DE2453887A1

DE2453887A1 - Verfahren zum herstellen einer kopie von einer originalabbildung

Info

Publication number: DE2453887A1
Application number: DE19742453887
Authority: DE
Inventors: Roger H Eichorn
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-12-27
Filing date: 1974-11-13
Publication date: 1975-07-10
Also published as: CA1028749A; JPS5099555A; FR2256446A1; US3902062A; FR2256446B1; BE823656A; NL7415558A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN -LVIPL-IiSrG-W-EITIE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

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XEROX Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Verfahren zum Herstellen einer Kopie von einer Originalabbildung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kopie von einer Originalabbildung und insbesondere der Herstellung einer Kopie nach dem thermografischen Verfahren. "

Bei vielen thermografischen Verfahren wird eine Wärmeabbildung auf ein wärmeempfindliches Element oder Blatt in eine Abbildungsstation aufgebracht, wonach die Abbildung mit Tonerpartikeln entwickelt wird. Entweder werden die Tonerpartikel auf das ,wärmeempfindliche Material aufgeschmolzen oder sie werden auf

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ein Kopiermedium von dem wärmeempfindlichen Material transfixiert (übertragen und aufgeschmolzen), wobei dies in einer Aufschmelz- oder Übertragungsstation, die abstromseitig von der Entwicklungsstation liegt, erfolgt. Für die Wärmeabbildungsfunktion und Aufschmelz- oder Übertragungsfunktion sind dabei getrennte Wärmequellen erforderlich. Bei manchen Systemen wird für die Abbildungsfunktion als auch Aufschmelz- oder Übertragungsfunktion dieselbe Wärmequelle in getrennten Stationen verwendet.

Bei Verfahren, bei denen zwei separate Wärmequellen vorgesehen sind, wobei die eine abstromseitig von der anderen liegt, müssen separate Steuer- und Transportmechanismen vorgesehen werden und weiter ist eine Synchronisation erforderlich, so dass die Funktionen an jeder Station sauber durchgeführt werden können. Das bedeutet, dass eine doppelte Anzahl an Teilen vorliegt und damit das System verkompliziert"wird.

Wird für beide Stationen die gleiche Wärmequelle vorgesehen, so liegt in der Regel für beide durchzuführenden Funktionen dieselben Lampenintensität vor. Anderenfalls müsste die Maschine erheblich vergrössert werden, um eine unterschiedliche Intensität für das Aufschmelzen oder Transfixieren nach dem Abbilden vornehmen zu können.

Der Erfindung liegt daher das Ziel zugrunde, ein Kopierverfahren der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, welches sich mit einer preisgünstigen, einfachen und kompakten Kopiervorrichtung unter Verwendung eines zugeschnittenen Blattes aus wärmeempfindlichem Material durchführen lässt.

Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch gelöst, dass man ein Blatt mit einer Originalabbildung und ein wärmeempfindliches

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Blatt in eine MaschiiB einführt und die beiden Blätter in sandwichartiger Auf einänderschichtung durch einen Strahlungsweg von einer Strahlungsquelle schickt/ so dass eine Wärmeabbildung auf dem wärmeempfindlichen Blatt erzeugt wird, das Blatt mit der Originalabbildung von dem wärmeempfindlichen Blatt trennt, wobei das wärmeempfindliche Blatt in einer Richtung durch eine Entwicklungsstation bewegt und dabei die darauf befindliche Abbildung entwickelt wird, die Bewegungsrichtung des wärmeempfindlichen Blattes umkehrt, wobei dessen Hinterkante während der Bewegung in der einen Richtung die Vorderkante während der Bewegung in der umgekehrten Richtung wird, das wärmeempfindliche Blatt zurück durch denselben Strahlungsweg von derselben Strah-* lungsquelle zur Erwärmung der entwickelten Abbildung führt, wobei das wärmeempfindliche Blatt in den Strahlungsweg an derselben Stelle hineingelangt, den es während des Abbildungs-

Vorganges verlassen hat, und das wärmeempfindliche Blatt aus der Maschine abgibt.

Mit anderen Worten: Es wird ein Blatt mit der zu kopierenden Abbildung in Berührung mit einem wärmeempfindlichen, zugeschnittenen Blatt gebracht, so dass eine sandwichartig geschichtete Struktur vorliegt. Diese Struktur wird in die Kopiermaschine eingeführt, wo sie längs einer Wärmeabbildungsstation gelangt, in der ein Wärmebild auf dem wärmeempfindlichen Blatt entsteht. Danach wird das Originalblatt oder -element von dem wärmeempfindlichen Blatt getrennt und aus der Kopiervorrichtung ausgeführt. Das wärmeempfindliche Blatt setzt seine Bewegung zu einer Entwicklungsstation fort, in der die darauf befindliche Abbildung durch Tonerpartikel entwickelt werden. Diese Entwicklung erfolgt, sobald das wärmeempfindliche Blatt durch die Entwicklungsstation gelangt und danach in einen Speicherschlitz. Nach Entwicklung der Abbildung wird der Bewegungsweg des wärmeempfindlichen Blattes umgekehrt, so dass dieses durch die Entwicklungsstation zurück zur Wärmeabbildungsstation gelangt, wobei die ehemalige Hinterkante

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des Blattes nunmehr dessen Vorderkante wird. Ein Kopierblatt wird mit der entwickelten Abbildung auf dem wärmeempfindlichen Blatt in Berührung gebracht und die beiden Blätter werden durch die Abbildungsstation in sandwichartiger Struktur geführt, wobei in der Station die Blätter mit Wärme beaufschlagt werden und damit eine Übertragung und Fixierung des entwickelten Bildes oder der Tonerpartikel auf das Kopierblatt erfolgt. Danach wird die Sanchwichstruktur aus Kopierblatt und wärmeempfindlichem Blatt aus der Kopiervorrichtung abgegeben, wobei das Bedienungspersonal die Blätter zur Erzielung einer Kopie voneinander trennt. Anstelle der Übertragung der Tonerpartikel auf ein Kopiermedium können die Tonerpartikel auch auf das wärmeempfindliche Blatt selbst fixiert werden.

Ein Vorteil der Erfindung liegt somit darin, dass die gleiche Lampe und Station sowohl für das Abbilden als auch für das Aufschmelzen oder Transfixieren· verwendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kopiervorrichtung mit Darstellung des Abbildungs- und Entwicklungsvorganges,

Fig. 2 eine Teilansicht der Kopiervorrichtung nach Fig. 1 mit Darstellung der Lage eines wärmeempfindlichen Blattes nach Entwicklung der darauf befindlichen Abbildung, und

Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 während des Übertragungsvorganges der entwickelten Abbildung.

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Wie in der Zeichnung dargestellt, weist eine Kopiervorrichtung 1o einen Führungsschlitz 12 zur Aufnahme einer sandwichärtig aufeinanderliegenden Konfiguration, bestehend aus einem wärmeempfindlichen Blatt 14 und einem Originalblatt 16 mit einer darauf befindlichen Abbildung, auf. Das wärmeempfindliche Blatt 14 besteht aus einem Trägermaterial, das mit einer wärmeempfindlichen Beschichtung bedeckt ist. Beispielsweise kann das Trägermaterial ein organischer Film, wie beispielsweise eine Polyesterfilm, Celluloseacetat-oder Triacetatfilm, sein, der mit einem verzögert klebenden Klebstoff beschichtet ist. Der Klebstoff ist bei Raumtemperatur normalerweise hart und nicht klebend, doch verbleibt er, nachdem er durch Wärmeaktivierung in einen klebrigen Zustand überführt und nachfolgend auf Raumtemperatur abgekühlt· wurde, eine ausreichende Zeit, die von wenigstens 3o Sekunden bis zu einigen Tagen, je nach der speziellen Zusammensetzung variieren kann, klebrig. Derartige, verzögert klebende Beschichtungen sind bekannt und können eine Mischung aus diskreten Harzpartikeln, wie beispielsweise Indenharz oder verestertes Harz, und diskreten Partikeln aus einem kristallinen Weichmacher, wie beispielsweise Diphenylphthalat oder N-cyclohexyl-paratoluolsulfonamid, bestehen. Die Partikel sind im Trägeffilm durch einen Binder, wie beispielsweise einem Styrolbutadien-copolymer, miteinander verbunden. Grundsätzlich kann man sagen, dass die kristalline Weichmacherkomponente der Mischung die Harzkomponente übertrifft.

Am Rahmen der Maschine ist ein Zylinder 18 mit einer hoch flexiblen Oberfläche drehbar gelagert, wobei ein transparenter Riemen 2o sich um drei Leitrollen 22, 24, 28 und um eine Treibrolle 26 dreht. Der Zylinder 18 und die Treibrolle 26 werden durch einen nicht gezeigten Umkehrmotor angetrieben. Die Rollen 24. und 26 sind so angeordnet, dass der Riemen 2o gegen den Zylinder 18 gedrückt wird, so dass sich Walzenspalte 25 bzw. 27 bilden.

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Im Schlitz. 1-2 ist ein nicht dargestellter Microschalter angeordnet, der mit dem Umkehrmotor zum Starten desselben elektrisch verbunden ist. Der Microschalter ist weiter so angeordnet, dass er nach Einführen der Blätter in den Schlitz betätigt wird. Bei Drehung des Zylinders 18 wird der Riemen 2o ebenfalls gedreht und gegen die Oberfläche des Zylinders gedrückt. Gegenüber dem Zylinder 18 ist eine Strahlungsquelle, wie beispielsweise eine Glühlampe 3o, angeordnet, die Strahlungswärme auf den Bereich des Zylinders 18 aufgibt, der der Lampe gegenüberliegt. Um die Lampe zu einer geeigneten Zeit ein-und auszuschalten, wird ferner ein Verzögerungsmechanismus vorgesehen. Nach Einführen der Originalblätter 16 und des wärmeempfindlichen Elementes 14 in sandwichartiger Form in den.Schlitz 12 und bei Eingriffnähme mit dem Spalt 27 wird die Sandwichstruktur längs der Lampe 3o gezogen. Ferner ist ein Schlitz 31 vorgesehen, durch den das Originalblatt 16 nach Trennung vom Blatt 14 austreten kann. Am Eingang des Schlitzes 31 ist ein Blattseparator 33 angeordnet, der während einer ausreichenden Zeit zum Anziehen des Originals unter Vakuum steht, so dass das Original vom wärmeempfindlichen Blatt 14 getrennt wird.

Ein Fördermechanismus, bestehend aus einem sich um eine Antriebsrolle 34 und eine Führungsrolle 36 erstreckenden Riemen 32, ist so angeordnet, dass er mit einer Rolle 38 zusammenarbeiten kann, wobei zwischen der Rolle 34 und der Rolle 38 ein Druckspalt gebildet wird, der die vordere Kante 39 des wärmeempfindlichen Blattes 14 ergreift und dieses längs eines Führungselementes 4o zu einer Entwxcklungsstation bewegt. Die Entwxcklungsstation besteht aus einem Gehäuse 41, in dem sich ferromagnetische Tonerpartikel 42 befinden. Die Treibrolle 34 wird durch denselben Motor , der den Zylinder 18 betätigt, angetrieben. Eine bekannte Magnetbürste 44 ist am Gehäuse 41 so gelagert, dass ein Bereich der Bürste sich im Tonerbett 42 dreht, während ein anderer Bereich

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der Bürste das wärmeempfindliche Blatt 14 berührt, so dass diesem Blatt zur Entwicklung der darauf befindlichen Abbildung Toner zugeführt werden. Die Magnetbürste 44 steht ebenfalls mit dem Umkehrmotor,der den Zylinder 18 und die Treibrolle 34 antreibt antreibt, in Verbindung. Die Tonerpartikel 42 bestehen aus thermoplastischen Teilchen, die mit Russ oder anderen strahlenabsorbierenden Farbstoffen oder Pigmenten gefärbt und mit Eisenoxydpartikeln vermischt sind.

Ein Speicherschlitz 5o dient zur Aufnahme der Vorderkante 39 des wärmeempfindlichen Blattes 14, nachdem dieses die Entwicklungsstation passiert hat. Die Leitrolle 36 ist so relativ zur Oberfläche 51 des Schlitzes 5o angeordnet, dass der Riemen 32 in leichter Berührung mit der Oberfläche 51 steht, um das wärmeempfindliche Blatt 14 zwischen Oberfläche und Riemen zur Bewegung zu erfassen. Ein Microschalter 52 befindet sich am oberen Ende des Speicherschlitzes 5o und ist elektrisch mit dem nicht dargestellten Umkehrmotor verbunden, wobei dieser Motor ebenfalls mit dem Zylinder 18, der Treibrolle 34 und der Magnetbürste 44 in Verbindung steht. Der Schalter 52 kann durch die Vorderkante 39 des wärmeempfindlichen Blattes 14 betätigt werden. Die Anordnung der Leitrolle 36 ist dergestalt, dass die Hinterkante 53 des wärmeempfindlichen Blattes 14 vom Riemen 32 ergriffen wird, wenn der Schalter 52 durch die Vorderkante 39 betätigt wird. Bei Beaufschlagung des Schalters 52 erfolgt eine Umkehr des Motors, was wiederum zu einer Drehrichtungsänderung der Treibrolle 34,der Magnetbürste 44 und des Zylinders 18 führt, so dass in umgekehrter Bewegungsrichtung das wärmeempfindliche Blatt 14 aus dem Speicherschlitz 5o längs der Entwicklungsstation und längs des Führungselementes 4o nach oben zum Walzenspalt 27 und um den Zylinder 18 längs der Lampe 3o aus der Maschine durch den Schlitz 12 gelangt.

Auf einer Papierschale 56 ist ein Stapel Kopierblätter 54 angeordnet, wobei eine Zuführrolle 28 das oberste Blatt des Kopierblattstapels 54 ergreifen kann und dieses vom Stapel weg, längs

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eines Führungselementes 60 zu einem Paar Quetschwalzen 62 bewegt. Dabei spannt eine Torsionsfeder 61 die Papiermulde 56 in Richtung auf die Zuführrolle 28 vor und bringt dadurch das Kopierblattstapel in Eingriff mit der Zuführrolle. Der Microschalter 52 ist ebenfalls elektrisch mit einem Motor zum Antrieb der Zuführrolle 58, mit einem weiteren Motor zum Antrieb der Quetschrollen 62 und mit einem Motor zum Anlegen eines Vakuums an den Separator 33 verbunden. Bei Betätigung des Microschalters 52 durch die Vorderkante des wärmeempfindlichen Blattes 14 wird der Vakuummotor ausgeschaltet, während der Motor für die Zuführrolle 28 anläuft, um diese anzutreiben. Des weiteren wird ein nicht gezeigter Verzögerungsmechanismus zum Anlaufen der Quetschrollen 62 betätigt, um die Quetschrollen 62 in Gang zu bringen, nachdem die Vorderkante eines Kopierblattes 54 damit in Eingriff gekommen ist und nachdem das wärmeempfindliche Blatt 14 in umgekehrter Richtung über eine gewisse Wegstrecke sich bewegt hat. Ein nicht dargestellter Verzögerungmechanismus ist weiter vorgesehen, um die Motoren für die Zuführrolle 18 und die Quetschrollen 62 zu einem passenden Zeitpunkt auszuschalten. Auf Bewegung des Kopierblattes 54 durch die Quetschrollen 62 gelangt das Kopierblatt in einen Schlitz 64, der das Blatt zum Walzenspalt 27 führt. Dabei ist eine solche Zeittaktgebung vorgesehen, dass die Vorderkante des Kopierblattes 54 kurz vor dem Walzenspalt 27 zur selben Zeit ankommt wie die ehemalige hintere, nunmehr jedoch vordere Kante 53 des wärmeempfindlichen Blattes 14, so dass die beiden Blätter zueinander ausgerichtet werden und durch den Zylinder 18 zwischen diesem und dem Riemen 2o längs der Lampe 3o und aus der Kopiervorrichtung" durch den Schlitz 12 in sandwichartiger Schichtung bewegt werden. Ein Verzögerungsmechanismus ist so eingestellt, dass er den Umkehrmotor für den Zylinder 18 und die Treibrolle 36 ausschaltet, so" bald die Blätter 14 und 54 den Schlitz 12 verlassen.

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Beim Betrieb werden gemäss Fig. 1 ein wärmeempfindliches Blatt 14 und ein Originalblatt 16 mit einem darauf befindlichen, zu kopierenden Bild aufeinander gesetzt und in den Schlitz 12 eingeführt, so dass nach Betätigung des Schalters im Schlitz 12 der Zylinder 18 der Riemen 32 und die Magnetbürste 44 sich in der angedeuteten Richtung zu drehen beginnen. Die sandwichartige Struktur aus den Blättern 14 und 16 gelangt zwischen den Zylinder 18 und den Riemen 2o längs der Glühlampe 3o und wird dieser Lampe 3o ausgesetzt. Die Intensität der Lampe und die Geschwindigkeit, mit der die Sandwichstruktur längs derselben geführt wird, sind so, dass eine ausreichende Wärme vorliegt, um auf dem wärmeempfindlichen Element eine klebrige Abbildung,entsprechend der auf dem Originalblatt 16,zu erzeugen. Wenn die Vorderkante der Sandwichstruktur aus dem Bereich zwischen Riemen 2o und Zylinder 18 gelangt, wird das Original von dem wärmeempfindlichen Blatt 14 mittels des Vakuumseparators 33 getrennt und aus der Kopiervorrichtung durch den Schlitz 31 abgegeben. Das wärmeempfindliche Element oder Blatt 14 bewegt sich weiter zur Entwicklungsstation, in der die Magnetbürste 44 Tonerpartikel 42 auf die klebrige Abbildung aufstäubt. Nach Fig. 2 gelangt das entwickelte, wärmeempfindliche Blatt 14 in den Speicherschlitz 5o, wobei die Vorderkante 39 des Blattes mit dem Microschalter 52 in Eingriff kommt, so dass die Drehrichtung des Riemens 32,der Magnetbürste 44 und des Zylinders 18 umgekehrt und die Papierzurführrolle 58 und der Verzögerungsmechanismus für die Quetschrollen 62 beaufschlagt werden. Nach Fig. 3 wird nach Umkehrung des Riemens 32 das wärmeempfindliche Blatt 14 aus dem Speicherschlitz 5o herausbewegt, wobei die ehemals hintereKante 53 nunmehr die Vorderkante wird. Das Blatt 14. gelangt dabei durch die Entwicklungsstation, wobei die Magnetbürste 44 Partikel der Abbildung zuführt, so dass diese, falls notwendig, mit weiteren Tonerpartikeln entwickelt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Vorderkante des Kopierblattes 54 zu den Quetschrollen 62 bewegt, wobei der Verzögerungsmechanismus nunmehr die Quetschrollen 62 beaufschlagt,

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so dass das Kopierblatt 54 abgezogen wird und kurz vor dem Walzenspalt 27 zur gleichen Zeit wie die Vorderkante 52 des wärmeempfindlichen Blattes 14 angelangt. Die beiden Blätter treten in den Spalt 27 zwischen dem Zylinder 18 und dem Riemen 2o in sandwichartiger Struktur ein und werden der Glühlampe 3o eine ausreichende Zeit lang ausgesetzt, so dass die Tonerpartikel schmelzen und ein wesentlicher Teil der Partikel vom wärmeempfindlichen Blatt auf das Kopierblatt übertragen und auf letzterem aufgrund des leichten Druckes zwischen den Blättern, hervorgerufen durch den Druck zwischen dem Riemen 2o und dem Zylinder 18, fixiert wird. Danach gelangt die Sandwichstruktur aus der Kopiervorrichtung durch den Schlitz 12, wobei das Bedienungspersonal die Sandwichstruktur erfasst und die Blätter voneinander trennt, so dass eine Kopie der Abbildung auf dem Original erhalten wird.

Da die abbildende und entwickelnde Funktion der Maschinenkomponenten getrennt von der Abbildungsübertragungsfunktion ist, kann die Intensität der Lampe 3o und die Geschwindigkeit, mit der sich das Blatt 14 in umgekehrter Richtung bewegt, unterschiedlich von der Intensität und der Geschwindigkeit für das Abbilden und Entwickeln sein. Dies hängt davon ab, für welche Ergebnisse die Maschine ausgelegt ist.

Anstelle der Übertragung der entwickelten Abbildung auf ein Kopierblatt kann die entwickelte Abbildung auch auf das wärmeempfindliche Blatt 14 fixiert werden, wobei das wärmeempfindliche Blatt dann selbst die Kopie darstellt. In diesem Fall müsste der Zylinder 18,der während des Fixierens oder AufschmelzVorganges mit Tonerpartikeln in Berührung kommt, ein Material aufweisen, an dem die geschmolzenen Tonerpartikel nicht anhaften. Des weiteren könnte ein Stapel Trennblätter auf der Papierschale 56 angeordnet und längs der Lampe 3o in Berührung mit dem entwickelten

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Bild geführt werden. In diesem Fall müsste das Trennblatt aus einem Material bestehen, an dem die Tonerpartikel nicht anhaften.

Das Steuersystem und dessen Bestandteile zum Betrieb der beschriebenen Maschine sind bekannt und stehen dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet ohne weiteres zur Verfügung; aus diesem Grunde ist auf eine Darstellung dieser Einrichtungen verzichtet worden.

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Claims

1 **> —. Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Kopie von einer Originalabbildung, dadurch gekennzeichnet , dass man ein Blatt mit der Originalabbildung und ein wärmeempfindliches Blatt in eine Maschine einführt und die beiden Blätter in sandwichartiger Aufeinanderschichtung durch einen Strahlungsweg von einer Strahlungsquelle schickt, so dass eine Wärmeabbildung auf dem wärmeempfindlichen Blatt erzeugt wird, das Blatt mit der Originalabbildung von dem wärmeempfindlichen Blatt trennt, wobei das wärmeempfindliche Blatt in einer Richtung durch eine Entwicklungsstation bewegt und dabei die darauf befindliche Abbildung entwickelt wird, die Bewegungsrichtung des wärmeempfindlichen Blattes umkehrt, wobei dessen Hinterkante während der Bewegung in der einen Richtung die Vorderkante während der Bewegung in der umgekehrten Richtung wirxä, das wärmeempfindliche Blatt zurück durch denselben Strahlungsweg von derselben Strahlungsquelle zur Erwärmung der entwickelten Abbildung führt, wobei das wärmeempfindliche Blatt in den Strahlungsweg an derselben Stelle hineingelangt, den es während des AbbildungsVorganges verlassen hat, und das wärmeempfindliche Blatt aus der Maschine abgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass man das wärmeempfindliche Blatt in Berührung mit einem Kopierblatt hält, wenn das entwickelte Bild erwärmt ist, das entwickelte Bild auf das Kopierblatt während dieser Erwärmung überträgt und fixiert und das Kopierblatt aus der Maschine mit dem wärmeempfindlichen Blatt abgibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Bewegungsweg des wärmeempfindlichen

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Blattes in umgekehrter Richtung derselbe ist wie in der einen
Richtung*

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ■dass das wärmeempfindliche Blatt zunächst in der umgekehrten Richtung zurück durch die Entwicklungsstation
bewegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Kopierblattes von dem
wärmeempfindlichen Blatt vorgenommen wird, wenn die Blätter die
Maschine verlassen haben.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entwickelte Abbildung auf dem wärmeempfindlichen Blatt während dessen Erwärmung fixiert wird.

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