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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Vervielfältigungen,
bei der eine mit schmelz- oder sublimierbarer Farbe beschriftete Vorlage zusammen
mit einem Kopieträger gleichmäßig über die Schmelz- bzw. Verdampfungstemperatur
der Farbe erwärmt wird, so daß ein Teil der Farbe auf den Kopieträger übergeht,
mit einem drehbar gelagerten, von innen beheizten Zylinder, der mit einer Andruckvorrichtung
für das zu bedruckende Papier zusammenwirkt.
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Die Druckmatrize kann entweder auf fotografischen Wege oder
dadurch hergestellt werden, daß man ein Kopierpapier, das leicht schmelz- oder sublimierbare
Stoffe enthält, schichtseitig an ein beliebiges, nicht zu dickes Papier anlegt und
dieses Papier mit der Hand oder der Schreibmaschine beschriftet. Durch den dabei
erzeugten Druck wird die Schicht oder ein Teil der Schicht des Kopierpapiers auf
die Rückseite des beschrifteten Papieres übertragen und gibt dabei die Schriftseite
im Spiegelbild wieder.
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Wenn man die so erhaltene Druckmatrize mit z. B. dem üblichen Schreibmaschinenpapier
in Berührung bringt und beide Papiere kurzfristig erwärmt so wandert ein Teil des
Farbstoffes von der Druckmatrize nach dem zu bedruckenden Papier. Dieser Vorgang
kann ohne wesentliche Einbuße der Druckqualität wenigstens bis zu fünfzigmal, unter
Umständen bis zu hundertfünfzigmal, wiederholt werden.
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Es ist bereits eine zum Adressieren von Briefbögen, Streifenbändern
od. dgl. bestimmte Vorrichtung bekann, bei der eine mit abplättbarer Farbe hergestellte
Vorlage zusammen mit dem zu adressierenden Briefbogen zwischen einer beheizten und
einer unbeheizten Walze hindurchgeführt wird.
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Diese nicht der Vervielfältigung, sondern hauptsächlich der einmaligen
übertragung dienende Vorrichtung ließ nur eine sehr langsame Arbeitsweise
zu.
Die farbgebende Matrize, die flach auf dem Druckgut lag, mußte nach dem
Druckvorgang von Hand vom Druckgut getrenn4 ebenfalls von Hand dem nächsten zu bedruckenden
Blatt beigefügt und mit diesem zusammen wieder in die Maschine eingeführt werden,
was viel Zeit in Ansprach nahm. Außerdem tritt bei diesem Vorgang eine starke Zwischenabkühlung
der Druckmatrize ein, die nur durch erhebliche zusätzliche Aufheizzeiten ausgeglichen
werden kann, zumal die Beheizung einer einzigen Rolle keinen schnellen Wärmeübergang
zuläßt.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Bürovervielfältigungsmaschine zu schaffen, die die Sauberkeit eines Wärmekopierverfahrens
mit der schnellen und kontinuierlichen Arbeitsweise der üblichen Naßverfahren vereinigt.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß der beheizte Zylinder eine Befestigungsvorrichtung
für die Druckmatrize aufweist und daß die Andruckvorrichtung ebenfalls beheizt ist.
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Dadurch, daß die Druckmatrize am Zylinder befestigt ist, wird einmal
bezüglich ihrer Handhabung eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht, zum anderen
liegt sie dauernd dem beheizten Zylinder an, der z. B. durch eine thermostatischgesteuerte
Heizvorrichtung auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird und daher dauernd
bestrebt ist, die Druckmatrize ebenfalls auf diesem Temperaturniveau zu halten.
Weil außerdem auch die Andruckvorrichtung beheizt ist, wird die Abkühlung, die die
Druckmatrize durch das zu bedruckende Papier erfährt, so schnell kompensiert, daß
ein echter Vervielfältigungsprozeß entsteht.
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Erfindungsgemäß soll die Oberfläche des Zylinders auf 160 bis
2200 C und die am Papier anliegende Oberfläche der Andruckvorrichtung auf
120 bis 1801 C aufgeheizt sein. Vorzugsweise kann die Andruckvorrichtung
eine von innen beheizte Andruckrolle aufweisen. Ferner kann der Zylinder oder die
beheizte Andruckrolle drehbar auf einer Hohlachse sitzen, welche Zuleitungen für
im Innern des Zylinders oder der Andruckrolle vorgesehene Heizvorrichtungen aufweist.
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Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß der zwischen dem Zylinder
und der Andruckvorrichtung herrschende Druck von untergeordneter Bedeutung für die
Schärfe des Abdruckes ist. Eine wesentliche Steigerung des Farbüberganges erhält
man jedoch bei einer Vergrößerung der Andruckzeit. Der beheizten Andruckroffe werden
daher weitere, insbesondere unbeheizte Andruckrollen nachgeschaltet, und das zwischen
den Rollen durchgezogene Papier wird dabei relativ schnell auf die Drucktemperatur
aufgeheizt und behält diese Temperatur ohne wesentliche Änderung bei, solange es
am Druckzylinder anliegend gehalten wird.
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Die Druckqualität kann weiter durch Verwendung eines am Zylinder anliegenden
Andruckbandes verbessert werden, das bei gleichem Anlagewinkel einen besseren Kontakt
des Papieres mit dem Zylinder bzw. der auf diesem sitzende Matrize gewährleistet.
Das Andruckband liegt einmal unmittelbar um die beheizte Andruckrolle und ferner
um eine unbeheizte Unilenkrolle. Diese oder wenigstens eine Umlenkrolle soll möglichst
bewegbar gelagert werden und an eine das Andruckband spannende Feder angeschlossen
sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Zylinderoberfläche
aus elastischem Werkstoff, insbesondere Silikonkautschuk. Als Andruckband wird ein
Stahlband verwendet. Nach einer anderen Ausführungsform wird die Zylinderoberoberfläche
metallisch ausgebildet, und das Andruckband besteht aus Kunststoff oder Textilgewebe.
Grundsätzlich können auch die gleichen Werkstoffkombinationen für den Zylinder und
die ohne Zwischenschaltung eines Bandes an dem Zylinder laufenden Andruckrollen
verwendet werden.
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Die gesamte Andruckvorrichtung wird vorzugsweise an einen schwenkbaren
Hebel angebracht, der durch einen Handeinsteller mittels Kurbel und Anschlag verstellbar
ist.
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Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
an Hand der Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 eine schaubildliche Teildarstellung
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Druckvorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt
durch diese Vorrichtung entlang der Schnittlinie II-H, F i g. 3 eine Abwandlung
zur Ausführungsform nach F i g. 1, wobei eine Stirnwand des Zylinders weggelassen
worden ist.
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In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse einer Druckvonichtung
bezeichnet, an welchem mittels Socke12 ein stufenloses Getriebe3 mit angeflanschtem
Motor 4 befestigt ist. 5 ist ein Einstellknopf zur Einstellung der Geschwindigkeit
der Antriebswelle 6,
auf der eine Riemenscheibe 7 sitzt, die mittels
eines
Riemens 8 eine Riemenscheibe 9 antreibt, die
fest mit einem Zylinder 10 verbunden ist. An Stelle eines Riemens kann selbstverständlich
auch eine Kette verwendet werden.
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11 ist ein Papierzuführtisch und 12 ein Papierablagetisch.
Auf einem Papierstapel 13 auf dem Zuführtisch 11 liegt eine Rolle
14, die mittels einer Einwegsperre in bekannter Weise derart auf einer Achse
15 eines Hebels 16 gelagert ist, daß die Rolle bei der Bewegung nach
links in F i g. 1 auf dem Papierstapel abrollt, sich bei einer Bewegung nach
rechts jedoch nicht drehen kann und das obere Papierblatt über eine Zunge
11 a des Zuführtisches zwischen Rollen 17, 18 fördert.
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Der Hebel 16 ist mittels eines Bolzens 19 am oberen
Ende eines Doppelhebels 20 angelenkt, der schwenkbar auf einer gehäusefesten Achse
21 sitzt und durch einen Bolzen 22 an eine Stange 23 angeschlossen ist. Diese
ist durch einen Bolzen 24 mit einem Winkelhebel 25 verbunden, der in einer Achse
26 gehäusefest gelagert ist und mit einer Rolle 27 an einer Kurvenscheibe
28 anliegt, die fest mit der Riemenscheibe 9 bzw. dem Zylinder
10 verbunden ist. Eine Feder 29 hält beide Teile 27, 28 im
Eingriff.
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Auch eine Kurvenscheibe 30 ist fest mit der Riemenscheibe
9 und der Kurvenscheibe 28 verbunden. An ihr liegt eine Rolle
31 an, die an einem bei 32 gehäusefest gelagerten Segmenthebel
33 sitzt, der mit seinem Segment 34 in ein Zahnrad eingreift, das durch eine
Rücklaufkupplung mit der Vorschubrolle 17 verbunden ist. Mit 37 ist
eine Feder bezeichnet, welche die Rolle 31 an der Kurvenscheibe anliegend
hält. Weitere Rollen 17, 18 weisen einen Mantel 17 a
bzw.
18 a aus elastischem Werkstoff auf.
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Bei einer Drehung der Riemenscheibe 9 im Uhrzeigersinn aus
der gezeigten Stellung wird zunächst die Rolle 14 nach links bewegt und rollt dabei
von dem Papierstapel ab. Der Segmenthebel 33, der bisher entgegen dem Uhrzeigersinn
geschwenkt wurde, schwenkt jetzt nach rechts und dreht das Zahnrad 36
über
35 im Uhrzeigersinn. Die zwischen 36 und 17
vorgesehene Rücklaufsperre
bewirkt, daß die Vorschubrolle 17 nicht mitgenommen wird.
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Sobald die Rolle 14 in ihre linke Endstellung gelangt ist und wieder
nach rechts bewegt wird, schiebt sie bei unveränderter Drehstellung das oberste
Blatt des Papierstapels 13 in Richtung auf die Rolle 18, 17.
Bevor
das vordere Ende des Papierblattes zwischen die Rollen 17, 18 gelangt, wird
der Segmenthebel 33
umgesteuert und triebt dadurch die Rolle 17 entgegen
dem Uhrzeugersinn an, wodurch das zu bedruckende Papier zum Zylinder 10 gefördert
wird.
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Wie vor allem F i g. 2 zeigt, besteht der Zylinder
10 im wesentlichen aus einem zylindrischen Mantel 38, der seitlich
durch zwei Flansche 39, 40 abgeschlossen ist, auf deren Rohransätzen 41,
42 die Riemenscheibe 9 und die Kurvenscheiben 28, 30 befestigt sind.
Die Rohransätze sitzen mittels Rollenlagern 43 in Gehäusewänden 44. Die Lagerstellen
sind nach außen durch Kappen 45 abgeschlossen, in denen eine rohrförmige Achse 46
befestigt ist, die sich durch den Zylinder hindurch erstreckt und zur Aufnahme von
Stromzuführungsleitungen 47 dient. Diese führen zu stabförmigen elektrischen Heizelementen
48, die innerhalb des Zylinders zur Achse 46 gleichmäßig sternförmig verteilt und
an seitlichen Flanschen 49 aus keramischem Werkstoff befestigt sind. Wie am besten
F i g. 3 erkennen läßt, sind die Heizelemente 48 nach innen durch Reflektoren
50 abgeschirmt, die zu einem im wesentlichen geschlossenen Rohr
51 zusammengefaßt sind. Dieses Rohr ist auf der Innenfläche mit einem schwarzen
Lack versehen. Es wird daher fast die gesamte von den Heizelementen 48 gelieferte
Wärme nach außen an den Zylindermantel abgegeben, der auf seiner Außenfläche poliert
ist.
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Wie F i g. 1 zeigt, ist auf einer gehäusefesten Achse
52 ein Hebel 53 gelagert, den eine Feder 54 entgegen dem Uhrzeigersinn
zu schwenken sucht. An seinem linken Ende trägt der Hebel eine durch eine Mutter
55 zu sichernde Schraube 56, welche mittels der Feder 54 an einer
Kurvenscheibe 57 gehalten wird, die durch eine Achse 58 mit einem
Handrad 59 verbunden ist. An zwei zu beiden Seiten des Zylinders
10 angeordneten Hebeln 53 sind gelagert eine erste Andruckrolle
60 und zwei weitere Andruckrollen 61
und 62. Diese Rollen sind
sämtlich mit einem überzug 60 a, 61 a, 62 a aus Silikonkautschuk
versehen und so angeordnet, daß sie in der Betriebsstellung nach F i g. 1
alle am Umfang des Zylinders anliegen.
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Auch die Andruckrolle 60 (s. F i g. 2) weist einen Zylindermantel
63 auf, der nach außen durch zwei in Kugellagern 64 gehaltene Flansche
65 abgeschlossen ist. Durch die Bohrungen der Flansche reicht eine Hohlachse
66, die ein zentrisches Heizelement 66 a trägt und mit
ihren Enden bei 67 an den auf beiden Seiten vorgesehenen Hebeln
53 befestigt ist.
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Das Papier wird beim Durchlauf durch das Gerät bei der Kontaktstelle
zwischen 60 und 10 verhältnismäßig schnell so weit aufgeheizt, daß
es Druckfarbe von der in bekannter Weise mittels eines Verschlusses 68 von
der am Zylinder 10 befestigten Matrize abnehmen kann. Die gesamte Betriebstemperatur
ist so eingestellt, daß die Farbe nur abgegeben wird, wenn die Matrize mit dem aufgeheizten
Papier in Verbindung kommt. Mittels der Andruckrollen 61, 62 wird dabei die
Andruckzeit verlängert.
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Zum Unterschied von der zuvor beschriebenen Anordnung ist nach F i
g. 3 die Andruckrolle 60
unterhalb des Zylinders angeordnet, der hier
mit einem überzug 69 aus Silikon versehen ist.
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Die Rolle 60' hat jetzt eine metallische Oberfläche und ist
von einem Stahlband umspannt, das ferner über eine Umlenkrolle 71 läuft,
die in Schlitzen 72
verschiebbar in den Hebeln 53' gelagert ist und
durch eine Feder nach rechts oben gezogen wird. Es kann auch bei dieser Ausführung
der Zylinder eine metallische Oberfläche haben und das Band 70 in Kunststoff oder
Textilgewebe ausgeführt werden. Auch hier sind die Hebel 53' auf einer Achse
52 gelagert und werden in der vorbeschriebenen Weise zum Einlegen einer neuen
Matrize vom Zylinder 10 abgehoben. Der Papierzuführtisch 11 und die
Rollen 17
und 18 sind ebenfalls derart herabgezogen, daß das Papier
jetzt unter dem Zylinder 10 durchläuft, der sich entgegen dem Uhrzeigersinn
dreht.
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Die zuletzt beschriebene neue Ausführungsform bewirkt, daß das Papier
auf der ganzen Anlagefläche mit gleichbleibendem Druck am Zylinder anliegend gehalten
wird. Durch Vergrößerung des Anlagewinkels erhält man bei gleichen Betriebstemperaturen
einen besseren Abdruck bzw. größere Druckgeschwindigkeiten. Selbstverständlich kann
auf diese Weise auch die Betriebstemperatur gesenkt werden. Allerdings ist der Winkel
begrenzt durch die Art der C
Papierzuführung und durch den
Raum der zum Ab-
schwenken der Hebel 53verfügbar ist.