DE2750774A1 - Verfahren zur aufrechterhaltung der konzentration in einer fluessigen entwicklerloesung, insbesondere fuer ein nach dem halbfeuchtverfahren arbeitendes entwicklungsverfahren - Google Patents
Verfahren zur aufrechterhaltung der konzentration in einer fluessigen entwicklerloesung, insbesondere fuer ein nach dem halbfeuchtverfahren arbeitendes entwicklungsverfahrenInfo
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Description
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG κ 2594 Wiesbaden-Biebrich
Verfahren zur Aufrechterhaltung der Konzentration in einer flüssigen Entwicklerlösung, insbesondere für ein
nach dem Halbfeuchtverfahren arbeitendes Entwicklungsverfahren
909820/0281
■ι*.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG
K 2594 - έ -
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufrechterhaltung
der Konzentration wenigstens eines entwicklungsaktiven flüssigen Stoffes in einer flüssigen Entwicklerlösung,
insbesondere für ein nach dem Halbfeuchtverfahren arbeitendes Entwicklungsverfahren von Diazotypieblattmaterial ..
Bei der Verwendung bekannter wässriger Entwicklungslösungen für die leuchtentwicklung oder Halbfeuchtentwicklung von
Zweikomponenten-Diazotypieblattmaterial tritt das Problem auf, daß durch Verdunstung einer oder mehrerer Komponenten
mit relativ hohen Dampfdrücken, die in der Lösung vorliegen, diese Komponenten bevorzugt in die Gasphase übergehen und
somit die Konzentrationsverhältnisse in der Entwicklerlösung beeinflussen. Daraus ergeben sich bereits bei normalen
Raumtemperaturen erhebliche und störende Konzentrationsänderungen. Sie treten insbesondere auf, wenn die Entwicklung
mit einem Walzenantragswerk erfolgt, in dem die Walzenoberflächen durch den Entwickler benetzt werden. Bei der
Verwendung wässriger Entwicklungslösungen, in denen aktive Entwicklerstoffe dissoziiert sind, können bereits nach
relativ kurzer Betriebszeit negative Einflüsse infolge der Verdunstung eintreten. Diese au.fgrund der nichtjgewünschten
Veränderungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Entwicklerlösung auftretenden Einflüsse können in
einer Verminderung der Reaktionsgeschwindigkeit, d.h. in einer langsameren Entwicklung bestehen, ferner in der Erhöhung
der notwendigen Antragsmenge pro Flächeneinheit des zu entwickelnden Diazotypieblattmaterials und schließlich
in einer Farbtonverschiebung, beispielsweise von blau zu
30' violett bei Diazotypieblattmaterial des Typs ADE der
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Fa. Ricoh Corp. Die verwendeten Entwicklerlösungen enthalten
im wesentlichen Wasser, Alkohol, ein Netzmittel und Natronlauge als aktive Entwicklersubstanz.
Um die geschilderten negativen Einflüsse infolge der Verdunstung der flüchtigeren Bestandteile zu vermeiden, ist
es bereits bekannt, die Dichte der bei dem Entwicklungsverfahren eingesetzten Entwicklerlösung fortlaufend zu
messen und den verdunsteten Bestandteil dichteabhängig
zuzudosieren.
Im einzelnen hat man die Dichte in einfachster Weise mit einer Dichtespindel gemessen, von der ein Teil durch eine
Lichtschranke hindurchtreten kann. Die Lichtschranke ist über eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem
Dosierventil verbunden. Dieses Verfahren zur Dichtemessung und Dosierung arbeitet in einfacher Weise derart, daß
bei Unterschreiten eines bestimmten Dichtewerts durch die Lichtschranke die Betätigung eines Schalters ausgelöst
wird, der über das Dosierventil die Zudosierung des verdunsteten
Bestandteils der Entwicklerlösung steuert.
Dieses Verfahren zur Dichtemessung hat sich jedoch in Verbindung mit Entwicklerlösungen, die. zum Entwickeln von Diazotypieblattmaterial
betriebsmäßig eingesetzt werden, nicht bewährt. Es kann in diesem Entwickler eine Schaumbildung
auftreten, welche die Dichtemessung mit einer Dichtespindel erheblich verfälscht.
30' Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver-
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fahren zur Aufrechterhaltung der Konzentration wenigstens
eines entwicklungsaktiven flüssigen Stoffes in einer flüssigen Entwicklerlösung, insbesondere für ein nach
dem Halbfeuchtverfahren arbeitendes Entwicklungsverfahren
zu schaffen, nach dem die Dichte der Entwicklerlösung störungsfrei und zuverlässig ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Stoffkonzentration durch Messung der Viskosität der Entwicklerlösung
bestimmt wird.
Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Viskosität
ein gutes Maß für die Stoffkonzentration der Entwicklerlösung
darstellt. Vorteilhaft dabei ist, daß durch den Verdunstungsvorgang der Komponenten mit relativ hohem Dampfdruck
eine relativ große Änderung der Viskosität der Lösung eintritt, so daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand
eine einwandfreie Erfassung der .Konzentrationsänderungen erfolgt. Ferner wird bei diesem Messverfahren-die
Entdeckung ausgenutzt, daß die Viskositäten der genannten, zur Entwicklung von Diazotypieblattmaterial verwendbaren Entwickler
wenig temperaturabhängig sind. Es braucht daher nicht der Temperatureinfluß durch besondere Maßnahmen kompensiert
zu werden.
Zur Ausübung dieses Verfahrens wird eine Einrichtung mit den Merkmalen verwendet, daß ein elektrischer Viskositätsmesswertgeber in die Entwicklerlösung eingetaucht ist, und
daß der Viskositätsmesswertgeber über einen Diskriminator
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mit einer Dosiereinrichtung des entwicklungsaktiven Stoffs in Verbindung steht. In dem Diskriminator werden die
von dem Viskositätsmesswertgeber abgegebenen Messwertsignale ausgewertet. Bei Über- bzw. Unterschreiten eines
Schwellwertes in dem Diskriminator wird die Dosiereinrichtung in der Weise betätigt, daß die gewünschte Konzentration
des entwicklungsaktiven Stoffes wieder hergestellt wird.
Der entwicklungsaktive flüssige Stoff kann bei den hier vorgesehenen Entwicklerlösungen Wasser sein, das insofern
'entwicklungsaktiv ist, als zumindest eine andere Komponente, z.B. Natronlauge nicht in der gewünschten Weise wirksam
werden kann, wenn sich diese Komponente nicht in Wasser
ausreichend dissoziiert.
Im einzelnen zeichnet sich die Einrichtung vorteilhaft
dadurch aus, daß als Viskositätsmesswertgeber ein durch einen Elektromotor angetriebener Rotationskörper vorgesehen
ist, der in einem flüssigkeitsdurchlässigen Gehäuse mit nah beabstandeter Innenwand angeordnet ist, und daß
in einer Stromzuführungsleitung, zu dem Motor ein Messwiderstand
angeordnet ist.
Diese Einrichtung kann mit verhältnismäßig wenig aufwendigen Mitteln verwirklicht werden und ergibt eine zur Zudosierung
des aktiven flüssigen Stoffs ausreichende Genauigkeit auch über einen langen Zeitraum. Die Wirkungsweise der Einrichtung
ist so, daß der Rotationskörper nach Maßgabe der Zähig-
30' keit der Entwicklerlösung, die zwischen ihm und der Innenwand
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des Gehäuses vorhanden ist, abgebremst wird. Der Elektromotor hat ein von dem Maß der Abbremsung abhängiges Drehmoment
aufzubringen, was wiederum eine proportionale Stromaufnahme
des Elektromotors verursacht. Der Spannungsabfall, der durch diesen Strom in dem Messwiderstand gemessen wird,
läßt sich in der signalmäßig nachgeschalteten Diskriminatorschaltung
zur Betätigung der Dosiereinrichtung auswerten.
Hierzu ist die Einrichtung zweckmäßig mit den Merkmalen ausgestaltet, daß der Meßwiderstand über einen Verstärker
mit dem Diskriminator verbunden ist, daß der Ausgang des Diskriminators mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes
verbunden ist, daß ein Impulsgeber an einen zweiten Eingang des UND-Gliedes angeschlossen ist und daß der
Ausgang des UND-Gliedes mit einem Magnetventil in Verbindung steht, welches in der Ausgangsleitung eines Vorratsbehälters des entwicklungsaktiven Stoffes angeordnet ist.
Mit dieser Einrichtung wird in besonders zweckmäßiger Weise erreicht, daß der zuzudosierende flüssige Stoffperiodisch durch das Magnetventil in die Entwicklerlösung
eingespeist wird, da das Magnetventil impulsweise durch den astabilen Multivibrator gespeist wird. Die Zudosierungsrate
hängt . dazu von dem Ausgangssignal des Diskriminators ab, daß das Signal, das von dem astabilen Multivibrator
abgegeben wird, in das UND-Glied eingespeist wird. Der Diskriminator gibt nur dann ein Signal ab, wenn das verstärkte
Meßwertsignal angibt, daß die Konzentration des entwicklungsaktiven flüssigen Stoffes einen vorgegebenen
Mindestwert unterschreitet. In diesem Fall werden über das
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UND-Glied die Impulse des astabilen Multivibrators zu
dem Magnetventil weitergeleitet, während bei ausreichender Konzentration die Weiterleitung der Impulse des
Multivibrators durch das UND-Glied unterbrochen wird. 5
Zweckmäßig ist die Einrichtung weiter dadurch ausgestaltet, daß in einem die Entwicklerlösung aufnehmenden
Gefäß, in das die entwicklungsaktive Substanz zudosiert wird, ein Rührwerk neben einer Stelle angeordnet ist,
in die eine mit der Dosiereinrichtung verbundene Leitung mündet.
Durch diese Maßnahme wird dafür gesorgt, daß sich die zudosierte entwicklungsaktive Substanz gleichmäßig in
der Entwicklerlösung verteilt und daß insbesondere die Konzentration an der Meßstelle, an der der Viskositätsmeßwertgeber in die Entwicklerlösung eintaucht, der
Konzentration in den übrigen Volumenelementen des Entwicklers weitgehend entspricht.
Schließlich zeigt die Einrichtung vorteilhaft das Merkmal, das der Rotationskörper zylindrisch ausgebildet ist,
der unter Freilassung eines ringförmigen Spalts in dem Gehäuse drehbar angeordnet ist, und daß das Gehäuse Zutrittsöffnungen
von außen in den ringförmigen Spalt aufweist.
Bei dieser verhältnismäßig einfach zu realisierenden Ausbildung des Viskositätsmeßwertgebers wird eine genaue
30' Messung erzielt, unter anderem auch dadurch, daß die
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Entwicklerlösung Zutritt zu dem ringförmigen Spalt hat, in dem eine definierte Entwicklermenge enthalten ist,
so daß die Messung unter definierten Bedingungen stattfinden kann.
5
5
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit drei Figuren beschrieben:
Es zeigt:
Fig.-l den in die Entwicklerlösung eingetauchten
Viskositatsmeßwertgeber in einem Längsschnitt,
Fig. 2 die gesamte Einrichtung zur Viskositätsmessung in einem schematischen Blockschaltbild und
Fig. 3 die Zudosierungseinrichtung mit benachbart angeordnetem Rührwerk, dessen aktiver Teil in
die Entwicklerlösung eintaucht.
In Fig. 1 ist ein Meßkopf des Viskositätsmeßwertgebers mit 1 bezeichnet. Er besteht aus einem zylindrischen
Rotationskörper 2, der konzentrisch in einem ebenfalls zylindrischen Gehäuse 3 angeordnet ist, so daß sich
zwischen dem Rotationskörper und dem Gehäuse ein ringförmiger Spalt 4 bildet. Der Rotationskörper ist an einer
unteren Spitze 5 in dem Gehäuse gelagert. Ein oberes Lager des Rotationskörpers wird durch einen Elektromotor 6
30' gebildet, der in dem oberen Teil des Gehäuses eingelassen
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und in diesem befestigt ist. Die Stromzuführungsleitungen des Elektromotors sind mit 7 bezeichnet.
Der Meßkopf ist in die zu messende Entwicklerlösung 8 einc getaucht, wobei durch nicht dargestellte Mittel dafür
gesorgt ist, daß das Niveau der Entwicklerlösung annähernd konstant ist, zumindest daß die Oberfläche der Entwicklerlösung oberhalb des Rotationskörpers freiliegt. Die
Entwicklerlösung tritt durch Öffnungen 9 in dem Gehäuse in den ringförmigen Spalt 4 ein. Die gesamte Anordnung
ist in einem Behälter 10 untergebracht.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß in die Stromzuführungsleitungen 7 des Elektromotors 6 ein Meßwiderstand 11 eingehe schaltet ist. Der mit dem Meßwiderstand in Reihe liegende
Elektromotor wird durch eine an die Anschlußklemme 12 angeschlossene Spannungsquelle gespeist.
Zur Entnahme des Meßwertsignals liegen Anschlüsse eines 2Q Verstärkers 13 an beiden Enden des Meßwiderstands. Der
Verstärker ist als Gleichspannungs-Meßverstärker ausgebildet, da an den Anschlußklemmen 12 eine Gleichspannung
liegt.
Von dem Ausgang des Gleichspannungsmeßverstärkers führen
Leitungen zu einem Diskriminator 14, der auf einen Wert eingestellt ist, welcher dem zulässigen Grenzwert der
Konzentration entspricht, vorzugsweise entsprechend der höchsten zulässigen Viskosität bzw. Dichte der Entwickler-
- lösung. Der Ausgang 14a des Diskriminators gibt eine
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charakteristische Steuergröße zur Zudosierung des flüssigen Stoffes ab, wenn die gemessene Viskosität zu groß
wird. Hierzu ist der Ausgang 14a des Diskriminators über eine Leitung 15 direkt mit einem Magnetventil 16 verbunden,
während eine zweite Leitung 15a von dem Ausgang des Diskriminators durch ein UND-Glied 17 unterbrochen ist.
Ein Eingang des UND-Glieds steht also mit dem Ausgang 14a des Diskriminators in Verbindung. Ein zweiter Eingang
des UND-Glieds 17 ist an den Ausgang eines multistabilen Multivibrators 18 angeschlossen, der eine konstante
Impulsfolge abgibt.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie das Magnetventil 16 in die Ausgangsleitung 19 eines Vorratsbehälters 20 des flüssigen
Stoffs 21 eingeschaltet ist.
Außerdem ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß in der Nähe einer Austrittsöffnung 22 der Leitung 19 ein Rührwerk 2 3
angeordnet ist, das durch einen zweiten Elektromotor 24· konstant angetrieben wird.
Diese Einrichtung arbeitet folgendermaßen:
Zur Messung liegt der Elektromotor 6, der ein Gleichstrommotor ist und als Meßmotor funktioniert, an einer nicht
dargestellten Spannungsquelle, die an den Anschlußklemmen 12 angeschlossen ist. Der Betrag des durch den Elektromotor
fließenden Stromes, der ein Maß für die Viskosität und gleichzeitig ein Maß für die Dichte der Entwicklerlösung
ist, wird als Spannungsabfall an dem Messwiderstand 11 ge-
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messen. Dieses als Spannung auftretende Meßwertsignal wird in den Gleichspannungsmeßverstärker 13 eingespeist,
so daß an dem Ausgang des Verstärkers eine proportionale Spannung entsteht, die bequem weiterverarbeitet werden
kann. Diese Spannung wird in den Diskriminator 14 eingespeist. Der Schwellwert des Diskriminators 14 ist dabei
so eingestellt, daß der Ausgang 14a des Diskriminators ein erstes bestimmtes Signal abgibt (z.B. L Signal), solang« die Entwicklerlösung annähernd frisch ist und ein
zweites bestimmtes Signal (H Signal) abgibt, wenn die Viskosität der Entwicklerlösung über einen vorgegebenen
Wert-angestiegen ist. - Durch die Vorgabe des Schwellwerts
des Diskriminators wird berücksichtigt, um welche Entwicklerlösung es sich handelt.
Da ein Ausgang des Diskriminators und der Ausgang des
astabilen Multivibrators 18 die Eingänge des UND-Gliedes
17 darstellen, wird bei einer bestimmten Konstellation
der Eingangssignale des UND-Gliedes (beide H Signale) , d.h.
bei Überschreiten des Schwellwerts des Diskriminators
das Magnetventil durch die von dem astabilen Multivibrator
18 abgegebenen Impulse impulsweise betätigt. Vorzugsweise ist die Impulsfrequenz und/oder Impulslänge des astabilen
Multivibrators einstellbar, unr die Dosierfrequenz und das
Dosiervolumen, mit dem der flüssige Stoff 21 aus dem Vorratsbehälter 20 in den Behälter 10 eingespeist wird, den
Parametern der gesamten Einrichtung anpassen zu können. -Es wird also solange der flüssige Stoff 21 durch das Magnetventil in den Behälter 10 zudosiert, bis der Meßkopf
30' in Fig. 1 feststellt, daß die Viskosität bzw. die Dichte
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der Entwicklerlösung wieder in einem vorgegebenen Wertbereich liegt. Sodann erfolgt die Abschaltung des Magnetventils
16 von dem astabilen Multivibrator 18 durch das UND-Glied 17.
5
5
Wird flüssiger Stoff durch die Austrittsöffnung 22 der
Leitung 19, welche eine Falleitung ist, der Entwicklerlösung 8 zudosiert, so sorgt das ständig durch den zweiten
Elektromotor 24 angetriebene Rührwerk 23 dafür, daß der zudosierte Stoff in der Entwicklerlösung gleichmäßig
verteilt wird und die Entwicklerlösung somit überall die gleiche Viskosität annimmt.
Der gesamte Dosiervorgang erfolgt also solange, bis die Entwicklerlösung wieder die Viskosität einer annähernd
frischen Entwicklerlösung erreicht hat.
Anstelle nur eines flüssigen Stoffes 21 können zugleich oder nacheinander auch verschiedene flüssige Stoffe zudosiert
werden. In diesem Fall sind die Mengenanteile der einzelnen zuzudosierenden Stoffe bei der Dimensionierung
der gesamten Einrichtung zu ermitteln, so daß in Abhängigkeit' von der Viskosität ein vorgegebener Anteil aller dieser
Stoffe selbstätig zudosiert w'ird .
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Claims (8)
- HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AGK 2594 - /.- 9. November 1977WLK-DI.Sb-rwPatentansprüche-/ Lf Verfahren zur Aufrechterhaltung der Konzentration wenigstens eines entwicklungsaktiven flüssigen Stoffes in einer flüssigen Entwicklerlösung insbesondere für ein nach dem Halbfeuchtverfahren arbeitendes Entwicklungsverfahren von Diazotypieblattmaterial, bei dem die Stoffkonzentration gemessen und der Stoff erforderlichenfalls meßwertabhängig der Entwicklerlösung zudosiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffkonzentration durch Messung der Viskosität der Entwicklerlösung bestimmt wird.
- 2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Viskositätsmesswertgeber (1-7 und 11) in die Entwicklerlösung (8) eingetaucht ist, und daß der Viskositätsmesswertgeber über einen Diskriminator (14) mit einer Dosiereinrichtung (16-18) des entwicklungsaktiven Stoffs in Verbindung steht.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Viskositätsmesswertgeber ein durch einen Elektromotor (6) angetriebener Rotationskörper (2) vorgesehen ist, der in einem flüssigkeitsdurchlässigen Gehäuse (3) mit nah beabstandeter Innenwand angeordnet ist, und daß in einer Stromzuführungsleitung (7) zu dem Motor ein Messwiderstand (11) angeordnet ist.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Messwiderstand (11) über einen Verstärker (13) 30' mit dem Diskriminator (14) verbunden ist, daß der Ausgang909820/0281ORlGfNAi !»!57TCTEDHOECHS-T AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AGK 2594 - 2 -(14a) des Diskriminators mit einem ersten Eingang eines UND-Gliedes (17) verbunden ist, daß ein Impulsgeber (astabiler Multivibrator 18) an einen zweiten Eingang des UND-Gliedes (17) angeschlossen ist, und daß der Ausgang des UND-Gliedes (17) mit einem Magnetventil (16) in Verbindung steht, welches in der Ausgangsleitung (19) eines Vorratsbehälter^ (20) des entwicklungsaktiven Stoffs angeordnet ist.
- 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Ent'wicklerlösung aufnehmenden Gefäß (10), in das die entwicklungsaktive Substanz zudosiert wird, ein Rührwerk (23) neben einer Stelle angeordnet ist, in die eine mit der Dosiereinrichtung verbundene Leitung (Austrittsöffnung 22) mündet.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (2) zylindrisch ausgebildet ist, der unter Freilassung eines ringförmigen Spalts in dem Gehäuse (3) drehbar angeordnet ist, und daß das Gehäuse Zutrittsöffnungen (9) von außen in dem ringförmigen Spalt (4) aufweist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch- 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert des Diskriminators (14) stufenlos einstellbar ist.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (astabiler Multivibrator 18) hinsicht-30' lieh Impulsfrequenz und Impulslänge zur Vorgabe der Dosierfrequenz und des Dosiervolumens einstellbar ist.80 9820/0281
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---|---|---|---|
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