DE2055343A1

DE2055343A1 - Kopiermaschine, die nach dem foto elektrophoretischen Abbüdungsverfahren arbeitet

Info

Publication number: DE2055343A1
Application number: DE19702055343
Authority: DE
Inventors: Raymond Keith Williamson Squassoni Gino Frank Pittsford N Y Egnaczak (V St A )
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-11-14
Filing date: 1970-11-10
Publication date: 1971-05-19
Also published as: GB1335988A; SE361753B; CH518580A; SU465806A3; NL7016546A; US3609028A; BE758806A; PL82852B1; AT319749B; ES385452A1; CA935012A; FR2069729A5

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

. 8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

XMHA MDHLSTRASSE 22, rufnummer 483921/22

<983921/22>

XEROX CORPORATION, Rochester, ΪΓ.Y. 14603, V.St.A. Xerox Square

Kopiermaschine, die nach dem fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren arbeitet_o

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopiermaschine, die nach dem fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren arbeitet.

Seit fotoelektrophoretische Abbildungsverfahren zur Erzeugung schwarz-weißer und farbiger Bilder bekannt wurden, sind verschiedene Masohinenausführungen vorgeschlagen worden, mit denen dieses neue Abbildungsverfahren automatisch durohgeführt werden soll. Die grundsätzlichen Abbildungeverfahren sind aus den US-Patentβohriften 3 384 488, 3 384 565, 3 383 566 und 3 383 993 bekannt. In ihnen ist beschrieben, wie sichtbare Bilder auf einer oder beiden von awti Elektroden erzeugt werden, zwischen denen sich fotoelektrophoretische Teilchen in einer Bildstoffsuspension befinden« Die Teilchen sind elektrisch lichtempfindlich und unterziehen sich offensichtlich einer Polaritätsänderung ihrtr Ladung beim Zusammenwirken mit einer der Elektroden, vbwo. sie alt einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung btliohttt werden. Miβ0hungen aus awei und mehr verschieden gefärbten Ttilohensorten trmögliontn dit Srieugung mehrfarbiger BiI-dtr. Sie Itilohtn wandern unttr linfluf tint· tltktrisohtn 7tIds von tintr dtr Sltktrodtn fort, wtnn sit τοη Iiohttntr-

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gie einer Wellenlänge getroffen werden, gegenüber der die farbigen Teilohen IiohtempfindIioh sind·

Eine kontinuierlich arbeitende Kopiermaschine ist aus der US-Patentsohrift 3 427 242 bekannt, die mit fotoelektrophoretieohen Bildstoffsuspensionen bei Projektion eines zu kopierenden Originals kontinuierlich Kopien herstellt, wobei jedoch ein zweimaliger Durohtritt der Lichtstrahlen des projizierten Lichtbilds durch die Oberfläche einer lichtdurchlässigen zylindrischen Elektrode erforderlich ist· Es ergeben sich daher Schwierigkeiten, wenn die lichtdurchlässige Elektrode nioht vollständig von verbliebenen Suspensionsstoffen gereinigt let, da dann neu herzustellende Bilder von diesen Stoffen beeinflußt werden· Diese Erscheinungen treten besonders nachteilig in den nioht zum Bild beitragenden Bereiohen auf, da dort Fehlerstellen oder verbliebene Suspensionsstoffe Bildstörungen und Liohtabsohwächungen in -der Abbildungszone zwisohen der lichtdurchlässigen und der Bildelektrode bewirken«

Aufgabe der Erfindung ist »s daher, eine neue, verbesserte automat!βohe Kopiermaschine zu sohaffen, die mit einer verbesserten injizierenden Elektrodenanordnung das bekannte fotoelektrophoretieohe Abbildungeverfahren ausführt und die übertragung eines auf dieser Elektrode erzeugten Bilds an ein Übertragungsmaterial ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Kopiermaschine der eingangs genannten Art gelÖBt duroh einen lichtdurchlässigen um seine Aohse drehbaren Hohleylinder, duroh eine eine Beleuchtung*·· quelle und eine Projektioneoptik aufweisende optieohe Abbildungseinrichtung, mit der über eine innerhalb des Zylinder· vorgesehene Heflektionsfläche Liohtstrahlen auf dl· AuienflMeht der lichtdurchlässigen Jläohe innerhalb der Ab-

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bildungszone projizierbar sind, so daß sich der optische Strahlengang vom Inneren des Hohlzylinders auf dessen Außen- fläohe erstreckt, durch eine erste Bildelektrode, die in der Umlaufbahn des Hohlzylinders so angeordnet ist, daß sie dessen Außenfläche in der Abbildungszone berührt und synchron mit diesem bewegbar ist, und durch eine Schalteinrichtung zur Anschaltung einer Spannungsquelle an mindestens eine der durch Bildelektrode und Hohlzylinder gegebenen Einrichtungen zur Erzeugung eines elektrischen Felds zwischen diesen«.

Auch bei dieser neuen Kopiermaschine wird also eine Bildstoffsuspension mit lichtempfindlichen Bildteilohen unter einem elektrischen Feld zwischen die lichtdurchlässige, injizierende Elektrode und die Bildelektrode in einer Abbildungszone gebracht, an der ein Lichtbild von einem zu kopierenden Original projiziert wird· Dieses Lichtbild wird von einem offenen Ende des lichtdurchlässigen Zylinders aus zu einem Spiegel in seinem Inneren projiziert und von diesem auf die Bildebene zwischen den zwei Elektroden reflektierte Die Lichtstrahlen werden von dem Original aus als ein sich synchron mit der Oberfläche des lichtdurchlässigen Zylinders an seiner Berührungsstelle mit der Bildelektrode bewegendes Licht« bild projiziertο Naohdem ein übertragbares Bild in der Abbildungszone erzeugt wurde, berührt die das Bild tragend« lichtdurchlässige Fläohe des Zylinders eine Bildübertragungseinrichtung» Anschließend wird die lichtdurchlässige Fläche von einer geeigneten Reinigungseinrichtung gereinigt, wonach die als injizierende Elektrode wirkende, lichtdurchlässige Fläohe erneut mit der Bildelektrode zur Erzeugung eines weiteren Bilds in der beschriebenen Weise zusammenwirken kann·

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestell-

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ten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei bestimmte Bauteile zur Ausführung einzelner Funktionen der Kopiermaschine angegeben sind· Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besonderen Bauteile beschränkt, sondern kann im Rahmen der angegebenen Patentansprüche auch anders realisiert werden_e So können alle dem Fachmann bekannten Bauteile die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzten ersetzen, so lange von diesen anderen Bauteilen gleiche oder vergleichbare Funktionen erfüllt werden. Im einzelnen zeigen?

Figei sohematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopiermaschine nach dem fotoelektrophoretisohen Abbildungsverfahren,

Figo2 bis 4 linzeldarstellungen anders als in Figoi ausge« bildeter Baugruppen der Kopiermasohine,

Figo5 eine Sohnittdarstellung der optischen Abbildungsund Antriebsmechanik und

Figo6 ein Zeitdiagramm für die Funktionsweise der in Figei dargestellten Ausführungsform.

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Eine ausführliche Beschreibung der Grundlagen und der Arbeitsweise des bei der liier beschriebenen automatischen Ko- · piermaschine benutzten fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahrens und des Zusammenwirkens der in der Bildstoffsuspension enthaltenen Teilchen zur Erzeugung eines Bilds ist in den eingangs genannten Patentschriften enthalten« Das dort beschriebene und bei der hier beschriebenen Kopiermaschine benutzte Abbildungsverfahren arbeitet mit einer elektromagnetischen Strahlung in bildmäßiger Verteilung, gegenüber der die einzelnen fotoelektrophoretischen Teilchen der Suspension lichtempfindliche sind· Die aktivierende Strahlung und ein elektrisches Feld über der Bildstoffsuspension wirken innerhalb der Abbildungszone zwischen zwei Elektroden zusammen. Eine als "lichtdurchlässige, injizierende Elektrode" bezeichnete Elektrode wird elektrisch positiv gegenüber einer "Bildelektrode" vorgespannt, die mit der Bildstoffsuspension dazwischen in der Abbildungszone einander gegenüberstehen« Die negativ geladenen Teilchen in der Suspension werden daher von der positiven injizierenden Elektrode angezogen.

Die injizierende Elektrode hat diese Bezeichnung, weil angenommen wird, daß sie während des Abbildungsvorgangs elektrische ladungen in die aktivierten lichtempfindlichen Teilchen injiziert· Der Ausdruck "lichtempfindlich" gibt hier die Eigenschaft der Teilchen an, nach ihrer Anziehung an die injizierende Elektrode ihre ladungspolarität zu wechseln und unter dem Einfluß des elektrischen Felds nach Belichtung mit einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung von der Elektrode fortzuwandern· Der Ausdruck "Suspension" soll ein System mit festen Teilchen, verteilt in einem festen, flua

_AL INSPECTED

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Bigen oder gasförmigen Medium, angebene Die bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung benutzte Suspension hat, wie üblioh, in einer Trägerflüssigkeit suspendierte feste Teilchene Der Ausdruck "Bildelektrode¹¹ beschreibt die Elektrode, die mit der Suspension dazwischen die injizierende Elektrode abdeckt und bei Berührung mit aktivierten lichtempfindlichen Teilchen keine ausreichenden, ihr Abwandern von der Bildelektrodenflache erzwingenden ladungen an diese abgeben kann. Die "Abbildungszone¹¹ oder der "Abbildungsbereich" ist der Bereich zwischen den beiden Elektroden, in dem fotoelektrophoretisch!^ Teilchen auftreten.

Die Teilchen in der Suspension sind normalerweise nichtleitend, wenn sie nicht von einer aktivierenden Strahlung ihrer spektralen Empfindlichkeit getroffen werden. Die negativen Teilchen gelangen mit der injizierenden Elektrode in Kontakt oder in deren unmittelbare Nähe und bleiben unter Einfluß des elektrischen Felds in dieser Lage, bis sie mit einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung belichtet werden. Die Teilchen nahe der Oberfläche der injizierenden Elektrode sind die das endgültige Bild auf ihr erzeugenden Teilchen. Werden die- Teilchen von einer sie aktivierenden Strahlung getroffen, so werden sie leitend und erzeugen eine elektrische Bindung beweglicher Ladungsträger· Die negativen Ladungsträger dieser Bindungen richten sich nach der positiven injizierenden Elektrode und die positiven Ladungsträger nach der Bildelektrode aus. Die negativen Ladungsträger nahe der Zwischenschicht von Teilchen und injizierender Elektrode können die kurze Streoke zwisohen den Teilohen und der Elektrodenoberfläche zurücklegen und lassen Teilohen mit positiver Beetladung zurück· Durch diesen Polaritätsweohsel werden die Teilohen mit der positiven Restladung von der positiv geladenen Oberfläche der injizierenden Elektrode abgestoßen und von der negativ geladenen Oberfläche der Bild-

elektrode angezogen. Die-'von einer aktivierenden Strahlung einer bestimmten Wellenlänge getroffenen Teilchen, gegenüber der sie lichtempfindlich sind, d«h. einer solchen Wellenlänge, die eine elektrische Bindung von Ladungsträgern innerhalb der Teilchen bewirkt, bewegen sich von der injizierenden Elektrode fort zur Bildelektrode und lassen lediglich solche Teilchen zurück, die nicht von einer für einen Polaritätswechsel ausreichenden Strahlungsmenge entsprechender Wellenlänge getroffen wurden.

Sind daher alle benutzten Teilchen gegenüber einer bestimmten oder einer anderen Wellenlänge lichtempfindlich und die Anordnung wird mit einem Lichtbild dieser Wellenlänge belichtet, so bildet sioh ein positives Bild auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode durch Abzug ursprünglich an ihrer Oberfläche gebundener Teilchen, wobei nur in den unbelichteten Bereichen Teilchen zurückbleibeno Die Polaritäten der Anordnung können umgekehrt werden? trotzdem findet eine Abbildung statte Es können Suspensionen mit ursprünglich eine positive oder eine negative Ladung aufweisenden Teilchen benutzt werdeno..

Die Bildstoffsuspension kann eine, zwei, drei oder mehr verschiedenfarbige Teilchensorten enthalten, die unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten haben« Bei einem einfarbigen Verfahren können die Teilchen der Suspension jede beliebige Farbe haben und auch erzeugen, wobei die Spektralempfindlichkeit relativ unwichtig ist, solange sie in einem Bereich des mit einer herkömmlichen Belichtungslichtquelle erzeugbaren Lichtspektrums liegt. Bei mehrfarbigen Verfahren können die Teilchen so ausgewählt werden, daß Teilchen unterschiedlicher Farbe auch gegenüber unterschiedlichen Wellenlängen lichtempfindlich sind.

Zur fotoelektrophoretisch^,Abbildung sind die folgenden

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Sohritte_t wenn auch nicht in der angegebenen Reihenfolge, erforderlich:

(1) Hinwandern der Teilchen zur injizierenden Elektrode unter Einfluß dee elektrischen Felds| (2) Erzeugung von Ladungsträgern innerhalb der Teilchen, wenn diese von einer aktivierenden Strahlung getroffen werden! (3) Teilchenablagerung auf oder nahe der Oberfläche der injizierenden Elektrode; (4) Auftreten der elektrischen Bindung innerhalb der Teilchen an der injizierenden Elektrode} (5) Ladungsaustauaoh «Jer Teilohen mit der injizierenden Elektrode; (6) elektrophoretische Wanderung zur Bildelektrodej und (7) Teilchenablagerung auf der Bildelektrode, wodurch ein positives Bild auf der injizierenden Elektrode zurückbleibt»

Fach Erzeugung des Bilds auf der injizierenden Elektrode kann diese mit der Bildübertragungseinrichtung in Berührung gebracht werden, die eine gegenüber der Bildelektrode entgegengesetzte elektrische Ladungspolarität aufweist« Die injizierende Elektrode wird nun negativ gegenüber der übertragungseinrichtung vorgespannt. Die eine negative Restladung besitzenden Teilchen werden daher von der ihnen gegenüber positiven übertragungseinrichtung angezogene Wird ein Trägermaterial zwisohen die Übertragungseinrichtung und das Teilohenbild gebracht, so gelangen die Teilchen auf das Trägermaterial· Auf diese Weise kann auf jedem Trägermaterial ein fotografisch positives Bild erzeugt werden·

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Fig»1 zeigt sohematisoh eine Kopiermasohinenausfiihrung zur automatischen Abbildung fotoelektrophoretisch^ Bilder_β Obgleich die Maschine nicht auf eine bestimmte Form des eingegebenen und zu kopierenden Originals beschränkt ist, wird hier vorzugsweise ein Diapositiv benutzt«

Das in Fig· 6 gezeigte Zeitdiagramm gibt die aufeinander abgestimmte Arbeitsweise der verschiedenen Baugruppen an, die in der Zeichnung näher dargestellt sinde Zuerst soll jedoch das fotoelektrophoretische Abbildungsverfahren anhand der in Fig«1 gezeigten und um eine injizierende Elektrode 1 angeordneten Behandlungsstationen erläutert werden· An einer ersten Station A wird die Oberfläche der injizierenden Elektrode von jeglichen auf ihr verbliebenen Stoffen und Abfallprodukten der vorhergegangenen Abbildungszyklen gereinigt. Eine zum Vorreinigen benutzte Sohaumstoffrolle 2 dreht sich unter Berührung der Oberfläche 5 der zylinderförmigen injizierenden Elektrode 1. Sie selbst wird wiederum von einer den Schaumstoff der Rolle 2 abstreifenden Stange 5 gereinigt. Dadurch werden Flüssigkeiten und feste Stoffe aus ihr heraus und auch aus der Umgebung der Schäumstoffrolle 2 und der Stange 5 über eine Saugleitung 7 abgesaugt· Sin Leitblech

9 erleichtert die Sammlung der aus dem Schaumstoff der Holle 2 ausgedrückten Stoffe und ihre Entfernung.

Ein Wischerblatt 10 berührt die Oberfläche 3 der injiaierenden Elektrode 1, um alle nach der Einwirkung der Sohaumstoffrolle 2 eventuell nooh verbliebenen Flüssigkeiten abiufangen. Eine Absaugeinriohtung 11, zu der das Wischerblatt

10 gehört, leitet die nooh gesammelten Stoffe über eine Saugleitung 12 ab· Um eine vollständige Reinigung aioherau·· stellen, berührt eine weitere Relnigungabürete 14 die Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 und trooknet «ie·

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Über eine geeignete Leitungsanordnung 16 ist diese weitere KeinigungBmeohanlk mit einem Unterdruckerzeuger 18 verbunden, an dem auoh die anderen Saugleitungen 7 und 12 der Reinigungseinrichtung angesohlossen sind. Jedes dieser drei Untersyeteme ist zyklisoh aus der Umlaufbahn der zylindrischen injizierenden Elektrode 1 zu entfernen. Zu diesem Zweck bewegt ein Elektromagnet θ das die Reinigungsrolle 2 aufnehmende Gehäuse und ein Elektromagnet 13 die Absaugeinrichtung 11 sowie ein Elektromagnet 15 die Reinigungseinrichtung 14· Die Elektromagneten werden in der in Fig.6 erläuterten Weise während eines Abbildungszyklus eingeschaltet. Die Saugeinriohtungen bzw» der Unterdruckerzeuger arbeiten mit einem leiohten Unterdruck, der zwar unterhalb des atmosphärischen Drucks liegen muß, jedoch kein vakuumähnlioher Druck sein muß.

Die gereinigte injizierende Elektrodenflache 3 dreht sich synohron mit dem projizierten SiId eines zu kopierenden Originale in der Abbildungszone an der Station B und berührt dort eine erste Bildelektrode 20. Die Bildelektrode 20 hat eine aus einem Elektrodeneperrfflaterlal bestehende Oberfläche 21, die verhindert} daß Ladungsträger von ihr in die Teilchen injiziert werden können, was sonst ein Portwandern der TeIloh«n bewirken würde, wenn dies« von einer elektromagnetischen Strahlung soloher Wellenlänge getroffen würden, gegenüber der sie lichtempfindIioh sind. An die Oberfläche 21 der Bildelektrode 20 wird die Bildstoffsuspension durch eine hier als Zuführrolle 22 ausgebildete Zuführungseinriohtung bewirkt« Die Suspension wird um die Oberfläche 21 an einer Glättungerolle 25 vorbei herumgeführt, die eine gleiohmäßig dünne Sohloht der Suspension mit der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode in Berührung bringt·

BIe eioh zwlaohen der Bildelektrode und der injizierenden

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Elektrode befindende Suspension und ihre Teilchen werden mit einer elektromagnetischen Strahlung in bildmäßiger Verteilung belichtet, die von der Projektionsoptik in dem Bereich zwischen den Elektroden abgebildet wird. Die Abbildungszone umfaßt dabei den Berührungsbereioh zwischen den zwei Elektroden und der Suspension als auch die diesen Bereich umgebenden Teile, in denen sich die Suspension in unmittelbarer Nähe der Fläche 3 der injizierenden Elektrode 1 befindet» Kurz gesagt, umfaßt die Abbildungszone alle die Bereiche, in denen eine fotoelektrophoretisch^ Wanderung auftreten kann. Die Idohtstrahlen des Lichtbilds werden Über eine einen Spiegel 24 aufweisende Optik in die Abbildungszone projiziert, der sich innerhalb der zylindrischen injizierenden Elektrode 1 befindet« Gleichzeitig wird ein elektrisches PeId zwisohen den Elektroden 1 und 20 aufgebaut, das eine Stärke von etwa 12kV bis etwa 200 kV pro Millimeter aufweisen kann, jedoch lediglich eine solohe Größe haben muß, daß Teilohenwanderung bei deren Belichtung auftritt« Das elektrische PeId wird von einer Spannungsquelle 23 erzeugt« Der gestrichelt dargestellte Pfeil und ein Filmstreifen 26 sollen einen sich bewegenden Filmstreifen angeben, der sich bei der Abbildung in der gezeigttn Richtung mit einer auf die Geschwindigkeit der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 abgestimmten Geschwindigkeit bewegt, so daß ein die Information des Films 26 darstellendes laufendes Bild in die Abbildungszone projiziert wird, dessen Bewegung synchron mit der sich durch sie bewegenden Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 ist.

Ist das Bild des Originals in der Abbildungszone abgebildet worden, setzt die zylindrische injizierende Elektrode 1 ihre Drehbewegung fort. Gleichzeitig wird die Bildelektrode 20 aue ihrer die Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 berührenden Stellung entfernt. Dieses wird duroh Drehung

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einer Exzentersoheibe 28 und duroh das damit verbundene Absenken einea Sohlittens 30 bewirkt. Bei abgesenkter Bildelektrode 20 bewegt ein reverBierbarer Motor 52 den Behälter 33 tragenden Schlitten 30 so, daß die Bildelektrode aus der Abbildungezone heraus und eine zweite Bildelektrode 34 in die Nähe der Abbildungszone gebracht wird, wo ihre Oberfläohe 36 duroh Betätigung der Exzentersoheibe 28 die injizierende Elektrode 1 berühren kanne

Die zweite Bildelektrode 34 hat die Aufgabe, im beim Zusammenwirken mit der Bildelektrode 20 entstandenen Bild Hintergrundteilchen zu entfernen· Dazu wird Trägerflüsaigkeit auf die Oberfläche 36 der zweiten Bildelektrode 34 aufgebracht, die die von der injizierenden Elektrode 1 entfernten und bei einem von ihr zu übertragenden Bild unerwünschten !Teilchen mitnimmt. Bine Zuführung8einriohtung für die Trägerflüssigkeit, wie z.B. eine Bürste 42, bringt frische Trägerflüssigkeit auf die Oberfläche 36 der Bildelektrode 34, bevor dieser Fläohenteil die Abbildungszone erreicht. Eine aus zwei Auedrüokblenden 43 und 44, die in einer Halterung 45 befestigt sind, bestehende Reinigungseinrichtung entfernt die verbrauchte irägerflüssigkeit und verbliebene Teilchen von der Oberfläche 36, so daß nur gereinigte Oberfläohenteile in die Abbildungβzone gelangen können. Während des zweiten Durchgangs der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 durch die Abbildungszone, bei dem sie mit der zweiten Bildelektrode 34 zusammenwirkt, wird das Original nochmals abgetastet bzw· bewegt, um ein laufendes Bild in der Abbildungszone zu projizieren. Bei dieser zweiten Abtastung entsteht ein mit dem beim ersten Durohgang projiziert·» Bild genau ausgerichtetes zweites Bild, das sich mit dem auf der Oberfläche 3 erzeugten Teilohenbild deokt. Sin elektrisches Feld gleioher Polarität wie zwischen den Elektroden 1 und 20 wird mit einer Spannungsquelle 35 auch zwischen den

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Elektroden 1 und 34 erzeugt·

Während der Drehung der injizierenden Elektrode 1 vom Zusammenwirken mit der ersten Bildelektrode 20 bis zum Zusammenwirken mit der aweiten Bildelektrode 34 werden die Übertragungseinrichtung und die zuvor beschriebene Reinigungseinrichtung außer Eingriff mit der Oberfläche 3 und der auf ihr befindlichen Teilchensuspension gehalten. Nach dem zweiten Durchgang der Oberfläche 3 duroh die Abbildungszone wird die Übertragungseinrichtung mit der Oberfläche 3 der zylindrischen injizierenden Elektrode 1 in Eingriff gebrachte

Um die Teilchen an der Übertragungsstation 0 von der injizrbr end en Elektrode 1 anziehen zu können, wird von einer Span·- nungsquelle 51 eine Spannung an eine Übertragungsrolle 50 angelegt. Die Spannung hat gegenüber der an die Bildelektroden 20 und 34 angelegten Spannung umgekehrte Polarität und erzeugt eine Feldstärke von etwa 12 kV bis 200 kV/mm. Zwischen der Übertragungsrolle 50 und der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 wird ein das zu übertragende Bild aufnehmendes Übertragungsmaterialband 53» ζ·Β. ein Papierband, gebracht. Dieses Band 53 wird von einer Zuführungsrolle 54 aus über Spannrollen 56 und 58 an einem Befeuohtungstank 59 vorbei, an dem eine der Trägerflüssigkeit der Suspension ähnliche Flüssigkeit über eine Zuführungsrolle 61 auf die Oberfläche des Bands 53 aufgebracht wird, zugeführt und mit der Oberfläche 3 der injizierenden Blektrode 1 in Berührung gebracht· Auf der nicht mit Flüssigkeit aus dem Tank 59 beschichteten Seite des Bande 53 ist eine Andrückrolle 64 vorgesehen·

Das befeuchtete Band 53 gelangt auf die Oberfläche der Übertragungsrolle 50, an der das auf der Oberfläche 3 erzeugte Bild auf die befeuchtete Fläohe des Bande 53 übertragen wird. Das Band wird dann über ein Förderband 68 In eine Ti-

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xiereinrichtung 66 bewegt, wo das Bild getrocknet wird· Sine Sohneidemechanik 67 sohneidet daa Band in Blätter» die dann in einen Sammelbehälter 68a gelangen, wo sie το» Bedienungspersonal entnommen werden können·

7igo2 zeigt einen Teil der in 7ig*1 dargestellten Kopiermaschine, wobei lediglloh der feil dieeer Einrichtung in Pig.2 nochmals dargestellt ist, der andere ausgeführt ist. Die Funktionsweise der ganzen Maschine ist die gleiche wie in ?ig«1, soweit nioht ausdrücklich eine andere angegeben ist* Die Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 wird duroh einen Extruder 70 unmittelbar mit Suspension versorgt, der von einen Elektromagneten 72, der über eine geeignete Hebelmeohanik 73 Bit einer Halterung 74 verbunden ist, mit der Oberfläche 3 in und aufler Eingriff gebracht wird· Dabei wird der Extruder 70 um einen Drehpunkt 76 geschwenkt· Sine ölättungsstange 78 ist über eine Halterung 79 dem Extruder augeordnet, damit eine glatte Sohioht aus Bildstoffsuspension auf der die Oberfläche 80 einer Bildelektrode 81 berührenden Oberfläche 3 sichergestellt ist.

Die injizierende Elektrode 1 bewegt sioh zusammen mit der auf ihr befindlichen Bildstoffsuspension in Kontakt mit¹ der Bildelektrode 81« line Exzentersoheibe 28 hebt den Elektroden» sohlitten 82 sun Eingriff der fläche 80 mit der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 an, so daß ein Bild erzeugt werden kann· Ober den Spiegel 24 wird wieder ein Lichtbild zwisohen die beiden sloh berührenden Elektroden projiziert·

Das die !Feilohenwanderung bewirkende elektrische feld wird über eine Koronaentladungseinrichtung, z.B. ein Korotron 84» erzeugt, da« nahe der Oberfläche 80 der Bildelektrode 81 in Drehriohtung der Bildelektrode 81 vor dem Berührung»* bereioh zwisohen beiden Elektroden angeordnet ist· Unmit-

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telbar hinter der Abbildungszone der Kopiermaschine ist eine weitere Koronaentladungseinriohtung_f z«B· ein !Corotron 86, angeordnet, um die Oberfläohe 80 und jegliche auf ihr noch vorhandene Suspension zu entladen. Eine AbstreifbÜrste 88 entfernt die Teilohen von der Oberfläche 80, wae durch eine sioh in einem Tank 82 befindliche Reinigungsflüssigkeit 89 erleichtert wird· Ausdrüokblenden 90 und 91 können Über eine schwenkbare Halterung 92 in und außer Kontakt gebracht werden, um die Oberfläohe 80 von Flüssigkeiten und Teilchen zu reinigen· Eine Sprühdüse 94 sprüht frische Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläohe, während ein entfernbares Wischerblatt 96 bei seinem Eingriff alle Flüssigkeit von der Oberfläohe 80 entfernt, wenn diese sioh an ihm vorbeibewegt. Während eines Teils zweier Kopierzyklen, während der sich die injizierende Elektrode 1 um 720° oder mehr dreht, wird vorzugsweise aus der Sprühdüse 94 zugeführte Trägerflüssigkeit auf der Oberfläohe 80 der Bildelektrode 81 gelassen, um die Entfernung von bildmäßig auf der Oberfläohe 3 der injizierenden Elektrode verteilten Teilohen zu erleichtern. Wird eine solche Arbeitsweise der Kopiermaschine gewünscht, so wird das Wischerblatt 96 durch Einschaltung eines Elektromagneten 98 Ton der Oberfläohe 80 der Bildelektrode abgehoben·

Pig·3 zeigt wieder die in Pig*1 dargestellte Kopiermaschine, die der in Pig·2 gezeigten Ausführung ähnlioh ist mit der Ausnahme, daß die elektrische Spannung durch eine der Span·» nungequelle 23 der Pig.1 ähnliche Spannungsquelle 99 zugeführt wird« Auch die Suspensionsflüssigkeit wird unmittelbar auf die Oberfläohe 100 der hier mit 101 bezeichneten Bildelektrode aufgebracht· Die Suspension wird duroh einen Extruder 102 zugeführt und duroh eine Glättungsstange 104 geglättet, so daS eine gleichmäßige Suspensionssohioht an der BerUhrungeetelle zwisohen den Flächen 3 und 100 der zusammenwirkenden Elektroden auftritt· Ein Elektromagnet 106 bewegt

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den Extruder 102 und die G-lättungsstange 104 in ihre mit der Oberfläche 100 zusammenwirkende Stellung, wobei nur in dieser Stellung Suspension vom Extruder zugeführt wird. Wie in Figo 2 dienen auch hier die Korotrons 86 zur Entladung der Oberfläche 100 der Bildelektrode 101«, Alle anderen Teile der Ausführungsform arbeiten in der bereits bei Pig.2 beschriebenen Weise.

Bei den in Pig·2 und 3 beschriebenen Ausführungsformen kann es erforderlich sein, die injizierende Elektrode 1 ein zweites Mal an der Bildelektrode vorbeizubewegen, ohne daß Suspension zugeführt wird« Dieses bedingt eine der bei der Elektrode 34 in Fig.1 gezeigten Betriebsweise ähnliche Funktionsweise. Dieses kann durch Trennen dee Extruders 70 der Fig.2 oder 102 der ?ig.3 und dee Wischerblatts 96 von der Bildelektrode ·■*. injieierenden Elektrode erreicht werden, so dad frlgehe frttgerfltUeigkeit durch die Sprühdüse 94 über die Oberflftth« 4er Bildelektrode eugeführt werden kann·

Sine «ad ere AuefüJirungefora let in Pig· 4 ge se igt. Wieder ar beitet die £opier»aaohlne wie anhand der Plg»1 erläutert, wobei gleiche Teile auoh mit gleiohen Bezugeseiohen in den figuren versehen sind· Die Bildelektrode ist in Pig.4 aus einem inneren leitenden Kern 110 und einem kontinuierlichen Band 112 aus einem Sperrelektrodenmaterial ähnlich dem der Oberfläche 21 der Fig,1 aufgebaut. Das Sperrelektrodenmate— rial kann irgend ein geeigneter Stoff sein, der wie in der US-Patenteohrift 3 383 993 beschrieben wirkt und einen elektrisehen Widerstand von etwa 10 Ohm-om oder mehr aufweist», Das erforderliche elektrische Feld wird durch eine mit dem Kern 110 verbundene Spannungsquelle 114 aufgebaut· Die Bildstoff suspension wird durch einen Extruder 102 zugeführt und durch eine Glättungsstange 104 geglättet, wie bereits bei Pig.3 beschrieben.

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Mach der Berührung der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 durch die flexible Bildelektrodenflache 112 wird diese an der Koronaentladungseinrichtung, ZoB. einem !Corotron 116, vorbeibewegt, mit dem verbliebene Ladungen auf der Fläche 112 oder der auf dieser befindlichen Suspension neutralisiert werden. Daa Band bewegt sich weiter in einen Tank 118, um eine Antriebsrolle 120, die von einem Motor 121 angetrieben ist, und um eine Spannrolle 122 herum₀ Im !Tank 118 führen Reinigungsbürsten 124 und 126 eine Reinigungslösung der Oberfläche 112 zu, um verbliebene Stoffe von ihr zu entfernen,, Dazwischen angeordnete Ausdrückblenden 129 bis 133 wischen Flüssigkeit vom Band 112 ab und entfernen so alle verbliebenen Flüssigkeiten und Verunreinigungen von ihm« Das Band bewegt sioh vom Tank 118 zur weiteren Zuführung von Bild stoffsuspension durch den Extruder 102 oder von Trägerflüssigkeit durch die Sprühdüse 94» Beim letzteren arbeitet die Bandoberfläche ähnlich wie die Oberfläche 36 der Bildelektrode 34 bei Figd, doho sie bringt trägerflüssigkeit in den Berührungsbereich zwischen die Oberflächen 3 und 112, um Hintergrundteilohen zu entfernen. Die Mechanik kann entsprechend arbeiten, um während eines oder aber zweier Durchgänge, wie in Figd gezeigt, die Abbildung vorzunehmen, indem der Extruder oder die Sprühdüse in und außer Eingriff gebracht wird₀

Die Bildstoffsuspension wird von einer Pumpe P-I aus einem Vorratstank 136 zum Extruder 102 gepumpt, sobald sie benötigt wird» Wird keine Suspension an die Oberfläohe 112 gebraoht, ist die Pumpe P-1 abgeschaltet» Führt die Sprühdüse 94 der Oberfläche des Bands 112 frägerflüssigkeit zu, so fördert eine Pumpe P~2 die erforderliche Flüssigkeit aus einem Tank 138. Nimmt dagegen die Sprühdüse an dem Abblldungavorgang nicht teil, so ist auch die Pumpe P~2 abgeschaltet und es wird keine Trägerflüseigkeit aus der Sprühdüse gesprüht.

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Besondere Vorteile ergeben sich durch die Verwendung eines kontinuierlichen Bands als Bildelektrode, die von den rollenartigen Bildelektroden der vorhergehenden Figuren nicht erreicht werden. So steht z.B_o mehr Zeit für die Reinigung der Oberfläche und des Abbaus der verbliebenen Ladungen auf dieser zur Verfügung,,

In Pig,5 ist eine seitliche Schnittdarstellung eines Teils der in Figol dargestellten Kopiermaschine gezeigt, wobei gleiohe Bezugszeichen gleiche Teile in beiden Figuren bezeichnen. Die injizierende Elektrode 1 hat eine Oberfläche 3 einer elektrisch leitenden, lichtdurchlässigen Beschichtung auf einer lichtdurchlässigen Glasunterlage 150. Diese Struktur der injizierenden Elektrode kann aus NESA-Glas sein, ein mit einer Zinnoxidschicht überzogenes Glas der Pitts~ burgh Plate Glass Company. Sie kann aber auch durch jede elektrisch leitende, überzogene lichtdurchlässige Unterlage aufgebaut sein₀

Die gesamte Trommel 1 ist über eine Stirnseite 151 auf einer Hohlwelle 152 gelagert. Die Hohlwelle 152 wird über im Maschinenrahmen 154 gehaltene Lager 153 von einem Motor M-1 angetrieben. Der Spiegel 24- bleibt jedoch innerhalb des Gehäuses 155 fest stehen, da die als Teil des Gehäuses ausgebildete Welle 156 feststehend ist» Sie wird von der sioh drehenden Hohlwelle 152 nicht beeinflußt, da sie durch Lager 157 und 158 hindurchgeführt ist.

Das zu kopierende Original ist hier ein Filmstreifen 160, der innerhalb eines den Filmstreifen 160 eynohron mit der Drehung der Elektrodentrommel 1 bewegenden Projektors 161 angeordnet ist. Das projiziert*) Bild wird vom Spiegel 24 vergrößert auf die Innenfläche der Elektrodentrommel reflektiert. 'Da die Elektrodentrommel 1 lichtdurchlässig ist, ge-

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hen die Lichtstrahlen 162 und 163 durch die Trommel hindurch auf die die Bildelektrode 20 berührende Außenfläche. Die Bildelektrode hat eine aus Kunststoff, wie Z₀Bo Tedlar, ein von E.I.DuPont de Nemours and Go₀ erhältliches Polyvinylfluorid, gebildete Oberfläche 22, die die für das Abbildungsverfahren geeigneten elektrischen Eigenschaften mit

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einem Widerstand von mindestens 10 Ohm-om hat· Der Innenkern der Bildelektröde 20 besteht aus einem elektrisch leitenden Stoff 168, der aus Kautschuk oder einem anderen elastischen Material mit guten elektrischen Eigensohaften bestehen kann. Über die Bildelektrode 20 und e%ne elektrische Verbindung 169 wird eine Spannung zugeführt, die an der Berührungsstelle ein elektrisches PeId von etwa 12 kV bie 200 kV pro Millimeter erzeugt. Eine ähnliche elektrische Verbindung 170 führt eine Spannung entgegengesetzter Polarität en die übertrftgungerolle 50, über die das Band 53 des ttber-Etf»materials läuft· Si· injizierend« Elektrode 1 1st

über ·!& alt «inen Lager 153 zusammenwirkendes Lager 173 la MaeohinenreiiMen 172 gehalten, damit dl··« üee* di· Welle 152 ·!&« krelafttraige Bewegung als Umlauf aueführen kann,,

Das la Pig·6 gezeigte Zeitdiagramm gehört zu der in gezeigten Ausführungsform der Kopiermaschine. Der mit 18 bezeichnete Unterdruckerzeuger wird mit der Maschine zusammen eingeschaltet und bleibt während der gesamten Betriebsdauer der Maschine eingeschaltet. Verschiedene Motoren zur Betätigung der verschiedenen bereits beschriebenen Baugruppen können bei Inbetriebnahme der entsprechenden Baugruppe ein- und unmittelbar nach Ausführung deren entsprechender Punktion wieder abgeschaltet werden_e Andere Baugruppen bleiben wieder während der gesamte Zeit eingeschaltet, während der sich die Maschine in Bereitschaftstellung befindet. Die Reinigungebürsten 2 und 14 der Reinigungsstation A drehen sich bei Einschaltung der Maschine und die Elektromagnet« 8 und

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15 werfen naoh Einschaltung der Reinigungestation eingeschaltet, während der Elektromagnet 13 die mit der Saugleitung verbundene Abetreifblende 11 in ihre aktive Stellung bringt, so da8 da« Wischerblatt 10 die Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode 1 berührt·

Anschließend beginnt die Zuführungerolle 22 mit der Zuführung τοη Bildetoffsuspension an die Oberfläche 21 der ersten Bildelektrode 20« Nach Zuführung der Suspension an . einen !Teil der Bildelektrodenoberfläohe wird die Bildelek-" trode 20 in Eingriffmit der Oberfläche 3 der injizierenden Elektrode gebraoht, indem die Exzentersohelbe 28 über einen pneumatischen Stellmotor, einen Elektromagneten oder einen anderen Antrieb bewegt wird. Unmittelbar danach wird die Hoohspaftnurtg eingeschaltet, um das elektrische Feld zwisohen der Bildelektrode 20 und der in;)!gierenden Elektrode 1 aufaubauen. Zur Projektion von Lichtbildern in die Abbildungezone wird dann die Beleuchtungequelle eingeschaltet. Nach der Abbildung wird der Schlitten 30 durch den reversierbaren Motor 32 in seine zweite Stellung bewegt, in der die zweite Bildelektrode 34 mit der injizierenden Elektrode in der Abbildungssone in Eingriff gelangt· Kurz danaoh wird die Hoohspannungsquelle an die zweite Bildelektro de 34 angeschaltet, um zwieohen ihr und der injizierenden Elektrode ein elektrisches Feld aufzubauen. Während der zweite Abbildungsvorgang weiterläuft, wird die Welle für die Übertragungsrolle 40 eingekuppelt und dreht diese in Berührung mit der injizierenden Elektrode und unter Aufrechterhalten^ eines geeigneten elektrischen Felds·

Naoh der übertragung des Bilds von der Injizierenden Elektrode 1 dreht eioh diese duroh einen dritten Umlauf weiter, während dem ihre Oberfläche von auf ihr verbliebenen Stoffen gereinigt wird» ' "**

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Claims

Patentansprüche

Kopiermaschine, die nach dem fotoelektrophoretiaohen Abbild längsverfahren arbeitet, gekennzeichnet durch einen lichtdurchlässigen, um seine Aohse drehbaren Hohlzylinder (1), durch eine eine Beleuohtungsquelle und eine Projektionsoptik (161) aufweisende optische Abbildungseinrichtung (161, 24), mit der über eine innerhalb des Zylinders (1) vorgesehene Reflexioneflache (24) Liohtstrahlen (162, 163) auf die Außenfläche (3) des lichtdurchlässigen Hohlzylinders (1) innerhalb der Abbildungszone (B) projizierbar sind, so daß sich der optische Strahlengang vom Inneren des Hohlzylindere (1) auf dessen Außenfläche (3) erstreckt, durch eine erste Bildelektrode (20), die in der Umlaufbahn des Hohlzylindera (1) so angeordnet ist, daß sie dessen Außenfläche (3) in der Abbildungszone (B) berührt und synchron mit diesem bewegbar ist, und durch eine Schalteinrichtung zur Anschaltung einer Spannungsquelle (23) an mindestens eine der durch Bildelektrode (20) und Hohlzylinder (1) gegebenen Einrichtungen zur Erzeugung eines elektrischen Felds zwischen diesen.

2· Kopiermaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine eine fotoelektrophoretisch^ Bildstoffsuspension an eine dieser Einrichtungen (1, 20) längs der Umlaufbahn vor ihrer Berührung zuführende Zuführungaeinrichtung (22, 70_f 102).

3« Kopiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hohlzylinder (1) in dessen Umlaufbahn eine Reinigungseinrichtung (2, 11) zugeordnet ist, die in und aus einer seine Außenfläche (3) berührenden Stellung bewegbar ist·

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4. Kopiermaschine naoh einem der Ansprüche 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß eine Büdübertragungeeinricb» tung (50, 53) rorgeeehen ist, die zur übertragung der Bild stoff euepenaion vom Hohlzylinder (1) In und aua einer dessen Außenfläche (3) berührenden Stellung bringbar und längs der Umlaufbahn in Drehung des Hohlzylinders (1) hinter der ersten Bildelektrode (20) angeordnet ist·

5· Kopiermaschine naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transport (54, 56,. 61) zum !Fördern von Übertragung emat er ial (53) »wischen den Hohlzylinder (1) und die BlldübertragungseinriQhtung (50) Torgesehen ist, so daß das Bild auf das Übertragungematerial übertragbar ist.

6· Kopiermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungematerial (53) bandförmig ist und nach der Bildübertragung von einer !trenneinrichtung (67) zerechneidbar ist·

7· Kopiermaschine nach einem der Ansprüohe 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dafi die Zufübungseinrichtung (22, 70, 102) für die Bild stoff suspension einen Extruder (70,102) aufweist·

β. Kopiermaschine naoh Anspruoh 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrungeeinrichtung (22, 70, 102) eine in Drehrichtung des Hohlzylindere (1) hinter dem Bitruder (70, 102) angeordnete Gtlättungsstange (104) aufweist.

9« Kopiermaschine naoh einem der Ansprache 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungaeinriohtung (22, 70, 102) gegenüber der alt ihr zusammenwirkenden Hnriohtung (1, 20) von einem Antrieb (32, 72, 106) außer Mngriff

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bringbar let·

10. Kopiermaschine nach einem der Ansprüohe 1 bis 9» duroh gekennzeichnet, daß die optische Abbildungseinriohtung (16t, 24) ein« üinsenoptik (161) mit Objekt- und Bildebene aufweist, wobei in der Abbildungszone (B^ die Außenfläche (3) des Hohlaylinders (1) sich duroh die Bildebene hindurohbewegt.

11. Kopiermasohine naoh einem der Ansprüche 1 bis 10, da~ duroh gekennselohnet, daJ eine weitere Heinigungseinriohtung (37t 3β) innerhalb der Umlaufbahn der Bildelektrode (20) au deren Beinigung vorgesehen ist.

12. Kopiermasohine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Schalteinrichtung Torgesehen int, mit der eine elektrische Spannungsquelle (116) an die Oberfläche (112) der Bildelektrode (110, 120, 122, 112) anschaltbar iet.

13· Kopiermasohine naoh einem der Ansprüohe 1 bis 12, daduroh gekennceiehnet, daß die Bildelektrode (110, 120, 122, 112) ein endloses Band (112) aufweist.

14. Kopiermaschine naoh einem der Ansprüohe 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit«quelle (94, 136) vorgesehen ist, mit der auf die Oberfläche (21) der Bildelektrode (22) in Drehriohtung des Hohlzylinders (1) Tor dem Berühren mit dessen Oberfläche (3) flüssigkeit sprtihbar ist·

15· Kopiermaschine naoh einem der Ansprüohe 1 bis 14, dadurch gekennseiohnet, daß die optische Abbildungseinrichtung (161, 24) eine sich mit der gleichen öesohwin-

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digkeit wie die Außenfläche (3) des Hohlzylindere (1) in der Bildebene (B) bewegende Einrichtung (160) aufweist«

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