DE1671576A1

DE1671576A1 - Vervielfaeltigungsverfahren

Info

Publication number: DE1671576A1
Application number: DE1967R0047186
Authority: DE
Inventors: Tubinis Matthew Paul; Morton Silverberg
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-10-24
Filing date: 1967-10-20
Publication date: 1972-01-27
Also published as: GB1208307A; DE1671576B2; US3526191A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A. Weickmann Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann

SB

EANK XEROX LIMITED
Rank Xerox House
338, Euston Road
London, N.W. 1
England

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Vervielfältigungsverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Informationen auf ein Kopieblatt. Im engeren Sinne betrifft die Erfindung ein neuartiges Vervielfältigungsverfahren zur Herstellung sehr guter Kopien in großer Stückzahl bei relativ niedrigen Einzelkosten.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Kopien in großen Stückzahlen bekannt, beispielsweise das Umdruckverfahren, die Spiritus-Vervielfältigung, die Lithographie u.a. Ferner sind Vervielfältigungsverfahren zur Herstellung von Kopien geringerer Stückzahlen bekannt, beispielsweise die Xerographie und die Photographic, die den besonderen Vorteil aufweisen, daß zur Herstellung von Kopien ein optisches Eingangsbild verwendbar ist.

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Die Erfindung betrifft ein neuartiges Vervielfältigungsverfahren, das die Herstellung von Kopien in großen Stückzahlen bei geringen Stückkosten ermöglicht, wozu ein magnetisches Mutterbild verwendet wird, das mittels&ines optischen oder elektrischen Bildes beispielsweise durch Xerographie oder auf andere Weise durch Farbübertragung von einem speziell . präparierten Schreibmaschinen-Farbband hergestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren sowie eine Einrichtung zur Vervielfältigung zu schaffen. Dieses Verfahren soll die Vervielfältigung in hohen Stückzahlen bei geringen relativen Stückkosten ermöglichen. Das hierzu erforderliche Mutterbild soll leicht und einfach mit einem optischen Eingangsbild, einem anders ausgebildeten Bild oder einem kombinierten Bild hergestellt werden können.

Diese sowie weitere Wesenszüge der Erfindung werden erreicht durch ein Mutterbild des zu reproduzierenden Bildes, dasnit magnetischer Druckfarbe hergestellt wird und eine wiederholte nachfolgende Entwicklung mit magnetischen Teilchen ermöglicht, die in bi^dmäßiger Verteilung auf ein Kopieblatt übertragen werden können.

Zum besseren Verständnis der weiteren Merkmale und Wesenszüge der Erfindung dient die folgende Beschreibung an Hand der Figuren. Es zeigen:

Fig.1 a - e eine Reihe von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens,

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jFig.2 die schematische Darstellung einer Einrichtung zur Durchführung des in Fig.1 dargestellten Verfahrens, und Fig.3 a - f .eine Reihe von Schritten einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens.

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens arbeitet zumindest teilweise nach dem xerographischen Verfahren, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist, oder es enthält entsprechend abgeänderte Verfahrensschritte zum Aufbringen eines zu entwickelnden Ladungsbildes auf eine Bildplatte, wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 2 825 814, 2 919 967 und 3 015 304 beschrieben ist. In ähnlicher Weise kann ein latentes magnetisches Bild erzeugt und angewendet werden, wie es in der US-Patentschrift 2 857 290 beschrieben ist. Wie zuerst in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben wird, wird eine xerographische Platte, die aus einer photoleitfähigen Isolxerstoffschxcht auf einer leitfähigen Unterlage besteht, auf ihrer Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit dem zu reproduzierenden Bild belichtet, wozu normalerweise ein übliches Projektionsverfahren verwendet wird. Durch diese Belichtung wird die Ladung in den belichteten Flächenteilen der Platte ä^e nach Strahlungsstärke abgeleitet, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild . auf oder in der photoleitfähigen Schicht entsteht. Die Entwicklung des latenten Bildes wird mit einem· elektrostatisch geladenen, fein verteilten Stoff wie z.B. einem elektroskopischen Pulver durchgeführt, welches in flächenhaften Kontakt mit der photoleitfähigen Schicht gebracht und auf dieser in einer dem

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elektrostatischen latenten Bild entsprechenden Verteilung elektrostatisch gebunden wird. Danach kann das entwickelte xerographische Bild direkt auf der Oberfläche der Bildplatte fixiert werden, oder es wird wie üblich auf eine zweite Bildträgerfläche übertragen, auf der es mit einem geeigneten Verfahren fixiert wird.

Bei dem in Fig.1 dargestellten Verfahren wird zunächst auf der Oberfläche einer Bildplatte 11 (Fig.1a) ein Ladungsbild des zu reproduzierenden Bildes erzeugt, das durch die Pluszeichen 10 dargestellt ist. Die Bildplatte 11 kann aus einer photoleitfähigen Schicht 12 auf einer leitfähigen Unterlage 13 bestehen, wobei das Ladungsbild in der vorstehend beschriebenen Weise xerographisch erzeugt wird.

Unabhängig von dem zur Erzeugung des latenten Ladungsbildes verwendeten Verfahren wird das Bild durch einen Entwicklerstoff 15 entwickelt, der durch die öffnung 17 eines Trichters 16 über das Ladungsbild kaskadiert wird, wonach er in einen Aufnahmebehälter 18 fällt. Der Entwicklerstoff ist verständlicherweise ein kritischer Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da das entwickelte Bild selbst aus einem permanent magnetisierten Stoff oder aus einem Stoff bestehen muß, der leicht in einem auf die Entwicklung folgenden Verfahrensschritt magnetisiert werden kann. Entsprechend kann der Entwicklerstoff aus den verschiedenen bekannten Materialien der xerographischen Technik bestehen, die magnetische oder magnetisierbare Bestandteile mit oder ohne einen elektroskopischen Überzug enthalten und die an einem elektrostatischen Ladungsbild oder an

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einer magnetischen Feldverteilung gebunden werden. Zu diesem Zweck kann der Entwicklerstoff geeignete Anteile enthalten, wie sie in den US-Patentschriften 2 846 333, 2 970 299, 3 093 039, 3 106 4-79 und 3 155 531 beschrieben sind. Dem Fachmann sind gedoch auch noch weitere geeignete Entwicklerstoffe bekannt.

Nach der Entwicklung wird das entwickelte Bild 20 auf ein Bildblatt 21 übertragen, um eine Bildumkehrung gegenüber dem entwickelten Bild zu erreichen. Das übertragene Bild wird als Mutterbild verwendet.

Ist eine Bildumkehrung nicht erforderlich, was von dem optischen Eingangsbild oder der Art der Erzeugung des Bildmusters abhängt, so kann die Bildplatte 11 in einigen Fällen als Träger für das Mutterbild verwendet werden, wobei der Bildübertragungsschritt unterbleibt. Dies tnfft insbesondere dann zu, wenn die Bildplatte 11 aus einem Stoff wie z.B. einem durch einen Überzug aus Zinkoxid photoleitfähigen Papier besteht.

In der dargestellten Ausführungsform wird die in Fig.1c dargestellte Bildübertragung mittels einer Korona-Entladungseinrichtung 22 erreicht, die mit der Schraubspindel 23 über die Bildplatte geführt wird und auf die Rückseite des Übertragungsblattes eine elektrostatische Ladung aufbringt. Nach der Bildübertragung wird das übertragene Bild beispielsweise durch Wärmeeinwirkung mittels einer Hitzefixiereinrichtung 27, die einen von der Leistungsquelle 26 gespeisten Widerstand 25 enthält, auf seiner Unterlage fixiert.

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Das auf diese Weise hergestellte Mutterbild kann zur nachfolgenden Vervielfältigung verwendet werden und wird hierzu auf einer kontinuierlich getriebenen zylindrischen Trommel 29 befestigt. Ein Magnet 24, der als Permanentmagnet oder Elektromagnet oder als ein elektronisch gesteuerter Magnetfelderzeuger ausgebildet sein kann, magnetisiert das auf der Trommel befindliche Bild. Während der Trommeldrehung wird ein Kopieblatt mittels einer Fördereinrichtung 31 von einem in einem Behälter 30 vorhandenen Blattvorrat an die Trommel herangeführt. Das ijßweils oberste Blatt des Vorrates wird mittels der Transportrollen 32 genau ausgerichtet mit dem Bildmuster 20 des Mutterbildes in Berührung gebracht und zusammen mit diesem weiterbewegt.

Während der Bewegung des Bildblattes zusammen mit dem Mutter bild wird die Oberseite des Blattes mit einer Entwicklungsbürste 36 abgebürstet, auf die Entwicklerteilchen 37 aus einem Trichter 38 geschüttet werden. Die Entwicklerteilchen können ähnlich denjenigen der vorherigen Verfahrensschritte ausgebildet sein und bestehen im allgemeinen aus einem magnetischen oder magnetisch anziehbaren Pulver wie z.B. Eisenteilchen, die mit einem Plastiküberzug versehen sind. Die auf der Bürste enthaltenen Teilchen werden auf die Oberseite des Kopieblattes in bildmäßiger Verteilung angezogen, bedingt durch das von dem polarisierten Mutterbild unterhalb des Blattes ausgehende Magnetfeld. Auf diese Wäse entsteht ein direktes Doppel des Mutterbildes auf dem Kopieblatt 33» welches dann an einer Hitzefixiereinrichtung 27 vorbei in einen Sammelbehälter 40 transportiert wird. Mit

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jeder Drehung der Trommel 29 wird ein Kopieblatt 55 von dem Blattvorrat im Behälter 50 in die Entwicklungslage an dem Mutterbild 21 gebracht. Damit ist die schnelle Herstellung vieler Kopien des Mutterbildes möglich. Die polarisierten Eigenschaften des Bildes ermöglichen diese große Stückzahl, da die Abnutzung des Mutterbildes im Vergleich zu anderen bekannten Vervielfältigungsverfahren unerheblich ist.

In Fig.2 ist eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß lig.i dargestellt. Die Vorrichtungen % zur Erzeugung eines Ladungsbildes eines zu vervielfältigenden Schriftstückes 41 sind ähnlich den in der US-Patentschrift 5 076 592 beschriebenen ausgebildet. Das Originalbild wird auf einen Tisch 4-6 aufgelegt, von wo es auf einer Fördereinrichtung 47 liegend auf ein optisches System 48 reflektiert wird, das eine Projektion auf die vorher aufgeladene Oberfläche einer kontinuierlich sich drehenden Trommel 42 bewirkt. Während der Trommeldrehung wird das elektrostatische latente Bild durch eine Entwicklungsstation 49 bewegt, wo der Entwik- Λ lerstoff 15 in der bereits beschriebenen Weise über die Trommeloberflache kaskadiert wird, so daß das Bild sichtbar wird. Nach der Entwicklung wird das entwickelte Bild auf ein kontinuierliches Band oder einen Träger 21 für das Mutterbild übertragen. Das Band wird von einer Vorratsrolle 51 aus mit der Trommeloberfläche im Bereich einer Korona-Entlädungseinrichtung 22 in Berührung gebracht. Das Bild wird mit der Fixiereinrichturig 27 fixiert und mit dem Magneten 24 magnetisiert. Danach wird

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das Band an einer Anzahl besonderer Vervielfältigungsstationen 52a bis 52n vorbeigeführt, wonach es auf eine Aufwickelrolle 53 gelangt, die durch einen Motor 54 gedreht wird.

Jede der Vervielfältigungsstationen 52a bis 52n stellt eine Reproduktion des auf dem Band 51 vorhandenen Mutterbildes her. An ijeder Station ist ein Kopieband 56 vorgesehen, das von einer Vorratsrolle 57 über Führungsrollen 58 und 59 läuft, zwischen denen eine gemeinsame Bewe'gung mit dem Mutterbildträger 21 stattfindet. Wie in Fig.ie wird auf die Oberseite des Bandes 56 ein Entwicklerstoff 37 mittels einer Bürste 36 zur Bildentwicklung aufgebracht, während sich beide Bänder gemeinsam bewegen. Dann wird das Band 56 an einer Fixiereinrichtung 39 vorbei auf die Aufwickelrolle 60 geführt.

In Fig.3 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei der ein Originalschriftstück 70 auf einer normalen Schreibmaschine 71 hergestellt wird, die mit einem speziell präparierten Farbband 72 arbeitet. Das Band ist mit einer Farbe präpariert, die magnetisierbare Teilchen enthält. Verschiedene derartige Farben sind bekannt, beispielsweise für die magnetische Buchstabenfeststellung oder durch die britische Patentschrift 882 138. Das in der dargestellten Weise hergestellte Schriftstück ist ein Mutterbild, mit dem in der in Fig.2 gezeigten Weise Kopien hergestellt werden können.

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Das Schriftstück 70 wird gemäß Fig.3b auf eine Unterlage 73 aufgebracht. Dieses Mutterbild wird dann durch Vorbeibewegung des Magneten 74· magnetisiert und mit einem Entwicklerstoff der beschriebenen Art eingestäubt. Der Entwicklerstoff haftet an der Oberfläche des Schriftstückes in- den magnetisierten Bereichen entsprechend der bildmäßigen Verteilung an. Um ein Umkehrbild oder Spiegelbild zur nachfolgenden Vervielfältigung zu erhalten, wird die Entwicklerstoffschicht von dem Mutterbild 70 auf eine zweite Bildunterlage 75 übertragen, wozu die in Fig.3c dargestellten Andruckrollen 76 und 77 dienen. Diese Übertragung kann entweder durch Verwendung eines zweiten Bildträgers 75 mit klebriger Oberfläche oder durch magnetische Anziehung der Teilchen auf diesen Bildträger durchgeführt werden. Das Bild wird dann auf dem Bildträger 7^> fixiert und in der bereits beschriebenen Weise magnetisiert. Der Bildträger 75 trägt dann ein Mutterbild und kann auf den Umfang einer Trommel 29 aufgezogen werden. Die Trommel bringt das Bild mit einer Entwicklungsbürste 36 in Berührung, die die Entwicklerstoffteilchen 37 auf das Bild aufbringt, so daß diese durch magnetische An- f Ziehung in den Bildflächenteilen lose anhaften. Bei weiterer Trommeldrehung wird ein Kopieblatt 33 von der Oberseite eines Blattvorratsstapels mit dem auf der Trommel enthaltenen Bild in Berührung gebracht. Eine elekt©statische Übertragungseinrichtung 79 bewirkt eine Übertragung der lose am Bild gehaltenen Teilchen von dem Mutterbildträger 75 auf das Kopieblatt 33. Auch hier kann die Bildübertragung durch Verwendung einer klebenden Fläche des Kopieblattes bewirkt werden. Das Kopieblatt wird dann an der Fixiereinrichtung 27 vorbei in'den Aufnahmebehälter 40 transportiert. 109885/0360

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Wie bereits beschrieben wurde, kann auch das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens derart abgewandelt werden, daß das Originalschriftstück selbst als Mutterbild zur Befestigung auf der Trommel 29 verwendet wird. Dies bedeutet, daß bei optisch richtigem Bild oder bei Entwicklung ohne. Übertragung auf der Oberseite des Kopieblattes 33 ge^aß Fig.ie der in Fig.3c dargestellte Bildübertragungsschritt unterbleiben kann.

Eine weitere Abänderung des zweiten Ausführungsbeispieles besteht darin, daß zur Herstellung einer optischen Umkehrung der Buchstaben auf dem Schriftstück 70 eine Bilderzeugung auf dessen Rückseite mittels eines dort vorgesehenen Kohlepapiers erfolgen kann. Matrizen zur Spiritus-Vervielfältigung sind üblicherweise mit einem solchen Blatt versehen, so daß ein normales Schreibmaschinenfarbband bei der anfangs vorgesehenen Bilderzeugung verwendet werden kann. Für diese Zwecke soll das Kohleblatt einen magnetischen Farbstoff der beschriebenen Art enthalten. Das Schriftstück wird dann in der in den Fig.3b, d und e dargestellten Weise behandelt, wobei der Ubertragungsschritt gemäß Fig.3c weggelassen wird.

Vorstehend wurde ein neuartiges Vervielfältigungsverfahren sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung beschrieben. Das Verfahren arbeitet einfach und ermöglicht die Herstellung einer großen Anzahl von Kopien bei relativ geri ngen Stückkosten.

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Es sind viele andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Einrichtung zu dessen Durchführung möglich, ohne"vom Grundprinzip der Erfindung abzuweichen. Vorstehend wurden lediglich Ausführungsbeiipiele beschrieben,
die in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung verstanden werden sollen.

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Claims

1. Verfahren zur Vervielfältigung eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild (20) in JOrm einer bildmäßigen Verteilung magnetisierter Zeichenpartikel erzeugt wird, und daß Jeweils eine Kopie dieses Bildes (20) auf einem Bildblatt (33) durch mit dem magnetisierten Bild (20) verursachte Anziehung magnetisch anziehbarer Zeichenpartikel (37) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit magnetisierbaren Zeichenpartikeln (15) ein einem zu vervielfältigenden Schriftstück entsprechendes Bildmuster (20) erzeugt wird, daß das Bildmuster (20) magnetisiert wird, und daß auf Bildblättern (33) nacheinander Kopien des Bildmusters (20) hergestellt werden, indem magnetisch anziehbare Zeichenpartikel (37) vom Bildmuster (20) in bildmäßiger Verteilung auf die Bildblätter (33) angezogen und auf diesen fixiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildblätter (56) auf dem Bildmuster (20) angeordnet werden, daß die magnetisch anziehbaren Zeichenpartikel (37) von dem durch das jeweilige Bildblatt (56) hindurch wirkenden Magnetfeld angezogen werden, und daß sie auf der Oberfläche des Bildblattes (56). vor der !Trennung vom Bildmuster (20) dauerhaft fixiert werden. (Fig.2).

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch anziehbaren Zeichenteilchen direkt vom Bildmuster (75) angezogen und dann auf ein Bildblatt (33) übertragen und auf diesem dauerhaft fixiert werden (Pig.3f).

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5. Verfahren nach Ansprach 2, 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildmuster auf einer Schreibmaschine (71) mit einem mit magnetischer Farbe imprägnierten Farbband (72) hergestellt wird (Pig.3a).

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildmuster auf einem Blatt erzeugt wird, das mit einem.mit magnetischer Farbe imprägnierten Kohlenpapier hinterlegt ist, wodurch sich ein magnetisches Umkehrbild des zu vervielfältigenden Bildes ergibt, und daß die laagnetisch anziehbaren Zeichenteilchen von dem ümkehrbild angezogen und danach auf ein Bildblatt übertragen v/erden.

7. Verjähren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß auf einem ersten Bildträger (21) mit magnetisierbarer!! Bildpulver xerographische Bilder erzeugt, fixiert und magnetisiert werden, daß ein zweiter Bildträger (56) mit dem ersten Bildträger (21) in Berührung gebracht und mit magnetisch ansiehbaren Zeichenpartikslii vorsehen wird, wodurch sich Reproduktionen der xerographisclien Bilder durch biMmäßige Verteilung der Zeichenpar^tikel ergeben, und daß diese Reproduktionen auf dem zweiten Bildträger- (%) dauex'haft fixiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Bildträger (70) das zu vyryielfälcigende Bild mit magnebisier- h:i':-.iu ]^}.:-.ii^s--i'ia-'rikeia ^/y-i-itiml ,n.i\L, -H.a auf dem Bildträger (70) ζ-.:.:._-..-.s :■..■■-.-■ ^: -.,κ!. ci-:.\ , ■/: ■:.·;■: ι α .i η, A'Xil χλ Ϋ. 4=3 Oh^r.Clache dea BiId-

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aufgebracht wird, und daß dieses zweite Bild nach eventueller Übertragung auf einen Zwischenbildträger (75) auf ein endgültiges Bildblatt übertragen und auf diesem zur Bildung einer dauerhaften Reproduktion fixiert wird (Fig.3a bis e).