DE2162517C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Tonerbildes auf beiden Seiten eines Empfangsblattes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Tonerbildes auf beiden Seiten eines blattförmigen Bildempfangsmaterials durch aufeinanderfolgendes Übertragen zweier auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugter Pulverbilder auf die beiden Seiten des Bildempfangsmaterials sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim elektrofotografischen Verfahren wird ein Aufzeichnungsträger mit einer fotoleitfähigen Schicht auf leitender Unterlage gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Lichtbild eines zu kopierenden Originalbildes bestrahlt. Unter dem Einfluß des Lichtbildes wird die fotoleitfähige Schicht leitend, so daß die elektrostatischen Ladungen selektiv abgeleitet werden und ein latentes elektrostatisches Bild entsteht, welches dem Originalbild entspricht

Das latente Bild kann durch Aufbringen eines pigmentierten Kunstharzes entwickelt bzw. sichtbar gemacht werden. Hierzu wurden speziell die sogenannten Toner entwickelt. Das pigmentierte Kunstharz wird in den Bildflächenteilen der fotoleitenden Schicht entsprechend der jeweils vorhandenen Ladungsmenge elektrostatisch angezogen, so daß Bereiche relativ geringer Ladungskonzentration eine geringe Tönungsdichte erhalten, während Bereiche größerer Ladungskonzentration proportional dichter getönt werden. Üblicherweise wird das entwickelte Bild auf eine Seite eines Bildträgerblattes übertragen und auf diesem dauerhaft fixiert, so daß damit eine Einfachkopie des Originalbildes fertiggestellt ist.

In der Drucktechnik ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit oft erwünscht, Daten auf beide Seiten eines einzelnen Blattes

aufzubringen. Eine hierzu geeignete automatisch arbeitende Vorrichtung, die nach dem elektrofotografischen Verfahren arbeitet, ist durch die US-Patentschrift 33 18 212 bekannt Mit dieser Vorrichtung werden zwei einzeln entwickelte Tonerbilder zuerst auf der Oberfiäehe einer bewegten fotoleitfähigen Platte erzeugt, dann wird jedes Tonerbild auf eine Speichertrommel übertragen und darauf vorübergehend gespeichert Während die Bilder auf der Trommsloberfläche gespeichert werden, erfolgt eine Behandlung mit Lösungsmitteldampf, so daß sie in einen klebrigen Zustand gelangen. Um ein Anhaften eier klebrigen Bilder auf derTrommeloberfläche zu vermeiden, ist jede Trommel mit einer Polytetrafluoräthylen-Schicht versehen, die wiederum mit einem Siliconöl behandelt ist, welches auch einen Offseteffekt verhindert Während die Bilder sich noch im klebrigen Zustand befinden, wurden sie schnell mit den beiden Seiten eines Bildempfangsmaterialblattes in Berührung gebracht, und der Toner wird während dieser Berührung zum Koaleszieren gebracht so daß die Bilder in das Blatt eingeschmolzen werden und damit eine Duplexkopie fertiggestellt ist

Nach diesem bekannten Verfahren kann man zwar zufriedenstellende Duplexkopien herstellen, dabei treten jedoch auch gewisse Nachteile auf, die die Anwendung des Verfahrens in der Elektrofotografie wesentlich einschränken. Um eine vollständige oder gesamte Übertragung der klebrigen Bilder von der Trommeloberfläche auf das Bildempfangsmaterialblatt zu erreichen, müssen die Bilder schnell auf die Blattoberfläche aufgebracht werden, bevor ein Koaleszieren auftreten kann. Dies erfordert die Verwendung komplizierter Bedampfungsvorrichtungen sowie komplizierter Vorrichtungen zur Zeitsteuerung und mecha- nischen Bewegung. Es hat sich ferner gezeigt, daß durch direkten Kontakt insbesondere eines Papierblattes mit einer öligen Fläche die Qualität der erzeugten Kopie verschlechtert wird, da notwendigerweise ein Teil des Öls auf das Kopieblatt übertragen wird.

Aus der DE-AS 19 14 959 war auch bereits ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem die beiden Bilder der Vor- und Rückseite eines Originals gleichzeitig über getrennte Abbildungseinrichtungen hintereinander auf ein und derselben Seite ^ eines endlosen Bandes mit einer fotoleitfähigen Oberfläche abgebildet werden, die zuvor elektrostatisch aufgeladen war. Die so erzeugten latenten elektrostatischen Bilder werden in üblicher Weise mit einem Tonerpulver entwickelt Sodann wird mit dem ersten Bild eine erste Seite eines zugeführten Bildempfangsblattes in Berührung gebracht und das Tonerbild mit Hilfe eines elektrischen Feldes auf dieses übertragen. Während das Band sodann eine Verzögerunpsschleife durchläuft, wird das Bildempfangsblatt gewendet und sodann die andere Seite des Bildempfangsblattes mit dem zweiten Tonerbild in Berührung gebracht und dieses ebenfalls durch ein elektrisches Feld auf das Bildempfangsblatt übertragen. Hierauf erfolgt sodann eine übliche Fixierung der beiden Tonerbilder auf der Vorder- und Rückseite des Bildempfangsblattes. Bei diesem bekannten Verfahren stellen sich jedoch Schwierigkeiten derart ein, daß das zweite Tonerbild bei dem Durchlauf des Bandes durch die Verzögerungsschleife beeinträchtigt wird, und andererseits ergeben sich jeweils Schwierigkeiten bei dem Wenden des Bildempfangsblattes vor der Übertragu-" rfes zweiten Tonerbildes auf dieses.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Duplexkopien zu schaffen, das in einfacher und wirksamer Weise nach dem Prinzip der aufeinanderfolgenden Übertragung von Tonerbildert· auf liie beiden Seiten eines Bildempfangsblattes arbeitet

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das erste Pulverbild mittels eines elektrostatischen Feldes auf einen Zwischenbildträger übertragen wird, daß auf das auf den Zwischenbildträger übertragene erste Pulverbild ein Blatt Bildempfangsmaterial mit seiner Vorderseite aufgelegt und anschließend auf die freie Oberfläche der Rückseite des Bildempfangsmaterials mittels eines elektrostatischen Feldes das zweite Pulverbild von dem Aufzeichnungsmaterial übertragen wird und daß dann das erste Pulverbild von dem Zwischenbildträger auf die Vorderseite des Bildempfangsmaterials übertragen und daraufhin das Bildempfangsmaterial von dem Zwischenbildträger abgehoben wird.

Es wird also zunächst ein Tonerbild auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmatenals erzeugt das dann mit einem Zwischenbildträger in Berührung gebracht wird, wobei eine elektrische Spannung angelegt wird, um das Tonerbild von dem Aufzeichnungsmaterial auf den Zwischenbildträger zu übertragen. Das Tonerbild wird sodann zunächst auf dem Zwischenbildträger gespeichert während ein zweites Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird. Sodann wird ein Bildempfangsblatt beispielsweise aus Papier, auf das sich auf dem Zwischenbildträger befindende erste Tonerbild aufgelegt während die andere Seite des Bildempfangsblattes mit dem auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugten zweiten Tonerbild in Berührung gebracht und durch Anlegen eines elektrischen Feldes auf dieses Bildempfangsblatt übertragen wird. In einer weiteren Übertragungsstation wird sodann das sich noch auf dem Zwischenbildträger befindende erste Tonerbild auf die erste Seite des Bildempfangsblattes übertragen, was sowohl durch Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf die dem Zwischenbildträger abgewandte Seite des Bildempfangsblattes oder durch Anwendung eines entsprechen den Druckes geschehen kann. Sofern die Übertragung des ersten Tonerbildes mit Hilfe eines Druckes geschieht, kann die Anwendung des Druckes gleichzeitig auch dazu verwandt werden, beide Tonerbilder auf dem Bildempfangsmaterial zu fixieren. Findet die Fixierung durch Druckeinwirkung statt so erhält man nach Abheben des Bildempfangsblattes von dem Zwischenbildträger die fertige Kopie, während es in den übrigen Fällen noch notwendig sein kann, einen besonderen Fixiervorgang anzuschließen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden keine besonderen Lösungsmitteldämpfe benötigt, um etwa eine Übertragung der Tonerbilder zu bewirken. Weiterhin ist das Verfahren dadurch vereinfacht, daß das zugeführte Bildempfangsblatt zwischen der Aufnahme des ersten und zweiten Tonerbildes nicht gesondert gewendet zu werden braucht.

Gemäß der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben mit einer Eimichtung zum aufeinanderfolgenden Erzeugen eines ersten und eines zweiten geladenen Pulverbildes auf der Oberfläche eines bewegten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial und mit Übertragungseinrichtungen zum Übertraeen des ersten und zweiten Pulverbiides

auf die Vorder- bzw. Rückseite eines Bildempfangsmaterial und die sich ausgezeichnet durch eine umlaufende fotoleitfähigc Aufzeichnungstrommel 10, einen Zwischenbildträger aus einer innerhalb einer Übertragungszone 26 die Aufzeichnungstrommel berührenden, synchron mit dieser umlaufenden Rolle 30, welche einen Greifcrmechanismus zur lösbaren Befestigung eines Blattes auf der Rollenoberfläche aufweist, eine Spannungsquelle 43 zum Anlegen eines Übertragungspotentials an die Rückseite des Zwischenbildträger, eine Fördereinrichtung zum Zuführen eines Blattes Bildempfangsmaterial auf die Rolle 30, bzw. den Zwischenbildträger, ferner gekennzeichnet durch Antriebs- und Steuereinrichtungen zum verfahrenstaktgerechten erstmaligen Anlegen des Übertragungspotentials während der Übertragung des ersten Pulverbildes von der Aufzeichnungstrommel auf den Zwischenbildträger, Zuführen des Bildempfangsmaterials zur Kontaktierung seiner Vorderseite mit dem übertragenen ersten Pulverbild und seiner gleichzeitigen Führung in Kontakt mit dem übertragenen ersten Pulverbild und dem auf der Aufzeichnungstrommel verbliebenen zweiten Pulverbild durch die Übertragungszone 26 unter gleichzeitigem erneuten Anlegen des Übertragungspotentials an die Rückseite des Zwischenbildträgers während der Übertragung des zweiten Pulverbildes auf die Rückseite des Bildempfangsmaterials und gekennzeichnet durch eine nach Abschalten des Übertragungspotentials betätigte, der Übertragungszone 26 nachgeschaltete Übertragungseinrichtung 55, 155 zur Übertragung des auf dem Zwischenbildträger befindlichen ersten Pulverbildes auf die Vorderseite des Bildempfangsmaterials, sowie durch eine Auslöseeinrichtung zur Abgabe des Bildempfangsmaterials von der Trommel 30.

Weitere vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatisch arbeitenden elektrofotografischen Reproduktionsmaschine in einem Teilschnitt,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung der Konstruktion einer Zwischenbildträgerrolle, die innerhalb der in F i g. 1 gezeigten Maschine vorgesehen ist,

F i g. 3 weitere Einzelheiten einer Ausrichtungsvorrichtung für das Bildempfangsblatt sowie einen zugehörigen Greifermechanismus für die in F i g. 2 gezeigte Zwischenbildträgerrolle,

Fig.4 bis 8 schematische Darstellung der Verfahrensschritte bei der Übertragung elektrofotografischer Tonerbilder auf die beiden Seiten eines Bildträgerblattes und

F i g. 9 eine Abänderung der in F i g. 1 gezeigten Maschine,

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Duplexkopien dargestellt, die nach dem elektrofotografischen Verfahren arbeitet und einen trommeiförmigen Aufzeichnungsträger enthält Die als zentrales Element vorgesehene Aufzeichnungstrommel 10 ist im Maschinenrahmen auf einer Achse 11 drehbar gelagert und wird durch einen nicht dargestellten Motor im Uhrzeigersinn gedreht. Die Trommel enthält auf ihrer Außenseite eine Schicht eines fotoleitenden Aufzeichnungsmaterials 13, beispielsweise aus gasförmigem Selen oder einem anderen geeigneten Material, die sich auf einer geerdeten und elektrisch leitfähigen Unterlage 14 befindet.

Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird auf die fotoleitfähige Oberfläche der Trommel mittels einer üblichen Koronaentladungsvorrichtung 15 aufgebracht. Die gleichmäßig geladene Trommeloberfläche wird dann an einer Belichtungsvorrichtung 17 vorbeigeführt, an der sie mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Originalbildes bestrahlt wird und ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Das hierbei verwendete optische System kann etwa ein bekanntes System sein, bei dem die zu reproduzierenden Originaldaten auf einem Mikrofilmstreifen 18 gespeichert sind. Eine bewegliche Reflexionsanordnung 19 ist im Strahlengang der optischen Vorrichtung angeordnet und leitet ein fortlaufendes Lichtbild auf den unleren Teil der Trommeloberfläche. Die Reflexionsanordnung enthält eine Spiegelfläche 20 und einen Dachkantspiegel 21, beide Vorrichtungen werden beim Betrieb abwechselnd in den Strahlengang gebracht, so daß nacheinander Bilder auf die Trommeloberfläche projiziert werden, deren Abbildungssinn entgegengesetzt ist.

Beim Betrieb der Einrichtung projiziert die optische Vorrichtung auf die fotoleitfähige Trommel ein erstes seitenrichtiges Bild, so daß ein entsprechendes latentes Bild erzeugt wird. Nach der Erzeugung dieses ersten seitenrichtigen latenten Bildes wird die Trommel an einer Entwicklungsvorrichtung 25 vorbeibewegt, die nach dem üblichen Kaskadierungsverfahren arbeitet und einen Zweikomponentenentwickler auf das latente

jo Bild aufbringt, dessen geladene Tonerteilchen in den Bildflächenteilen auf der Trommel gebunden werden und das latente Bild sichtbar machen.

Nach der Entwicklung wird das nun sichtbare erste seitenrichtige Bild auf der Trommeloberfläche einer Bildübertragungsstelle 26 zugeführt, wo es in bildmäßiger Verteilung auf die Oberfläche einer Zwischenbildträgerrolle 30 übertragen und auf dieser vorübergehend gespeichert wird. Die Zwischenbildträgerrolle verläuft quer über die Aufzeichnungstrommel und bewegt sich durch die Bildübertragungszone in Berührung mit dieser. An der Zwischenbildträgerrolle liegt eine relativ hohe elektrische Spannung in bezug auf die geerdete Unterlage der Aufzeichnungstrommel, so daß ein elektrisches Feld im Berührungsbereich entsteht, dessen Stärke eine Anziehung der geladenen Tonerteilchen von der Aufzeichnungstrommel auf die Zwischenbildträgerrolle 30 bewirkt.

In F i g. 2 ist die Zwischenbildträgerrolle 30 derart dargestellt, daß auch ihr innerer Aufbau deutlich wird.

so Die Zwischenbildträgerrolle besteht aus einem starren Hohlzylinder 31, der aus einem Metall wie z. B. Aluminium oder ähnlichem besteht, so daß eine elektrische Spannung angelegt werden kann. Auf dem Kern ist eine relativ dicke Zwischenschicht 32 aus einem elastomeren Material aufgebracht Diese Zwischenschicht besteht vorzugsweise aus einem Polyurethankautschuk mit ausreichender Elastizität so daß die Rolle sich deformieren kann, wenn sie in Bewegungsberührung mit der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel gebracht wird. Dadurch wird ein erhöhter Kontaktbereich ausreichender Länge geschaffen, der eine Übertragung der Tonerteilchen zwischen den beiden sich berührenden Elementen ermöglicht Die Zwischenschicht soll das elektrische Potential des Ronenkerns an die Rollenaußenfläche übertragen, weshalb sie einen spezifischen Widerstand zwischen IO² und 10¹⁰ Ohm cm haben solL Über der Zwischenschicht ist eine relativ dünne Außenschicht 33 vorgesehen, die gleichfalls aus

einem elastomeren Material besteht. Um die Ionisation der Atmosphäre im Berührungsbereich und in seiner Nähe minimal zu halten, soll die Außenschicht vorzugsweise einen spezifischen Widerstand zwischen 10¹³ und 10^HOhmcm haben. Ferner soll die Außenschicht der Zwischenbildträgerrolle vorzugsweise aus einem Material bestehen, welches eine relativ glatte Oberfläche hat und relativ gute mechanische Ablösungseigenschaften für die verwendeten Tonerstoffe zeigt. Ein Polyurethanmaterial hat diese beschriebenen elektrischen und extrem gute Ablösungseigenschaften für die meisten handelsüblichen Toner.

Die Zwischenbildträgerrolle 30 ist an ihren beiden Enden durch dielektrische Seitenkappen 35 und 36 verschlossen, die sie gegenüber dem lagernden Maschinenrahmen elektrisch isolieren. Achsensegmente 37 sind in beiden Kappen angeordnet und koaxial auf die Längsachse des Zylinderkerns 31 ausgerichtet. Die Achsen sind im Maschinenrahmen in Lagerungen drehbar gelagert, so daß die Außenfläche der Rolle kontinuierlich durch die Übertragungszone bewegt wird und dabei in laufender Berührung mit der fotoleitfähigen Schicht 13 steht Eine Rolle 38, die mit dem Hauptantrieb der Maschine gekoppelt ist, ist an einem Ende der Achse befestigt und dreht die Zwischenbildträgerrolle in vorbestimmtem zeitlichem Zusammenhang mit der bewegten Aufzeichnungstrommel. Ein Kommutatorring 40 (Fig. 1) ist in der Seitenkappe 35 vorgesehen und verläuft durch diese hindurch, so daß der Metallkern 31 elektrisch beschaltet werden kann. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist eine Schleifbürste 41 auf der Außenfläche des Kommutatorringes 40 vorgesehen und erzeugt einen Schleifkontakt, durch den der Kern elektrisch über eine Leitung 42 mit einer Spannungsquelle 43 verbunden werden kann. In der Praxis ist jede Spannungsquelle geeignet, die die Zwischenbildträgerrolle auf ein Potential bringt, welches eine Anziehung von Tonerteilchen im Berührungsbereich mit der Aufzeichnungstrommel bewirkt, so daß eine Bildübertragung von der Trommel auf die Zwischenbildträgerrolle möglich ist

Die Feldstärke an der elektrisch isolierten Zwischenbildträgerrolle hängt von der angelegten Spannung ab. Ein relativ starkes elektrisches Feld wird zwischen der Zwischenbildträgerrolle und der geerdeten Aufzeichnungstrommel innerhalb der Übergangszone erzeugt. Die Feldstärke ist direkt proportional der Spannung an der Zwischenbildträgerrolle und umgekehrt proportional dem Abstand zwischen den beiden sich berührenden Körpern. Um die Bildübertragung möglichst mit maximalem Wirkungsgrad durchzuführen, soll die Zwischenbildträgerrolle während ihrer Bewegung durch die Übertragungszone möglichst an der fotoleitfähigen Schicht der Aufzeichnungstrommel anliegen.

Nach der Erzeugung des ersten seitenrichtigen Bildes auf der Aufzeichnungstrommel wird ein zweiter Bereich der fotoleitfähigen Oberfläche nochmals gleichmäßig mittels des Korotrons 15 elektrostatisch aufgeladen. Dieser zweite gleichmäßig aufgeladene Bereich wird dann an der Belichtungsvorrichtung 17 vorbeibewegt so daß die fotoleitfähige Schicht mit einem fortlaufenden Lichtbild weiterer Information bestrahlt wird, wobei jedoch ein seitenverkehrtes latentes elektrostatisches Bild auf der Trommeloberfläche erzeugt wird. Zur Erzeugung dieses seitenverkehrten latenten elektrostatischen Bildes wird der Dachkantspiegel 21 in den optischen Strahlengang des Systems eingebracht und der Spiegel 20 entfernt Das seitenverkehrte latente elektrostatische Bild wird dann auf der bewegten Trommeloberfläche der Entwicklungsvorrichtung zugeführt und in bereits beschriebener Weise entwickelt.

Die zeitliche Folge der Ladung, Belichtung und Entwicklung für die beiden gegensinnig erzeugten Bilder auf der Trommeloberfläche wird in vorbestimmter Weise durch die Steuerlogik (nicht dargestellt) der Reproduktionsmaschine zeitlich gesteuert. Die jeweilige Auswahl der Zeitfolge der Betriebsschritte kann von

ίο vielen Faktoren abhängen, beispielsweise von der Position der verschiedenen Verfahrensvorrichtungen am Umfang der Aufzeichnungstrommel, der Länge und Geschwindigkeit des Zwischenbildträgers relativ zur Größe des Umfangs der Aufzeichnungstrommel und ähnlichen Faktoren. Zur besseren Darstellung sei vorausgesetzt, daß der Umfang der Zwischenbildträgerrolle ungefähr dem halben Umfang der Aufzeichnungstrommel entspricht. Beide Elemente werden mit übereinstimmender Umfangsgeschwindigkeit gedreht, so daß das erste Bild, welches auf der Zwischenbildträgerrolle gespeichert ist in einem kreisförmigen Bereich gedreht und dann nochmals der Übertragungszone zugeführt wird, und zwar zu demselben Zeitpunkt, zu dem das zweite entwickelte Bild dort eintrifft.

Aus diesem Grunde liegen die Vorderkanten der beiden Bilder, von denen sich das eine auf der Zwischenbildträgerrolle, das andere auf der Aufzeichnungstrommel befindet in ein und demselben Moment einander gegenüber. Bevor jedoch die beiden Tonerbilder innerhalb des Berührungsbereiches in der Übertragungszone zusammengebracht werden, wird ein Bildempfangsblatt, beispielsweise aus Papier oder ähnlichem, auf der Zwischenbildträgerrolle derart befestigt, daß es über dem ersten Bild liegt. Eine Greifvorrichtung ist vorgesehen, um die Bildempfangsblätter auf die Zwischenbildträgerrolle auszurichten und an ihr zu befestigen. Zwei Ausrichtungs- und Greifermechanismen 60 (F i g. 3) sind mit Abstand zueinander innerhalb der Zwischenbildträgerrolle vorgesehen und so angeordnet daß sie auf die vorderen Ecken eines Bildempfangsblattes einwirken, welches ihnen zugeschoben wird. Jeder Greifermechanismus besteht aus zwei Hauptteilen, einem Hebelarm 63 und einem Hebelarm 64. Diese sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 65 befestigt, die an den Innenwänden der Rolle an einer Halterung 66 starr angeordnet ist Die Halterung dient auch zur drehbaren Lagerung einer Steuerachse 67, die im Innenraum der Rolle in deren Längsrichtung verläuft und durch die Seitenkappe 36 (F i g. 2) herausragt.

Jeder Hebelarm ist an der Halterung 66 mit einem Stift 68 drehbar befestigt und innerhalb einer öffnung 69 der Zwischenbildträgerrolle frei drehbar. Das Hebelelement 64 ist auf der Steuerachse 67 befestigt und wird durch diese betätigt Ein Nocken 70 am Hebelelement wird gegen die untere Fläche des Hebelarms mittels einer Feder 71 angedrückt Ein Nockenmitnehmer 79 (F i g. 2) ist am verlängerten Ende der Steuerachse befestigt und läuft auf einer Profilfläche

«> 80, die dem Hebelarm 63 vorbestimmte Bewegung verleiht

Beim Betrieb der Anordnung werden die Bildträgerblätter 82 einzeln aus einem Vorratsfach (nicht dargestellt) oder ähnlichem an eine Blattaufnahmestelle 83 (F i g. 1) transportiert wozu eine Förderrollenanordnung 27 vorgesehen ist Zu diesem Zeitpunkt werden die Zapfen 84 der Hebelarme etwas über die Rollenoberfläche angehoben, so daß das jeweilige Blatt gegen die

Anschlagflächen 86 gelangt. Nach dieser Ausrichtung werden die Zapfen nach unten bewegt und halten das Blatt in einer vertieften Fläche 87 fest. In dieser Haltestellung ist der gesamte Greifermechanismus unter die Rollenoberfläche um einen derartigen Betrag abgesenkt, daß die Zwischenbildträgerrolle frei durch die Übertragungszone gedreht werden kann.

Wenn die Vorderkante des jeweiligen Blattes an der Zwischenbildträgerrolle befestigt ist, wird die Zwischenbildträgerrolle in der dargestellten Richtung weitergedreht, so daß die Hinterkante des Blattes mit der Zwischenbildträgerrolle in Berührung gelangt und das Blatt somit auf dem ersten Bild aufliegt. Das erste Bild wird in diesem Zustand nochmals durch die Übertragungszone bewegt, und zwar synchron mit dem zweiten Bild, welches sich auf der Aufzeichnungstrommel befindet. Während das zweite Bild durch das Kraftfeld innerhalb der Übertragungszone bewegt wird, wird es elektrostatisch von der Aufzeichnungstrommel auf das Bildempfangsblatt übertragen.

Nach der Bildübertragung wird das Bildempfangsblatt in den Einflußbereich eines Koronagenerators 55 gebracht, wie er bereits beschrieben wurde. Dieser Koronagenerator ist in einem Bereich relativ geringen elektrischen Feldes angeordnet, d. h. hier tritt keine Wechselwirkung der Zwischenbildträgerrolle mit einer anderen Spannungsquelle auf. Unter dem Begriff »Spanriurigsquelle« soll im weitesten Sinne auch ein geerdeter Körper oder ähnliches verstanden werden. Der Koronagenerator bringt eine Koronaladung auf die Oberseite des Bildempfangsblattes auf, deren Polarität eine Übertragung des ersten Bildes von der Zwischenbildträgerrolle auf die Unterseite des Bildempfangsblattes bewirkt. Die Spannung an der Zwischenbildträgerrolle kann auch vor der Einwirkung der Koronaentladung abgeschaltet werden.

Wenn nun die beiden Tonerbilder elektrostatisch an den beiden Seiten des Bildempfangsblattes anhaften, wird das Blatt nochmals auf der Rollenoberfläche an die Blattzuführungsstelle 83 bewegt und von der Zwischen- « bildträgerrolle entfernt. Hierzu werden die beiden Hebelarme 63 der Greifermechanismen in die in F i g. 3 gezeigte angehobene Stellung gebracht. Das Blatt wird dadurch über die Rollenoberfläche angehoben, so daß seine Vorderkante von der Rolle abgelöst werden kann. Der abgelöste Teil des Blattes wird durch einen Fördermechanismus 88 beeinflußt, der die Blattvorderkante in eine Fixiervorrichtung 90 leitet. Unter dem abgelösten Teil des Bildempfangsblattes wird eine Luftströmung großen Volumens und geringer Geschwindigkeit erzeugt, so daß das Blatt nicht wieder auf die Zwischenbildträgerrolle zurückfallen kann. Diese Luftströmung wird durch eine Leitung 89 erzeugt die nahe der Rollenoberfläche angeordnet und in F i g. 1 dargestellt ist Diese Leitung ist mit mehreren Düsenöffnungen versehen, die eine gasförmige Strömung derart austreten lassen, daß eine Sperre bzw. ein Luftkissen erzeugt wird, welches die Vorderkante des abgelösten Blattes in den Spalt zwischen zwei Andruckrollen der Fixiervorrichtung 90 leitet Die Strömung wird durch die Leitung mit einem derartigen Volumen und Druck angegeben, daß das abgelöste Bildempfangsblatt getragen wird, jedoch keine Zerstörung des auf ihm vorhandenen elektrofotografischen Tonerbildes zu befürchten ist

Zur Fixierung der Tonerbilder auf den beiden Seiten des Bildempfangsblattes kann praktisch jede Fixiervorrichtung verwendet werden, die diesen Zweck erfüllt In F i g. 1 ist eine Fixiervorrichtung 90 dargestellt, die nach dem Prinzip der Wärmeeinwirkung und der Druckeinwirkung arbeitet. Sie besteht grundsätzlich aus zwei erhitzten, aufeinander einwirkenden Rollen, die in der dargestellten Richtung gedreht werden, so daß das Bildempfangsblatt in Druckberührung zwischen ihnen hindurchgeführt wird. Durch die Rollen wird eine derartige Wärme übertragen und eine solche Druckeinwirkung erzeugt, daß die Tonerbilder dauerhaft an dem Bildempfangsblatt fixiert werden. Nachdem dies geschehen ist, wird das Bildempfangsblatt durch einen Bandtransport 91 einem Sammelfach 93 zugeführt, wo die fertigen Duplexkopien gesammelt und gelagert werden können.

Die Oberfläche der bewegten Aufzeichnungstrommel wird danach mit einer Faserbürste 48 in Berührung gebracht, die sich so schnell dreht, daß jeglicher nach der Bildübertragung noch vorhandene restliche Tonei von der Trommeloberfläche entfernt wird. Dieser Toner kann an anderer Stelle gesammelt und aus der Maschine abgeführt werden. Die Funktion der Maschine bei der Erzeugung von Duplexkopien wird im folgenden anhand der Fig.4 bis 8 eingehender beschrieben. Zunächst wird ein negativ geladenes seitenrichtiges erstes Bild 50 (F ig. 4) auf der Aufzeichnungstrommel 10 erzeugt und in die Übertragungszone 26 transportiert. Ein Potential zwischen ?000 und 3500 Volt Gleichspannung wird an den Kern der Zwischenbildträgerrolle 30 durch eine Spannungsquelle 43 angeschaltet Während das Bild durch die Übertragungszone läuft, wird es elektrostatisch in bildmäßiger Verteilung von der Aufzeichnungstrommel auf die Oberfläche der Zwischenbildträgerrolle übertragen, wo es vorübergehend gespeichert wird.

Das gespeicherte Bild wird auf der Zwischenbildträgerrolle innerhalb eines geschlossenen Weges in der in F i g. 5 gezeigten Weise bewegt so daß es nochmals in die Übertragungszone gelangt Während dieser Zeit wird ein zweites, negativ geladenes Tonerbild 53 auf der Aufzeichnungstrommel erzeugt und zur Übertragungszone transportiert und zwar synchron mit dem ersten, auf der Zwischenbildträgerrolle transportierten Bild. Dadurch treffen die Vorderkanten beider Bilder ungefähr zum selben Zeitpunkt der Übertragungszone ein. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, wird zuvor jedoch ein Bildempfangsblatt 82 aus Papier oder ähnliches in die Übertragungszone 83 geführt, und zwar kurz vor der Ankunft des ersten Tonerbildes. Die Vorderkante des Bildempfangsblattes wird ausgerichtet und an der Zwischenbildträgerrolle mit den Greifermechanismen 60 in beschriebener Weise befestigt

Wie aus den F i g. 6 und 7 hervorgeht bewegen sich das erste und zweite Tonerbild derart in den Berührungsbereich 26, daß das Bildempfangsblatt zwischen beiden Bildern eingeschlossen wird. Während das Bildempfangsblatt durch diesen Bereich hohe Feldstärke bzw. durch die Übertragungszone 26 transportiert wird, wird das zweite Bild von der Aufzeichnungstrommel auf die Außenseite des Bildempfangsblattes angezogen. Das erste Bild wird nun elektrisch an der Zwischenbildträgerrolle gehalten, das zweite Bild in gleicher Weise am Bildempfangsblatt

Während die Zwischenbildträgerrolle in der dargestellten Richtung (Fig.8) weitergedreht wird, erfolgt eine Abschaltung der Spannungsquelle mittels eines Schalters 56, und es wird das Bildübertragungskorotron 55 eingeschaltet Wie bereits beschrieben, wird die Außenfläche des Bildempfangsblattes nun mit einer

positiven Koronaentladung behandelt, wodurch das zweite Bild auf der einen Seite des Blattes elektrostatisch anhaftet und gleichzeitig damit das erste Bild elektrostatisch von der Rollenoberfläche auf die andere Seite des Bildempfangsblattes übertragen wird und an diesem anhaftet. Es hat sich gezeigt, daß ein hierzu geeigneter Koronagenerator, der einen Entladungsstrom von etwa 10 Mikroampere pro 2,5 cm erzeugt, das erste Bild auf das Bildträgerblatl in beschriebener Weise wirksam übertragen kann, wenn die Einrichtung mit Geschwindigkeiten über 50 cm pro Sekunde arbeite! und der Generator einen Abstand von der Zwischen bildträgerrolle hat, der etwa 9,5 mm beträgt. Die Ausgangsleistung des Koronagenerators kann dadurch gemessen werden, daß ein leitfähiger Streiten bekanmei Oberfläche auf einer isolierenden Unterlage angeordnet und in vorgegebenem Abstand vom Generator installiert wird. Durch elektrische Verbindung des Streifens mit der Abschirmung des Koronagenerators und Messung des Stromes zwischen beiden Elementen kann die Ausgangsleistung des Generator«; bestimmt werden. Wie aus F i g. 8 hervorgeht, wird das Bildempfangsblatt von der Zwischenbildträgerrolle abgelost und der Fixiervorrichtung zugeführt, so daß die auf ihm enthaltenen Tonerbilder dauerhaft fixiert werden können.

F i g. 9 zeigt eine Abänderung der für das erfindungsgemäße Verfahren gezeigten Einrichtung, durch die eine dauerhafte Duplexkopie vor der Ablösung des Bildempfangsblattes von der Zwischenbildträgerrolle 30 allein durch Druckeinwirkung erzeugt werden kann. Wie bereits beschrieben, läuft das zweite Bild innerhalb der Übertragungszone 26 durch das elektrische Feld und wird elektrisch von der Aufzeichnungstrommel auf die Außenfläche des Bildempfangsblattes übertragen. Nach dieser Bildübertragung wird das Blatt zu einer Druckeinwirkungsstation 151 bewegt, die zwischen der Bildübertragungsstelle 26 und der Blattzuführungsstelle 83 liegt In der Druckeinwirkungsstation ist eine drehbare Andruckrolle 155 vorgesehen, die mit einer relativ harten Arbeitsfläche versehen ist. Die Rolle ist an einem beweglichen Arm 156 gelagert und kann in seitlicher Richtung wahlweise in Druckberührung mit der Oberfläche des Zj'linders 131 gebracht werden. Die zeitliche Bewegung der Andruckrolle wird durch das Hauptantriebssystem der Maschine gesteuert und durch einen Nocken 159 erzeugt Beim Betrieb wird die Andruckrolle 155 laufend in der dargestellten Richtung gedreht und periodisch in Druckberührung mit der Bildübertragungszwischenrolle gebracht, so daß das zwischen ihnen hindurchgeführte Bildträgerblatt nach der zweiten Bildübertragung beeinflußt wird. Es ist ferner eine Vorrichtung zur Abgabe von Siliconöl auf die Andruckrolle vorgesehen. Diese Vorrichtung 158 bringt eine dünne Ölschicht auf die Rollenoberfläche auf, die eine Übertragung des Toners vom Bildempfangsblatt auf die Andrückrolle verhindert.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder mit druckempfindlichen Tonerarten, beispielsweise mit

ίο eingekapselten Tonerteilchen oder mit wärmeempfindlichen Tonerarten durchgeführt werden, wie sie gleichfalls bekannt sind. Wenn ein druckempfindlicher Toner verwendet wird, können die beiden auf dem Bildempfangsblatt vorhandenen bilder in einfacher Weise durch dip Druckeinwirkung an der Station 151 fixiert werden. Dabei sind Druckwerte zwischen 2,8 und 21 atm normalerweise ausreichend.

Zur Entfernung des BilHempfangsblattes von der Rolle wird das Blatt auf der Rollenoberfläche nochmals an die Station 83 bewegt, ilier wird der Hebelarm 63 in seine voll angehobene Lage gebracht, so daß das Blatt über den Rollenumfang hinaus angehoben wird. Während die Rolle in der dargestellten Richtung weitergedreht wird, gelangt das angehobene Blatt über die Abstreifschiene 189, die es der Fixiervorrichtung 190 zuführt. Das Blatt wird durch die Fixiervorrichtung mittels eines Transportes 91 geführt, dabei werden die wärmeempfindlichen Bilder dauerhaft an den beiden Seiten des Bildempfangsblattes fixiert Die Fixiervor-

jo richtung ist nur dann verwendbar, wenn hitzeempfindliche Toner vorgesehen sind. Bei druckempfindlichen Tonern kann dieser Behandlungsschritt entfallen, wozu die Heizvorrichtung z. B. ausgeschaltet wird. Die Duplexkopieblätter werden dann aus der Fixiervorrichtung herausgebracht und in einem Sammelfach 93 gelagert.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die Entwicklung der Bilder mit negativ geladenen Tonerteilchen durchgeführt. Dies ist lediglich ein Beispiel.

Beispielsweise ist es möglich, ein Trägermaterial und ein Tonermaterial für den Entwicklerstoff zu verwenden, die unterschiedliche Ladungswechselwirkungen zeigen, so daß ein Toner auf die fotoleitfähige Schicht aufgebracht werden kann, der durch Reibungseiektrizitat positiv aufgeladen ist. Dies erfordert natürlich eine ähnliche Änderung für alle anderen verwendeten Ladungspolaritäten. Auf positive oder negative Ladungen wurde also lediglich zur Erläuterung Bezug genommen. Alle Polaritäten können umgekehrt sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Tonerbildes auf beiden Seiten eines blattförmigen Bildempfangsmaterials durch aufeinanderfolgendes Obertragen zweier auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugter Pulverbilder auf die beiden Seiten des Bildempfangsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Pulverbild mittels eines elektrostatischen Feldes auf einen Zwischenbildträger übertragen ι ο wird, daß auf das auf den Zwischenbildträger übertragene erste Pulverbild ein Blatt Bildempfangsmaterial mit seiner Vorderseite aufgelegt und anschließend auf die freie Oberfläche der Rückseite des Bildempfangsmaterials mittels eines elektrostatischen Feldes das zweite Pulverbild von dem Aufzeichnungsmaterial übertragen wird utsd daß dann das erste Pulverbild von dem Zwischenbildträger auf die Vorderseite des Bildempfangsmaterials übertragen und daraufhin das Bildempfangsmaterial von dem Zwischenbildträger abgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des ersten Pulverbildes von dem Zwischenbildträger auf das Bildempfangsmaterial durch Druckeinwirkung erfolgt.

J. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung so bemessen ist, daß die beiden Bilder auf dem Bildempfangsmaterial dauerhaft fixiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des ersten Pulverbildes von dem Zwischenbildträger auf das Bildempfangsmaterial in einem elektrischen Feld erfolgt, das durch eine auf die dem ersten Pulverbild abgewand- Ie Seite des Bildempfangsmaterials zur Einwirkung gebrachte Koronaentladung erzeugt wird und daß nach dem Abheben des Bildempfangsmaterials von dem Zwischenbildträger beide Bilder auf dem Bildempfangsmaterial fixiert werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des. Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Erzeugen eines ersten und eines zweiten geladenen Pulverbildes auf der Oberfläche eines bewegten fotoleitfähijen Aufzeichnungsmaterials und mit Übertragungs- einrichtungen zum Übertragen des ersten und zweiten Pulverbildes auf die Vorder- bzw. Rückseite eines Bildempfangsmaterials, gekennzeichnet durch eine umlaufende fotoleitfähige Aufzeichnungstrommel (10), einen Zwischenbildträger aus einer innerhalb einer Übertragungszone (26) die Aufzeichnungstrommel berührenden, synchron mit dieser umlaufenden Rolle (30), welche einen Greifermechanismus zur lösbaren Befestigung eines Blattes auf der Rollenoberfläche aufweist, eine Spannungsquel-Ie (43) zum Anlegen eines Übertragungspotentials ■n die Rückseite des Zwischenbildträgers, eine Fördereinrichtung zum Zuführen eines Blattes Bildempfangsmaterial auf die Rolle (30), bzw. den Zwischenbildträger, ferner gekennzeichnet durch Antriebs- und Steuereinrichtungen zum verfahrenstaktgerechten erstmaligen Anlegen des Übertragungspotentials während der Übertragung des ersten Pulverbildes von der Aufzeichnungstrommel auf den Zwischenbildträger, Zuführen des Bildempfangsmaterials zur Kontaktierung seiner Vorderseile mit dem übertragenen ersten Pulverbild und seiner gleichzeitigen Führung in Kontakt mit dem übertragenen ersten Pulverbild und dem auf der Aufzeichnungstrommel verbliebenen zweiten Pulverbild durch die Ubertragungszone (26) unter gleichzeitigem erneuten Anlegen des Übertragungspotentials an die Rückseite des Zwischenbildträgers während der Übertragung des zweiten Pulverbilöes auf die Rückseite des Bildempfangsmaterials und gekennzeichnet durch eine nach Abschalten des Übertragungspotentials betätigte, der Übertragungszone (26) nachgeschaltete Übertragungseinrichtung (55, 155) zur Übertragung des auf dem Zwischenbildträger befindlichen ersten Pulverbildes auf die Vorderseite des Bildempfangsmaterials, sowie durch eine Auslöseeinrichtung zur Abgabe des Bildempfangsmaterials von der Trommel (30).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschaltete Übertragungseinrichtung eine Koronaentladungseinrichtung (55) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschaltete Übertragungseinrichtung eine Andruckeinrichtung (155) ist, die verfahrenstaktgerecht durch die Steuereinrichtung an die den Zwischenbildträger bildende Rolle (30) andrückbar ist und unter deren Druckwirkung unter gleichzeitiger Übertragung des ersten Pulverbildes von dem Zwischenbildträger auf das Bildempfangsmaterial die beiden Pulverbilder auf dem Bildempfangsmaterial fixierbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckeinrichtung (155) eine Druckrolle ist.