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Träger für Schriftstücke Die Erfindung bezieht sich auf einen Träger
für Schriftstücke zur Verwendung in einem Vervielfältigungsgerät für Schriftstücke,
das einen Kopierraum und ein Fördersystem mit einem Träger zum Transport von Schriftstücken
mit einer Mindestlänge und/oder Mindestbreite durch den Kopierraum aufweist.
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Bei verschiedenen Typen von zur Herstellung von Kopien geeigneten
Apparaturen wird das zu kopierende Schriftstück mittels einer geeigneten Vorrichtung
in die Apparatur eingeführt, dann mittels eines Förderbandes, das gegebenenfalls
mit einer Leitvorrichtung versehen ist, durch den eigentlichen Kopierraum transportiert
und anschließend aus der Apparatur befördert. Um ein einwandfreies Funktionieren
des Fördermechanismus zu gewährleisten, ist es bei den meisten dieser Apparaturen
notwendig, daß die zu kopierenden Schriftstücke eine Mindestlänge und/oder Mindestbreite
aufweisen. Oft ist es jedoch wünschenswert, Kopien von Schriftstücken herzustellen,
deren Größe nicht den für ein einwandfreies Funktionieren des Fördermechanismus
erforderlichen Mindestmaßen entspricht. Außerdem ist es des öfteren wünschenswert,
Kopien von unregelmäßig geformten Schriftstücken, wie beispielsweise von einem einzelnen
Artikel aus einem größeren Schriftstück oder einer Kombination aus mehreren einzelnen
kleinen Originalen, herzustellen.
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Beim xerographischen Prozeß, wie er beispielsweise in den USA.-Patentschriften
2 297 691 und 2357809 von C a rl s o n beschrieben ist, wird eine xerographische
Platte, die eine Schicht aus fotoleitendem Isoliermaterial und eine auf der Rückseite
angebrachte leitende Schicht aufweist, oberflächlich mit einer gleichmäßigen elektrischen
Ladung beaufschlagt und dann in Verbindung mit dem zu kopierenden Gegenstand belichtet,
was zweckmäßigerweise unter Anwendung einer an sich bekannten Abdecktechnik geschieht.
Durch die Belichtung werden die einzelnen Bereiche der Platte entsprechend der Intensität
der ankommenden Strahlung entladen; dabei entsteht auf der Oberfläche des Plattenüberzugs
oder innerhalb desselben ein latentes elektrostatisches Bild.
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Das Entwickeln des Bildes erfolgt mit Hilfe eines Entwicklers, der
im allgemeinen ein Gemisch aus einem, im folgenden als Tonzusatz bezeichneten, elektroskopischen
Pulver, das entweder mit einem geeigneten Pigment versehen oder gefärbt ist, und
einem gekörnten Trägermaterial, das dazu dient, triboelektrische Ladungen auf den
Tonzusatz zu übertragen bzw. diese dort zu erzeugen, enthält. Das gekörnte Material
hat im besonderen die Aufgabe, den pulverförmigen Tonzusatz auf die Bildoberfläche
zu übertragen, eine Kontrolle seiner Verteilung zu ermöglichen und gleichzeitig
für eine Homogenisierung der Polarität der Ladung zu sorgen. Beim Entwicklungsvorgang
wird der pulverförmige Tonzusatz mit der Oberfläche des fotoleitenden Überzugs in
Berührung gebracht und dort durch elektrostatische Kräfte entsprechend einem Muster,
das dem latenten Bild entspricht, festgehalten. Danach wird das entwickelte xerographische
Bild auf eine Unterlage oder ein geeignetes übertragungsmaterial übertragen und
dort in an sich bekannter Weise fixiert.
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Mit diesem Verfahren wurden, insbesondere bei stufenweiser Entwicklung
unter Verwendung von Tonzusatz-Träger-Gemischen, ausgezeichnete Ergebnisse in- kontinuierlich
arbeitenden automatischen xerographischen Kopiereinrichtungen erzielt, vor allem
dann, wenn es sich um Einrichtungen für die Herstellung von Kopien von Briefen oder
anderen linienförmigen Darstellungen auf einem weißen Hintergrund sowie von »Halbton«-Abbildungen,
d. h. von Rasterbildern, handelt.
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Die Entwicklung größerer zusammenhängendem Bereiche erfolgt jedoch
auf Grund der Bedingungen des elektrischen Feldes, die im Bereich des elektrostatischen
Bildes Gültigkeit haben, ungleichmäßig. Vorausgesetzt, daß in der Zone, in der der
Entwicklungsvorgang
stattfindet, keine in geringem Abstand angebrachte
Entwicklerelektrode zur Anwendung kommt, geben xerographische Reproduktionen solcher
Bereiche nur die Umrisse wieder, während die in der Mitte gelegenen Teile dieser
Bereiche entweder nicht entwickelt werden oder aber mit pulverförmigem Material
angefüllt werden. Die Reproduktionen gleichmäßig getönter Abbildungen leiden in
gleicher Weise unter einer unvollständigen Wiedergabe, sofern nicht eine Entwicklerelektrode
zur Anwendung kommt. Die Verwendung einer Entwicklerelektrode, deren Abstand von
der Oberfläche der xerographischen Trommel genügend gering sein muß, läßt sich jedoch
bei kontinuierlich arbeitenden automatischen Anlagen nur schwer durchführen, da
durch diese Elektrode der Zutritt des Entwicklers erheblich behindert wird, wodurch
es zu einer Herabsetzung der Arbeitsgeschwindigkeit der Kopiereinrichtung kommt,
außerdem besteht die Gefahr, daß es zum Zusammenbacken des Entwicklers kommt.
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In der USA.-Patentschrift 2 593 732 wird ein Verfahren beschrieben,
das es gestattet, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, soweit es sich um nicht kontinuierlich
arbeitende xerographische Einrichtungen handelt, bei denen flache Platten zur Anwendung
kommen. Bei diesem Verfahren wird die xerographische Platte zusätzlich durch einen
Raster belichtet. Durch diese zusätzliche, vorzugsweise gleichzeitige Belichtung
durch einen Raster wird bewirkt, daß das zu kopierende Bild zu einem Rasterbild
aufgelockert wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Träger für die zu kopierenden
Schriftstücke so zu verbessern, daß es gelingt, kleine, dünne und/oder unregelmäßig
geformte Schriftstücke durch den eigentlichen Kopierraum einer Reproduktions- bzw.
Vervielfältigungsapparatur zu befördern und eine xerographische Wiedergabe von Originalen,
die im ganzen gesehen oder in einzelnen Bereichen eine unterschiedliche Tönung aufweisen,
zu ermöglichen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Träger aus flexiblem
Material, z. B. einer Folie, besteht, deren Länge mindestens doppelt so groß wie
die Mindestlänge und dessen Breite wenigstens ebenso groß wie die Mindestbreite
eines durch das Fördersystem zu transportierenden Schriftstückes ist, daß die Folie
der Länge nach zur Hälfte gefaltet wird und daß die Falzlinie die Führungskante
für das zwischen die beiden Folienteile eingebrachte Schriftstück bildet und daß
eine Hälfte der Folie durchsichtig ist, während die andere Hälfte der Folie im Wechsel
angeordnete kleine durchsichtige und undurchsichtige Bereiche aufweist, daß die
undurchsichtigen Bereiche und die Zwischenräume zwischen diesen Bereichen von gleicher
Größe sind, so daß das Verhältnis der durchsichtigen und der undurchsichtigen Bereiche
zueinander annähernd 50: 50 beträgt.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung sind den an Hand der Figuren erläuterten
speziellen Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
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F i g.1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines gemäß der Erfindung
aufgebauten Trägers für die zu kopierenden Schriftstücke; F i g. 2 zeigt eine ähnliche
Darstellung eines Trägers mit einem unregelmäßig geformten Original; F i g; 3 zeigt
eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus einem Raster, welches zusammen
mit dem in F i g. 1 dargestellten Träger verwendet werden kann; F i g. 4 zeigt eine
schematische Darstellung einer für den kontinuierlichen automatischen Betrieb geeigneten
xerographischen Vervielfältigungsapparatur. Die Darstellung zeigt den Träger zusammen
mit dem zu kopierenden Schriftstück unmittelbar vor dem Hindurchführen durch den
eigentlichen Kopierraum der Apparatur.
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Obgleich der entsprechend der Erfindung aufgebaute Träger für die
zu kopierenden Schriftstücke in allen in Frage kommenden Kopiergeräten zur Anwendung
kommen kann, ist das in F i g. 4 schematisch dargestellte Gerät ein xerographisches
Vervielfältigungsgerät vom Typ des in der USA.-Patentschrift 3 099 943 beschriebenen.
Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, weist das Gerät eine xerographische Platte
auf, die mit einer photoleitenden Schicht oder mit einer lichtabsorbierenden Oberfläche
auf einer leitenden Unterlage ausgestattet und in Form einer Trommel 20 ausgebildet
ist. Die Trommel 20 ist in einem in der Figur nicht mehr dargestellten Rahmen derart
gelagert, daß sie eine Drehbewegung in Richtung des Pfeiles ausführt. Auf diese
Weise durchläuft die Oberfläche der Trommel nacheinander eine Vielzahl von Stationen
des xerographischen Prozesses.
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Bei Drehung der Trommel 20 erhält die photoleitende Schicht mit Hilfe
der Vorrichtung 21 (z. B. eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung)
eine gleichmäßige elektrostatische Rufladung. Diese wird bei der nachfolgenden Belichtung
zusammen mit dem zu kopierenden Original bzw. Schriftstück teilweise wieder abgegeben.
Dabei entsteht ein latendes elektrostatisches Bild, das dem Original entspricht.
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Die Belichtung der mit einer Ladung versehenen Oberfläche der Trommel
erfolgt mittels einer geeigneten Belichtungseinrichtung, vorzugsweise einem optischen
Raster- öder Projektionssystem od. dgl., das geeignet ist, ein Strichbild des zu
kopierenden Originals auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht auf der xerographischen
Trommel zu erzeugen.
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Bei der dargestellten Anordnung besteht die Belichtungseinrichtung
aus einer Auflage 30, die die Gestalt einer Trommel hat und im folgenden
als Kopiertrommel bezeichnet wird. Die Kopiertrommel 30 ist als Träger für das zu
kopierende Original vorgesehen und so angeordnet, daß ihre Drehung und damit die
projizierte Strahlung in ein bestimmtes Verhältnis zu der Bewegung der lichtabsorbierenden
Oberfläche der xerographischen Trommel gebracht wird. Zur Erzielung einer gleichmäßigen
Ausleuchtung sind die Lampen 31 in. einem mit einem Schlitz versehenen Lichtreflektor
32, der unmittelbar neben der Kopiertrommel 30 im Kopierraum des Kopiergerätes angebracht
ist.
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Ein mit einer schlitzförmigen Öffnung versehener Schirm 33 dient zum
Schutz der xerographischen Platte vor von außen kommendem Licht und ist zu diesem
Zweck in unmittelbarer Nähe der trommelförmigen xerographischen Platte angeordnet.
Die schlitzförmige Öffnung im Schirm 33 erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung
der lichtabsorbierenden Oberfläche der xerographischen Trommel 20; dadurch wird
erreicht, daß die von der Kopiertrommel kommenden reflektierten Strahlen, während
die Trommel unter der COffnung vorbeibewegt wird, auf einen begrenzten
quer
verlaufenden Bereich der lichtabsorbierenden Oberfläche ausgerichtet werden.
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Um die Unterbringung des optischen Systems in einer verhältnismäßig
kleinen Kammer zu ermö;-lichen, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer
xerographischen Kopiereinrichtung ein optisches System verwendet, bei dem die optischen
Wege durch mehrfache Spiegelung verkürzt sind; zu diesem System gehören die Spiegel
34 und 36 und die Linse 35.
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Ein durch die Leitelemente 37 auf die Kopiertrommel 30 gebrachtes
Schriftstück wird durch einen geeigneten Greifermechanismus vorübergehend dort festgehalten,
so daß das Schriftstück auf der Kopiertrommel 30 mit einer auf die Drehung der xerographischen
Tromme120 abgestimmten Geschwindigkeit bewegt wird. Auf diese Weise gelingt es,
eine zusammenhängende Abbildung des Schriftstücks auf die xerographische Trommel
zu projizieren.
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Das Schriftstück wird dabei so lange gegen die Oberfläche der -Kopiertrommel
30 gedrückt, bis es von den Halterungen 38 erfaßt wird. Durch die federnd angebrachte
Vorrichtung 39 und die zum Schutz des Schriftstückes angeordnete Haltevorrichtung
41 wird das abstehende Ende des Schriftstückes auf der Trommel gehalten. Nachdem
das Schriftstück abgetastet ist, wird es von der Kopiertrommel gelöst und mit Hilfe
der Rollen 42 durch die Austrittsöffnung 43 aus dem Gerät befördert.
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Die in Kopiergeräten vom Typ des in F i g. 4 dargestellten oder in
ähnlich aufgebauten Geräten verwendeten Vorrichtungen zum Transport der zu kopierenden
Schriftstücke durch den eigentlichen Kopierraum des Gerätes haben alle den Nachteil,
daß sie nur für Originale geeignet sind, die eine Mindestgröße aufweisen.
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Die F i g. 1, 2 und 3 beziehen sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung;
der Träger 10 für die zu kopierenden Schriftstücke ist dabei nach den Erkenntnissen
der Erfindung aufgebaut. Der Träger 10
ist dabei blattförmig und aus einem
flexiblen durchsichtigen Material, wie Cellophan, Acetylcellulose od. dgl. Die Länge
des Trägers beträgt dabei wenigstens etwa das Doppelte der Mindestlänge eines noch
durch das Gerät zu transportierenden Schriftstücks. Vorzugsweise wird jedoch die
Größe des Trägers so gewählt, daß sie mit der größtmöglichen Ausdehnung eines durch
das Gerät zu befördernden Schriftstücks übereinstimmt. So kann beispielsweise ein
Träger, der in einem Gerät verwendet wird, mit dessen Hilfe Schriftstücke mit einer
maximalen Ausdehnung: von 22,9 X 33,0 cm (9 X 13 Inches), kopiert werden können,
eine Größe von 22,9 cm (9 Inches) Breite und 66,0 cm (26 Inches) Länge aufweisen,
so daß er nach dem Zusammenfalten - wie im folgenden beschrieben - ein Schriftstück
von der Größe 22,9 X 33,0 cm (9 X 13 Inches) transportieren kann.
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Eine Hälfte der als Träger für das zu kopierende Schriftstück dienenden
Folie wird mit einem Sieb-oder punktförmigen Muster 14 von undurchsichtigen Bereichen
auf der transparenten Folie, das durch Aufdrucken oder ähnliche Verfahren aufgebracht
ist, versehen. Nach dem Anbringen des Musters 14 wird die Folie entlang einer quer
verlaufenden Linie zur Hälfte zusammengefaltet. Auf diese Weise entsteht für das
zu kopierende Schriftstück ein Träger aus zwei Folien 11 und 12, die durch eine
gemeinsame Falzlinie miteinander verbunden sind, wobei diese gemeinsame Falzlinie
zugleich die Führungskante 15 für das zu kopierende Schriftstück 16 bildet.
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Die eine der derart hergestellten Folien, z. B. die Folie 11, ist
durchsichtig, während die andere, z. B. die Folie 12, mit einem sieb- oder punktförmigen
Muster von undurchsichtigen und durchsichtigen Bereichen versehen ist. Vorteilhafterweise
wird dabei die Folie so gefaltet, daß das Muster auf der Folie 12 der Folie 11 unmittelbar
benachbart ist. Durch diese Anordnung läßt sich die Schattenbildung auf dem zwischen
den Folien 11 und 12 eingelegten Schriftstück 16 auf ein Mindestmaß herabsetzen,
wenn dieses im Verlauf des Kopierprozesses durch die Folie 12 abgetastet wird. Es
ist außerdem zweckmäßig, die gegenüberliegenden Ecken der Kante 15 oder die freien
Ecken der Folien abzuschneiden, um ein leichtes Einlegen und Herausnehmen des zu
transportierenden Schriftstückes zu gewährleisten.
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Sollen dagegen Schriftstücke mit Linienstruktur kopiert werden, so
wird das Schriftstück 16 so zwischen die Folien 11 und 12 gebracht,
daß die Rückseite des Schriftstücks mit der Folie 12 in Berührung kommt.
Auf diese Weise wird das Schriftstück durch die durchsichtige Folie 11 abgetastet.
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In den F i g. 1 und 2 ist die Folie 11 nach oben gebogen, um das Einlegen
und Herausnehmen des zu kopierenden Schriftstücks zu erleichtern.
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Nach der Erfindung wird der Teil 12 des Trägers mit einem sieb- oder
punktförmigen Muster versehen. Der erfindungsgemäße Träger kann in einem in der
F i g. 4 schematisch dargestellten Kopiergerät verwendet werden, bei dem die mit
einer elektrostatischen Aufladung versehene Oberfläche der xerographischen Trommel
belichtet wird. Die Belichtung wird dabei kontinuierlich vorgenommen. Die Kontrolle
der Belichtungszeit erfolgt mit Hilfe des in dem Schirm 33, der den mit einer photoleitenden
Schicht versehenen Teil der Trommeloberfläche überspannt, angebrachten Lichtschlitzes.
Bei Drehung der Trommel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 3,8 cm (11/2 Inches)
pro Sekunde werden etwa 3,8 cm (11/2 Inches) der Trommeloberfläche pro Sekunde unter
jedem beliebigen Punkt der schlitzförmigen Öffnung vorbei bewegt. Beträgt die Breite
der schlitzförmigen Öffnung etwa 0,64 cm (1/4 Inch), so wird ein gegebener Punkt
des zu kopierenden Bildes so lange belichtet und auf den entsprechenden Punkt auf
der Trommeloberfläche projiziert, wie der Punkt auf der Trommeloberfläche benötigt,
um die 0,64 cm (1/4 Inch) breite Öffnung zu passieren.
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Bei dieser Anordnung kann die Aufladung der Trommeloberfläche in den
belichteten Bereichen entsprechend dem Muster des Originals und in Abhängigkeit
von der Belichtungsdauer abgebaut werden; d. h., die Aufladung auf oder in der photoleitenden
Schicht auf der Trommel bleibt solange erhalten, bis sie der von dem Original projizierten
Strahlung ausgesetzt wird; diese verursacht dann den Abbau der Aufladung entsprechend
der von dem Original ausgehenden Strahlung. Durch die Beschaffenheit des elektrischen
Feldes oberhalb der photoleitenden Schicht kommt es zu einer Verdichtung der elektrischen
Feldlinien an den Kanten der Bereiche, die nach der Belichtung noch eine Aufladung
aufweisen.
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Beim Entwickeln. des latenten elektrostatischen Bildes wird das Entwicklermaterial
bzw. der Tonzusatz hauptsächlich von den Bereichen angezogen, in denen das elektrische
Feld am stärksten und die
Kraftlinien am dichtesten sind. Dieser
Umstand ist für die Entwicklung von schmalen, dicht beieinander liegenden Linien,
z. B. von gedruckten oder mit der Maschine geschriebenen Texten sehr vorteilhaft,
macht sich jedoch dann störend bemerkbar, wenn in dem Original größere kompakte
Flächen vorhanden sind. Diese werden beim Entwickeln nicht als kompakte Bereiche
von Entwicklermaterial, bzw. Tonzusatz wiedergegeben; vielmehr kommt es entlang
der Ränder der Bereiche zu einer Anhäufung von Entwicklermaterial, während in den
in der Mitte gelegenen Bereichen nur sehr wenig oder gar kein Entwickler niedergeschlagen
wird. Die auf diese Weise entstehenden Kopien zeigen ein wenig ansprechendes Aussehen.
Ähnliche Effekte treten bei gleichmäßig getönten Originalen auf.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile bei xerographischen
Reproduktionsgeräten vom Trommeltyp durch die Einführung eines »Schatten werfenden«
Gliedes in das Belichtungssystem des Gerätes vermieden. Dieses Glied weist eine
Vielzahl von knien- oder punktförmigen undurchsichtigen Elementen auf, die das Licht
entsprechend der Anordnung dieser Elemente in ein rasterartiges Bild zerlegen. Die
resultierenden elektrostatischen Bilder sind daher nach der Belichtung rasterartig
unterteilt, wodurch die Konfiguration des elektrischen Feldes oberhalb der photoleitenden
Oberfläche so beeinflußt wird, daß große kompakte Flächen auf dem Original entsprechend
gerastert übertragen und dementsprechend als Rasterbilder gleichmäßig entwickelt
werden.
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Mit anderen Worten, es ist zweckmäßig für den Fall, daß Originale,
die großflächige kompakte Bereiche aufweisen oder daß Originale mit gleichmäßiger
Schwärzung reproduziert werden sollen, das Original so in den Träger einzulegen,
daß die Rückseite des Originals mit dem durchsichtigen, d. h. nicht mit einem Raster
versehenen Teil 11 in Berührung kommt. Bei dieser Anordnung wird das zu reproduzierende
Original bzw. Schriftstück durch das sieb-oder punktförmige Raster des Teiles 12
- im Vorhergehenden als »Schatten werfendes Glied« bezeichnet = belichtet.
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An Stelle der genannten Raster können auch andere beliebige Raster
verwendet werden. Allgemein gilt, daß feinteiligere Raster eine natürlichere und
qualitataiv bessere Wiedergabe von Abbildungen mit gleichmäßiger Schwärzung bzw.
Tönung ergeben. So ist z. B. die Verwendung eines gewöhnlichen Rasters mit 20 oder
25 Linien oder Punkten pro cm (50 oder 60 per linear inch) für viele Zwecke, wie
beispielsweise die direkte Herstellung von Rasterbildern, günstig. Feinteiligere
Raster, wie solche mit 40, 80, 120, 160 oder mehr Linien oder Punkten pro cm (100;
200, 300, 400 ... per inch) geben dagegen der fertigen Reproduktion ein mehr
gleichmäßiges, d. h. feinkörnigeres Aussehen. Bei Anwendung der feinteiligen Raster
ist das Muster des Rasters bei der fertigen Reproduktion kaum noch wahrnehmbar;
die Kopie zeigt das Aussehen einer feinkörnigen Photographie. Das kontrastreiche
Aussehen, das ohne Belichtung durch ein Raster erhalten wird, verschwindet fast
vollständig oder wird auf ein Mindestmaß reduziert; große schwarze Flächen werden
mit einer scheinbar gleichmäßigen Dichte übertragen. Der Teil 12 des Trägers für
das Original wird dabei so ausgebildet, daß das Verhältnis der durchsichtigen und
der undurchsichtigen Bereiche zueinander annähernd 50:50 beträgt.