DE2062591A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstel lung von Duplex Reproduktionen eines Origmalbildes - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Case XD/1962 8 München 27, den

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

XEROX CORPORATION, Xerox Square, Rochester, H.Y.14603 / USA

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Duplex-Reproduk- λ tionen eines Originalbildes

Ein Verfahren zur Bilderzeugung ist beispielsweise die Elektrophotographie. Bei diesem Verfahren wird eine elektrophotographische Aufzeichnungsfläche, die aus einer Schicht eines photoleitfuhigen Materials auf einer leitfähigen Unterlage gebildet ist, gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem zu reproduzierenden Bild nach einem der bekannten Projektionsverfahren belichtet. Dadurch wird sie entsprechend der jeweils einwirkenden Lichtintensität entladen, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild auf ihr erzeugt wird. Die Entwicklung dieses Bildes erfolgt mit Entwicklerstoffen, die im allgemeinen aus einer Mischung eines pigmentierten oder gefärbten Kunstharzpulvers, das auch als Toner bezeichnet wird, besteht. Diese wird mit der Aufzeichnungsfläche nach einem der bekannten Entwicklungsverfahren in Berührung gebracht. Während dieser Bildentwicklung wird das Tonerpulver auf die photoleitfähige Schicht aufgebracht und auf dieser elektrostatisch in einer dem latenten elektrostatischen Bild entsprechenden Verteilung gebunden. Da3 so entwickelte elekfc/'ophotographische Bild kann auf einen anderen Bildträger Übertragen werden, auf dem ea beispielsweise durch Einschmelzen dauerhaft fixiert werden kann.

109827/UU BAD ORIGINAL

Zahlreiche Verfahren und Einrichtungen wurden zur Durchführung dieses elektrophotographischen Verfahrens entwickelt, jedoch kann mit ihnen nur eine Oberfläche eines Bildträgers jeweils mit einem Bild versehen werden. Diese Verwendung nur einer Oberfläche eines Bildträgers für ein entwickeltes Tonerbild ist unwirtschaftlich, da eine größere Menge Bildträger erforderlich ist und im Vergleich zu einer Duplex-Reproduktion der doppelte Aufwand an Bildträgern verursacht wird. Duplex-Reproduktionen haben den Vorteil, daß sie leicht in Buchform angeordnet werden können, was insbesondere dann günstig ist, wenn ein Originalschriftstück aus einer großen Menge zu reproduzierender Blätter besteht. Da die für Duplex-Reproduktionen erforderliche Blattzahl viel geringer ist als die für einseitige Reproduktionen, ergibt sich hinsichtlich des physikalischen Volumens der Reproduktionen eine viel größere Wirtschaftlichkeit, wodurch auch die Lagerprobleme der Kopien für deren künftige Nutzung erleichtert sind. Es ist daher insbesondere bei der Elektrophotographie vorteilhaft, wenn ein billiges und wirksames Verfahren zur Erzeugung von Duplex-Reproduktionen eines Originalschriftstücks zur Verfügung steht.

Durch die US-Patentschrift 3 318 212 ist ein Verfahren zur Herstellung von Duplex-Reproduktionen bekannt, mit dem eine elektrophotographische Reproduktion auf den beiden Seiten eines Bildträgerblattes erzeugt wird. Dieses Verfahren erzeugt zufriedenstellende Duplex-Reproduktionen, es ist jedoch kompliziert durchzuführen und erfordert ein in den klebrigen Zustand versetztes Bild. Dieser Zustand macht die Verwendung einer Dampfkammer für beide Flächen erforderlich, von denen das Tonerbild auf den Bildträger übertragen wird. Ferner trägt ein Bild im klebrigen Zustand nicht zu einer schnellen und qualitativ guten Produktion einer Kopie bei, wenn man einen Vergleich mit der Übertragung trockener Bilder zuläßt. Es ist daher für die Elektrophotographie nach wie vor ein wirksames Verfahren erforderlich, das mit einer minimalen Anzahl von Elementen und möglichst einfach die Herstellung von Duplex-Reproduktionen mit trockenem Tonermaterial ermöglicht.

109827/UU" BAD ORIGINAL

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren zu schaffen. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einer lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche ein erstes und ein zweites Bild mit zueinander entgegengesetztem Abbildungssinn erzeugt werden, daß das erste Bild auf eine Speichervorrichtung übertragen wird, daß das zweite Bild auf die eine Seite eines Bildträgers übertragen wird und daß das erste Bild von der Speichervorrichtung auf die andere Seite des Bildträgers übertragen wird.

Auf ein und derselben lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche können also zwei elektrostatische latente Bilder mit zueinander entgegengesetztem Abbildungssinn erzeugt werden. Zuerst wird ein seitenrichtiges latentes Bild erzeugt und entwickelt, das dann auf einen Bildspeicher übertragen wird. Dort wird es gespeichert, bis ein zweites, seitenverkehrtes Bild auf der Aufzeichnungsfläche entwickelt ist, das dann die Bildübertragungsstation erreicht. Wird dann ein Blatt eines Bildträgermaterials an der Aufzeichnungsfläche und an dem Bildspeicher vorbeibewegt, so können beide Bilder auf die beiden Seiten des Blattes übertragen werden. Die auf dem Blatt vorhandenen Bilder werden dann einer Fixiervorrichtung zugeführt, die eine dauerhafte Duplex-Reproduktion erzeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich zufriedenstellend mit einer minimalen Anzahl von Elementen durchführen. Das Originalbild kann beispielsweise ein zweiseitiges Originalschriftstück sein, ferner können zwei getrennte Seite zweier Originale vorgesehen sein, oder es handelt sich um ein Seite an Seite liegendes Mikrofilmschriftstück oder einen ähnlichen Informationsträger. Die Erfindung erfordert lediglich ein Speichermedium und eine einzige lichtempfindliche Aufzeichnungsfläche, um eine Duplex-Reproduktion herzustellen, wobei dann nur eine Bildübertragung außer der normalerweise durchgeführten übertragung auf den Bildträger erforderlich ist,, Ferner wird beim erfindungsgemäßen Verfahren ein trockenes Tonerbild elektrostatisch auf einen BlId-

109R77/UU

träger in bisher nicht möglicher Weise übertragen, denn die bisher bekannten Duplex-Verfahren erfordern klebrige Bilder, um eine Duplex-Reproduktion herzustellen. Die Erfindung ermöglicht eine schnellere und wirtschaftlichere Bilderzeugung bei hoher Bildqualität und gegenüber bekannten Verfahren einfacherer Durchführung.

Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich aus durch eine Vorrichtung zur Erzeugung zweier sichtbarer Bilder des Originalbildes mit zueinander entgegengesetztem Abbildungssinn auf einer lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche, durch eine der Aufzeichnungsfläche zugeordnete erste Bildübertragungsvorrichtung zur nacheinander erfolgenden Übertragung der beiden Bilder von der Aufzeichnungsfläche, durch eine Speichervorrichtung für das erste übertragene Bild, durch eine Fördervorrichtung zum Transport eines doppelseitigen Bildträgers an der Speichervorrichtung und der lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche vorbei, wo er das zweite übertragene Bild auf seiner einen Seite übernimmt, und durch eine der Speichervorrichtung zugeordnete zweite Bildübertragungsvorrichtung zur Übertragung des gespeicherten ersten Bildes auf die andere Seite des Bildträgers·

Die Erfindung wird im folgenden hinsichtlich ihrer weiteren Wesenszüge und Vorteile anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zu ihrer Durchführung beschrieben.

In der Figur ist schematisch eine mit einer Aufzeichnungstrommel arbeitende automatische elektrophotographische Reproduktionsmaschine dargestellt, mit der Duplex-Reproduktionen hergestellt werden können. Das Hauptelement der Maschine ist eine Aufzeichnungstrommel 1, die im Uhrzeigersinn durch einen Motor M angetrieben wird. Die Trommel hat eine Außenfläche aus einer Schicht eines photoleitfähigen Isolierstoffs, wozu beispielsweise glasi-

1 0 9 8 ? 7 / U 1

ges Selen oder ein anderer Stoff vorgesehen sein kann. Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird auf die photoleitfähige Oberfläche der Trommel mit einer Korona-Entiadungsvorrichtung 2 üblicher Art aufgebracht. Die gleichmäßig geladene Oberfläche der Trommel wird dann an einer Belichtungsvorrichtung 3 vorbeibewegt, die die geladene Fläche mit einem zu reproduzierenden Bild belichtet, wodurch auf ihr ein latentes elektrostatisches Bild entsteht» Als Belichtungsvorrichtung kann beispielsweise eine solche Anordnung vorgesehen sein, die das zu reproduzierende Bild bzw. Schriftstück abwechselnd in seinem Abbildungssinn umkehrt. Ein derartiges optisches Umkehrsystem kann beispielsweise gemäß der US-Patentschrift 3 318 ausgebildet sein, so daß es die Reproduktion von Mikrofilmoriginalen ermöglicht. Es kann auch eine andere Belichtungsvorrichtung zur Belichtung der Trommeloberfläche mit Bildern einander entgegengesetzten AbbildungsSinnes, zweiseitiger Originalschriftstiicke oder zweier einseitiger Originalschriftstücke o.a. vorgesehen sein. Die Belichtungsvorrichtung belichtet die geladene Oberfläche mit dem zu reproduzierenden Bild und erzeugt ein erstes, seitenrichtiges latentes elektrostatisches Bild auf der Trommeloberfläche· Nach dieser Bilderzeugung wird das Bild an einer Entwicklungsvorrichtung 4 üblicher Art vorbeibewegt, in der es mit Entwicklerstoff in Berührung gebracht wird, beispielsweise mit Tonerpulver oder einem anderen elektroskopischen Material.

Nach der Bildentwicklung wird das nun sichtbare, seitenrichtige erste Bild an eine Übertragungsvorrichtung 5 gebracht, an der ein Corotron 6 nahe einem Bildspeicher 7 angeordnet ist, der beispielsweise als dielektrisches Band aus Mylar ausgebildet sein kann. Es kann auch ein anderer Bildspeicher vorgesehen sein, beispielsweise eine Trommel o.a. oder andere Vorrichtungen zur Speicherung eines sichtbaren Tonerbildes. Das Band 7 ist auf Hollen β geführt, ao daß seine Oberfläche durch einen (nicht dargestellten) Motor direkt an der Oberfläche der Trommel 1 vorbeibewegt werden kamt· Eine Korona-Entladungsvorrichtung 6

109877/UU

üblicher Axt ist auf der anderen Seite des dielektrischen Bandes 7 angeordnet und bewirkt eine Übertragung des entwickelten, seitenrichtigen Bildes von der Trommel auf das Band, indem sie mit ihrem elektrischen Feld auf die Hückseite des Bandes einwirkt .

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß das sichtbare, seitenrichtige Bild nach seiner Übertragung von der Trommel auf das dielektrische Material in seinem Abbildungssinn umgekehrt ist. Die Länge des dielektrischen Bandes kann jeden geeigneten Wert haben, sie kann beispielsweise dem halben Umfang der photoleitfähigen Trommel entsprechen« Bs ist ferner günstig, das Band mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Trommel ist, andere Bandgeschwindigkeiten sind jedoch gleichfalls möglich.

Nach der Erzeugung des ersten, seitenrichtigen Bildes auf der Trommel 1 wird ein anderer Bereich der Trommeloberfläche mit der Korona-Entladungsvorrichtung 2 gleichmäßig elektrostatisch aufgeladene Die gleichmäßig geladene Trommeloberfläche wird dann an der Belichtungsvorrichtung 3 vorbeibewegt, wo sie mit einem zweiten zu reproduzierenden Bild derart belichtet wird, daß ein latentes elektrostatisches Bild mit einem zum ersten Bild entgegengesetzten Abbildungssinn entsteht, so daß es sich um ein seitenverkehrtes bzw. um ein Spiegelbild handelt. Das latente, seitenverkehrte Bild wird dann der Entwicklungsvorrichtung 3 zugeführt, wo es mit Entwicklerstoff in Berührung gebracht wird und sich ein sichtbares, jedoch seitenverkehrtes Bild ergibt.

Die zeitliche Folge der Ladung, Belichtung und Entwicklung der beiden in ihrem Abbildungssinn entgegengesetzten Bilder wird durch eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung gesteuert. Die jeweilige Zeitsteuerung hängt von aolchen Paktoren wie z.B. der Anordnung der,verschiedenen Vorrichtungen an der Trommel, der Länge und Geschwindigkeit des Speicherbandes relativ zur Größe

und Oberflächengeschwindigkeit der Trommel o.a. ab. Im dargestellten Falle ist der zur Erzeugung des ersten, seitenrichtigen Bildes vorgesehene Bereich der Trommeloberfläche diametral zu dem Bereich für das seitenverkehrte Bild angeordnet. Wenn also das erste Bild die Übertragungsvorrichtung 5 zur Übertragung auf das Speicherband 7 erreicht, befindet sich seine Mitte um den halben Trommelumfang gegenüber dem zweiten, seitenverkehrten Bild verschoben. Durch eine Länge des Speicherbandes 7> die dem halben Trommelumfang entspricht, und durch eine Geschwindigkeit des Speicherbandes, die gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Trommel ist, bewegt sich dann das übertragene Bild auf dem Band derart, daß es zu dem Zeitpunkt wieder zur Übertragungsvorrichtung 5 gelangt, zu dem sich das seitenverkehrte Bild an dieser Übertragungsvorrichtung befindet. Deshalb stehen sich dann zwei Bilder gleichzeitig gegenüber, das eine befindet sich auf dem Speicherband, das andere auf der Trommeloberfläche.

Ein Bildträgerblatt 9 wird dem Ende 7a des Speicherbandes 7 mit einem (nicht dargestellten) Blattförderer üblicher Art zugeführt. Am Ende 7a des Bandes sind Corotrons 10 vorgesehen, die der Rolle 8 gegenüberliegen und ein Anhaften des Blattes am Band 7 bewirken, wenn es zwischen dem Band und den Corotrons 10 hindurchgeführt wird. Dabei wird eine Ladung auf das Blatt aufgebracht, die sein Anhaften an dem Speicherband direkt über dem darauf vorhandenen Tonerbild bewirkt. Danach bewegt das Speicherband das Blatt zur Übertragungsvorrichtung 5, und das Corotron wirkt mit seinem elektrischen Feld auf die Blattrückseite ein, so daß das auf der Trommel befindliche entwickelte Bild auf das Blatt übertragen wird.

Das Bildträgerblatt enthält dann auf seiner einen Seite das gerade von der Trommel 1 übertragene entwickelte Bild, mit seiner anderen Seite steht es in Kontakt mit dem auf dem Speicherband vorhandenen entwickelten Bild. Ein zweites Übertragungscorotron 11 ist am Ende 7b des Speicherbandes vorgesehen und wirkt mit seinem elektrischen Feld auf das Bildträgerblatt ein, wenn die-

109877/UU

ses am Band anhaftend an ihm vorbeigeführt wird. Das mit dem zweiten Übertragungscorotron 11 erzeugte elektrische Feld überträgt das auf dem Band 7 gespeicherte Bild auf das Bildträgerblatt 9. Ein Förderer 12 bringt dann das Bildträgerblatt mit den nun auf ihm vorhandenen beiden Bildern in eine Fixiervorrichtung 13, mit der das auf jeder Seite des Blattes vorhandene entwickelte Bild fixiert wird, so daß eine dauerhafte Duplex-Kopie entsteht. Das erste auf dem Speicherband gespeicherte Bild ist auf der einen Seite des Bildträgerblattes als seitenrichtiges Bild vorhanden» In ähnlicher Weise ist auch das von der Trommel auf die andere Seite des Bildträgers übertragene Bild als seitenrichtiges Bild vorhanden, so daß sich eine seitenrichtige Duplex-Kopie ergibt.

Vorstehend wurden ein verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung einer Duplex-Reproduktion beschrieben. Dabei wurde als Belichtungsvorrichtung zur Erzeugung der Bilder mit einander entgegengesetztem Abbildungssinn eine einzige Anordnung vorausgesetzt, die diese Bilder abwechselnd erzeugt. Es können jedoch auch zwei getrennte Anordnungen vorgesehen sein, die jedes der beiden Bilder optisch getrennt nacheinander oder gleichzeitig auf der photoleitfähigen Trommel erzeugen. Ferner können die beiden Bilder auf verschiedenen Bereichen der Trommeloberfläche erzeugt werden, die nicht diametral zueinander angeordnet sind. Die photoleitfähige Aufzeichnungsfläche wurde als trommelförmig vorausgesetzt, die Erfindung kann jedoch auch auf andere Arten von Aufzeichnungsträgern angewendet werden, beispielsweise auf Platten, Bänder o.a. Ferner können die RelativgesiShwindigkeiten und die Längen des Bildspeichers und der Aufzeichnungsfläche abweichend von den beschriebenen auch andere Werte haben, wobei lediglich sichergestellt sein muß, daß die erzeugten Bilder richtig auf die beiden Seiten eines Bildträgerblattes übertragen werden. Das erste entwickelte Bild kann auch auf einem stationären Band oder einer stationären Speicherfläche gespeichert werden, während das zweite Bild entwickelt wird.

1 098 ? 7 / 1

Außer der "be schrie ti enen Ausführungsform der Erfindung sind zahlreiche andere Ausführungsformen möglich, ohne vom Grundgedanken
der Erfindung abzuweichen. Ferner können auch viele Abänderungen getroffen sein, um die Erfindung an bestimmte vorgegebene Erfordernisse anzupassen. Solche Änderungen werden insgesamt durch
den Grundgedanken der Erfindung umfaßt.

109827/UU

Claims (12)

Patentansprüche

1." Verfahren zur Herstellung von Duplex-Reproduktionen ei-Naes Originalbildes, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche (1) ein ersten und ein zweites Bild mit zueinander entgegengesetztem Abbildungssinn erzeugt werden, daß das erste Bild auf eine Speichervorrichtung (7) übertragen wird, daß das zweite Bild auf die eine Seite eines Bildträgers (9) übertragen wird, und daß das erste Bild von der Speichervorrichtung (7) auf die andere Seite des Bildträgers (9) übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bildträger (9) übertragenen Bilder zur Erzeugung einer dauerhaften Duplex-Reproduktlon fixiert werden.

5, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (9) zwischen die beiden einander gegenüberstehenden Oberflächen der Aufzeichnungsfläche (1) und der Speichervorrichtung (7) geführt wird, um die beiden Bilder auf ihn zu übertragen·

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (3, 4) zur Erzeugung zweier sichtbarer Bilder des Originalbildes mit zueinander entgegengesetztem Abbildungssinn auf einer lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche (1), durch eine der Aufzeich~ nungsflache (1) augeordnete erste Bildübertragungsvorrichtung

(6) zur nacheinander erfolgenden Übertragung der beiden Bilder von der Aufzeichnungsfläche (1), durch eine Speichervorrichtung

(7) für das erste übertragene Bild, durch eine Fördervorrichtung zum Traneport eines doppelseitigen Bildträgers (9) an der Speichervorrichtung (7) und der lichtempfindlichen Aufzeichnungsfläche (!) vorbei, wo er das zweite übertragene Bild auf seiner einen Seite übernimmt, und durch eine der Speichervorrichtung

109827/141 A

(7) zugeordnete zweite Bildübertragungsvorriehtung (11) zur Übertragung des gespeicherten ersten Bildes auf die andere Seite des Bildträgers (9).

5. Einrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (7) aus einem dielektrischen Material "besteht.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (7) ein Band ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung (M) zur Bewegung der Aufzeichnungsfläche (1) mit vorbestimmter Geschwindigkeit an der ersten Bildübertragungsvorriehtung (6) vorbei vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bilder auf zwei verschiedenen Bereichen der Aufzeichnungsfläche (1) erzeugt werden und daß ihre Vorderkanten einen vorbestimmten Abstand zueinander haben.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (7) als endloses Band mit einer dem vorbestimmten Abstand entsprechenden Länge ausgeführt ist und mit der Geschwindigkeit der Aufzeichnungsfläche (1) bewegt wird, so daß das erste, auf ihr vorhandene Bild zur ersten Bildübertragungsvorriehtung (6) zurückkehrt, wenn das zweite Bild auf der Aufzeichnungsfläche (1) an der ersten Bildübertragungsvorriehtung (6) vorbeibewegt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung in Antriebskopplung mit der bewegten Aufzeichnungsfläche (1) steht und den Bildträger (9) zu dem Zeitpunkt zwischen die Aufzeichnungsfläche (1) und die Speichervor-

1098 77/UU

richtung (7) bewegt, zu dem die beiden Bilder an der ersten Bildübertragungsvorrichtung (6) vorbeibewegt werden.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixiervorrichtung zur Fixierung der
auf die beiden Seiten des Bildträgers (9) übertragenen Bilder
vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4- bis 11, dadurch' gekennzeichnet, daß das erste Bild ein seitenrichtiges Bild ist.

13* Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (2,3) zur Erzeugung zweier sichtbarer Bilder eine Entwicklungsvorrichtung (3) umfaßt, die auf der Aufzeichnungsfläche (1) erzeugte latente Bilder mit
elektroskopischen Tonerteilchen entwickelt.

109827/UU