DE2164981A1 - Verfahren und einrichtung zum entwickeln von lichtempfindlichem material - Google Patents

Description

K 2068/Gbm 520 I FP-Dr.S.-ih .22. Dezember 1971

Beschreibung zur Anmeldung der

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich für ein Patent auf

Verfahren und Einrichtung zum Entwickeln von lichtempfindlichem Material

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln von lichtempfindlichem Material, insbesondere von elektrophotographischem Kopiermaterial, durch Führen des Materials zwischen Einlauf- und Abquetschmitteln durch eine im Umlauf befindliche Flüssigkeit sowie eine hierfür geeignete Einrichtung,

Verfahren zum Entwickeln von lichtempfindlichen Materialien durch Führen durch Flüssigkeiten sind bekannt. So wurde bereits vorgeschlagen, das Material zwischen Einlauf-

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und Auslaufwalzenpaaren durch eine Entwicklerwanne zu führen, in der sich die Entwicklerflüssigkeit im Umlauf befindet. Nachteilig hieran ist, daß die Flüssigbehandlung nicht bis zum Auslaufspalt durchgeführt werden kann. Dies hat zur Folge, daß zwischen dem Austritt aus dem Flüssigkeitsbad und dem Abquetschen der restlichen Flüssigkeit durch das Auslaufwalzenpaar die ablaufende Flüssigkeit Unregelmäßigkeiten wie störende Streifen auf dem Kopiermaterial verursachen kann.

Es ist auch bekannt, die Flüssigentwicklung lediglich im Bereich des Abquetschwalzenspaltes ohne Führen durch ein Flüssigkeitsbad vorzunehmen. Dies geschieht durch Ansprühen der Abquetschwalze und Verteilen der Flüssigkeit bis in den Spalt. Hier ist eine relativ kurze Behandlungszeit, die eine ausreichende Entwicklung nicht in jedem Falle gewährleistet, nachteilig. Man hat auch schon vorgeschlagen, durch Rollenantrag mittels Dreifachwalzenanordnung , bestehend aus Tauch-, Antrags- und Anpreßwalze, Entwicklungen vorzunehmen. Auch hier besteht die Gefahr, daß zuwenig Flüssigkeit bzw. Feststoff angetragen wird und demzufolge nur eine unvollständige Entwicklung möglich

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ist. Es ist ferner bekannt, das Kopiermaterial durch das Entwicklerbad so zu führen, daß die Entwicklerflüssigkeit das Material bis zum Abquetschwalzenspalt benetzt. Dies wird durch Kapillarkräfte erreicht, die einen Flüssigkeitsmeniskus zwischen Material und Führungsmittel ausbilden. Hier kann jedoch leicht die Schichtseite des Materials mit dem nahe gegenüberliegenden Führungsmittel in Berührung kommen, wodurch das Bild etwa durch Schleifspuren unbrauchbar wird. Auch baut sich dieser Flüssigkeitsmeniskus erst von einer bestimmten Laufgeschwindigkeit an auf, was dazu führt, daß gegebenenfalls die Entwicklungsdauer nicht ausreicht.

Schließlich ist auch bekannt, Rollenkopiermaterial durch Führen zwischen zwei Walzen zu entwickeln, wobei mindestens die rückseitig angeordnete und mit einem elastomeren Material beschichtete Walze durch ein Entwicklerflüssigkeitsbad in einen halbzylindrischen Behälter geführt wird und das Abquetschen durch Andruck einer polierten, geerdeten Metallwalze beim Austritt aus der Flüssigkeit erfolgt. Nachteilig hieran ist, daß eine Entwicklung von Einzelformaten, die dabei um 18O° umgebogen werden müssen, wegen mangelnder Führungsmittel

auf der äußeren Schichtseite nicht möglich ist. Außerdem

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ist in einer solchen Anordnung eine Homogenisierung des Entwicklermittels nur schwierig zu erreichen.

Alle bekannten Verfahren konnten bisher nicht voll befrie-' digen, obwohl teilweise mit großem Aufwand und mit relativ komplizierten Antragsverfahren gearbeitet wurde.

Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine hierzu geeignete Einrichtung zu schaffen, bei dem die Entwicklung unabhängig von der Form , gleichgültig ob Materialrolle oder Einzelformat, im Durchlauf unter Vermeiden der bekannten Nachteile und unter Herstellung qualitativ hochwertiger Materialien möglich ist und bei dem bei einfacher Bauweise eine leichte Bedienung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Entwickeln von lichtempfindlichem Material, insbesondere zum Entwickeln von elektrophotographischem Kopiermaterial, durch Führen des Materials zwischen Einlauf- und Abquetschmitfeln durch eine im Umlauf befindliche Flüssigkeit gelöst,

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welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Material in den wirbelfreien Teil einer im wesentlichen durch Abquetschmittel angestauten Flüssigkeit einführt und unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche unter Abquetschen ausführt und gegebenenfalls trocknet.

Hierdurch wird erreicht, daß das zu entwickelnde Material beliebiger Form in einfacher Weise bis zum Abquetschen von umlaufender, homogenisierter Flüssigkeit umgeben ist. Außerdem kann je nach Wahl des Materials die Durchlaufgeschwindigkeit ohne weiteres angepaßt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Entwicklung allgemein einsetzbar und ist z.B. auf dem Gebiet der Photographie, der Diazotechnik, insbesondere bei der Entschichtung von Druckplatten einsetzbar. In ganz besonderer Weise hat sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Entwicklung elektrophotographischer Kopiermaterialien bewährt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren führt man das Material in den relativ ruhigen Teil der im Umlauf befindlichen

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Flüssigkeit zur Entwicklung ein, so daß immer eine gleichmäßige Befeuchtung des zu entwickelnden Materials gewährleistet ist, und durch ein anstauend wirkendes Abquetschmittel, z.B. ein Walzenpaar, aus. Als Einlaufund Abquetschmittel werden die hierfür bekannten Walzenkombinationen verwendet. So sind polierte Metallwalzen, mit Elastomeren beschichtete Walzen, oder auch Gummi/Gummi-Kombinationen möglich. Schichtseitig werden erfindungsgemäß bei dem elektrophotographischen Prozeß hochohmige Walzen eingesetzt, zum Beispiel solche aus Gummi, Kunststoff, Glas oder Porzellan, mit spezifischem elektrischem Widerstand von mehr als etwa IQl¹* Ohm . cm.

Die Durehlaufgeschwindigkeit richtet sich nach dem zu entwickelnden Material und der notwendigen Behandlungsdauer und ist demgemäß einstellbar. Es sind Geschwindigkeiten im Bereich zwischen etwa 0,2 bis 10 m/min möglich, jedoch können auch größere Geschwindigkeiten eingestellt werden.

Zur Entwicklung kommen Flüssigkeiten allgemein in Frage, die für die erwähnten Anwendungsbereiche geeignet

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sind, wie wässerige Lösungen, Dispersionen und organische Flüssigkeiten, wie sie zum Beispiel für elektrophotographische Flüssigentwickler geeignet sind. Diese Flüssigentwickler bestehen aus einer hochohmigen flüssigen Phase und einer darin dispergierten, feinteiligen festen Phase. Die Partikeln der festen Phase können sedimentieren. In diesem Falle muß für eine gute Durchmischung des Flüssigentwicklers gesorgt werden.

Die Partikeln sind triboelektrisch aufladbar und setzen sich an den nicht entladenen Stellen durch die wirkenden elektrostatischen Kräfte ab. Die abgesetzten Teilchen haften bildmäßig lose auf der elektrophotographischen Schicht und können in bekannter Weise durch Erwärmen oder durch Einwirken von Lösungsmitteln oder Lösungsmitteldämpfen fixiert werden. Durch Hydrophilieren der nicht mit Teilchen belegten Teile der Schicht, durch Entschichten und gegebenenfalls Ätzen - Verfahrensschritte, die man analog dem erfindungsgemäßen Entwicklungsverfahren in einem gleichen, nachgeschalteten Verfahren durchführen kann - erhält man wahlweise eine Flach-, Hoch- oder Tiefdruckform.

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Nach Passieren des Abquetschwalzenspaltes erreicht das Material einen unterschiedlichen Trocknungsgrad. Je nach verwendeter Flüssigkeit kann ein Trocknen zum Beispiel durch Warmluft notwendig werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn latente, elektrostatische Bilder auf harten, zum Beispiel metallischen Träger-

W materialien entwickelt werden. Hier hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß man das Abquetschen schichtseitig mit einer aufgerauhten Oberfläche durchführt. Es wurde gefunden, daß sich im Spalt zwischen Abquetschmittel und Schichtseite ein Flüssigkeitskeil bildet, der einen erhöhten Druck besitzt. Bei Einführung eines Bildpunktes, aus dessen Vielzahl die Abbildung besteht, in den Spalt, baut sich auf der Partikeloberfläche des Bildpunktes der Flüssigkeits-

m druck auf. Dies führt dazu, daß die Flüssigkeit in den Bildpunkt zwischen die lose auf der Schicht lagernden Feststoffpartikeln eingedrückt wird und ihn nach hinten ausweitet. Die Partikeln bilden dadurch die unerwünschten

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Wischfahnen, Dieser Effekt wird nunmehr erfindungsgemäß durch den Einsatz aufgerauhter Oberflächen des schichtseitig angreifenden Abquetschmittels vermieden.

Die Aufrauhung wird in bestimmten Grenzen notwendig, Sie wird einerseits begrenzt durch die Dichtigkeit des Abquetschwalzenspaltes und andererseits durch den gewünschten Trocknungsgrad des austretenden Materials. So führt z.B. eine zu grobe Aufrauhung zu einem geringen Abquetscheffekt, d.h. die Platten bleiben zu feucht. Außerdem würde sich eine zu grobe Oberflächenstruktur der Abquetschwalze in den Bildteilen abbilden.

Als aufgerauhte, schichtseitig arbeitende Abquetschmittel kommen verschiedene, relativ glatte Walzen in Frage, Es haben sich hochohmige Walzen bewährt, die mit einer Teflonoberfläche versehen sind, oder solche, die aus Oxidkeramik bestehen. Ganz besonders hat sich eine Walze bewährt, die eine aufgerauhte Glasoberfläche besitzt.

Die Aufrauhung liegt im Bereich von einigen bis etwa 20 /U mittlerer Rauhigkeit, Vorzugsweise ist ein Bereich zwischen etwa 5 und 15 /u geeignet. Die Aufrauhung wird anhand der beigefügten Figur 1 näher beschrieben.

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Hierbei wird die Aufrauhung dadurch festgestellt, daß man mit einer feinen, abgerundeten Diamantspitze

die Walzenoberfläche in axialer Richtung (250 _/u - Richtung) abtastet und dabei die Tiefe der Spitzen (2,5 /^u " Richtung) feststellt.

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Wegen des elektrischen Ladungsbildes hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die schichtseitig arbeitende Einlaufwalze aus dem gleichen hochohmigen Material, die gegebenenfalls die gleiche Oberflächenbeschaffenheit besitzt, zu verwenden, wie sie als Abquetschwalze eingesetzt wird.

Bei bestimmten Aufzeichnungsmaterialien, wie elektrophotοgraphischen Druckplatten mit hoher Schichtkapazität, kann sich die Oberflächenstruktur der aufgerauhten Einlaufwalze in feinsten Details etwas störend bemerkbar machen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Einlaufwalzenpaar bzw. die schichtseitig arbeitende Einlaufwalze mit der verwendeten Entwicklerflüssigkeit zu benetzen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehend aus einem Entwicklerteil mit Mitteln zur Auflage und zum Transport des lichtempfindlichen Materials durch ein Entwicklerflüssigkeitsbad und aus einem Flüssigkeitsumlaufsystem, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Entwicklerflüssigkeitsbad 7 im wesentlichen durch das

Abquetschwalzenpaar 3, Ί in Verbindung mit dem zum Abquetschspalt A geneigten, leicht durchgebogenen Stützprofil 10 angestaut wird.

Hierdurch wird in einfacher Weise erreicht, daß Entwicklerflüssigkeit bis zum Abquetschwalzenspalt A angeboten

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wird und daß, insbesondere bei elektrophotographischer Entwicklung ein reichliches Angebot an in der Entwicklerflüssigkeit dispergierten Feststoffteilchen besteht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Figur 2 gibt das erfindungsgemäße Entwicklungsteil im Schnitt schematisch wieder, Figur 3 zeigt das gesamte System mit dem Entwicklerflüssigkeitsumlauf.

Das bildmäßig belichtete Material 13, zum Beispiel eine elektrophotographische Druckplatte, wird mit dem latenten Ladungsbild nach oben auf den Einlauftisch 12 gelegt. Es hat sich gezeigt, daß eine gewisse Neigung des Einlauftisches von Vorteil ist. Hierdurch kann das Material 13 gleichmäßig gegen die Einlaufsperre 11 rutschen, die walzenparallel angeordnet ist und ein genaues Einführen in den Walzenspalt E gestattet. Die Arbeitsweise des Gerätes wird in zwei Phasen unterteilt. Die erste Phase wird mit dem Betätigen des Hauptschalters eingeleitet, wobei die Umwirbelung der Entwicklerflüssigkeit 29 mit Aufwirbier 20 (Fig. 3) im Entwicklervorratstank 22 zusammen mit der Pumpe 26 in Tätigkeit gesetzt und das Entwicklerflüssigkeitsbad angefüllt wird.

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Die zweite Phase wird mit der Aufgabe der Druckplatte 13 (Fig. 2) auf den Einlauftiseh 12 mechanisch, mit einem Hebel in Verbindung mit elektrischen Schaltern eingeleitet» Hierbei werden die Walzenpaare 1, 2 und 3, 4 , die in Ruhestellung entspannt sind, mechanisch zusammengepreßt und der Antriebsmotor für die Walzenbewegung eingeschaltet.

Es hat sich gezeigt, daß vorteilhaft nur die Walzen 1 und k angetrieben werden. Gleichzeitig wird die Einlaufsperre 11 ( freigegeben und die Blende 6, falls erforderlich, vor die austretenden Sprühstrahlen aus den Sprühäffnungen 8 geschoben. Durch eine elektrische Schaltanordnung ist die Walzenbewegung so verzögert, daß erst das Entwicklerflüssigkeitsbad 7 bis zum Niveau 14 angestaut ist, ehe der Materialtransport erfolgt. Während des Betriebes (Fig. 3) wird die Entwicklerflüssigkeit 29 mit Hilfe der Pumpe 26 aus dem Entwicklervorratstank 22 über die Zulaufleitung in das Sprührohr 5 (Fig. 2) gedrückt und tritt durch die Sprührohröffnungen 8 aus. Die Walzen 1 und 4 bestehen aus einem metallischen Kern, der mit elastischem Material, wie Gummi verschiedener Härte beschichtet ist. Es können auch Mehrschicht-Gummiwalzen eingesetzt werden. Die Walzen 2 und 3 sind Metallwalzen, die gegebenenfalls

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poliert sind, oder es sind mit Elastomeren beschichtete Walzen. Im Falle der elektrophotographischen Entwicklung kommen hoehohmige Walzen zur Anwendung, z.B. solche aus Gummi, Kunststoff, Glas oder Porzellan. Bei hartem Trägermaterial haben sich hochohmige Walzen bewährt, die mit einer Teflonoberfläche versehen sind, oder solche aus Oxidkeramik. Ganz besonders haben sich Walzen bewährt, die eine aufgerauhte Glasoberfläche besitzen. Aufrauhungen im Bereich von einigen bis etwa 20 ,u sind geeignet.

Die Walzen werden zwecks Aufrauhung mit radialen Schleifrillen in den angegebenen Dimensionen versehen. Es ist auch möglich, im Handel befindliche Glasrohre als Glaswalzen einzusetzen, wenn sie den geforderten Bedingungen entsprechen, wie dies beispielsweise bei sog. KPG -. Rohren mit Mittelschliff (max, 9 ^ ^der Firma Schott und Gen., Mainz, der Fall ist.

Die Walzen 2 und 3 können mit Abstreifern 28 versehen sein, die eine Reinigung der Oberflächen bewirken. Besondere Bedeutung haben die Abstreifer jedoch bei der elektrophotographischen Entwicklung, da sie die möglicherweise von der Schichtseite abgenommenen geringen elektrischen

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Ladungen verteilen und unwirksam machen. Die Abstreifer bestehen wie üblich aus Schaumstoff, z. B. Polyurethanschaumstoff, der gegen die Walzen 2 und 3 gepreßt wird.

Das Anstauen der Entwicklerflüssigkeit geschieht durch das Abquetschwalzenpaar 3, 4» die Dicht lippe 9, das schräg angeordnete, leicht gekrümmte Stützprofil 10 und die Seitenteile 24, 25. Der auf jeder Seite vorhandene überlauf 27 (Fig. 3) garantiert stets ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau 14, das sich oberhalb des Abquetschspaltes A befindet. Die Einlaufsperre 11 bewirkt nach Freigabe , daß die Druckplatte vom schräg angeordneten Einlauftisch durch die Einlaufspalte E in das Entwicklerflüssigkeitsbad eingeführt wird. Dies geschieht Vorzugsweise an einer Stelle, die frei von Wirbelung ist. Hierdurch werden zum Beispiel sogenannte Spritzer auf der noch trockenen Druckplatte vermieden, die sich später als störende Ränder oder als Schlieren bemerkbar machen. Die vor die Sprührohröffnungen 8 bewegte Blende 6 verhindert, daß ein starkes Anstrahlen des lichtempfindlichen Materials erfolgt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn es sich um elektrophotographisches Material handelt, da hierbei die Feststoffpartikeln nur durch

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schwach unterschiedliche elektrische Ladungen an den Bildpunkten haften. Ein ungebrochener Sprühstrahl würde die bereits angetragenen Teilchen wieder erodieren. Andererseits ist ein starker Sprühstrahl angebracht, um die Anstauung möglichst schnell zu bewirken und um ein Sedimentieren der Peststoffpartikeln im nahezu waagerechten Bereich des Stützprofils 10 zu verhindern.

Das Material wird über das Stützprofil 10 bewegt, welches wie beschrieben geneigt und leicht durchbogen ist. Die entwickelte Druckplatte 13 wird vom Stützprofil 10 über Längsrippen 15 in den Abquetschwalzenspalt A eingeführt. Die Druckplatte verläßt die erfindungsgemäße Einrichtung nur noch schwach feucht und gelangt auf den Auslauftisch 17, wo sie nach kurzer Zeit völlig abtrocknet und der weiteren Behandlung zugeführt werden kann. Eine Auffangwanne 16 unter dem Entwicklungsteil sammelt die überlauf- und Leckflüssigkeit und führt sie durch den · Flüssigkeitsauslauf 18 dem Entwicklervorratstank 22 (Fig. 3) wieder zu. An einem Schauglas 21 kann man zum Beispiel jeweils den Entwxcklerflüssxgkeitsstand ablesen, der durch

Zugeben durch Trichter 23 je nach Notwendigkeit ergänzt werden kann.

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Die Entwicklung großformatiger Materialien bedingt relativ lange Walzen. Um einen gleichmäßigen Anpreßdruck über die gesamte Berührungslänge des Apquetschwalzenpaares zu gewährleisten, wird die trägerseitig laufende Walze mit einer üblichen Bombierung versehen, die eine Durchbiegung kompensiert.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, bei geringem technischem Aufwand eine gleichmäßige Befeuchtung der Abquetschwalzen zu erzielen, die eine Voraussetzung zur Erzielung exakter Kopien ist, was insbesondere bei Druckplatten von ganz erheblicher Bedeutung ist, da diese vollkommen frei von Unregelmäßigkeiten sein müssen, um technisch brauchbar zu sein.

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Claims (8)

1. P a t e η t a nsprüche

   Π/S Verfahren zum Entwickeln von lichtempfxndlichem Material, insbesondere zum Entwickeln von elektrophotographisehern Kopiermaterial, durch Führen des Materials zwischen Einlauf- und Abquetschmitteln durch eine im Umlauf befindliche Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material in den wirbelfreien Teil einer im wesentlichen durch Abquetschmittel angestauten Flüssigkeit einführt und unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche unter Abquetschen ausführt und gegebenenfalls trocknet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abquetschen und gegebenenfalls das Einführen des Materials schichtseitig mit aufgerauhten Oberflächen vornimmt.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einem Entwicklerteil mit Mitteln zur Auflage und zum Transport des lichtempfindlichen Materials durch ein Entwicklerflüssigkeitsbad·

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   und aus einem Flüssigkeitsumlaufsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklerflüssigkeitsbad (7) im wesentlichen durch das Abquetschwalzenpaar (3, 4) in Verbindung mit dem zum Abquetschspalt A geneigten, leicht durchgebogenen Stützprofil (10) angestaut wird«
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abquetschwalze (3) und gegebenenfalls die Einlaufwalze (2) oberflächlich aufgerauht sind.
5. 5. Einrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abquetschwalze (3) und gegebenenfalls die Einlaufwalze (2) oberflächlich aufgerauhte Glaswalzen sind.
6. 6. Einrichtung nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächliche Aufrauhung im Bereich von 5 bis 15 /U mittlerer Rauhigkeit liegt.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlaufwalzenspalt (E) eine den Einlauf regulierende Sperre (11) angeordnet ist.

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8. 8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der linläuf- und ÄbQuet&eftwalzen solange verzögert wird, bis das Entwiöklerflüßeigkeitßbad (7) gefüllt ist.

   $. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der zeitliche Ablauf der Behandlungsvorgänge programmiert ist* /

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