EP0042139A2

EP0042139A2 - Process for the simultaneous preparation of several copies of a paper original, and a device for carrying it out

Info

Publication number: EP0042139A2
Application number: EP81104482A
Authority: EP
Inventors: Earle Fl. Kyle, Jr.; Joseph R. Marchetti; Vaughan J. Romell
Original assignee: Pelikan GmbH
Current assignee: Pelikan GmbH
Priority date: 1980-06-12
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1981-12-23
Also published as: EP0042139A3

Abstract

Method and device for the simultaneous preparation of several copies of a paper original in one operation and on normal paper, which original is printed or inscribed with sublimable dye while the whole paper set is heated to the sublimation temperature of the dye. It is thus possible also to obtain in one operation the desired number of copies of documents, which are written with writing implements which permit no carbon copies. The preparation of the copies can take place immediately after writing or at any desired later stage. In the application of the method to electrostatic photocopying devices with corresponding addition of dye to the toner, the invention makes possible simultaneous preparation of a number of copies on normal paper together with the single copy, without more expenditure being required in terms of method or equipment. The essential constituents of the device for carrying out the method are, as illustrated in Fig. 2, the heated contact-pressure roller 52, the heating of which is adjusted in such a way that the sublimation temperature of the dye is not undershot by the entire paper set 34, 66, and an air-permeable counter-roller, the inner space of which is connected to a suction pump, on the side of the paper set 64, 66 opposite the heating, between which constituents the paper original 64 with the copying paper set 66 is moved through. <IMAGE>

Description

Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von Mehrfachkopien von einem Papieroriginal und Vorrichtung zu dessen DurchführungMethod for simultaneously making multiple copies of a paper original and device for carrying it out

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von Mehrfachkopien von einem Papieroriginal und Vorrichtung zu dessen Durchführung unter Zuhilfenahme der Farbstoffsublimation.The invention relates to a method for the simultaneous production of multiple copies of a paper original and device for carrying it out with the aid of dye sublimation.

Wenn von Schriftstücken mehrere Kopien benötigt werden, so können diese mit den Schlagwerken der Schreibmaschine mit Hilfe von zwischengelegtem Kohlepapier oder mittels besonders präparierten oder beschichteten Durchschlagpapier gleichzeitig mit dem Original hergestellt werden. Die Verwendung von beschichtetem Papier ist im Grunde genommen unwirtschaftlich, weil die Beschichtung zum kleinsten Teil ausgenutzt wird. Hinzu kommt, daß die Schreibmaschine bei der Herstellung mehrerer Durchschläge auf einen harten und damit geräuschvollen Anschlag eingestellt werden muß. Abhilfe konnte dabei nur in der Weise geschaffen werden, daß auf der Schreibmaschine nur das Original geschrieben wurde und die benötigten Kopien anschließend einzeln kopiert wurden. Das erfindunsgemäße Verfahren erschließt hier die Möglichkeit, die benötigten Kopien übrigens auch von Zeichnungen gleichzeitig und in einem Arbeitsgang mit oder ohne Zwischenschaltung einer Fotokopie zu gewinnen. Das gilt in besonderem Maße auch für solche Schreibmaschinen, die nicht auf Schlagdruckwerken aufgebaut sind, sondern etwa mit Färbspritzdüsenwerken arbeiten und mit denen Durchschlagskopien überhaupt nicht hergestellt werden können. Nicht aufschlagende Schreib- und Druckwerke finden sich vielfältig in der Computertechnik, der Telekommunikation und in Kopiertechnologien, die zunehmend auf elektrostatische Einrichtungen und Verfahren zurückgreifen, um die außerordentliche Schnelligkeit und wirksame Reproduktionsmöglichkeit und Geräuschlosigkeit dieser Verfahren auszunützen.If several copies of documents are required, they can be made simultaneously with the original using the striking mechanism of the typewriter with the help of carbon paper placed in between them or with specially prepared or coated carbon paper. The use of coated paper is basically uneconomical because the smallest part of the coating is used. In addition, the typewriter must be set to a hard and therefore noisy stroke when producing multiple copies. The only remedy was to only write the original on the typewriter and then copy the required copies individually. The method according to the invention opens up the possibility here, by the way, of the required copies of drawings at the same time and in one operation with or without Intermediate winning a photocopy. This applies in particular to typewriters that are not built on impact printing units, but rather work with ink jet printing units and with which copy copies cannot be made at all. Non-impact writing and printing units are found in a variety of areas in computer technology, telecommunications and copying technologies, which increasingly rely on electrostatic devices and processes to take advantage of the extraordinary speed and effective reproducibility and silence of these processes.

Bei diesen elektrostatischen Fotokopiereinrichtungen wird eine lichtleitende Trommel mit einer hohen Gleichspannung aufgeladen. Das Originalbild wird dann auf die Trommel aufbelichtet. Dabei wird an den belichteten Stellen das Gleichstrompotential herabgesetzt bzw. zum Verschwinden gebracht, so daß ein Ladungsabbild auf der Trommel entsteht. Wenn nun Tonerpulver auf die Trommel aufgebracht wird, wird es von den noch aufgeladenen Zonen angezogen und es entsteht ein Tonerbild auf der Trommel, welches auf Papier übertragen wird. Dieses Tonerbild auf dem Papier wird dann durch Hitze oder Druckschmelzen oder beides fixiert. Das Ladungsbild auf der Trommel ist dann zerstört, so daß für die nächste Kopie desselben Bildes der vollständige Zyklus erneut durchlaufen werden muß, um die nächste Fotokopie zu produzieren. Daran ändert sich auch nichts, wenn ein Spezialpapier verwendet wird, welches mit einem Fotoleiter, beispielsweise Zinkoxid Zn0 beschichtet ist. Dabei wird lediglich der gesamte Toner von der Trommel auf das Papier übertragen, so daß deren jedesmaliges Reinigen zwischen zwei Zyklen überflüssig wird.In these electrostatic photocopiers, a light-conducting drum is charged with a high DC voltage. The original image is then exposed on the drum. The DC potential is reduced or made to disappear at the exposed areas, so that a charge image is formed on the drum. If toner powder is now applied to the drum, it is attracted to the still charged zones and a toner image is created on the drum, which is transferred to paper. This toner image on the paper is then fixed by heat or pressure melting, or both. The charge image on the drum is then destroyed, so that the next cycle for the next copy of the same image must be run through again to produce the next photocopy. Nothing changes if a special paper is used, which is coated with a photoconductor, for example zinc oxide Zn0. All that is done is to transfer all of the toner from the drum to the paper, eliminating the need to clean it each time between two cycles.

Auch bei Verbindung eines Computerausgangs mit einem elektrostatischen Schreibwerk der soeben beschriebenen Art und dem direkten Beschriften der Trommel mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre, Lichtemissionsdiode, Flüssigkristallanzeige oder Laserabbildung oder beispielsweise manuell mit Hilfe eines Hochspannungsstiftes .wird immer nur ein Exemplar der Aufzeichnung erhalten. Wenn Mehrfachkopien benötigt werden, dann muß die optische oder elektronische Eingabe für jede zusätzliche Kopie wiederholt werden.Even when connecting a computer output to an electrostatic writing mechanism of the type just described Type and direct labeling of the drum using a cathode ray tube, light emitting diode, liquid crystal display or laser imaging or, for example, manually using a high-voltage pen, only one copy of the recording is ever obtained. If multiple copies are required, then the optical or electronic input must be repeated for each additional copy.

Das dringende Bedürfnis, von solchen Druck- und Schreibwerken gleichzeitig eine bestimmte Anzahl Kopien zu erhalten, konnte bisher nicht erfüllt werden. Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem mit dem Originaldruck bzw. der Originalaufzeichnung oder unmittelbar danach die gewünschte Zahl der Kopien gleichzeitig in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann, und zwar auf unpräpariertem und unbeschichtetem Papier.The urgent need to receive a certain number of copies from such printing and writing units at the same time has so far not been met. The invention provides a remedy in that the desired number of copies can be produced simultaneously in one operation with the original print or the original recording or immediately thereafter, on unprepared and uncoated paper.

Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß stabile Papiereinfärbestoffe verfügbar sind, die insbesondere mit den Tonern der elektrostatischen Übertragungsverfahren verträglich sind und deren Sublimationstemperatur bei der Fixiertemperatur dieser elektrostatischen Fotokopiergeräte oder darüber liegt, so daß es möglich ist, den Farbstoff beim Fixieren der elektrostatischen Kopie zu sublimieren und in einen untergelegten Papiersatz einzudampfen, so daß gleichzeitig mit der elektrostatischen Kopie eine entsprechende Anzahl Zusatzkopien entstehen. Bei Wahl einer höheren Sublimationstemperatur als die Fixiertemperatur des Gerätes erfolgt die Herstellung der Zusatzkopien zeitlich beliebig nach der Fixierung der elektrostatischen Kopie. Bei einer solchen Trennung des elektrostatischen Kopier- und Fixiervorgangs von der Herstellung der Vielfachkopie gemäß vorliegender Erfindung ergibt sich noch die Möglichkeit, den üblichen und normalerweise erforderlichen Umkehrspiegel zwischen Original und Trommel zur Seitenumkehrung einzusparen, weil die Originalkopie auch umgewendet auf den Kopienpapiersatz aufgelegt und auf diesen übertragen werden kann. Da der Farbstoff in diesem Falle direkt in den Papiersatz hineindiffundieren kann, erhöht sich dabei sogar die Zahl der brauchbaren Vielfachkopien.The invention is based on the knowledge that stable paper coloring materials are available which are particularly compatible with the toners of the electrostatic transfer processes and whose sublimation temperature is at the fixing temperature of these electrostatic photocopiers or above, so that it is possible to fix the dye when fixing the electrostatic copy to sublimate and evaporate in an underlying paper set, so that a corresponding number of additional copies are created simultaneously with the electrostatic copy. If a sublimation temperature higher than the fixing temperature of the device is selected, the additional copies are made at any time after the electrostatic copy has been fixed. With such a separation of the electrostatic copying and fixing process from the production of the multiple copy according to the present invention, there is still the possibility of saving the usual and normally required reversing mirror between the original and the drum for reversing the page, because the original copy can also be placed upside down on the copy paper set and transferred to it. In this case, since the dye can diffuse directly into the paper set, the number of usable multiple copies increases.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das für Farbstoff durchlässige Papieroriginal mit einem sublimierbaren Farbstoff oder einer einen solchen enthaltenden Druckfarbe, Tinte oder Toner nach einem an sich bekannten Druck- oder Kopierverfahren bedruckt oder beschriftet wird und dann zusammen mit dem Kopierpapiersatz unter einer Wärmequelle auf die Sublimationstemperatur des Farbstoffs erwärmt wird, derart, daß die Sublimationstemperatur durch den ganzen Papiersatz hindurch nicht unterschritten wird. Vorzugsweise wird dieses Verfahren durch _.die Einwirkung von Unterdruck auf die der Beheizung entgegengesetzte Seite des Papiersatzes ergänzt, der Gestalt, daß das Unterdruck-Druckgefälle die Sublimationstemperatur dem Temperaturgefälle durch den Papiersatz hindurch angleicht. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf elektrostatische Kopierverfahren wird dem Toner ein Farbstoff zugesetzt, dessen Sublimationstemperatur unterhalb der Fixiertemperatur des Toners liegt, wobei wahlweise der Kopierpapiersatz gemeinsam mit dem Hauptkopienblatt dem Gerät zu und durch dieses hindurchgeführt werden können oder es wird ein Farbstoff verwendet, dessen Sublimationstemperatur oberhalb der Fixiertemperatur des Toners liegt und die Erwärmung des Papiersatzes auf die Sublimationstemperatur wird nach Abschluß des elektrostatischen Kopierverfahrens, gegebenenfalls zeitlich und räumlich getrennt ausgeführt. Für diese Ausführung des Verfahrens in Verbindung mit einem elektrostatischen Kopierverfahren wird ein Toner vorgeschlagen, welcher aus 80 bis 95 Gew.-% polymerem Binder, 5 bis 20 Gew.-% Ruß, 5 bis 15 Gew.-% sublimierbarem Farbstoff mit einem geringen Zusatz von Eisenoxid besteht.The process according to the invention is that the paper original which is permeable to dye is printed or labeled with a sublimable dye or a printing ink, ink or toner containing such by a known printing or copying process and then together with the set of copy paper under a heat source on the Sublimation temperature of the dye is heated such that the sublimation temperature is not fallen below through the entire paper set. This method is preferably carried out by _. the effect of negative pressure on the side of the paper set opposite to the heating is supplemented, in the form that the negative pressure pressure drop adjusts the sublimation temperature to the temperature drop through the paper set. When the method according to the invention is applied to electrostatic copying processes, a dye is added to the toner, the sublimation temperature of which is below the fixing temperature of the toner, and optionally the set of copy paper together with the main copy sheet can be fed to and through the device, or a dye is used whose Sublimation temperature is above the fixing temperature of the toner and the heating of the paper set to the sublimation temperature is carried out after the completion of the electrostatic copying process, optionally in terms of time and space. For this embodiment of the process in connection with an electrostatic copying process, a toner is proposed which sublimes from 80 to 95% by weight of polymeric binder, 5 to 20% by weight of carbon black and 5 to 15% by weight bare dye with a small addition of iron oxide.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer beheizten Andruckwalze oder anderen Wärmequelle, deren Beheizung so eingestellt ist, daß die Sublimationstemperatur des Farbstoffs durch den ganzen Papiersatz hindurch nicht unterschritten wird, und eine luftdurchlässige Gegenwalze, deren Innenraum mit einer Saugpumpe verbunden ist, auf der der Beheizung entgegengesetzten Seite des Papiersatzes, zwischen denen das Papieroriginal mit dem Kopienkopiersatz hindurchgeführt wird. Dieses Walzenpaar kann Bestandteil eines elektrostatischen Fotokopiergeräts und der Bildübertragung unmittelbar nachgeschaltet sein; die bisherige Andruckwalze für die Heizwalze wird dabei lediglich durch die Saugwalze ersetzt. Die Walzenpaare können auch Bestandteil eines selbständigen Gerätes zum Herstellen von Mehrfachkopien von einem Original unabhängig von einem elektrostatischen Kopiergerät sein.The device for performing the method according to the invention consists of a heated pressure roller or other heat source, the heating of which is set so that the sublimation temperature of the dye is not undershot through the entire paper set, and an air-permeable counter roller, the interior of which is connected to a suction pump the side of the paper set opposite to the heating, between which the paper original with the copy copy set is passed. This pair of rollers can be part of an electrostatic photocopier and the image transmission immediately downstream; the previous pressure roller for the heating roller is only replaced by the suction roller. The roller pairs can also be part of an independent device for making multiple copies of an original independently of an electrostatic copier.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einer elektrostatischen Fotokopiermaschine beschrieben, die anstelle der bisherigen Einzelkopie in einem Arbeitsgang einen vollständigen Satz Kopien herstellt und auswirft, da dies die vollständigste und rationellste Ausführung des Erfindungsgedankens darstellt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anwendung des Erfindungsgedankens auf die Vervielfältigung eines Originals zur Anfertigung sämtlicher Kopien in einem Arbeitsgang gezeigt, unabhängig davon wie das Original hergestellt wurde. Alle übrigen Ausführungsformen lassen sich leicht aus diesen beiden Beispielen ableiten.The invention is described using an exemplary embodiment in connection with an electrostatic photocopying machine which, instead of the previous single copy, produces and ejects a complete set of copies in one operation, since this represents the most complete and rational implementation of the inventive concept. In a further exemplary embodiment, the application of the inventive concept to the duplication of an original for the production of all copies is shown in one operation, regardless of how the original was produced. All other embodiments can easily be derived from these two examples.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der vollständigen reprografischen Einrichtung gemäß Erfindung,
Fig. 2 die Hauptteile der Vielfachkopiereinrichtung,
Fig. 2a eine Teildarstellung der zugehörigen Unterdruckwalze,
Fig. 3 einen Vielfachkopierpapiersatz als Beispiel,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Papiersatzes nach Fig. 3,
Fig. 5 einen stark vergrößerten Querschnitt durch ein Papierblatt mit dem sublimierenden Farbstoff,
Fig. 6 eine Teildarstellung der Kopierstelle, und
Fig. 7 die Darstellung eines Einzelgerätes für die isolierte Herstellung der Vielfachkopien gemäß Erfindung. Der Gesamtdarstellung in Fig. 1 liegt der Kaskadentyp des elektrostatischen Kopierverfahrens zugrunde, ohne daß die Anwendung der Erfindung auf diesen Typ beschränkt ist. Andere Verfahren wie beispielsweise das magnetische Bürsten-Entwicklungssystem, das Pulverwolken-Entwicklungssystem wie es in der US-Patentschrift 22 21 776 beschrieben ist, oder die Sinterbürsten-Entwicklung gemäß US-Patent 28 11 465 könnten ebenfalls in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung gebracht werden.

The drawings show in detail:

1 is a schematic representation of the complete reprographic device according to the invention,
2 shows the main parts of the multiple copying device,
2a is a partial view of the associated vacuum roller,
3 is a multiple copy paper set as an example.
4 is a side view of the paper set of FIG. 3,
5 is a greatly enlarged cross section through a paper sheet with the subliming dye,
Fig. 6 is a partial view of the copy point, and
Fig. 7 shows a single device for the isolated production of multiple copies according to the invention. The overall representation in FIG. 1 is based on the cascade type of the electrostatic copying method, without the application of the invention being restricted to this type. Other methods such as the magnetic brush development system, the powder cloud development system as described in US Patent 22 21 776, or the sinter brush development according to US Patent 28 11 465 could also be associated with the present invention.

In dem Gehäuse sind die Lichtquellen 16 untergebracht. Oben befindet sich die transparente Platte 10, auf welche das Original 14 aufgelegt und durch eine Klappe 12 abgedeckt werden kann. In dem Gerät sind die Spiegel 18 und 20 fest angeordnet. Das Objektiv 22 bildet das Original 14 in der richtigen Seitenlage auf der Trommel 24 ab. Die Trommel 24 ist mit. einem fotoleitenden Material, beispielsweise Selen oder einem anderen bekannten Material beschichtet. Zu Beginn des Kopierzyklus ist die Trommeloberfläche durch die Elektrode 26 hoch aufgeladen. Wenn ,nun die Trommeloberfläche 24 mit der Abbildung des Originals 14 belichtet wird, wird an den belichteten Stellen die Oberflächenladung zerstört und es entsteht ein latentes Ladungsbild auf der Trommeloberfläche 24. Die Trommel 24 wird im Uhrzeigersinne gedreht und mit den Tonerpartikeln 26' berieselt. Da die Tonerpartikel 26 mit einer speziellen reibungselektrischen Ladung hergestellt sind, haften sie an den noch geladenen Stellen der Trommel, so daß auf ihr ein Tonerbild entsteht. Der Toner 26' gelangt durch den Schacht 28 in das Entwikklungsgehäuse 30. Ein Löffelbagger 32 nimmt den Toner von dem Boden des Gehäuses 30 auf und rieselt ihn von oben über die Trommel 24. Gemäß vorliegender Erfindung enthält der Toner einen Farbstoff, der bei der Betriebstemperatur einer nachgeschalteten Heiz- und Andruckwalze 52 sublimiert. Die Maschine hat Papierkassetten 34 und 36, welche die Vorrats- oder Rohpapierstapel einmal für die eigentliche Fotokopie und zum anderen für die Vielfachkopien enthält. Das Vorratspapier wird von den Kassetten 34 und 36 gleichzeitig durch die Führungen 38 und 40 der Trommel 24 zugeführt. Die Papierführungen 38 und 40 vereinigen sich zu einer gemeinsamen Führung 42, in welcher die Papiere exakt und kongruent übereinander vereinigt werden. Der Papiersatz gelangt über die Führung 42 zur Trommel 24, wo das Tonerbild auf das oberste Blatt, das von der Kassette 34 herrührt übertragen wird. Die Übertragung wird durch die Koronaelektrode 44 bewirkt, welche die Tonerpartikel auf das oberste Blatt anzieht. Der Papiersatz 46 läuft dann weiter bis zu der Fixierwalze 48 der Maschine, wo das Bild auf dem obersten Blatt des Papiersatzes₈ 46 durch Druck oder nach der Warmschmelzmethode fixiert wird. Wenn die Warmschmelzmethode angewendet wird, und ein Farbstoff verwendet wird, dessen Sublimationstemperatur unter der Fixiertemperatur liegt, wird der Farbstoff im obersten Blatt des Papiersatzes 46 gleichzeitig sublimieren und in die darunterliegenden Papierblätter diffundieren, so daß sämtliche Kopien in einem Arbeitsgang entstehen. Der Innenraum der Walze 48 ist mit einer Saugluft- oder Vakuumquelle 50 verbunden und die Rolle selbst ist an ihrer Oberfläche luftdurchlässig bzw. perforiert, so daß die Diffusion des sublimierten Farbstoffs durch den Papiersatz 46 hindurch zusätzlich gesteuert wird. Bei dieser Anordnung steigt die Temperatur im Papiersatz von oben nach unten an, was die Farbstoffdiffusion von oben nach unten begünstigt. Unten ist die Temperatur allerdings wesentlich höher als zur Sublimation des Farbstoffs erforderlich wäre. Ist dagegen die Rolle 52 die beheizte Rolle, dann wirkt die Wärme direkt auf das oberste Blatt 46 ein und die Temperatur nimmt durch den Papiersatz nach unten ab. Da indessen die Sublimationstemperatur mit dem Außendruck absinkt, kann durch entsprechende Steuerung des Unterdrucks in der Walze 62 dafür gesorgt werden, daß die Sublimation selbst bei der Diffusion des Farbstoffs durch den Papiersatz nicht unterbrochen wird. Auf diese Weise wird auch die Richtungssteuerung für den Farbstoffdampf unterstützt und es entstehen konturenschärfere Kopien. Wenn der Papiersatz das Walzenpaar 52, 62 verläßt, befindet sich die Kopie auf jedem Blatt. Die Entladungslampe 54 und die Bürste 56 bereiten in Verbindung mit der Elektrode 58 die Trommel 24 für den nächsten Kopierzyklus vor. Der zusätzliche Transportmechanismus 60 unterstützt den Transport des Papiersatzes von der Trommel 24 fort zu den Rollen 48 und 52. In Fig. 2 ist die Heizrolle durch die Druckrolle 62 für die Heizrolle 52 ersetzt. Die Rollen werden durch die Abstreifer 68 und 70 bei der Rotation gereinigt. Der Innenraum 72 der Druckrolle 62 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Mantel der Druckwalze 62 luftdurchlässig und zu diesem Zwecke mit Perforationslöchern 74 ausgestattet ist. Die Walze 62 ist auf den Lagerböcken 76 drehbar gelagert; durch das eine Lager 76 ist die Verbindung 78 der Unterdruckquelle geführt. Die Heizrolle 52 wird durch kleine Mengen Öl saubergehalten, welches durch eine Verteilerrolle 82 dem Ölbehälter 80 entnommen wird. Es liegt auf der Hand, daß für die Herstellung eines Vervielfältigungsoriginals, welches durch Erhitzen des bedruckten oder beschrifteten oder gezeichneten Papierblatts über den Sublimationspunkt gemäß der Erfindung in einem Arbeitsgang vervielfältigt werden kann, eine große Auswahl geeigneter Farbstoffe zur Verfügung steht. Das schließt nicht ohne weiteres ein, daß dies auch für die Vervielfältigung von Abdrucken der Fall ist, die nach elektrostatischen Kopierverfahren der beschriebenen Art gewonnen sind, weil hier zusätzliche Forderungen an die erforderlichen Toner und Entwickler gestellt werden müssen, mit denen die sublimierenden Farbstoffe verträglich sein müssen. Die Tonerpartikel müssen bekanntlich mit den anderen Tonerbestandteilen einen bestimmten reibungselektrischen Wert aufweisen, damit beim elektrostatischen Kopierverfahren der Toner auf die fotoelektrische Schicht der Trommel und von dieser auf das Papierblatt übertragen werden kann. Das gilt naturgemäß auch für die den Toner zusätzlich hinzugefügten sublimierenden Farbstoffe. Es hat sich gezeigt, daß durch die Wahl geeigneter Dispergierungsmittel der Toner entsprechend eingestellt werden kann, wie das folgende Beispiel zeigt:The light sources 16 are accommodated in the housing. At the top is the transparent plate 10 on which the original 14 is placed and covered by a flap 12. The mirrors 18 and 20 are fixed in the device. The lens 22 images the original 14 in the correct lateral position on the drum 24. The drum 24 is with. coated with a photoconductive material, for example selenium or another known material. At the beginning of the copying cycle, the drum surface is charged by the electrode 26. If the drum surface 24 is now exposed with the image of the original 14, the surface charge is destroyed at the exposed locations and a latent charge image is formed on the drum surface 24. The drum 24 is rotated clockwise and sprinkled with the toner particles 26 '. Since the toner particles 26 are made with a special friction electric charge, they adhere to the still charged areas of the drum, so that a toner image is formed on it. The toner 26 'passes through the chute 28 into the development housing 30. A backhoe 32 picks up the toner from the bottom of the housing 30 and trickles it from above over the drum 24. According to the present invention, the toner contains a dye which is at the operating temperature a downstream heating and pressure roller 52 sublimates. The machine has paper cassettes 34 and 36, which contain the supply or raw paper stacks for the actual photocopy and for the multiple copies. The supply paper is fed from the cassettes 34 and 36 simultaneously through the guides 38 and 40 to the drum 24. The paper guides 38 and 40 combine to form a common guide 42, in which the papers are combined exactly and congruently one above the other. The paper set passes through the guide 42 to the drum 24, where the toner image is transferred to the top sheet which comes from the cassette 34. The transfer is effected by the corona electrode 44 which attracts the toner particles to the top sheet. The paper set 46 then continues to the fuser roller 48 of the machine, where the image is fixed on the top sheet of the paper set ₈ 46 by printing or by the hot-melt method. If the hot melt method is used and a dye is used whose sublimation temperature is below the fixing temperature, the dye in the uppermost sheet of paper set 46 will sublime simultaneously and diffuse into the underlying paper sheets so that all copies are made in one operation. The interior of the roller 48 is connected to a suction air or vacuum source 50 and the roller itself is air-permeable or perforated on its surface, so that the diffusion of the subli Mated dye is additionally controlled through the paper set 46. With this arrangement, the temperature in the paper set increases from top to bottom, which favors dye diffusion from top to bottom. At the bottom, however, the temperature is significantly higher than would be required for sublimation of the dye. If, on the other hand, the roller 52 is the heated roller, then the heat acts directly on the top sheet 46 and the temperature decreases due to the paper set. However, since the sublimation temperature drops with the external pressure, appropriate control of the negative pressure in the roller 62 can ensure that the sublimation is not interrupted even when the dye diffuses through the paper set. In this way the directional control for the dye vapor is also supported and copies with sharper contours are created. When the paper set leaves the pair of rollers 52, 62, the copy is on each sheet. Discharge lamp 54 and brush 56, in conjunction with electrode 58, prepare drum 24 for the next copying cycle. The additional transport mechanism 60 supports the transport of the paper set from the drum 24 to the rollers 48 and 52. In FIG. 2 the heating roller is replaced by the pressure roller 62 for the heating roller 52. The rollers are cleaned by the wipers 68 and 70 during rotation. The interior 72 of the pressure roller 62 is connected to a vacuum source. From Fig. 2 it can be seen that the jacket of the pressure roller 62 is permeable to air and equipped for this purpose with perforation holes 74. The roller 62 is rotatably mounted on the bearing blocks 76; the connection 78 of the vacuum source is guided through a bearing 76. The heating roller 52 is kept clean by small amounts of oil, which is removed from the oil container 80 by a distributor roller 82. It is obvious that for the production of a reproduction original, which can be reproduced by heating the printed or labeled or drawn paper sheet over the sublimation point according to the invention in a single operation, a large selection of suitable dyes is available. This does not necessarily include the fact that this is also the case for the reproduction of prints obtained by electrostatic copying processes of the type described, because additional requirements must be placed on the required toners and developers with which the subliming dyes are compatible have to. As is known, the toner particles must have a certain frictional electrical value with the other toner constituents, so that during the electrostatic copying process the toner can be transferred to the photoelectric layer of the drum and from there to the paper sheet. This naturally also applies to the subliming dyes added to the toner. It has been shown that the toner can be adjusted accordingly by selecting suitable dispersants, as the following example shows:

In 375g Wasser werden 11,5g eines Dispergierungsmittels, etwa Tamol 850 gegeben. (Tamol ist eine Polyacrylsäure mit Natriumhydroxid neutralisiert, ein Dispergierungsmittel der Firma Röhm & Haas Co..) Das Dispergierungsmittel wird zweckmäßig auf einmal zugegeben und für mindestens fünf Minuten verrührt, um die vollständige Auflösung sicherzustellen. Dieser Mischung werden langsam 350g eines Eisenoxids mit etwa 1% Kohlenstoffgehalt zugefügt, vorzugsweise Bayferrox 318 M Eisenoxid. (Bayferrox 318 M ist ein Eisenoxid mit etwa 1% Kohlenstoff, Hersteller ist Bayer Chemical Co:.) Das Tamol 850 hält das Eisenoxid in dem Wasser einheitlich suspendiert. Danach wird die Lösung für eine weitere halbe Stunde gerührt.11.5 g of a dispersant, for example Tamol 850, are added to 375 g of water. (Tamol is a polyacrylic acid neutralized with sodium hydroxide, a dispersing agent from Röhm & Haas Co. ..) The dispersing agent is advantageously added all at once and stirred for at least five minutes to ensure complete dissolution. 350 g of an iron oxide with about 1% carbon content are added slowly to this mixture, preferably Bayferrox 318 M iron oxide. (Bayferrox 318 M is an iron oxide with about 1% carbon, manufacturer is Bayer Chemical Co :.) The Tamol 850 keeps the iron oxide uniformly suspended in the water. The solution is then stirred for a further half an hour.

Hierdrauf werden 340g eines wasserverträglichen oxydierten Polyaethylen-Polymers, vorzugsweise 656 A 25 hinzugefügt (656 A 25 ist ein kathalytisch oxydiertes Polyaethylen-Harz oder -Polymer mit niedrigem Molekulargewicht, welches in Wasser emulgiert). Dieses wird in solchen Raten zugesetzt, daß kein Polymer aufgebaut wird. Während der Zugabe von 656 A 25 ist ein Rühren der Mischung empfehlenswert. Darauf wird die Lösung eine weitere halbe Stunde gerührt und danach werden 20g leitender Kohle, vorzugsweise Black Shield 10795 hinzugefügt. (Black Shield 10795 ist eine leitende in der Kugelmühle in Gegenwart eines Netzmittels gemahlene Kohle; die Anlieferungsform ist 20% Kohlenstoff in Wasser). Nachdem das Black Shield 10795 hinzugefügt ist, kommen noch 50% des Sublimierfarbstoffs hinzu. Der Farbstoff wird als Pulver zugesetzt und die Mischung dann wenigstens für 45 Minuten gerührt, um eine gleichmäßige Verteilung des Farbstoffs in der Lösung zu sichern. Das Ergebnis ist die Tonervorratsmischung. Dieser so hergestellte Toner wird nun sprühgetrocknet. Die Eingangstemperatur des.Sprühtrockners wird auf 125°C eingestellt. Das Tonermaterial wird langsam in den Sprühtrockner hineingepumpt und zwar so, daß die Auslaßtemperatur des Materials bei 75 bis 77°C liegt. Dabei wird das Material sprühgetrocknet und der trockene Toner wird direkt dem Zyklon-Abscheider entnommen, der ein Teil des Sprühtrockners ist. Der verwendete Zentrifugalatomisierer wurde mit einem Luftdruck von 8 bar betrieben. Der vorstehend verwendete Farbstoff sublimiert bei 200°C. Andere Farbstoffe sublimieren bei höheren Temperaturen und andere wiederum bei niedrigeren. Die Auswahl ergibt sich aus der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie oben dargestellt wurde. Wesentlich ist dabei, daß die Tonerpartikel mit dem Farbstoff den korrekten reibungselektrischen Wert aufweisen wie ohne diesen Farbstoff, damit der Toner in wirksamer Weise auf die Trommel des Kopiergerätes und danach von der Trommel auf das Papier übertragen werden kann.340 g of a water compatible oxidized polyethylene polymer, preferably 656 A 25 (656 A 25 is a low molecular weight catalytic oxidized polyethylene resin or polymer which emulsifies in water) are then added. This is added at such rates that no polymer is built up. While adding 656 A 25, stirring the mixture is recommended. The solution is then stirred for a further half an hour and then 20 g of conductive coal, preferably Black Shield 10795, are added. (Black Shield 10795 is a conductive carbon ball milled in the presence of a wetting agent; the delivery form is 20% carbon in water). After the Black Shield 10795 is added, 50% of the sublimation dye is added. The dye is added as a powder and the mixture is then stirred for at least 45 minutes to ensure an even distribution of the dye in the solution. The result is the toner supply mix. This toner is spray dried. The inlet temperature of the spray dryer is set to 125 ° C. The toner material is slowly pumped into the spray dryer so that the outlet temperature of the material is 75 to 77 ° C. The material is spray dried and the dry toner is taken directly from the cyclone separator, which is part of the spray dryer. The centrifugal atomizer used was operated with an air pressure of 8 bar. The dye used above sublimes at 200 ° C. Other dyes sublimate at higher temperatures and others at lower temperatures. The selection results from the application of the method according to the invention, as was shown above. It is essential that the toner particles with the dye have the correct frictional electrical value as without this dye, so that the toner can be effectively applied to the drum of the copier device and then can be transferred from the drum to the paper.

Anstelle der Erwärmung des Papiersatzes durch Kontaktwalzen kann auch Infrarotstrahlung angewendet werden. Je nach der verwendeten Farbstoffart, wenn der Farbstoff eine Diazo-Bindung (Dreifachbindung von Stickstoff an Stickstoff), wie die meisten Farbstoffe, aufweist, ergibt sich die Möglichkeit, den Sublimierungsmechanismus durch kombinierte Strahlungsenergie und Wärme zu aktivieren. Mit diesem auf 200°C eingestellten Toner ist es möglich, alle Vielfachkopien gleichzeitig mit der elektrostatischen Kopie herzustellen. Für diesen Fall können die Blätter eines Kopiersatzes zu einer Einheit zusammengesetzt und miteinander verbunden werden. Diese Ausführung eignet sich nicht nur für Blankopapiersätze, sondern auch Geschäftsformulare. Solche Papier- oder Formularsätze können in elektrostatischen Fotokopiereinrichtungen verwendet werden, um in einem Kopierarbeitsgang erfindungsgemäß die Zahl aller erforderlichen Kopien zu erhalten oder in dem Fall, wo Nachträge oder Ergänzungen zu erwarten sind, um im normalen Druckverfahren oder im elektrostatischen Kopierverfahren zunächst nur den Grundvordruck auf das oberste Blatt zu übertragen und dann zeitlich und auch räumlich getrennt Nachträge und Ergänzungen vorzunehmen und dann abschließend die Gesamtinformation in einem Arbeitsgang auf mehrere Kopien zu kopieren.Instead of heating the paper set by contact rollers, infrared radiation can also be used. Depending on the type of dye used, if the dye has a diazo bond (triple bond of nitrogen to nitrogen), like most dyes, there is the possibility of activating the sublimation mechanism by combined radiation energy and heat. With this toner set at 200 ° C, it is possible to make all multiple copies simultaneously with the electrostatic copy. In this case, the sheets of a copy set can be combined into one unit and connected to one another. This version is not only suitable for blank paper sets, but also for business forms. Such paper or form sets can be used in electrostatic photocopying devices in order to obtain the number of all required copies according to the invention in one copying operation or, in the case where additions or additions are to be expected, to initially only print the basic form in the normal printing process or in the electrostatic copying process to transfer the top sheet and then to add supplements and additions in terms of time and space, and then finally to copy the entire information in one operation onto several copies.

In Fig. 3 ist ein Papiersatz 81 dargestellt. Längs der Kante 83 werden die Blätter zusammengehalten, entweder trennbar verleimt, oder es sind Perforationen 85 angebracht, so daß die Blätter später auseinandergetrennt werden können. Fig. 4 zeigt die entsprechende Seitenansicht des Papier- oder Formularsatzes 81. Fig. 5 zeigt einen stark vergrößerten Schnitt durch ein einzelnes Papierblatt 86 mit seinen Fasern 89. Die Tonerteilchen 90 gelangen beim Kopiervorgang von rechts auf das Papier 89 und werden hier normalerweise durch Pressen fixiert. Beim Erwärmen wandern diese Partikel durch das Papier hindurch und treten auf der linken Seite aus. In der3, a paper set 81 is shown. The sheets are held together along the edge 83, either glued separably, or perforations 85 are provided so that the sheets can be separated later. FIG. 4 shows the corresponding side view of the paper or form set 81. FIG. 5 shows a greatly enlarged section through a single paper sheet 86 with its fibers 89. During the copying process, the toner particles 90 reach the paper from the right 89 and are usually fixed here by pressing. When heated, these particles migrate through the paper and emerge on the left side. In the

Fig. 6 ist der Vorgang bei der Herstellung der Kopien gezeigt, wobei davon ausgegangen wird, daß das oberste Blatt 86', das von der Trommel 24 des elektrostatischen Fotokopiergeräts übertragene Bild in fixierter Form enthält. Wird nun der Papiersatz gemäß Fig. 6 unter der Heizwalze 102 hindurchgeführt, wird das Tonerbild auf Sublimiertemperatur erhitzt, so daß die Farbstoffpartikel 90 durch den Papiersatz hindurch bis zur Tragplatte 104 diffundieren. Die Tragplatte 104 hat Perforationen 106, so daß der in dem Gehäuse 100 durch eine Saugpumpe 109 erzeugte Unterdruck von unten auf den Papierstapel einwirken kann und damit das Wandern der Farbstoffpartikel 90 in der beschriebenen Weise unterstützt.Figure 6 shows the process of making the copies, assuming that the top sheet 86 'contains the image transferred from the drum 24 of the electrostatic photocopier in a fixed form. 6 is now passed under the heating roller 102, the toner image is heated to sublimation temperature, so that the dye particles 90 diffuse through the paper set to the support plate 104. The support plate 104 has perforations 106 so that the negative pressure generated in the housing 100 by a suction pump 109 can act on the paper stack from below and thus supports the migration of the dye particles 90 in the manner described.

Da die Herstellung der ersten Kopie und die simultane Herstellung der weiteren Kopie zeitlich und räumlich beliebig getrennt werden kann, kann bei solchen Formularsätzen so vorgegangen werden, daß nur die erste Kopie fixiert wird. Der Empfänger des Satzes kann dann die Kopien selbst herstellen. Er benötigt dazu nur ein Gerät etwa gemäß Fig. 7, welches auf diese Teilausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens abgestimmt ist. Auf den Rahmen 114 der Maschine 110 ist die beheizte Walze 112 montiert. Der Einlaß 116 dient zur Zuführung des Papiersatzes, oben auf mit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten und fixierten Einzelkopie oder nur für diese. Im letzteren Fall wird der Papiersatz über den Einlaß 118 zugeführt. Eine Andruckwalze 120 wirkt mit der beheizten Walze 112 zusammen, so daß die Einzelkopie 86' und die Blätter 86 zwischen den Walzen 112 und 120 zusammengepreßt und erhitzt werden. Die Andruckplatte 120 ist, wie in Fig. 2a perforiert und mit einer Saugpumpe 109 verbunden. Die Maschine 110 ist ohne weiteres auf einem Schreibtisch unterzubringen wie in Fig. 7 dargestellt ist.Since the production of the first copy and the simultaneous production of the further copy can be separated in terms of time and space, it is possible to proceed with such sets of forms in such a way that only the first copy is fixed. The recipient of the set can then make the copies themselves. For this purpose, he only needs a device, for example according to FIG. 7, which is matched to this partial embodiment of the method according to the invention. The heated roller 112 is mounted on the frame 114 of the machine 110. The inlet 116 serves for feeding the paper set, on top of the single copy produced and fixed by the method according to the invention, or only for this. In the latter case, the paper set is fed through inlet 118. A pressure roller 120 cooperates with the heated roller 112 so that the single copy 86 'and the sheets 86 between the rollers 112 and 120 are pressed together and heated. The pressure plate 120 is perforated as in FIG. 2a and connected to a suction pump 109. The machine 110 is without to accommodate more on a desk as shown in Fig. 7.

Da für die Kopie kein besonders präpariertes Papier sondern normales Papier verwendet wird, kann das Kopierpapier beim Empfänger der Schriftstücke vorrätig gehalten werden und nur die erfindungsgemäß ausgestattete Erstkopie ihm zugesandt werden, so daß nicht unerhebliche Versandkosten eingespart werden können.Since no specially prepared paper but normal paper is used for the copy, the copy paper can be kept in stock at the recipient of the documents and only the initial copy equipped according to the invention can be sent to him, so that not inconsiderable shipping costs can be saved.

Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Schriftstücke anwendbar ist, die mit an sich durchschlagfähigen Schreibmaschinenwerken oder Fernschreibern angefertigt sind. Hierzu bedarf es nur der Präparation oder zusätzlichen Präparation der Farbbänder mit einem Farbstoff dessen Sublimationspunkt unterhalb der später verwendeten Vervielfätigungstemperatur liegt.It is understood that the method according to the invention can also be applied to documents which are made with typewriter works or teletypes which are inherently effective. All that is required is the preparation or additional preparation of the ribbons with a dye whose sublimation point is below the reproduction temperature used later.

Claims

1. A process for the simultaneous production of multiple copies of a paper original, characterized in that the paper original which is permeable to dye vapor is printed or labeled with a sublimable dye or a printing ink, ink or toner containing such by a known printing or copying process and then, together with the copy paper set (36), is heated to the sublimation temperature of the dye under a heat source (52) such that the sublimation temperature is not undershot through the entire paper set (36, 38).

2. A method for the simultaneous production of multiple copies according to claim 1, characterized by the action of negative pressure (50, 62) on the heating (52) opposite side of the paper set (36, 81), the shape that the negative pressure the sublimation temperature the temperature gradient through the paper set (86).

3. A method for the simultaneous production of multiple copies according to claim 1 or 2, characterized in that the printing of the main paper sheet is carried out by an electrostatic copying process using a toner to which a dye is added, the sublimation temperature of which is below the fixing temperature of the toner and that the copy paper set (86) together with the main paper sheet (86 ') to the copier to and through it.

4. Method of Simultaneously Making More Technical copies according to claim 3, characterized in that the printing of the main paper sheet is carried out by an electrostatic copying process using a toner, the sublimation temperature of which is above the fixing temperature of the toner and that the heating of the paper set to the sublimation temperature after completion of the electrostatic copying process is optionally separated in time and space he follows.

5. A method for the simultaneous production of multiple copies according to claim 3 or 4, characterized by the use of a toner consisting of 80 to 95 wt .-% polymeric binder, 5 to 20 wt .-% carbon black, 5 to 15 wt .-% sublimable Dye and a small addition of iron oxide.

6. Device for the simultaneous production of multiple copies of a paper original according to claim 1 and 2, characterized by a heated pressure roller (52), the heating of which is set so that the sublimation temperature of the dye through the entire paper set (86, 81) is not fallen below and a counter roll (62) with an air-permeable jacket, the interior of which is connected to a suction pump (78, 109), on the side of the paper set (81, 80) opposite the heating, between which the paper original (64, 86 ') with the paper set (86, 81, 66) is conveyed through.

7. A device for the simultaneous production of multiple copies according to claim 6 and 3, characterized in that the pair of rollers (50, 62) is part of an electrostatic copying machine and the image transmission is connected immediately by the pressure roller (50) for the heating roller (52) the suction roller (62) is replaced.

8. The device for the simultaneous production of multiple copies according to claim 6 and 4, characterized net that the rollers (52, 62) are part of an independent device for making multiple copies of an original.