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Titel: Wärmekopierverfahren und -vorrichtung.
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Beschreibung Wärmekopierverfahren und -vorrichtung Die Erfindung
betrifft ein Wärmekopierverfahren und eine Wärmekopiervorrichtung und bezieht sich
insbesondere auf ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem Wärme zum Aufzeichnen an ein
wärmeempfindliches Auf zeichnungselement in Form eines Bogens angelegt wird, sowie
auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
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Es sind bereits Aufzeichnungselemente bekannt, die beim Erwärmen
eine chemische Veränderung erfahren, die schmelzen oder eine anderweitige Änderung
durchmachen, um eine Aufzeichnung, sei es durch Verfärbung, Ausstanzen eines Lochs,
Adhäsion oder Transfer zu erzeugen, und die Technik bietet eine Vielfalt solcher
Aufzeichnungselemente für praktische Anwendungsfälle. Als Beispiel sei auf ein wärmeempfindliches
Papier hingewiesen, welches mit einem Material beschichtet ist, das beim Erwärmen
eine chemische Veränderung durchmacht, um eine Verfärbung hervorzurufen. Dies Papier
wird zur praktischen Verwendung als Aufzeichnungsbogen im Zusammenhang mit Zeilendruckern,
Faksimiledruckvorrichtungen oder
Wärmekopiervorrichtungen zahlreich
angeboten. Eine andere Art von wärmeempfindlichem Auf zeichnungspapier, welches
beim Erwärmen schmilzt und Öffnungen bildet oder an einem entsprechenden Element
zum Haften gebracht wird, um eine Übertragung durchzuführen, wird gegenwärtig als
Schablonenbogen beim Siebdruck oder als Projektionsbogen im Zusammenhang mit einem
oberhalb angeordneten Projektor angeboten. Bekannte Beispiele hierfur sind die unter
den Warenzeichen RISO XENO MASTER und RISO TORAPEN vertriebenen Produkte der Riso
Kagaku Kogyo-K.K.
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Wenn auf einem solchen wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapier die
Abbildung einer Vorlage aufgezeichnet werden soll, werden beide Papiere in engem
Kontakt miteinander gehalten und die Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapiers
einer Infrarotbestrahlung ausgesetzt. In den beigefügten Zeichnungen zeigt Fig.
1 einen solchen wärmeempfindlichen Bogen, der als Schablone im Siebdruckverfahren
benutzt werden kann. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist der Bogen einen siebartigen
Träger 1 in einer Dicke von 50 Mikron auf, der vorzugsweise aus Japanpapier, einem
porösen Papier aus synthetischem Fasermaterial aus verschiedenen Arten von Gewebe
oder aus nichtgewebtem Stoff besteht. Auf den Träger 1 ist in einer Schichtdicke
von 10 Mikron ein wärmeempfindliches Harz 2 wie Polyamidharz, Polyäthylenharz oder
ein Mischpolymerisat aus Vinylchlorid und Vinilidenchlorid aufgetragen. Diese Anordnung
ist auf einem Stützbogen 3, beispielsweise Papier angeordnet, wie Fig. 2 zeigt.
In der Praxis wird der Träger 1 gegen eine Folie aus wärme empfindlichem Harz 2
gedrückt, statt daß der Träger 1 mit einem solchen Harz 2 beschichtet wird. Aus
Fig. 3 geht hervor, daß nach dem Abstreifen des Trägers 1 mit dem Harz 2 vom Stützbogen
3 eine Vorlage 4 mit einer darauf enthaltenen Abbildung 4a zwischen den Schichten
2 und 3 angeordnet ist.
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Wenn die ganze Anordnung in enge gegenseitige Berührung gebracht ist,
wird eine Blitzlampe 5 betätigt, um den lichtempfindlichen
Bogen
mit Licht zu bestrahlen. Dann absorbiert der Bildbereich A der Vorlage 4 die Infrarotstrahlen
und wird dadurch erwärmt, und die erzeugte Wärme wird an das Harz 2 übertragen,
welches daraufhin schmilzt, so daß hierin eine Offnung in einem Bereich gebildet
wird, der dem Bildbereich A entspricht. Ein Bereich, der dem Bereich B ohne Abbildung
der Vorlage 4 entspricht, absorbiert keine Strahlen und wird folglich nicht erwärmt.
Es sei noch erwähnt, daß das Harz 2 selbst ebenso wie der Träger 1 aus Stoffen besteht'
die keine Infrarotstrahlen absorbieren und dadurch erhitzt werden.
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Der wärmeempfindliche Bogen, in dem Löcher entsprechend der Abbildung
4a auf der Vorlage gebildet worden sind, kann dann als Schablonenplatte im Siebdruckverfahren
benutzt werden. Fig. 4 zeigt die auf ein Druckpapier 6 gelegte Schablone, der Druckfarbe
von einer Farbwalze 7 zugeführt werden kann, um ein Farbbild auf dem Druckpapier
durch die Offnungen hindurch zu erzeugen, welches dem Bild der Vorlage entspricht.
Vorzugsweise ist während dieses Verfahrens das Harz 2 in Anlage am Druckpapier 6
angeordnet. Wenn die Schablone so angeordnet ist, daß der Träger 1 am Druckpapier
6 anliegt, kann das Druckfarbenbild unscharf werden oder eine Seitenumkehr bei der
Ubertragung der Abbildung 4a passieren.
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Ein ähnliches Verfahren läßt sich anwenden, wenn ein Projektionsbogen
geschaffen wird, der im Zusammenhang mit einem oberhalb angeordneten Projektor verwendet
wird. In diesem Fall weist das RISO TORAPEN-Material ein transparentes Substrat
auf, welches mit einem wärmeempfindlichen, färbenden Harz beschichtet ist, dem ein
weiterer transparenter Film oder eine Folie überlagert ist. Wenn dieses Material
einer Vorlage überlagert wird und mit Licht von einer Blitzlampe oder dgl. bestrahlt
wird, bewirkt ein Bereich, der dem Bildbereich der Vorlage entspricht und Infrarotstrahlung
absorbiert, um erwärmt zu werden, das Schmelzen des färbenden Harzes im
entsprechenden
Bereich, der durch das Substrat auf den transparenten Film oder Bogen übertragen
wird. Auf diese Weise wird auf dem transparenten Bogen eine Abbildung des Originals
geschaffen, um einen Projektionsbogen zu erzeugen.
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Beim bekannten Verfahren erfolgt das Aufbringen von Wärme auf das
wärmeempfindliche Aufzeichnungselement durch Bestrahlung der Vorlage mit Infrarotstrahlen.
Hierdurch erfolgt eine Erwärmung, und die Wärme wird an ein wärmeempfindliches Material,
wie Harz, welches im Aufzeichnungselement enthalten ist, übertragen. Das erfordert,
daß die Vorlage in enger Berührung mit dem Aufzeichnungselement gehalten wird.
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Dies Verfahren ist zwar zufriedenstellend für Vorlagen, die Schwarzweißbilder
enthalten, aber es ist keine befriedigende Reproduktion einer Vorlage mit einem
Halbton- oder Farbbild zu erzielen. Außerdem ist keine Wiedergabe einer dreidimensionalen
Abbildung möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wärmekopierverfahren zu schaffen,
bei dem keine Notwendigkeit für engen Kontakt zwischen einer Vorlage und einem wärmeempfindlichen
Aufzeichnungselement besteht. Hierbei wird ein elektrophotographisches Verfahren
zum Ubertragen eines entwickelten Toner bildes angewendet, wobei ein sichtbares
Tonerbild, welches entsprechend einer Vorlage im elektrophotographischen Verfahren
erzeugt wurde, auf ein wärmeempfindliches Aufzeichnungselement übertragen wird und
das übertragene Bild einer Bestrahlung ausgesetzt wird, um es zu erhitzen, wobei
die Wärme an ein wärmeempfindliches Material übertragen wird, um den Aufzeichnungsvorgang
zu bewirken.
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Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Wärmekopiervorrichtung zu
schaffen, mit der das genannte Kopierverfahren durchgeführt werden kann und die
auch als elektrophotographischer Kopierer zur Übertragung von Tonerbildern einsetzbar
ist.
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Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- oder Kopierverfahren ist die
Notwendigkeit für enge Berührung zwischen einer Vorlage und einem wärme empfindlichen
Aufzeichnungselement umgangen, und es wird ein elektrophotographisches Verfahren
zum Erzeugen eines einer Vorlage entsprechenden Tonerbildes auf dem wärmeempfindlichen
Auf zeichnungselement angewendet und dann das Tonerbild mit Infrarotstrahlen von
einer Blitzlampe oder dgl. bestrahlt. Durch Absorption der Infrarotstrahlen wird
das Tonerbild erwärmt, und diese Wärme wird ausgenutzt, um ein im Auf zeichnungselement
enthaltenes wärmeempfindliches Material zu erwärmen. Da beim Wärmekopierverfahren
die Qualität auf dem Tonerbild beruht, hängt die spektrale Empfindlichkeit bei der
Schaffung einer Abbildung auf dem wärmeempfindlichen Auf zeichnungselement von der
spektralen Empfindlichkeit des im Tonerbild benutzten elektrophotographischen Materials
ab. Deshalb kann in zufriedenstellender Weise eine Wärmekopie auch von Vorlagen
erhalten werden, die Halbton- oder Farbbilder enthalten. Wenn zur Erzeugung des
Tonerbildes ein optisches Beleuchtungssystem benutzt wird, mit dem eine Abbildung
eines dreidimensionalen Objekts projiziert werden kann, kann im Wärmekopierverfahren
auch eine Auf zeichnung eines dreidimensionalen Objektes oder eines Objektes mit
Oberflächenunebenheiten erzielt werden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung so konstruiert, daß sie sowohl das Ubertragen des Tonerbildes auf das
wärmeempfindliche Auf zeichnungselement als auch die Bestrahlung des Aufzeichnungselements
mit Infrarotstrahlen innerhalb einer einzigen Einheit durchführen kann. Das erleichtert
den Gesamtbetrieb und ermöglicht es zusätzlich, die Vorrichtung als elektrophotographischen
Kopierer für gewöhnliches Papier einzusetzen, wodurch der Anwendungsbereich der
Vorrichtung erweitert ist.
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Zum Wärmekopierverfahren und der zum Durchführen dieses Verfahrens
bestimmten Vorrichtung gehört die Schaffung eines der Abbildung einer Vorlage entsprechenden,
sichtbaren Tonerbildes auf einem lichtleitfähigen Element durch Aufladen, Belichten
und Entwickeln in Verfahrensschritten entsprechend einem elektrophotographischen
Verfahren.
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Das Tonerbild wird auf ein wärmeempfindliches Aufzeichnungselement
übertragen, welches dann einer Bestrahlung ausgesetzt wird, damit die Tonerteilchen,
aus denen das Tonerbild zusammengesetzt ist, erhitzt werden. Die Wärme oder Tonerteilchen
bringt ein im wärmeempfindlichen Aufzeichnungselement enthaltenes wärmeempfindliches
Material zum Schmelzen, um in diesem wärmeempfindlichen Aufzeichnungselement eine
Aufzeichnung hervorzurufen, die der Abbildung der Vorlage entspricht.
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Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten
anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen vergrößerten Schnitt durch einen als Schablone
beim Siebdruck verwendeten wärmeempfindlichen Bogen; Fig. 2 eine Draufsicht auf
den Bogen gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch den Bogen gemäß Fig. 1 und 2
zusammen mit einer schematischen Darstellung einer Heizanordnung; Fig. 4 einen Schnitt
durch einen Schablonenbogen bei einem Siebdruckverfahren; Fig. 5 einen Schnitt durch
einen wärmeempfindlichen Bogen zusammen mit einer schematischen Darstellung einer
lichtempfindlichen Trommel und einer Koronaladevorrichtung, die erfindungsgemäß
zur Bildübertragung auf den Bogen verwendet werden;
Fig. 6 einen
vergrößerten Schnitt durch den wärmeempfindlichen Bogen mit einer Darstellung der
Verteilung übertragener Tonerteilchen; Fig. 7 eine Ansicht einer Übertragungseinheit
mit einer unter Vorspannung stehenden Walze zum Ubertragen des Tonerbildes von der
Trommel auf den wärmeempfindlichen Bogen; Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt zur
Darstellung der Verteilung übertragener Tonerteilchen; Fig. 9 ein Schema einer Wärmekopiervorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In Fig. 5 ist eine Anordnung gezeigt, die bei der Ubertragung eines
auf einer lichtempfindlichen Trommel 11 geschaffenen Tonerbildes auf ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungselement benutzt wird, welches als Schablone beim Siebdruck verwendet
werden soll. Hierbei ist eine Koronaladevorrichtung 12 vorgesehen. Das Tonerbild
ist auf der Trommel 11 gemäß dem bekannten elektrophotographischen Verfahren zur
Übertragung von Tonerbildern geschaffen. Dies Tonerbild wird dann mit Hilfe der
Koronaladevorrichtung 12 auf ein wärmeempfindliches Auf zeichnungselement 10 übertragen,
welches als Schablone beim Siebdruck verwendet werden soll. Das Aufzeichnungselement
10 hat den im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Aufbau. Es ist so angeordnet,
daß sein siebartiger Träger 1 an der Trommel 11 anliegt, während die Koronaladevorrichtung
12 in der Nähe des Stützbogens 3 des Aufzeichnungselements angeordnet ist, um eine
Koronaentladung hervorzurufen. Das Auf zeichnungselement wird auf eine der Polarität
des Tonerentwicklers entgegengesetzte Polarität aufgeladen, und hierdurch wird eine
Ubertragung des Tonerbildes von der Trommel 11 auf das Aufzeichnungselement erzielt.
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Fig. 6 zeigt einen Teil des wärmeempfindlichen Aufzeichnungselements
mit darauf übertragenem Tonerbild in stark übertriebener Darstellung. Im Bildbereich
A ist eine große Anzahl
Tonerteilchen 13 auf das Aufzeichnungselement
übertragen, während eine kleinere Anzahl Tonerteilchen 14 am Bereich B ohne Abbildung
anhaftet, deren Einfluß weiter unten noch näher beschrieben wird. Das das Tonerbild
tragende Aufzeichnungselement wird einer Infrarotbestrahlung durch eine Blitzlampe
ausgesetzt. Die im Abbildungsbereich A anhaftenden Tonerteilchen 13 absorbieren
diese Strahlung und werden dadurch erhitzt, was das wärmeempfindliche Harz 2 in
einem dem Abbildungsbereich A entsprechenden Bereich zum Schmelzen bringt, wodurch
eine Offnung entsteht. Dadurch erhält das Auf zeichnungselement ein Öffnungsbild
und kann folglich als Schablone für den Siebdruck verwendet werden.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Benutzung der gezeigten Koronaladevorrichtung
12 zum Ubertragen des Tonerbildes auf das Aufzeichnungselement, von dem eine Schablonenplatte-erzeugt
wird, Nadellöcher im gesamten Bereich ohne Abbildung erzeugt werden, so daß der
Anschein erweckt wird, als wären kleine Sandkörnchen überall verteilt. Dies geht
aus Fig. 6 hervor, wo Tonerteilchen 14 im Bereich B ohne Abbildung haften, was zu
der Erscheinung der Nadel löcher führt. Die Tonerteilchen 14 werden aus einem Bereich
der Trommel 11 ohne Abbildung auf das Aufzeichnungselement übertragen. Wenn das
Aufzeichnungselement dann bestrahlt wird, absorbieren diese Tonerteilchen die Infrarotstrahlen
und werden erhitzt. Wie schon erwähnt, erfolgt das Erwärmen und Schmelzen der Tonerteilchen
im Bildbereich, und die daraus resultierende Wärme wird durch den Träger 1 an das
wärmeempfindliche Harz 2 übertragen, mit dem Ergebnis, daß das Harz schmilzt und
Löcher gebildet werden. Die Bestrahlung -sollte also so stark sein, daß die Tonerteilchen
genügend Wärme durch den Träger 1 an das Harz 2 abgeben, um dieses zum Schmelzen
zu bringen. Auch im Bereich ohne Abbildung erfolgt eine Absorption der Infrarotstrahlen
und eine entsprechende Erzeugung von Wärme durch die verringerte Anzahl
von
Tonerteilchen 14. Da die Menge dieser Tonerteilchen jedoch geringer ist, reicht
die erzeugte Wärme nicht aus, um das Harz 2 zum Schmelzen zu bringen. Trotzdem wird
die Wärme derjenigen Tonerteilchen, die unmittelbar am Harz 2 haften, direkt an
das Harz 2 abgegeben, wodurch sehr kleine Offnungen im Harz gebildet werden, auch
wenn die gesamte erzeugte Wärmemenge viel geringer ist als im Bildbereich. Deshalb
entsteht eine Anzahl von Nadellöchern im Bereich ohne Abbildung, und wenn die resultierende
Schablonenplatte beim Siebdruck verwendet wird, erscheint der ganze Bereich des
Drucks ohne Abbildung so als ob Sandkörnchen darüber gestreut wären, was die Qualität
der äußeren Erscheinung stark herabsetzt.
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Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wird erfindungsgemäß eine Übertragungseinheit
15 mit einer unter Vorspannung stehenden Walze zum Übertragen eines Tonerbildes
von der Trommel 11 auf das Auf zeichnungselement benutzt, wie Fig. 7 zeigt. Es sei
darauf hingewiesen, daß gemäß Fig. 7 in der gleichen Weise wie mit der Anordnung
gemäß Fig. 5 ein Tonerbild auf der Trommel 11 geschaffen wird. Zur Übertragungseinheit
15 gehört eine Dbertragungswalze 15a, die einen elektrisch leitfähigen Kern aufweist,
der mit einer Walzenschicht aus einem federnd nachgiebigen Material versehen ist,
dessen spezifischer Widerstand im Größenordnungsbereich von 101°2 cm oder weniger
liegt und der eine Kautschukhärte von 300 bis 700 nach der japanischen Industrienorm
hat. Die zum Ubertragen nötige Vor spannung wird als Gleichspannung vorzugsweise
von 300 bis 1000 V von einer Vorspannungsquelle 16 an die Übertragungswalze 15a
angelegt, wenn das Potential des latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf der
Trommel 11 ca. 600 V beträgt. Eine solche Vorspannung reicht aus zum Ubertragen
des Tonerbildes von der Trommel 11 auf das wärmeempfindliche Auf zeichnungselement
10. Die dabei entstehende Verteilung der Tonerteilchen ist in Fig. 8 gezeigt. Im
Vergleich zur Verteilung der Tonerteilchen gemäß Fig. 6
zeigt sich,
daß kein wesentlicher Niederschlag von Tonerteilchen im Bereich B ohne Abbildung
unmittelbar auf dem Harz 2 erfolgt. Wenn auch einige Tonerteilchen 14 von der Trommel
11 absprühen und im Bereich B ohne Abbildung niedergeschlagen werden, so liegen
sie doch an der Oberseite des siebartigen Trägers 1 und dicht unmittelbar auf dem
wärmeempfindlichen Harz 2. Deshalb kommt es bei der Bestrahlung des Aufzeichnungselements
nicht zu der Ausbildung von Nadellöchern im Bereich ohne Abbildung1 da die Erwärmung
allein derjenigen Tonerteilchen, die auf dem Träger 1 niedergeschlagen sind, nicht
ausreicht, um ein Schmelzen des Harzes 2 zu verursachen, wie oben schon erwähnt.
Folglich hat der entstehende Druck eine zufriedenstellende Qualität und ist nicht
durch Nadellöcher verunstaltet, die sonst im Bereich ohne Abbildung entstanden wären.
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Die Abwesenheit von unmittelbar am Harz 2 haftenden Tonerteilchen
bei Benutzung der Ubertragungseinheit 15 zum Ubertragen läßt sich wie folgt erklären.
Das von der mit einer Vorspannung beaufschlagten Ubertragungswalze 15a erzeugte
elektrische Ubertragungsfeld ist schwächer als das von der genannten Koronaladevorrichtung
12 erzeugte Feld und ist zwischen der Ubertragungswalze 15a und der Trommel 11 gebildet
statt wie bei Benutzung der Koronaladevorrichtung 12 zwischen dem Stützbogen 3 und
der Trommel 11. Während also der siebartige Träger 1, der unmittelbar an der Trommel
11 anliegt, eine ausreichend starke Anziehungskraft auf Tonerteilchen ausübt, hat
das weiter von der Trommel 11 entfernte Harz 2 eine sich rasch vermindernde Anziehungskraft
für Tonerteilchen, so daß diejenigen Tonerteilchen, die im Bereich der Trommel 11
ohne Abbildung verteilt sind, zwar in einem Berührungsbereich mit dem Träger 1 aber
nicht an das Harz 2 übertragen werden.
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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Trockenentwickler
mit Tonerteilchen verwendet. Jedoch
ist die Erfindung gleichermaßen
anwendbar zum Ubertragen eines im Flüssigkeitsentwicklungsverfahren geschaffenen
Tonerbildes auf das wärmeempfindliche Auf zeichnungselement.
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In diesem Fall wird der unmittelbare Niederschlag von Tonerteilchen
auf dem Harz 2 vermieden, da auf der Trommel vorhandene Tonerteilchen nur durch
eine Flüssigkeitsschicht wandern können, deren Dicke im Größenordnungsbereich von
einigen Mikron liegt, und die an der Trommel verblieben ist, jedoch nicht durch
den Träger 1 hindurchgelangen können, dessen Dicke einige 10 Mikron beträgt, um
so in Berührung mit dem Harz 2 zu gelangen, selbst wenn das wärmeempfindliche Aufzeichnungselement
in enger Berührung mit der Trommel gehalten wird. Der Niederschlag von Tonerteilchen
auf dem Harz 2 ist dadurch verhindert und ist auf einen Teil des Trägers 1 beschränkt.
Wenn also ein im Flüssigkeitsentwicklungsverfahren geschaffenes Tonerbild auf das
wärmeempfindliche Aufzeichnungselement übertragen werden soll, kann das Auftreten
von Nadellöchern ohne eine komplizierte Anordnung im Ubertragungsschritt vermieden
werden. Auf diese Weise kann eine zufriedenstellende Schablonenplatte für Siebdruckverfahren
erhalten werden.
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Es sei noch erwähnt, daß die Erfindung nicht auf die Vorbereitung
einer Schablonenplatte zur Benutzung beim Siebdruck beschränkt ist sondern auch
zur Herstellung eines Projektionsbogens angewendet werden kann, der z.B. bei einer
Projektion von oben verwendet wird. In diesem Fall wird ein wärmeempfindliches Auf
zeichnungselement, wie TORAPEN verwendet, welches keinen siebartigen Träger 1 enthält,
und die gesamte Oberfläche des wärmeempfindlichen Harzes ist mit dem Film bedeckt,
so daß kein Niederschlag von Tonerteilchen unmittelbar auf der Harzschicht erfolgen
kann.
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Die Ubertragung des Tonerbildes auf das wärmeempfindliche Auf zeichnungselement
und die Bestrahlung desselben mit Infrarotstrahlen kann in getrennten Einheiten
erfolgen, wird
jedoch zweckmäßigerweiseinnerhalb einer einzigen
Einheit durchgeführt. Wenn für die Übertragung und die Bestrahlung getrennte Einheiten
vorgesehen sind, kann das zu kompliziertem Betrieb führen, da das nichtfixierte
Tonerpulver dann verschoben werden kann, was zu einer Störung des Bildes führt.
Deshalb wird vorzugsweise das auf das Aufzeichnungselement übertragene Tonerbild
fixiert, ehe es der Bestrahlung ausgesetzt wird. Hierzu kann eine in einer herkömmlichen
elektrophotographi schen Kopiervorrichtung benutzte Ofenheizvorrichtung zum Fixieren
oder eine erhitzte Walzenheizvorrichtung mit etwas geringerer Temperatur betrieben
werden.
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Wenn die Übertragung und Bestrahlung innerhalb einer einzigen Einheit
erfolgt, kann diese Einheit zur Benutzung mit Trockentonerteilchen konstruiert sein,
so daß sie auch mit gewöhnlichem Papier verwendbar ist. Bei Benutzung eines wärmeempfindlichen
Aufzeichnungselements kann eine Strahlenquelle, z.B. eine Blitzlampe zum Erwärmen
dieses Aufzeichnungselements betätigt werden; aber sie kann auch zum Fixieren des
Tonerbildes herangezogen werden, wenn die Benutzung von gewöhnlichem Papier vorgesehen
ist.
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In Fig. 9 ist eine Wärmekopiervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt, die zum Durchführen des Wärmekopierverfahrens gemäß der Erfindung
in optimaler Weise benutzt wird und die auch als elektrophotographischer Kopierer
mit Trockentonerteilchen-Ubertragung eingesetzt werden kann. In Fig. 9 ist eine
lichtempfindliche Trommel 20 gezeigt, die eine elektrisch leitfähige innere Trommel
aufweist, welche eine Schicht aus lichtleitfähigem Material, wie Selen trägt. Die
Trommel 20 ist in der durch den Pfeil a gekennzeichneten Richtung drehbar gelagert.
Um die Trommel 20 herum ist eine Reihe von Verarbeitungseinheiten angeordnet. Dazu
gehört eine Koronaladevorrichtung 21, die eine Koronaentladung zum Aufladen der
lichtleitfähigen Schicht der Trommel 20 erzeugt, ein Bildprojektor 22, der die Abbildung
einer
Vorlage auf die aufgeladene lichtleitfähige Schicht projiziert, um darauf ein elektrostatisches
latentes Ladungsbild zu erzeugen, eine Trockenentwicklereinheit 24 für Tonerteilchen,
die das latente Ladungsbild in ein sichtbares Bild umwandelt, eine Übertragungseinheit
25 mit unter Vorspannung stehender Ubertragungswalze, die das entwickelte Tonerbild
auf ein wärmeempfindliches Auf zeichnungselement oder auf gewöhnliches Papier überträgt,
eine Zuführeinrichtung, die der Ubertragungseinheit 25 ein wärme empfindliches Aufzeichnungselement
zuführt, eine weitere Zuführeinrichtung, die der Übertragungseinheit 25 einen Übertragungsbogen,
z.B.
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gewöhnliches Papier zuführt, eine Blitzlicht-Bestrahlungseinheit 33,
die das wärmeempfindliche Aufzeichnungselement mit darauf übertragenem Tonerbild
bestrahlt, eine Neutralisierungslampe 26, die die Trommeloberfläche mit Licht bestrahlt,
um das noch verbliebene elektrostatische latente Ladungsbild zu löschen, und eine
Reinigungseinheit 27, die restliche Tonerteilchen von der Oberfläche der Trommel
20 entfernt, Die Trockenentwicklereinheit 24 ist insofern von herkömmlichem Aufbau
als ein Trockenentwickler, der Tonerteilchen und Trägerteilchen aufweist, dem auf
der Trommel 20 gebildeten latenten Ladungsbild mit Hilfe einer Magnetbürste 24a
zugeführt wird. Die Trockenentwicklereinheit 24 ist an ihrer Oberseite mit einem
Tonervorratsgefäß 24b versehen, aus dem entsprechend dem Verbrauch an Tonerteilchen
beim Entwickeln zusätzlicher Toner nachgefüllt wird.
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Die Reinigungseinheit 27 umfaßt eine Reinigungsbürste 27a, die die
Trommeloberfläche abbürstet. Die mit der Bürste von der Trommel abgebürsteten restlichen
Tonerteilchen werden z.B. mittels einer hier nicht gezeigten Saugeinrichtung nach
außen abgegeben.
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Im Betrieb wird die Trommel 20 in Richtung des Pfeiles a gedreht.
Die Trommeloberfläche wird mittels der Koronaladevorrichtung 21 gleichmäßig aufgeladen.
Der Bildprojektor 22 projiziert ein optisches Bild einer Vorlage 23 auf die geladene
Trommeloberfläche, um darauf ein elektrostatisches latentes Ladungsbild zu erzeugen.
Das latente Ladungsbild wird dann von der Trockenentwicklereinheit 24 mittels Toner
entwickelt. Diese Verfahrensschritte ähneln den entsprechenden Schritten bei herkömmlichen
elektrophotographischen Kopierern.
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Das Tonerbild wird dann innerhalb der Übertragungseinheit 25 an ein
wärmeempfindliches Aufzeichnungselement oder gewöhnliches Papier übertragen. Bei
Beendigung der Übertragung wird das möglicherweise noch verbliebene latente Ladungsbild
durch Lichtbestrahlung der Trommel 20 von Seiten der Neutralisierungslampe 26 gelöscht,
und die Reinigungseinheit 27 bürstet verbliebene Tonerteilchen weg.
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Die Zuführeinrichtung, die der Übertragungseinheit 25 ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungselement zuführt, weist eine Bogenführung 30 und eine Zuführwalze 31
auf. Wenn das Aufzeichnungselement die Übertragungseinheit 25 durchlaufen hat, wird
das Aufzeichnungselement mit dem darauf übertragenen Tonerbild von einem Förderriemen
32 unter der Blitzlicht-Bestrahlungseinheit 33 hindurchgeführt, wo es'bestrahlt
wird, um durch Ausbildung von Öffnungen entsprechend der Abbildung der Vorlage eine
Aufzeichnung zu schaffen, wie oben schon beschrieben. Die Übertragungswalze 25 hat
den oben beschriebenen Autbau und erhält eine Vorspannung von einer Vorspannungsquelle
29, die wie oben beschrieben ausgewählt werden kann. Es kann auch eine Vielzahl
von Ubertragungswalzen 25a vorgesehen sein, wobei ein bevorzugter Walzendruck 2
im Größenbereich von 200 g/cm2 liegt.
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Die Zuführeinrichtung, die der Übertragungsein heit 25 einen Ubertragungsbogen,
wie gewöhnliches Papier zuführt, weist einen Behälter 34a, auf dem ein Stapel Übertragungsbögen
bzw. gewöhnlicher Papierbögen 34 angeordnet ist, eine Aufnahmewalze 34b, Papierführungen
35a, 35b und Zuführwalzen 36, 37 auf. Wenn eine Kopie auf einem gewöhnlichen Papierbogen
34 hergestellt werden soll, wird von der Aufnahmewalze 34b der oberste Papierbogen
34 des Stapels im Behälter 34a aufgenommen und mittels der Zuführwalzen 36, 37 zwischen
den Papierführungen 35a, 35b hindurch in die tibertragungseinheit 25 geführt. Von
der Trommel 20 wird auf den so zugestellten Papierbogen 34 ein Tonerbild übertragen,
und dann wird der Papierbogen vom Förderriemen 32 weitertransportiert, um von der
Blitzlicht-Bestrahlungseinheit 33 bestrahlt zu werden, damit das Tonerbild fixiert
wird. Dann wird der Papierbogen aus der Vorrichtung abgegeben.
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Die Verfahrensschritte des übertragene und Fixierens sind die herkömmlichen
Schritte. Es sei jedoch erwähnt, daß optimale Werte der Entwicklungsvorspannung,
der an der Ubertragungswalze anliegenden Vorspannung, der an der Blitzlampe anliegenden
Spannung ebenso wie die Bestrahlungszeit der Blitzlampe sich von den entsprechenden
Werten bei Benutzung eines wärmeempfindlichen Auf zeichnungselements unterscheiden
können.
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An dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann natürlich eine
Reihe von Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden. Die Wege, längs der das
gewöhnliche Papier oder das wärmeempfindliche Auf zeichnungselement zugeführt wird,
können z.B. abgewandelt sein. Andererseits kann aber auch das auf das wärmeempfindliche
Aufzeichnungselement zu übertragende Tonerbild auf einer ebenen Platte oder einem
Riemen statt auf der Trommel erzeugt werden. Ferner kann das Tonerbild auf verschiedene
Art und Weise geschaffen werden.
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Als weitere Alternative kann statt der Ausbildung eines
Tonerbildes
auf einem lichtempfindlichen Element, wie der Trommel und der Übertragung des Tonerbildes
auf das wärmeempfindliche Aufzeichnungselement ein lichtempfindlicher Schirm benutzt
werden, um auf einem wärmeempfindlichen Aufzeichnungselement eine elektrostatische
Abbildung zu erzeugen und diese mit Toner zu einem Tonerbild zu entwickeln.
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Bestrahlung
des wärmeempfindlichen Aufzeichnungselements von der dem Tonerbild näher gelegenen
Seite; je nach dem Aufbau des wärmeempfindlichen Auf zeichnungselements kann aber
auch eine Bestrahlung von der entgegengesetzten Seite vorgesehen sein. Ferner kann
ein wärmeempfindliches Aufzeichnungselement benutzt werden, das ein wärmeempfindliches
Harz oder einen Träger enthält, der auf Bestrahlung anspricht und Wärme erzeugt
und bei dem der Toner als ein Strahlen abfangendes Material statt als wärmeerzeugendes
Material benutzt wird, so daß Wärme in einem Bereich aufgebracht wird, in dem keine
Tonerteilchen niedergeschlagen sind.