PL79260B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Rank Xerox Limited, Londyn (Wielka Brytania) Sposób cieplnego wtapiania obrazów pylowych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu i urzadzenia utrwa¬ lajacego kserograficzny obraz pylowy, a w szcze¬ gólnosci urzadzenia do cieplnego wtapiania obrazu pylowego. W szczególnosci wynalazek niniejszy dotyczy ulepszonego promieniowego urzadzenia do wtapiania obrazu pylowego z proszku zywicznego o wzglednie malej gestosci.W procesie kserograficznym, stosuje sie plyte kserograficzna posiadajaca przewodzacy podklad i warstwe fotoprzewodnikowa, która w ciemnosci jest izolatorem, natomiast pod wplywem swiatla przewodzi ladunek elektryczny. Plyta zostaje na- elektryzowana, a nastepnie naswietlana. Nalado¬ wana plyta zostaje w zaleznosci od jasnosci ko¬ piowanego przedmiotu naswietlana z róznym na¬ tezeniem. W miejscach naswietlonych plyta sie rozladowuje, natomiast w miejscach slabiej nas¬ wietlonych lub nie naswietlonych plyta zachowu¬ je swój ladunek elektryczny tworzac obraz utajony.Obraz wywoluje sie specjalnym proszkiem zy¬ wicznym, który jest przyciagany elektrostatycznie.Gestosc osadzonego proszku jest wieksza dla miejsc o duzej koncentracji ladunku, natomiast dla obszarów o malej koncentracji ladunku, ge¬ stosc przyciagnietego proszku jest mniejsza. Wy¬ wolany obraz pylowy na plycie kserograficznej przenosi sie w prosty sposób na papier lub inny podklad i utrwala, przewaznie metoda podgrzania dzieki czemu proszek wtapia sie w nowy pod¬ klad i w ten sposób kopia zostaje utrwalona. 10 15 25 30 Stosowany zwykle sposób selektywnego wtapia¬ nia okazal sie malo skuteczny przy utrwalaniu elementów obrazu o malej koncentracji proszku..Okazalo sie, ze miejsca o malej gestosci proszku nie sa w stanie zaabsorbowac dostatecznej ilosci energii cieplnej, aby ulec wlasciwemu wtopieniu we wzglednie krótkim okresie czasu, przeznaczo¬ nym na to w kserografach automatycznych. Pró¬ bowano dostarczyc wieksza ilosc energii do miejsc o malej gestosci proszku przez zwiekszenie energii promieniowania podczerwonego, co powodowalo niszczenie podkladu przed zakonczeniem procesu wtapiania.Ponadto, miejsca o duzej gestosci proszku absorbuja nadmiar energii co powoduje eksplozje i przepalenie podkladu zanim nastapi stopienie sie proszku w miejscach o malej koncentracji.W warunkach idealnych nalezaloby podniesc temperature podkladu do temperatury wtapiania obrazu kserograficznego. W takich warunkach podklad spelnialby role zródla energii, w przeci¬ wienstwie do przypadku konwencjonalnego, w którym spelnia role pochlaniacza energii. Jednakze promieniowanie podczerwone o wysokiej inten¬ sywnosci jest pochlaniane w wiekszym stopniu przez proszek wywolujacy niz przez papier, co po¬ woduje istnienie miedzy nimi róznicy temperatur.W celu wyeliminowania wyzej wymienionych wad selektywnego wtapiania, próbowano podgrze¬ wac wstepnie podklad przed wyeksponowaniem 7926079260 3 proszku na dzialanie promieni podczerwonych.W patencie amerykanskim nr 3 187 162, arkusze pa¬ pieru sa przesuwane ponad podgrzewana plyta w celu ich podgrzania. W zestawach kserogra¬ ficznych o duzej szybkosci wymagana jest wysoka 5 wydajnosc przenoszenia ciepla podnoszacego tem¬ perature papieru w krótkim okresie czasu, w trak¬ cie którego dokonuje sie proces selektywnego wtapiania. Zbyt szybkie przesuwanie sie papieru warstw powietrza pomiedzy papierem a plyta co 10 nad podgrzewana plyta powoduje powstawanie warstw powietrza pomiedzy papierem a plyta co nie pozwala na wydajne przenoszenie ciepla. Wraz ze zwiekszeniem szybkosci przesuwania sie pa¬ pieru, warstwa powietrza staje sie bardziej ufor- 15 mowana. Jest widocznym, ze wydajnosc metody selektywnego wtapiania jest ograniczona przez istnienie warstw tego typu, które uniemozliwiaja kontrole stopnia nagrzewania sie arkuszy papieru.Papier najczesciej stosowany w urzadzeniach 20 kserograficznych ma ksztalt arkusza przycietego do zadanych rozmiarów. Operacja przesuwania ta¬ kiej kartki, nie bedacej dostatecznie sztywna z duza szybkoscia ponad podgrzana plyta przy jed¬ noczesnym uniknieciu powstawania wyzej wymie- * nionej warstwy powietrza, jest operacja bardzo trudna, jesli nie niemozliwa. Grubosc tej warstwy rosnie wraz z szybkoscia przesuwu papieru.Z powyzszego widac, ze jest problematyczne kontrolowanie temperatury, która ma osiagnac 3& wstepnie podgrzewany papier. Na przyklad, nie¬ mozliwa do przewidzenia okazala sie szybkosc po¬ chlaniania energii cieplnej przez uchwyt kopiar¬ ki lub czesci urzadzenia znajdujacego sie w stre¬ fie procesu wtapiania. Przebieg procesu wstepne- & go podgrzewania papieru zalezy równiez od zmian w zawartosci wilgoci w paipierze. Wraz ze zmiana wilgotnosci papieru, zmienia sie wartosc energii cieplnej potrzebnej do usuniecia z niego pary wodnej. *° Celem niniejszego wynalazku jest ulepszenie ist¬ niejacych sposobów i urzadzen przeznaczonych do cieplnego utrwalania obrazu kserograficznego.Zgodnie z wynalazkiem sposób cieplnego wta¬ piania obrazów pylowych o róznych wartosciach 45 gestosci proszku luzno przylegajacego do pokladu, polega na tym, ze ogrzewa sie ruchoma po¬ wierzchnie przystosowana do przenoszenia arkuszy podkladu w termiczny kontakt ze zródlem pro¬ mieniowania podczerwonego, po czym doprowa- 50 dza sie podklad obrazu do styku z ogrzana, ru¬ choma powierzchnia tak, aby wyeliminowac war¬ stwy powietrza mogace tworzyc sie miedzy nimi, w celu stworzenia warunków do wydajnego prze¬ noszenia ciepla pomiedzy stykajacymi sie po- 55 wierzchniami, a nastepnie przemieszcza sie rucho¬ ma powierzchnie przez obszar promieniowania podczerwonego z predkoscia wystarczajaca do pra¬ widlowego wtopienia sie obrazu.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do sto- «o sowania sposobu wedlug wynalazku, które zawiera ruchoma powierzchnie, na której jest umieszczo¬ ny arkusz podkladu z odwzorowaniem pylowym i przystosowana do wprowadzenia tego arkusza w bezposrednie zblizenie do zródla promieniowania 65 grzejnik do podgrzewania ruchomej powierzchni, mechanizmy do wprowadzania arkusza podkladu w scisly kontakt z ruchoma powierzchnia, w celu zapobiegniecia utworzenia sie pomiedzy nimi war¬ stewek gazu, zródlo promieniowania podczerwo¬ nego do cieplnego wtopienia obrazu pylowego, sil¬ nik do przesuwania ruchomej powierzchni przez obszar promieniowania zródla z szybkoscia wy¬ starczajaca do wtopienia obrazu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie automatyczny zestaw kserograficzny zawierajacy cieplne urzadzenie wtapiajace jako czesc skladowa zestawu, fig. 2 — czesciowy przekrój rolki wtapiajacej urzadze¬ nia, wzdluz linii 2—2 na fig. 3 — wykresy zalez¬ nosci glównych parametrów procesu wtapiania od dlugosci fali promieniowania, fig. 4 — kontrolne urzadzenie wraz z wycinkami pokazujacymi jego wewnetrzne czesci skladowe.W zestawach kserograficznych o duzej szybko¬ sci przesuwu, czas przeznaczony do wtapiania ob¬ razu pylowego w papier jest bardzo krótki i z te¬ go powodu, wielkosc przenoszonego ciepla musi by duza. Zródlo promieniowania podczerwonego jest zródlem bardzo wydajnym, a energia w for¬ mie fal elektromagnetycznych moze byc latwo zaabsorbowana przez element odbiorczy. Szybkosc z jaka jest ona pochlaniana przez odbiornik ener¬ gii jak równiez wspólczynnik absorpcji elementu odbiorczego musza byc bardzo duze.Proszki kserograficzne sa zdolne do szybkiego zaabsorbowania okolo 94°/o energii promieniowa¬ nia bez wzgledu na dlugosci wysylanych fal. Moz¬ na wiec przyjac, ze proszek jest modelem ciala doskonale czarnego, zdolnego do zaabsorbowania calosci promieniowania podczerwonego.Jednakowoz jest rzecza trudna utrwalenie ciepl¬ ne miejsc o malej koncentracji proszku, poniewaz powierzchnia absorbujaca jest w tym wypadku wzglednie mala. Co wiecej, energia zgromadzona wewnatrz takich miejsc nie moze przyjmowac zbyt duzych wartosci, poniewaz masa proszku w tych obszarach jest takze mala. Okazalo sie, ze przy zwiekszeniu intensywnosci promieniowania do wartosci pozwalajacej na wtopienie obszarów o malej gestosci proszku, obszary o duzej gestosci zostaja nadmiernie podgrzane dajac w efekcie przepalenie papieru lub odpryski proszku.Jak stwierdzono powyzej, mozna uwazac pro¬ szek wywolujacy jako model ciala doskonale czar¬ nego. Okazuje sie jednak zgodnie z krzywa energii promieniowania w funkcji dlugosci fali, ze maksi¬ mum wypromieniowanej energii ma miejsce dla przedzialu fal krótszych wddma promieniowania podczerwonego. Na przyklad drut wolframowy, bedacy dobrym zródlem promieniowania podczer¬ wonego, zamienia okolo 86% dostarczonej mu energii promieniowania podczerwonego, gdy jest doprowadzony do temperatury okolo 2200°C, na¬ tomiast energia ta koncentruje sie w waskim pas¬ mie falowym wokól dlugosci fali okolo 1,1 mikro¬ metra.Na fig. 3 pokazano wykreslnie zaleznosci wiel¬ kosci, istotnych w procesie wedlug wynalazku, w79260 funkcji dlugosci fali. Na osi rzednych podano jed¬ nostki wzgledne (procent wykorzystanej energii).Z wykresu widac, ze papier absorbuje duzy pro¬ cent energii promieniowania dla fal o dlugosci wiekszej niz 3 mikrometry, ale krzywa absorpcji gwaltownie opada dla promieniowania krótszego.Widac równiez, ze dla proszku kserograficznego wspólczynnik absorpcji osiaga wartosc 90°/o i utrzy¬ muje te wartosc w calym zakresie pokazanych dlugosci fal.Nalezy zwrócic uwage, ze wspólczynnik emisji zródla promieniowania osiaga, dla temperatury okolo 22O0°C (temperatura pracy lampy kwarco¬ wej) wartosci maksymalne dla takiego przedzialu dlugosci fal, w którym wspólczynnik absorpcji, promieniowania dla papieru jest bardzo niski. Po¬ równanie trzech przedstawionych krzywych wyka¬ zuje, ze promieniowanie dla zakresu fal krótkich jest doskonale absorbowane przez proszek, nato¬ miast papier jest dla niego prawie przezroczysty.Jak to uwidoczniono na fig. 3, energia promie¬ niowania podczerwonego zaabsorbowanego przez proszek kserograficzny zamienia sie w energie cieplna. Jednakze, temperatura papieru jest niz¬ sza niz temperatura obrazu pylowego, wobec cze¬ go papier spelnia role pochlaniacza energii z ob¬ szarów pokrytych proszkiem. Takie odprowadza¬ nie ciepla moze okazac sie krytyczne dla obszarów o malej koncentracji proszku, bowiem moze ona byc przyczyna nie wtopienia sie proszku w papier w powyzszych obszarach.Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, dzieki wstep¬ nemu podgrzaniu papieru, mozna za posrednic¬ twem zródla promieniowania podczerwonego o wy¬ sokiej temperaturze, gwaltownie wtopic obsza¬ ry odwzorowania o niskiej koncentracji proszku.Specjalne urzadzenie dokladnie kontroluje tempe¬ rature papieru i wspólczynnik odprowadzania ciepla z obszarów o niskiej koncentracji proszku.Im wyzsza bedzie temperatura paipieru tym mniej ciepla zostanie odprowadzone z powyzszych miejsc co bedzie powodowac wyzsza temperature tych obszarów.Na fig. 1 przedstawiono zestaw kserograficzny o duzej szybkosci. Kartki papieru sa ukladane w zasobniku 10 na papier przed wprowadzeniem ich do urzadzenia. Zasobnik 10 sluzy nie tylko do do¬ starczania papieru do urzadzenia, ale takze ulat¬ wia wstepne jego przygotowanie pczed procesem wtapiania. Zasobnik jest wyposazony w kontrolne przyrzady temperatury i wilgotnosci, które utrzy¬ muja zawartosc wilgoci w papierze na zadanym poziomie. Zawartosc wilgoci jest jednym z kry¬ tycznych parametrów i jezeli nie bedzie ona kon¬ trolowana, moze to prowadzic do niewlasciwej technologii wtapiania proszku. Mimo, ze papier zbyt suchy jest niepozadany ze wzgledu na nie¬ bezpieczenstwo pozaru, zbytnia zawartosc wilgoci moze spowodowac, ze dostarczona energia bedzie stracona na odparowanie pary wodnej zamiast slu¬ zyc podnoszeniu temperatury papieru. Gdy czas trwania procesu jest krótki, taka strata energii nie moze byc tolerowana.Na fig. 4, zasobnik 10 jest przedstawiony bar¬ dziej szczególowo. Wewnatrz obudowy 79 znaj- 6 duje sie stól 81 przymocowany do ruchomej ramy 83. Rolki 82 umozliwiaja stolowi ruch w plasz¬ czyznie pionowej wzdluz prowadzacych szyn 78 zamontowanych na ramie 83. 5 W momencie wprowadzenia kartki papieru ze szczytu Stosu 80 do urzadzenia, zaczyna obracac sie kolo pasowe 84, poprzez pas 85, powodujac ruch stolu do góry, utrzymujac w ten sposób szczyt stosu na wzglednie stalym poziomie. W wa- 10 runkach operacyjnych czujnik poziomu stosu (nie pokazano) przesuwa sie po wierzcholku stosu, po¬ ruszajac sie jednoczesnie pomiedzy dwoma elek¬ trycznymi wylacznikami polactzonymi z kolem pa¬ sowym 84 napedzanym przez silnik (nie pokaza- 15 ny). Gdy czujnik odkryje zbyt niski poziom stosu, uruchamia wylacznik, zaczyna pracowac silnik sterujacy kolem pasowym, które z kolei, powoduje przesuw stolu 81 na zadana wysokosc. Po jej osiagnieciu, uruchamiany jest wylacznik polozenia 20 górnego, który powoduje zatrzymanie sie silnika.Nastawna prowadnica 87 pozwala na wprowadze¬ nie do urzadzenia kartek papieru o zróznicowa¬ nych rozmiarach, jak równiez na wlasciwe wy¬ równanie prowadzacych brzegów kartek. 25 Ssaca stopka 90 posiada polaczenie poprzez przewód rurowy z ukladem rozgalezionych rur zdolnym do wytworzenia podcisnienia w stopce.Uklad krzywkowy wspólpracujacy ze stopka ssaca powoduje pobranie kartki papieru ze sto- 30 su i wprowadzenie jej w uchwyt rolki 91 pomie¬ dzy rolke pedna 91 a rolke dociskowa 92 próznio¬ wego ukladu 12. Wahadlowe ramie 94 jest umiesz¬ czone na walku 95, który obraca sie z synchro¬ niczna predkoscia z pokazanym na fig. 1 urza- 35 dzeniem kserograficznym. Z kolei ramie 94 na¬ pedza popychacz 96 krzywki. Popjrchacz 96 po¬ woduje, za posrednictwem mechanizmu zlozonego z dzwigni i wylaczników, ruch ramienia ssacego do góry i równoczesnie do przodu tak, ze kartka pa- 40 pieru zostaje wprowadzona pomiedzy rolki. Dal¬ sze informacje dotyczace prózniowego urzadzenia zasilajacego sa opisane w patencie amerykanskim Nr 3 2418&0.Za posrednictwem przyrzadów kontrolnych moz- 45 na utrzymywac na zadanym poziomie, stopien za¬ wartosci pary wodnej w atmosferze wewnatrz obudowy 79. W warunkach pracy, humidostat 100 rejestruje w sposób ciagly zawartosc wilgoci w obudowie 79. Czy wilgotnosc wzrosnie ponad za- 5* dana wartosc, poprzez operacje podgrzewania mozna doprowadzic jej zawartosc z powrotem do zadanego poziomu. Jest to realizowane poprzez podniesienie temperatury do takiej wartosci, w której róznica psychrometryczna pomiedzy tem- 55 peratura termometru mokrego i suchego osiaga po¬ zadana wartosc, innymi slowy, zostaje podniesiona temperatura bez wprowadzenia dodatkowej wilgo¬ ci, w celu zredukowania wartosci wilgotnosci wzglednej. Energia cieplna jest doprowadzana za 60 posrednictwem plytek grzejnych 102 i 103, kon¬ trolowanych przez termostat 107. Przed wprowa¬ dzeniem kartek papieru do prózniowego ukladu transportujacego 12, gorace, suche powietrze jest przepuszczane wokól kartek, w celu utrzymania 05 w nich zawartosci wilgoci na wlasciwym poziomie.7 79260 * Do komory ogrzewczej 105 wprowadza sie spre¬ zone powietrze poprzez przewód rurowy 106, gdzie jest ono podgrzane do zadanej temperatury.Temperatura powietrza jest regulowana przez ter¬ mostat 107, wspólpracujacy z humidostatem 100 bedac jednoczesnie przez niego kontrolowanym.Podgrzane powietrze przechodzi (nastepnie do ukladu rozgalezionych rur, które dostarczaja je do dmuchaw 109 i 110. Dmuchawy sa umieszczone w objetosci obudowy w taki sposób, ze górna par¬ tia kartek papieru zostaje wprowadzona w stru¬ mien goracych gazów, oplywajacy calkowicie po¬ wierzchnie kazdej kartki.Na. sygnal, pociety papier zostaje przeniesiony za posrednictwem przenosnika 12 do kserograficz¬ nej przekazujacej stacji 15. Karta papieru zostaje wyrównana przez element 14, a nastepnie wpro¬ wadzona w kontakt z kserograficznym bebnem 13.Beben 1$ poruszajacy sie z taka sama szybkoscia liniowa co przenosnik 12, przenosi na papier od¬ wzorowanie pylowe. Tylna strona kartki papieru, czyli strona nie pokrywana proszkiem, zostaje na- elektryzówana za posrednictwem rozladowania jo¬ nowego z korotronów 16, co pozwala na przenie¬ sienie obrazu z bebna na papier. Po zrealizowaniu odwzorowania, papier zostaje usuniety z po¬ wierzchni bebna za pomoca powietrznej dmuchaw¬ ki 18 i ulozony strona z odwzorowaniem do góry na pasie przenosnikalO.Kartka papieru wraz z odwzorowanym na niej obrazem pylowym wchodzi nastepnie w kontakt z podgrzewana rolka 20. Przenosnik 10 tworzy z plaszczyzna pozioma kat ostry, wspólpracujac z krzywoliniowym prowadzacym elementem 21, który odpowiednio uksztaltowuje kartke papieru.Wygiecie kartki wstepnie ja napreza tak, aby miala ona dostateczny stopien sztywnosci pozwa¬ lajacy na wprowadzenie jej przez przenosnik 19 w bliski kontakt z podgrzana rolka 20. Operacja podgrzewania papieru jest, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, realizowana przez elektrostatyczne wprowadzenie papieru w kontakt z podgrzewana rolka 20. Elektrostatyczny kontakt pomiedzy pa¬ pierem i rolka eliminuje jakiekolwiek warstwy gazowe, które moglyby tworzyc sie pomiedzy pa¬ pierem i rolka. Rólka, której temperatura jest utrzymana na stalym poziomie, dostarcza energii cieplnej do papieru z równa kontrolowana szyb¬ koscia. Dzieki znajomosci temperatury zródla energi i temperatury papieru, który zostal uprzed¬ nio poddany wyrównaniu temperatury w zasobni¬ ku 10, szybkosc przenoszenia energii cieplnej mo¬ ze byc latwo okreslona. Wielkosc ta moze byc re¬ gulowana poprzez zmiane w róznicy temperatur obu cial.Jak pokazano na fig. 2 podgrzewana rolka 20 jest zamocowana obrotowo w szkielecie konstruk¬ cji 25. Jest ona napedzana z ta sama szybkoscia liniowa co przenosnik 19, za posrednictwem nape¬ dowego silnika 26 (fig. 1) poprzez lancuchowe ko¬ lo 27. Rolke 20 stanowi metalowy cylinder 30 po¬ kryty powierzchniowo warstwa 29 izolatora elek¬ trycznego. Przewaznie powloka ta jest powloka z czterofluoroetylenu, nazwa handlowa „Teflon", charakteryzujacego sie doskonalym przyleganiem i zwalnianiem ulozonego na nim materialu przy wysokich temperaturach, jak równiez wzglednie dobrym przewodnictwem cieplnym. Cylinder 30 moze byc wykonany z miedzi, aluminimu lub in- s nego metalu o dobrym przewodnictwie cieplnym.Wygieta kartka papieru jest wprowadzona w kontakt z powierzchnia powloki z odwzorowaniem po stronie wierzchniej kartki. Papier jest nastep¬ nie zlaczony z powierzchnia rolki dzieki oddzialy- 10 waniu elektrostatycznemu, wywolanemu przez wy¬ eksponowanie papieru na strumien naladowanych jonów, wyemitowanych z korotronu 28.Wstepny korotron 31 (fig. 1) skierowany w kie¬ runku punktu, w którym papier styka sie po raz 15 pierwszy z powierzchnia rolki, przygotowuje po¬ wierzchnie izolacyjna do przyjecia kartki papie¬ ru. Korotron 31 generuje wyladowanie swiecace o przeciwnej polaryzacji w stosunku do wylado¬ wania generowanego przez korotron 28 i przeho- 20 si ladunek o tymze znaku na izolacyjna powloke rolki. Ladunek o przeciwnym znaku bedzie, w pierwszej fazie operacji, zobojetniac ladunki znajdujace sie na powierzchni rolki, które mialy tendencje do odpychania kartki papieru. Ponadto, 25 korotron 31 wytwarza dodatkowa sile dociskajaca kartke papieru do powierzchni rolki. Przeciwnie skierowane pole wytworzone na powierzchni rolki przed wejsciem w kontakt rolki z kartka papieru pozwala na powstanie pola przyciagajacego jony 30 wyemitowane przez korotron 28. Powoduje to po¬ wstanie pewnej wartosci sily dociskajacej kartke papieru do powierzchni.Podgrzewana rolka 20 (fig. 2) posiada grzejnik 35 umieszczony wzdluz osi rolki, który jest pola-* 35 czony z miernikiem temperatury 3$. Metalowy cy¬ linder 30 jest zamkniety na obu swoich koncach nakrywkami 31 i 32, w których znajduja sie lozy¬ ska prowadzace rolke.Na czesci 24 urzadzenia znajduje sie wylotowy 40 przewód 37 powietrza polaczony z powietrzna ko¬ mora 36, uformowana poprzez pusty w srodku cy¬ linder i walek 38. Wylotowy przewód 37 jest po¬ laczony z pompa prózniowa 34 napedzana silni¬ kiem elektrycznym, która zasysa otaczajace po- 43 wietrze poprzez powietrzna komore 36. Staly do¬ plyw wzglednie chlodnego powietrza z otoczenia do komory jest zabezpieczony poprzez powietrzne otwory 39, znajdujace sie w pokrywce 32.Termiistor 40 (fig. 1) kontroluje w sposób ciagly 50 temperature powloki rolki1 20, bedac równoczesnie polaczonyni z elementami grzejnymi i chlodzacy¬ mi znajdujacymi sie wewnatrz wyzej wspomnia¬ nej rolki. Termistor 40 posiada sonde czula na temperature, znajdujaca sie w kontakcie z po- 55 wierzchnia rolki. Docisk sondy jest realizowany poprzez obciazone ramie dzwigni i jest prawie staly. Poniewaz docisk sondy jest staly, cieplo wytworzone poprzez sily tarcia bedzie równiez wielkoscia stala. Uwzgledniajac to cieplo powstale flo w wyniku tarcia, mozna bardzo dokladnie ocenic temperature powierzchni rolki.W warunkach operacyjnych, termistor 40 do¬ kladnie „wyczuwa" temperature powierzchni rolki i przesyla elektryczny sygnal informacyjny do 05 miernika temperatury 33, który zostal uprzednioo 79260 li nastawiony na zadana wartosc temperatury. Jezeli okaze sie, ze temperatura powierzchni jest za wy¬ soka, zostaje uruchomiana pompa prózniowa, któ¬ ra zaczyna wciagac zimniejsze powietrze z otocze¬ nia do wnetrza rolki az do momentu uzyskania zadanej temperatury. Podobnie, jezeli sonda wy¬ czuje zbyt niska temperatura powierzchni rolki grzejnik 35 powoduje wzrost temperatury rolki do zadanej wartosci; Jest widoczne, ze tempera¬ tura powierzchni rolki jest nie tylko rejestrowana w sposób ciagly lecz takze regularna, co jest rów¬ noznaczne z regulacja wartosci energii cieplnej przekazywanej kartce papieru przylegajacej do powierzchnirolki. ¦ • Nawiazujac ponownie do fig. 1 zródlo 42 pro¬ mieniowania podczerwonego, znajduje sie w ciepl¬ nym kontakcie z podgrzewana rolka 20.Zródlo promieniowania 42 sklada sie z wysoko¬ temperaturowej lampy kwarcowej umieszczonej w reflektorze 43, otoczonym ukladem rozgalezionych przewodów 44. Reflektor 43 posiada w swej gór¬ nej czesci wzglednie waska szczeline polozona wzdluz rolki. Reflektor koncentruje energie pro¬ mieniowania podczerwonego wzdluz niewielkiego kata pod jakim widziana jest powierzchnia rolki.Wewnetrzna powierzchnia reflektora jest pokryta materialem o wysokim stopniu odbicia i o dobrej stabilnosci cieplnej, jak np. zloto, aluminium lub materialy podobne. Uklad rozgalezionych przewo¬ dów 44 dluzy do usuniecia z obszaru wokól ukladu gazów powstalych podczas procesu wtapiania. Oka¬ zalo sie, ze gasy powstajace w procesie wtapia¬ nia zbieraja sie w miseczkowatym reflektorze i moga tworzyc warstwe na powierzchni reflekto¬ ra redukujaca stopien odbicia, a co za tym idzie efektywnosc procesu wtapiania. Zapobiega sie te¬ mu £rzez umieszczenie W ukladzie 44 szeregu ot¬ worów rozciagajacych sie wzdluz rolki 20. Two¬ rzace sie gazy sa w sposób ciagly usuwane z ukla¬ du. ' Gdy rolka 20 obraca sie w kierunku wskazanym na fig. 1, kartka papieru znajdujaca sie w sci¬ slym" kontakcie z powierzchnia rolki i strona z odtfzorcoWanlem pylowym do góry, wchodzi w termiczny kontakt z promieniowaniem podczerwo¬ nymi ettiiteWaflJrm z^ lampy kwarcowej. Energia promieniowania, emitowana w pasmie fal krót- sijtth, zapewni* odpowiedni wzrost temperatury dla obszarów o zróznicowanych gestosciach* prosz- kU.Nastepnie, karta papieru przylegajaca do po¬ wierzchni rolki, jest z niej usuwana przy pomocy podbierajacego ramienia 85. Ramie 65 jest zamo¬ cowane przegubowo na czesci 70 urzadzenia i ma mozliwosc przesuwu wzdluz szczeliny 67 znajduja¬ cej sie w rolce 20. koniec ramienia 65 ma ksztalt odpowiednio zbiezny i ustawiony pod powierzch¬ nie teflonowej powloki 29, podbiera dolna po¬ wierzchnie kartki papieru, usuwajac ja w ten sposób z rolki. Kartka papieru jest nastepnie kie¬ rowana przez deflektory 68 w kierunku próznio¬ wego transportowego ukladu 52. Na deflektorze 68 znajduje sie podtrzymujace ramie 69 (fig. 2) zapobiegajace wygieciu sie kartki papieru w trak¬ cie przesuwania sie jej wzdluz deflektora 68.Numerem 75 oznaczono obudowe, w której znajo¬ duje sie knot teflonowy, nasycony olejem siliko- nowym, majacy mozliwosc zetkniecia sie teffeno¬ wa powloka rolki 20. Stwierdzono, ze proszek po¬ zostaly w. urzadzeniu moze, przy spelnieniu pew¬ nych warunków, zostac przyciagniety do powlo¬ ki izolacyjnej z teflonu. Proszek pozostajacy na powierzchni rolki moze przeszkodzic w scislym przyleganiu kartki papieru do powierzchni rolki, tworzac uprzednio wspomniane, niepozadane war¬ stwy gazowe pomiedzy rolka a papierem. Bolka 20 przesuwajac sie po fcnócie teflonowym, usu¬ wa ze swej powierzchni jakikolwiek pozostaly proszek. Co wiecej, powierzchnia rolki zostaje po« kryta cienka warstwa oleju silikonowego, którs zapobiega osadzaniu sie na niej warstw proszku.Nawiazujac do fig. 1, kopia z wtopionym od¬ wzorowaniem pylowym jest przetransportowywa- na w prózni pod szczotkowym ukladem 50, kt£ry, usuwa z jej powierzchni wszelki pozostaly lut miewtopiony proszek. Miedzy szczotka 51, która moze byc wykonana z wlókna sztucznego lub na¬ turalnego, a powierzchnia kopii istnieje pewwa wartosc ujemnego luzu. Kierunek obrotu szczot¬ ki jest przeciwny do kierunku przesuwania sie papieru. Operacja „szczotkowania" fcojtfi zapobie<- ga powstawaniu tak zwanego tla na kopii. Zebra¬ ny proszek jest wyrzucany przy pomocy ukladu prózniowego wytwarzajacego podcisnienie pod oslona 53. Nastepnie kopia zostaje przeniesiona do pojemnika 61 za posrednictwem przenosnika 60.Nalezy zwrócic* uwage, ze selektywne wtopienie proszku jest realizowane, zgodnie z nittiejtzym wynalazkiem, dzieki operacji wstepnej obróbki cieplnej papieru. Wstepna obróbka cieplna obej¬ muje operacje regulowania zawartosci wilgoci i operacje podnoszenia temperatury tfapiefru da zadanej wartosci, dzfeki czemu stopien pochla¬ niania ciepla poprzez papier jest wielkoscia kon¬ trolowana. Wiadomo jest, ze zawartosc wilgoci w papierze zmienia sie z dnia na dzien w zaleznosci od wilgotnosci powietrza, i o ile nie bedzie kon¬ trolowana moze powaznie wplywad na selektywne topienie, zmniejszajace sie w zaleznosci zmian jego wilgotnosci.Szybkie i wydajne podgrzanie papieru jest moz¬ liwe do zrealizowania przez usuniecie z obszaru, w którym ma zajsc operacja wtapiania obrazu py¬ lowego, wszelkich elementów mogacych pochlaniac cieplo i wyeliminowanie warstw gazowych moga¬ cych utworzyc sie pomiedzy zródlem ciepla a pa¬ pierem. Niebezpieczenstwo utworzenia sie warstw gazowych jest wyeliminowane dzieki elektrosta¬ tycznemu typowi kontaktu pomiedzy teflonowa powierzchnia rolki a kartka papieru. Dzieki do¬ kladnej kontroli lub wyeliminowaniu zmiennych parametrów procesu dotyczacych przekazywania ciepla jest mozliwym wtopienie obszarów od¬ wzorowania o malej gestosci proszku. Niepozada¬ ne tlo odwzorowania moze byc latwo usuniete po¬ przez szczotkowanie lub operacje podobne.W automatycznym urzadzeniu kserograficznym, podobnym do urzadzenia pokazanego na rysunku, 14 cm pocietego uprzednio papieru zostaje pod¬ grzane do temperatury 105°C w ciagu okolo 0,5 10 15 20 29 30 35 50 50 6011 79260 12 sekundy. Proces wtapiania obrazu promieniowa¬ niem podczerwonym trwa okolo 0,02 sekundy.Stwierdzono, ze przy zastosowaniu zródla o mo¬ cy 1700 W czas 0,02 sekundy jest czasem wystar¬ czajacym do wtopienia obrazu o sredniej i wy¬ sokiej gestosci proszku. Dla miejsc o niskiej ge¬ stosci proszku powyzszy okres czasu jest wystar¬ czajacy przy zastosowaniu lampy o mocy 2500 W.Nalezy zwrócic uwage, ze zmiana w mocy wej¬ sciowej zródla wplywa na wartosc wypromienio- wanej energii, ale nie wplywa na wzgledny roz¬ klad energii w funkcji dlugosci fali. Wyzej wspomniana wlasciwosc czyni zastosowanie lamp promieniowania podczerwonego, dostepnych w handlu, niemozliwym. Z tego wzgledu jest poza¬ danym wyposazenie urzadzenia w dwa typy zró¬ del promieniowania, jedno slabsze do reprodukcji odwzorowan o sredniej i duzej gestosci obrazu na przyklad obrazów kreskowych i drugie silniejsze do reprodukowania póltonów i miejsc o charakte¬ rze podobnym.Chociaz wynalazek opisano w odniesieniu do konkretnych rozwiazan, wynalazek nie ogranicza sie do nich i obejmuje równiez wszystkie takie modyfikacje i zmiany, które sa objete lub wyni¬ kaja z nastepujacych zastrzezen patentowych. PL PL PL PL

Claims (15)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób cieplnego wtapiania obrazów pylo¬ wych o róznych wartosciach gestosci proszku luz¬ no przylegajacego do podkladu, znamienny tym,' ze ogrzewa sie ruchoma powierzchnie przystoso¬ wana do przenoszenia arkuszy podkladu w ter¬ miczny kontakt ze zródlem promieniowania pod¬ czerwonego, po czym doprowadza sie podklad ob¬ razu do styku z ogrzana, ruchoma powierzchnia tak, aby wyeliminowac warstwy powietrza moga¬ ce tworzyc sie miedzy nimi, w celu stworzenia warunków do wydajnego przenoszenia ciepla po¬ miedzy stykajacymi sie powierzchniami, a nastep¬ nie przemieszcza sie ruchoma powierzchnie przez obszar promieniowania podczerwonego z predkos¬ cia wystarczajaca do prawidlowego wtopienia sie obrazu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze arkusz podkladu wraz z naniesionym na nim ob¬ razem pylowym wprowadza sie w pole elektrosta¬ tyczne przyciagajace go do podgrzewanej, rucho¬ mej powierzchni.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze ponadto reguluje sie temperature ogrza¬ nej, ruchomej powierzchni.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze stosuje sie zródlo promieniowania podczerwo¬ nego, które wypromieniowuje najwieksza energie dla dlugosci fal krótszej niz 3,0 mikrometry.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze reguluje sie zawartosc wilgoci w podkladzie.

6. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1—5, znamienne tym, ze zawiera ruchoma powierzchnie (20), na której jest umieszczony ar¬ kusz podkladu z odwzorcowaniem pylowym i przystosowana do wprowadzenia tego arkusza w bezposrednie zblizenie do zródla promieniowania; 5 grzejnik (35) do podgrzewania ruchomej powierz¬ chni (20); mechanizm (19, 28) do wprowadzania ar¬ kusza podkladu w scisly kontakt z ruchoma po¬ wierzchnia (20), w celu zapobiegniecia utworzeniu sie pomiedzy nimi warstewek gazu; zródlo (42j promieniowania podczerwonego do cieplnego wto¬ pienia obrazu pylowego/ silnik (26) do przesuwa¬ nia ruchomej powierzchni (20) przez obszar pro¬ mieniowania zródla (42) z szybkoscia wystarczaja¬ ca do wtopienia obrazu.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze zródlo (42) promieniowania podczerwonego umieszczone jest w obudowie zawierajacej reflek¬ tor (43) do skupiania promieniowania podczerwo¬ nego na ruchomej powierzchni (20) i uklad prze¬ wodów (44) do usuwania gazów z pola dzialania reflektora (43).

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 6 lub 7, znamien¬ ne tym, ze ruchoma powierzchnie (20) stanowi po¬ wierzchnia (29) rolki (20) zamocowanej obrotowo, a ponadto urzadzenie zawiera uklad regulacji temperatury (40, 33) do ustalania temperatury po¬ wierzchni rolki (20), zespoly (35, 39) do ogrzewania i chlodzenia rolki (20) sterowane miernikiem tem¬ peratury (33), w celu regulacji temperatury po¬ wierzchni rolki (20) i zespól napedowy (26, 27) do obracania rolki (20) z predkoscia zapewniajaca prawidlowe wtopienie obrazu do podkladu.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze rolka (20) pokryta jest warstwa (29) izolujaca elektrycznie.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze warstwe (29) stanowi warstwa czterofluoroety- lenu.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 6 do 10, znamien¬ ne tym, ze ponadto ma uklad szczotek (50) do usuwania resztkowego, niestopionego proszku z podkladu.

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 6 do 11, znamien¬ ne tym, ze ma zespól (100, 102, 103) do regulowa¬ nia zawartosci wilgoci w podkladzie oraz zespól (13, 15) do przenoszenia obrazu pylowego na pod¬ klad obrazu.

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 6 do 12, znamien¬ ne tym, ze ma zespól (28) do elektrostatycznego mocowania podkladu obrazu do ogrzanej po¬ wierzchni (20).

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 13, znamienne tym, ze ma zespól (65, 68) do oddzielania elektro¬ statycznie zamocowanego podkladu do ruchomej powierzchni (20).

15. Urzadzenie wedlug zastrz, 11, znamienne tym, ze uklad (50) do usuwania resztkowego i nieutrwalonego pylu zawiera szczotki (51), wy¬ posazone we wlókna syntetyczne, przy czym prze¬ noszaca utrwalony obraz powierzchnia doprowa¬ dzana jest do styku z tymi szczotkami. 15 20 25 30 35 40 45 50 55KI. 57e, 13/20 79260 MKP G03g 13/20 fta. i Patent 79260 Errata w lamie 3, wiersz 10 zamieszczono omylkowo lam 4, wiersz 16 jest: wzdluz linii 2-2 na fig. 3 — powinno byc: wzdluz linii 2-2 na fig. 1, fig. 3 — lam 4, wiersz 59 jest: energii promieniowania podczerwonego powinno byc: energii na energie promieniowania podczerwonego lam 6, wiersz 49 jest: Czy wilgotnosc wzrosnie powinno byc: Gdy wilgotnosc wzrosnie lam 8, wiersz 32 jest: papieru do powierzchni, powinno byc: papieru do powierzchni rolki.KI. 57e, 13/20 79260 MKP G03g 13/20 70 Fiq.2KI. 57e, 13/20 79260 MKP G03g 13/20 hzuwa abóorbcjl ^dia^ tonera herognficztieyo F^. 3 dlcijosc fQl( Cr]KI. 57e, 13/20 79260 MKP G03g 13/20 FAA Krak. Zaklady Graficzne Nr 6, zam. 455/75 Cena 10 zl PL PL PL PL