflächen von etwa 5x5 cm versehen war, die gleichmäßig über einen Prüfling von 43,2 χ 61cm verteilt waren, wurde verwendet, um die Reproduzierbarkeit und Gleichmäßigkeit, die mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung erzielt werden, mit bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vergleichen.

Unter Verwendung dieser Vorlage wurden zwölf Proben hergestellt. Jede Probe erhielt die gleiche Belichtung. Sechs von diesen Proben wurden von verschiedenen Bedienungsmännern nach bekannten Verfahren verarbeitet. Hierzu wird zunächst das belichtete Material auf eine ebene Fläche, vorzugsweise eine Verarbeitungsschale, gelegt und ein Wischkissen mit einem Flor aus Acrylharzfasern des in Fig.2 dargestellten Typs verwendet. Das Kissen wurde in eine Schale getaucht, die blaugrünes

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Tonerpulver enthielt. Es wurde dann auf die Oberfläche des belichteten Materials gelegt und, beginnend in der oberen rechten Ecke, in einem S-förmigen Weg über die Oberfläche des Materials geführt. Dieser Weg stellte einen geschlossenen Zyklus dar« Beginnend am Endpunkt des ersten Zyklus wurde ein zweiter Zyklus auf einem Weg im rechten Winkel zum ersten Weg vollendet. Diese Behandlung wurde fortgesetzt, bis 20 Zyklen ausgeführt waren. Anschließend wurde die Oberfläche des Materials unter Verwendung eines Stücks eines antistatisch behandelten Flanellstoffs gereinigt.

Mit einem üblichen Ref lexionsdensitometer wurden die ·, erhaltenen Dichten in jedem der vierzehn Quadrate gemessen. Für jede Probe wurden der Durchschnitt und die mittlere Abweichung berechnet. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I genannt.

	Tabelle I	Mittlere Abweichung
Bedienungsmann	Mittlere Dichte	0.02
A	1.55	o.o4
A	1.61	0.02
B	1.74	0.03
B	1.71	0.03
C	1.68	0.02
C	1.66

Nimmt man den Durchschnitt der mittleren Abweichung der Dichte als Maß für die von einem Bedienungsmann bei einer durchschnittlichen Verarbeitung erzielte Gleichmäßigkeit, so erhält man eine quantitative Zahl für den Vergleich. Im vorliegenden Fall hat dieses Maß eine Größe von 0,027 Dichteeinheiten. Ferner kann ein Maß für die Reproduzierbarkeit dieser Gleichmäßigkeit mit verschiedenen Bedienungsleuten und Proben berechnet

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werden, indem der Durchschnitt der mittleren Dichte jeder Probe genommen und die mittlere Abweichung berechnet wird. Im vorliegenden Fall wird ein Wert von 0,053 Einheiten erhalten.

Beispiel 1

Der Versuch wurde mit dem gleichen lichtempfindlichen Material, der gleichen Vorlage und unter Anwendung der gleichen Messungen wie beim Vergleichsversuch I durchgeführt. Die Verarbeitung erfolgte unter Verwendung der in Fig.4 bis 6 dargestellten Vorrichtung. Hierbei wurde festgestellt, daß acht Zyklen an Stelle von 20 Zyklen erforderlich waren, um die gewünschte Dichte zu erzie- ■ len. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II genannt,

	Tabelle II	Mittlere Abwei chung (Dichteeinheiten)
Bedienungsmann	Mittlere Dichte (Dichteeinheiten)	0.02
A	1.51	0.04
A	1.52	0.03
B	1.53	0.02
C	1.51	0.02
C	1.53	0.02
C	1,52

Nimmt man wiederum den Durchschnitt der mittleren Abweichung als Maß der Dichte ohne Rücksicht auf den Bedienungsmann, so ist festzustellen, daß das Maß der Gleichmäßigkeit eine Größe von 0,025 Dichteeinheiten hat, während eine Berechnung der mittleren Abweichung

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von der durchschnittlichen Dichte von Bedienungsmann zu Bedienungsmann, die ein Maß der Reproduzierbarkeit der Verarbeitung ist, einen Wert von 0,007 Dichteeinheiten hat.

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Claims

Patentanspruch e

(1,1 Vorrichtung zum Aufbringen von Tonern mit einem Gehäuse, das den Toner enthält, gekennzeichnet durch wenigstens ein freibewegliches Gewicht im Gehäuse (18) zum Zerkleinern von Agglomeraten und zum Rühren des Toners, Bauteile zur Abgabe des Toners aus dem Gehäuse (18) und wenigstens zwei am Gehäuse (18) befestigte schwenkbare Wischkissen (22, 23).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bauteil zur Abgabe von Toner aus dem Gehäuse (18) ein Bauteil, das die Wischkissen (22, 23) auseinanderbewegt, vorhanden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freibewegliche Gewicht ein Stab oder eine Rolle (38) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bauteil, das die Wischkissen (22, 23) : auseinanderbewegt, ein von Hand niederdrückbarer Stab (35) an der Seite des Gehäuses (18) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß-die Wischkissen (22, 23) an der Oberfläche mit einem weichen Stoff oder Florgewebe (12) belegt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie abnehmbar auf der Oberseite eines Kissens (41), die den unteren Teil der Auftragvorrichtung (46) umschließt, befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Wischkissen(22, 23) elektrostatisch mit Schaumgummi beflockt ist.

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8. Verfahren zum Entwickeln von Oberflächen, die wenigstens in Teilen klebrig sind, dadurch gekennzeichnet, daß man einen feinteiligen Toner in Form einer langgestreckten Aufschüttung auf einen Abschnitt der Oberfläche aufbringt und dann den feinteiligen Toner über die Oberfläche verteilt, indem man die langgestreckte Aufschüttung von feinteiligem Toner mit wenigstens einem Wischkissen über die Oberfläche schiebt, während sich wenigstens ein Teil der langgestreckten Aufschüttung unter dem Wischkissen befindet, wodurch die verteilten Tonerteilchen bildmäßig an der Oberfläche haften bleiben.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oberfläche eine bildmäßig belichtete photo- : härtbare Schicht, die bildmäßige klebrige und nichtklebrige Bereiche aufweist, entwickelt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckte Aufschüttung von feinteiligem Toner die Tonerteilchen im Überschuß über die Menge enthält, die zur Entwicklung der Oberfläche, auf der der feinteilige Toner verteilt wird, erforderlich ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens ein Wischkissen über die Oberfläche auf einem krummlinigen Weg unter Hin- und Herbewegung schiebt und die langgestreckte Aufschüttung des feinteiligen Toners vor wenigstens einem Wischkissen herschiebt.
12. Verfahren, nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei langgestreckte Aufschüttungen von i feinteiligem Toner durch zwei parallele Wischkissen über die Oberfläche schiebt.

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13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Verteilung der Tonerteilchen auf der Oberfläche den feinteiligen Toner auf die Oberfläche abwirft, indem man ihn aus der Auftragvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 unter Hin- und Herbewegen der Auftragvorrichtung freigibt.

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