DE2340411A1

DE2340411A1 - Verfahren zur klebebindung von schriftstuecken

Info

Publication number: DE2340411A1
Application number: DE19732340411
Authority: DE
Inventors: Roger Hamilton Eichorn; Gordon P Taillie
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1972-08-25
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1974-04-04
Also published as: GB1431286A; NL7311774A

Description

NACHQER EICHT I

Xerox Corporation Rochester. N.Y.

Verfahren zur Klebebindung von Schriftstücken

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Binden von vorzugsweise mit Schriftzeichen oder dergleichen versehenen Blättern.Sie betrifft ein besonders einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Klebebindung von Schriftstücken oder anderen Papieren mit mehr als einem Blatt, wobei auf den einzelnen Blättern zusätzlich Bereiche vorhanden sind, in denen das auch zur Erzeugung der Schriftzeichen verwendete Material zum Verbinden der einzelnen Blätter in hoher Dichte angeordnet ist, so dass man durch anschliessendes Aufeinander-

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legen der Blätter und Schmelzen des Materials die Blätter an diesen Verbindungsbereichen miteinander verkleben kann.

Zum Binden von Schriftstücken, Broschüren, Büchern oder dergleichen sind seit langem die verschiedensten Verfahren und Geräte bekannt. Da viele dieser Verfahren und Geräte wirtschaftlich nur bei qualitativ sehr hochwertigen Büchern oder anderen Druckerzeugnissen anwendbar sind, sucht man immer wieder nach einer neuen Methode, die das einfache und wirtschaftliche Binden von Schriftstücken beispielsweise mit 2 bis 50 Seiten gestattet.

Nach der Einführung der xerographischen Kopiergeräte, die auch mit nicht geschultem Personal die Herstellung einer großen Anzahl von Schriftstücken ermöglichen, ist ein wirtschaftliches Bindeverfahren von besonderem Interesse. Das am meisten verwendete Mittel zum Verbinden der einzelnen Blätter sind nach wie vor Büro- oder Heftklammern. Diese einfache Verbindung hat aber den großen Nachteil, daß die Büroklammern, Niete oder anderen Verbindungsmittel jedes Blatt durchdringen müssen und dadurch Punkte sehr hoher Beanspruchung schaffen, die das Reißen oder unbeabsichtigte Lösen einzelner Blätter erleichtern. Erleichtert wird diese unerwünschte Erscheinung noch durch scharfe Kanten an den Klammern oder Nieten. Besonders nachteilig ist die sehr geringe Abreißfestigkeit der jeweils obersten und untersten Blätter eines so verbundenen Stapels Papiere, da diese Blätter lediglich von dem kleinen, direkt unter dem Kopf der Klammer oder des Nietes liegenden Bereich festgehalten werden.

Besonders vorteilhaft ist deshalb eine Bindemethode, bei der die einzelnen Blätter über einen viel größeren Bereich aneinander

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haften, als dies Klammern oder Niete bewirken, und bei der vor allem die Blätter nicht gelocht und durch scharfkantige Teile verbunden werden. Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Klebebindung bekanntgeworden, deren Bindekraft auch ausreichend ist, die jedoch bei der Bindung von Schriftstücken mit wenigen Seiten sich nicht durchsetzen konnten, da diese offensichtlich im Vergleich zu Heftklammern oder Nieten nicht genügend einfach und wirtschaftlich sind. Man muß bei diesen Verfahren mit Klebstoffen umgehen, die neben dem normalen Kopiervorgang in einem zusätzlichen Verfahrensschritt aufgebracht werden müssen. Beispiele für solche Klebebindungen finden sich in den US-Patentschrift 2 579 488, 2 831 706, 2 898 973, 3 026 228 und 3 502 532. Teilweise wird dabei mit Chemikalien gearbeitet, die sich ähnlich auch im xerographischen Toner finden, die aber keine Toner oder Farbstoffe darstellen. Weitere Beispiele zum Verschweißen von Blättern mit Wärme und/oder Druck, wobei die Blätter vorher mit Plastikmaterial oder einem anderem getrennten Bindematerial versehen werden, finden sich in der Ausgabe vom September 1971 der "Book Production Industry", S. 53-55, unter Bezugnahme auf die US-Patentschrift 3 560 290.

Bekannt ist es auch, daß in bestimmten Fällen der xerographische Toner klebrig, weich oder flüssig wird. Auf diese Eigenschaft wird in den US-Patentschriften 2 638 416, 2 788 288,

2 917 460, 3 053 688, 3 262 806, 3 268 332 und 3 488 189 hingewiesen. Von dieser Eigenschaft wird beim Fixieren der Schriftzeichen auf dem Papier gebrauch gemacht. Auch zur Übertragung von Bildern von einer Bahn auf eine andere, beispielsweise zur "Abziehübertragung" von Bildern gemäß der US-Patentschrift

3 275 436 läßt sich diese Eigenschaft verwenden. Die zum Kopieren oder Drucken verwendeten Farbstoffe und Toner müssen jedoch sehr sorgfältig ausgewählt und präpariert werden, damit die Blätter nach dem Kopieren nicht aneinanderkleben und so den

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Kopiervorgang beeinträchtigen. Toner oder Farbstoffe zum Kopieren kann man deshalb nicht als adhäsive Binde- oder Klebemittel auffassen, so daß in den Vorschriften zur Herstellung von Farbstoffen oder Tonern immer wieder darauf hingewiesen wird, daß diese Mittel nicht zum Aneinanderhaften der Blätter führen dürfen.

Im Gegensatz zu dieser herrschenden Lehre erfolgt gemäß der Erfindung das Verbinden der Blätter nur durch das übliche Material, das auch die Schriftzeichen oder dergleichen erzeugt, und nicht durch zusätzliche Klebstoffe oder Bindemittel. Als besonders geeignet erwiesen sich schmelzbare xerographische Toner. Derartiger schmelzbarer Toner ist normalerweise nicht adhäsiv, d.h. er klebt nicht, läßt sich jedoch durch Wärme, Lösungsmitteldämpfe, Druckeinwirkung oder Kombination dieser Einflüsse vorübergehend ausreichend klebrig machen. Das Tonermaterial soll vorzugsweise aufschmelzbar sein, d.h. man soll es nach dem ursprünglichen schmelzen mindestens ein zweites Mal ohne weiteres klebrig machen können. Derartige schmelzbare und wieder aufschmelzbare xerographische Toner sind beispielsweise in den OS-Patentschriften 3 609 082, 3 577 345, 3 590 000 und Re. 25 136 beschrieben. Geeignete, wieder aufschmelzbare, xerographische Toner sind im Handel überall von der Xerox Corporation und ihren Niederlassungen erhältlich und werden bereits in den vorhandenen xerographischen Kopier- und Vervielfältigungsgeräten verwendet.

Die erfindungsgemäße Bindung einzelner Blätter vermeidet die oben erwähnten Nachteile von Heftklammern, Nieten und dergleichen. Man erhält eine kräftige, reißfeste Verbindung der Blätter über einen größeren Bindebereich. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet man mit der bereits vorhandenen Farbstoff- oder Tonerversorgung und der in den Kopiergeräten vorhandenen Einrichtung zum Blatt-Transport und zur Blattzufuhr

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ohne daß irgendwelche Änderungen oder zusätzliche Verfahrensschritte im Kopiervorgang erforderlich werden. Es ist lediglich eine einfache und völlig unkritische/ erneute Aufschmelzung durchzuführen, die jederzeit und an jeder Stelle zusammen mit dem Kopiervorgang oder hinterher erfolgen kann. Verschiedene wenig aufwendige, einfache und kommerziell erhältliche Geräte lassen sich für dieses Aufschmelzen verwenden. Beispielsweise kann man den Stapel der zu verbindenden Blätter am Bindebereich einfach zwischen zwei heizbaren Druckplatten zusammendrücken. Das Verfahren eignet sich deshalb besonders zum Binden von Schriftstücken in Büros oder an Stellen, wo bereits xerographische Kopiergeräte stehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich somit in das normale xerographische Verfahren eingliedern. Das xerographische Verfahren und seine Geräte müssen deshalb nicht mehr detailliert beschrieben werden. Die elektrophotographischen und xerographischen Strukturen und Materialien sind bereits aus den verschiedensten Veröffentlichungen, Patentschriften und durch in Betrieb befindliche Geräte ausreichend bekannt. Weitere Beispiele finden sich in den Büchern "Electrophotography" von R.M. Schaffert und "Xerography and Related Processes" von John H. Dessauer und Harold E. Clark, zuerst veröffentlicht im Jahre 1965 durch Focal Press Ltd., London/England und in den zahlreichen darin genannten Patentschriften und anderen Fundstellen. Auf diese Literaturstellen wird auch hinsichtlich der adhäsiven Bindetechnik,des Zusammenfügens der Blätter und der Klemm- und Heizeinrichtung verwiesen, die auch zum Abschluß des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbar sind. Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung bezug genommen. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schriftstücks mit gemäß der Erfindung gebundenen Blättern,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Bindebereich längs der Linie 2-2 in Fig. 1

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines transparenten Hülle mit einer optischen Maske, die ein Schriftstück einschließt, zur Erzeugung von Bindebereichen gemäß der Erfindung auf xerographischen Kopien,

Fig. 4 einen vereinfachten Querschnitt durch ein bekanntes xerographisches Kopiergerät, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend modifiziert ist,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine optische Maske, die im Gerät nach Fig. 4 verwendbar ist,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Aufschmelzeinrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren, wobei sich in der Einrichtung ein Stapel Blätter befindet und

Fig. 7 eine vereinfachte Draufsicht auf die Hauptteile der Einrichtung nach Fig. 6.

In der Zeichnung zeigen die Figuren 3 bis 7 Ausführungsbeispiele für Geräte und Hilfsmittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Einzelne Verfahrensschritte können auch manuell oder durch andere Geräte, etwa gemäß den genannten Literaturstellen, ausgeführt werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein gemäß der Erfindung hergestelltes

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Erzeugnis. Die Blätter 12 eines Stapels IO sind lediglich in einem Bindebereich miteinander verbunden. Dieser Bindebereich 14 verläuft in einem Streifen in der Nähe der linken Kante der Blätter 12 des Stapels 10. Der Streifen ist etwas breiter als ca. 5 mm. Die Bindebereiche befinden sich auf federn Blatt 12 vorzugsweise an der gleichen Stelle, so daß bei Anordnung der Blätter 12 übereinander auch die Bindebereiche fluchten. Die einzelnen Bindebereiche 14 bestehen praktisch vollständig aus einem entsprechenden Bereich 16 mit hoher Dichte eines schmelzbaren, xerographischen Toner 18. Vorzugsweise weist jedes Blatt 12 mindestens einen derart dichten Bereich 16 auf. In dem dichten Bereich 16 befindet sich der gleiche Toner 18, der auch die Zeichen 2O auf den Blättern 12 bildet. Auch das Auftragen des Toners in den dichten Bereichen erfolgt vorzugsweise gleichzeitig und in demselben Verfahrensschritt wie die Abbildung der Zeichen 20.

Wie besonders der vergrößerte Querschnitt nach Fig. 2 zeigt, besteht die Bindung zwischen den Blättern einzig aus den dichten Bereichen 16 mit Toner 18, der im Bindebereich 14 zwischen benachbarten Blättern 12 sofort verschmolzen wird. Der vorher zunächst auf die Bindebereiche der einzelnen Blätter 12 geschmolzene Toner 18 wird zusätzlich nochmals in das unmittelbar darüber oder darunter liegende Blatt eingeschmolzen. Der Toner wird so bei dem üblichen porösen Papier in sämtliche Blattoberflächen eingeschmolzen und bildet die dargestellte, feste und ineinandergreifende Verkittung.

Die Stärke der Verbindung zwischen den Blättern hängt ab von der Fläche, der Dichte und dem Ausmaß der Verschmelzung des dazwischenliegenden xerographischen Toners. Durch entsprechende Vergrößerung dieser Parameter kann man die Verbindung zwischen den Blättern erheblich größer machen als die Reißfestigkeit

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der einzelnen Blätter. Ebenso kann man durch Verringerung eines oder mehrerer Parameter zwischen den Blättern eine Bindung erzielen, die normalerweise die Blätter zusammenhalt, aber ein Ablösen einzelner Blätter gestattet, ohne daß das Blatt reißt. Man kann also eine Blockbindung erreichen, bei der man eines oder mehrere Blätter sauber vom Stapel abziehen kann, wobei die Trennung über die zugehörige Tonerverbindung erfolgt.

Ferner kann man äen Stapel 10 zusätzlich durch übliche Klammern, Niete oder andere mechanische Verbindungsglieder verbinden (vergl. den Stapel 22 in Fig. 1). Wenn dies in den Bindebereichen erfolgt, so erhält man eine Bindung, die erheblich fester ist, als es das übliche mechanische Verbinden selbst erreichen könnte. Dies erklärt sich dadurch, daß die mechanischen Verbindungsglieder hier die Blätter des Stapels nur in den verschmolzenen Bindebereichen durchdringen, so daß keine Begrenzung durch die übrige Kräftskonzentration und die Belastungsbeschränkungen in kleinen Bereichen der Blätter auftreten. Das den Stapel durchdringende Verbindungsglied wird umgeben von den miteinander verbundenen Blättern des Stapels, durch den verschmolzenen Toner verstärkt, und widersteht dem Abreißen eines Blattes als ganzes. Diesen Vorteil hat man auch, wenn in den Bindebereichen der Blätter Öffnungen für einen Ringordner oder dergleichen vorgesehen sind. Es sind deshalb keine Kombinationen mit mechanischen Verbindungsgliedern erforderlich, da eine ausreichend feste und dauerhafte Bindung allein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht.wird.

Die Bereiche 14 nach den Figuren 1 und 2 sind entlang einer einzigen Kante verbunden. Der Bindebereich kann aber auch auf lediglich eine Ecke der Blätter beschränkt sein, es können mehrere getrennte Bindebereiche vorgesehen werden usw.

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In Fig. 4 ist als Ausführungsbeispiel ein normales, xerographischen Kopiergerät gezeigt. Das Gerät arbeitet auf die bekannte Weise, wenn es im Rahmen der Erfindung verwendet wird. Ein mit Schriftzeichen versehenes Original 24 wird optisch auf einer geladenen Lichtaufnahmefläche 26 abgebildet, so daß man eine elektrostatische Abbildung der Zeichen erhält. Das elektrostatische Bild wird auf übliche Weise entwickelt, in dem es elektrostatisch anziehbaren, schmelzbaren, xerographischen Toner 18 anzieht, der dann auf die Blätter 12 der Kopien geschmolzen wird. (Bei anderen xerographischen Verfahren mit lichtempfindlichen Papier ist die geladene Lichtaufnahmefläche mit dem Kopierpapier zusammengefaßt. Das Schmelzen des Toners 18 auf dem Kopierpapier erreicht man durch eine übliche Schmelzeinrichtung 30 des Kopiergerätes. Die vollständigen Kopien 12 fallen am Ausgang auf einen Auffangtisch 32 oder einen geeigneten anderen Aufnehmer, der die Blätter gleichmäßig übereinandergestapelt aufnimmt.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Unterschiede des an sich bekannten xerographischen Verfahrens, mit dem man die erfindungsgemäße Klebebindung der Blätter erreicht. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erkennt man eine optische Maske 34, die während der Abbildung in einem Gerät nach Fig. 4 oder anderen xerographischen Geräten über dem Original mit den Schriftzeichen liegt. Die Maske 34 besteht hier aus einem undurchsichtigen Bereich 36, einer im übrigen vollständig transparenten und klaren Plastikhülle 38, in die das Original 24 einfach eingelegt wird. Der undurchsichtige Bereich 36 entspricht in Form, Lage und Größe dem vorgesehenen Bindebereich 14 des Kopierpapiers. (Das gleiche gilt für eine Verkleinerung im Maßstab 1:1).

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Der undurchsichtige Bereich 36 liegt an einer Seite des Halle 38, die sich in der optischen Bahn zwischen dem Original und der Lichtaufnahmefläche befindet. Dadurch entsteht während der xerographischischen Abbildung ein zusätzliches, kräftig aufgeladenes, elektrostatisches Bild in dem kleinen Bereich der Lichtaufnahmefläche, die mit dem gewünschten Bindebereich des Kopierpapiers übereinstimmt. Dieses zusätzliche Bild ergänzt das Bild mit den elektrostatisch übertragenen Zeichen und entsteht gleichzeitig mit diesem im gleichen Gerät. Ebenso wird im gleichen Arbeitsgang der Toner 18 von dem elektrostatisch aufgeladenen Bild mit den Zeichen und von dem Bereich .16 mit Toner hoher Dichte von der zusätzlichen kleinen Bildfläche angezogen und zusätzlich auf das Kopierpapier im Bindebereich 14 ausgeübt. Dieser zusätzliche Tonerbereich wird zusammen mit den kopierten Schriftzeichen in der normalen Schmelzeinrichtung 30 geschmolzen. Die optische Maske 34 ist vorzugsweise so dimensioniert, daß man auf dem Kopierpep.er einen Bereich 16 mit Toner hoher Dichte in der oben erwähnten Form erhält.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein abweichendes Verfahren mit der optischen Maske, ebenfalls zur Bildung eines Bereiches 16 hoher Dichter mit Toner auf dem Bindebereich 14. Die optische Maske 40 ist in Fig. 5 in Draufsicht und in Fig. 4 in einer seitlichen Ansicht gezeigt. Die Maske 40 läßt sich am Rand zwischen dem Original 2 4 und der Lichtaufnahmefläche in die optische Bahn bewegen. Wenn die Maske 40 von Hand oder automatisch, etwa durch den gezeigten Elektromagneten 42, eingefügt wird, wirkt sie ebenso, wie die optische Maske

Vorteilhaft ist es, wenn die optischen Masken 34,40 kleine optische öffnungen oder Blenden besitzen. Sie können aus einer Vielzahl kleiner, undurchsichtiger Bereiche bestehen,

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die durch kleine durchsichtige Bereiche getrennt sind. Bei einem streifen- oder bandförmigen Bindebereich 14 besteht die optische Maske vorzugsweise aus einer Vielzahl dicht nebeneinanferliegender, undurchsichtiger Linien. Diese Linien sind ca. 0,05 bis 5 mm. breit und etwa 0,05 mm oder mehr voneinander getrennt, während das gesamte Band eine Breite von vorzugsweise 5 bis 6 mm hat. Ein solches Band ergibt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine gute Bindung auch bei xerographischen Geräten mit Kantenentwicklung und schlechter Tonerbedeckung der festen Bereiche, Bei Geräten mit guter Entwicklung der festen Bereiche ergibt schon ein festes Tonerband von nicht mehr als 3,2 mm Breite einen ausreichenden Bindebereich. Eine optische Maske dieser Form macht von der Erscheinung der "Kantenentwicklung" in der Elektrophotographie Gebrauch. Diese Erscheinung als solche ist bekannt und in den eingangs genannten Literaturstellen ausreichend erläutert. Eine Maske in dieser Form mit Kantenentwicklung ergibt eine bedeutend höhere Tonerkonzentration in dem sonst flachen, inneren Teil der festen Bereiche. Man erhält dadurch insgesamt eine höhere Tonerdichtung und entsprechend bessere Verklebung in den Bindebereichen, als dies bei Masken für festem Bereich der Fall ist. Anstelle der Linien kann man auch eng nebeneinander liegende Punkte oder eine Kreuzschraffierung vorsehen.

Nach einem alternativen Verfahren mit der gewünschten optischen Maske in der Bahn zwischen Original und Lichtaufnahmefläche wird einfach ein fein durchbrochener, dunkler Bereich auf dem Original vorgedruckt. Bei einer weiteren Alternative kann man das Kopierpapier selbst in den gewünschten Bindebereichen mit genügend Toner vorher bedrucken. Diese Verfahren erfordern allerdings einen zusätzlichen Schritt, wenn das vorherige Bedrucken aus anderen Gründen nicht ohne dies erfordedich ist.

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Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der zusätzlichen elektrostatischen Abbildung für die Tonerbindebereiche hoher Dichte zeigt das Gerät nach Fig. 4. Ein zusätzliches Korotron 44 oder eine geeignete andere Aufladeeinrichtung befindet sich neben der Liehtaufnahmeflache in der Bahn der Lichtaufnahmefläche, nachdem diese ihre Anfangsladung erhalten hat. Indem man diesen Korotron 44 kurzzeitig eine Spannung zuführt, erhält man ein zusätzliches elektrostatisches Bild auf elektrische (nicht optische) Weise durch elektrische Veränderung der Ladung in dem gewählten, kleinen, zusätzlichen Bereich der aufgeladenen Lichtaufnahmefläche, Dieses Verfahren erfordert jedoch eine umfangreichere Apparatur als die oben erwähnte einfache optische Maske, Die Apparatur als.solche ist jedoch bekannt.

An einem Ausführungsbeispiel soll nun das Verbinden der Bindebereiche 14 hoher Dichter mit Toner 18 auf den einzelnen Blättern 12, zur Herstellung eines aus einem Stück bestehenden Stapels 10 erläutert werden. Wie bereits erwähnt, werden die Blätter in der Lage, in der sie gebunden werden sollen, übereinanderliegend gesammelt. Die Bindebereiche sämtlicher Blätter müssen nicht unbedingt genau übereinanderliegen. Der Auffangtisch 32 in Fig. 4 zeigt zwei Druckplatten oder -scheiben 46 und 48 am unteren Ende des Auffangtisches, wo eine Kante der Blätter auf einen Anschlag trifft. Vorgesehen ist eine feste, beheizte Platte 46 und eine bewegliche, bäieizte Platte 48 auf gegenüberliegenden Seiten des Stapels 10. Die Platten 46 und 48 schmelzen und verbinden die aneinanderliegenden Blätter, indem sie den Stapel im Bindebereich 14 so weit erwärmen, daß der Bereich 16 hoher Dichte der Blätter (lediglich an diesen Bindebereichen) ausreichend klebrig wird und die aneinanderliegenden Blätter verbinden, während gleicnzeitig die Bindebereiche 14 durch die Platten 46 und 48 aufeinander-

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gedrückt werden. Die Platte 48 drückt nach unten auf die Oberseite des Stapels. Der Druck beseitigt Luftzwischenräume zwischen den Blätter in den Bindebereichen und gibt einen guten übergang des Toners zwischen den Blätter und bewirkt außerdem, daß der Toner Von dem Blatt, auf das er ursprünglich aufgetragen war, auch in die benachbarte Blattoberfläche eindringt. Die Erwärmung erfolgt solange, bis der Toner mindestens auf einem Blatt so weit erweicht ist, damit eine Verbindung mit dem nächsten Blatt der zu verbindenden Blätter erfolgt. Es ist von Vorteil, wenn der Stapel 10 nach der Erwärmung während einer bestimmten Zeitspanne zwischen diesen Formplatten gehalten wird, damit sich der Toner abkühlen und verfestigen kann.

Anstelle der elektrischen Heizwicklungen an der Plattenoberfläche der Platten 46 und 48 zur Erzeugung der Schmelzwärme kann man auch andere Verfahren und Vorrichtungen nach den oben erwähnten Literaturstellen vorsehen.

Man muß jedoch nicht sämtliche zu einem Stapel zu verbindenden Blätter zunächst zusammenfassen und dann in einem einzigen Verbindungs- oder Schmelzschritt gleichzeitig zusammenkleben, sondern das Verschmelzen kann bei jedem einzelnen zu bindenden Blatt wiederholt werden. Hierzu kann man den Bindebereich des obersten Blattes des Stapels einer Wärmestrahlung aussetzen, damit dessen Toner ausreichend haftiahig bleibt, worauf das nächste Blatt des Stapels mit seinem Bindebereich daraufgelegt und mit dem Stapel verbunden wird, indem die Platte beim Hinzufügen jedes einzelnen Blattes nach unten bewegt wird. Wenn man diesen Schritt bei jedem Blatt wiederholt, kann man beliebig viele Blätter mit dem gleichen Stapel verbinden, ohne daß der gesamte Stapel erwärmt werden muß. Entsprechend kann man einzelne Blätter hinzufügen und mit dem

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Stapel verbinden, jeweils Stück für Stück, indem man den Tonerbereich des hinzugefügten Blattes während des Hinzufügens zum Stapel und des Andrückens durch die Platten ausreichend klebrig macht oder erhält. Eine thermische Abschirmung 5Q _von <j_er Schmelzeinrichtung 30 über den Auffangtisch 32 zeigt im Ausführungsbeispiel den letzteren Verfahrensschritt, in dem der Tonerbereich 16 vom ursprünglichen Schmelzvorgang 30 her während der kurzen Zeit, die zum Auflegen auf dem Stapel und zum Anpressen benötigt wird, warm und klebrig gehalten wird.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Einzelnheiten einer Vorrichtung 52 zum abschließenden Verschmelzen in den Bindebereichen. Gemäß Fig. 6 nimmt die Vorrichtung 52 den Stapel 10 der Blätter 12 vertikal nach unten auf und richtet die unteren Ränder aus. Gemäß Fig. 7 erreicht man dies durch eine relativ einfache Vorrichtung mit einer feststehenden Platte 54 und einer sich demgegenüber bewegenden Platte 56. Die bewegliche Platte 56 wird über einen sich drehenden Nocken 58 bewegt und drückt die Bindebereiche 14 des Stapels 10 aufeinander. Der Nocken 58 bewegt einen Nockenstößel 59 hin und her, der wiederum die bewegliche Platte 56 über Zylinderdruckfedern 60 bewegt. Die Federn 60 begrenzen die auf die bewegliche Platte 56 aufgeübte Kraft und verhindern ein Klemmen des Gerätes. Allerdings wird bei größerer Stärke des STapels 10 von den Federn 60 auf diesen ein größerer Druck ausgeübt. Die Platten können elektrische Heizelemente aufweisen, wie in der Figur angedeutet. Ebenso kann der Boden, auf dem der Stapel steht, eine zusätzliche Heizeinrichtung besitzen. Die Vorrichtung 52 ermöglicht sowohl die Anwendung von Wärme als auch von Druck auf den zu verbindenden Stapel. Je nach der Art des verwendeten, xerographischen Toners kann man auch mit Druck allein arbeiten bzw. Lösungsmitteldämpfe aäer andere

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bekannte Schmelzmethoden vorsehen. Ebenso kommen andere Vorrichtungen, wie etwa kontinuierliche Walzen als Druckformen usw. in Betracht. Ebenso kann die Druckeinwirkung auch vor, während oder nach der Erwärmung des Toners erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Verarbeitung der unterschiedlichsten Vorlagen, d.h. von festen Kopien, Mikrofilm, Mikrofiche, graphischen oder alphanumerischen Vorlagen, da der eigentliche Bindevorgang die normale Abbildung der Zeichen bzw. den Kopiervorgang mit Ausnahme der eigentlichen Bindebereiche in keiner Weise beeinträchtigt..Ebenso kann man fast mit jedem Kopierpapier arbeiten. So kann man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Wunsch, angefertigte Papierkopien von Mikrofilmberichten, Texten oder dergleichen binden. Ebensogut eignet sich das Verfahren zum direkten (On-Line-)Binden von vorkollationierten Ausgangssätzen schnelllaufender Geräte oder Maschinen.^;

Für Mikrofilme oder andere umkehrbare Bildeingänge ist eine undurchsichtige Abbildungsmaske nicht geeignet. Die zusätzlichen Abbildungsbereiche für die Tonerbildung erzeugt man in diesem Fall durch zusätzliche Lichtquellen, die über Öffnungen bzw. Blenden entsprechend den oben erwähnten Masken abgebildet werden. Ebenso kann man das oben erwähnte Verfahren mit dem Korotron 44 oder dergleichen verwenden.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß von zwei unmittelbar aufeinanderliegenden Bindebereichen nur einer oder auch beide Bereiche vorgeschmolzener Tonerbinder enthalten können. Wenn die beiden aneinanderliegenden Flächen dichte Tonerbereiche 16 aufweisen, erhält man eine stärkere Bindung, da mehr Toner 18 im Raum zwischen den Blättern vorhanden ist und da außerdem auf diese Weise der Toner bei ursprünglichem Schmelzen

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tiefer in die Blätter eindringen kann.

In Fällen, in denen es besonders auf das äußere Aussehen ankommt, kann man beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Anzahl zusätzlicher, nicht verwendeter Bindebereiche zusätzlich zu dem Bindebereich vorsehen, der eventuell verwendet wird. Wenn man Bindebereiche auf sämtliche hergestellten Kopien aufdruckt, unabhängig davon, ob sie gebunden werden sollen oder nicht, kann man die Blätter später ohne weiteres einfah durch Schmelzen gemäß der Erfindung binden. Die schwarzen Bindebereiche, die bei nicht gebundenen Kopien freiliegen, stören in vielen Fällen nicht, da sie lediglich einen schmalen Bereich des Blattrandes außerhalb der Fläche für die abzubildenden Schriftzeichen oder dergleichen einnehmen. Man kann deshalb auch die beiden Ränder des Originals vollständig abdecken, so daß man an beiden Rändern der Kopien einen Tonerbereich erhält. Als Bindebereich wirkt dann nur der Rand, der zusammengedrückt und geschmolzen wird. Die anderen Bereiche mit Toner hoher Dichte führen nicht zu einer Verbindung der Blätter, da dieser Toner nicht geschmolzen wird.

Bindebereiche an beiden Blattkanten können Vorteile bieten beim Duplex-oder Pseudoduplexkopieren, wenn die vorgesehenen Bindebereiche auf abwechselnden Seiten der einzelnen Blätter liegen. Beim Pseudoduplex-Ausgangsformat, wo zur Bildung der einzelnen Duplexseiten zwei Plattfalten des Materials an der jeweils anderen Faltlinie miteinander verbunden sind, kann es zweckmäßig sein, die Bindebereiche auf beiden Seiten beider Blattkanten jedes Blattes vorzusehen.

Für die Fälle, in denen das Aussehen der schwarzen Tonerbereiche problematisch ist, sei erwähnt, daß die Bindebereiche, soweit sie zur Verbindung dienen, nicht sichtbar sind, mit Ausnahme der Bindebereiche am obersten und untersten Blatt des Stapels.

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Man kann deshalb oben und unten am Stapel Blätter verwenden, die nur auf der Seite des Stapels einem Bindebereich aufweisen.

Eine Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt das gleichzeitige Binden mehrerer Stapel 10. Man kann die Blätter für mehrere Stapel gemeinsam ansammeln, wenn man eines oder mehrere Blätter dazwischen vorsieht, die keinen Bindebereich haben. Diese eingestreuten Blätter liegen zwischen den einzelnen zu bündehden Stapeln. Das Tonerschmelzen des gesamten Stapels kann gemeinsam erfolgen. Die eingestreuten Blätter verhindern eine Bindung untereinander, ohne das Binden der übrigen Blätter über die Tonerbindebereiche zu beeinträchtigen. Man erhält so in einem einzigen Bindevorgang mehrere für sich gebundene Stapel, die nicht aneinander kleben. Man kann dies auch dadurch erreichen, daß das oberste und das unterste Blatt eines Stapels auf der Außenseite keine Bindebereiche aufweisen, was gleichzeitig das Aussehen verbessert. Der Wegfall der Bindebereiche auf bestimmten Blattflächen läßt sich automatisch erzielen, indem beispielsweise die Magnetwicklung 42 nach einem Programm gesteuert wird und die Maske 40 für die Lichtabbildung bei bestimmten Blättern weggenommen wird.

Die einzelnen "Blätter" werden in der Regel voneinander getrennt sein, es kann sich jedoch auch um Blattsegmente fortlaufender Bahnen oder auch um fächerartig oder zieharmonikaartig gefaltetes Papier oder dergleichen handeln, geschnitten oder nicht. Ebenso eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für Maschinen, denen das Papier von einer Rolle aus zugeführt und geschnitten oder in einzelne Blätter gefaltet wird, nachdem der Toner aufgebracht und zunächst auf die Bindebereiche geschmolzen ist.

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Claims

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NACHGEREICHT

Patentans prüche

Verfahren zum Binden von vorzugsweise mit Schriftzeichen oder dergleichen versehenen Blättern, dadurch g e k e η η zeichne t , dass die Blätter mindestens in einem kleinen Bindebereich mit dem gleichen schmelzbaren Material mit hoher Dichte versehen werden, aus dem die Schriftzeichen bestehen, dass dann mindestens zwei Blätter übereinandergelegt werden und dass das Material zwischen den Blättern in den Bindebereichen so weit geschmolzen wird, dass die Blätter über die Bereiche mit hoher Dichte des schmelzbaren Materials, das in den Bindebereichen zwischen benachbarten Blättern gemeinsam geschmolzen wird, untereinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Bereich hoher Dichte gleichzeitig mit dem Material für die Zeichen und im gleichen Verfahrensschritt aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindebereich ein kleiner Bereich am Rand eines Blattes ist und dass der Bindebereich der Blätter annähernd an der gleichen Stelle vorgesehen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für den Bereich hoher Dichte ein auch für die Schriftzeichen verwendeter schmelzbarer und elektrostatisch anziehbarer Toner ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzei cn r. e t , dass der Bereich hoher Dichte dadurch erzeugt wird, dass bei der Ac-

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bildung der Zeichen eine optische Maske über die vorgesehenen Bereiche hoher Dichte gelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich hoher Dichte durch elektrostatische Abscheidung von Toner im Bindebereich der Blätter erzeugt wird und daß zu diesem Zweck eine elektrische Ladung getrennt und spezifisch auf die Blätter aufgebracht wird.
7. Nach den Ansprüchen 1 bis 6 hergestelltes Erzeugnis, gekennzeichnet dünn einen gebundenen Stapel übereinanderliegender Blätter mit xerographischer Abbildung durch schmelzbaren, xerographischen Toner, der darin vorgeschmolzen ist, durch Blätter mit zusätzlichen Bereichen hoher Di chte aus dem gleichen xerographischen Toner, der mindestens auf einem kleineren Bereich vorgeschmolzen ist und durch eine Bindung, bestehend ausschließlich aus dichten Bereichen von xerographischen Toner, der im Bindebereich zwischen benachbarten Blättern gemeinsam geschmolzen ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen des Originales auf einer geladenen Lichtaufnahmefläche optisch abgebildet werden, wobei die Entwicklung der Zeichen durch das elektrostatische Anziehen von schmelzbaren xerographischen Toner erfolgt, daß eine starke elektrostatisch aufgeladene Abbildung mindestens in einem ausgewählten kleinen Bereich der Lichtaufnahmefläche gebildet wird, daß ein dichter Bereich aus den gleichen schmelzbaren, xerographischen Toner in den gewählten kleinen Bereich angelagert wird, daß der dichte Tonerbereich mit den Kopien mindestens an einem gewählten kleineren Binde bereich der Blätter verschmolzen wird, daß zwei oder mehr Kopien übereinander angeordnet werden und daß bei den so

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angeordneten Blätter der dazwischen befindliche Toner lediglich in den Bindebereichen so weit erneut geschmolzen wird, daß man eine Bindung der Blätter untereinander erreicht, indem der Toner lediglich an den Bindebereichen benachbarter Blätter gleichzeitig geschmolzen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abbildung gleichzeitig mit der elektrostatischen Abbildung der Zeichen des Originales durch eine optische Maske bewirkt wird, die in einen kleineren Teil der optischen Bahn zwischen das Original mit den Schriftzeichen und die Lichtaufnahmefläche gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Maske durch vorheriges Bedrucken eines Bereiches auf dem Original entsprechend dem gewünschten Bindebereich auf den Kopien erzeugt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche elektrostatische Abbildung elektrisch, auf lichtoptischem Wege erzeugt wird, indem die Ladung in einem gewählten kleinen Bereich der aufgeladenen Lichtaufnahmefläche elektrisch verändert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum erneuten Aufschmelzen die Blätter an den Bindebereichen soweit erwärmt werden, daß der Toner mindestens an einem Blatt so weit erweicht wird, damit er an dem nächsten Blatt haftet, und daß die Bindebereiche der Blätter zwischen zwei Formplatten gegeneinander gedrückt werden, wobei der Druck so groß gewählt wird, damit Luft aus den Bindebereichen der B3ä:ter herausgedrückt wird.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel nach dem Erwärmen ausreichend lang zwischen den Formplatten gehalten wird, damit sich der Toner abkühlen und verfestigen kann.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel zusätzlich durch mechanische Verbindungsglieder verbunden wird, die lediglich in den wieder aufgeschmolzenen Bindebereichen durch die Blätter des Stapels gehen.
15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiederaufschmelzen bei jedem einzelnen, zu bindenden Blatt wiederholt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wiederaufschmelzen gleichzeitig an sämtlichen miteinander zu verbindenden Blättern vorgenommen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerbereiche hoher Dichte auf beide Seite der Kopierblätter aufgebracht werden.
18. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oberste und das unterste Blatt eines Stapels mit Tonerbereichen hoher Dichte lediglich auf der dem Stapel zugewandten Seite versehen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine kräftige elektrostatische Abbildung mindestens in einem gewählten kleinen Bereich der Lichtaufnahmefläche dadurch erzeugt wird, daß in diesem kleinen Bereich viele abwechselnd und dicht nebeneinanderliegende, stark kontrastierende HeIl-Dunke!-Abbildungen erzeugt werden und daß in dem gewählten

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kleinen Bereich eine über den ganzen Bereich dichte Abscheidung von schmelzbaren, elektrostatischen Tonern durch Kantenentwicklung der einander abwechselnden hellen und dunklen Abbildungen erreicht wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hellen und dunklen Abbildungen um eine Strecke voneinander getrennt sind, die dem wirksamen Kantenentwicklungsabstand der Lichtaufnahmefläche entspricht.
21. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hellen und dunklen Abbildungen ein Band dicht nebeneinander liegender Linien bilden und daß der Abbildungsbereich das Bild dieses Bandes entlang mindestens einem Rand der Blätter ist.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hellen und dunklen Abbildungen durch eine fein und vielfach durchbrochene optische Maske zwischen dem Original mit dem abzubildenden Zeichen und der Lichtaufnahmefläche erzeugt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske Teil einer transparenten Auflage ist.
24. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Original in einen transparenten Umschlag mit einer optischen Maske eingelegt und so positioniert wird, daß die optische Maske keine Teile des abzubildenden Originales abdeckt.
25. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien in einem Abstand von ca. 0.05 mm mit einer Breite von 0,05 bis 3,2 mm angeordnet werden und daß das Band

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breiter als etwa 6,35 mm ist,

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