DE1024988B - Verfahren und Vorrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des elektrostatischen Drückens und befaßt sich insbesondere mit einem verbesserten Verfahren sowie einer verbesserten Einrichtung zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern.

Das elektrostatische Drucken besteht allgemein darin, daß man ein Bild, eine Reproduktion oder eine Kopie herstellt, indem man als Zwischenschritt ein Lichtbild oder ein Abtastmuster in ein entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild oder Ladungsmuster auf einer Fläche umwandelt. Ein weiterer Schritt besteht darin, daß man das Ladungsbild oder -muster in eine sichtbare stoffliche Form überführt, indem man die Fläche mit einem elektroskopischen Pulver, welches an denjenigen Flächenteilen, die nach der Belichtung ihre Ladung behalten haben, haftet, bestaubt. Dieser Verfahrensschritt wird als »Entwickeln« bezeichnet.

Üblicherweise wird ein elektrostatisches Druckverfahren in der Weise durchgeführt, daß zuerst auf einer Fläche aus einem in einem elektrisch isolierenden filmbildenden Material oder Tragmittel feinverteilten Photoleitermaterial eine gleichförmige elektrostatische Ladung angebracht wird, daß zweitens die so geladene Fläche mit einem Lichtbild oder anderweitiger einfallender Strahlung belichtet wird, wobei die von den Strahlen getroffenen Teile entladen werden, während die übrigen Flächenteile ihre Ladung in Form eines latenten elektrostatischen Bildes behalten, und daß drittens das elektrostatische Bild durch Aufbringen eines Pulvers, das an den geladenen Bereichen elektrostatisch haftet, entwickelt wird, wodurch ein sichtbares und stoffliches Pulverbild erhalten wird, welches man direkt auf der Fläche fixieren oder auf eine andere Fläche übertragen und dort fixieren kann.

Für das Entwickeln kann man sich eines Magneten bedienen, der ein Entwicklergemisch trägt; das Gemisch enthält magnetische Trägerteilchen und ein Entwicklerpulver, wobei das Ganze durch das magnetische Feld in einer losen Masse gehalten wird. Bürstet oder streicht man diese lose Masse auf eine Fläche auf, die ein latentes elektrostatisches Bild trägt, so wird durch die Magnetteilchen das Entwicklerpulver mit den geladenen Flächenbereichen in Berührung gebracht und zugleich dem Entwicklerpulver infolge des triboelektrischen Effektes eine elektrostatische Ladung erteilt. Dies hat zur Folge, daß an den geladenen Flächenbereichen eine Pulvermenge festgehalten wird, die hinreicht, um ein dem elektrostatischen Bild entsprechendes Pulverbild zu gewinnen.

Erfindungsgemäß wird während des Entwickeins zwischen dem latenten elektrostatischen Bild und dem Magneten ein elektrisches Gleichfeld angebracht. Vor-

Verfahren und Vorrichtung

zum Entwickeln von elektrostatischen

Ladungsbildern

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing, E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. März 1955

Edward Charles Giaimo, Cranbury, N. J.,
Roger George Olden und Harold Grey Greig,

Princeton, N. J. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

zugsweise wird der Magnet gegenüber der das Bild tragenden Schicht bzw. die Schicht gegenüber der Bürste durch eine Gleichspannung polarisiert. Indem man die Intensität und Richtung des elektrischen Feldes variiert, kann man das zu entwickelnde Bild • kontrastregeln und umkehren sowie den fälschlichen. Niederschlag von Entwicklerpulver auf Hintergrundbereichen unter Kontrolle halten.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht z. B. aus einer reversiblen Gleichstromquelle, einem Spannungsregler und elektrischen Leitungsverbindungen nach dem Magneten sowie nach einer elektrisch leitenden Unterlage oder Grundplatte, die zum latenten elektrostatischen Bild im kapazitiven Verhältnis steht. Eine dieser elektrischen Leitungsverbindungen kann an Masse oder Erde geführt sein.
In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 eine Einrichtung für die kontinuierliche Durchführung des elektrostatischen Druckverfahrens mit Einschluß der erfindungsgemäßen Merkmale und Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

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Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung umfaßt einen Magneten 21, eine Masse aus Entwicklergemisch 23., bestehend aus Magnetträger-' und Entwicklerpulverteilchen, die durch magnetische Anziehung zusammengehalten und am einen Pol des Magneten festgehalten werden sowie eine elektrische Leitungsverbindung 25 nach dem Magneten. Das Entwicklergemisch wird lose festgehalten und läßt sich leicht über die Umrißformen einer Fläche, mit der es in Berührung kommt,

bei dem die entwickelten Bereiche den Dunkelbereichen des Originals entsprechen. Bedient man sich zur Gewinnung des latenten elektrostatischen Bildes des sogenannten Photoleiterverfahrens, so entsprechen die 5 entwickelten Bereiche des sichtbaren Bildes den unbelichteten Bereichen der Photoleiterschicht. Ein sichtbares Umkehrbild entspricht einem entwickelten Bild, bei dem die entwickelten Bereiche den Hellbereichen des Originals entsprechen. Durch Regelung der an

deformieren. Eine Batterie 31 oder eine andere ge- ίο gelegten Spannung kann man über einen weiten Be

eignete Vorspannungsquelle ist über die Leitung 25., einen Umkehrschalter 33 und ein Potentiometer 35 an den Magneten 21 angeschlossen. Auf diese Weise kann die angelegte Vorspannung in ihrer Polarität gewechselt und in ihrer Größe verändert-werden.

Die Einrichtung nach Fig. 1 wird beispielsweise wie folgt betrieben: Man bringt eine elektrisch isolierende Schicht 41, die ein latentes elektrostatisches Bild trägt, auf eine geerdete Grundplatte 43, die an

reich sowohl für Direktbilder als auch für Umkehrbilder nach Wunsch beliebige Kontrasteigenschaften erhalten. Man kann mithin die elektrostatische Druckeinrichtung" einfach und schnell jeweils so einstellen, 15 daß man entweder sehr kontrastreiche Liniendrucke oder stetig getönte Drucke von mittlerem Kontrastreichtum erhält, und daß man diese Drucke sowohl in Direktform als auch in Umkehrform ausführen kann. Verwendet man farbige oder pigmenthaltige Pulver,

die eine Klemme des Potentiometers 35 angeschlossen 20 so kann man damit farbige Drucke herstellen,
ist. Der Schalter 33 und das Potentiometer 35 sind In Fig. 2 und 3 ist eine Einrichtung gezeigt, bei so eingestellt, daß der Magnet eine positive Spannung der ein fortlaufender Streifen, beispielsweise ein von ungefähr 700 Volt erhält. Dann wird das Ent- Papierstreifen 51, auf dessen einer Fläche ein isowicklergemisch 23 über.:die Fläche der Schicht 41 ge- lierender Photoleiterbelag 53 angebracht ist, von einer strichen. Das infolge der' Vorspannung zwischen dem 25 Rolle 55 abgewickelt wird. Der Streifen läuft zuerst Entwicklergemisch und der Platte 43 gebildete Gleich- an einem Punkt vorbei, an dem auf dem Photoleiterfeld addiert sich zu dem,elektrischen Feld des latenten belag 53 eine gleichförmige negative elektrostatische elektrostatischen Bildes. Aus der Entwicklergemisch- Ladung angebracht wird, beispielsweise durch eine masse schlägt sich Entwicklerpulver 67 auf denjenigen Koronaentladung, die von über einen LTmkehrschalter Bereichen der Schicht 41 nieder, die eine negative 30 61 und ein Potentiometer 63 an eine Spannungsquelle elektrostatische Ladung' besitzen, so daß auf diese 59 angeschlossenen Drähten 57 ausgeht und gegen eine Weise ein sichtbares und stoffliches Pixlverbild er- geerdete Platte 58 gerichtet ist. Danach durchläuft zeugt wird. Zur Vorspannung des Magneten kann der Streifen einen Punkt, an dem auf der Fläche des eine beliebige positive oder negative Spannung ver- Belages 53 ein latentes elektrostatisches Bild, ζ. Β. wendet werden, vorausgesetzt, daß sie kleiner als die 35 durch Aufprojizieren eines photographischen Diabildes Durchschlagsspannung ist. Vorzugsweise verwendet mit Hilfe eines Projektors 65 erzeugt wird. Danach man Werte zwischen —1000 und +1000 Volt Gleich- rückt der Streifen an den Punkt vor, wo das latente spannung. elektrostatische Bild entwickelt wird. An dieser Stelle

Das so gebildete Pulverbild ist außerordentlich befindet sich ein geerdeter Drehpol 20, mit darauf kontrastreich und weist einen nur äußerst geringen 40 sitzenden elliptischen Parallelscheiben 22, die nahe an Falschniederschlag in Hintergrundbereichen auf. Auf den Belag 53 heranreichen. In dem Spalt zwischen Grund dieses Kontrastreichtums eignen sich das Ver- den Scheiben 22 und einem mittels eines magnetischen fahren und die Einrichtung außerordentlich gut für Halters 47, 49 auf der gegenüberliegenden Seite des Strichzeichnungen und Liniendrucke. Erniedrigt man vorbeilaufenden Streifens angeordneten Magnetpoldie Vorspannung und damit das Gleichfeld, so wird 45 schuh 45 herrscht ein Magnetfeld. Ein Behälter 71 der Kontrast zwischen den hellen und den dunklen Be- hält das Entwicklergemisch 24 in Berührung mit den reichen des Bildes schwächer, so daß man, also a.uf Scheiben 22. Eine zwischen dem Polschuh 45 und dem Wunsch innerhalb weiter Grenzen jeden beliebigenKon- Streifen 51 angeordnete Leiterplatte 44 wird in Betrastreichtum ader jade beliebigeKotitrastarmuterhal- rührung mit dem Streifen oder in unmittelbarer Nähe ten kann. Wird die Spannung· in der Leiturag25 auf Null 5° des Streifens gehalten; die Platte 44 ist über einen herabgesetzt, so kann der Magnet immer noch negativ · Umkehrschalter 33 und ein Potentiometer 35 an eine geladene Bereiche der Schicht 41 entwickeln. Jedoch Spannungsquelle 31 angeschlossen. Durch diese Anwird in diesem Falle auch eine mäßige Menge an Ent- Ordnung wird zwischen die Platte 44 und Masse eine wicklerpulver auf den an sich nicht elektrostatisch Vorspannung gelegt, die z.B. +700VoIt betragen aufgeladenen Hintergrundsbereichen niedergeschlagen. 55 kann. Der Drehpol 20 wird durch einen Motor 28

Legt man den Schalter 33 um und führt man dem über ein Getriebe 26 im Uhrzeigersinn gedreht, so Magneten 21 eine wachsende Spannung zu, so wird daß das Entwicklergemisch an oder auf den Scheiben schließlich ein Wert erreicht, bei dem die negativ ge- 22 in Form von Bürsten nach oben getragen und über ladenen Bereiche der Schicht 41 nicht mehr entwickelt die Fläche des Belages 53 get riehen wird. Auf den gewerdeii und statt dessen die positiv geladenen, Be- ⁶° ladenen Bereichen dieser Fläche schlägt sich Entreiche der Schicht 41 entwickelt werden, so daß auf wicklerpulver 67 nieder, so daß auf dem Belag 53 ein diese Weise ein Umkehrbild erzeugt wird. Mit an- dem latenten elektrostatischen Bild entsprechendes steigender negativer Spannung nimmt der Kontrast- Pulverbild erzeugt wird. Durch Einstellung der Vorreichtum des Umkehrbildös zu und nimmt die Spannungsquelle für die Platte 44, wie im Zusammen-Menge an Falschniedeirsehla-g auf den Hintergrunds- ⁶5 hang mit Fig. 1 beschrieben, kann man entweder Dibereichen ab. rekt- oder Umkehrbilder erzeugen, und kann man den

Man kann also aus dem gleichen latenten elektro- Hintergrundfarbwert und den Kontrastwert des

statischen Bild entweder ein sichtbares Direktbild Pulverbildes verändern.

oder ein sichtbares Umkehrbild gewinnen. Ein sieht- Der das Pulverbild tragende Streifen gelangt nunbares Direktbild entspricht einem entwickelten Bild, 70 mehr zu einem Punkt, an dem das Bild auf dem Belag

fixiert wird. Zu diesem Zweck ist ein Strahlungserhitzer 73 vorgesehen, der über ein Potentiometer 77 an eine Spannungsquelle 75 angeschlossen ist und das Entwicklerpulver erweicht, so daß es an dem Belag anhaftet. Der das fixierte Bild tragende Streifen wird sodann auf eine Rolle 56 aufgewickelt.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Entwickeln von elektrostatischen Ladungsbildern, bei dem eine ein latentes elektrostatisches Bild tragende Fläche mit einem Entwicklergemisch im Feld eines Magneten zur Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Magnet und der Fläche zusätzlich ein elektrisches Gleichfeld angebracht und in Intensität und Richtung derart variiert wird, daß unter dem Einfluß beider Felder ein dem elektrostatischen Bild entsprechendes sichtbares, stoffliches Direkt- oder Umkehrpulverbild erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Gleichfeld zur Regelung des Kontrastes im Pulverbild auf beliebige Werte zwischen - 1000 und + 1000 Volt eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklergemisch aus magnetischen Trägerteilchen und Entwicklerpulver lose von einem Pol des Magneten festgehalten wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen elektrisch polarisierten Magneten, der ein Entwicklergemisch zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes auf einer Fläche trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine mit einer Seite des aus Isoliermaterial bestehenden Blattes oder Streifens in Berührung befindliche oder sich nahe bei dieser Seite befindliche elektrisch leitende Platte, eine umkehrbare Spannungsquelle und ein zwischen die Spannungsquelle und die magnetische Konstruktion und Platte geschaltetes Potentiometer zum Anbringen einer einstellbaren Polarisierungsspannung zwischen den beiden gegenüberliegenden Seiten des Blattes oder Streifens.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Polschuh der magnetischen Einrichtung drehbar und mit einer Reihe von parallelen elliptischen schräg zur Achse stehenden Scheiben aus magnetischem Material ausgerüstet ist, derart, daß das Entwicklergemisch über das fortlaufend vorbeigeführte latente elektrostatische Bild gestrichen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Magnetpolschuh einen Luftspalt mit dem drehbaren Pulschuh bildet und daß ein Mechanismus zum kontinuierlichen Hindurchführen des latenten elektrostatischen Bildes durch den Luftspalt vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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