DE2547484A1

DE2547484A1 - Verfahren bzw. einrichtung zum mehrfachkopieren

Info

Publication number: DE2547484A1
Application number: DE19752547484
Authority: DE
Inventors: Manfred Rudolf Kuehnle
Original assignee: Coulter Information Systems Inc
Current assignee: Coulter Information Systems Inc
Priority date: 1974-10-23
Filing date: 1975-10-23
Publication date: 1976-04-29
Also published as: JPS5177237A; GB1528767A; NL7512357A; AU8504275A; CH600396A5; CA1089525A; FR2289944A1; SE429904B; BE834746A; IT1047663B; IL48317A; DD121405A5; DE2547484C2; DK475875A; LU73626A1; SE7511830L; FR2289944B1; AU499872B2; IL48317A0; AT353606B

Description

PATENTANWÄLTE £ p 4 I 4 O H

DR.-PHIL. G. NiCKtL · DR.-1NG. J. DORNER

8 MÜNCHEN 15

LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 1O4

TEL. (0811) 55 5719

München, den 3. Oktober 1975 Anwaltsaktenz.: l8l - Pat. l6

Coulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren bzw. Einrichtung zum Mehrfachkopieren.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. auf eine Einrichtung zum Mehrfachkopieren des auf einem photoleitenden Belag eines elektrophotographisehen Aufzeichnungsträgers entworfenen Bildes eines Objektes.

Gegenwärtig sind zwei Arten elektrostatischer Kopiermaschine!) allgemein im Gebrauch, wobei die eine Bauart im wesentlichen nach dem Xerographieverfahren arbeitet, während die andere Art von Kopiermaschinen das Prinzip des sogenannten Elektrofaxverfahrens benutzt. Die Xerographie-Kopiermaschinen besitzen als elektrophotographisehen Aufzeichnungsträger einen auf einer Metalltrommel angeordneten, amorphen Selenbelag, wobei die Oberfläche des Selenbelages aufgeladen, mit einem zu kopierenden Bild belichtet, mit Toner versehen und das tonerhaltige Bild dann auf einen Träger übertragen wird, der im allgemeinen von normalem Papier gebildet wird. Nach der Übertragung wird das tonerhaltige Bild durch eine ileizlampe auf dem Papier fest geschmolzen.

Bei den nach dem Elektrofaxverfahren arbeitenden Kopiermaschinen ist als elelctrophotographischer Aufzeichnungsträger ein

Blatt aus leitfähigem Papier vorgesehen, auf dem sich ein Belag aus Zinkoxid in einem harzförmigen Träger befindet. Dieser
Belag wird aufgeladen und durch Aufprojizieren eines Bildes
belichtet, wonach der gesamte elektrophotographische Aufzeichnungsträger durch ein flüssiges Tonerbad geführt und der Toner
dann festgeschmolzen wird, wobei der Aufzeichnungsträger zugleich getrocknet wird. Der gesamte Aufzeichnungsträger wird
also die Kopie des Dokumentes oder des Bildes eines Gegenstandes, welche zu kopieren sind.

In beiden bekannten Einrichtungen muli das Gerät bei Herstell'i·
von Mehrfachkopien wiederholt betrieben werden nnd führt dabei
die Schritte der Aufladung, Belichtung und Toneraufbringung i wiederholt durch. Im Falle des Xerographiegerätes wird das

tonerhaltige Bild von dem elektrophotographischen Aufzeich- j

i nungsträger auf den später die Kopie bildenden Träger übertra- i gen, dieser wird fixiert und in einen Trog oder Speicher abge- j worfen, der elektrophotographische Aufzeichnungsträger wird
gesäubert und vollständig entladen und die Einrichtung beginnt j das gesamte Arbeitsspiel von vorne, so daß wieder, eine Auf- |

ladung, Belichtung und Toneraufbringung u.s.w. durchgeführt \ werden. Auch im Falle eines nach dem Elektrofaxverfahren

arbeitenden Gerätes muß dieses, nachdem die Kopie von dein '

elektrophotographischen Aufzeichnungsträger selbst gebildet

wird, das gesamte Arbeitsspiel ganz von Beginn ab, also von >

der Zuführung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers ^;

bis zur Abgabe des mit dem tonerhaltigen Bild versehenen und |

fixierten Aufzeichnungsträgers als fertige Kopie wiederholen, '·

wenn Mehrfachkopien hergestellt werden sollen. |

Die Ladung, welche dem elektrophotographischen Aufzeichmmgs- ]

ι träger in bekannten Xerographiegeräten und Elektrofaxgeräten j aufgeprägt wird, erfährt aufgrund des auf die Oberfläche des j elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers aufprojizierten j Lichtes bei der Bildung eines latenten Ladungsbildes eine
selektive Ableitung, so daß das latente Ladungsbild in erster
Linie aus positiven Ladungsträgern im Falle der Xerographie

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und aus negativen Ladungen im Falle des Elektrofaxverfahrens I besteht. Erfolgt die Aufbringung des Toners, in-dein feine Teil- J chen von in geeigneter Weise polarisiertem Kohlenstoff, Harz j und dgl. aufgebracht werden, aus welchen moderne Toner bestehen, i

so bewirken die Tonerpartikel (ine Neutralisation oder Absorption der Ladungen, welche das latente Ladungsbild erzeugen. Werden die Partikel mechanisch entfernt, beispielsweise durch Übertragung auf einen die Kopie bildenden Träger, so bleibt im wesentlichen keine Ladung merklicher Größe auf der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers zurück. Die Ladung ist also durch das Aufbringen des Toners absorbiert, wahrscheinlich aber neutralisiert worden.

Man erkennt, daß bekannte elektrostatische Kopiermaschine!! bei Verwendung der oben angedeuteten Arten von elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern für die Herstellung von iiehrfachkopien kompliziert und teuer sind, ein sehr langes Arbeitsspiel aufweisen und nur einen geringen Durchsatz oder Ausstoß erzielen. Die Druckgeschwindigkeit ist durch die Länge des gesamten Arbeitsspieles begrenzt.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Verfahren bzvr. eine Einrichtung zum Mehrfachkopienen so ausgebildet werden, daß sich bei einem verhältnismäßig einfachen Aufbau des Gerätes eine hohe Kopiergeschwindigkeit erzielen laßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Mehrfachkopieren des auf einen photoleitenden Belag eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers entworfenen Bildes eines Objektes, bei welchem mindestens auf der Oberfläche des photoleitenden Belages eine gleichförmige elektrostatische Aufladung erzeugt, der aufgeladene, photoleitende Belag durch Aufprojizieren eines Bildes des betreffenden Objektes zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes belichtet, hierauf zur Bildung eines sichtbaren, tonerhaltigen Bildes Toner auf den photoleitenden Belag aufgebracht und dann das tonerhaltige

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Bild" auf einen Träger übertragen wird, so daß eine Kopie des Bildes des betreffenden Objektes entsteht, dadurch gelöst, daß die Verfahrensschritte der Toneraufbringung und der Übertragung des tonerhaltigen Bildes auf den Träger mindestens ein zweites Mal wiederholt werden, um mindestens eine zweite Kopie zu erzeugen, ohne daß hierbei auch die Verfahrensschritte des Aufladens und Belichtens wiederholt werden, und daß die Aufladung, Belichtung, Toneraufbringung und Bildübertragung durchgeführt werden, während Umgebungslicht von dem photoleitenden Belag ferngehalten wird.

Die Erfindung umfaßt ferner zur Lösung der vorstehenden angegebenen Aufgabe eine Einrichtung zum Herstellen von Mehrfachkopien eines auf den photoleitenden Belag eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers aufprojizierten Bildes eines Objektes auf entsprechende Kopieträger, welche gekennzeichnet ist durch eine Aufladungsstation, eine einen Bildprojektor enthaltende Belichtungsstation, eine Toneraufbringstation mit Tonerzuführungseinrichtungen und eine Bildübertragungsstaion, ferner durch eine Vorrichtung zur Halterung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers derart, daß sein photoleitender Belag durch die Aufladungs· -, Belichtungs -, Toneraufbring- und Bildübertragungsstationen bewegbar ist, weiter durch eine erste Transporteinrichtung zur Bewegung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers und der genannten Stationen relativ zueinander in der soeben angegebenen Folge, so daß der photoleitende Belag.jeweils gesondert den in den genannten Stationen vorgenommenen Behandlungsschritten ausgesetzt wird, fernerhin durch eine zweite Transporteinrichtung zur Bewegung jeweils eines Kopieträgers in die Bildübertragungsstation, um ein tonerhaltiges Bild, welches sich auf dem elektrophotografischen Aufzeichnungsträger befindet, auf den Kopieträger zu übertragen, sobald die Bildübertragungsstation in Tätigkeit tritt, wobei jedoch eine Übertragung des tonerhaltigen Bildes auf einen weiteren Kopieträger für jede nachfolgende Übertragung eines tonerhaltigen Bildes in der Übertragungsstatioi/ folgt und wobei die erstgenannte Transporteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Bewegung des elek-s trophotographisehen Aufzeichnungsträgers bei wiederholter Behand-

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lung des photoleitenden Belages in der Toneraufbringstation und der Bildübertragungsstation zu diesen beiden Stationen mindestens: einmal wiederholt, während aber der photoleitende Belag keine wiederholte Behandlung in der Aufladungsstation und in der Belichtungsstation erfährt und schließlich durch Steuereinrichtungen zur Synchronisation der genannten Stationen und der Transporteinrichtungen zur Erzeugung der genannten Behandlungsschritte in vorbestimmter gegenseitiger Reihenfolge.

Im übrigen bilden zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme"; auf die anliegende Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es stellen dar:

I Figur 1 eine stark schematisierte Ansicht eines Gerätes

zur Herstellung von Mehrfachkopien unter teilweiser Verwendung von Blocksymbolen,

Figur 2 einen Flußplan zur Verdeutlichung der verschiedenen Behandlungsschritte bei der Durchführung des hier angegebenen Verfahrens und

Figur 3 einen Teilquerschnitt des hier verwendeten elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers in außerordentlich starker Vergrößerung.

Bei dem hier angegebenen elektrophotographischen Kopierverfahren findet vorzugsweise ein elektrophotographischer Aufzeichnungsträger Verwendung, dessen photoleitender Belag durch das Aufbringen des Toners die Ladung nicht verliert.Bei einem solchen Aufzeichnungsträger erzeugt die Aufladung ein Feld auf der Oberfläche des photoleitenden Belages, welches man sich aus einer außerordentlich großen Anzahl von Einzelfeldern zusammengesetzt vorstellen kann. Von diesem Feld werden die in geeigneter Weise polarisierten Tonerpartikel angezogen. Bei einem photoleitenden

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Belag, bei welchem die Ionen an der Überfläche sitzen, bleibt keine Ladung auf der Oberfläche zurück, wenn die Tonerpartikel von der Oberfläche entfernt werden. Handelt es sich aber um einen photoleitenden Belag, bei welchem die Ladung gleichsam in oder unter der Oberfläche sitzt, so wird bei einer Entfernung der Tonerpartikel von der Oberfläche eines solchen photoleitenden Belages die aufgebrachte Ladung nicht beeinflußt. Die Ladung eines solchen Photoleiters, welche eine gleichförmige Aufladung oder eine Ladung entsprechend einem zu kopierenden, latenten |

ι Bild eines Objektes sein kann, bleibt also erhalten, gleich- j gültig wie oft Toner aufgebracht und wieder entfernt wird, bis j schließlich die Qualität des Bildes wegen der Dunkelentladung | oder der Dunkelabfallskennlinie des betreffenden Belages verloren geht. Die Dunkelabfallskennlinie ist nicht abhängig vom Aufbringen oder Entfernen von Tonerpartikeln, sondern ist eine charakteristische physikalische Eigenschaft, welche für den betreffenden Photoleiterbelag eigentümlich ist.

Ein elektrophotographischer Aufzeichnungsträger, welcher nahezu ideal für das hier vorgeschlagene Verfahren bzw. die vorstehend

i kurz beschriebene Einrichtung geeignet ist, enthält einen [ photoleitenden Belag mit einer sehr dünnen, mikrokristallinen, | anorganischen, überaus dichten, im Sputterverfahren hergestellten Halbleiterschicht, welche bemerkenswerte anisotrope Eigenschaften besitzt. Die Mikrokristalle, welche den photoleitenden Belag bilden, sind senkrecht zu einer Trägerschicht orientiert ι und es ist zu vermuten, daß diese Mikrokristalle praktisch j eine unendliche Anzahl einzelner Felder an ihren an der Ober- ι fläche des Belages befindlichen Spitzen ausbilden. Der Aufbau des photoleitenden Belages ist derart, daß eine aufgebrachte Ladung vermutlich in den Belag selbst eintritt und dort an geeigneten Stellen eingefangen wird, wobei eine Neutraliseerung oder eine Rekombination mit Ladungsträgern entgegengesetzter Polarität nur durch Strahlung, nicht aber durch oberflächlichen Kontakt mit den aufgeladenen Tonerpartikeln erfolgen kann. Wenn die Tonerpartikel durch Übertragung des tonerhaltigen Bildes entfernt werden, so werden hiervon die einzelnen Ladungen nicht

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beeinflußt. Das bedeutet, daß dasselbe latente Ladungsbild erhalten bleibt und wieder mit Toner versehen werden kann, so daß ' 'ein tonerhaltiges Bild abermals übertragen werden kann. Diese i Vorgänge lassen sich vielfach wiederholen, ohne daß eine Wie- '■ deraufladung und neuerliche Belichtung notwendig sind. ι

Das hier vorgeschlage Mehrfachkopierverfahren sei im Zusammen- ^! hang mit Figur 2 der Zeichnung beschrieben. In dieser Zeichnungsfigur ist eine Reihe von Blocksymbolen dargestellt, wel- ; ehe einen Flußplan für die verschiedenen Verfahrensschritte
von links nach rechts ergeben. Das Blocksymbol 10 enthält zur i Vereinfachung zwei Verfahrensschritte, um das Diagramm leichter ' verständlich zu machen. Praktisch sind die beiden Verfahrens- } schritte voneinander getrennt, wobei der elektrophotograpliische \ Aufzeichnungsträger zuerst durch Koronaentladung oder derglei- j chen aufgeladen und danach einer Belichtung unterzogen wird,
die durch Aufprojizieren des Bildes eines darzustellenden Objek- '

tes auf den elektrophotographisehen Aufzeichnungsträger, genauer j

! auf seinen photoleitenden Belag, erzeugt wird. Das Blocksyinbol 10;

kann also mit "Aufladen und Belichten" gekennzeichnet werden. I Das nächste Blocksyinbol 12 trägt die Beschriftung "Toneraufbringung und Bildübertragung 1". Hierbei handelt es sich um die
beiden nächstfolgenden Verfahrensschritte. Auf die Oberi3.nche
des photoleitenden Belages wird in den entsprechenden Behandlungsstationen entweder flüssiger oder trockener Toner aufge-

jbracht, welcher entsprechend dem latenten Ladungsbild an dem
photoleitenden Belag haftet. Danach wird ein Kopieträger, beispielsweise ein Blatt Papier, gegen den photoleitenden Belag

jangepreßt, so daß der Kopieträger den Toner aufnimmt und das
tonerhaltige, sichtbare Bild auf die Oberfläche des Papiers
übertragen wird. Mindestens die Belichtung und Bildübertragung
werden in Abwesenheit eines elektrischen Feldes durchgeführt.

Es kann zwar ein Einschmelz- oder Fixiervorgang nachgeschaltet
werden, doch kann auch der Toner eine Suspension in Lösung enthalten, welche leicht flüchtig ist und das tonerhaltige Bild
auf dem den Kopieträger bildenden Papier haftend zurückläßt,

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ohne" daß eine gesonderte Fixierung vorgesehen zu sein braucht. Beide Arten von Toner lassen sich ohne weiteres verwenden und der Einfachheit halber ist in dem Diagramm nach Figur 2 kein Fixierungsvorgang angedeutet. Ggf. kann aber an solcher Fixiervorgang jederzeit vorgesehen werden. In diesem Falle ist dieser Behandlungsschritt hinter dem Blocksymbol 12 nach Figur 2 eingeschaltet.

Wollte man nun Mehrfachkopinn herstellen, so müßte bei den bekannten Verfahren, beispielsweise bei der normalen Xepograhie, nach der Toneraufbringung und der Bildübertragung entsprechend Blocksymbol 12 eine abermalige Aufladung und Belichtung durchgeführt werden. Jede Kopie würde also dasselbe Arbeitsspiel erforderlich machen, so daß wiederum die Hochspannungs-Koronaschaltung eingeschaltet und die optischen Einrichtungen unter Einschaltung der Projektionslampe und der entsprechenden Belichtung sschaltungen betätigt werden müßten. Außerdem müßten die mechanischen Einrichtungen in die Ausgangsstellungen zurückgebracht werden, welche sie zu Beginn des Arbeitsspieles einnehmen, was den technischen Aufwand vergrößert. Es ist festzustellen, daß die Blocksymbole 10 und 12, soweit bisher beschrieben, dem bekannten Verfahren und dem hier vorgeschlagenen Verfahren gemeinsam sind. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Blocksymbole 10 und 12 vorliegend die Kennzahl 1 tragen.

Die Kennziffer 1 in den Blocksymbolen 10 und 12 bedeutet, daß durch das Paar von Behandlungsschritten gemäß Blocksymbol 12 nach der Durchführung der beiden Verfahrensschritte gemäß Blocksymbol 10 die erste Kopie entsteht. Das nächste Blocksymbol ist mit l4 bezeichnet und trägt wieder die Beschriftung "Toneraufbringung und Bildübertragung", doch ist dieses Blocksymbol mit der Kennziffer 2 bezeichnet. Das bedeutet, daß unmittelbar nach Übertragung des tonerhaltigen Bildes gemäß Blocksymbol 12 eine abermalige Toneraufbringung und eine weitere Bildübertragung auf einen weiteren Kopieträger erfolgt. Dies geschieht mit demselben latenten Ladungsbild, welches durch Aufladung und Belichtung gemäß Blocksymbol 10 erzeugt worden ist.

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Gleiche Verfahrensschritte des Toneraufbringens und der Bild- t Übertragung werden mehrfach wiederholt, wie durch die unter- j brochenen Linien bei 16 angedeutet ist, bis genug Kopien her- j

j gestellt sind. Die letzte Kopie wird dann aufgrund der Ver- j fahrensschritte gemäß Dlocksymbol l8 erzeugt, welches wieder
mit "Toneraufbringung und Bildübertragung " bezeichnet ist,
jedoch die Kennziffer η trägt, womit ausgesagt ist, dass n
Kopien hergestellt worden sind. Wenn noch kein wesentlicher j Ladungsabfall aufgrund der dem elektrophotographischen Aufzeich- ; nungsträger eigentümlichen üunkelabfallskennlinie eingetreten i ist, nachdem die n-te Kopie hergestellt wurde, so kann der Vor- I gang entweder bei dem Ver fahr ens schritt gemäß Blocksymbol 18 '■ unterbrochen werden oder es können noch weitere Kopien nach- j träglich ohne nochmalige Aufladung und Belichtung hergestellt
werden. Wenn aber die Bedienungsperson noch weitere Kopien
herzustellen wünscht und ein geeignetes, die hergestellten Ko- j pi en prüfendes Densitometer oder Dichtenießgerät feststellt, daß ι die Kopien nach Herstellung der η-ten Kopie-nicht mehr z\ifrie- j

denstellend sind, so kann gemäß Blocksymbol 20 ,eine weitere j Aufladung und Belichtung des elektrophotographischen Aufzeich- ; nungsträgers durchgeführt werden, wonach wieder in der oben I beschriebenen Weise Verfahrensschritte des Toneraufbringenp ; und der Bildübertragung folgen, wie durch die Blocksymbole 22 ! und 24 deutlich gemacht ist. Dies kann beliebig fortgesetzt
werden.

Man sieht, daß die Blocksymbole 22 und 2^li die Bezeichnungen i "Toneraufbringung und Bildübertragung-n+1" und Toneraxifbringung
und BiIdübertragung-n+2" aufweisen. Das bedeutet, daß die Anzahl bzw. Nummer der Kopien, welche nach der η-ten Kopie folgen, n+1, n+2 usw. ist, daß es sich hier aber um die zweite
Kopiegruppe handelt, welche nach der ersten Erneuerung der
Ladung und Belichtung hergestellt wird, welche also nach der
zweiten Aufladung und nachfolgenden Belichtung entsteht. In
dieser Weise läßt sich beliebig lange fortfahren.

Die apparativen Einrichtungen zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens sind verhältnismäßig einfach und wirtschaft-

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lieh. Es lassen sich entweder vollständig selbsttätig oder teil- ; weise selbsttätig arbeitende Geräte bauen. Außerdem kann eine
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens entweder eine linea- i re Bewegung oder eine rotierende Bewegung der wesentlichen Bau- : teile vorsehen, wobei sich beliebige Feinheiten verwirklichen ; lassen. '

Figur 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung eine Einrich- :

tung 30 zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens,;

j wobei es sich um ein Gerät mit rotierender Arbeitsbe^egung hau- | delt. Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger 32 befin- ' det sich auf einer Trommel 34, welche mit bestimmter, gesteuer- : ter Geschwindigkeit mittels eines Antriebs in Umdrehung ver- j

setzt wird. Dies ist durch eine gestrichelte Linie 36 deutlich !

gemacht, welche zu dem Blocksymbol 38 führt. Das Bauteil 3$ j

ι ist eine Synchronisations- und Steuereinrichtung, welche Hand- ;

Steuereinrichtungen, automatische Steuereinrichtungen oder¹ eine !

Kombination derselben enthält. Außerdem können in diesem Bail- j

teil Energiequellen, Antriebseinrichtungen und Geschwindigkeitts- j

Steuereinrichtungen vorgesehen sein. ■■

Eine Aufladungseinrichtung 40, welche von der Synchronisations- ' und Steuereinrichtung 3& über eine Leitung 4l gespeist wird, '■

■ i ist mit Bezug auf die Darstellung nach Figur 1 auf der linken !

Seite der Trommel 34 angeordnet und dient zur Aufladung des
elektrophotographisehen Aufzeichnungsträgers 32, wobei sich ' die Trommel 34 im Uhrzeigersinn dreht, wie durch Pfeile angedeutet ist. Die Aufladungseinrichtung 40 befindet sich in. einer | Aufladungsstation 42 und von dort wird der elektrophotographische Aufzeichnungsträger 32 am Umfang der Trommel 34 nach aufwärts in die Belichtungsstation 44 geführt. Hier durchstrahlt
eine geeignete Lichtquelle 46, welche über eine Leitung 4ö
mit Energie versorgt wird, ein abzubildendes Objekt 50, im
vorliegenden Falle einen durchstrahlbaren Film eines Bildes
oder Dokumentes. Das projizierte Bild wird durch eine geeignete
Optik 52 geführt und fällt dann auf die aufgeladene Oberfläche
des elektrophotographxsehen Aufzeichnungsträgers 32, wenn dieser

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aufgrund der eingehaltenen Zeitbeziehung in der Belichtungsstation 44 eintrifft. Das latente Bild kann dadurch erzeugt werden, daß entweder die Trommel 34 kurzzeitig angehalten wird oder daß die Belichtungsstation bzw. die Optik eine geeignete Schwenkbewegung ausführt, so daß sich das Bild während der Bewegung des photoelektrischen Aufzeichnungsträgers durch die Belichtungsstation 44 aufbringen läßt.

Der nun belichtete elektrophotographische Aufzeichnungsträger bewegt sich zur Toneraufbringstation 54 weiter, wo sich eine Tonerzuführungseinrichtung 56 befindet, welche von der Synchronisations- und Steuereinrichtung 38 über eine Leitung 5$ gej steuert wird. Nach der Aufbringung des Toners läuft der elektro-I photographische Aufzeichnungsträger 3² auf dem Umfang der Trommel 34 nach abwärts zu der Bildübertragungsstation 6o, wo sich eine Anpreßwalze 62 befindet. Ein Papierspeicher 64, dessen Betrieb mittels der Synchronisations- und Steuereinrichtung über die Leitung 66 synchronisiert wird, liefert einen Kopieträger, beispielsweise ein Papierblatt 68 über einen Papierförderer 70 in den Walzenspalt zwischen der Anpreßwalze 62 und der Trommel 34,und zwar genau zu der Zeit, in welcher der mit Toner versehene elektrophotographische Aufzeichnungsträger 32 an diesem Walzenspalt ankommt. Während sich das Papierblatt durch den Walzenspalt bewegt, wird das tonerhaltige Bild auf die Papieroberfläche übertragen und die fertige Kopie fällt in !den Trog 72. In dem Trog befindet sich in dem in Figur 1 gezeigten Zustand bereits ein Kopiestapel 74. Erforderlichenfalls kann auf dem Wege zwischen der Bildübertragungsstation 6ü und dem Trog 72 oder auch innerhalb des Troges eine Fixierstation vorgesehen sein.

Der elektrophotographische Aufzeichnungsträger 32 dreht sich !nun wieder an der Aufladungsstation 42 und der Belichtungsstation 44 vorbei, doch zwischenzeitlich hat die Syiichronisationsjund Steuereinrichtung 38 die Aufladungseinrichtung "40 und die die Lichtquelle 46 bildende Projektionslampe sowie die zugehörigen Einrichtungen außer Betrieb gesetzt, so daß die Toner-

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aufbringetation 5^ erreicht wird, ohne daß weitere Behändlungsschritte an dem elektrophotographischeri Aufzeichnungsträger durchgeführt werden. Nun wird die TonerZuführungseinrichtung betätigt und das neue, tonerhaltige Bild wird auf das nächste Papierblatt 68 übertragen. Das Teil-Arbeitsspiel (nämlich ohne Aufladung und Belichtung) kann beliebig wiederholt werden. Da außer der Toneraufbringung und der Bildübertragung keine weiteren Verfahrensschritte durchgeführt werden, kann die Synchronisations- und Steuereinrichtung 38 selbsttätig die Drehgeschwindigkeit der Trommel 3^ in dieser Betriebsphase erhöhen und die Betätigung der Tonerzuführungseinrichtung 56 tind des Papierförderers 70 entsprechend synchronisieren.

Die Herstellung von Kopien kann fortgesetzt werden, bis eine Bedienungsperson feststellt, daß sich die Kopiequalität verschlechtert. Die Bedienungsperson kann.das Gerät stillsetzen, wenn bereits vor einer Verschlechterung der Kopiequalität eine ausreichende Anzahl von Kopien hergestellt werden konnte. Ist das nicht der Fall, so kann die Bedienungsperson von Hand die Synchronisations- und Steuereinrichtung 38 dazu veranlassen, die Aufladungseinrichtung kO und die Lichtquelle 46 wieder in Betrieb zu setzen, so daß die Herstellung einer zweiten Auflage von Kopien beginnt. Dies kann aber auch automatisch geschehen.

Für einen automatischen Betrieb ist ein Densitometer vorgesehen, welches durch einen Punktprojektor 78 und ein photoempfindliches Organg 80, etwa in Gestalt einer Photozelle, angedeutet ist und welches zur Überwachung der Qualität der Kopien in dem Trog 72 dient. Wenn sich die Dichte der kopierten Bilder so-

äes Vergleiche! weit verschlechtert, daß auf einer Leitung 82 ein das Ergebnis/ mit einem vorbestimmten Sollwert signalisierendes Signal auftritt ( oder verschwindet), so wird hierdurch die Synchronisations- und Steuereinrichtung 38 dazu veranlaßt, für nur eine Umdrehung der Trommel Jk eine neuerliche Aufladung und Belichtung des elektrophotographisehen Aufzeichnungsträgers 32 durchzuführen·

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Figur 3 zeigt einen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger, welcher für das hier angegebene Verfahren besonders geeignet ist. Der Aufzeichnungsträger enthält eine Trägerschicht 90, welche aus einem Kunstharz, beispielsweise dem von der Firma Dupond in den Handel gebrachten Werkstoff Mylar besteht und eine Dicke von etwa 0,127 mm aufweist. Auf der Trägerschicht befindet sich eine dünne ohmisch leitende Schicht 92 aus Zinnindiumoxid, welche durch Sputtern in einer Stärke von mehreren

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hundert Angstrom auf die Trägerschicht 90 aufgebracht ist. über dieser dünnen, ohmisch leitenden Schicht 92 ist ein sehr dichter, mikrokristalliner, durch Sputtern erzeugter Belag 9'± aus Kadmiumsulfid in einer Stärke von 2500 Angstrom bis 5000 Angstrom angeordnet. Der Kadmiumsulfidbelag ist ein photoleitender Belag der oben kurz beschriebenen Art und stellt ein Beispiel für einen anorganischen Dünnfilmbelag dar, der die vorstehend herausgehobenen Eigenschaften aufweist. Die im vorliegenden Falle bedeutsame Eigenschaft ist die Fähigkeit dieses Belages, Ladung in oder unterhalb der Oberfläche des Belages festhalten zu können und nicht die Ladung so zu binden, daß sie oben auf der Oberfläche sitzt, so daß bei diesem pfaotoleitendem Belag die aufgebrachten und wieder entfernten Tonerpartikel im wesentlichen keinen Einfluß auf die Ladung nehmen können.

Es versteht sich, daß die angegebenen Verfahrensschritte vorzugsweise ohne Zutritt von Licht aus der Umgebung durchgeführt werden, um den Verlust von Ladung durch andere Einflüsse als den zwangsläufig auftretenden Dunkelabfall zu verzögern. Zu diesem Zwecke ist an dem in Figur 1 gezeigten Gerät ein Gehäuse vorgesehen, welches schematisch bei 96 angedeutet ist. Unter Umgebungslicht ist selbstverständlich ein von außen eintretendes, nicht von der Belichtungsstation kk erzeugtes Licht gemeint.

Der zuvor beschriebene, elektrophotographische Aufzeichnungsträger 32 kann die Verfalirenssschritte der Toneraufbringung und Bildübertragung in etwa. 1 Sekunde oder in kürzerer Zeit durchlaufen. Wenn der photoleitende Belag 9^ einmal aufgeladen

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ist / ■

und belichtet, was in etwa einer halben Sekunde oder in noch kürzerer Zeit geschehen kann, so können die Kopien mit einer ι

Taktgeschwindigkeit von einer Sekunde je Kopie erzeugt werden. Enthält das Arbeitsspiel auch die Aufladung und Belichtung, so j kann die Trommel 3'± je eine Umdrehung in 2 Sekunden ausführen, da aber bei der Herstellung von Mehrfachkopien die Aufladungsstation k2 und die Belichtuiigsstation k'k nicht in Tätigkeit gesetzt werden, kann die Drehgeschwindigkeit der Trommel 3'l verdoppelt werden. Die genauen Zahlen bezüglich Dreh- ; zahl und Arbeitsgeschwindigkeit stellen aber nur ein Bespiel dar und lassen sich in verhältnismäßig weiten Grenzen verändern. I Die nach einer einzigen Belichtung von dem elektrophotopraphischen Aufzeichnungsträger 32 abziehbaren Kopien reichen von j einigen wenigen Stücken bis zu mehreren hundert Kopien, je nach !

den verwendeten Materialien, Tonern usw. ι

Wie zuvor schon erwähnt, kann die hier beschriebene Einrichtung auch so betrieben, bzw. das vorgeschlagene Verfahren so durchgeführt werden, daß für den elektrophotographisehen Aufzeichnungsträger 32 eine sich linear bewegende Halterung vorgesehen ist. In diesem Falle weist die Einrichtung einen hin- und her- , bewegbaren Schlitten auf, der sich relativ zu den verschiedenen BehandlungsStationen bewegt, jedoch in die Aufladungs- und ! Belichtungsstation zurückkehrt, wenn die Einrichtung zur Her- j stellung von Mehrfachkopien betrieben wird. Liegen also die ι

BehandlungsStationen beispielsweise auf einer Linie hintereinander, so ist bei der Herstellung von Mehrfachkopien der Hin- und Herweg des Schlittens halb so lang, wie bei der Durchführung ; des vollen Arbeitsspieles. 1

Es lassen sich auch Einrichtungen bilden, bei denen der elektro- j photographische Aufzeichnungsträger stillsteht, während in der Einrichtung die Behandlungsstationen beweglich ausgebildet sind. Eine weitere Ausführungsform kann so ausgebildet sein, daß der elektrophotographische Aufzeichnungsträger auf einem Weg umläuft, der sowohl geradlinige als auch gekrümmte Abschnitte aufweist, beispielsweise bei Anordnung auf einem umlaufenden Band oder einer Manchette.

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Der Kopieträger kann ein beliebiger Körper sein, auf welchen sich ein tonerhaltiges Bild übertragen läßt, doch normalerweise handelt es sich um ein Papierblatt. Dabei kann von der Holle oder vom Band kopiert werden und ein Zerschneiden, falls dieses vorgesehen ist, kann entweder vor oder nach dein Transport geschehen. Der Papiervorrat kann auch in Form eines Stapels von Blättern vorgeseheisein, die nacheinander abgenommen werden.

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Claims

Patentansprüche.

Verfahren zum Mehrfachkopieii des auf einem photoleitenden Belag eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers entworfenen Bildes eines Objektes, bei welchem mindestens auf der Oberfläche des photoleitenden Belages eine gleichförmige elektrostatische Aufladung erzeugt, der aufgeladene, photoleitende Belag durch Aufprojizieren eines Bildes des betreffenden Objektes zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes belichtet, hierauf zur Bildung eines sichtbaren, tonerhaltigen Bildes Toner auf den photoleitenden Belag aufgebracht und dann das tonerhaltige Bild auf einen Träger übertragen wird, so daß eine Kopie des Bildes des betreffenden Objektes entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte der Toneraufbringung und der Übertragung des tonerhaltigen Bildes auf den Träger mindestens ein zweites Mal wiederholt werden, um mindestens eine zweite Kopie zu erzeugen, ohne daß hierbei auch die Verfahrensschritte des Aufladens und Belichtens wiederholt werden und daß die Aufladung, Belichtung, Toneraufbringung und Bildübertragung durchgeführt werden, während Umgebung sucht von dem photoleitenden Belag ferngehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Verfahrensschritte der Toneraufbringung und der Übertragung des tonerhaltigen Bildes unter Verwendung weiterer Träger nur so lange wiederholt werden, bis die mittlere Dichte der zuletzt auf einem Träger hergestellten Kopie unter einem vorbestimmten Wert liegt.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine neuerliche Aufladung und neuerliche Belichtung des photoleitenden Belages zur Herstellung weiterer Kopien nur dann erfolgt, wenn die Aufladung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers entsprechend dem latenten Bild durch Dunkelabfall unter einen bestimmten Wert gesunken ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekenn-

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zeichnet, daß mindestens die Verfahrensschritte des Oelichtens und der Bildübertragung ohne Vorhandensein eines äußeren elektrischen Feldes durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Übertragung des tonerhaltigen Bildes auf den Träger ein Fixieren desselben erfolgt.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Aufladungsstation (42), eine einen Bildprojektor (52) enthaltende Belichtungsstation (44), eine Toneraufbringstation (54) mit Tonerzuführungseinrichtungen (56) und eine Bildubertragungsstation (60), ferner durch eine Vorrichtung (34) zur Halterung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers (32), derart, daß sdn photo- j leitender Belag durch die Aufladungs-,. BeIichtungs-, Tonerauf- j bring- und Bildübertragungsstationen bewegbar ist, weiter durch j eine erste Transporteinrichtung (34, 36) zur Bewegung des elektro*- photographischen Aufzeichnungsträgers und der genannten Stationen relativ zueinander in der soeben angegebenen Folge, so daß der photoleitende Belag jeweils gesondert den in den genannten Stationen vorgenommenen Behandlungsschritten ausgesetzt wird, fernerhin durch eine zweite Transporteinrichtung (70) zur Bewegung jeweils eines Kopieträgers (60) in die Bildübertragungsstation, um ein tonerhaltiges Bild, welches sich auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger befindet, auf den Kopieträger zu übertragen, sobald die Bildübertragungsstation in Tätigkeit tritt, wobei jedoch eine Übertragung des tonerhaltigen Bildes auf einen weiteren Kopieträger für jede nachfolgende Übertragung eines tonerhaltigen Bildes in der Übertragungsstation erfolgt.und wobei die erstgenannte Transporteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Bewegung des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers bei wiederholter Behandlung des photoleitenden Belages in der Toneraufbringstation und der Bildübertragungsstation zu diesen beiden Stationen mindestens einmal wiederholt, während aber der photoleitende Belag keine wiederholte Behandlung in der Aufladungs-

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station und in der Belichtungsstation erfährt und schließlich durch Steuereinrichtungen (38) aur Synchronisation der genannten Stationen und der Transporteinrichtungen zur Erzeugung der genannten Behandlungsschritte in vorbestimmter gegenseitiger Reihenfolge.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Transporteinrichtung (34 > 36) eine rotierende Dewegung durchführt und daß die einzelnen Behandlungsstationen im umfangsmäßigen Abstand rund um die Transporteinrichtung angeordnet sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7i dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (38) Geschwindigkeitssteuer- und -schaltmittel (36, -4l) enthalten, um die Aufladungsstation (42) und die Belichtungsstation (44) außer Betrieb zu setzen und die Arbeitsgeschwindigkeit der ersten Transporteinrichtung (34, 36) zu erhöhen, wenn Mehrfachkopien angefertigt werden sollen.
9· Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (38) Steuermittel (4l) zur Abschaltung der Aufladungsstation (42) und der Belichtungsstation (44) während der Anfertigung von Mehrfaclikopien enthalten.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» gekennzeichnet durch eine Densitometeranordnung (78, 80) zur überwachung der Qualität des in der Bildübertragungsstation (60) übertragenen Bildes und zur Erzeugung eines der Dichte des kopierten Bildes entsprechenden Signales, das mit einem bestimmten Bezugssignal vergleichbar ist.
11. Einrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem Ausgangssignal der Densitometeranordiiung (78, 80) mittels der Steuereinrichtungen (38) die Aufladungsstation (42) und die Belichtungsstation (44) für jeweils nur einen Vorgang der Wiederaufladung und neuerlichen Belichtung einschaltbar sind.

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12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wiederaufladung und neuerliche Belichtung nur während einer Umdrehung der ersten Transporteinrichtung (3'±» 36) geschieht.

13· Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildübertragungsstation (60) eine Fixierstation (76) zum Fixieren des tonerhaltigen Bildes auf dem
Kopieträger (68) nachgeschaltet ist.

l4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13 j dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kopieträger (68) von einem einzelnen,
aus einem Vorritt s spei eher (6'±) entnehmbaren Blatt gebildet ist.

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