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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bildern auf elektrophotographischem
Wege Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung
von Bildern auf e!ektrophotographischem Wege. Das elektrophotographische Verfahren
weist gegenüber den bisher üblichen chemischen Photographier- und Reproduktionsverfahren
den Vorteil der Einfachheit auf.
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Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen der Elektrophotographie
bekannt.
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Bei einem Verfahren wird ein weißes Papier, auf welchem Zinkoxydteilchen
mit einem Bindemittel festgehalten werden, verwendet. Auf dem Papier wird eine elektrostatische
Ladung aufgebracht und das Papier bildmäßig belichtet, wodurch ein dem Bildiihalt
entsprechendes elektrisches Ladungsbild entstoht. Das elektrische Ladungsbild wird
durch überstreichen des Papiers mit einer magnetischen Bürste entwickelt. Die magnetische
Bürste besteht aus Eisenfeilspänen, welche von einem Magneten festgehalten werden.
Zwischen den Eisenfeilspänen sind gefärbte Kunststoffteilchen eingelagert. Bei Reibungsbewegungen
der Bürste werden die Kunststoffteilchen positiv elektrisch aufgeladen. Falls nun
die Ladungszustände von Papier, Kunststoff- und Eisenteilchen sowie, die auftretenden
Reibungskräfte zwischen diesen Teilchen und dem Papier so liegen, daß die elektrostatische
Anziehung der Kunststoffteilchen zum Papier größer ist als zu den Eisenteilchen
und größer als die im betrachteten Zeitmoment auftretenden eventuell entgegenwirkenden
Reibungskräfte, so bleiben Kunststoffteilchen an dieser Selle des Papiers als sichtbarer
Niederschlag auf. dem Papier liegen. Die Kunststoffteilchen lassen sich durch eine
Erwärmung des Papiers über den Schmelzpunkt des Kunststoffes auf dem Papier dauerhaft
festhalten.
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Bei einem anderen Verfahren erfolgt die Herstellung des Ladungsbildes
in genau der gleichen Weise. Das Ladungsbild wird jedoch nicht auf einem weißen
Papier, sondern auf einer photoleitfähigen Schicht, die auf eine Metallplatte aufgebracht
ist, niedergeschlagen. Zur Sichtbarmachung des Ladungsbildes wird ein Pulver, welches
aus einem Gemisch von gefärbtem Kunststoffpulver und sogenannten Trägerteilchen
besteht, auf der Metallplatte bewegt. Die Bewegung des Pulvers erfolgt durch Schütteln.
Dabei werden die Kunststoffteilchen durch Reibung mit den Trägerteilchen elektrisch
aufgeladen. In gleicher Weise wie beim erstgenannten Verfahren ist das Festhalten
der Kunststoffteilchen auf der photoleitenden Platte von dem Ladungszustand dieser
Platte, der Kunststoffteilchen, der Trägerteilchen sowie den zwischen diesen Teilen
momentan auftretenden Reibungskräften bestimmt. Die auf der Platte festgehaltenen
Kunststoffteilchen werden auf eine elektrisch aufgeladene Bildunterlage übertragen
und durch nachfolgende Erwärmung fixiert.
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Die beiden beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, daß für die
Herstellung des dauerhaften Bildes mehrere zum Teil umständliche Prozesse erforderlich
sind. In jedem Falle muß die Bildunterlage zur Fixierung des Bildes erwärmt werden.
Bei dem einen Verfahren ist außerdem noch ein Übertragungsprozeß von der photoleitenden
Platte auf die Bildunterlage erforderlich. Beim erstgenannten Verfahren muß die
Bildunterlage gewissen optischen, mechanischen und elektrischen Bedingungen wie
weiße Farbe, geeignete aufgerauhte Oberfläche, ge-
eignete elektrische Leitfähigkeit
u. dgl. genügen. Außerdem muß die Bildunterlage noch durch einen besonderen Prozeß
photoelektrisch leitend gemacht werden.
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Die beiden Verfahren haben noch den weiteren Nachteil, daß das Festhalten
der Kunststoffteilchen auf dem Ladungsbild in starkem Maße durch Reibungskräfte
zwischen festen Körpern bestimmt wird. Diese Reibungskräfte sind aber von allen
möglichen Faktoren wie Flächendruck, Oberflächenbeschaffenheit, momentan wirksamer
Querschnitt der verschiedenen Teilchen u. dgl. in nicht beherrschbarer Weise abhängig.
Die Entwicklungsbedingungen des Ladungsbildes sind damit größeren zeitlichen und
ortsabhängigen Schwankungen ausgesetzt. Es ergibt sich damit eine zum Teil mangelhafte,
kontrastverwischende und falsche Wiedergabe des Bildinhaltes.
Insbesondere
lassen sich auf dem Bild Kratzspuren der magnetischen Bürste oder der Trägerteilchen
nur bei Anwendung größter Sorgfalt vermeiden. Die Verfahren müssen, um einigermaßen
brauchbare Bilder zu erzielen, manuell unter genauer Beobachtung des Entwicklungsvorganges
und der besonderen Nachbehandlung unvollständig entwickelter Bildteile durchgeführt
werden. Eine sichere automatische Herstellung ist bei diesen Verfahren nicht möglich.
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Infolge der nicht vermeidbaren Dunkelleitfähigkeit der photoleitfähigen
Schicht wird das Ladungsbild mit wachsendem Zeitabstand von der Belichtung fortlaufend
kontrastschwächer. Da der Entwicklungsvorgang bei den beiden Verfahren nicht gleichzeitig
an allen Bildpunkten durchgeführt werden kann, ergeben sich damit für die einzelnen
Bildteile unterschiedliche Entwicklungsbedingungen, welche zu
Kontrastverschiebungen,
Fehlen einzelner Bildteile u. dgl. führen können. Dies macht sich besonders stark
bei Bildern großer Flächengröße bemerkbar.
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Auch wird durch das Festhalten der elektrisch geladenen Kunststoffteilchen
an bestimmten Stellen des Bildes der dem vorgegebenen Bildinhalt entsprechende Ladungszustand
mit dem Fortschreiten der Bildentwicklung in Richtung eines verringerten Ladungsunterschiedes
verändert. Die Entwicklungsfähigkeit des Bildes wird damit mit dem Fortschreiten
der Entwicklung herabgesetzt. Es ergibt sich damit eine Verminderung des Bildkontrastes
und die Tendenz zu einer unvollständigen Entwicklung einzelner Bildteile. Die Kontrastverminderung
ist darauf zurückzuführen, daß ein tiefer Schwarzton nicht erzielt werden kann,
da die elektrischen Felder der einzelnen Bildpunkte sich gegenseitig beeinflussen
und eine vollständige Besetzung aller verfügbaren Bildpunkte infolge der elektrischen
Ladung der in derNachbarschaft des betrachtetenBildpunktes bereits festgehaltenen
Kunststoffteilchen verhindert wird. Ein weiterer durch die flächenhafte ununterbrochene
Aufladung bedingter Nachteil ist es, daß zwei benachbarte Linien oder zwei Punkte
nur dann richtig wiedergegeben werden, wenn bei dem Entwicklungsverfahren die aus
dein Ladungsbild austretenden elektrischen Feldlinien von der Oberfläche der Ladungsfläche
abgehoben werden. Diese Bedingung wird von den obigen Verfahren nur zum Teil erfüllt.
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Es wurde auch schon erwähnt, das Ladungsbild dadurch zu entwickeln,
daß elektrisch geladene, trockene oder flüssige Teilchen auf die Bildunterlage aufgestäubt
oder aufgespräht werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das dem abzubildenden
Gegenstand oder zu reproduzierenden Original entsprechende Ladungsbild falsch wiedergegeben
werden kann. Das Verfahren erfordert die Erzeugung von Entwicklerteilchen derselben
Ladungsart. Beim Stäuben und Sprühen läßt sich aber das Auftreten von Teilchen mit
umgekehrter Ladung nicht vollständig vermeiden. Die umgekehrte elektrische Ladung
der Teilchen führt aber zu einem Teilchenniederschlag an Bildteilen, derenLadungszustand
eine Abscheidung verhindern soll. Diese Erscheinung führt vor allem zu einer Verminderung
des Bildkontrastes. Außerdem ergeben sich durch die besondere Wirkung der von den
Rändern des Ladungsbildes ausgehenden elektrischen Feldlinien auf die Entwicklerteilchen
zum Teil erhebliche Fehler in der geometrisch richtigen Bildwiedergabe. Beispielsweise
werden zwei benachbarte Punkte oder zwei Linien nicht aufgelöst und eine Fläche
gleicher Helligkeit an den Randzonen anders wiedergegeben als in der Mitte. Mit
dem Verfahren ist es auch nicht möglich, brauchbare Bilder mit Halbtonabstufungen
zu erzielen.
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Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, in einfachster Weise unter
Anwendung möglichst weniger und einfachster Prozesse und Vorrichtungen photographische
Bilder in Schwarzweiß oder einfarbig in getreuer Wiedergabe insbesondere auch der
Halbtonwerte auf elektrophotographischem Wege herzustellen. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung ist es, Bilder nach Vomahme eines einmaligen Belichtungsvorganges
in einfachster Weise in vielfacher Ausführung herzustellen. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung ist es, das Bild auf einem beliebigen Gegenstand aus beliebigem Material
mit einer beliebigen Formgebung entstehen zu lassen und ein Bild ohne die Benutzung
optischer Verfahren in vergrößerter Form herzustellen.
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Die Erfindung löst diese Aufgaben in der Weise, daß vor der Bildunterlage
ein photoleitfähiges Netz angebracht, z. B. aufgespannt wird, welches eine der Bildvorlage
entsprechende elektrische Ladungsverteilung aufweist und das auf das Netz hin elektrisch
geladene Entwicklerteilchen von gleicher Ladungspolarität wie das Netz bewegt werden,
die sich dann auf der Bildunterlage sichtbar niederschlagen. Die Bewegung der Entwicklerteilchen
kann z. B. durch die Schwerkraft erfolgen. Das Netz liegt in diesem Fall waagerecht.
Die Entwicklerteilchen werden über dem Netz von einem nachfolgend genauer beschriebenen
Entwicklerteilchenerzeuger ausgestoßen und bewegen sich nun durch die Wirkung der
Schwerkraft auf das Netz zu. Die Entwicklerteilchen können aber auch durch Luftkonvektion
auf das Netz hin bewegt werden. In diesem Falle werden die Entwicklerteilchen in
einen Luftstrom, welcher z. B. durch einen Ventilator erzeugt wird und sich gegen
das Netz hin bewegt, eingebracht. In diesem Fall kann das Netz eine beliebige Raumlage,
in bevorzugter Weise eine senkrechte Lage einnehmen. Die Entwicklerteilchen sind
etwa gleich groß und weisen etwa dieselbe elektrische Ladung auf. Bei der Annäherung
der Entwicklerteilchen an das Netz treten je nach der örtlichen Aufladung
photoleitfähigen Netzes mehr oder weniger starke elektrostatische, abstoßende Kräfte
auf, welche die Eigenbewegung der Entwicklerteilchen auf das Netz vermindern oder
sogar aufheben und damit an einzelnen Teilen des Netzes einen Durchgang von Entwicklerteilchen
durch das Netz verhindern.
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Damit entsteht auf der Bildunterlage ein der Bildvorlage entsprechendes
Bild. Die auf die Bildunterlage aufgebrachten Entwicklerteilchen lassen sich durch
Klebstoffe auf der Bildunterlage bleibend festhalten. Dies kann entweder dadurch
geschehen, daß der Klebstoff vor den Entwicklerteilchen auf die Bildunterlage gebracht
wird oder daß der Klebstoff gleichzeitig mit den Entwicklerteilchen aufgebracht
wird oder auch daß der Klebstoff nach den Entwicklerteilchen auf die Unterlage kommt.
Eine andere Möglichkeit des Festhaltens der Entwicklerteilchen bzw. der Bildfixierung
besteht darin, Teilchen aus einem Material mit einem niederen
Schmelzpunkt
zu verwenden und die Bildunterlage nach dem Niederschlagen der Teilchen über den
Schmelzpunkt dieser Teilchen zu erwärmen. Die elektrische Ladungsverteilung auf
dem Nietz läßt sich dadurch erzeugen, daß das Netz elektrisch photoleitend gemacht
und ohne photoelektrisch wirksame Strahlungseinwirkung zuerst elektrisch aufgeladen
und dann so angeordnet wird, daß elektrische Ladungen des Netzes abgeleitet werden
können. Danach wird es einer der Bildvorlage entsprechenden photoelektrisch wirksamen
Strahlung ausgesetzt.
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Ein für den vorliegenden Zweck geeignetes photoelektrisch leitendes
Netz läßt sich z. B. dadurch herstellen, daß auf einem Netz ein photoelektrisch
leitender Stoff, wie z. B. Zinkoxyd, Selen, Schwefel oder Cadmiumsulfid, durch Aufstäuben,
Sprühen, Aufdampfen u. dgl. aufgebracht wird. Die Teilchen können sowohl von selbst
z. B. durch Kohäsionskräfte als auch durch geeignete Bindemittel, wie z. B. Harz,
Wachs, Gummiarabikum, Polyvinylazetat, Dextrin u. dgl., auf dem Netz festgehalten
werden. Das Netz kann eine beliebige elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Es kann
aus Metall oder Kunststoff, z. B. aus Polyamid, sein. Die Aufladung des photoelektrisch
leitenden Netzes läßt sich z. B. dadurch erzielen, daß das Netz in einen Kasten
gebracht wird, welcher die photoelektrisch wirksame Strahlung, z. B. das Tageslicht,
abschirmt und z. B. in bekannter Weise der Wirkung einer Koronaentladung ausgesetzt
wird. Dadurch wird das Netz z. B. auf eine Spannung von 500 Volt aufgeladen.
Bei der nachfolgenden bildmäßigen Bestrahlung wird das Netz aufgespannt und für
eine Ableitung der auf das Netz aufgebrachten Ladung z. B. durch Auflegen auf eine
geerdete Metallplatte gesorgt. Die Bestrahlung kann nach einer der bekannten konventionellen
Verfahren z. B. mit Hilfe eines Episkops oder eines Epidiaskops erfolgen. Der auf
das Netz gerichtete Strom elektrisch geladener Entwicklerteilchen läßt sich z. B.
dadurch erzeugen, daß die Teilchen entweder trocken z. B. aus einer Düse gestäubt
oder in Form von Flüssigkeitströpfchen z. B. mit einer Sprüheinrichtung gesprüht
werden und die erzeugte Staub- oder Flüssigkeitswolke so in den Entladungsbereich
einer Koronaentladung gebracht werden, daß die Teilchen eine unipolare elektrische
Ladung erhalten, Die Ladung der Entwicklerteilchen wird so gewählt, daß die Polarität
der der Netzaufladung entspricht. Die Aufladung der Entwicklerteilchen läßt sich
auch durch Gasionen, welche einer Zerstäuber- oder Sprüheinrichtung zugeführt werden,herstellen.Außerdem
wird die Aufladung der Entwicklerteilchen durch Reibung dieser Teilchen mit anderen
entsprechend gewählten Stoffen vorgesehen. In diesem Fall werden die Entwicklerteilchen
z. B. durch Luftkonvektion in einem aus dem betreffenden Stoff hergestellten Gefäß
so bewegt, daß sich die Teilchen an der Gefäßwand reiben. Die dadurch aufgeladenen
Teilchen werden durch die Wirkung eines angebrachten elektrischen Feldes in den
Außenraum des Gefäßes gebracht und können damit zur Entwicklung des Ladungsbildes
verwendet werden.
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Mit dem Verfahren läßt sich sowohl eine Positivauf-Positiv- (bzw.
Negativ-auf-Negativ-) als auch eine Negativ-auf-Positiv- (bzw. Positiv-auf-Negativ-)
Übertragung durchführen. Erfindungsgemäß werden bei Positiv-auf-Positiv- bzw. Negativ-auf-Negativ-Übertragungen
weiße oder weißgefärbteEntwicklerteilchen auf eine schwarze Bildunterlage, bei einer
Negativauf-Positiv- bzw. Positiv-auf-Negativ-Übertragung schwarze bzw. dunkle oder
schwarzgefärbte Entwicklerteilchen auf eine weiße oder helle Bildunterlage niedergeschlagen.
Die Bildunterlage kann in eine beliebige Raumlage gebracht werden. Es muß nur dafür
gesorgt werden, daß die Entwicklerteilchen mit einer möglichst konstanten Eigengeschwindigkeit
auf das Netz auftreffen. Dies kann z. B. durch eine Bewegung der Luft in Richtung
des Netzes erzielt werden. Am einfachsten wird dies erreicht, wenn das Netz und
die Bildunterlage in eine horizontale Lage gebracht werden. In diesem Falle läßt
es sich erreichen, daß die Bewegung der Teilchen auf das Netz nur durch die Schwerkraft
bestimmt wird.
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Die Ladungsverteilung auf dem Netz läßt sich auch dadurch erzielen,
daß ein verhältnismäßig gut elektrisch leitendes Netz Verwendung findet und das
auf diesem Netz elektrisch isolierende Teilchen in einer Verteilung, welche der
Bildvorlage entspricht, aufgebracht sind. Das elektrisch leitende Netz wird in derselben
Weise wie das photoleitfähige Netz vor der Bildunterlage angebracht. Zur Herstellung
einer Kopie ist lediglich der Entwicklungsvorgang mit den elektrisch geladenen Teilchen
durchzuführen. Die für den Vorgang erforderliche Erzeugung der Ladungen erfogt in
der ersten Entwicklungsphase beim ersten Auftreffen der elektrisch geladenen Entwicklerteilchen
auf die auf dem elektrisch leitenden Netz befindlichen Isolierteilchen. In gleicher
Weise wird auch ein etwa auftretender Ladungsverlust der Isolierteilchen fortaufend
ergänzt. Es lassen sich also damit hintereinander eine praktisch unbegrenzte Zahl
von Kopien herstellen. Die Ladungen auf den Isolierteilchen können aber auch durch
andere Mittel wie Koronaentladung oder Einwirkung einer radioaktiven Strahlungsquelle
hervorgerufen werden.
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Die Anwendung dieses Verfahrens ist besonders dann vorteilhaft, wenn
eine mehrfache Reproduktion desselben Bildes vorgenommen werden soll. Der Reproduktionsvorgang
läßt sich damit in einem einzigen sehr einfachen Arbeitsprozeß durchführen. Die
der Bildvorlage entsprechende Verteilung der Isolierteilchen läßt sich beispielsweise
dadurch erzielen, daß vor dem elektrisch leitenden Netz, auf das die Isolierteilchen
aufgebracht werden sollen, ein photoleitfähiges Netz angebracht wird. Das photoleitfähige
Netz weist eine bildmäßige elektrische Ladungsverteilung auf, die durch Bestrahlung
in bekannter Weise erzielt wurde. Auf das photoleitfähige Netz wird nun in der bereits
beschriebenen Weise ein Strom von elektrisch geladenen Isolierteilchen gerichtet.
Die auf das untere, elektrisch leitende Netz auftreffenden Isolierteilchen lassen
sich durch Klebemittel wie Gummiarabikum, Polyvinylazetat, Äthylzellulose u. dgl.
auf dem Netz festhalten. Das Klebemittel kann vor dem Auftreffen der Isolierteilchen
auf dem Netz angebracht werden. Der Klebstoff kann aber auch gleichzeitig mit den
Isolierteilchen aufgebracht werden. Zum Beispiel kann er mit den Isolierteilchen
versprüht werden. Außerdem wird noch vorgesehen, den Klebstoff, nachdem die Isolierteilchen
bereits aufgebracht sind, noch aufzubringen bzw. aufzusprühen. Die aufgebrachten
Isolierteilchen lassen sich nach Fertigstellung der Kopien durch klebstofflösende
Mittel, z. B. bei der Verwendung von Gummiarabikum mit Wasser, wieder von dem elektrisch
leitenden
Netz entfernen. Das Netz ist damit für weitere andersartige Kopien verwendbar.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bisher bekannten
Veffahren den Vorteil, daß der Entwicklungsvorgang in einem einfachen Prozeß vorgenommen
werden kann und daß die Wiedergabe des Bildes in der richtigen Weise erfolgt. Insbesondere
werden große Flächen gleicher Helligkeit in gleicher Helligkeit, die Randzonen der
Flächen gleich hell wie die Flächenmitte wiedergegeben und zwei benachbarte Punkte,
Linien u. dgl. aufgelöst. Die getreue Bildwiedergabe ist zum Teil darauf zurückzuführen,
daß sich elektrische Feldlinien. in der Netzmasche frei ausbilden können und damit
der der Netzmasche entsprechende Bildpunkt ausschließlich vom Ladungszustand der
die Netzmasche bildenden Netzteile und nicht vom Ladungszustand der näheren Umgebung
des Bildpunktes abhängt. Außerdem ist der Entwicklungsvorgang nicht von Reibungskräften
zwischen festen Körpern, deren Größe nicht genau beherrscht werden kann, abhängig.
Kratz- und Gleitspuren werden vermieden. Außerdem ist es nicht erforderlich, bei
der Entwicklung des Bildes einzelne, nicht vollständig entwickelte Bildteile besonders
nachzubehandeln. Damit ist auch eine sichere, automatische Herstellung des Bildes
möglich. Die getreue Bildwiedergabe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zum
Teil auch dadurch bedingt, daß die Entwicklung des Bildes gleichmäßig und auch bei
großen Bildflächen auf der gesamten Fläche des Bildes gleichzeitig erfolgt. Da bei
einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung die Entwicklerteilchen praktisch
nicht auf das Netz auffallen und damit das Ladungsbild des Netzes nicht verändert
wird, wird im Gegensatz zu den bekannten Verfahren die Entwicklungsfähigkeit des
Ladungsbildes mit fortschreitender Entwicklung nicht vermindert. Auch dieser Umstand
trägt zur Verbesserung der Kopien bei.
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Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung ist es, daß aucl-i Halbtöne
getreu wiedergegeben werden. Diese Eigenschaft ergibt sich dadurch, daß die in der
Zeiteinheit durch die Netzmasche fallenden Entwicklerteilchen in starkem
Maße von dem Ladungszustand der die Netzmasche bildenden Netzteile bestimmt werden.
Bei starker Aufladung der Netzteile wird die durch die Schwerkraft oder Luftkonvektion
erzeugte Geschwindigkeit der Entwicklerteilchen durch die elektrostatischen Kräfte
abgebremst und somit sämtliche Entwicklerteilchen am Durchfallen durch das Netz
gehindert. Bei schwächerer Aufladung der Netzteile gelingt es, Entwicklerteilchen,
welche etwa in der Mitte der Netzmasche auffallen, zur Bildunterlage durchzustoßen.
Die in der Zeiteinheit auf die Bildunterlage auftreffende Teilchenmenge ist aber
entsprechend dem kleinen wirksamen Durchlaßquerschnitt der Netzmasche bei diesem
Ladungszustand noch verhältnismäßig gering. Es wird ein Bildpunkt mit schwacher
Tönung erzeugt. Bei sehr schwacher Aufladung der Netzteile fallen nahezu alle im
Bereich der Netzmasche auf das Netz auftreffende Entwicklerteilchen auf die Bildunterlage.
Der wirksame Durchlaßque,rschnitt entspricht in diesem Fall etwa der Maschenfläche.
Die in der Zeiteinheit auf die Bildunterlage auftreffende Teilchenmenge ist sehr
groß. Es ergibt sich ein Bildpunkt mit vollem Ton.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Bildunterlage aus
einem beliebigen Material, wie z. B. Papier, Glas, Metall, Kunststoff u. dgl., bestehen
und eine beliebige Form, z. B. eine ebene oder nicht ebene Fläche aufweisen kann.
Bei den bisher bekannten Verfahren kann, da die Bildunterlage bestimmte elektrische
Eigenschaften erfüllen muß, das Material der Bildunterlage nicht beliebig gewählt
werden, sondern muß eine vorgegebene Aufladefähigkeit oder außerdem noch eine bestimmte
elektrische Leitfähigkeit und Oberflächenrauhigkeit besitzen. Die Anwendung des
normalen Sprüh- oder Aufstäubverfahrens bedingt eine Bildunterlage mit einer bestimmten
elektrischen Leitfähigkeit.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung haben noch den
besonderen Vorteil, daß sich damit bei Anwendung zusätzlicher Maßnahmen auch eine
getreue Wiedergabe des Farbinhaltes eines Bildes in einfacher Weise herstellen läßt.
Dies ergibt sich vor allem daraus, daß die Halbtöne genau wiedergegeben werden.
Die Herstellung eines Farbbildes kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß
auf dem Netz zuerst ein Ladungsbild erzeugt wird, welches einem Teilfarbenauszug,
z. B. Grün, entspricht. Das Ladungsbild wird in der bereits beschriebenen Weise
durch eine Bestrahlung des Netzes erzeugt. In den Strahlengang ist aber ein Grünfilter
eingeschaltet. Das mit dem Ladungsbild versehene Netz wird in eine vorgegebene Lage
zur Bildunterlage gebracht und mit grüngefärbten Entwicklerteilchen üi der bereits
beschriebenen Weise bestäubt bzw. besprüht. In der gleichen Weise werden nachfolgend
die roten und blauen Teilfarben des Bildes auf der Bildunterlage erzeugt.
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Eine andere Möglichkeit der Herstellung von Farbbildern besteht darin,
von dem Bild drei photographische Kopien in Schwarzweiß herzustellen. Bei jeder
Aufnahme wird ein anderes Farbfilter, welches den jeweiligen Teilfarben Grün, Rot
und Blau entspricht, in den Strahlengang eingebracht. Auf dem elektrisch
aufgeladenen Netz wird entsprechend dem Bildinhalt der gemachten Kopien nacheinander
das entsprechende Ladungsbild mit einem der bereits erwähnten Verfahren erzeugt.
Jedes Ladungsbild wird mit Entwicklerteilchen, welche entsprechend den Teilfarben
gefärbt sind, auf der gleichen Bildunterlage entwickelt. Dieses Verfahren hat gegenüber
dem zuerst beschriebenen den Vorteil, daß die photoelektrische Ansprechempfindlichkeit
des Netzes auch am Rand oder außerhalb des sichtbaren Spektralgebietes liegen kann.
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Erfindungsgemäß wird außerdem vorgesehen, den Entwicklungsvorgang
durch elektrische Mittel zu beeinflussen. Damit läßt sich die Entwicklungszeit,
insbesondere der Beginn und das Ende der Entwicklung und die Entwicklungsgeschwindigkeit
in beliebiger Weise steuern. Es ergibt sich damit der Vorteil, daß sich jeder gewünschte
Entwicklungsgrad mit den verschiedenartigsten Kontrastverhältnissen herstellen läßt
und daß in einfachster Weise die in der Praxis nur schwer vermeidbaren Niveauschwankungen
der Netzaufladung ausgeglichen werden können. Mit diesem Verfahren wird auch die
Herstellung von mehreren Kopien erleichtert. Solange die Bildunterlage gewechselt
wird, bleibt der Teilchenstrom gesperrt. Das langsame Absinken des Aufladungsniveaus
des Netzes während der Entwicklung der Kopien läßt sich einfach ausgleichen. Eine
derartige Steuerbarkeit der Entwicklung wurde bei den bisher bekannten Verfahren
nicht vorgesehen und läßt sich auch mit den bekannten Prinzipien nicht durchführen.
Erfindungsgemäß
wird, um den Entwicklungsvorgang zu steuern, eine
äußere, veränderliche, elektrische Spannung an eine gegenüber dem nicht bestrahlten
Netz besser elektrisch leitende Bildunterlage gelegt. Für den Fall, daß die Bildunterlage
aus einem guten elektrischen Isolator besteht, wird sie auf eine elektrisch leitende,
mit einer veränderlichen Spannungsquelle verbundenen Schicht gelegt. Die elektrisch
leitende Schicht kann z. B. eine Metallplatte sein. In beiden Fällen läßt sich der
auf die Bildunterlage auffallende Strom von Entwicklerteilchen durch die veränderliche
Spannung in beliebiger Weise beeinflussen. Zum Beispiel werden die Teilchen durch
eine an die elekrisch leitende Schicht der Bildunterlage angelegte Spannung von
gleicher Polarität wie die der Teilchen am Durchfallen durch das Netz auch an den
Stellen, an denen das auf das Netz aufgebrachte Ladungsbild keine oder nur eine
schwache Aufladung aufweist, gehindert. Erfindungsgemäß wird außerdem noch vorgesehen,
die Entwicklung durch eine an das Netz angelegte, veränderliche Spannung zu steuern.
Dabei wird vorausgesetzt, daß das Netz eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird weiter vorgesehen, eine Vergrößerung des Bildes
neben den bekannten optischen Verfahren dadurch zu erzielen, daß das Netz, welches
das Ladungsbild trägt, aus einem dehnbaren Material, z. B. aus Gummi, besteht. Auf
dem Netz wird im entspannten Zustand nach einem der vorher beschriebenen Verfahren
ein Ladungsbild erzeugt und anschließend über der Bildunterlage der gewünschten
Vergrößerung entsprechend in mehr oder weniger gedehntem Zustand ausgespannt. Der
Vorteil dieser Art der Bildvergrößerung ist, daß die Erzeugung des Ladungsbildes
auf einer wesentlich kleineren Fläche als die Bildunterlage vorgenommen werden kann.
Damit läßt sich insbesondere bei großen Bildflächen die Herstellung handlicher gestalten
und der Aufwand an optischen Einrichtungen herabsetzen. In vielen Fällen kann soaar
eine Vergrößerung ohne die Verwendung einer optischen Einrichtung durchgeführt werden.
Das Verfahren eignet sich besonders dann, wenn auf einem elektrisch leitenden Netz
bildmäßig Isolierteilchen aufgebracht sind. In diesem Falle ist eine Vergrößerung
nach den konventionellen Methoden nicht möglich. Die für die Bilderzeugung erforderliche
Aufladung des Netzes läßt sich dabei schon vor der Dehnung des Netzes vomehmen.
Durch eine ungleiche Dehnung einzelner Netzteile kann eine nahezu beliebige Verzerrung
des vorgegebenen Bildinhaltes vorgenommen werden. Diese Maßnahme kann bei Mustern
zur Herstellung verschiedenartiger Varianten mit Vorteil Anwendun 'c, finden.
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Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen sind in besonderer
Weise geeignet, auch Bilder mit einer großen Fläche, wie Reklamebilder für Kinos
u. dgl., herzustellen.
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Die Erfindung sei nun an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Das erfindungsgemäße Netz kann aus einem Gewebe aus Metall, Kunststoff, Seide u.
dgl. bestehen. Bei Verwendung eines Materials aus einem elektrischen Isolator kann
das Netz auch durch einen überzug von Kohle, Lack u. dgl. elektrisch leitend gemacht
werden. Am zweckmäßigsten wird eine quadratische Maschenöffnung des Netzes vorgesehen.
Die Maschengröße ist dem gewünschten Auflösungsvermögen von zwei benachbarten Punkten
oder Strichen des Bildes anzupassen. Beispielsweise wird man, wenn eine Auflösung
von zwei Strichen in einem Abstand von 200 #t gefordert wird, die Ausdehnung der
Netzmasche zu 100 fi wählen. Auf dem Netz, bei Verwendung eines elektrisch
leitenden Netzes in bevorzugter Weise auf der der Bildunterlage abgewandten Seite
des Netzes, befinden sich photoleitfähige Teilchen bzw. eine photoleitfähige Schicht.
Diese Teilchen bzw. dif- Schicht bestehen beispielsweise aus Zinkoxyd, Selen, Schwefel,
Leuchtstoffe wie Cadmiumsulfid u. dgl. Die photoleitfähigen Teilchen können sowohl
direkt als auch indirekt durch Bindemittel auf dem Netz festgehalten werden, Die
Herstellung des photoleitfähigen Netzes kann z. B. dadurch geschehen, daß das Netz
1, wie es in der Fig. 1 dargestellt- ist, in horizontaler Lage frei
ausgespannt wird und die obere Seite des Netzes mit der Sprühvorrichtung 2 mit einer
dünnen, flüssigen Schicht 3 besprüht wird. Die Schicht 3 besteht aus
einem Bindemittel, welches in einem Lösungsmittel gelöst ist. Das Bindemittel kann
z. B. Gummiarabikum, welches in dem Lösungsmittel Wasser gelöst ist, sein. Auch
Polyvinylacetat, welches in Äthylacetat gelöst ist, eignet sich. In die noch feuchte
Schicht 3 werden entsprechend der Fig. 2 von oben her Zinkoxydteilchen mit
der Bestäubungsvorrichtung 4 aufgebracht. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels,
im vorliegenden Falle des Wassers oder des Äthylenacetates, sind die Zinkoxydteilchen
5
mit dem Netz fest verbunden. Die Zinkoxydteilchen werden zweckmäßigerweise
entsprechend der Darstellung der Fig. 2 so aufgebracht, daß die Teilchen aus dem
Bindemittel mindestens etwas herausragen. Damit wird die Ladung des Netzes in der
gewünschten Weise durch die photoleitfähigen Teilchen bestimmt. Neben elektrisch
isolierenden Bindemitteln können auch Bindemittel mit elektrischer Leitfähigkeit
mit Vorteil Verwendung finden. Ein Bindemittel mit elektrischer Leitfähigkeit ist
z. B. elektrischer Leitlack. Eine andere Möglichkeit, das photoleitfähige Netz herzustellen,
besteht darin, auf das Netz den betreffenden photoleitfähigen Stoff, wie z. B. Selen,
Schwefel u. dgl., im Vakuum aufzudampfen. In diesem Falle erübrigt sich das Bindemittel.
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Zur Erzeugung des Ladungsbildes erhält das Netz zuerst eine gleichmäßige
elektrische Aufladung. Diese Aufladung kann z. B. dadurch erzielt werden, daß das
Netz in einen strahlungsundurchlässigen Kasten eingebracht und der Wirkung einer
Koronaentladung ausgesetzt wird. Die Entladungsanordnung ist so getroffen, daß auf
das Netz Ionen gleicher Richtung auftreffen. Zum Beispiel wird zwischen dem Netz
und mehreren im Innem des Kastens angebrachten und vom Netz distanzierten Drähten
eine Spannung von mehreren Kilovolt angelegt. Das aufgeladene Netz wird unter Aufrechterhaltung
des äußeren Strahlungsschutzes bildmäßig belichtet. Dies kann mit irgendeinem der
bekannten Verfahren durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das Netz mit Hilfe eines
Episkops oder eines Epidiaskops belichtet werden. Eine weitere Möglichkeit bildet
die Anordnung einer Schablone vor dem Netz. Bei den Belichtungen wird z. B. durch
Erdung des Netzes oder durch Auflegung des Netzes auf eine elektrisch leitende Platte,
z. B. eine Metallplatte, dafür gesorgt, daß die elektrische Ladungen der einzelnen
Netzteile abgeleitet werden können. Damit entsteht auf dem Netz ein der Belichtung
des Netzes und damit ein der Bildvorlage entsprechendes Ladungsbild.
Das
Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur erfindungsgemäßen Entwicklung des Ladungsbildes
ist in der Fig. 3 dargestellt. Mit dem im weiten Abstand vom Netz
1 angebrachten Entwicklerteilcher.-erzeuger 6 werden unipolar geladene
Teilchen etwa gleicher Größe und Ladung erzeugt und hauptsächlich durch die Wirkung
der Schwerkraft auf das Netz bzw. auf die Bildunterlage 7 transportiert.
Um eine gleichmäßige Verteilung der Entwicklerteilchen auf der Netzfläche zu erzielen,
sieht die Erfindung insbesondere bei großer Netzfläche vor, den Erzeuger für die
Entwicklerteilchen entlang der Bildfläche hin und her zu bewegen. Auch eine Verteilung
der Entwicklerteilchen auf der Netzfläche mit Hilfe einer Luftbewegung sieht die
Erfindung vor. Diese Verteilung kann z. B. durch Luft erzielt werden, welche in
der Nähe des Entwicklerteilchenerzeugers aus einer Düse austritt.
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Die von den einzelnen Netzmaschen erzeugten Bildpunkte verbreitern
sich mit wachsendem Abstand des Netzes von der Bildunterlage. Dies ist zum Teil
darauf zurückzuführen, daß die durch das Netz fallenden Teilchen infolge der nicht
praktisch vermeidbaren Unruhe der Luft eine im allgemeinen regellos verteilte Geschwindigkeitskomponente
parallel zu Netz und Bildunterlage aufweisen. Bei Verwendung eines isolierenden
Materials für die Bildunterlage werden die auf die Bildunterlage auftreffenden Entwicklerteilchen
außerdem noch durch die elektrische Ladung der bereits auf die Bildunterlage aufgetroffenen
Teilchen verschoben. Der Verbreiterungseffekt der Bildpunkte kann in vorteilhafter
Weise zur Erzeugung besonders tiefer Dunkelwerte des Bildtones und damit eines großen
Kontrastumfanges bei großer Bildauflösung ausgenutzt werden. Zu diesem Zweck wird
der Abstand des Netzes zur Bildunterlage bei einer durch die Maschengröße des Netzes,
durch die Stärke des Fadens bzw. des Drahtes, aus dem das Netz hergestellt ist,
durch die elektrische Aufladung und Geschwindigkeit der Entwicklerteilchen, durch
das elektrische Feld des Netzes und der Bildunterlage bestimmten Entwicklungsanordnung
so gewählt, daß die auf der Bildunterlage erzeugten benachbarten Bildpunkte, welche
einem tiefen Dunkelton des Bildes entsprechen, gerade ineinander übergehen. Der
optimale Abstand wird am zweckmäßigsten durch einen empirischen Versuch bestimmt.
Die Netzhaltevorrichtung 8 ist im Falle der Verwendung eines elektrischen
Materials für das Netz aus einem elektrisch leitenden Stoff hergestellt und z. B.
in der Form von zwei Streifen, zwischen die das Netz eingedrückt wird, ausgeführt.
Die z. B. aus Metall bestehende Netzhaltevorrichtung bzw. das Netz sind von der
Bildunterlage z. B. durch ein zwischengelegtes Isolierstück 10 isoliert.
Das Netz bzw. die Netzhaltevorrichtung ist entweder direkt oder über eine Spannungsquelle
9 mit einem Körper, welcher in der Lage ist, elektrische Ladungen ohne nennenswerte
eigene Aufladung aufzunehmen, verbunden. Das Netz kann z. B. mit Erde verbunden
werden. Die Spannungsquelle 9
wird so mit dem Netz verbunden, daß eine zusätzliche
Aufladung des Netzes von gleicher Ladungspolarität wie die Entwicklerteilchen entsteht.
Durch diese Maßnahme wird ein Auftreffen von Entwicklerteilchen auf des Netz praktisch
vermieden. Bei einem Neiz aus einem elektrisch isolierenden Material entfallen die
Erdung. und das Anbringen einer Spannungsquelle für das Netz. Die Bildunterlage
7 liegt, falls sie aus einem beliebigen. isolierenden Material, z. B. Papier
oder Kunststoff, besteht, auf einer elektrisch leitenden Platte, z. B. einer Metallplatte.
Diese Platte ist mit einer veränderlichen Spannungsquelle 12 in der Größe von einigen
hundert bis einigen tausend Volt verbunden. Durch Verändern der Spannung läßt sich
der Entwicklungsvorgang beeinflussen. Ist die Anordnung beispielsweise so getroffen,
daß der Entwicklungserzeuger negativ geladene Teilchen 13 erzeugt, dumentsprechend
die Aufladung des Netzes ebenfalls negativ ist-, so läßt sich der Entwicklungsvorgang
je nach dem Aufladungsniveau des Netzes, dem Aufladungsniveau und der Geschwindigkeit
der Entwicklerteilchen, dem Abstand des Netzes von der Bildunterlage und der Größe
der Spannung der Spannungsquelle 9 durch eine kleine positive Spannung, negative
Spannung oder auch Nullspannung, die an die elektrisch leitende Platte
11 angelegt wird, völlig unterbinden. Wird die Spannung positiver, so setzt
der Entwicklungsvorgang bei einem bestimmten Spannungspunkt langsam ein. Die Geschwindigkeit
der Entwicklung läßt sich durch weitere Spannungserhöhung so weit steigern, daß
insbesondere eine schnelle und damit auch billige wirtschaftliche Herstellung ermöglicht
wird. Besonders läßt sich damit auch der Entwicklungsvorgang besonders einfach gleichzeitig
an allen Teilen der Bildunterlage durchführen. Beispielsweise läßt sich der Entwicklungsvorgang
so durchführen, daß an die Bildunterlage während des Bestäubungsvorganges oder des
Sprühvorganges eine hohe negative, eine sogenannte Sperrspannung gelegt wird. Die
Entwicklerteilchen bleiben daher als Staub- oder Sprühnebelschicht über dem Netz
schweben und verteilen sich durch Luftkonvektion und infolge der gegenseitigen elektrostatischen
Abstoßung gleichmäßig über der Netzfläche. Durch Anlegen einer positiven Spannung
an die Platte 11 setzt der Entwicklungsvorgang schlagartig in der durch die
Spannungsgröße bestimmten Geschwindigkeit ein. Der Vorgang läßt sich durch Anlegen
einer negativen Sperrspannung in einem beliebigen Zeitpunkt unterbrechen bzw. beenden.
Mit diesem Verfahren wird auch die Herstellung von mehreren Kopien mit einem Ladungsbild
erleichtert. Der Wechsel der Bildunterlage erfolgt bei negativer Sperrspannung.
Die Veränderung des Ladungsbildes während der Herstellung der Kopien läßt sich durch
eine andere Entwicklungszeit und durch eine andere an die Platte 11 angelegte
Spannung ausgleichen. Für den Fall, daß die Bildunterlage aus einem Material mit
einer guten elektrischen Leitfähigkeit z. B. aus Metall besteht, erübrigt sich das
Anbringen der leitenden Platte 11. Die den Entwicklungsvorgang steuernde
Spannung wird in diesem Falle direkt an die Bildunterlage gelegt. Der Entwicklungsvorgang
läßt sich aber auch durch eine Veränderung der Spannung, die aus der mit dem Netz
verbundenen Spannungsquelle 9 in ähnlicher Weise wie mit der aus der Steuerspannungsquelle
12 kommenden Spannung steuern.
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An die Elektroden 14a wird mit Hilfe der Spannungsquelle 14 eine Spannung
angelegt, deren Polarität der der Entwicklerteilchen entspricht. Mit den Elektroden
14a wird erreicht, daß die Entwicklerteilchen nicht außerhalb des Netzes auffallen.
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Zur Herstellung eines Schwarzweißbildes in einer Positiv-auf-Positiv-
(bzw. Negativ-auf-Negativ-) übertragung des Bildes werden entweder weiße oder weißgefärbte
Entwicklerteilchen auf eine schwarze
oder schwarzgefärbte Bildunterlage
übertragen. Ein heller Punkt der Kopiervorlage ergibt bei der Belichtung des Netzes
eine verringerte Ladung des betreffenden Netzteiles und damit durch den Ni--derschlag
von weißen Teilchen einen weißen Bildplirkt. Durch die Verwendupg von schwarzeii
Entwickle.-LeHehen uned einer weißen Bildunterla,-c lassen sich Positiv- (Positiv-auf-Ne-ativ-)
übertragangen durchführen.
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Durch eine entsprechende Wahl der Farb-- d--r Entwicklertei!chen und
der Bildunterlage können Bilder auch in einer anderen Farbzusammepsetzung als Schwarzweiß,
z. B. in Gelb für helle Bildpunkte, und Blau )'ür dunkle Bildpunkte und umgekehrt
hergestellt werden. Es wird vorgesehen, diese '#"-',öglichkeit vor ailenn bei der
Herstelluil-a von Mustern anzuwenden. Bei einer Hell-Diankel-Vorlage eines Bildes
'lassen sich durch cine entsprechende Farbwahl von Bildunterlage und Entwicklerteilchen
beliebige Farbklombinationen erzielen.
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Mit der in der Fig. 3 dargestellten Einrichtung kann auch der
Farbinhalt eines Bildes in einfacher Weise auf die Bildunterlage übertragen werden.
Zu diesem Zweck werden beispielsweise von dem Bild drei photographische Neagitve
oder Positive, welche jeweils den Teilfarbenauszügen entsprechen, hergestellt. Diese
Kopien lassen sich beispielsweise dadurch erzeugen, daß bei der Photographie in
den Strahlengang ein optisches Filter eingeschaltet wird, welches die betreffende
Teilfarbe durchläßt. Auf dem photoleitfähigen Netz wird nun in gleicher Weise wie
bei dem bereits beschriebenen Schwarzweißverfahren das Ladungsbild eines Teilfarbenauszuges
erzeugt und E--itwickerteilchen, welche diese Farbe oder die entsprechende Komplementärfarbe
aufweisen, auf die Bildunterlage übertragen. in gleicher Weise werden nachfolgend
die anderen Teilfarben auf die Bildunterlage gebracht.
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Die Farbübertragung kann aber auch dadurch erzielt werden, daß in
den optischen Strahlengang zwischen der Kopiervorlage und der Bildunterlage nacheinander
optische Filter, welche die jeweilige Teilfarbe durchlassen, eingeschaltet werden.
Nach jedem Belichtungsvorgang des Netzes erfolgt die Entwicklung des Ladungsbildes
mit Entwicklerteilchen, deren Farbe der jeweiligen Teilfarbe des vorherigen Belichtungsvorganges
entspricht.
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Bei einer etwas abgeänderten Ausführungsart der Erfindung werden auf
einem Netz aus einem elektrisch leitenden Material elektrische Isolierteilchen bildmäßig
aufgebracht. Die lisolierteilchen können beispielsweise aus Kunststoff, Auminiumoxyd
u. dgl. bestehen. Die für den Sprühvorgang erforderliche Sprühmasse kann z. B. aus
Kunsstoffteilchen, welche in Wasser oder aus Aluminiumoxydteilchen, welche in Alkohol
suspendiert sind, bestehen. Den Sprühmassen können auch Klebe- und Bindemittel,
wie Dextrin oder Gummiarabikum, bei Wasser als Suspensionsmittel oder Polyvinylacetat
bei Äthylenalkohol als Suspensionsmittel beigegeben werden. Das Klebe- oder Bindemittel
kann auch vorher auf das Netz, z. B. durch Sprühen oder Eintauchen des Netzes, aufgebracht
werden. Während der Belichtung des Netzes mit Isolierteilchen ist das Klebe- oder
Bindemittel wegen des Zusatzes von Lösungsmitteln, wie z. B. Äthylalkohol, zu einem
Bindemittel aus Polyvinylacetat noch nicht fest. Die auf dem Netz aufgeklebten Isolierteilchen
können z. B. durch Eintauclicn des Netzes in ein L5sungsmittel für das Bindernitt-21
m gewünschter Weise wieder enfenit werden. Das Netz läßt sich damit für andere Zwecke
w,#-iterverx,#ieiiden.
-
Die 7srii--rtc;,lc'"-en lassen sic#I auch durch Auldrucken
oder Aufpinseln mit oder ohne Binde- oder Klebemittel auf das Netz aufbringen.
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Eine weiter,- Art des Aufbringens der isolierteilchen ist in Fig.
4 dargestellt. Vor dem ausgespannten Netz 15, auf dem die ._solieneilchen
aufgebracht werden sollen, ist ein plotoleitlähiges Netz 1- angebracht. Bei
dern in d2r Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beider. Netze in einer
senkrechten Lage angebracht. Selbstverständlich kann die Raumlage C, t2 der beiden
Netze auch eine andere sein. Insbesondere wird auch die in der Fig. 3 dargestellte
horizontale Lage als eine vorteilhafte Anordnung betrachtet. Die Vorrichtung
16 erzeugt die elektrisch geladenen Isolierteilchen 17 und bewegt
diese z. B. durch Luftkonvektion auf das Netz -nit gleicher Geschwindigkeit
zu.
Die Luftkonvektion kann z. B. durch einen Ventilator gt werden -, welcher
in der Nähe der Vorrichtu g
erzeug n 16 angebracht wird. Das Netz
15 wird dadurch entsprechend dem auf dem Netz erzeugen Ladungsbild mit >solierteilchen
belegt. Der Vorgang entspricht im - 1
Prinzip dem in der Fig. 3 und
dazugehörigen Text daraestellten Ausführungsbeispiel. Das Netz 15 ist entsprechend
der früheren Bezeichnung als Bildunterlace und die Isolierteilchen 17 als
Entwicklerteilchen 13 aufzufassen. Mit der Spannungsquelle 12 läßt sich der
Belichtungsvorgang des Netzes 15 mit Isolierteilchen in der bereits beschriebenen
Weise beeinflussen. Das Netz 1 und ein Pol der Spannungsquelle 12 sind in
dem Ausführungsbeispiel mit Erde verbunden. Die Maschengröße der beiden Netze kann
sowohl gleich als auch unterschiedlich sein. Bei gleicher Maschengröße der beiden
Netze decken sich erfindungsgemäß die Netzknoten des einen Netzes mit den Mittelpunkten
der Masche des anderen Netzes. Durch diese Maßnahme greifen die von dem Netz
15 ausgehenden elektrischen Feldlinien am wirkungsvollsten und gleichmäßigsten
durch das Netz 1 in den mit Isolierte-Ilchen erfüllten Raum zwischen dem
Netz 1 und der Vorrichung 16. Es ergibt sich dementsprechend auf Netz
15 ein dem auf Netz 1 befindlichen Ladungsbild entsprechender Niederschlag
von Isolierteilchen. Bei ungleicher Maschengröße der beiden Netze 1 und
15
bringt, insbesondere, wenn die Maschengröße der beiden Netze nicht ein
ungerades Vielfaches betragen, eine bestimmte Deckungslage der beiden Netze keine
besonderen Vorteile. Die Anwendung eines photoleitfähigen Netzes 1 mit einer
etwas größeren Maschenweite wie das mit Isolierteilchen belegte Netz 15 wird
als eine vorteilhafte Ausführungsart betrachtet.
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Fig. 5 zeigt die bevorzugte, Art der Anordnung der Isolierteilchen
17 auf einem elektrisch leitenden Netz 15. In dem Netzzwischenraum
18 sind auf den entsprechenden Netzteilen keine Isolierteilchen aufgebracht.
Die den NTetzzwischenraum 19 bildenden Drähte oder Fäden sind auf einem kleinen
Teil ihres Umfanges mit Isolierteilchen belegt. Der belegte Teil des Draht-oder
Fadenumfanges liegt dem Erzeuger 6 für die Isolierteilchen gegenüber. Beim
Netzteil 20 nehmen die Isolierteilchen etwa den halben Umfang des Netzfadens oder
Netzdrahtes ein. Diese besondere Anordnung der Teilchen läßt sich z. B. beim Druckverfahren
durch einen unterschiedlichen Druck erzielen. Bei der Anwendung des beschriebenen
photoelektrischen
Verfahrens erfolgt dies durch die besonderen
Abscheidungsbedingungen schon zwangläufig. Die beschriebene besondere Anordnung
der Teilchen auf dem Netz hat den Vorteil, daß auch Halbtonwerte getreu wiedergegeben
werden. Das mit Isolierteilchen belegte Netz 15 wird in gleicher Weise wie
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 vor der Bildunterlage angebracht
und mit elektrisch geladenen Entwicklerteilchen, deren Niederschlag auf der Bildunterlage
sichtbar wird, beschickt. Beim ersten Auftreffen der Entwicklerteilchen werden die
auf dem Netz befindlichen Isollerteilchen elektrisch aufgeladen, wodurch sich ein
dem Bildinhalt entsprechendes Ladungsbild ergibt. Der eventuell auftretende geringfügige
Ladungsverlust der Isolierteilchen wird durch das Auftreffen von Entwicklerteilchen
ausgeglichen. Das Ladungsbild des Netzes kann aber auch durch die Einwirkung einer
Koronaentladung oder einer radioaktiven Strahlungsquelle erzeugt werden.
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Bei der Herstellung einer Positiv-auf-Positiv- (bzw. Negativ-auf-Negativ-)
Kopie können die auf dem elektrisch leitenden Netz aufgebrachten Isolierteilchen
sowohl ein Negativ als auch ein Positiv der Kopiervorlage darstellen. Unter einem
Positivbild der Isolierteilchen soll dabei ein Bild verstanden werden, bei dem ein
heller Bildpunkt der Kopiervorlage auf dem Netz einem mit Isollerteilchen belegten
Punkt und ein dunkler Punkt der Kopiervorlage auf dem Netz einem von Isolierteilchen
freien Punkt entspricht. Umgekehrt entspricht bei einem Negativbild der Isolierteilchen
ein heller Punkt der Kopiervorlage auf dem Netz einem mit Isolierteilchen nicht
belegten und ein dunkler Bildpunkt einem mit Isolierteilchen belegten Punkt. Bei
Anwendung eines Positivbildes der Isolierteilchen erfolgt die Entwicklung, falls
eine Positivübertragung der Kopiervorlage erwünscht ist, mit dunklen bzw. schwarzen
Entwicklerteilchen auf heller bzw. weißer Bildunterlage. Ist eine Negativiibertragung
der Kopiervorlage auf die Kopie erwünscht, so sind Entwicklerteilchen mit heller
(weißer) Farbe und eine dunkle (schwarze) Bildunterlage anzuwenden. Bei der Verwendung
eines l#egativbfldes der Isolierteilchen ergeben sich entsprechend umgekehrte Verhältnisse.
Werden die Isolierteilchen in der beschriebenen Weise auf dem Netz mit Hilfe eines
vorgesetzten photoleitfähigen Netzes aufgebracht, so ergibt sich b--i einer Belichtung
des photoleitfähigen Netzes durch eine positive Kopiervorlage ein Positivbild der
aufgebrachten Isolierteilchen. Durch die Verwendung von dunklen Entwicklerteilchen
auf heller Bildunterlage ergibt sich damit eine Positivkopie der Kopiervorlage,
Werden entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 auf dem photoleitfähigen
Netz nacheinander Ladungsbilder erzeugt, welche den Teilfarben des Bildes entsprechen,
und dabei jedesmal auf einem Netz die dem Ladungsbild entsprechende Verteilung von
Isolierteilchen aufgebracht, so lassen sich mit den mit Isolierteilchen versehenen
Netzen beliebig viele Farbkopien des Bildes herstellen. Zur Herstellung einer Kopie
werden nacheinander die mit den Isolierteilchen versehenen Netze vor der Bildunterlage
anbracht und mit Entwicklerteilchen, deren Farbe oder deren Komplementärfarbe, dem
Teilfarbenauszug des betreffenden Netzes entspricht, entwickelt. Dabei wird vorgesehen,
die richtige überdeckungslage von Bildunterlage, photoleitfähigem Netz und den elektrisch
leitenden Netzen, welche entsprechend dem Teilfarbenauszug mit Isolierteilchen bedeckt
sind, durch konventionelle Mittel, z. B. durch Paßstifte, zu erzielen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig.
6. Hier weist die Bildunterlage 7, z. B. ein Metallblech, die Gestalt
einer beliebigen Raumfläche auf. Das Netz 1, welches das Ladungsbild trägt,
ist auf der Bildunterlage aufgelegt und paßt sich damit dieser schmiegsam an. Das
Ladungsbild des Netzes kann auf beliebige Weise z. B. nach einem der beschriebenen
Verfahren erzeugt werden. Mit der Vorrichtung 6 werden die elektrisch geladenen
Entwicklerteilchen erzeugt und durch Luftkonvektion auf die Bildunterlage transportiert.
Die Bildunterlage ist mit einer Spannungsquelle 12 verbunden.
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Mit der Größe, der von 12 erzeugten Spannung läßt sich der Entwicklungsvorgang
steuern. Das Netz weist in dem vorliegenden Fall keine elektrische Leitfähigkeit
auf.
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In der Fig. 7 und 8 sind die wesentlichen Teile eines
weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung dargestellt. Das Netz besteht hier
aus einem dehnbaren und ausreichend elektrisch leitenden Material, z. B. Gummi,
welches durch die Beimengung von Kohle eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit
aufweist. Auf dem entspannten Netz, z. B. an den mit der Ziffer 21 bezeichneten
Stellen, werden elektrische Isolierteilchen, z. B. mit einem der bereits beschriebenen
Verfahren, aufgebracht. Das Netz kann nun mit verschiedener mechanischer Spannung
und damit verschiedener Größe vor der Bildunterlage aufgespannt werden. Die auf
dem Netz befindlichen Isolierteilchen lassen sich in beliebiger Weise nach einem
der beschriebenen Verfahren entweder im gespannten oder auch im entspannten Zustand
des Netzes elektrisch aufladen. Die Fig. 8 zeigt dasselbe Netz
1 der Fig. 7 in einem mechanischen Spannungszustand, in dem die einzelnen
Netzteile gleichartig gedehnt wurden. Dieser Spannungszustand wird erreicht, wenn
das Netz in Richtung der Netzfäden um gleiche Beträge gedehnt und dann durch eine
Haltevorrichtung festgehalten wird. Die Haltevorrichtung kann z. B. aus zwei flachen
Blechen bestehen, zwischen die das Netz eingedrückt wird. Wie aus den Fig.
7 und 8 ersichtlich ist, ergibt sich eine getreue lineare Vergrößerung
der von den Isolierteilchen belegten Fläche und damit eine entsprechende lineare
Vergrößerung des von den Isolierteilchen erzeugten Ladungsbildes. Das Ladungsbild
läßt sich in beliebiger Weise z. B. mit Hilfe eines der beschriebenen Verfahren
entwickeln. DieAnwendung des dehnbaren Netzes hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
den Vorteil, daß die Beschichtung des Netzes mit isolierteilchen bei kleinerer Netzgröße
vorgenommen werden kann, als es der Bildunterlage entspricht. Damit wird der Herstellungsvorgang,
insbesondere bei der Anwendung des elektrophotographischen Verfahrens durch die
kleinere Strahlenschutzvorrichtung, vereinfacht. Außerdem ist es damit bei einem
vorhandenen, mit Isolierteilchen belegten Netz in einfacher Weise möglich, die Größe
der Bildkopie in weiten Grenzen zu verändern und damit die Größe der jeweilig vorgegebenen
Bildunterlage anzupassen. Durch eine ungleiche Dehnung der einzelnen Netzteile kann
auch der Bildinhalt der auf dem Netz aufgebrachten Isolierteilchen verändert werden.
Damit lassen sich z. B. bei Farb- oder Schwarzweißmustern weitere Varianten des
vorgegebenen Musters erzielen.
Das dehnbare Netz kann auch z. B.
durch eines der beschriebenen Verfahren photoleitfähig gemacht werden. In diesem
Falle erfolgt die Bestrahlung des Netzes am zweckmäßigsten im entspannten und die
Entwicklung des damit erzeugten Ladungsbildes im gespannten Zustand. Auch hier ergibt
sich der Vorteil, daß das Ladungsbild bei einer kleineren Fläche, als es der Bildfläche
entspricht, erzeugt werden kann und daß sich damit der Aufwand der hierfür erforderlichen
Vorrichtung vereinfacht.
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In der weiteren Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel für einen
Erzeuger von Entwicklerteilchen gezeigt. Diese Vorrichtung wurde in den bisherigen
Ausführungsbeispielen schematisch mit der Ziffer6 angegeben. Aus einer elektrisch
geerdeten Vorrichtung 22 werden die Entwicklerteilchen13, z.B. trockene, feste Teilchen,
Flüssigkeitsteilchen, welche selbst die Entwicklerteilchen darstellen oder in die
feste Entwicklerteilchen suspendiert sind oder auchgelöst sind, ausgestoßen. Die
Vorrichtung soll in einer der bekannten, konventionellen Art z. B. als Sprühpistole
oder als Zersteubungsvorrichtung ausgeführt sein, so daß sich eine genaue Beschreibung
erübrigt. Der aus der Vorrichtung 22 austretende Sprühstrahl 13 wird in das
Entladungsgebiet einer zwischen den Drahtelektroden 23 und 24 stattfindenden
Koronaentladung gebracht. Die für diese Entladung erforderliche Spannung wird durch
die Spannungsquelle 25
erzeugt. Die Spannungsquelle ist mit den Widerständen
26 und 27, welche z. B. gleiche Werte aufweisen, geerdet. Bei der
aus der Figur ersichtlichen, benachbarten Anordnung des Sprühstrahles zu der positiven
Elektrode 23 erhalten die Entwicklerteilchen durch die auf die Elektrode
23
sich bewegenden, negativen Ionen eine negative Aufladung. Die weiter unten
angeordnete, mit einem Loch 29 versehene und mit der negativen Spannungsquelle
20 verbundene Elektrode 28 fängt auftretende Entwicklerteilchen mit positiver
Ladung auf. Die negativen Teilchen werden zu einem engen Strahlenbündel gepreßt
und verlassen die Vorrichtung durch die Öffnung 29. Mit dem austretenden
Strahl von elektrisch geladenen Entwicklerteilchen läßt sich das Ladungsbild eines
Netzes in der erfindungsgemäßen, bereits beschriebenen Form entwickeln. Die Einstellung
des Abstandes der Elektrode 28 von der Sprühvorrichtung 22 erfolgt am zweckmäßigsten
durch einen Versuch. Das Loch in der Elektrode 28 kann auch mit einem gitterförmigen
elektrisch leitenden Körper, z. B. mit einem Metallnetz, bedeckt werden, bzw. es
kann selbst die Elektrode 28 bilden.
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In der Fig. 10 ist eine etwas andere Art eines Erzeugers für
Entwicklerteilchen dargestellt. In einem elektrisch leitenden, z. B. metallischen
Entladungsgefäß 31 befinden sich die aus einem Drahtbündel der gezeichneten
Form bestehenden Elektroden 23 und 24. Diese Elektroden sind mit einer Spannungsquelle
25 verbunden. Die Spannung beträgt z. B. 5 kV. In das Entladungsgefäß
wird durch das Rohr 32 Luft bzw. Gas gedrückt. Die positive Elektrode 24
liegt dem Rohr näher als die gegenüberliegende Elektrode 23. Das Entladungsgefäß
31 ist mit der negativen Elektrode 23 elektrisch verbunden und weist
im Innern die Trichter 33 und 34 auf. Diese Trichter fangen positive Ionen
ab und konzentrieren den Strahl negativer Ionen auf die düsenartige Öffnung
35. Die aus der Düse 35 unter Druck austretende Strömung negativer
Ionen wird so in die Nähe eines Steigrohres 36 gebracht, daß ein Unterdruck
entsteht und die im Vorratsgefäß 37 befindliche Sprühsubstanz, welche die
Entwicklerteilchen gelöst oder suspendiert enthält bzw. selbst die Entwicklersubstanz
darstellt, im Steigrohr 36 hochsteigt und versprüht wird. Es entstehen damit
Entwicklerteilchen etwa gleicher Größe und Ladung. Die Entwicklerteilchen sind in
diesem Falle Flüssigkeitströpfchen, welche die auf derBildunterlage sichtbaren Teilchen
als Suspension oder als Lösung enthalten oder auch selbst auf der Bildunterlage
sichtbar sind. Das Isolierstück 24 a isoliert die Zuführungen zu 24 und
31.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Herstellung von Entwicklerteilchen
zeigt die Fig. 11. In einem Gefäß 31 werden feste und trockene Entwicklerteilchen
13 eingebracht. Der rotierende Ventilatorflügel 38 wirbelt diese Teilchen
staubartig auf und preßt sie durch die Düse 39. DieTeilchen werden durch
den Trichter 40 wieder eingefangen. Es wird also ein dauernder Umlauf von Entwicklerteilchen
in dem Gefäß 31 erzielt. Das Material der Innenwand des Gefäßes wird so gewählt,
das sich die Entwicklerteilchen durch Reibung an der Gefäßwand in der gewünschten
Weise elektrisch aufladen. Beispielsweise wird bei der Verwendung von Kunststoffteffchen
als Entwicklerteilchen und einer gewünschten positiven Aufladung dieserTeilchen
dies durch dieVerwendung von Eisen als Material für das Gefäß bzw. für die Innenwand
des Gefäßes erzielt. Die aus der Düse 39
austretenden elektrisch geladenen
Teilchen werden durch die mit der Spannungsquelle25 verbundene Elektrode 41 senkrecht
bzw. nahezu senkrecht zu der ursprünglichen Bewegungsrichtung der Teilchen abgelenkt.
Teilchen der richtigen Ladungsart und Größe der Aufladung erreichen den Außenraum.
Alle anderen Teilchen, welcher dieser Bedingung nicht genügen, werden durch den
Trichter 40 aufgefangen und durch weitere Reibung mit der Gefäßwand zusät71ich aufgeladen
oder umgeladen. Sie können damit bei einem späteren Austreten aus der Düse der für
das Austreten in den Außenraum. erforderlichen Bedingungen genügen.