DE2163608A1

DE2163608A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Bildes auf den beiden Seiten eines Bildtragers

Info

Publication number: DE2163608A1
Application number: DE19712163608
Authority: DE
Inventors: William Arthur Webster Bhagat Gopal Chhangomal Rochester Randall John Monroe Fairport N Y Sullivan (V St A)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-13
Also published as: AU3725471A; PL83076B1; GB1368456A; DE2163608B2; AR192330A1; NL7117551A; AU461728B2; BE777016A; FR2119656A5; SE366123B; JPS5428740B1; DE2163608C3; IT944212B

Description

Rochester, N.Y. 14 605
V. St. A.

Verfahren zur Erzeugung eines Bildes auf den beiden Seiten
eines Bildträgers

Durch die US-Patentschrift 3 318 212 ist ein elektrofotografisches Reproduktionsverfahren bekannt, mit dem Bilder gleichmäßig auf die beiden Seiten eines einzelnen Blattes aufgebracht werden können. Hierzu werden zwei geladene Tonerbilder auf der Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers erzeugt
und dann auf separate Speichertrommeln übertragen. Wenn sich
die Bilder auf diesen Trommeln befinden, wird jedes Tonerbild
durch Aufbringen eines Lösungsmitteldampfes in einen klebrigen Zustand versetzt. Um ein Anhaften dieser klebrigen Bilder an
der jeweiligen Trommeloberfläche zu verhindern, ist jede Trommel mit einer Teflonschicht versehen, die mit Siliconöl behandelt ist. Die klebrigen Bilder werden dann mit den beiden Seiten eines Empfangsblattes in Berührung gebracht, beispielsweise eines Papierblattes, so daß sie an diesem anhaften. Wenn
das Blatt von den Trommeln abgelöst wird, werden die Bilder
von den mit Öl behandelten Trommeloberflächen abgezogen, so
daß damit die Bildübertragung beendet ist.

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Dieses bekannte Verfahren ermöglicht zwar die Herstellung von Duplexkopien, es hat jedoch gewisse Nachteile, die* seine Anwendungsmöglichkeiten insbesondere in der xerografisehen Technik einschränken. Es müssen komplizierte Abdichtungen vorgesehen sein, die den Lösungsmitteldampf innerhalb des Systems halten. Im klebrigen Zustand müssen die Bilder schnell auf das Empfangsblatt aufgebracht werden, um eine vollständige Bildübertragung zu gewährleisten. Dadurch wird eine unerwünschte Zeitverzögerung sowie eine schwierige Steuerung verursacht. Der Kontakt des endgültigen Bildträgers mit einer öligen Speichertrommel ist gleichfalls nachteilig, da ein gewisser Teil des Öls unvermeidlich von der jeweiligen Trommel auf das Bildträgerblatt übertragen wird und dadurch die Qualität der erzeugten Kopie verschlechtert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Duplexkopien zu schaffen, welches sich relativ einfach, jedoch mit hohem Wirkungsgrad durchführen läßt und eine Anwendung der xerografi sehen Bilderzeugungstechnik ermöglicht. Dieses Verfahren soll ohne Lösungsmitteldämpfe arbeiten.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß ein erstes ψ trockenes Pulverbild erzeugt und auf die Oberfläche eines Zwischenspeichers übertragen wird, daß ein zweites trockenes Pulverbild erzeugt wird und daß beide Pulverbilder gleichzeitig auf die beiden Seiten des Bildträgers übertragen und auf diesem fixiert werden.

Das Verfahren kann vorzugsweise derart durchgeführt werden, daß das erste trockene Tonerbild auf der Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers erzeugt und dann mit einer Bildübertragungsrolle in Berührung gebracht wird. Diese Rolle kann entweder eine Spannung führen, die ein Anziehen der Tonerbilder von dem Aufzeichnungsträger auf die Rollenoberfläche bewirkt,

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oder sie ist nicht mit einer Spannung versehen, jedoch ist ihr dann eine Vorrichtung zum Aufbringen einer elektrostatischen Ladung zugeordnet, deren Polarität und Potential zur elektrostatischen Übertragung des ersten' Bildes von dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger auf die Übertragungsrolle ausreicht. Das übertragene Tonerbild wird dann auf der Rolle, die als Zwischenspeicher wirkt, gespeichert, während ein zweites trokkenes Tonerbild auf der fotoleitfähigen Schicht erzeugt wird. Nach Umkehrung der Polarität des ersten Bildes bei dessen Vorhandensein auf der Rollenoberfläche können die beiden Tonerbilder gleichzeitig mit den beiden Seiten eines Bildträgers in Berührung gebracht werden. Wegen der dabei erzeugten elektrostatischen Zusammenhänge wird das erste Bild von der Oberfläche f der Bildübertragungsrolle "abgestoßen und elektrostatisch an der einen Seite des Bildträgers gebunden, während gleichzeitig damit das- zweite Tonerbild von der fotoleitfähigen Schicht abgelöst und elektrostatisch auf die andere Seite des Bildträgers übertragen und an dieser gebunden wird.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Vorteilen und VTesenszÜgen anhand in.den Figuren dargestellter Vorrichtungen zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatischen elektrofotografischen Reproduktionsmaschine teilweise im Schnitt, I

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Belichtungsmechanismus zur Aufzeichnung von Bildern auf der Oberfläche eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers innerhalb der in Fig. 1 gezeigten Maschine,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Konstruktion einer Bildübertragungsrolle im Teilschnitt,

Fig. 4 bis 8 schematische Darstellungen der Verfahrensvorgänge bei der Übertragung der Tonerbilder auf die beiden Seiten des Bildträgers und

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Fig. 9 eine schematische Darstellung einer automatischen elektrofotografischen Reproduktionsmaschine mit einer Bildübertragungsrolle ohne elektrische Spannung.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 3 eine elektrofotografische Reproduktionsmaschine hinsichtlich ihrer allgemeinen Arbeitsweise beschrieben. Wie bei den meisten üblichen Maschinen dieser Art wird eine fotoleitfähige Aufzeichnungsfläche zunächst gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Originalbildes bestrahlt, um die Ladung in den belichteten Flächenteilen selektiv abzuleiten, so daß die Originalinformationen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in Form eines latenten elektrostatischen Bildes gespeichert werden. Danach wird das latente Bild entwickelt, indem auf die stärker geladenen Flächenbereiche ein entgegengesetzt geladenes elektrösk-opisches Markierungspulver, der sogenannte Toner, aufgebracht wird. Auf diese Weise entsteht ein sichtbares Bild, welches dem Originalbild entspricht. Das Tonerbild kann in üblicherweise auf einen anderen Bildträger übertragen werden, beispielsweise auf ein Papierblatt o.a., auf dem es dann zur Bildung einer dauerhaften Kopie fixiert werden kann.

Lediglich als Ausführungsbeispiel sei das Originalbild in der in Fig. 2 gezeigten Weise in Miniaturform auf einem Filmstreifen 20 vorhanden. Es können jedoch auch andere Arten von Originalbildern vorgesehen sein, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Zunächst wird eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf einen xerografisehen Aufzeichnungsträger 10 an einer Ladestation A (Fig. 1) aufgebracht. Hierzu dient ein Koronagenerator 13, der beispielsweise durch die US-Patentschrift 2 836 725 bekannt ist. Iqfvorzugsweisen Ausführungsbeispiel hat die Aufzeichnungsfläche die Form eines endlosen Bandes, welches auf einer leitfähigen Unterlage eine fotoleitfähig ge Außenschicht trägt. Das Band ist innerhalb des Maschinenrahmens auf einer Führungsanordnung 11 gelagert und wird mit konstanter Geschwindigkeit in der dargestellten Pfeilrichtung

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bewegt. Weitere Einzelheiten dieser Art einer Bandanordnung finden sich in der US-Patentschrift 3 500 694.

Beim Betrieb der Einrichtung wird das sensitivierte Band an einer Bestrahlungsstation B vorbeigeführt. Die bewegte fotoleitfähige Bandoberfläche wird hier blitzartig mit einem Lichtbild des Originalbildes bestrahlt, so daß ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Während dieser Bestrahlung wird der Filmstreifen 20 nacheinander durch eine Lichtquelle 21 beleuchtet, um ein räumliches Lichtbild mit den Originaldaten zu erzeugen. Dieses Bild wird dann über eine Optik 22 geleitet, die es vergrößert und in der Ebene der fotoleitfähigen/fokussiert. Hierzu ist ferner ein Reflexionssystem 25 vorgesehen. Aus noch zu beschreibenden Gründen erfolgt die Projektion des Lichtbildes über das Reflexionssystem abwechselt!, mittels eines reflektierenden Prismas 26 und eines Dachkantprismas 27, welches beispielsweise durch die US-Patentschrift 2 940 358 bekannt ist. Das Reflexionsprisma und das Dachkantprisma sind so angeordnet, daß sie wahlweise in den Strahlengang des Systems gebracht werden können, so daß entweder ein seitenrichtiges oder ein seitenverkehrtes Bild auf die Oberfläche des fotoleitfähigen Bandes gelangt. Die Belichtungsvorrichtung ist so programmiert, daß zuerst ein seitenrichtiges Bild auf der Bandoberfläche erzeugt wird.

Nach der Erzeugung des ersten seitenrichtigen latenten elektrostatischen Bildes wird dieses auf dem bewegten Band an einer Kaskadierungsentwicklungsstation C vorbeigeführt„ Hier wird ein Zweikomponentenentwickler, der aus fein verteilten, elektrostatisch geladenen Tonerteilchen und relativ größeren Trägerteilchen besteht, über die Oberfläche des Bandes geschüttet bzw. kaskadiert. Die Tonerteilchen, die eine Polarität entgegengesetzt derjenigen des latenten elektrostatischen Bildes haben, werden in den Bildflächenteilen auf dem Band gebunden und machen das Bild sichtbar. Lediglich zum Zwecke der Erläuterung sei vorausgesetzt, daß die anfängliche Aufladung der Bandoberfläche mit positiver Polarität erfolgte und daß die Entwicklung mit negativ geladenem Toner durchgeführt wird.

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Das nun sichtbare erste Tonerbild wird zunächst an eine Bild-Übertragungsstation D gebracht, wo es vorübergehend in bildmässiger Verteilung auf der Oberfläche einer Bildübertragungszwischenrolle 30 gespeichert wird. Diese Bildübertragungsrolle arbeitet zusammen mit einer Gegenrolle 29* die einen Teil des Bandführungssystems 11 bildet. Beide Rollen bewirken, daß die fotoleitfähige Fläche in ihrer Bewegung an der Bildübertragungszwischenrolle 30 gehalten wird. Die Bildübertragung erfolgt elektrisch im Berührungsbereich beider Elemente, indem an die Bildübertragungsrolle eine Spannung angeschaltet wird, die zur Anziehung der geladenen Tonerteilchen von der fotoleitfähigen Bandoberfläche zur Übertragungsrolle hin ausreicht. Die Rolle 29, die die leitfähige Rückseite des Bandes beruht, führt Erdpotential und bewirkt zusammen mit der elektrisch vorgespannten Bildübertragungsrolle die Erzeugung eines relativ starken elektrischen Feldes innerhalb des Berührungsbereiches und um ihn herum.

In Fig. 3 ist die Bildübertragungszwischenrolle 30 in einem Teilschnitt dargestellt, so daß ihr innerer Aufbau erkenntlich wird. Die Rolle besteht aus einem starren Hohlzylinder 31, der aus einem leitfähigen Metall, beispielsweise aus Aluminium o.a. besteht und eine elektrische Spannung führen kann. Auf dem Kern ist eine relativ dicke Zwischenschicht 32 vorgesehen, die aus einem elastomeren Material besteht. Die Zwischenschicht besteht vorzugsweise aus einem Polyurethankautschuk mit einer ausreichenden Elastizität, so daß die Rolle sich deformiert, wenn sie in Bewegungsberührung mit dem fotoleitfähigen Band gebracht wird. Auf diese Weise erzeugt sie einen erweiterten Berührungsbereich, in dem die Bildübertragung erfolgt. Die Zwischenschicht soll so aufgebaut sein, daß sie das Potential am Rollenkern auf ihre Außenseite überträgt, deshalb soll sie einen spezifischen Wider-

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stand zwischen 10 und 10 0hm cm haben. Auf der Zwischenschicht ist eine relativ dünne Außenschicht 33 vorgesehen, die gleichfalls aus einem elastomeren Material besteht. Um eine Ionisation der Luft innerhalb und außerhalb des BerUhrungsbereiches zu ver-

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hindern, soll die Außenschicht vorzugsweise einen spezifischen Widerstand von ca. 3,2 χ 10 Ohm cm haben. Ferner soll die Außenschicht der Rolle vorzugsweise aus einem Material bestehen, welches eine relativ glatte Oberfläche hat und gute mechanische Ablösungseigenschaften für das jeweils verwendete Tonermaterial zeigt. Ein Polyurethanmaterial von DuPont mit der Bezeichnung "Adiprene" hat die erforderlichen elektrischen Eigenschaften und extrem gute Ablösungseigenschaften für die meisten handelsüblichen Tonerarten.

Die Bildübertragungszwischenrolle ist an ihren beiden Enden mit dielektrischen Seitenkappen 35 und 36 verschlossen, die sie | gegenüber dem Maschinenrahmen elektrisch isoliert lagern. Achsensegmente 37 sind in beiden Seitenkappen koaxial mit dem zylindrischen Kern 31 befestigt und innerhalb des Maschinenrahmens in (nicht dargestellten) Lagerungen drehbar gelagert. Eine Rolle 38· (Fig. 3), die mit dem Maschinenantrieb gekoppelt ist, ist auf einer der Achsen befestigt und dreht die Bildübertragungszwisehenrolle in vorbestimmter zeitlicher Beziehung zum bewegten fotoleitfähigen Band 10. Ein Kommutatorring 40 ist in der Seitenkappe 36 eingelagert und durch sie hindurchgeführt, so daß er elektrisch mit dem Metallkern 31 verbunden ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine elektrische Schleifbürste 41 mit einer variablen Gleichspannungsquelle 42 über eine Leitung 43 verbunden. Dieser Schleifkontakt liegt auf der Außenfläche | des Kommutatorringes und erzeugt eine Verbindung des elektrisch leitfähigen Rollenkerns mit der Spannungsquelle. In der Praxis kann jede Spannungsquelle verwendet werden, die der Bildübertragungszwischenrolle ein Potential gibt, welches zur Anziehung von Tonerbildern von dem fotoleitfähigen Band ausreicht. Vorzugsweise soll jedoch eine variable Spannungsquelle vorgesehen sein, die die Rolle auf verschiedenen diskreten Gleichspannungswerten hält/ ;

Beim Betrieb der Anordnung wird das erste entwickelte Tonerbild in die Bildübertragungszone gebracht und in bildmäßiger Vertei-

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lung vom fotoleitfähigen Band auf die Oberfläche der Bildübertragungszwischenrolle übertragen. Nach der Bildübertragung wird die Rolle in der dargestellten Richtung weitergedreht, wobei das auf ihr zwischengespeicherte Bild über einen kreisrunden geschlossenen Weg bewegt und nochmals in die Bildübertragungszone hineingeführt wird. Vor der Einführung in den Kontakt-bereich wird jedoch die Polarität des ersten Tonerbildes umgekehrt, so daß das Bild eine Ladung trägt, deren Polarität mit derjenigen der Bildübertragungsrolle übereinstimmt. In diesem Zustand wird das Bild in die Übertragungszone hineingeführt. Es zeigt sich, daß diese Ladungsumkehr ohne schädliche Auswirkungen auf die Bildqualität durch Einwirkung einer Koronaentladung auf das Bild in einem Bereich erzeugt werden kann, wo kein oder nur wenig Spannungsunterschied zwischen der Bildübertragungszwischenrolle und einem anderen Element herrscht.

Die Feldstärke an der elektrisch isolierten Bildübertragungszwischenrolle 30 hängt "von dem Vorhandensein eines Spannungskontrastes ab. Beispielsweise kann ein relativ starkes elektrisches Feld zwischen der Rolle 30 und dem geerdeten fotoleitfähigen Band 10 innerhalb des Bildübertragungsbereiches erzeugt werden, wobei die Feldstärke proportional der Anfangsspannung der Bildübertragungszwischenrolle und umgekehrt proportional dem Abstand zwischen den beiden Elementen ist. Herrscht jedoch kein Spannungsgegensatz, wie dies zwischen benachbarten Bereichen auf der Rollenoberfläche der Fall ist, so ergibt sich ein nur schwaches oder kein elektrisches Feld. Mit Ausnahme des fotoleitfähigen Bandes ist die Rollenoberfläche gegenüber anderen Körpern isoliert. Das der Rolle zugeordnete elektrische Feld ist bei der Bewegung über den kreisförmigen Weg relativ schwach. Ein Koronagenerator 52 bekannter Bauart ist innerhalb dieses Bereiches angeordnet und wirkt auf das erste Tonerbild ein, bevor dieses in den Berührungsbereich zurückgeführt wird. Dadurch wird die Polarität des Bildes umgekehrt.

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Nach der Erzeugung des ersten seitenrichtigen Bildes wird ein zweiter Bereich der bewegten fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche gleichmäßig mit dem Korotron 13 elektrostatisch aufgeladen. Dieser zweite geladene Bereich wird an die Belichtungsstation B gebracht, wo ein seitenverkehrtes latentes elektrostatisches Bild mit zusätzlichen zu reproduzierenden Informationen auf die sensitivierte Bandoberfläche projiziert wird. Zur Erzeugung eines seitenverkehrten elektrostatischen Bildes wird der Filmstreifen 20 (Fig. 2) vorgerückt, um ein neuen Originalbild in der Belichtungsvorrichtung anzuordnen, gleichzeitig wird das Dachkantprisma 27 in den Strahlengang des Systems gebracht und ersetzt das Reflexionsprisma 26. Eine zweite Belichtung bewirkt dann die Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes auf dem Band. Dieses zweite Bild wird an die Entwicklungsstation C gebracht, wo es in bereits beschriebener Weise zu einem sichtbaren Bild entwickelt wird.

Die zeitliche Steuerung der Aufladung, Belichtung und Entwicklung für die beiden ,Bilder mit entgegengesetztem Abbildungssinn ist programmiert, so daß die Vorderkante des zweiten Tonerbildes synchron mit der Vorderkante des ersten zwischengespeicherten Bildes der BildUbertragungsstelle zugeführt wird. Bevor die beiden Bilder jedoch zusammenkommen, wird ein Bildträgerblatt in den Spalt zwischen der Bildübertragungsrolle und der bewegten Bandoberfläche eingeführt. -

Die Bildträgerblätter werden von einem Vorratsstapel 14 (Fig. 1) abgenommen und der Bildübertragungsstation mit einem Fördermechanismus 15 zugeführt. Vor dem Erreichen der Bildübertragungs station wird jedoch die Vorderkante eines jeden Bildträgerblattes ausgerichtet und relativ zu den beiden Tonerbildern mittels eines Mechanismus 16 so eingestellt, daß das jeweilige Blatt etwas vor den Vorderkanten der Tonerbilder in den Berührungsbereich gelangt. Es ist zu erkennen, daß die beiden entgegengesetzt geladenen Tonerbilder mit den beiden Seiten des Bildträgerblattes in Berührung kommen. Wegen der Natur des in der

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Berührungszone erzeugten elektrischen Feldes wird das zwischengespeicherte erste Bild von der Bildübertragungszwischenrolle abgestoßen und auf die eine Seite des Bildträgerblattes übertragen, während gleichzeitig damit das zweite, entgegengesetzt geladene Tonerbild von der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche auf die andere Seite des Bildträgerblattes angezogen wird.

Nach der Bildübertragung wird das Bildträgerblatt mittels eines Transportsystems 17 (Fig. 1) einer Fixierstation E zugeführt, wo die Bilder am Bildträgerblatt fixiert werden und eine dauerhafte Duplexkopie bilden, die die Originalinformationen enthält. A Die Fixierung des Bildes erfolgt mittels einer geeigneten xerografischen Einschmelzvorrichtung. Die fertige Kopie wird dann mittels eines Förderbandes 18 an eine Ausgabestelle 19 gebracht, wo die Kopieblätter gesammelt werden können. Schließlich wird restlicher, an der Bandoberfläche nach der Bildübertragung noch anhaftender Toner an einer Reinigungsstation F entfernt, indem die fotoleitfähige Aufzeichnungsfläche mit einer Faserbürste 12 in Berührung gebracht wird. Die Fasern sind so angeordnet, daß sie in schneller Bewegung mit dem fotoleitfähigen Band in Kontakt gebracht werden können.

Das Duplexverfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 4 bis 8 eingehender beschrieben. Wie aus Fig. 4 hervor-IP geht, wird ein erstes, seitenrichtiges und negativ geladenes Bild 50 auf dem fotoleitfähigen Band von der Entwicklungsstation in den Spalt 51 zwischen der Bildübertragungszwischenrolle 30 und dem fotoleitfähigen Band 10 geführt, wenn dieses über eine geerdete Gegenrolle 29 geleitet wird. Die Bildübertragungszwischenrolle hat zunächst eine hohe positive Gleichspannung im BereLch von ca. 3500 Volt, die mit einer Spannungsquelle 55 erzeugt wird. Ein Bereich hohen Spannungskontrastes wird in und um den Spalt 51 herum erzeugt, so daß das erste, durch den Spalt hindurchbewegte Bild in bildmäßiger Verteilung von der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche zur Bildübertragungszwischenrolle übertragen wird. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird dieses

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Bild vorübergehend auf der Rollenoberfläche gespeichert und bei weiterer Drehung der Rolle in der dargestellten Richtung nochmals der Bildübertragungszone zugeführt.

Nachdem das erste Bild auf die Oberfläche der Bildübertragungsrolle übertragen wurde, jedoch bevor es wieder in den Spalt 51 gelangt, wird die Spannung an der Bildübertragungsrolle von dem positiven Wert von 3500 Volt auf einen positiven Wert von 2400 Volt verringert, um eine Ionisation der Luft^: in und um die Bildübertragungszone herum während der nächsten Bildübertragung zu verhindern.

Nach dieser Verringerung der Spannung an der Bildübertragungs- ^ zwischenrolle wird das erste auf ihr vorhandene Bild in den Einflußbereich eines Koronagenerators 52 bekannter Bauart gebracht. Dieser Generator hat einen gewissen Abstand zum Spalt 51 und befindet sich in einem Bereich extrem geringen Spannungskontrastes. Die Polarität des zuerst negativen Bildes wird dadurch positiv gemacht, denn es erfolgt eine Entladung mit positiven Ionen, die von dem Koronagenerator abgegeben werden. Eine vollständige Umkehr des Ladungspotentials des Bildes erfolgt dann, wenn der Koronagenerator einen Abstand von ca. 12 bis 13 mm von der Oberfläche der Bildübertragungszwischenrolle hat und mit einer Stromabgabe von ca. 22 Mikroampere auf einem Bereich von ca. 2,5 cm arbeitet. Die Stromabgabe des Generators ist allgemein dadurch bestimmbar, daß ein elektrisch leitfähiger Strei- " fen bekannter Oberfläche auf eine isolierende Unterlage gebracht und mit der Abschirmung des Generators verbunden wird. Dieser Teststreifen wird dann in dem vorgegebenen Abstand vom Generator angeordnet und der Stromfluß zwischen der Abschirmung und dem Streifen festgestellt.

Während der Zeit, in der das erste Bild übertragen und gespeichert wird, wird ein zweites, seitenverkehrtes Bild 53 (Fig. 6) auf dem fotoleitfähigen Band entwickelt. Die Erzeugung dieses zweiten Tonerbildes ist zeitlich mit dem ersten Bild so pro-

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grammiert, daß entsprechende Bereiche der beiden Bilder die Bildübertragungszone synchron miteinander erreichen. Kurz bevor die beiden Bilder zusammengebracht werden, wird jedoch ein Papierblatt 54 von der Ausrichtungsvorrichtung in den Spalt 51 eingeschoben.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, werden die beiden einander entgegengesetzt geladenen Tonerbilder in den Spalt bewegt und in Bewegungsberührung mit den beiden Seiten des Bildträgerblattes gebracht. Während die Bilder durch den Bereich hohen elektrostatischen Kontrastes geführt werden, wird das nun positiv geladene erste Bild von der Oberfläche der Bildübertragungszwischenrolle abgestoßen und elektrostatisch an der Oberseite des BiIdträ-gerblattes gebunden. Gleichzeitig damit wird das negativ geladene zweite Tonerbild vom fotoleitfähigen Band elektrostatisch auf die andere Seite des Bildträgerblattes übertragen und' dort gebunden.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird das Bildträgerblatt mit den beiden elektrostatisch an ihm anhaftenden Bildern von der fotoleitfähigen Bandoberfläche mittels eines mechanischen Abstreiffingers 57 abgelöst und der nächsten Verfahrensstation zugeführt, wo die beiden Tonerbilder an den beiden Seiten des Bildträgerblattes dauerhaft fixiert werden, so daß eine fertige Duplexkopie mit den beiden Originalbildern entsteht.

Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 9 kann die Erfindung auch mit einer Bildübertragungszwischenrolle Anwendung finden, die keine Spannung führt. Die in Fig. 9 gezeigte Einrichtung ist eine automatisch arbeitende elektrofotografische Reproduktionsmaschine mit trommeiförmigem Aufzeichnungsträger. Die Trommel 100 ist im Maschinenrahmen auf einer Achse 111 drehbar gelagert und wird mit einem Motor 112 im Uhrzeigersinn gedreht. Die Trommel hat eine Außenfläche mit einer Schicht eines fotoleitfähigen Isolierstoffs 113, beispielsweise glasförmigen Selens oder eines anderen geeigneten Materials, die

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auf einer geerdeten, elektrisch leitfähigen Unterlage 114 angeordnet ist. Eine gleichmäßige elektrostatische Ladung wird auf die fotoleitfähige Oberfläche der Trommel mittels einer Korona-Entladungsvorrichtung 115 üblicher Bauart aufgebracht. Die gleichmäßig geladene Oberfläche wird dann an einer Belichtungsvorrichtung 117 vorbeigeführt, an der ein Lichtbild eines zu reproduzierenden Originals auf die Aufzeichnungsfläche projiziert wird. Dadurch entsteht ein latentes elektrostatisches Bild auf der fotoleitfähigen Fläche. Das optische System ist so ausgeführt, daß das zu reproduzierende Original auf einem Mikrofilmstreifen 118 bereitgehalten wird. Eine bewegliche Reflexionsvorrichtung 119 ist im optischen Strahlengang angeordnet und leitet das fortlaufende Lichtbild auf den unteren Teil | der Trommeloberfläche. Die Reflexionsvorrichtung enthält eine Spiegelfläche 120 und einen Dachkantspiegel 121, beide können abwechselnd in den Strahlengang gebracht werden, so daß aufeinander folgende Bilder in einander entgegengesetztem Abbildungssinn auf die Trommeloberfläche projiziert werden.

Beim Betrieb der Einrichtung belichtet die optische Vorrichtung , die fotoleitfähige Fläche mit einem ersten seitenrichtigen Bild, so daß- ein seitenrichtiges latentes elektrostatisches Bild entsteht. Nach der Erzeugung dieses ersten Bildes wird es an einer Kaskadierungsentwicklungsvorrichtung 125 vorbeigeführt, in der ein Zweikomponentenentwickler über die Bildfläche kaskadiert ^ wird, so daß die geladenen Tonerteilchen von den Bildflächen- ™ teilen angezogen werden und diese sichtbar machen.

Nach der Entwicklung wird das nun sichtbare seitenrichtige Bild an eine Bildübertragungsstation 126 gebracht, an der ein Korotron 127 nahe der Rückseite eines bandförmigen Zwischenspeichers 130 angeordnet ist. Dieser besteht aus relativ dünnem dielektrischen Band aus Acetat, Polyäthylentherephthalat o.a. Es können auch andere Formen und Stoffe für das Speicherelement verwendet werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Das Band 130 ist auf Rollen 131 und 132 geführt und wird in der

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dargestellten Richtung mittels eines Motors 133 bewegt, wobei seine Geschwindigkeit mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 100 übereinstimmt. Die Länge des dielektrischen Bandes kann beliebig sein, vorzugsweise entspricht sie dem halben Umfang der fotoleitfähigen Trommel 100.

Ein !Corotron 127, das an der Innenseite des dielektrischen Bandes angeordnet ist, bringt eine elektrostatische Ladung auf die Rückseite des Bandes auf, deren Polarität und Potential ausreicht, um eine elektrostatische Übertragung des ersten entwikkelten Bildes von der Trommeloberfläche auf die Außenfläche des Bandes zu bewirken. Wenn die geladenen Tonerteilchen des ersten entwickelten Bildes beispielsweise negative Polarität haben, so wird auf das dielektrische Band eine positive Ionenentladung aufgebracht, die die Haltekräfte für den Toner an der Trommel übertrifft, so daß das geladene Pulver in bildmäßiger Verteil lung auf die Bandoberfläche übertragen wird.

Nach der Erzeugung des ersten seitenrichtigen Bildes auf der Trommel wird ein zweiter Bereich ihrer Oberfläche gleichmäßig durch das Korotron 115 aufgeladen. Diese zweite gleichmäßig aufgeladene Oberfläche der Trommel wird dann an der Belichtungsvorrichtung 117 vorbeigeführt, die ein fortlaufendes Lichtbild eines zweiten Originalbildes projiziert und ein zweites elektrostatisches Bild auf der Trommeloberfläche erzeugt, welches seitenverkehrt ist. Zur Erzeugung des seitenverkehrten latenten Bildes wird der Dachkantspiegel 121 anstelle des Spiegels 119 in den optischen Strahlengang gebracht. Dieses zweite, seitenverkehrte latente Bild wird auf der Trommeloberfläche durch das Entwicklungssystem geführt und in bereits beschriebener Weise sichtbar gemacht.

Die zeitliche Folge der Ladung, Belichtung und Entwicklung der beiden Bilder mit entgegengesetztem Abbildungssinn wird in vorbestimmter Weise mittels der logischen Steuerschaltung (nicht dargestellt) der Reproduktionseinrichtung gesteuert. Die jeweilige

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Auswahl der zeitlichen Betriebseigen hängt von vielen Faktoren ab, beispielsweise von der Position der verschiedenen Verfahrensstationen am Trommelumfang, der Länge und Geschwindigkeit des Bildspeichers relativ zur Größe der Trommeloberfläche usw. Zur einfacheren Darstellung sei derjenige Bereich der Trommeloberfläche, der das erste, seitenrichtige Bild aufnimmt, dem Bereich des zweiten, seitenverkehrten Bildes gegenüberliegend angeordnet. Es ist zu erkennen, daß bei Erreichen der Bildübertragungsstation 126 durch das erste, seitenrichtige Bild vor dem Übertragungsvorgang auf das Speicherband der mittlere Bereich des ersten Bildes eine Stellung gegenüber dem mittleren Bereich des zweiten, seitenverkehrten Bildes hat, die um 180° _ unterschiedlich ist. Durch Auswahl der Länge des Speicherbandes ™ gleich der Hälfte des Umfanges der Trommeloberfläche und durch Bewegung des Bandes mit einer Geschwindigkeit, die mit derjenigen der Trommeloberfläche übereinstimmt, wird die Vorderkante des ersten, auf das Speicherband übertragenen Bildes nach ihrer Bewegung über die Bandschleife zum gleichen Zeitpunkt wieder an der Bildübertragungsstation eintreffen, zu dem auch die Vorderkante des zweiten Bildes auf der fotoleitfähigen Trommel dort eintrifft. Entsprechend liegen beide Bilder auf dem Speicherband einerseits und auf der Trommeloberfläche andererseits einander zu einem bestimmten Zeitpunkt genau gegenüber.

Bevor das erste Bild der Bildübertragungsstation wieder züge- ä führt wird, gelangt es in den Einflußbereich eines Korotrons 135, welches seine Polarität umkehrt und nahe der Oberfläche des Bandes angeordnet ist. Das mit dem Bild versehene Band wird über eine geerdete Gegenelektrode 136 geführt, wobei eine Koronaentladung ausreichender Stärke erzeugt wird, die die Polarität der Tonerteilchenladung auf dem Band umkehrt. Venn das erste, auf die Bandoberfläche übertragene Bild vorherrschend negative Polarität hatte, erzeugt das !Corotron 135 eine Koronaentladung mit positiver Polarität, so daß die Bildflächenteile dieses Bildes positiv werden.

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Ein einzelnes Bildträgerblatt 140, beispielsweise ein Papierblatt, wird von einem Vorratsstapel in Bewegungsberührung mit dem Speicherband gebracht, wozu Vorschubrollen 141 und 142 vorgesehen sind. Die Bewegung des Bildträgerblattes ist zeitlich auf die Bewegung des ersten"Bildes auf dem Speicherband abgestimmt, so daß das Blatt direkt auf das bereits auf dem Band vorhandene Tonerbild gelangt. Das Bildträgerblatt und die Oberfläche des Bandes werden synchron miteinander zwischen einem die Papieranhaftung verursachenden Korotron 143 und einer Gegenelektrodenplatte 144 hindurchbewegt. Die durch das Korotron auf das Bildträgerblatt aufgebrachte Ladung verursacht ein elektrostatisches Anhaften des Blattes an der Oberfläche des Speicherbandes. Hier kann jede Polarität der Koronaentladung verwendet werden, vorzugsweise erfolgt die Entladung jedoch mit einer solchen Polarität, die mit derjenigen des Umkehrungskoretrons 127 übereinstimmt.

Das Bildträgerblatt, welches nun an dem ersten Bild umgekehrter Polarität anhaftet, wird zur Bildübertragungszone 126 gebracht. Hier wird die Rückseite des Bandes nochmals durch das Übertragungskorotron 127 beeinflußt, welches nun eine Anziehung des zweiten, seitenverkehrten Bildes von der Trommeloberfläche auf diejenige Seite des Bildträgerblattes bewirkt, die sich in Kontakt mit der Trommeloberfläche bewegt. Gleichzeitig verursacht die Koronaentladung eine Abstoßung des ersten Bildes von der Oberfläche des Bandes auf die andere Seite des Bildträgerblattes. Das mit dem Bild versehene Bildträgerblatt wird vom Speicherband mittels eines Ablösemechanismus üblicher Bauart (nicht dargestellt) entfernt. Das Blatt wird dann durch eine Hitzfixiervorrichtung 145 tenregt, wo die beiden Bilder dauerhaft an seinen beiden Seiten fixiert werden und eine dauerhafte Duplexkopie der Originalinformationen erzeugen. Dann wird das Blatt einem Speicherfach o.a. zugeführt, wozu die Vorschubrollen 146 und vorgesehen sind. Schließlich wird die fotoleitfähige Aufzeichnungsfläche durch eine Faserbürste 150 gereinigt, die restlichen, nach der Bildübertragung noch vorhandenen Toner entfernt.

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Das auf einem Band gespeicherte erste entwickelte Bild erzeugt ein seitenrichtiges Tonerbild auf der einen Seite des Bildträgerblattes, wenn es in vorstehend beschriebener Weise übertragen wird. In ähnlicher Weise erzeugt das zweite, von der Trommeloberfläche auf die andere Seite des Bildträgerblattes übertragene Bild, welches zunächst einen entgegengesetzten Abbildungssinn hat, ein seitenrichtiges Tonerbild, so daß sich letztlich eine Duplexkopie mit zwei seitenrichtigen Bildern ergibt.

Vorstehend wurde ein Verfahren zur Erzeugung einer Duplexreproduktion vorgegebener Informationen beschrieben, wobei eine positiv geladene fotoleitfähige Bandoberfläche mit negativ geladenen Tonerteilchen entwickelt wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die beschriebenen Ladungsbeziehungen nur beispielsweise gewählt wurden und die Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Es ist nämlich auch möglich, ein Trägermaterial und ein Tonermaterial mit anderen reibungselektrischen Eigenschaften zu verwenden, so daß der auf das fotoleitfähige Band aufgebrachte Toner eine positive Ladung trägt. Dazu ist natürlich eine entsprechende Änderung aller übrigen Ladungen erforderlich. Die Beschreibung positiver und negativer Ladungen dient also lediglich zur Definition einer Wechselbeziehung, die auch bei Änderung der Polaritäten erhalten bleibt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Erzeugung eines Bildes auf den beiden Seiten eines Bildträgers, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes trockenes Pulverbild erzeugt und auf die Oberfläche eines Zwischenspeichers übertragen wird, daß ein zweites trockenes Pulverbild erzeugt wird und daß beide Pulverbilder gleichzeitig auf die beiden Seiten des Bildträgers übertragen und auf diesem fixiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Pulverbilder aus geladenen Teilchen verwendet werden und daß die Polarität des ersten Pulverbildes auf dem Zwischenspeicher vor seiner Übertragung auf den Bildträger durch eine Koronaentladung umgekehrt wird und daß die Übertragung beider Pulverbilder auf den Bildträger durch Anordnung des Bildträgers zwischen dem ersten geladenen Pulverbild und dem zweiten geladenen Pulverbild und Berührung des Bildträgers mit den Pulverbildern sowie durch Einwirkung eines elektrostatischen Kraftfeldes einer Polarität erfolgt, die einen Übergang der beiden zueinander entgegengesetzt geladenen Pulverbilder auf den Bildträger bewirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Pulverbild zunächst auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt und dann auf den Zwischenspeicher übertragen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher mit einem die Anziehung geladener Pulverteilchen bewirkenden Potential versehen wird, daß die Umkehrung der Ladungspolarität des ersten Pulverbildes durch Einwirkung einer Koronaentladung mit der Polarität des genannten Potentials erfolgt, daß das zweite Pulverbild aus geladenen Pulverteilchen mit einer Polarität

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entgegengesetzt derjenigen des genannten Potentials auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt wird und daß beide Bilder gleichzeitig mit dem Bildträger in Kontakt gebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential des Zwischenspeichers vor der Berührung des Bildträgers mit den Pulverbildern bis auf einen eine Luftionisation im Berührungsbereich verhindernden Wert verringert wird..
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Anordnung (B) zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten geladenen Pulverbildes auf der Oberfläche eines bewegten fotoleitfähigen Aufzeichnungsträgers (10), durch einen elektrisch isoliert angeordneten Bildübertragungszwischenspeicher (30), der dem Aufzeichnungsträger (10) in einer Bildübertragungszone (D) zugeordnet ist, durch eine mit dem Bildübertragungszwischenspeicher (30) verbundene elektrische Spannungsquelle (55), deren Potential eine Übertragung geladener Pulverbilder innerhalb der Bildübertragungszone (D) vom Aufzeichnungsträger (10). zum Bildübertragungszwischenspeicher (30) bewirkt, durch eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Bildübertragungszwischenspeichers (30) in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegung des Aufzeichnungsträgers (10), durch eine im Bewegungsbereich des Bildübertragungszwischenspeichers (30) angeordnete Korana-Entladungsvorrichtung (52), die die Polarität des auf dem Bildübertragungszwischenspeicher (30) vorhandenen Pulverbildes umkehrt und durch eine Blattfördervorrichtung (15, 16) zur Führung eines Bildträgerblattes durch die Bildübertragungszone (D).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zur Verringerung des Potentials an dem BiIdübertragungszwischenspeicher (30) vor der erneuten Bewegung des auf ihn übertragenen Pulverbildes durch die Bildübertragungszone (D) vorgesehen ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (B) zur Bilderzeugung Elemente (26, 27) zur Erzeugung des ersten Pulverbildes als seitenrichtiges Bild und des zweiten Pulverbildes als seitenverkehrtes Bild umfaßt. ■
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildübertragungszone (D) eine Fixiervorrichtung (E) nachgeordnet ist.

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