DE1044118B - Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe oder Vervielfaeltigung von Bildern od. dgl. unter Verwendung eines magnetisierbaren Aufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Wiedergabe oder Vervielfältigung von Bildern od. dgl. unter Anwendung des elektrooptischen Abtastens des Originals.

Zur Vervielfältigung von Bildern od. dgl. benutzte man einerseits bisher die üblichem photographischen Verfahren, bei denen lichtempfindliche Chemikalien verwendet werden und einen Teil des fertigen Druckes oder Abzuges bilden. Es war aber auch möglich, mechanische Druckverfahren anzuwenden, die im allgemeinen eine gewisse Gruppe lichtempfindlicher Stoffe bei der Herstellung der Platte erfordern, die ihrerseits Druckfarbe in den gewünschten Bereichen und in den gewünschten Mengen auf die endgültige Unterlage überträgt.

Obgleich die photographische und drucktechnische Wiedergabe von Bildern mechanisiert und vereinfacht wurde, so daß zufriedenstellende Ergebnisse erreicht werden können, so erfordern diese Verfahren jedoch die Verwendung lichtempfindlicher Chemikalien großer Reinheit, wodurch diese Verfahren ziemlich teuer werden. Dies trifft insbesondere zu, wenn eine große Anzahl Vervielfältigungen hergestellt werden soll, wobei außerdem der erhebliche Zeitaufwand zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse ein entscheidender Nachteil der photographischen Verfahren ist.

Andererseits ist ein Verfahren bekannt, das von den elektrostatischen Kräften zwecks Anziehung eines pulverförmigen Farbstoffes Gebrauch macht und als xerographisches Verfahren bezeichnet wird. Beispielsweise ist eine elektrooptische Abtastvorrichtung mit Koronaentladungsnadeln und einer Lampe bekannt, die über die elektrophotographische Platte und das daran angebrachte Kopierblatt bewegt werden können.

Das xerographische oder elektrostatische Verfahren hat folgende Nachteile: Die Platte oder Wirkschicht muß elektrisch geladen sein, so daß sie erst verwendet werden kann, wenn sich eine Ladung darauf befindet. Die Auflösungsgrenze ist dadurch beschränkt, daß zwei elektrostatische Ladungen nur so eng aneinander liegen können, daß sie sich nicht neutralisieren. Die elektrostatische Aufzeichnung ist unbeständig, da die elektrostatischen Ladungen infolge ihrer charakteristischen Eigenschaften sowie infolge der Natur des Materials, auf dem sie sich befinden, und des Mediums, in dem sie vorhanden sind, zerstreut oder neutralisiert werden. Das elektrostatische Verfahren verlangt die Verwendung eines trockenen Pulvers, das tatsächlich elektrostatisch geladen werden muß, sowie die Verwendung einer Platte oder eines Aufzeichnungsträgers, die bzw. der lichtempfindlich ist, so daß der gesamte Vorgang in der Dunkelheit erfolgen Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe oder Vervielfältigung von Bildern od. dgl, unter Verwendung eines magnetisierbaren

Aufzeichnungsträgers

Anmelder:

Ralph Blaisdell Atkinson,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr,-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27_r

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. Sfe v. Amerika vom 14. April 1951

Ralph Blaisdell Atkinson

und Steven George Ellis, Los Angeles, Calif. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

muß. Die Wiedergabe von Farbabstufungen ist ziemlich ungenau.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Wiedergabe oder Vervielfältigung von Bildern od. dgl., bei dem die obigen Nachteile vermieden werden und mit dem im besonderen qualitativ zufriedenstellende Reproduktionen in einfacher, wirtschaftlicher Weise verhältnismäßig schnell hergestellt werden können, sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Abtaststrahl eine Aufzeichnungsvorrichtung steuert, die entsprechend den Helligkeitsunterschieden des Originals auf einem magnetisierbaren Aufzeichnugsträger eine magnetische Aufzeichnung erzeugt, auf die ein magnetisierbares Pulver, z. B. Eisenoxyd, aufgebracht wird, worauf der nicht haftende Überschuß des Pulvers entfernt und das verbleibende Pulver gegebenenfalls zum Zwecke der Vervielfältigung auf einen anderen Träger, z. B. Papier, übertragen wird. Zur Erzeugung einer negativen Kopie des Originalbildes werden die Steuerimpulse des Abtaststrahles derart auf die magnetische Aufzeichnungsvorrichtung übertragen, daß die Stärke der Erregung des Aufzeichnungsmagneten proportional mit dem Helligkeitsgrad des von dem Abtaststrahl abgetasteten Originalbildes zunimmt. Das magnetisierbare Pulver wird im Gemisch mit einer Hilfsflüssigkeit

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aufgebracht, die dann z. B. durch Verdampfen von dem Träger und dem daran haftenden Pulver entfernt wird. Die Hilfsflüssigkeit kann ölhaltig sein, und zu ihrer Entspannung kann ein Lösungsmittel verwendet werden. Das magnetisierbar Pulver kann vor dem Aufbringen auf den Aufzeichnungsträger mit einem Farbüberzug versehen sein. Die Übertragung des an dem Aufzeichnungsträger haftenden Pulvers zum Zwecke der Vervielfältigung erfolgt durch Anpressen des Aufzeichnungsträgers gegen einen anderen Träger, der an seiner das Bild aufnehmenden Oberfläche mit einem haftfähigen Überzug versehen ist, an dem das Pulver stärker haftet als an dem Aufzeichnungsträger. Dieser Träger kann mit einem Farbstofflösungsmittel befeuchtet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens weist erfindungsgemäß eine mit einer elektrooptischen Abtastvorrichtung zu synchroner Bewegung gekuppelte magnetische Aufzeichnungsvorrichtung auf, deren Erregerstrom durch die Photozelle der elektrooptischen Abtastvorrichtung nach Maßgabe der Änderungen der Lichtintensität des Abtaststrahles moduliert wird. Vorzugsweise werden zwei zu synchronem Umlauf gekuppelte Dorne zum Abtasten des Originalbildes bzw. zum magnetischen Aufzeichnen und zwei zu synchroner Bewegung gekuppelte Leitspindeln zur Bewegung der Photozelle bzw. des Aufzeichnungsmagnetes in Längsrichtung der Dorne verwendet.

Als besondere Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung sind bemerkenswert: Die Magnetfolie ist vorzugsweise neutral oder ohne magnetische Wirkung, und die Platte oder Wirkschicht wird während der Durchführung des Verfahrens magnetisiert. Die Auflösungsgrenze ist hoch, da zwei entgegengesetzte magnetische Pole sehr eng (in der Größenordnung von Mikron) aneinander liegen können. Die magnetische Aufzeichnung ist beständig, da sich der Restmagnetismus nicht ändert, falls er aus einem magnetischen Feld herausgespeichert wird. Außer trockenem Pulver kann auch eine Flüssigkeit benutzt werden, in der magnetische Teilchen suspendiert sind. Das magnetische Verfahren ist nicht lichtempfindlich, und der Wiedergabearbeitsgang kann gegebenenfalls im hellen Sonnenlicht erfolgen. Das magnetische System liefert eine gute Schattierungsskala.

Die Erfindung ist als Beispiel in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine abgebrochen dargestellte Ansicht eines Teiles des in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Aufzeichnungselektromagnets, die in stark vergrößertem Maßstabe die relative Anordnung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterials darstellt,

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild eines Teiles der elektrischen Bestandteile, die in dem in Fig. 1 dargestellten Gerät zur Hervorrufung der magnetischen Aufzeichnung verwendet werden, und

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild, das die verschiedenen Stufen einer Form des Verfahrens veranschaulicht.

Kurz gesagt besteht die Erfindung in der Abtastung einer Photographie durch einen kleinen Lichtstrahl, der von dem Bild moduliert wird und dann auf eine Photozelle fällt. Die Ausgangsleistung der Photozelle wird verstärkt und einem magnetischen Aufzeichnungskopf zugeführt, der gleichzeitig synchron mit dem Originalbild an einem magnetisierbaren Aufzeichnungsglied vorbeibewegt wird, so daß eine magnetische Aufzeichnung ausgebildet wird, welche die intensivste Magnetisierung in den Bereichen aufweist, die den dunkelsten Teilen der fertigen Kopie oder des fertigen Abdruckes entsprechen. Das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial kann die Form eines Zylinders oder einer Platte aus dem Material haben, das zu einem Zylinder zusammengerollt wird. Infolgedessen entspricht die magnetische Aufzeichnung dem Originalbild und der von der Aufzeichnung hergestellten

ίο Kopie.

Nach der Ausbildung der magnetischen Aufzeichnung wird sie von dem Abtastmechanismus entfernt und mit einem magnetisierbaren Pulver bestäubt oder schwach überzogen, wie etwa dadurch, daß man ein Gemisch aus Öl und feinzerteiltem Pulver über die magnetische Aufzeichnungsplatte fließen läßt. Das Öl wird dann durch ein geeignetes Lösungsmittel, beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, Benzin usw., entfernt, so daß ein dünner Überzug des Eisenpulvers bestehenbleibt. Die größte Pulvermenge bleibt da haften, wo die magnetische Intensität am größten ist, und infolgedessen wird eine sichtbare Markierung der unsichtbaren magnetischen Aufzeichnung sichtbar. Danach wird die magnetische Aufzeichnung gegen ein Unterlagematerial, beispielsweise ein Blatt Papier, gedrückt, und das Eisenpulver wird auf die Unterlage übertragen, wobei das Aufzeichnungsmaterial bestehenbleibt und eine Kopie des Originalbildes entsteht. Falls eine Mehrfarbenreproduktion hergestellt werden soll, wird das Originalbild mehrmals abgetastet, jedesmal durch ein geeignetes optisches Filter, so daß eine größere Anzahl magnetischer Aufzeichnungen vorgenommen wird. Das Eisenpulver wirkt so, daß es ein Bild in der erforderlichen Farbe erzeugt, und jede der verschiedenen Aufzeichnungen wird, wenn sie in dieser Weise überzogen ist, gegen die Unterlage gepreßt, wodurch die genaue Übereinstimmung der Bilder gewährleistet und eine Mehrfarbenreproduktion erzielt wird, die mit den durch die üblichen mechanischen Druckverfahren hergestellten Erzeugnissen vergleichbar ist.

Zwecks Erläuterung eines besonderen Beispiels des Verfahrens und einer Ausführungsform des Gerätes zur Herstellung der magnetischen Aufzeichnung ist in Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Gerätes dargestellt. Darin bezeichnet die Bezugsziffer 10 ein Untergestell, wie etwa ein Gehäuse oder eine andere geeignete Vorrichtung, die eine Kraftoder Antriebsvorrichtung 11 aufweist, die ein Paar Spindeln oder Dorne 12 und 13 in Umdrehung versetzt. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit sind die Dorne vorzugsweise koaxial angeordnet. Wie man später erkennen wird, ist dies jedoch ohne besondere Bedeutung. Der Dorn 12 ist durchsichtig und innen mit einer nicht dargestellten Lichtquelle versehen, die einen Lichtstrahl nach außen wirft. Der Dorn 12, der als der »Haupt«- oder »Original«-Dorn bezeichnet wird, kann ein Leucht- oder Transparentbild eines zu kopierenden Bildes 14 aufnehmen, wobei das Transparentbild um den Dorn gewickelt und durch geeignete Mittel daran befestigt ist. Ein Pick-up oder Wiedergabekopf 15 ist auf einer geeigneten Führung und Auflagegliedern angeordnet und trägt eine Photozelle, die den Teil des Lichtes von der im Dorn befindlichen Lichtquelle aufnimmt, der durch das Transparentbild 14 übertragen wird. Eine ebenfalls von der Antriebsvorrichtung 11 angetriebene Leitspindel 16 treibt den Wiedergabekopf von einem Ende des Domes zum anderen, und die Photozelle tastet auf diese Weise das Transparentbild 14 in einer Reihe paralleler Linien ab.

In den Fällen, in denen das wiederzugebende Bild nicht in Form eines Transparentbildes vorliegt, sondern auf einem undurchsichtigen Träger aufliegt, kann eine nicht dargestellte Lichtquelle auf der Oberfläche des Bildes zwecks Reflexion in den Abnahmekopf 15 abgebildet werden, so daß dieser eher auf das reflektierte Licht als auf das übertragene Licht anspricht. Ebenfalls bei Transparentbildern kann die Stellung der Lichtquelle und der Photozelle geändert werden. Ohne Rücksicht auf die verwendete Verfahrensform bleibt jedoch die allgemeine Wirkungsweise des Gerätes praktisch ungeändert.

Der zweite Dorn 13, der als der Aufzeichnungsdorn betrachtet werden kann, läuft mit synchroner Drehzahl mit dem Originaldorn 12 um, und falls keine Vergrößerung oder Verkleinerung der Größe des Abzuges gewünscht wird, hat der Aufzeichnungsdorn praktisch denselben Außendurchmesser wie der Hauptdorn 12. Um den Aufzeichnungsdorn 13 gewickelt und daran in irgendeiner geeigneten Weise befestigt ist eine Platte oder Folie aus magnetisierbarem Aufzeichnungsmaterial, beispielsweise eine Platte aus sogenanntem plastischem Material oder Kunststoff, die mit einem geeigneten magnetisierbaren Material, wie etwa Eisenoxyd, überzogen ist. Das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 wird, wenn es sich in Form einer biegsamen Platte befindet, zusammengerollt, so daß es einen Zylinder bildet, der denselben Außendurchmesser wie das Originalbild 14 hat, das auf seinem entsprechenden Dorn 12 angeordnet ist. Unter bestimmten Bedingungen kann das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 die Form eines Zylinders anstatt einer Platte haben, wobei aber die Form von untergeordneter Bedeutung ist, solange die anderen Forderungen erfüllt werden.

Angrenzend an den Aufzeichnungsdorn 13. wird ein Aufzeichnungskopf 18 von einer geeigneten Führung und Traggliedern getragen und ist im Eingriff mit einer Leitspindel 20. Die Leitspindel 20 wird wie die Leitspindel 16 von der Antriebsvorrichtung 11 angetrieben, und falls das Originalbild 14 ohne Vergrößerung oder Verkleinerung wiedergegeben werden soll, hat die Leitspindel 20 die gleiche Gewindesteigung wie die Leitspindel 16. Auf diese Weise werden der Wiedergabekopf 15 und der Aufzeichnungskopf 18 synchron in gleichem linearem Abstand längs ihrer entsprechenden Dorne 12 und 13 bewegt.

Innerhalb des Aufzeichnungskopfes 18 befindet sich ein Aufzeichnungselektromagnet, der den Aufzeichnungsmagneten entspricht, die bei der magnetischen Schallaufzeichnung auf Band verwendet werden. Dieser Magnet, von dem ein Teil in Fig. 2 dargestellt ist, weist ein Paar Pole 21 und 22 auf, die einen geringen Abstand zueinander haben und auf dem magnetischen Überzug 23 des magnetisierbarer! Aufzeichnungsmaterials 17 aufliegen. Magnetische Kraftlinien verlaufen zwischen den Polen 21 und 22 in den magnetischen Überzug 23 und magnetisieren diesen in Übereinstimmung mit der Intensität des Magnetfeldes. Die Spitzen der Pole 21 und 22 sind so ausgebildet, daß sie das Magnetfeld verdichten, übereinstimmend mit der üblichen Praxis der Magnetbandaufzeichnung. Die Dicke der Pole 21 und 22 in einer zu der Zeichnungsebene senkrechten Richtung ist wenigstens so groß wie die Steigung der Leitspindel 20 und kann unter bestimmten Bedingungen größer sein. Falls die Pole 21 und 22 dicker als die Steigung der Spindel 20 sind, überdecken die Schraubenwindungen, welche die Bahn der Pole bilden, einander. Da aber alle vorherigen Aufzeichnungen gelöscht werden, wird jedesmal das Aufzeichnungsmaterial 17 magnetisiert, so daß nur die Aufzeichnung des letzten Durchgangs des magnetischen Überzuges 23 zwischen den Polteilen 21 und 22 bestehenbleibt. Man wird bemerken, daß die Magnetisierung der Aufzeichnung 17 an sich kein sichtbares Bild erzielt und daß die Darstellung eines sichtbaren magnetischen Bildes in Fig. 1 nur zum besseren

ίο Verständnis des Abtastverfahrens gegeben wurde.

In Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild des Stromkreises dargestellt, der die Photozelle in dem Wiedergabekopf 15 mit dem Elektromagnet in dem Aufzeichnungskopf 18 verbindet. In diesem Schaltbild erkennt man, daß die mit 24 bezeichnete Photozelle Ausgangsklemmen hat, die mit einem Modulator 25 verbunden sind, so daß die sich verhältnismäßig langsam verändernde Ausgangsleistung der Photozelle bequem mit einem Verstärker 26 verstärkt und auch leicht von einem Elektromagnet 27 aufgezeichnet werden kann. Der Ausgang des Verstärkers 26 ist an den Elektromagnet 27 angeschlossen, der in dem Aufzeichnungskopf 18 untergebracht ist und die Pole 21 und 22 aufweist. Mit dem Elektromagnet 27 ist auch der Ausgang eines Vormagnetisierungsfrequenzgenerators 28 verbunden, dessen Funktion es ist, eine Ultraschallfrequenz zu erzeugen, die an die Pole 21 und 22 des Elektromagnets 27 angelegt wird, so daß der magnetische Überzug 23 entmagnetisiert oder alle vorhergehenden magnetischen Aufzeichnungen gelöscht werden und nur die letzte von den Polen 21 und 22 vorgenommene Aufzeichnung in dem magnetischen Überzug 23 bestehenbleibt. Die Verwendung eines Vormagnetisierungsfrequenzgenerators bei der Aufzeichnung von Magnetbändern ist allgemein bekannt und bildet an sich keinen Teil der Erfindung, mit der Ausnahme, daß sie mit den anderen hier beschriebenen Merkmalen kombiniert werden kann.

Der Modulator 25, der eine Trägerfrequenz für den Ausgang der Photozelle 24 erzeugt, liefert normalerweise eine Frequenz, die etwas weniger als das Zehnfache der Grundfrequenz der magnetischen Aufzeichnung 17 ist. Diese Begriffe können aus der folgenden Beschreibung besser verstanden, werden.

Wie vorher erwähnt, wird man bemerken, daß sich die Pole 21 und 22 des Aufzeichnungselektromagnets relativ zu der Oberfläche des magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterials 17 bewegen, so· daß ihre Spur eine Spirale ist. Wenn das Aufzeichnungsmaterial von dem Aufzeichnungsdorn 13 entfernt und geglättet wird, erscheint die Spur als eine Reihe gerader paralleler Linien, deren Breite gleich der Gewindesteigung der Spindel 20 ist. Jede dieser Linien ist praktisch über ihre Breite gleichförmig, und die Intensität der magnetischen Aufzeichnung eines einzelnen Bereiches der Linien ist der zusammengefaßte Wert des Lichtes, das von der Photozelle 24 von einem entsprechenden Bereich des Originalbildes 14 aufgenommen wird. Falls der betrachtete elementare Bereich ein Quadrat ist, kann man leicht erkennen, daß die Deutlichkeit und Auflösung der fertigen Kopie durch die Größe des Quadrates bestimmt wird in derselben Weise, wie die Deutlichkeit und Auflösung eines Ätzstiches von der Anzahl der Punkte oder Linien pro Zoll bestimmt wird. Falls ein Ätzstich mit 60 Linien pro Zoll hergestellt wird, so ist eine größte Anzahl von 60 Punkten für jeden Längszoll des Rasters vorhanden. Falls andererseits der Ätzstich mit einem Raster hergestellt wird, der 144 Linien pro Zoll aufweist, so ist eine maximale Anzahl von 144 Punkten

pro Längszoll vorhanden. Es ist weder erforderlich noch erwünscht, daß eine größere Deutlichkeit und Auflösung in einer bestimmten Richtung vorhanden ist, und infolgedessen werden Ätzraster so hergestellt, daß beispielsweise ein 60-Zeilen-Raster 60 Punkte oder Linien pro Zoll, gemessen in senkrechter Richtung, und 60 Punkte oder Linien pro Zoll in waagerechter Richtung hat.

Aus demselben Grunde muß, falls die Spur der Polteile 21 und 22 Vioo Zoll breit ist, entsprechend 100 Linien pro Zoll, der betrachtete Elementarbereich ein Qudrat mit einer Seitenlänge von ¹ZiOo Zoll sein. Falls der Bereich größer als Vioo Zoll ist, wird die Auflösung in waagerechter Richtung übermäßig beschränkt. Andererseits wird, falls der Bereich kurzer als Vioo Zoll ist, dieselbe Auflösung größer als erforderlich. Infolgedessen bestimmt die Linienzahl pro Zoll gemessen längs der Achse des Aufzeichnungsdornes 13 die Deutlichkeit und Auflösung der fertigen magnetischen Aufzeichnung 17.

Unter der Annahme, daß die Leitspindel 20 eine fertige magnetische Aufzeichnung 17 erzeugt, die eine Auflösung von 100 Linien pro Zoll hat, und daß die Außenfläche der magnetischen Aufzeichnung eine Umfangsgeschwindigkeit von 15 Zoll pro Sekunde hat, erkennt man, daß der Elektromagnet 27 in der Lage sein muß, fünfzehnmal 100 oder 1500 Hz aufzuzeichnen. Diese Frequenz ist als die Grundbildfrequenz bekannt und abhängig von der Auflösung der fertigen magnetischen Aufzeichnung 17, gemessen in Linien pro Zoll, und von der Umfangsgeschwindigkeit dieser Aufzeichnung, wenn sie sich unterhalb des Aufzeichnungskopfes 18 vorbeibewegt, gemessen in Zoll- pro Sekunde. Auf diese Weise würde, falls die Auflösung 100 Linien pro Zoll und die Umfangsgeschwindigkeit 30 Zoll pro Sekunde beträgt, die Grundfrequenz 3000 Hz sein. ■

Wenn auch die Grundfrequenz -praktisch in bestimmten magnetischen Aufzeichnungen gefunden werden kann, so geschieht dies nicht oft. Statt dessen ist es wahrscheinlicher, daß verhältnismäßig große Bereiche des Originalbildes 14 vorhanden sind, wo wenig oder keine Änderung der Lichtintensität auftritt, und infolgedessen muß wenig oder keine entsprechende Änderung der Intensität der magnetischen Aufzeichnung auftreten, die von den Polen 21 und 22 aufgezeichnet wird. Obgleich ein sogenannter Gleichstromverstärker den durch diese Bedingungen auferlegten Beschränkungen genügen würde, sind solche Verstärker im allgemeinen ziemlich teuer und für den kommerziellen Betrieb weniger zufriedenstellend. Falls der Ausgang der Photozelle 24 dazu verwendet wird, einen Wechselstrom höherer Frequenz zu modulieren, kann ein üblicher Verstärker verwendet werden, wodurch geringere Kosten und größere Zuverlässigkeit entstehen. Falls die Grundbildfrequenz betrachtet wird, muß die Trägerfrequenz, die der Ausgang der Photozelle 24 moduliert, normalerweise etwas kleiner als das Zehnfache der Grundbildfrequenz sein. Obgleich die maximal zulässige Trägerfrequenz von der Umfangsgeschwindigkeit der magnetischen Aufzeichnung 17 und dem Abstand der Pole 21 und'22 bestimmt wird, ist es auf jeden ■ Fall erwünscht, ■ die Trägerfrequenz auf einem möglichst niedrigen Wert zu halten, der noch gute Ergebnisse zeigt, da auf diese Weise ein weniger kostspieliger und kritischer Verstärker verwendet werden "kann. ■

Der theoretische Maximalwert der Trägerfrequenz kann durch eine Betrachtung des· Schlitzes oder Spaltes zwischen den Polen 21 und 22 und· der Umfangsgeschwindigkeit der magnetischen Aufzeichnung 17 bestimmt werden. Es ist in der Technik der Magnetofonbandaufzeichnung bekannt, daß eine übermäßig starke Schwächung der auf dem Band aufgezeichneten Nachricht auftritt, wenn die Frequenz der auf dem Band aufzuzeichnenden Nachricht der Zahl der Spaltbreiten gleicht, über die sich das Band pro Sekunde bewegt. Falls beispielsweise die Spaltbreite ¹ZiOOo Zoll beträgt und sich das Band oder ma-

lo. gnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 mit der Umfangsgeschwindigkeit von 15 Zoll pro Sekunde bewegt, bewegt sich das Band über 15 000 Spaltbreiten pro Sekunde. Infolgedessen entsteht eine sehr große Schwächung eines Zeichens, das eine Frequenz von 15000 Hz hat. Diese Erscheinung ist wohlbekannt und wird allgemein als »Spaltschwächung« bezeichnet und ist mit einem ähnlichen Vorgang vergleichbar, der bei der Schallaufzeichnung bei Kinofilm auftritt, wo die Erscheinung als »Schlitzlöschung«

ao bekannt ist.

S ehr zufriedenstellende Ergebnisse werden erhalten, falls die Trägerfrequenz angenähert acht Zehntel der Frequenz beträgt, bei der die Spaltschwächung auftritt. Während die Verwendung der Trägerfrequenz theoretisch eine Modulation der sich ergebenden magnetischen Aufzeichnung darstellt, ist praktisch diese Trägermodulation, die bei etwa dem Achtfachen der Grundbildfrequenz liegt, nicht wahrnehmbar, es sei denn durch ein Mikroskop. Das Moiremuster, das unter diesen Bedingungen erwartet werden könnte, ist nicht festgestellt worden, und es ist leicht möglich, daß das Vorhandensein abwechselnder Bereiche entgegengesetzter magnetischer Polarität eine Überbrückungswirkung der später einwirkenden magnetisehen Teilchen verursacht, so daß die optischen Wirkungen der Trägerfrequenz unterdrückt, falls nicht sogar vollständig beseitigt werden.

Der VormagnetisierungsfrequenzgeneratO'r 28, dessen Verwendung in der Magnetofonbandaufzeichnungstechnik wohlbekannt ist, hat vorzugsweise eine Frequenz, die angenähert das Doppelte der von dem Modulator 25 hervorgerufenen Trägerfrequenz ausmacht, so daß die VoTmagnetisierungsfrequenz nicht als Oberflächenwelle oder Muster auf dem endgültigen magnetischen Bild auftritt.

Nachdem das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 vollständig von dem Aufzeichnungskopf 18 abgetastet worden ist, wird die Aufzeichnung von dem Dorn 13 entfernt und mit sehr feinzerteiltem Eisen oder ähnlichem magnetischem Pulver überzogen. Falls die magnetische Aufzeichnung 17 die Form einer Platte hat, die um den Dorn 13 gebogen ist, wird sie geglättet und in ein Gefäß getan, wo sie mit dem Pulver überzogen wird, vorzugsweise dadurch, daß man eine Flüssigkeit über die magnetische Aufzeichnung fließen läßt, wobei die Flüssigkeit ein Übertragungsoder Hilfsmittel, wie etwa Öl, und ein magnetisierbares Pulver aufweist, wie etwa Karbonyleisenpulver, Eisenoxydpulver oder ein anderes geeignetes Material. Nachdem das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 gründlich und gleichmäßig überzogen ist, wird es aus der Flüssigkeit genommen, so daß die überschüssige Flüssigkeit abtropfen kann und infolgedessen das überflüssige Eisenpulver entfernt wird.

Danach wird das Übertragungs- oder Hilfsmittel durch einen geeigneten Stoff entfernt, wie etwa Tetrachlorkohlenstoff, Benzin oder ein ähnliches Lösungsmittel, falls öl als Übertragungs- oder Hilfsmittel verwendet worden ist. Das Lösungsmittel kann dann von der Oberfläche der magnetischen Aufzeichnung 17 ver-

dampfen, und zu diesem Zeitpunkt wird eine deutlich sichtbare Nachbildung auf der Oberfläche des magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterials sichtbar. Obgleich dies normalerweise nur eine Zwischenstufe des vollständigen Verfahrens ist, kann dies unter bestimmten Bedingungen als das Endresultat betrachtet werden, insbesondere falls das magnetisierbare Pulver so ausgewählt worden ist, daß es einen Farbgegensatz zu dem magnetischen Überzug 23 der magnetischen Aufzeichnung 17 bildet.

Unter der Annahme, daß das vollständige Verfahren angewandt werden soll, besteht der nächste Schritt in der Übertragung der magnetischen Teilchen von dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterial 17 auf ihre endgültige Unterlage. Falls die Teilchen aus feinzerteiltem und dispergiertem Eisen oder einer Eiseinverbindung ohne einen darauf befindlichen Überzug bestehen, ist es allgemein erwünscht, daß die endgültige Unterlage, wie etwa Papier, mit einem Material überzogen wird, wie etwa Gelatine oder Leim, das als Klebemittel für die Teilchen wirkt und ihre Entfernung aus dem Magnetfeld gewährleistet, das sie zeitweilig an dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterial 17 festhält. Unter bestimmten Bedingungen ist es erwünscht und zweckmäßig, die Eisenteilchen mit einem geeigneten Farbstoff oder farbstoff haltigem Übertragungs- oder Hilfsmittel zu überziehen, wobei dann die endgültige Unterlage mit einem geeigneten Lösungsmittel für den Farbstoff oder das Übertragungs- oder Hilfsmittel befeuchtet werden kann, um die Übertragung des letztgenannten von der magnetischen Aufzeichnung 17 auf die endgültige Unterlage zu gewährleisten. Während magnetische Pulver in verschiedenen Farben erhalten werden können, ist es nicht immer möglich, die besondere, gewünschte Farbe zu bekommen, und infolgedessen bieten die überzogenen Pulver praktisch unbegrenzte Farbvariationen. Diese Verwendung überzogener Pulver ist besonders zweckmäßig, wenn Mehrfarbendrucke hergestellt werden sollen, da auf diese Weise die Farben nach den erforderlichen Bedingungen ausgeglichen werden können.

Nachdem die magnetische Aufzeichnung ihren überzug aus Magnetpulver auf die endgültige Unterlage übertragen hat, kann die Aufzeichnung wieder überzogen und verwendet werden, um eine größere Anzahl Drucke herzustellen. Falls nur eine geringe Anzahl Kopien oder Drucke von einer magnetischen Aufzeichnung 17 hergestellt werden soll, ist es gewöhnlich bequemer, diese Aufzeichnung in Form einer verhältnismäßig ebenen Platte zu verwenden, die in der eben beschriebenen Weise behandelt wird. Falls jedoch eine große Anzahl Kopien hergestellt werden soll, wird es allgemein bevorzugt, die Aufzeichnung in ihrer Zylinderform zu belassen, sie mit dem magnetisierbaren Pulver oder farbstoffähnlichen Material zu überziehen, während sie sich in der zylindrischen Form befindet, und dann das farbstoffähnliche Material auf die endgültige Unterlage in einer Weise zu übertragen, die der in der Rotationspresse oder dem Duplikator verwendeten gleicht. Unter dem Begriff »farbstoffähnliches Material« soll hierbei auch das nicht überzogene, magnetisierbare Pulver einer Farbe sowie das vorher beschriebene überzogene, magnetisierbare Pulver verstanden werden. In jedem Fall wird man bemerken, daß das magnetisierbare Material ganz allgemein wie ein Farbstoff wirkt, so daß ein optischer Gegensatz zwischen dem magnetisierbaren Material und seiner endgültigen Unterlage erzeugt wird.

Wie vorher erwähnt, kann das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial 17 als die endgültige Unterlage betrachtet werden, falls das magnetisierbare Pulver, das darüber fließt, einen optischen Kontrast zwischen dem Pulver und dem magnetischen Überzug 23 der Aufzeichnung erzeugt. In diesem Zusammenhang wird es deutlich, daß der magnetische Überzug 23 aus irgendeinem geeigneten ferromagnetische!! Material hoher Remanenz bestehen kann. Solche

ίο Materialien sind in verschiedenen Farben verfügbar, und zwar zur Zeit in Rot und Schwarz. Falls beispielsweise ein roter Überzug ausgewählt wird, kann ein schwarzes magnetisierbares Material über die magnetische Aufzeichnung 17 fließen, um die gewünschte sichtbare Nachbildung hervorzurufen.

Man wird jedoch bemerken, daß die Verwendung des magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterials 17 als endgültige Unterlage für die Nachbildung ein verhältnismäßig teures Verfahren ist. Magnetisierbares Material des die magnetische Aufzeichnung 17 bildenden Typs ist beträchtlich teurer als Papier, und falls die Aufzeichnung als die endgültige Unterlage verwendet wird, so kann sie später nicht benutzt werden, ohne das auf ihr ausgebildete Bild zu zerstören. Einer der Hauptvorteile der Erfindung besteht darin, daß sie die Reproduktion von Bildern mit niedrigen Kosten und durch Übertragung des Bildes von der magnetischen Aufzeichnung 17 auf eine weniger kostspielige Unterlage, beispielsweise Papier, ermöglicht, daß die Aufzeichnung wieder verwendet werden kann und dadurch die Kosten des fertigen Abdruckes wesentlich vermindert werden. Überdies kann durch Verwendung der magnetischen Aufzeichnung 17 als endgültige Unterlage nur eine Kopie oder ein Abdruck gewährleistet werden, falls nicht das Originalbild 14 mehrmals abgetastet wird. Infolgedessen wird aus wirtschaftlichen Gründen, falls eine Anzahl Abdrucke desselben Bildes hergestellt werden soll, das magnetisierbare Material von der magnetischen Aufzeichnung 17 auf eine endgültige Unterlage übertragen. Falls nur ein einzelner Druck hergestellt werden soll, ist es immer noch billiger, das Bild auf eine andere endgültige Unterlage zu übertragen, als auf das magnetisierbare Aufzeichnungsmaterial, wenigstens insofern es die Materialkosten betrifft.

Man wird bemerken, daß bei der Übertragung des magnetisierbaren Materials, welches das Bild bildet, von der magnetischen Aufzeichnung 17 auf die endgültige Unterlage das Bild von rechts nach links umgekehrt wird. Infolgedessen ist es bei der Herstellung der magnetischen Aufzeichnung 17 wesentlich, daß dies berücksichtigt wird. Falls das Originalbild 14 in der Form eines Transparentbildes vorliegt, kann eine Umkehrung von rechts nach links dadurch erreicht werden, daß das Transparentbild auf dem Dorn 12 so angeordnet wird, daß die Vorderfläche nach innen gegen die Fläche des Domes gerichtet ist. Falls dies getan wird, wird das auf dem magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterial 17 ausgebildete Bild von rechts nach links umgekehrt, und wenn die zweite Umkehrung bei der Übertragung des magnetisierbaren Materials von der magnetischen Aufzeichnung zu der endgültigen Unterlage erzielt wird, kann man das Bild in seiner normalen, nicht umgekehrten Lage betrachten.

Wenn das Originalbild 14 nicht die Form eines Transpa,rentbildes hat, sondern von dem reflektierten Licht in der vorher beschriebenen Weise abgetastet werden muß, kann die Umdrehung der Leitspindel 20 so umgekehrt werden, daß sich der Wiedergabekopf

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15 und der Aufzeichnungskopf 18 in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Dies ergibt eine Umkehrung von oben nach unten, aber wenn die endgültige Nachbildung auf der magnetischen Aufzeichnung 17 in ihrer normalen Stellung betrachtet wird, so findet man. dai! eine Umkehrung von. rechts nach links stattgefunden hat.

Falls sich die Größe der Kopie oder Reproduktion von dem Original 14 unterscheiden soll, so kann dies

bei der Herstellung der magnetischen Aufzeichming 17 vorgenommen werden. Wenn dies geschieht, i-t es erforderlich, den Gleichlauf des Aufzeichnungskopfes 18 mit dem Wiedergabekopf 15 zu gewährleisten, was dadurch erreicht wird, daß man den Hauptdorn 12 und den Aufzeichnungsdora 13 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit umlaufen läßt. Falls der Durchmesser des Aufzeichnungsdornes 13 dann größer gemacht wird als der Durchmesser des Hauptdornes 12, wird der Umfang des Aufzeichnungsdornes und entsprechend eine Abmessung der magnetischen Aufzeichnung 17 vergrößert. Um gleiche Abmessungen der fertigen Kopie zu erhalten und eine Verziehung zu verhindern, muß die Länge des Aufzeichnungsdornes 13 in demselben Verhältnis wie sein Durchmesser vergrößert und die Leitspindel 20 so geändert werden, daß der Aufzeichnungskopf 17 die vergrößerte Länge des Dornes in der gleichen Zeit wie vorher überquert. Wenn diese Änderungen vorgenommen worden sind, wird die magnetische Aufzeichnung 17, die dann entsteht, mechanisch im Vergleich zu der Größe des Originals 14 vergößert. Die Verkleinerung der magnetischen Aufzeichnung kann in umgekehrter Weise erreicht werden. Durch Ersatz der Photozelle des Wiedergabekopfes durch einen magnetischen Pick-up und durch Anordnung einer magnetischen Aufzeichnung 17 auf dem Hauptdorn 12 können magnetische Aufzeichnungen magnetisch wiedergegeben und gleichzeitig vergößert oder verkleinert werden.

Wenn es auch üblicherweise bequemer ist, den Hauptdorn 12 und den Aufzeichnungsdorn 13 von der gleichen xA.ntriebsvorrichtung 11 antreiben zu lassen, so ist dies nicht erforderlich. Es können auch getrennte Antriebs- oder Kraftvorrichtungen verwendet werden, solange die Dorne synchron umlaufen. Wenn dies der Fall ist, können die Dorne in einem gewünschten Abstand getrennt werden, der zwischen dem Bruchteil eines Zolls und tausenden von Meilen liegen kann.

Man wird bemerken, daß es möglich ist, die Arbeitsweise des Verstärkers so zu ändern, daß, anstatt die größte Erregung des Elektromagnets 27 zu bewirken, wenn die Photozelle 24 die geringste Lichtmenge von dem Originalbild 14 aufnimmt, der Elektromagnet am stärksten erregt wird, wenn die Photozelle die größte Lichtmenge aufnimmt. Auf diese Weise ist es möglich, »positive« magnetische Nachbildungen von »positiven« oder »negativen« Originalbildern zu gewinnen. In ähnlicher Weise kann die Wirkung des Verstärkers in geeigneter Weise nichtlinear gemacht werden, um die nichtlineare Wirkung der Photozelle 24 sowie die Dämpfung und nichtlineare Wirkung des Elektromagnets 27 und des magnetisierbaren Aufzeichnungsmaterials 17 zu kompensieren, so daß auf diese Weise eine Steuerung der Helligkeit und der Kontraststufen des fertigen Abdruckes geschaffen wird. Anders ausgedrückt kann der Verstärker 26 dazu verwendet werden, die verfügbaren Kennwerte seines Eingangskreises seinem Ausgangskreis anzupassen.

Au? dem Vorhergehenden ergibt sich, daß ein neues Verfahren zur Wiedergabe oder Reproduktion von Zeichnungen oder Bildern geschaffen wurde, das vollkommen in der Lage ist, die vorher erwähnten Aufgaben zu erfüllen und die genannten Vorteile zu gewährleisten. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie verwendet werden kann, um höchste Qualitätsarbeit zu erzeugen, die eine gute Deutlichkeit und Auflösung bei hoher Geschwindigkeit hat. Außerdem kann dies ohne die Verwendung eines dunklen Raumes erreicht werden, so daß die verschiedenen Verfahrensschritte bei vollem Licht vorgenommen werden können. Dadurch wird die Kontrolle des Verfahrens und Erzeugnisses in allen Phasen ermöglicht. Die Ausrüstung ist bequem tragbar, und die Bedienungs- und Wartungsanforderungen sind auf ein Minimum vermindert. Durch Herstellung des Aufzeichnungskopfes 18 in einer solchen Weise, daß der Ersatz des Elektromagnets 27 und seiner zugehörigen Pole 21 und 22 erleichtert wird, können Elektromagnete mit verschiedenen Spaltbreiten verwendet werden, um den besonderen Erfordernissen der verschiedenen Aufgaben gierecht zu werden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wiedergabe oder Vervielfältigung von Bildern od. dgl. unter Verwendung eines magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtaststrahl eine Aufzeichnungsvorrichtung steuert, die entsprechend den Helligkeitsunterschieden des Originals auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsträger eine magnetische Aufzeichnung erzeugt, auf die ein magnetisierbares Pulver, z. B. Eisenoxyd, aufgebracht wird, worauf der nicht haftende Überschuß des Pulvers entfernt und das verbleibende Pulver gegebenenfalls zum Zwecke der Vervielfältigung auf einen anderen Träger, z. B. Papier, übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer negativen Kopie des Originalbildes die Steuerimpulse des Abtaststrahles derart auf die magnetische Aufzeichnungsvorrichtung übertragen werden, daß die Stärke der Erregung des Aufzeichnungsmagnets proportional mit dem Helligkeitsgrad des von dem Abtaststrahl abgetasteten Originalbildes zunimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Pulver auf den Aufzeichnungsträger in Gemisch mit einer Hilfsflüssigkeit aufgebracht und dann die Flüssigkeit, z. B. durch Verdampfen, von dem Träger und dem daran haftenden Pulver entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer ölhaltigen Hilfsflüssigkeit und eines Lösungsmittels zum Entfernen der Flüssigkeit.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Pulver vor dem Aufbringen auf den Aufzeichnungsträger mit einem Farbüberzug versehen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des an dem Aufzeichnungsträger haftenden Pulvers zum Zwecke der Vervielfältigung durch Anpressen des Aufzeichnungsträgers gegen einen anderen Träger erfolgt, der an seiner das Bild aufnehmenden Oberfläche mit einem haftfähigen Überzug versehen ist, an dem das Pulver stärker haftet als an dem Aufzeichnungsträger.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mit einem

J. V/ TTT ί ί \J

Farbüberzug versehenen Pulver der das vervielfältigte Bild aufnehmende Träger mit einem Farbstofflösungsmittel befeuchtet wird.

8. Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einer elektrooptischen Abtastvorrichtung zu synchroner Bewegung gekuppelte magnetische Aufzeichnungsvorrichtung, deren Erregerstrom durch die Photozelle der elektrooptischen Abtastvorrichtung nach Maßgabe der Änderungen der Lichtintensität des Abtaststrahles moduliert wird.

9. Vorrichtung nach Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei zu synchronem Umlauf gekuppelte Dorne zum Abtasten des Originalbildes bzw. zum magnetischen Aufzeichnen und zwei zu synchroner Bewegung gekuppelte Leitspindeln zur Bewegung der Photozelle bzw. des Aufzeichnungsmagnets in Längsrichtung der Dorne.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 543 051.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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