DE2055510A1 - Elektrodenanordnung fur eine nach dem fotoelektrophoretischen Abbildungs verfahren arbeitende Kopiermaschine - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. FI. Weickmann, Dipl.-Ph.ys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN '" ^N

POSTFACH 860 820

YMtfÄ MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

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XEROX OOHPORATIO1T, Rochester, Ν«Yo 14603, V₀St. Xerox Square

Elektrodenanordnung für eine nach dem fotoelektrophoretischen Abbildung.sverfahren arbeitende Kopiermaschine,

Die Erfindung besieht sich auf eine Elektrodenanordnung für eine nach dem fotoelektrophoretisehen Abbildungsverfahren arbeitende Kopiermaschine«

Aus den US-Patentschriften 3 384 488, 3 384 565, 3 384 566 und 3 383 993 ist ein fotoäektrophoretisches AbbÜdungsverfahren zur Herstellung schwarz-weißer und auch farbiger Bilder bekannt. Dieses Vorfahren benutzt fotoelektrophoretisch^ Teilchen» die in bildmäßiger Verteilung wandern und auf einer oder beiden von zwei Elektroden ein sichtbares Bild erzeugen, zwischen denen sich die Teilchen in einer Bildstoffsuspension befinden« Die Teilchen sind elektrisch lichtempfindlich und unterziehen sich offensichtlich einem Polaritätswechsel ihrer Ladung, wenn sie bsi Belichtung mit einer sie aktivierenden elektromagnetischen Strahlung mit einer der beiden Elektroden zusammenwirken* Bei dieser Technik sind daher keine anderen lichtempfindlichen Elemente oder Stoffe erforderlich, so daß sich ein sehr einfaches und biliiges Abbildungsverfahren ergibt. Mischungen aus zwei oder mehr verschieden gefärbten Teilchensorten erzielen verschiedenfarbige Bilder»

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Die Teilchen solcher Mischungen können sich überlappende oder getrennte spektrale Empfindlichkeitsbereiche haben und bei subtraktiven Farbverfahren benutzt werden^ Die Teilchen wandern unter Einfluß eines elektrischen Felds von einer der Elektroden fort, wenn sie.von Lichtenergie einer V/ellenlänge getroffen werden, gegenüber der die farbigen Teilchen lichtempfindlich sind»

Nun wurde auch bereits eine Vorrichtung erfunden, mit der dieses Verfahren besser ausgeführt werden kann^ so ist in der US-Patentschrift 3 427 242 eine kontinuierlich arbeitende automatische Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens angegeben» Bei derartigen Kopiermaschinen ist aber eine möglichst einfache Funktion und Konstruktionsweise eine der wichtigsten anzustrebenden Eigenschaften, um derartige Maschinen möglichst billig zuverlässig zu machen. So können z.B. mit der bekannten Vorrichtung ausgezeichnete Bilder erzeugt werden, jedoch muß bei dieser Vorrichtung die optische Abbildungseinrichtung innerhalb einer lichtdurchlässigen ode? aus Glas bestehenden Trommel angeordnet werden oder aber es sind an oder in der Trommel Spiegel erforderlich, die den optischen Strahlengang um sie herumführen,

Aufgabe der Erfindung ist es daher, derartige bekannte nach dem fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren arbeitende Kopiermaschinen so zu verbessern, daß sie die genannten Wachteile nicht mehr aufweisen«. So soll eine neue Elektroden« anordnung geschaffen werden, die eine einfachere Anordnung der Abbildungsoptik und damit auch der Bewegungsabläufe innerhalb der Kopiermaschine ermöglichte

Ausgehend von einer Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch einen lichtdurchlässigen, als injizierende Elektrode wirkenden Mantelteil eines rorzugaweise zylindrischen Gehäuses

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mit einer ersten Öffnung zur Aufnahme des Mantelteils und einer zweiten, der ersten diametral gegenüberliegenden Öffnung, die mindestens eo groß ist wie die erste Öffnung, wobei sich beide Öffnungen in der Mantelfläche des Gehäuses befinden und auf der Außenfläche des Mantelteils eine Bildstoffsuspension haltbar ist, und durch einen ersten Antrieb zum Drehen des Gehäuses mi-t konstanter Geschwindigkeit

Durch diese neue Elektrodenanordnung für die bei fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren verwendete sogenannte injisierende Elektrode treten keine lichtundurchlässigen Bauteile mehr im optischen strahlengang der Abbildungsoptik auf, so daß die gesamte Optik außerhalb der sich drehenden Elektrodenanordnung angeordnet werden kann« Durch den die injizierende Elektrode bildenden lichtdurchlässigen Mantelteil treten in einer bestimmten Stellung des zylindrischen Gehäuses die von der Optik erzeugten liclitstrahlen des zu kopierenden Bilds hindurch und bewirken eine Wanderung von in der Bildstoffsuspension enthaltenen Teilchen zwischen einer die injizierende Elektrode in dier Stellung berührenden weiteren Elektrode und dieser, so daß auf der injizierenden Elektrode ein sichtbares Teilchenbild entsteht«

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei bestimmte Bauteile zur Ausführung einzelner Funktionen der Elektrodenanordnung angegeben sind«, Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese besonderen Bauteile beschränkt, sondern kann im Rahmen der angegebenen Patentansprüche auch anders realisiert wer»* den_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 werden₀ Im einzelnen zeigen:

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Figd Bchematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer nach dem elektrophoretischen Abbildungsverfahren arbeitenden Kopiermaschine,

Figo2 eine Vorderansicht, teilweise geschnitten, des den lichtdurchlässigen Mantelteil tragenden Gehäuses, wie es von der Reinigungseinrichtung der Figoi aus gesehen wird,

Figo3 eine weitere Ansicht des Gehäuses von der Reinigungseinrichtung aus gesehen, wobei sich der lichtdurchlässige Mantelteil in seiner Abbildungsstellung befindet,

Figo4 eine Schnittdaretellung längs der Linie 4~4 der 3,

Fig«5 eine -Seitenansicht der den lichtdurchlässigen Mantelteil tragenden Anordnung von der in Figoi gezeigten Stellung aus gesehen,

Figo6 eine Seitenansicht der optischen Abtasteinrichtung und ihres Antriebs,

F±g»7 eine Ansicht von der linie 7-7 der Figo6 aus,

Figo8 eine Rückansicht des Antriebs für die optische Abtasteinrichtung,

Fig·9 eine Schnittdarstellung der Hohlwelle des in Fig.8 gezeigten Antriebs und

Fig·10 eine schematische Darstellung des gesamten Antriebssystems in zerlegter Form_o

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Eine ausführliche Beschreibung der Grundlagen und der Ar~ beitsweise des bei der liier beschriebenen .automatischen Ko-" piermaochine benutzten fotoelektrophoretiachen Abbildungsverfahrens und des Zusammenwirkens der in der Bildstoffsuepension enthaltenen Teilchen zur Erzeugung eines Bilds ist in den eingangs genannten Patentschriften enthaltene Das dort beschriebene und bei der hier beschriebenen Kopiermaschine benutzte Abbildungsverfahren arbeitet mit einer elektromagnetischen Strahlung in bildmäßiger Verteilung, gegenüber der die einseinen fotoelektrophoretischen Teilchen der Suspension lichtempfindlich·?sind. Die aktivierende Strahlung und ein elektrisches PeId 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 angezo-« gen*

Die injizierende Elektrode hat diese Bezeichnung, weil angenommen wird, daß sie während des Abbildungsvorgangs elektrische Ladungen in die aktivierten lichtempfindlichen Teilchen injizierte 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, flüs-

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sigen oder gasförmigen Medium, angeben» Die bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung benutzte Suspension hat, wie üblich, in einer Trägerflüssigkeit suspendierte feste Teilchen« Der Ausdruck "Bildelektrode" 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 "Abbildungszone" oder der "Abbildungsbereich" ist der Bereich zwischen den beiden Elektroden, in dem fotoelektrophoretische 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 werdeno 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 v/erden 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 Strecke zwischen den Teilchen und der Elektrodenoberfläche zurücklegen und lassen Teilchen mit positiver Restladung zurück«, Durch diesen Polaritätswechsel werden die Teilchen mit der positiven Restladung von der positiv geladenen Oberfläche der injizierenden Elektrode abgestoßen und von der negativ geladenen Oberfläche der Bild«

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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 sich ein positives Bild auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode durch Abzug ursprünglich an ihrer Oberfläche gebundener Teilchen, wobei nur in den unbelichteten Bereichen Teilchen zurückbleiben 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 werden^

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 fotoelektrophoretischenrAbbildung sind die folgenden

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Schritte, wenn auch nicht in der angegebenen Reihenfolge., erforderlichs

(1) Hinwandern der Teilchen zur injizierenden Elektrode unter Einfluß des elektrischen ]?elds} (2) Erzeugung von Ladungs trägern innerhalb der Seilchen, wenn diese von einer aktivierenden Strahlung getroffen werden? (3) Teilchenablagerung auf oder nahe der Oberfläche der injizierenden Elektrode; (A) Auftreten der elektrischen Bindung innerhalb der Teil« chen an der injizierenden Elektrode; (5) Ladungsaustausch der Teilchen mit der injizierenden Elektrode} (6) elektrophoretisch^ Wanderung zur Bildelektrode; und (7) Teilchenablagerung auf der Bild elektrode, wodurch ein positives P Bild auf der injizierenden Elektrode zurückbleibt₆

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 vorgespannte Die eine negative Restladung besitzenden Teilchen werden daher von der ihnen gegenüber positiven Übertragungseinrichtung angezogen«. Wird ein Trägermaterial zwischen die Übertragungseinrichtung und das Teilchenbild gebracht, so gelangen die Teilchen auf das fc Trägermaterialο Auf diese Weise kann auf jedem Trägermaterial ein fotografisch positives Bild erzeugt werden₀

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Bei der in Pigol dargestellten Kopiermaschine bildet eine injizierende Elektrode 1 einen lichtdurchlässigen Zylindermantelteil, der in einem Gehäuse 2 gehalten ist und sich um eine !//eile .5 in Pfeilrichtung dreht. Die injizierende Elektrode 1 ist aus optisch lichtdurchlässigem Glas 4 aufgebaut, das mit einer dünnen, optisch lichtdurchlässigen Schicht 5 aus Zinnoxyd oder einem anderen elektrisch leitenden Material überzogen ist. Ein für diese Elektrode besonders geeignetes Material ist unter dem Namen NESA-Glas von der Pittsburgh Plate Glass Company erhältlich» Die injizierende Elektrode 1 ist als Zylindermantelteil ausgebildet, der innerhalb des metallenen Gehäuses 2 angeordnet ist₀

Die in Pigol gezeigte Kopiermaschine ist in einer solchen Stellung gezeigt, in der die injizierende Elektrode sich in einer vorbestimmten Umlaufbahn auf dem Vieg zu einer Reinigungsstation A befindet, an der mehrere Reinigungsanordnungen, wie ZoBo Bänder 6, 7 und 8, die leitende Oberfläche 5 der injizierenden Elektrode 1 berühren. Auf der anderen Seite der injizierenden Elektrode befinden sich stationär innerhalb des Maschinenrahmens lampen 9? 10 und 11, die gegenüber von den Bändern 6, 7'und 8 angeordnet sind. Bei ihrer Binsohaltung wird Flutlicht durch die lichtdurchlässige injizierende Elektrode an ihren Berührungastellen mit den Bändern hindurchgeschickte Jedes der Bänder wird von einem der Stell- f motoren 12, 15 und 14 mit der injizierenden Elektrode 1 in Berührung gebracht? Die Stellmotoren pressen dabei die Bänder zur Reinigung der injizierenden Elektrode gegen deren elek-« trisoh leitende Oberfläohe₀

Die nächste Behandlungsstation in der Umlaufbahn der injizierenden Elektrode ist eine Abbildungsstation B. Beim er sten Vorbeibewegen der injizierenden Elektrode 1 an der Sta tion B wirkt eine erste Bildelektrode 16 mit der leitenden

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Oberfläche 5 der injizierenden Elektrode 1 zusammen^

An einer Abtaststation 0 projiziert eine Optik ein Lichtbild in die Abbildungszone der Station B zwischen die Elektroden 1 und 16. Die Optik weist einen um eine Welle 18 schwenkbaren Lampenschlitten 17 auf, der in Pfeilrichtung hin- und herschwingt. Ein Original 20 liegt auf einer Objektfläche 19· Die Lampen 33 sind in ihrer Abtaststartstellung gezeigt und bewegen sich während der Bewegung der injizierenden Elektrode 1 durch die Abbildungszone der Station B über die Objektfläche 19 hinweg und projizieren dabei über geeignete Spiegel 21, 22 und 23 sowie eine Linsenoptik 24 durch die lichtdurchlässige Elektrode 1 hindurch ein Bild in der Abbildungsstation B₀

Die als Rolle ausgebildete Bildelektrode 16 rollt über die leitende Fläche 5 der injizierenden Elektrode 1 und dient sowohl zur Zuführung der Bildstoffsuspension an die injizierende Elektrode als auch zur bildmäßigen Verteilung der Suspension zwischen der injizierenden Elektrodenfläche 5 und der Oberfläche der Bildelektrode 16.

Die injizierende Elektrode dreht sich dann mit konstanter Geschwindigkeit einmal durch ihre gesamte Umlaufbahn, ohne dabei mit einer der längs der Umlaufbahn angeordneten Behändlungsstationen zusammenzuwirken, bis sie wieder die Abbildungsstation B erreichte Durch einen Stellmotor 25 wurde inzwischen die Bildelektrode 16 aus ihrer die Elektrode 1 beaufschlagenden Stellung zusammen mit einem die Bild elektrode 16 tragenden Gehäuse 26 abgesenkt» Außerdem bewegt ein weiterer Stellmotor 27 einen Schlitten 28 in horizontaler Richtung, der das die Bildelektrode 16 tragende Gehäuse 26 mitnimmt. Mit dem Schlitten 28 wird eine zweite Bild elektrode 29 zusammen mit einem sie haltenden Gehäuse 30 bewegt«. Ein

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!Stellmotor 31 hebt das Gehäuse 30 und gleichzeitig die zweite Bildelektrode 29 in«der Abbildungszone der Station B über eine Exzenterscheibe 32 an. Die zweite Bildelektrode 29 bewegt sich rollend über die Oberfläche 5 der injizierenden Elektrode Λ , wenn diese sich durch die Abbildungsstation B bewegt. Zur gleichen Zeit wird das Original 20 auf der Objektplatte 19 durch die Lampen der Abtaststation 0 erneut beleuchtet. Die Abtastbewegung ist mit der Bewegung der injizierenden Elektrode 1 synchronisiert, so daß ein sich bewegendes Bild deckungsgleich mit dem ersten projizierten Bild entsteht, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Elektrodenfläche 5 in der Abbildungszone bewegt.

Anschließend gelangt die injizierende Elektrode 1 in eine Übertragungsstation D, dfe eine Übertragungsrolle 40 aufweist ο Ein in einem Vorratsbehälter 41 gehaltenes Blatt 44 übertragungsmaßerial wird aus diesem über einen Saugtransport 42 an die Übertragungsrolle 40 gefördert. Es wird von einer auf der Rolle 40 befindlichen Greifmechanik 43 erfaßt und zur die Übertragungsstation D gerade durchlaufenden injizierenden Elektrode 1 gedreht. Bevor das Blatt 44 die Oberfläche 5 der injizierenden Elektrode 1 berührt, wird es mit einer Flüssigkeit be'feuehtet, die eine Übertragung der auf der Fläche 5 haftenden Teilchen begünstigt· Das Befeuchten wird von einer sich in einem im !Dank 46 befindenden Vorrat geeigneter Flüssigkeit drehenden Befeuchtuiigsstange bewirkt. ™ Die Übertragungsrolle 40 rollt das Blatt 44 über der Oberfläche 5 der injizierenden Elektrode 1 unter Einwirkung eines geeigneten elektrischen Feldes ab, das die ein Bild auf der injizierenden Elektrode bildenden Teilchen auf das Blatt des Übertragungsmaterials überträgt. Das Blatt 44 wird durch Abstreiffinger 47 und eine Freigabemechanik der Greifermechanik von der Rolle 40 entfernt*

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Die gezeigten Lampen 9» 10 und 11 werden zusammen mit den Reinigungsbändern 6, 7 und 8 zur Aktivierung durch Flutlichtbeleuchtung der auf der injizierenden Elektrode verbliebenen Teilchen benutzt und veranlassen diese, unter Einfluß eines elektrischen Felds su den Reinigungsbändern zu wandern«, Die Lampen sind über Sockel 142 in Halterungen 140 und 141 ge~ halten und können fluoreszierende oder andere Lichtquellen sein,'die Lichtstrahlung eines breiten Spektrums emittieren, um die nach der Bildübertragung auf der injizierenden Elsktrode 1 verbliebenen Teilchen zu aktivieren. Die Halterungen 140 und 141 sind an prismaförmigen Abstandstücken 143 und 144 befestigt, die an einer schwarzen Abschirmung 145 gehalten sindo

Die Abschirmung. 145 hat an der Abbildungsstation der Kopiermaschine eine schlitzförmige Öffnung 146, die als optische Blende nahe der Bildebene der Optik wirkt, um den auf der injizierenden Elektrode beleuchteten Bildbereich zu begrenzen· An der gegenüberliegenden Seite der Abschirmung 145 ist eine Öffnung 147 vorgesehen, durch die die auf die Bildebene gerichteten Lichtstrahlen der Optik hindurchtreten., Die Abschirmung 145 dient zur Abschirmung der Abbildungsstation gegenüber Streulicht, das die das Lichtbild erzeugenden Lichtstrahlen beeinflussen könnte. Die Abschirmung, die Hai« terungen und die anderen zugehörigen Teile sind in der Kopiermaschine feststehend angeordnet und bewegen sich nach Ausrichtung auf den optischen Strahlengang während des Betriebs der Maschine nicht mehr. Um die Abschirmung und ihre zugeordneten Teile dreht sich die injizierende Elektrode 1 zusammen mit dem Gehäuse 2_e

Die injizierende Elektrode 1 sitzt in einer Halterung, die eine G-lashalterung 148 und einen Glaslagerrahmen 149 auf« weist, die zusammen mit der'beschichteten Glaselektrode

eine sandwichartige Anordnung auf dem zylindrischen Gehäuse 2 bilden, das im weiteren als Trommelrahmen 150 bezeichnet wirdβ Auf dem Trommelrahmen 150 ist ein mit der sich über seine Breite erstreckenden !Tut 152 versehener Überrahmeii 151 vorgesehen. Die Nut 152 wirkt mit der Düse 131 der Reinigungseinheit zusammen, um überschüssige Reinigungsflüssigkeit und Suspension zu entfernen, die über die Glaselektrode und die Elektrodenhalterung der injizierenden Elektrode 1 bei deren Drehung durch die Reinigungsstation fließt_o

Der Trommelrahmen 150 dreht sich um feststehende Wellen 153 und 154, die über die Abstandstücke 143 und 144 an der Abschirmung 145 befestigt sindo Die Stirnseiten des Trommelrahmens 150 sind-mit Kappen 155, 156 verschlossen, von denen jede auf einem Lagergehäuse 157 und 158 sitzt. Das Lagergehäuse 157 ist über ein Lager 159 an dem Maschinenrahmen 160 gehalten»

In der Kappe 155 und dem Lagergehäuse 157 sind eine Reihe von Öffnungen 161 vorgesehen, die durch das gesamte Gehäuse und die Kappe bis in den Hohlraum des Trommelrahmens 150 gebohrt sinde Die Bohrungen ermöglichen eine von einem hier nicht gezeigten Gebläse erzeugte Luftströmung, um infolge der bei dem ä Kopierverfahren benutzten Stoffe auftretende Dämpfe zu entfernen, die sich sonst im Trommelhohlraum sammeln wurden. Das Lagergehäuse 157 und die Kappe 155 sind mit dem feststehenden Rahmen 155 über Lager 162 und 163 verbunden, um eine Drehung des Trommelrahmens 150 und der injizierenden Elektrode 1 um die feststehende Welle 153 zu ermöglichen

Auf der anderen Seite des Trommelrahmens 150 befindet sioh die ebenfalls feststehende Welle 154, die als Hohlwelle mit einem Inuenraum 166 zum Durchtritt der Luftströmung ausge-* bildet ist· Ein am äußeren Ende der Welle vorgesehener Anschluß verbindet diese mit einem Gebläse.

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Der Hohlraum 166 ist mit einer ringförmigen Nut 167 und diese wiederum mit einem Schlitz 168 im Lagergehäuse 158 verbunden. O-Ringe 169 und 170 dichten diese Verbindung luft- ^: dicht ab, Der Sohlitz 168 mündet in ein Ventilgehäuse 171» das einen Ventilboden 172, eine Ventilkamrner 173, einen Ventilkolben 174, eine Kolbenstange 175 und eine Rückholfeder 176 aufweist ο Das Ventilgehäuse 171 hat einen Auslaßquerschnitt 177, der es'mit einem Schlitz 178 in der Glashalte~ rung 149 verbindet. ■

•4.

Ein Sicherungsstift 179 befindet sich im lagergehäuse 158, ^ das sich über zwei Lager 180 und 181 um die feststehende V/elle 154 dreht. Das Lagergehäuse 158 ist aus einer langen hohlen Röhre mit einer in der Nähe des Sicherungsstiftes 179 schräg zulaufenden Fläche 182 gebildet. Am Ende des röhrenförmigen Teils des Lagergehäuses 158 befindet sich in der Nähe des Lagers 180 eine Kontermutter 183, die das Lagergehäuse 158 mit einem Getriebe 184 verbindet. Das Getriebe 184 umfaßt einen Schneckentrieb 185, der in ein Zahnrad 186 eingreift und die Antriebskraft von einem Hauptmotor überträgt und damit eine Hohlwelle 187 dreht. Die Welle 187 hat einen Schlitz 188, in den der Sicherungsstift 179 eingreift. Die Kontermutter 183 drückt die Welle 187 fest auf die schräg zu laufende Fläche 182 des Lagergehäuses 158. Der geschlitzte W Teil der Hohlwelle 187 ist ebenfalls angeschrägt und paßt sich der Schrägung des Lagergehäuses 158 an, so daß der Schlitz 188 den Sicherungsstift 179 umfaßt und ein sicherer Antrieb des die injizierende Elektrode tragenden Trommelrahmens 150 gewährleistet ist*

Der Antrieb wird durch Drehen des Zahnrads 186 und der Hohlwelle 187 und deren Übertragung über den Sicherungsstift 179 auf den Trommelrahmen 150 erreichte Diese Bewegung beeinflußt jedoch nicht die feststehenden Lampen 9, 10 und 11 sowie die Abschirmung 145. Diese bleiben in einer durch eine .

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Nut 164 der feststehenden Welle 153 festgelegten Stellung stehen·. Der Schneckentrieb 185 dreht das Zahnrad 186, das mit der Hohlwelle 187 über eine.Verspannung 192 verspannt istο Die Welle 187 ist vom Getriebe 184 durch zwei Rollenlager 193 und 194 abgetrennt. Das Getriebegehäuse ist durch je eine trommelseitige Dichtung 195 und eine maschinenrahmenseitige Dichtung 196 gegen Ölverlust abgedichtete.

Überschüssige Suspension wird von der Trommeloberfläche durch die feststehende Welle 154 und das Ventilgehäuse 171 entfernt. Dieser Vorgang wird zu bestimmten Zeitpunkten eines " Abbildungszyklus durch Betätigung eines Ventilauslösers ausgelöst.

Auf dem Getriebegehäuse 184 ist der Ventilauslöser 189 mit einem Anschluß 190 versehen, um einen Kolben 191 mit Luft zu beaufschlagen, der so betätigt wird, daß er seinerseits den Kolben 175 beaufschlagt, der über das Ventil 171 einen luftstoß durch den Schlitz 178 auslöst. Dieser Vorgang wird immer dann ausgelöst, ,wenn der Schlitz 178 durch eine der Bildelektroden 16 oder 29 abgeschlossen ist, so daß das gesamte sich zu diesem Zeitpunkt im Schlitz befindliche Material an seinem anderen Ende" ausgestoßen wird»

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Die Pro je-ktionsoptik, die'die Lichtstrahlen vom zu kopierenden Objekt in die Bildebene der Abbildungszone führt, hält ein Original auf der Objektfläche 19, deren obere Fläche sich in der Objektebene der in einer Fassung·300 gehaltenen Linsenoptik 24 befindet« Eine Abdeckung 301 drückt das zu kopierende Original auf die Objektfläche 19 und hindert äußeres Streulicht am Eintritt in die Kopiermaschine₀ Ein Handgriff 302 ist an der Abdeckung 301 zu deren Öffnung angebracht, um ein Einlegen eines Originals zu ermöglichen,.

Die Lampen 33 sind in einem Reflektor 303 durch Halterungen 304 und 305 angebracht. Die Halterungen 304 und 305 sind aus einer hochhitzefesten Keramik gefertigt, was wegen der großen Hitzeentwicklung der Lampen erforderlich ist« Die Reflektoren 303 sind aus polierten metallenen hohlen Röhren aufgebaut, durch die kühle Luft, Wasser oder andere Flüssigkeiten hindurchströmen, um die Temperatur der Lampen steuern zu können. Die Lampen 33 sind in Fig.14 in ihrer Bereitschaf tstellung gezeigt, in der sie zwischen einer oberen mit Kammern 307 "versehenen Kühleinrichtung 306 und einer unteren, mit Kammern 309,-versehenen Kühleinrichtung 308 angeordnet sind· Die Kammern dienen dem Umlauf einer Kühlflüssigkeit, die die Wärme aus dem Lainpenbereich abführt.

Zu diesem Zweck ist eine Luft- oder Flüssigkeitszuführung 310 mit der unteren Kühleinrichtung 306 verbunden, die einen FlüsBigkeitsdurchfluß durch die Kammern 309 bewirkt. Ähnliche Anschlüsse sind für die Durchströmung auch der Kammern 307 vorgesehen, die hier jedoch nicht gezeigt sind, Die untere Kühleinrichtung 308 ist auf einem Rahmen 311 gehalten, der über einen Flansch 312 mit dem Hauptrahmen der optischen Baueinheit verbunden istο

Bei der Projektion des Objekte in die Abbildungszone werden die Lampen 33 und eine mil der Spiegelwelle 313 zusammen-

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fallende Achse durch Arftrieb der metallischen Seitenteile

314 und eines einen Versteifungsrahmen 317 aufweisenden Lampenrahmens geschwenkt. Der Yersteifungsrahmen 317 trägt das Hauptgewicht der Lampen 33» während die Seitenteile 314 eine gleichmäßige Bewegung beider Seiten der lampenanordnung

315 sicherstellen. Die Spiegelwelle 313 ermöglicht ein Hin- und "Herschwenken des Spiegels 21 um die gleiche Achse. Der untere Rahmenteil 316 der Optik trägt den oberen Rahmenteil

317 und die Objektflächenanordnung. Der untere Rahmenteil

316 ist für Wartungsarbeiten durch Drehen um eine Stange

318 von der Kopiermaschine zu entfernen. Befindet er sich in der Projektionsstellung, so ist er auf dem oberen Rahmenteil 317 durch eine Lagerkugel 319 optisch richtig ausgerichtet« Die Ausrichtung äei unteren Rahmenteils 316 gegenüber der Mitte des die injizierende Elektrode 1 tragenden Trommelrahmens 150 geschieht durch Ausgleichsscheiben 320 am oberen Rahmenteil 317 ο

Die Lampen 33 erzeugen das für eine Reflexion vom Objekt erforderliche Licht. Der Strahlengang erstreckt sich über den hin- und herschwingenden Spiegel 21, ein Verschluß- und filtergehäuse 321, die in der Passung 300 gehaltene Linsenoptik 24 zu zwei Spiegeln 22 und 23 und die Innenseite der injizierenden Elektrode 1 durch die große Öffnung des !rom— melrahmens 150 hindurch. Die gestrichelten Linien geben diesen Strahlengang an« Die feststehenden Spiegel 22 und 23 sind einstellbar, indem sie um eine Stange 323 innerhalb eines Rahmenteils 324 geschwenkt werden können, die die Spiegel über eine Stellschraube 325 und eine Stellmutter 326 hält, die sich auf dem Schraubengewinde dreht· Die Mutter kann selbstverständlich nach Beendigung der Ausrichtung gekontert werden, wenn der Strahlengang genau in der gewünschten Weise durch die Linsenoptik und durch die öffnung 146 der Abschirmung 1415 verläuft.

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Längs des Strahlengangs ist das Verschluß- und Filtergehäuse' 321 vorgesehen, das einen automatischen Verschluß während des Abtastvorgangs der lampen und des Spiegels in einer geöffneten Stellung hält und bei der Rückführbewegung des Abtastens diesen schließt. Dadurch wird der Durchtritt jeglichen Lichts verhindert, wenn die auch während der Rückführbewegung eingeschalteten Lampen in ihre Bereitschaftstellung zurückgeführt werden» Die Filter innerhalb des Gehäuses 321 können optische Filter sein, wie z.B. ein neutrales Sohwächungsfilter, um das jeweilige Objekt optisch auf die Bild st off suspension abstimmen zu können«,

Bei der Drehung der injizierenden Elektrode 1 dreht eine Hauptnocke 327 auf einer Welle 187 die Abtastlampen 33 und den Spiegel 2-1» Bei Drehung der Nockenscheibe 327 zusammen mit der Hauptwelle 187 bewegt eine Rolle 330 einen mit dieser verbundenen Nockenstößel 331 innerhalb eines feststehenden Rahmenteils 332, der über Flansche 333 und 334 mit dem Maschinenrahmen verbunden ist. Innerhalb des Rahmenteils 332 sind Kugellager 335 und 336 vorgesehen, die eine Längsbewegung des Nockenstößels ohne Drehbewegung durch den feststehenden Rahmenteil 332 hindurch zulassen, wenn sich die Nokkenscheibe 327 mit der Welle 187 dreht. Eine-Rückholfeder 337» die zwischen einem Plaltepunkt 338 auf dem Nockenstößel und einem Haltepunkt 359 auf dem feststehenden Rahmenteil 332 befestigt ist, stellt eine dauernde Berührung der Rolle

330 des Nockenstößels 331 mit der Nockenscheibe 327 sicher.

Angeschweißt oder anders befestigt ist auf dem Nockenstößel

331 ein Treibarm 340, über den ein Kurbelarm 341 für den Spiegel 21 und ein Kurbelarm 342 für die Lampen zu deren Schwenk- bzw.» Abtastbewegung bewegt werdeno Der Treibarm 340 hat einen in eine Nut 344 des Kurbelarms 341 eingreifenden ersten Stift 343 und «inen in eine Nut 346 des Kurbelarms 342 eingreifenden zweiten Stift 345« Der Kurbelarm

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341 ist über eine geteilte Buchse 347» die fest auf der Welle. 313 sitist, mit dieser verbunden. Der Kurbelarm 342 ist über eine weitere geteilte Buchse 349, die fest auf einer die lampen bewegenden Hohlwelle sitzt, mit dieser verbunden. Der Kurbelarm 342 und die geteilte Buchse 349 bewegen sich ohne Berührung frei an der Spiegelwelle 313 vorbei·

Bewegt sich der nockenstößel 331 durch die lager 335 und 336 hindurch, so nimmt er den Treibarm 340 mit» Der Kurbelarm 341 für den Spiegel 21 und der Kurbelarm 342 für die lampen 33 sind der Bewegung des Treibarms 340 infolge ihrer Verbindung über die Stifte 343 und 345 unterworfen, so daß ä sie sich an ihren mit den Nuten versehenen Enden entsprechend der Bewegung des Nockens^tößels mitbewegen müssen· Diese Bewegung bewirkt nun wiederum die Drehung der Spiegelwelle 313 und der die lampen bewegenden Hohlwelle 348. Bei der Drehung der Spiegelwelle 313 wird über eine Wellenkupplung 35O ein Spiegelrahmen 351 bewegt, der über Hülsenlager 352 und 353 mit einer Wellenverlängerung 313a verbunden ist· Der Spiegelrahmen hält den Spiegel 21 über Befestigungen 354 und Seitenhalteru^gen 355 und. 356.

Der Kurbelarm 342 für die lampen 33 bewegt bei seiner Bewegung mit dem Treibarm 340 die lampen über die Objektfläche 19· Die Hohlwelle 348 für die lampen 33 bewegt diese über ™ einen mit dem lampenrahmen 17 verbundenen Plansch 357· Die die lampen haltenden Seitenteile 314 sind über ein Hülsenlager 358 mit dem unteren Rahmenteil 316 verbunden, der sich über die Welle 348 erstreckt und diese über Plansche 359 und 360 und lager 361 und 362 hält.

Dieses Antriebssystem nutzt die Kurvenform der nockenscheibe 327 und den Nockenstößel 331 zum Antrieb des Abtastspiegels 21 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit aus« Das Objekt

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wird daher als Abtastauaschnitt auf der Oberfläche der injizierenden Elektrode 1 so wiedergegeben, daß dieser Ausschnitt die gleiche Tangentialgeschwindigkeit wie die Elektr'odenoberfläche in der Bildebene nahe der Blendenöffnung 146 aufweistο

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Me meisten Bauteile der Kopiermaschine werden in einem synchronisierten zeitlichen Ablauf betätigt« Die vom Hauptantrieb der Kopiermaschine angetriebenen Bauteile sind die Bildelektroden in der Abbildungsstation B, die Optik der Abtaststation O, die Übertragungsrollenmechanik in der Übertragungsstation D und der die injizierende Elektrode tragende Trommelrahmen 15Oo

Der Hauptantrieb besteht aus dem Motor 700, der über seine Kotorwelle 701 ein Zahnrad 702 und damit eine Kette 705 antreibt ο Die Kette 703 ist mit einem Zahnrad 704 verbunden, das den Schneckentrieb 185 des Getriebes 184 antreibt,, Der Schneckentrieb treibt ein mit der die injizierende Elektrode " 1 drehenden Welle 187 verbundenes Zahnrad_β

Mit der Welle- 187 ist außerdem die Antriebsnockenscheibe 327. für die Optik verbundene

Die Drehung der Welle 187 dreht auch die Nockenscheibe 327, wodurch der Nockenstößel 331 innerhalb des feststehenden Rahmenteils 332 in Längsrichtung bewegt wird» Mit dem. Nockenstößel 331 ist der Treibarm 340 verbunden, der über Stifte die mit der Bewegung der injizierenden Elektrode 1 zeitlich abgestimmte Bewegung der Lampen 33 und des Abtastspiegels 21 bewirkte

Diese Bewegung v/ird durch Nuten innerhalb des Kurbelarms 341 für den Spiegel 21 und des Kurbelarrns 342 für die Lampen 33 erreichte Der Ort der Stifte und die Länge der Kurbelarme sind so aufeinander abgestimmt, daß bei der Längsbewegung des Nockenstößels 331 durch den feststehenden Rahmenteil 332 hindurch die Lampen und der Spiegel die Objektfläche in zeitlicher Abstimmung zueinander und zur injizierenden Elektrode 1 überstreichen« Diese zeitliche Abstimmung ermöglicht die optische Projektion eines sich bewegenden Bilde des auf

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der Objektfläche befindlichen Originals durch die Öffnimg 146 hindurch in der Abbildungszone zwischen der injizierenden Elektrode und der sie berührenden Bildelektrode_e Der Kurbelarm 341 für den Spiegel 21 dreht die Spiegelv/elle 313, während der Kurbelarm 342 die lampenwelle 348 dreht.

Während diese Bewegung stattfindet, treibt ein mit der Welle 187 ebenfalls fest verbundenes Zahnrad 705 eine Antriebskette 706, die ein Zahnrad 707 antreibt, das über eine gemeinsame Welle 708 und ein Getriebe 709 eine Kette 710 und über diese mit einem Zahnrad 443 die Übertragungsrolle 40 drehto Dieser Teil des Antriebs bewirkt eine Drehung der Übertragungsrolle mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit wie die der injizierenden Elektrode 1, so daß das Bild von ihr auf das endgültige Bildträgermaterial durch Berührung übertragen werden kann. Die Bewegung zwischen der Oberfläche der Übertragungsrolle 40 und der injizierenden Elektrode 1 muß eine reine Rollbewegung sein und darf kein Gleiten aufweisen, um nicht das Bild bei der Übertragung zu verschmieren.

Eine andere wichtige Funktion des Hauptantriebs ist der Antrieb der beiden Bildelektroden 16 und 29 mit der richtigen Oberflächengeschwindigkeit, wenn diese die injizierende Elektrode 1 berühren. Daher wird das Hauptantriebszahnrad 711 für die Bildelektrodenbaueinheit von der Kette 706 angetrieben, die eine die Zahnräder 531 und 532 antreibende Kette 530 antreibt, die mit der ersten und zweiten Bildelektrodenwelle verbunden sind«,

Die Bildelektroden werden durch die über das Zahnrad 711 auf das Zahnrad 712 übertragene Kraft angetrieben. Diese Zahnräder sitzen beide auf einer gemeinsamen Welle 713· Die Kette 530 läuft über das Zahnrad 712 und über eine Spannrolle 714, die am Maschinenrahmen befestigt ist.

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■ Λ

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ΰ3 ist vorteilhafter für die Betriebsweise der Kopiermaschine, VQmi die Drehung der Bildelektrpden 16 und 29 für ihre Reinigung erst nach Beendigung eines Abbildungszyklus vorgenommen wird. Daher ist ein zweiter Motor 715 vorgesehen, der eine auf das Zahnrad 717 führende Kette 716 treibt, das mit dem Zahnrad 711 und dem angetriebenen Zahnrad 712 der Bildelektrodenbaueinheit auf der gemeinsamen Welle 713 sitzte Der Motor 715 wird eingeschaltet, wenn eine elektrische Kupplung 718 nach Ende des Abbildungszyklus abgeschaltet wird« Der Motor läuft während der Anwärmzeit und dem Absehaltvorgang des Abbildungszyklus der Kopiermaschine bis zur Abschaltung der Maschine, um so die Bildelektro- f den weiterzudrehen, deren Oberfläche zu säubern und damit zu verhindern, daß auf diesen verbliebene Suspensionsreste später erzeugte Bilder beeinflussen. Das Zahnrad 717 sitzt auf der Welle 713 und ist von ihr durch eine mechanische Freilaufkupplung 720 abtrennbar. Die Freilaufkupplung 720 dreht die Welle 713, die das Zahnrad 712, die Kette 530 und damit die Bildelektroden dreht. Bei dieser Betriebsweise hindert die elektrische Kupplung 718 die Welle 713 an einer Beeinflussung der Ketiie 706 und des Hauptantriebssystems·

•Die Reinigungseinrichtung ist mit dem Hauptantrieb weder verbunden, noch wird sie von diesem beeinflußt. Diese wird | von ihr getrennt zugeordneten Motoren zur Bewegung der Bänder 6j 7 und 8 angetrieben. Es besteht kein Anlaß, die Reinigungseinrichtung in das Hauptantriebssystem einzubeziehen, da eine simultane oder bildmäßig genaue Bewegung zwischen den Reinigungsbadern und der injizierenden Elektrode 1 nicht erforderlich ist»

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Elektrodenanordnung für eine nach dem fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren arbeitende Kopiermaschine, gekennzeichnet durch einen lichtdurchlässigen, als injizierende Elektrode wirkenden Mantelteil (1) eines vorzugsweise zylindrischen Gehäuses (2) mit einer ersten öffnung zur Aufnahme des Mantelteils (1) und einer zwei-* ten, der ersten diametral gegenüberliegenden Öffnung, wobei sich beide Öffnungen in der Mantelfläche (150) des Gehäuses (2) befinden und auf der Außenfläche (5) der Mantelfläche (1) eine Bildstoffsuspension haltbar ist, und durch einen ersten Antrieb (700, 187) zum Drehen des Gehäuses (2) mit konstanter Geschwindigkeit·

   2_e Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (700, 187) eine mit einem Motor (700) verbundene Antriebswelle (187) aufweist»

   3· Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisohe Abtasteinrichtung (21) vorgesehen ist, die in bestimmter Weise synchron mit dem Mantelteil (1) von der Antriebswelle (187) bewegbar ist₀

   Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) eine mit öffnungen (161) versehene Stirnseite (155) aufweist, durch die im Gehäuse (2) entstehende Dämpfe ableitbar sind ο

   5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (2) eine feststehende optisohe Abschirmung (-145) vorgesehen

   isto . ,

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   6c Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (145) gegenüberliegende schlitzförmige Öffnungen (146, 147) oben und unten aufweist, die vorzugsweise parallel zur Drehachse des Gehäuses (2) verlaufen.

   7ο Elektrodenanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (145) an ihren Seiten Halterungen (140, 141) aufweist, auf denen Lampensockel (142) vorgesehen sindo \

   8ο Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Abschirmung (145) innerhalb des drehbaren Gehäuses (2) haltende Lager (162, 163) vorgesehen sind.

   9β Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Außenfläche (5) des lichtdurchlässigen Mantelteils (1) elektrisch leitend istο

   ΙΟ« Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9i daduroh gekennzeichnet, daß zur Abbildung eines von der j optischen Abtasteinrichtung (0) erzeugten Lichtbilds auf der die Bildstoffsuspension tragenden lichtdurchlässigen Mantelfläche (1), diese mit dem zylindrischen Gehäuse (2) längs einer bestimmten Umlaufbahn durch die Äbblldungozone (B) bewegbar ist, daß die optische Abtasteinrichtung (G) einen oich von einer Objektebene (19) durch einen Teil des von dem Umlauf bestimmten Raumes und durch ■die Mantelfläche (1) von ihrer Innen- zur Außenseite (5) hinduroh erstreckenden 0trahlengang hat, und daß ein Teil (21) der Projektionsoptik (21,22,23,24) der Abtasteinrichtung (O) synchron rn.it der Bewegung der Außenfläche (5) des Manteiteila (1) innerhalb der Abbildungszone (B) bewegbar ist*

   BAD ORIGiNAL 109822/T719

   11o Elektrodenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Projektion in die Abbildungszone (B) der Strahlengang durch die zweite Öffnung (147) des Gehäuses (2) geht«,

   12o Elektrodenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Außenfläche (5) des Mantelteils (1) in der Abbildungszone (B) berührende Rolle (16) vorgesehen ist»

   13o Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis

   12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abbildungszone (B) etwa in der Bildebene der Projektionsoptik (21,22,23,24) befindet»

   14« Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis

   13, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Strahlengang innerhalb des Gehäuses (2) durch die beiden Öffnungen (146, 147) der Abschirmung (145) hinduroh verläuft, wobei die erste öffnung (146) etwa an der Innenseite des Mantelteils (1) an der Äbbildungs^one (B) liegt.

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