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Mehrfarbenkopiergerät (Ausscheidung aus P 20 22 080.8-51) Die Erfindung
bezieht sich auf ein Mehrfarbenkopiergerät mit einer Vorlagenhalteeinrichtung zum
Halten einer Vorlage, einem bewegbaren photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, einer
Ladungsbilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Ladungsbildern, die eine Schlitzbelichtungseinrichtung
zum Abtasten der Vorlage durch einen Schlitz aufweist, einer Entwicklungseinrichtung
mit einer Mehrzahl von Entwicklungseinheiten zum Entwickeln der Ladungsbilder mit
Entwicklungsmaterialien, die in ihrer Farbe den einzelnen Ladungsbildern
angepaßt
sind, und mit einer Übertragungseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Übertragen
der entwickelten Teilfarbenbilder auf ein Bildempfanes material, um durch Überlagerung
ein mehrfarbiges Bild auszubilden.
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Das erfindungsgemäße Mehrfarbenkopiergerät ist dadurch gekennzeichnet,
daß das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial eine Mehrzahl von Ladungsbildaufzeichnungsbereichen
besitzt, denen jeweils ein Bereich einer vorgegebenen Länge folgt, der für eine
Ladungsbildaufzeichnung ungeeignet ist, und daß die LadungsbilderzeugungseinrichtUng
Ladungsbilder auf den Ladungsbildaufzeichnungsbereichen des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials
erzeugt, die ausgewählten Farbauszügen der Vorlage entsprechen.
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Ein wesentlicher Vorteil der Einfügung von Bereichen, die nicht zur
Bildung von Ladungsbildern geeignet sind, zwischen den Ladungsbildaufzeichnungsbereichen
liegt darin, daß sie bei hin- und hergewegbarem Vorlagenhalter den zwischen den
Belichtungshüben liegenden Rückhub überbrücken können, indem ihre Länge der Zeitdauer
des Rückhubs angepaßt ist.
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Vorteilhaft enthält die Bildübertragungseinrichtung eine Übertragungstrommel
zur Aufnahme eines Bildempfangsmaterials,
wobei die Umfangs länge
der Übertragungstrommel der Summe der Länge eines Ladungsbildaufzeichnungsbereichs
und der vorgegebenen Länge des nicht für eine Ladungsbildaufzeichnung geeignet ausgebildeten
Bereichs des Aufzeichnungsmaterials entspricht. Auf diese Weise können die Übertragungseinrichtung
und das Aufzeichnungsmaterial ständig miteinander in Berührung bleiben, ohne daß
eine gegenseitige Versetzung der Teilfarbenbilder auf dem Bildempfangsmaterial zu
befUrchten ist.
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Insbesondere enthält die Übertragungseinrichtung eine Einrichtung
zur Vermeidung einer Anderung-der Länge des Bildempfangsmaterials, das von der Übertragstrommel
getragen wird, wodurch die Berührungslänge mit dem Aufzeichnungsmaterial unveränderbar
ist.
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In Weiterbildung der Erfindung besitzt die Der tragungstrommel einen
Klemmenmechanismus zum zeitweisen Festhalten des Bildempfangsmaterials auf der Übertragungstrommel.
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Vorteilhaft ist das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial endlos
ausgebildet und besitzt eine Umfangslänge, die einem ganzzahligen Vielfachen der
Umfangs länge der Obertragungstrommel entspricht.
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Nart einer Weiterbildung der Erfindung besitzt das Kopiergerät einen
Mechanismus zum Aufnehmen des von der Übertragungstrommel getragene Bildempfangsmaterials
nachdem die entwickelten Bilder auf dasselbe übertragen worden sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1
eine Teil-Schnittansicht eines Aufzeichnungsmaterials zur elektrophotographischen-
mehrfarbigen Wiedergabe nach der Erfindung; Fig. 2 und 3 je eine ähnliche Ansicht
eines anderen.
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Ausführungsbeispiels eines Aufzeichnungsmateriales; Fig. 4 ein Diagramm
zur Veranschaulichung der Verteilung des Oberflächenpotentials bei einem AufzeichnungsmAterial;
Fig. 5 a bis 5 e Schnittansichten zur Veranschaulichung von Schritten eines Verfahrens
für die mehrfarbige Wiedergabe und
Fig. 6 eine schematisierte Seitenansicht
eines erfindungsgemäßen Kopiergerätes zur mehrfarbigen Wiedergabe.
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Fig. 1 zeigt ein Aufzeichnungsmaterial P zur mehrfarbigen Wiedergabe,
das einen aus einer oder mehreren Schichten bestehenden Scnichtträger 1, eine photoleitfähige
Schicht 2 und eine durchsichtige Isolierschicht 3 aufweist. Letztere besteht aus
einem hochmolekularen Film oder dgl., der mit einer gewünschten Farbe gefärbt ist,
so daß er als Farbfilter dient.
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Die durchsichtige Isolierschicht 3 kann nach einem der folgenden
Verfahren gebildet werden: I. Ein Polyesterharz, das mit einem für oder mit Acetat
verwendbaren Farbstoff gefärbt ist, wird auf die photoleitfSHige Schicht 2 durch
Aufsprühen oder Bespritzen aufgetragen.
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Ist das verwendete Material ein thermoplastischer Polyester, so kann
dieser zunächst als Schicht oder Film geformt werden, der dann auf die photoleitfähige
Schicht 2 aufgebracht wird.
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II. Ein aus Zelluloseazatat gebildeter Film mit guter Färbbarkeit
wird auf die photoleitfähige Schicht 2 aufgebracht.
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III. Ein gefärbter bzw. farbiger durchsichtiger Film wird zwischen
zwei durchsichtige Isolierschichten eingelegt.
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IV. Ein durchsichtiger Isolierfilm wird mit einem Mehrschichtfilm
überzogen, um als Interferenzfilter zu dienen.
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In weiterer Ausbildung kann das Aufzeichnungsmaterial P ein in ihm
gebildetes Rastermuster zur Wiedergabe von Halbtonbildern enthalten. Ein derartiges
Rastermuster kann nach einem der nachfolgenden Verfahren erhalten werden: a) Wie
in Fig. 2 gezeigt, wird eine Rastermaske 4 aus einem elektrisch leitenden Material
oder einem undurchsichtigen dielektrischen Material durch Aufdrucken oder Aufdampfen
auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 2 gebildet, die sich neben der transparenten
Isolierschicht befindet.
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b)Wie in Fig. 3 gezeigt, werden mosaikartige Rillen 5 in einer Oberfläche
des Trägers 1 gebildet, worauf die photoleitfähige Schicht 2 auf diese -Oberfläche
des Trägers gelegt wird.
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Mit dieser Ausbildung ergibt sich für die photoleitfähige Schicht
eine Rasterung ihrer Kapazität.
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Bezeichnet man den Kontrast zwischen den hellen Bereichen L und den
dunklen Bereichen D, abhängig von den Oberflä-chenpotentialänderungen mit A/B, so
ergibt sich: A/B = Cci + Cp)/Cp wobei Ci die Kapazität der isolierenden Schicht
3 ist.
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Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß sich für aufgrund der Rasterung
verschiedene Werte von Cp verschiedene Kontrastverhältnisse A/B und A/B' für denselben
Dunkelbereich ergeben. Damit erhält män ein gerastertes Ladungsbild.
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Die Oberflächenpotentiale für ein solches Ladungsbild sind in Fig.
5 dargestellt. Hierbei bedeuten die Buchstaben A, B und B' die Potentialänderungqn,
ausgehend vom Oberflächenpotential der Primäraufladung, nach einer bildmäßigen Belichtung
mit gleichzeitiger Sekundäraufladung und anschließender Totalbelichtung.
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In den hellen Bereichen, die im Prinzip total entladen werden, ergibt
sich unabhängig von der Kapazitätsrasterung
ein einziger Potentialwert,
während in den dunklen Bereichen (nicht total entladenen Bereichen) abhängig vor
der Rasterung der Kapazität Cp für ein und denselben Dunkelbereich zwei verschiedene
Potentialwerte erhalten werden.
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Beispielsweise sind V-förmige Rillen mit einer Periodizität von 150
um und einer Tiefe von 50 pm in der Oberfläche des Schichttrågers 1 gebildet worden,
worauf harzgebundenes CdS auf die Rillenoberfläche des Schichtträgers aufgetragen
worden ist, bits die CdS-Schicht eine Dicke von 25 jum erreicht hat, gemessen von
der projizierten Ebene der Rillenoberfläche des Schichtträgers 1. Dann ist zur Fertigstellung
des Aufzeichnungsmaterials ein etwa 25 dicker Polyesterfilm auf die CdS-Schicht
aufgebracht worden. Dieses Aufzeichnungsmäterial führt zu einer ausgezeichneten
Halbtonwiedergabe einer Vorlage.
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Der Schichtträger 1 kann aus einem leitenden Metall, wie z.B. Zinn,
Kupfer oder Aluminium, oder aus einem hygroskopischen Papier hergestellt sein. Wahlweise
kann er aus Papier mit einer daran befestigten Aluminiumfolie gebildet werden oder
auch aus mehreren Schichten bestehen.
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Die photoleitfähige Schicht 2 kann aus einem der Materialien CdS,
CdSe, amorphen Se, ZnO, ZnS, TiO, Se-Te und PbO oder aus Gemischen aus diesen Materialien
durch Aufdampfung oder durch Verwendung von Epoxydharz als Bindemittel gebildet
werden.
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Im folgenden werden die Verwendung des oben beschriebenen Aufzeichnungsmaterials
P und das Verfahren für die mehrfarbige Wiedergabe von mehrfarbigen Kopiervorlagen
unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Die Verfahrensschritte vollziehen sich in
der nachstehenden Reihenfölge.
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1. Die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit einer gründurchlässigen
Isolierschicht wird einer primären elektrischen Aufladung durch eine elektrische
Aufladungseinrichtung 6, deren Elektroden in innigem Kontakt mit der entsprechenden
Schicht stehen, oder durch eine Koronaentladungseinrichtung unterworfen (Fig. 5a).
Die Polarität der elektrischen Ladung-wird entsprechend der Beschaffenheit bzw.
charakteristischen Eigenschaft des die photoleitfähige Schicht bildenden -Materials
gewählt; eine positive Ladung ist geeignet, falls das Material ein n-Halbleiter
ist.
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2. Eine zu vervielfältigende Kopiervorlage 7 wird belichtet und gleichzeitig
das Aufzeichnungsmaterial einer
Wechselstromentladung durch die
elektrisch aufladende Einrichtung 8 zum Erhalt eines elektrostatischen Ladungsbildes
unterworfen, das der Kopiervorlage ohne die grüne Farbe entspricht (Fig. 5b).
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3. Das Aufzeichnungsmaterial wird zur Erhöhung des Kontrastes des
Ladungsbildes total belichtet (Fig. 5c).
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4. Das elektrostatische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial
wird mit einem Zyantoner 9 entwickelt, so daß sich eine zur grünen transparenten
Isolierschicht 3 komplementäre Farbe ergibt (Fig. 5d).
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5. Das entwickelte Bild wird auf ein Bildempfangsmaterial 10 übertragen
(Fig. sie').
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Mit diesen fünf Arbeitsgängen wird die monochromatische Wiedergabe
beendet. Dann werden die oben beschriebenen Arbeitsgänge mittels eines Aufzeichnungsmaterials
mit einer blaudurchlässigen Isolierschicht und weiterhin mittels eines Aufzeichnungsmaterials
mit einer rotdurchlässigen Isolierschicht wiederholt. Die auf den beiden Aufzeichnungsmaterialien
gebildeten Ladungsbilder werden mit Magentarottoner bzw. gelbem Toner zur Sichtbarmachung
der Bilder entwickelt, die dann auf
dasselbe Bildempfangsmaterial
10 zum Erhalt einer hochwertigen, farbgetreuen, mehrfarbigen Wiedergabe der Kopiervorlage
? übertragen werden.
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Die obige Beschreibung bezieht sich auf eine Dreifarbenauflösung,
wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die Kombination solcher Farben
beschränkt, sondern auf alle bekannten Methoden anwendbar ist, die in der Farbdrucktechnik
verwendet werden.
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Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen selbsttätigen
Farbkopiergerätes zur Durchführung des Verfahrens. Das entlang der Seitenwand einer
Drehtrommel 11 angeordnete Aufzeichnungsmaterial P ist durch aus Metall oder dgl.
bestehende Abstandshalter 12 in drei gleiche Bereiche P1, P2 und P3 aufgeteilt.
Diese drei gleichen photoleitfähigen Bereiche P1, P2 und P3 weisen die aus blau-,
grün- und rotdurchlässigen Polyesterfilmen gebildeten transparenten Isolierschichten
auf. Die an der photoleitfähigen Schicht anliegende Oberfläche jeder Isolierschicht
weist ein Rastermuster auf, wie in Fig. 2 gezeigt.
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Am Kreisumfang der Trommel 11 sind eine Einrichtung zur primären
elektrischen Aufladung 6, eine Einrichtung 8 zur sekundären elektrisohen Aufladung
bzw. zur Herbeiführung
einer elektrischen Aufladung gleichzeitig
mit der Belichtung, eine Lichtquelle 13 zur Totalbelichtung, Entwicklungseinrichtungen
141> 142 zu und 143> die Gelb-, Magentarot-bzw. Zyantoner verwenden, eine
Bildübertragungsstation 15 und eine Reinigungseinrichtung 25 angeordnet.
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Die Bildübertragungsstation 15 weist eine Trommel 16 auf, deren Durchmesser
etwa ein Drittel des Durchmessers der Trommel 11 ausmacht und die achsparallel neben
der Trommel 11 angeordnet ist. Das Bildempfangsmaterial 10 in Form von Papierblättern
oder dgl. wird mit Hilfe von Rollen oder Walzen 17 zur Trommel 16 geführt und auf
diese mit Hilfe einer Klemme 19 aufgewickelt.
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Ein Fixiersektor 20 ist an einem Teil des Kreisumfanges der Trommel
16 angeordnet. Der Fixiersektor 20 ist mit Heizelementen 21 zum Vorwärmen der Trommel
16 versehen, die wiederum die Wärme aus den Heizelementen auf das Bildempfangsmaterial
10 überträgt, um somit eine mögliche Ausdehnung des Bildempfangsmaterials 10 während
des Warmfixiervorganges auf ein Minimum herabzusetzen. Der Fixiervorgang findet
vorzugsweise bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, insbesondere nicht
bei einer abrupt und hoch ansteigenden Temperatur statt,
um die
Ausdehnung des Bildempfangsmaterials 10 auf ein Minimum herabzusetzen. Zu diesem
Zwecke sind die Heizelemente 21 in genügendem Abstand vom Ort der Bildübertragung
angeordnet.
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Für jede Umdrehung der Trommel 16 führt die Trommel 11 eine Drittel-Umdrehung
aus, so daß jeder der photoleitfähigen Bereiche P1, P2 und P3 die oben beschriebenen
Verfahrensschritte 1 bis 5 ausführt. Auf diese Weise wird durch drei volle Umdrehungen
der Trommel 16, d.h. eine volle Umdrehung der Trommel 11, ein komplettes Dreifarbendruckbild
der Vorlage erhalten. Zu diesem Zweck werden die Bereiche P1, P2 und P3 im Gleichlauf
mit den Entwicklungseinrichtungen 141, 142 und 143 bewegt, so daß keine Fehlausrichtung
bzw. Verschiebung zwischen den von der Trommel 11 auf das Bildempfangs.material
auf der Trommel 16 übertragenen Farben vorkommt. Die Bezugszeichen 22 und 23 beziehen
sich auf Einrichtungen zum Aufwickeln des Bildempfangsmaterials 10, während mit
24 eine Lampe zur Beleuchtung der Kopiervorlage 7 bezeichnet ist.