DE3505113A1

DE3505113A1 - Apparat zur herstellung von mehrfachkopien, insbesondere mehrfarbigen kopien, mittels elektrostatischer vervielfaeltigung

Info

Publication number: DE3505113A1
Application number: DE19853505113
Authority: DE
Inventors: Julia Mitchelson Myrtle Bank South Australia Alston
Original assignee: Coulter Systems Corp Bedford Mass; Coulter Systems Corp
Current assignee: STORK COLORPROOFING BOXMEER NL BV
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1985-09-12
Also published as: US4664499A; NL8500420A

Description

DORNER & KUPNAGEL · - " - Mii^-hr-r 1 U Fpbniar IQSS Patentanwälte München, 11- februar iyo>

Anw. Aktenz.: l8l - Pat.89

LJLNDWEMRSTR. 3T 8OOO MÖNCHEN S

Coulter Systems Corp., 35 Wiggins Avenue Bedford, Mass. OI73O
Vereinigte Staaten von Amerika

Apparat zur Herstellung von Mehrfachkopien, insbesondere mehrfarbigen Kopien, mittels elektrostatischer Vervielfältigung

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Herstellung von Mehrfachkopien, insbesondere mehrfarbigen Kopien, mittels elektrostatischer Vervielfältigung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich damit auf das Gebiet der Xerographie und insbesondere auf elektrostatische Vervielfältiger, die die Herstellung von Kopien oder Abdrucken eines mehrfarbigen Gegenstandes ermöglichen, wobei die einzelnen Farben auf die Kopie in genauer Ausrichtung zueinander aufgetragen oder übertragen werden.

Es ist bereits bekannt, Farbdrucke, die allgemein als Probeabzüge vor dem Auflagendruck bei der Lithographie

oder beim Tiefdruck verwendet werden, auf elektrofotografischen) Wege herzustellen. Derartige Vorabzugsherstellverfahren sind beispielsweise in den amerikanischen Patentschriften 3 337 340, 3 419 411 und 3 862 848 beschrieben. Ein solches, als Remak-Verfahren bekanntes Verfahren ist zusätzlich in "The Printing Industry", Seiten 307 ff, 1967 herausgegeben von Printing Industries of America Inc. beschrieben.

Derartige Vorabzüge werden üblicherweise hergestellt, indem ein fotoelektrischer Aufzeichnungsträger aufgeladen und anschließend bei genauer Ausrichtung durch eine Farbtrennscheibe für eine vorgegebene Farbe belichtet wird. Anschließend wird der belichtete Aufzeichnungsträger einer Tonerdispersionsflüssigkeit der entsprechenden Farbe ausgesetzt. Die dadurch erzeugte Farbtonerbildablagerung wird dann auf eine Aufnahmefläche, zum Beispiel einen Druckpapiervorrat, übertragen. Diese Verfahrensschritte werden jeweils mit entsprechenden Farbtrennscheiben und Farbtonern wiederholt, um Abdrucke mit zwei, drei oder vier Farben entsprechend den Erfordernissen herzustellen. Das gedruckte Papier wird gewöhnlich nach jedem Übertragungsvorgang getrocknet, um zu verhindern, daß vorher verwandte Farbablagerungen wieder zurückübertragen werden, jedoch wird es normalerweise vor jedem Übertragungsvorgang erneut durch ein sauberes Tonerdispersionsmittel befeuchtet.

Bei den in automatischen Druckeinrichtungen angewandten bekannten elektrofotografischen Farbprobeabzugverfahren liegt die für die Herstellung eines einzigen Farbabdrukkes auf dem Druckpapiervorrat benötigte Zeit im Bereich zwischen vier und sieben Minuten, so daß für die Herstellung eines Vierfarbenabzuges 16 bis 28 Minuten benötigte werden. Dies ergibt sich daraus, daß für jeden

Farbabdruck die vorangehend genannten Verfahrensschritte des Ladens, Belichtens, Tonerablagerns, Übertragens, sowie des Papieranfeuchtens und Trocknens wiederholt werden müssen.
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In vielen Fällen sind, wie allgemein bekannt ist, von ein und demselben Gegenstand verschiedene Farbprobeabzüge vor dem eigentlichen Auflagendruck herzustellen, allgemein meistens bis zu zehn Abzüge bei der Lithographie und über zwanzig Abzüge beim Tiefdruck. Es ist außerdem üblich, auch sogenannte "Progressive", das sind Vorabzüge von allen einzelnen Farben, zwei Farben und drei Farben des Gegenstandes, herzustellen. In diesen Fällen erweisen sich die bekannten elektrofotografischen Farbvorabzugverfahren als äußerst zeitaufwendig, da beispielsweise für zehn Vierfarbabzüge etwa zwei Stunden und vierzig Minuten bis vier Stunden und vierzig Minuten Herstellzeit benötigt werden. Es besteht daher ein großes Bedürfnis nach einem Verfahren, mit dem eine Vielzahl von Farbabzügen ein und desselben Gegenstandes aus wirtschaftlichen Gründen in einer beträchtlich kürzeren Zeit, als gegenwärtig möglich, hergestellt werden kann.

Da die Herstellung eines einzigen Vierfarbenabzuges mit den gegenwärtig bekannten automatischen Druckeinrichtungen 16 bis 28 Minuten erfordert und diese Zeit im Hinblick auf die vorangehend genannten benötigten Verfahrensschritte nicht wesentlich abgekürzt werden kann, erscheint es für den Fachmann naheliegend, Verfahren der elektrostatischen Vervielfältigung zur Beschleunigung des Herstellprozesses in all den Fällen zu verwenden, in denen eine Vielzahl von Vierfarben-Probeabzügen und/oder Progressiva desselben Gegenstandes benötigt werden.
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Bei der ebenfalls allgemein bekannten elektrostatischen Vervielfältigung wird gewöhnlich eine elektrostatisch wirkende Masterdruckform mit einer Druckfläche verwendet, die aus relativ leitenden Hintergrund- oder Nichtbild-Flächen und relativ nichtleitenden oder dielektrischen Bild- oder Druckflächen entsprechend der zu drukkenden Information zusammengesetzt ist. Die leitende oder nahezu leitende Hintergrundfläche kann aus der Oberfläche einer Metallplatte oder eines beschichteten Papiers oder einem fotoelektrischen Aufzeichnungsträger oder dergleichen bestehen, während die Bildflächen, die nachfolgend als Primärbildablagerungen bezeichnet werden, durch Ablagerungen aus dielektrischem Material gebildet werden.

Bei der Vervielfältigung wird eine solche elektrostatisch wirkende Masterdruckform gewöhnlich auf einem leitenden Träger, zum Beispiel einem Drehzylinder, angebracht, der mit dem einen Anschlußpol einer Gleichstrom-Versorgung mit hoher Spannung verbunden ist, während der andere Anschlußpol dieser Gleichstromversorgung mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Koronaentladung oder eines elektrostatischen Feldes verbunden ist, die in der Nähe der Druckfläche der elektrostatisch wirkenden Masterdruckform angeordnet ist, um die auf der Druckfläche befindlichen Primärbildablagerungen mit elektrostatischer Ladung zu versehen. Nachfolgend wird farbiges Tonermaterial, das in der Folge als Sekundärtoner bezeichnet wird, der Druckoberfläche zugeführt.

Dieses Tonermaterial wird von den aufgeladenen Primärbildablagerungen angezogen und bildet Farbtonerablagerungen darauf, die nachfolgend als Sekundärbildablagerungen bezeichnet werden. Diese Sekundärbildablagerungen werden dann auf elektrostatischem oder anderem Wege auf einen Aufnahmeträger, etwa einen Pa-

pierbogen, übertragen, auf dem die übertragenen Sekundärbildablagerungen nachfolgend durch Wärmebindung oder auf anderem Wege fixiert werden. Folgekopien werden in der gleichen Weise hergestellt, indem die elektrostatisch wirkende Masterdruckform vorzugsweise gereinigt wird, die Primärbildablagerungen erneut aufgeladen, darauf Sekundärbildablagerungen gebildet und die Sekundärbildablagerungen auf nachfolgende Kopierblätter übertragen werden.

Es erscheint daher naheliegend, das Prinzip der elektrostatischen Vervielfältigung auch auf die Herstellung von einer Vielzahl von Abzügen ein und desselben Gegenstandes anzuwenden, indem zunächst für jede Teilfarbe eine Masterdruckform erstellt wird und diese Masterdruckformen dann in einem elektrostatischen Vervielfältiger nacheinander mit Sekundärtonern der entsprechenden Farbe verwendet werden, um eine gewünschte Anzahl von mehrfarbigen Abzügen mit relativ großer Geschwindigkeit herzustellen.

Die elektrostatisch wirkenden Mästerdruckformen können in herkömmlicher Weise in einer automatisch arbeitenden elektrofotografischen Anlage der vorangehend genannten Art erstellt werden, indem ein fotoelektrischer Aufzeichnungsträger aufgeladen wird, in genauer Ausrichtung auf die Farbtrennmittel für die erste Farbe belichtet, anschließend ein dielektrischer Primärtoner auf den Aufzeichnungsträger aufgetragen und danach die dielektrische Tonerablagerung bei genauer Ausrichtung auf eine Masterdruckplatte übertragen wird, die aus einem Blech oder einem mit einer leitenden Schicht versehenen Papier besteht. Die dielektrischen Primärtonerablagerungen werden dann durch Luft, Wärme oder auf andere Weise fixiert und bilden die elektrostatisch wir-

kende Masterdruckform für die erste Farbe.

Masterdruckformen für die zweite und die weiteren Farben werden dann in analoger Weise hergestellt, wobei jeweils derselbe dielektrische Toner für alle Masterdruckformen verwendet wird.

Farbprobeabzüge können dann in einem elektrostatischen Vervielfältiger der vorangehend beschriebenen Art hergestellt werden, indem die Masterdruckform für die erste Farbe auf dem Zylinder befestigt und dann die gewünschte Anzahl von Abzügen auf einem Druckpapiervorrat mit dem Sekundärtoner für die erste Farbe hergestellt wird. Danach wird die Masterdruckform durch die für die zweite Farbe ersetzt. Außerdem wird der mit den Teilbildern für die erste Farbe bereits gedruckte Papiervorrat für den weiteren Abdruck erneut bereitgestellt und mit dem Sekundärtoner der zweiten Farbe bedruckt. Weitere Farben werden in gleicher Weise durch Einsetzen der Masterdruckformen für die weiteren Farben, durch jeweils erneutes Einlegen des bedruckten Papiervorrates und durch Verwendung von Sekundärtonern der jeweils entsprechenden Farbe abgedruckt.

Bei einem anderen Verfahren können die Masterdruckformen für alle Farben gleichzeitig am Umfang ein und desselben Zylinders befestigt werden, wobei am Zylinder in geeigneter Lage oder zu geeigneten Zeitpunkten wirksam schaltbare Ablagerungseinrichtungen für die verschiedenen Sekundärtoner der einzelnen Farben in Übereinstimmung mit den zu beschichtenden Masterdruckformen der einzelnen Farben angebracht sind. Die Farbabzüge werden dann dadurch erzeugt, daß nacheinander alle Farben

in der gewünschten Anzahl auf den Druckpapiervorrat ge-35

druckt werden.

Beide Verfahren der Vervielfältigung haben gewisse Nachteile.
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Erstens muß der Druckpapiervorrat in Vorbereitung auf die Übertragung der Tonerablagerung einer zweiten Farbe in sehr genauer paßgerechter Ausrichtung gelagert, dann zum Tocknen aus der paßgerechten Lagerung herausgenommen und dann erneut in die paßgerechte Lage gebracht werden, damit er erneut befeuchtet und nachfolgend die Tonerablagerungen für die zweite Farbe übertragen werden können. Gerade bei Druckpapiervorräten, insbesondere solchen für billige Großauflagendrucke, bestehen wegen der geringen Maßbeständigkeit solcher Papiere große Schwierigkeiten, die paßgerechte Lagerung sicherzustellen, zumal das Papier verschiedeneMale mit einem Lösungsmittel befeuchtet, getrocknet und wieder befeuchtet wird.

Zweitens müssen alle Arbeitsvorgänge, wie das Aufladen der Masterdruckform, das Ablagern des Farbsekundärtoners, das Übertragen auf den Druckpapiervorrat und das Reinigen der Masterdruckform, mit derselben Geschwindigkeit ausgeführt werden, nämlich mit der Umfangsgeschwindigkeit des drehenden Zylinders. Dagegen hat sich in der Praxis gezeigt, daß es in vielen Fällen notwendig ist, die genannten Arbeitsvorgänge mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auszuführen, wenn man beste Druckqualitäten erzielen will.

Drittens werden alle Arbeitsvorgänge nacheinander mit den aufeinanderfolgenden Masterdruckformen für die einzelnen Farben ausgeführt, so daß durch Überlappung einiger oder aller Arbeitsvorgänge keine Zeit eingespart

werden kann. Es ist also nicht möglich, gleichzeitig die Masterdruckformen für zwei oder mehr Farben gleichzeitig zu bearbeiten oder mit den Arbeiten für die Herstellung eines nachfolgenden Abdruckes zu beginnen, bevor der vorhergehende vollständig ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen elektrostatisch arbeitenden Vervielfältigungsapparat zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile weitgehend vermieden sind, bei dem also insbesondere die Schwierigkeiten einer paßgerechten Lagerung umgangen werden, die einzelnen Arbeitsvorgänge mit optimaler Geschwindigkeit ausgeführt werden können und die Anzahl der pro Zeiteinheit herstellbaren Kopien vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Danach wird anstelle einer zylindrischen Trommel eine viereckige Trommel als Träger mit vier ebenen Umfangsflächen verwendet, wobei auf jeder Umfangsfläche jeweils eine Masterdruckform in genauer Ausrichtung zueinander angebracht ist. Anliegend an jede der Umfangsflächen ist eine der vier Arbeitsstationen, nämlieh für das Aufladen oder für die Tonerablagerung oder für die Übertragung oder für das Reinigen angeordnet und alle vier Stationen können gleichzeitig und mit verschiedenen Geschwindigkeiten arbeiten, während die Trommel stillsteht. Jedesmal, wenn alle vier Stationen ihre Arbeit beendet haben, wird die Rechtecktrommel um 90° gedreht, so daß die einzelnen Masterdruckformen nacheinander von einer Station zur anderen bewegt werden. Der Aufnahmeträger bleibt dabei solange in ausgerichteter Lage, bis alle Farbabdrucke vorgenommen sind, erst dann wird er durch einen neuen

für die Herstellung des nächsten Abzuges ausgewechselt. Die Vierecktrommel wird dabei solange schrittweise um eine Vierteldrehung verstellt, bis die gewünschte Zahl von Abdrucken hergestellt ist. Der elektrostatisch arbeitende Vervielfältiger gemäß der Erfindung ist damit besondes geeignet für die Herstellung von Mehrfachabzügen, weil in diesem Falle beträchtliche Zeit dadurch eingespart wird, daß die letzten beiden Arbeitsvorgänge für die Vervollständigung eines Abzuges überlappend oder gleichzeitig mit den ersten beiden, für den nächstfolgenden Abzug benötigten Arbeitsvorgängen ausgeführt werden.

Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand eines in FIG 1 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. FIG 1 zeigt zu diesem Zweck eine schematische Seitenquerschnittsansicht des elektrostatisch arbeitenden Vervielfältigers gemäß der Erfindung, bestehend aus einem drehbaren Rechteckträger und den vier am Umfang verteilten Stationen für

die einzelnen Arbeitsvorgänge.

Der Träger 1 ist drehbar auf einer Antriebsachse 2 befestigt, die durch nicht gezeigte Antriebsmittel angetrieben wird. Diese Antriebsmittel drehen die Trägertrommel 1 entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend dem gezeigten Pfeil jeweils um einen Winkel von 90° zu vorgegebenen Zeitpunkten. Der Rechteckträger 1 weist vier ebene Umfangsflächen 3, 4, 5 und 6 auf, die wie gezeigt - über die Antriebsachse 2 geerdet sind. Auf jeder der geerdeten Umfangsflächen 3 bis 6 ist je eine der elektrostatisch arbeitenden Masterdruckformen 7, 8, 9 und 10 befestigt, vorzugsweise durch eine Unterdruckhalterung, wobei Paßstifte 15 auf den Umfangsflächen eine genaue paßgerechte Ausrichtung zu-

- iß -

einander sichern. Die vier Masterdruckformen enthalten auf ihrer Oberfläche die dielektrischen Primärtonerablagerungen 11, 12, 13 und 14 entsprechend vier verschiedenen Farbinhalten eines zu kopierenden Gegenstandes, und zwar in der Regel Gelb als erste Farbe, Cyan als zweite Farbe, Magenta als dritte Farbe und Schwarz als vierte Farbe, die mit den Buchstaben A, B, C und D gekennzeichnet sind.

Die Aufladungsstation ist auf der linken Seite des Rechteckträgers 1, die Tonerstation unterhalb desselben, die Übertragungsstation rechts davon und die Reinigungsstation oberhalb des Rechteckträgers angeordnet.

Die Aufladestation weist einen Koronagenerator auf, der in an sich bekannter Weise aus einem abgeschirmten Entladungsdraht 16 besteht, der mit dem einen Anschluß einer Hochspannungsversorgung 17 verbunden ist, deren anderer Anschluß geerdet ist. Der geschirmte Entladungsdraht 16 ist so ausgebildet, daß er mit vorgegebener

Geschwindigkeit in der durch 'den Pfeil angezeigten vertikalen Richtung an der Umfangsfläche 3 entlanggleiten kann, um die dielektrischen Primärtonerablagerungen 11 auf der Oberfläche der Masterdruckform 7 elektrostatisch aufzuladen. Die Länge des zu durchlaufenden Weges für den geschirmten Entladungsdraht ist dabei so bemessen, daß er genügend weit über das Ende des Rechteckträgers hinausbewegt wird, um die Ecken des Rechteckträgers freizugeben, wenn dieser um 90° gedreht wird.

Die Tonerstation weist vier Tonerablagerungseinrichtungen 18, 19, 20 und 21 für Sekundärtoner von vier verschiedenen, mit A¹, B¹, C und D¹ bezeichneten Farben auf. Diese vier Farben entsprechen dem Farbinhalt der Masterdruckformen 7, 8, 9 und 10 mit den Primärtoner-

ablagerungen 11, 12, 13 und 14 darauf, die entsprechend mit denselben Buchstaben A, B, C und D bezeichnet sind. Jede Tonerablagerungseinrichtung kann aus einer Tonerwalze 22 bestehen, die teilweise in eine Tonermasse eingetaucht ist, die in einem Behälter 23 enthalten ist. Diese Tonerwalze 22 wird durch nicht gezeigte Antriebsmittel gedreht, so daß sie mit Toner beschichtet wird und diesen auf den aufgeladenen Primärtonerablagerungen ablagert. Der Transportmechanismus für die Tonerablagerungseinrichtungen ist so gestaltet, daß irgendeine oder alle Einrichtungen in eine die Ecken des Rechteckträgers 1 freigebende Lage gebracht werden können, wenn dieser um 90° gedreht wird. Weiterhin sorgt der Transportmechanismus durch eine geeignete Ablauffolge dafür, daß jeweils die Tonerablagerungseinrichtung für den Toner mit der benötigten Farbe in die Arbeitsstellung für die Ablagerung des Toners gebracht wird. Wie die Figur zeigt, ist die Tonerablagerungseinrichtung 21 in ihrer Arbeitsstellung und gleitet entsprechend dem gezeigten horizontalen Pfeil an der Umfangsfläche 6 entlang. Dabei wird Sekundärtoner der vierten Farbe 24 den 'Primärtonerablagerungen 14 der Masterdruckform 10 zur Bildung einer Sekundärtonerablagerung 25 der vierten Farbe zugeführt. 25

Die Übertragungsstation weist einen Rahmen 26 auf, der durch nicht gezeigte Antriebsmittel abhängig von einer vorgegebenen Steuerprogrammfolge in horizontaler Richtung hin- und herbewegt werden kann, was durch den Pfeil in Richtung auf den Rechteckträger 1 bezüglich der Arbeitsstellung für die Übertragung und durch den entgegengesetzten Pfeil bezüglich der Freigabestellung angedeutet ist, in der der Rechteckträger um 90° gedreht werden kann und die auch anderen Zwecken dient, was später noch erläutert wird.

Das eine Ende des Druckpapiervorrats für einen Abzug 27 ist am Rahmen 26 durch Paßstifte 28 befestigt, während das andere Ende des Abzuges von einer Klammer 29 gehalten wird, die über eine Spannfeder 30 am Rahmen 26 befestigt ist. Diese Spannfeder 30 hält den Druckpapiervorrat für den Abzug 27 gespannt, wenn er sich in der Übertragungsstation befindet. Der Druckpapiervorrat für jeden Abdruck wird auf diese Weise vor dem Verbringen der Übertragungsstation in die Arbeitsstellung zum Übertragen der Sekundärtonerablagerung der ersten Farbe im Rahmen 26 befestigt und verbleibt in dieser paßgerecht ausgerichteten Lage eingespannt, bis die Sekundärtonerablagerung der letzten Farbe übertragen ist. Dann wird der Druckpapiervorrat entfernt und durch einen für den nächsten Abzug ersetzt.

Das Einspannen und Entfernen des Druckpapiervorrats kann bequem erfolgen, wenn der Rahmen 23 sich entfernt vom Rechteckträger 1 außerhalb der Arbeitsstellung befin-

det. FIG 1 zeigt den Rahmen 26 in seiner Arbeitsstellung in unmittelbarem Anschluß an den Rechteckträger 1.

Der Rahmen 26 weist Haltelöcher' 31 auf, die über die Paßstifte 15 gleiten, wenn der Rahmen 26 in die Arbeitsstellung bewegt wird, so daß eine paßgerechte Ausrichtung zwischen den Masterdruckformen und dem Druckpapiervorrat während der Übertragung aller vier Farben gegeben ist.

Die Übertragung erfolgt auf elektrostatischem Wege mittels der Übertragungswalze 32, die in an sich bekannter Weise einen teilweise leitenden Kunststoffüberzug über einer leitenden Achswelle 33 aufweist, die mit einem Anschluß einer Hochspannungsquelle 34 verbunden ist, deren zweiter Anschluß - wie gezeigt - geerdet ist. Während die Walze 32 den Druckpapiervorrat eines Ab-

zuges 27 gegen die dielektrische Masterdruckform 9 drückt, dreht sie sich entsprechend dem gezeigten Pfeil im Uhrzeigersinn und gleichzeitig wird sie entsprechend dem anderen gezeigten Pfeil nach unten bewegt, so daß die Sekundärtonerablagerung der dritten Farbe von der auf der Masterdruckform 9 vorhandenen Primär-Tonerablagerung 13 auf den Druckpapiervorrat des Abzuges 27 übertragen wird.

Die Reinigungsstation kann aus einer weichen Bürste oder einer Schaumstoffwalze 36 zur Entfernung der Tonerrückstände von der Oberfläche der Masterdruckformen bestehen. Die Walze 36 wird durch nicht gezeigte Antriebsmittel angetrieben und horizontal entlang der oberen Umfangsfläche des Rechteckträgers 1 entsprechend dem gezeigten Pfeil bewegt. Außerdem wird sie dabei über den Umfang des Rechteckträgers hinausbewegt oder über diesen angehoben, damit der erforderliche freie Raum für die Ecken des rechteckträgers beim Drehen um 90° gegeben ist. Die Walze 36 kann trocken oder aber mit einem Lösungsmittel benetzt benutzt werden. Sie kann auch durch andere Reinigungseinrichtungen, beispielsweise durch ein Reinigungsblatt aus Kunststoff, wie Polyurethan oder dergleichen, in an sich bekannter Weise ersetzt werden.

FIG 1 zeigt einen Zustand, in dem die Herstellung eines Vierfarbenabzuges noch zwei weitere Arbeitsschritte zur Vervollständigung erfordert. Da diese Ar- beitsschritte gleichzeitig ausgeführt werden, werden gleichzeitig auch zwei weitere Arbeitsschritte vorbereitend für den nächsten Abzug ausgeführt. Im einzelnen bedeutet dies, daß der Abzug 27 bereits Tonerablagerungen der ersten (A¹) und der zweiten (B¹) Farbe erhalten hat - was nicht gezeigt ist - und daß zur Ver-

- im -

vollständigung noch die Übertragung der Tonerablagerungen der dritten (C) Farbe benötigt wird, die auf der Umfangsfläche 5 des Rechteckträgers 1 gerade im Gange ist. Außerdem muß anschließend noch die Übertragung der Tonerablagerungen für die vierte (D¹) Farbe ausgeführt werden, die gerade auf der Umfangsfläche des Rechteckträgers 1 in der Tonerstation abgelagert werden, und zwar vorbereitend für die Übertragung nach der nächsten 90° -Drehung des Rechteckträgers 1.

Die Zeitersparnis der Erfindung besteht in der Überlagerung der Arbeitsvorgänge an den Umfangsflächen 5 und 6 des Rechteckträgers 1 zur Vervollständigung eines Abzuges mit den Arbeitsvorgängen an den Umfangsflächen 3 und 4 für den Beginn des nächsten Abzuges: Die Masterdruckform 7 auf der Umfangsfläche 3 wird vorbereitend für die Tonerablagerung der ersten Farbe (A¹) für den nächsten Abzug nach der nächsten 90° -Drehung des Rechteckträgers 1 aufgeladen, während die Masterdruckform 8 auf der Umfangsfläche 4 nach Übertragen der zweiten (B¹) Farbablagerung "auf den Abzug 27 in Vorbereitung auf das Aufladen für den nächsten Abzug nach der nächsten 90° -Drehung des Rechteckträgers 1 gereinigt wird.

Nach jeder Farbübertragung wird der Rahmen 26 vom Rechteckträger 1 weg in eine von der Arbeitsstellung abweichenden Ruhestellung bewegt, in der der Abzug mit nicht gezeigten Mitteln, wie etwa Vakuum, Luftstrom oder Wärme, getrocknet wird. Danach kann er erneut mit einem Lösungsmittel befeuchtet werden, um die Übertragungseigenschaften zu verbessern, was an sich bekannt ist. Da der Druckpapiervorrat für die Dauer der Übertragung aller Farben am Rahmen 26 in paßerechter

Ausrichtung eingespannt bleibt, hat das wiederholte Trocknen und Befeuchten des Papieres keine Auswirkung auf die genaue Ausrichtung aller übertragenen Farbablagerungen darauf.
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Es hat sich herausgestellt, daß für Abzüge mit einem Fertigmaß von 50,8 cm mal 61 cm die Breite der ebenen Umfangsflächen des Rechteckträgers etwa 58,4 cm betragen kann, was über die 50,8 cm hinaus insgesamt 7,6 cm für Spielraum am einen Ende und für die Festlegung am anderen Ende der Masterdruckform erlaubt. Damit ergibt sich zwischen diagonal gegenüberliegenden Ecken des Rechteckträgers ein Abstand von 82,6 cm, so daß die Übertragungsanordnung und auch die Toner- und Reinigungsanordnungen bei gleicher Konstruktion um 12,1 cm jeweils aus ihrer Arbeitsstellung zurückgezogen werden müssen, damit genügend Freiraum für eine Drehung des Rechteckträgers um 90° gegeben ist. Die axiale Tiefe oder Länge des Trägers beträgt dann etwa 63,5 cm bei einem Spiel von 2,5 cm für die 61-cm-Dimension des Abzuges.

Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß die für die Herstellung eines Abzuges entsprechend der Erfindung benötigte Zeit stark von der für das Trocknen des Druckpapiervorrats zwischen den einzelnen Farbübertragungen benötigten Zeit abhängig ist. Beispielsweise kann ein Abzug von 50,8 cm mal 61,0 cm Größe auf für große Auflagen bestimmtes Vorratspapier bequem mit warmer Luft in einer Minute getrocknet werden. Alle Arbeitsvorgänge, wie das Aufladen, die Tonerablagerung, das Übertragen und das Reinigen, erfordern weniger Zeit. Rechnet man eine Minute je Farbe, dann kann ein Vierfarbenabzug in einem durchgehenden Betriebsablauf hergestellt werden, wobei Mehrfachabzüge desselben Ge-

-gegenstandes alle vier Minuten erhalten werden. Eine derartig kurze Zeit im Vergleich zu den gegenwärtigen Verfahren zur Herstellung von Probeabzügen ergibt sich durch die Überlagerung von Arbeitsvorgängen in der vorangehend erläuterten Weise.

Die Abmessungen und die Arbeitsweise der Arbeitsstationen, die vorangehend erläutert worden sind, können zur Erfüllung vorgegebener Anforderungen abgewandelt oder geändert werden. Zum Beispiel können die walzenartigen Tonerablagerungseinrichtungen durch solche mit schwallartiger Arbeitsweise oder von irgendeiner anderen geeigneten Art für Flüssigtoner, wie sie auf dem Gebiet der Dokumentkopierung bekannt sind, ersetzt werden.

Die beschriebene Übertragungsstation kann ebenfalls durch eine nach anderen Prinzipien arbeitenden Einrichtung ersetzt werden: Der Druckpapiervorrat kann statt am oberen Ende am unteren Ende paßgerecht ausgerichtet werden. Die Anordnung kann ein gleitendes Vorrollen mit nachfolgender gleitender Übertragung entsprechend dem US-Patent 4 182 266 vorsehen. Verschiedene Arten zur Spannung des Druckpapiervorrats können verwendet werden. Anstelle einer Walzenübertragung kann eine Koronaübertragung vorgenommen werden. Die Richtung der Übertragung kann sich entlang der Achse des Rechteckträgers anstelle senkrecht dazu wie beim Ausführungsbeispiel erstrecken. Auch braucht die Übertragung nicht direkt auf den Druckpapiervorrat zu erfolgen, sondern sie kann mit Hilfe eines Zwischen- oder Offsetabzuges, was ebenfalls in der US-Patentschrift 4 182 266 beschrieben ist, vorgenommen werden. Weiterhin können zusätzliche Maßnahmen oder Einrichtungen, die als nützlich für elektrofotografische Geräte mit Flüssigtonern bekannt sind, vorteilhaft bei den elektrostatischen

Vervielfältigern gemäß der Erfindung verwendet werden: Beispielsweise das Voranfeuchten der aufgeladenen Masterdruckform mit einem Lösungsmittel vor der Ablagerung des Toners zur Verringerung von Schleierbildungen, Vorspannungseinrichtungen an den Tonerablagerungseinrichtungen zur Verbesserung der Bilddichte oder zur Verringerung von Schleierbildungen, Vakuumeinrichtungen zur Entfernung schleierbildender Tonerteile von der Masterdruckform nach Ablagerung des Toners und/ oder zur Steuerung der Tonerschichtdicke oder des Feuchtigkeitsgrades darauf vor der Übertragung, Einrichtungen zur Befeuchtung der Masterdruckformen nach der Übertragung und vor dem Reinigen mit Lösungsmittel zur Erleichterung der Reinigung oder Trocknen der Masterdruckform nach derem Reinigen vor dem Aufladen und dergleichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Apparat zur Herstellung von Mehrfachkopien mittels elektrostatischer Vervielfältigung, wobei eine elektrostatisch wirkende Masterdruckform mit einer aus relativ leitfähigen Nichtbildflächen und aus dielektrischen Bildflächen bestehenden Oberfläche erzeugt wird und wobei in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten die dielektrischen Bildflächen elektrostatisch aufgeladen werden, den aufgeladenen Bildflächen ein Toner zur Ausbildung von Tonerablagerungen darauf zugeführt wird und die Tonerablagerungen auf einen Aufnahmeträger übertragen werden, wonach die Oberfläche der elektrostatischen Masterdruckform gereinigt wird,

gekennzeichnet durch einen drehbar aufgehängten Rechteckträger (1), auf dessen vier Umfangsflächen (3 bis 6) jeweils eine elektrostatisch wirkende Masterdruckform (7 bis 10) angebracht ist, und durch Anordnung von elektrostatischer Aufladungsstation *

(16/17), Tonerstation (18 bis 24), Übertragungssta- { tion (26 bis 34) und Reinigungsstation (36) in der genannten Reihenfolge um den Rechteckträger (1) herum, wobei die Funktionen des Aufladens, des Tonerablagerns, des Übertragens und des Reinigens jeweils in der Weise gleichzeitig ausgeführt werden, daß jede der an den vier Umfangsflächen (3 bis 6) des Rechteckträgers (1) angebrachten Masterdruckformen (7 bis 10) jeweils einer der vier Funktionen unterzogen wird, und wobei jede der vier Masterdruckformen (7 bis 10) schrittweise nacheinander durch Vierteldrehung des Rechteckträgers (1) den einzelnen Funktionen zugeführt wird.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Aufladestation Einrichtungen (16, 17) zum

Ά*

Aufladen aufweist, die unmittelbar an die erste Umfangsfläche (3) des Rechteckträgers (1) angrenzend angeordnet und gegenüber dieser parallel verschiebbar ausgebildet sind,

- daß die Tonerstation Einrichtungen (22/23) zum Ablagern des Toners (24) aufweist, die unmittelbar an die zweite Umfangsfläche (6) des Rechteckträgers (1) angrenzend angeordnet und gegenüber dieser parallel verschiebbar ausgebildet sind,

- daß die Übertragungsstationen eine zurückziehbar befestigte Übertragungsanordnung (26) aufweist, die nahe der dritten Umfangsfläche (5) des Rechteckträgers (1) angeordnet ist und Halterungen (28, 29, 30) für einen Aufnahmeträger (27) sowie gegenüber der dritten Umfangsfläche (5) parallel verschiebbar ausgebildete Übertragungseinrichtungen (32, 33) enthält,

- daß die Reinigungsstation Einrichtungen (36) zum Reinigen aufweist, die unmittelbar an die vierte Umfangsfläche (4) des Rechteckträgers (1) angrenzend angeordnet und gegenüber dieser parallel verschiebbar aus-

gebildet sind und

- daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten die Arbeitsweise der einzelnen Stationen in der Weise steuern, - daß die dielektrischen Bildflächen (11) der an der ersten Umfangsfläche (3) angebrachten Masterdruekform (7) durch Verschieben der Aufladungseinrichtung (16) aufgeladen werden, - daß nach Zurückziehung der Übertragungsanordnung

(26) der Rechteckträger (1) um eine Vierteldrehung gedreht wird, um die erste Umfangsfläche (3) in den Einwirkungsbereich der Tonerstation und die zweite Umfangsfläche (4) in den Einwirkungsbereich der Aufladungsstation zu bringen, - daß danach die Aufladungseinrichtungen und die

Tonerablagerungseinrichtungen gleichzeitig wirksam geschaltet werden und demzufolge die dielektrischen Bildflächen der an der zweiten Umfangsfläche angebrachten zweiten Masterdruckform durch Verschieben der Aufladungseinrichtungen aufgeladen und auf den aufgeladenen Bildflächen der an der ersten Umfangsfläche angebrachten Masterdruckform Tonerablagerungen durch Veschieben der Tonerablagerungseinrichtungen gebildet werden, - daß anschließend und nach Zurückziehen der Übertragungsanodnung (26) durch Drehen des Rechteckträgers (1) um eine weitere Vierteldrehung die erste Umfangsfläche in den Einwirkungsbereich der Übertragungsstation, die zweite Umfangsfläehe in den Einwirkungsbereich der Tonerstation und die dritte Umfangsfläche in den Einwirkungsbereich der Aufladungsstation gebracht werden,

- daß anschließend die Aufladeeinrichtungen, die

die Tonerablagerungseinrichtungen und die Über- ^Ϋ tragungseinrichtungen gleichzeitig wirksam geschaltet werden und demzufolge die Bildflächen ^Λ der im Einwirkungsbereich liegenden Masterdruckformen der dritten bzw. zweiten Umfangsfläche aufgeladen bzw. mit einer Tonerablagerung versehen werden, während durch Verschieben der Übertragungseinrichtungen gegenüber der ersten Umfangsfläche die Tonerablagerungen auf den dielektrischen Bildflächen der daran angebrachten Masterdruckform auf einen in der Übertragungsan-Ordnung (26) gehaltenen Aufnahmeträger (27) zur Herstellung einer Kopie übertragen werden,

- daß danach unter erneutem Zurückziehen der Übertragungsanordnung (26) der Rechteckträger (1) ein weiteres Mal um eine Vierteldrehung verstellt wird und dadurch die erste Umfangsfläche in den

Einwirkungsbereich der Reinigungsstation, die zweite Umfangsfläche in den Einwirkungsbereich der Übertragungsstation, die dritte Umfangsfläche in den Einwirkungsbereich der Tonerstation und die vierte Umfangsfläche in den Einwirkungsbereich der Aufladestation gebracht werden, - daß nachfolgend die Aufladeeinrichtungen, die Tonerablagerungseinrichtungen, die Übertragungseinrichtungen und die Reinigungseinrichtungen gleichzeitig wirksam geschaltet werden und demzufolge die dielektrischen Bildflächen der an der vierten Umfangsfläche angebrachten Masterdruckform aufgeladen, auf den aufgeladenen Bildflächen der an der dritten Umfangsfläche angebrachten Masterdruckform Toner abgelagert wird und die Tonerablagerungen auf den Bildflächen der an der zweiten Umfangsfläche angebrachten Masterdruckform auf einen in der Übertragungsanordnung (26) gehaltenen Aufnahmeträger (27) zur Herstellung einer weiteren Kopie übertragen werden, während durch zusätzliches Verschieben der Reinigungseinrichtung (36) die Oberfläche der an der ersten Umfangsfläche des Rechteckträgers (1) angebrachten Masterdruckform gereinigt wird und _ daß anschließend durch Abwechseln von Verstellung des Rechteckträgers (1) um jeweils eine weitere Vierteldrehung bei zurückgezogener Übertragungsanordnung (26) und gleichzeitiger Wirksamschaltung aller vier Stationen die gewünschte Anzahl von Kopien hergestellt wird.

3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß alle elektrostatisch wirkenden Masterdruckformen (7 bis 10) mit einer Tonerablagerung (25) aus Toner derselben Farbe versehen wer-

den und daß der Aufnahmeträger (27) nach jeder eine Kopie ergebenden Übertragung um eine Länge weiterbewegt wird, die wenigstens der Länge der Kopie entspricht.

4. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einige der elektrostatisch wirkenden Masterdruckformen (7 bis 10) mit einer Tonerablagerung (25) aus Toner jeweils einer anderen Farbe (A¹ bis D¹) versehen werden und daß der Aufnahmeträger (27) in der Übertragungsanordnung (26) für die Dauer mehrerer Übertragungen in gleich ausgerichteter Lage gehalten wird, um mehrfarbige Kopien herzustellen.

5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Farben der einzelnen Toner Gelb, Magenta, Cyan, und Schwarz sind.

6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß Paßeinrichtungen (15) zur Anbringung der Masterdruckformen (7 bis 10) an den vier Umfangsflächen (3 bis 6) des Rechteckträgers (1) und zur Ausrichtung aufeinander und auf die Übertragungsanordung (26) vorgesehen sind.

7. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungsanordnung (26) gegenüber dem Rechteckträger (1) beweglich geführt ausgebildet ist und vor jeder Drehbewegung des Rechteckträgers (1) von diesem weggeführt wird, ohne daß nach Rückkehr in die Arbeitsstellung die Ausrichtung zum Rechteckträger (1) verloren geht.

8. Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegführung der Übertragungsanordnung (26) jeweils ausreichend groß ist, damit der Rechteckträger (1) gedreht werden kann.

9. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerablagerungen (25) von den Masterdruckformen (7 bis 10) auf den Aufnahmeträger (27) auf elektrostatischem Wege übertragen werden.

10. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Masterdruckformen (7 bis 10) an den Umfangsflächen (3 bis 6) des Rechteckträgers (1) durch Mittel der Unterdrucktechnik angebracht sind.