DE2241764A1 - Vorrichtung zum modulieren eines ionenstrom-strahles nach massgabe eines optischen bildes - Google Patents
Vorrichtung zum modulieren eines ionenstrom-strahles nach massgabe eines optischen bildesInfo
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Description
Vorrichtung zum Modulieren eines Ionenstrom-Strahles
nach Maßgabe eines optischen Bildes
nach Maßgabe eines optischen Bildes
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Reproduktion von
Bildern und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, die es erlaubt, in wirkungsvoller Weise Ionenstrommuster
nach Maßgabe eines optischen Bildes zu erzeugen.
Beim herkömmlichen, mit gewöhnlichem Papier arbeitenden elektrostatischen
Fotografieren wird ein isolierender Fotoleiter mit
einer Korona-Ionenquelle aufgeladen und dann belichtet, worauf das Ladungsbild entwickelt, das entwickelte Bild auf gewöhnliches Papier übertragen und schließlich das mit Hilfe eines Toners erzeugte Bild fixiert wird, was im allgemeinen mit Hilfe
eines Schmelzvorganges geschieht. Nach dem Übertragungsvorgang wird das Restbild auf der Oberfläche des Fotoleiters gelöscht; der Fotoleiter wird zur Vorbereitung des nächsten Arbeitsvorganges gereinigt. Obwohl gewöhnliches Papier benutzt werden kann, ist dieses Verfahren dadurch kompliziert, daß es eine Reihe von unterschiedlichen maschinell auszuführenden Arbeitsvorgängen erfordert. Außerdem ist der Fotoleiter während einer erheblichen Zeitspanne einem Abrieb ausgesetzt, weil Tonerteilchen, Reini-
einer Korona-Ionenquelle aufgeladen und dann belichtet, worauf das Ladungsbild entwickelt, das entwickelte Bild auf gewöhnliches Papier übertragen und schließlich das mit Hilfe eines Toners erzeugte Bild fixiert wird, was im allgemeinen mit Hilfe
eines Schmelzvorganges geschieht. Nach dem Übertragungsvorgang wird das Restbild auf der Oberfläche des Fotoleiters gelöscht; der Fotoleiter wird zur Vorbereitung des nächsten Arbeitsvorganges gereinigt. Obwohl gewöhnliches Papier benutzt werden kann, ist dieses Verfahren dadurch kompliziert, daß es eine Reihe von unterschiedlichen maschinell auszuführenden Arbeitsvorgängen erfordert. Außerdem ist der Fotoleiter während einer erheblichen Zeitspanne einem Abrieb ausgesetzt, weil Tonerteilchen, Reini-
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gungsbürsten und Papieroberflächen wiederholt über den Fotoleiter
schleifen.
Bei einem ähnlichen Verfahren wird ein mit einem Fotoleiter beschichtetes
leitendes Papier benutzt. Der Fotoleiter, bei dem es sich im allgemeinen um Zinkoxyd handelt, obwohl auch organische
Fotoleiter benutzt werden können, wird zunächst aufgeladen und dann belichtet, worauf das Bild entwickelt wird. In diesem
Falle ist der Fotoleiter nicht wieder verwendungsfähig. Infolgedessen
treten die durch Abrieb und Verschleiß verursachten Beschränkungen und Probleme des vorgenannten Verfahrens nicht auf.
Außerdem sind die maschinellen Arbeitsvorgänge vereinfacht; sie erfordern nur noch vier Schritte. Das Verfahren hat jedoch den
Nachteil, daß das Papier mit einem Fotoleiter beschichtet werden muß. Solche fotoleitend beschichtete Papiere sind wesentlich
kostspieliger als ein gewöhnliches unbeschichtetes Papier. Wegen des starken fotoleitenden Überzuges (das Gewicht des Überzuges
beläuft sich im allgemeinen auf ungefähr 9 kg/280 m Ries) sind die Papiere außerdem schwer; auch haben sie einen Griff, der
sich von demjenigen gewöhnlichen Papiers erheblich unterscheidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das herkömmliche mit gewöhnlichem Papier arbeitende elektrofotografische Verfahren
und die zur Durchführung dieses Verfahrens bestimmte Vorrichtung zu vereinfachen. Es soll ein Bildreproduktionsverfahren
geschaffen werden, bei dem der Fotoleiter weder mit dem Ent-
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wickler noch mit dem Papier in physikalischen Kontakt kommt.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sollen nicht nur den Verschleiß des Fotoleiters beseitigen und die
Anzahl der maschinellen Arbeitsvorgänge verringern, sondern auch kein mit einem Fotoleiter beschichtetes Papier erfordern.
Im Vergleich zu den mit leitendem Papier arbeitenden elektrostatischen Kopierverfahren hat das Verfahren nach der Erfindung
infolgedessen den Vorteil, daß die Papierkosten geringer sind und daß ein "gewöhnliches" (nicht ladbares) Papier oder ein
dielektrisch beschichtetes Papier verwendet werden kann, dessen Griff, Gewicht und Aussehen demjenigen von gewöhnlichem Feinpapier
entsprechen.
Im Rahmen der Erfindung wird ein mit einem Fotoleiter beschichtetes
feines Maschensieb oder Gitter benutzt, um für eine räumliche
Modulation des Koronastromflusses nach Maßgabe eines optischen Bildes zu sorgen, das auf das feine Maschensieb oder Gitter
projiziert wird.
Die Verwendung eines feinen Drahtnetzes oder Siebes, dessen
Oberfläche mit einem lichtempfindlichen Material überzogen ist, ist in den US-Patentschriften 2 676 100 und 3 220 324 beschrieben.
So gibt die US-Patentschrift 3 220 324 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsmusters
nach Maßgabe eines optischen.Bildes auf einem aufladbaren Träger an, bei denen ein elektrisch leitendes Gitter
mit einer darauf befindlichen fotoleitenden Schicht verwendet
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wird. Aus den Angaben der Patentschrift folgt jedoch, da8 das
Kontrastverhältnis, das heißt das Verhältnis der das Gitter
durchlaufenden Ionenströme im nicht belichteten und im belichteten Zustand, recht klein ist. Unter optimalen Bedingungen
liegt dieses Verhältnis in der Gegend von 2.
Erfindungsgemäß wird ein leitendes Gitter benutzt, das an
asymmetrischer Weise mit einem Fotoleiter beschichtet ist, Diese Maßnahme erlaubt es, ein Kontrastverhältnis von 6 bis 11
zu erzielen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein aus einem Nylon- oder Dacron-Monofil gewebtes isolierendes Gitter vorgesehen, das auf der einen Seite mit einem
elektrisch leitenden Material und auf der anderen Seite asymmetrisch mit einem Fotoleiter beschichtet ist. Mit Hilfe eines
derartigen Gittkers werden Kontrastverhältnisse bis herauf zu
10 oder 12 erzielt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
zur Herstellung von elektrostatischen Ladungsbildern nach Maßgabe eines optischen Bildes,
das auf eine Bildaufnahmefläche projiziert wird,
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Figur 2
einen Querschnitt eines leitenden Modulationsgitters, wobei die asymmetrische Anordnung
des darauf befindlichen fotoleitenden Überzuges zu erkennen ist,
Figur 3
einen ähnlichen Querschnitt, der den geometrischen Aufbau eines dielektrischen oder
isolierenden Gitters veranschaulicht, das in asymmetrischer Weise sowohl mit einer
leitenden Schicht als auch mit einem Fotoleiter beschichtet ist,
Figur 4
eine schematische Ansicht einer mit einer Vielzahl von Öffnungen versehenen Metallplatte,
die in asymmetrischer Weise mit einem Fotoleiter beschichtet ist,
Figuren 2A, 3A und 4A in größerem Maßstab Schnitte von Teilen
der Figuren 2, 3 und 4,
Figur 5
eine schematische Ansicht einer Einrichtung, welche das fotoleitend beschichtete Gitter
und die Koronadrähte während einer Belichtung bewegt,
Figur 6
eine Vorrichtung, die es erlaubt, während des Arbeitens eines Kopiergerätes ständig
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frisches Modulationsgitter zuzuführen,
Figur 7 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
zum Herstellen von Farbkopien einer Vorlage, ohne daß es zu Ausrichtproblemen kommt,
Figuren 8, 9 und 10 verschiedene Ausführungsformen von Vorrichtungen,
bei denen fotoleitend beschichtete Gitter für Kopiervorgänge benutzt werden, bei
denen das Endbild auf gewöhnlichem Papier gebildet wird, das heißt auf Papier, auf das
kein Ladungsbild aufgebracht werden kann, wobei gemäß Figur 8 ein durch Toner erzeugtes
Bild auf einem Kunststoffilm in Form eines endlosen Bandes gebildet und anschließend auf
gewöhnliches Papier übertragen wird, wobei die Vorrichtung nach Figur 9 unter Verwendung eines
flüssigen oder trockenen Aerosols für eine gleichzeitige Aufladung und Entwicklung sorgt
und wobei im Falle der Vorrichtung nach Figur 1O bei flüssiger Entwicklung der Auflade-
und der Entwicklungsvorgang wiederqm gleichzeitig
ausgeführt werden,
Figur 11 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der
ein Schirmgitter vorgesehen ist, welches das Oberflächenpotential eines aufladbaren Trägers
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gegen das Gitterpotential elektrisch isoliert. „
und
Figuren 12, 13 und 14 schematisch Vorrichtungen, bei denen ein
sichtbares Bild auf "gewöhnlichem" Papier, das heißt nichtaufladbaren Trägern, gleichzeitig
belichtet, aufgeladen und entwickelt wird, wobei das erfindungsgemäße Modulationsgitter benutzt
wird.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von elektrostatischen
Bildern auf einer Bildaufnahmefläche. Die Vorrichtung weist
einen elektrisch leitenden Tisch 1O auf, auf dem ein leitfähiges
Papier 12 mit einem dünnen dielektrischen Überzug 14 abgestützt ist. Ein Korona-Modulationselement 16 in Form eines Gitters,
eines Schirmes oder einer Lochplatte steuert den die Oberfläche des dielektrischen Papiers erreichenden Ionenstrom nach Maßgabe
eines optischen Bildes, das auf das Element 16 projiziert wird,,
Eine Koronaquelle, die einen feinen Draht 18 aufweisen kann,
ist vorgesehen. Das Korona-Arbeitspotential wird von einer Stromquelle
20 geliefert. Die das Papier tragende Unterlage 1O wird auf einem vorbestimmten Potential gehalten, das von einer Stromquelle
21 geliefert wird. Mit Hilfe einer elektronischen Steuerung 24 werden die Stromquellen 2O, 21 sowie eine Lichtquelle
eines Projektors 22 gleichzeitig eingeschaltet. Der Projektor
22 liefert das zu kopierende Bild..Dieses Bild wird auf dem Schirm 16 scharf abgebildet. ;·■■,_-
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Mit Hilfe des Projektors lassen sich beispielsweise Mikrofilmbilder
zwecks Herstellung von Kopien projizieren. Es versteht sich jedoch, daß anstelle des Projektors 22 auch je nach dem
Verwendungszweck der Vorrichtung ein Kathodenstrahlröhren-Sichtgerät
in Verbindung mit einem Projektionslinsensystem oder ein Vorlagenträger in Verbindung mit einem Projektionssystem für
herkömmliche Bürokopien oder aber eine beliebige andere optische
Bildquelle verwendet werden kann.
In Figur 2 ist ein einzelner Koronadraht 18 dargestellt. Um für eine gleichförmige Koronaentladung im Bereich einer großen
Fläche zu sorgen, können mehrere Koronadrähte benutzt werden, die sämtlich parallel an die Stromquelle 20 angeschlossen sind.
Um für einen ausreichend starken Koronastrom zu sorgen, sollte der Koronadrahtdurchmesser kleiner als 0,25 mm sein. Um den
Draht einfach handhaben zu können, liegt der Drahtdurchmesser
vorzugsweise über 25 /um. Für die vorliegenden Zwecke eignet
sich ein Drahtdurchmesser von 76 μπ\ besonders gut. Verwendet
man einen einzigen Koronadraht, der ungefähr 25 mm oberhalb des Modulationsgitters 16 angeordnet ist, wird eine gleichförmige
Aufladung des dielektrischen Papiers nach Maßgabe des projizierten optischen Bildes innerhalb eines Bereiches erzielt, dessen
Länge der Länge des Koronadrahtes entspricht und dessen Breite senkrecht zur Richtung des Koronadrahtes auf dem Papier zwischen
ungefähr 25 und 50 mm liegt. Um für eine gleichförmigere Aufladung
zu sorgen, können der Koronadraht oder die Koronadrähte
während der Belichtung in einer zum Gitter parallelen Ebene
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bewegt werden.
Bei der Anordnung nach Figur 1 ist ein dielektrisches Papier
vorgesehen. Solche Papiere werden von zahlreichen Papierherstellern
geliefert; sie werden in großem Umfang bei Schnelldruckern von Computern und bei Schreibern benutzt. Anstelle des
dielektrischen beschichteten Papiers kann eine Vielzahl von Kunststoffilmen mit einer Stärke von 2,5 bis 127 /um verwendet
werden. Bilder wurden mit Erfolg sowohl auf Polyester- als auch auf Acetatfilmen ausgebildet. In der Praxis kann in Verbindung
mit der Vorrichtung nach Figur 1 jeder Film benutzt werdenr
dessen dielektrische Relaxationszeit mehr als einige Sekunden beträgt und der in den vorstehend genannten Stärkenbereich
fällt.
In Figur 1 sind Mittel, die das dielektrische Papier oder den Kunststoffilm unter das Korona-Modulationsgitter transportieren,
das Papier oder den Film während der Belichtung festhalten und
dann das Papier aus der Belichtungsstation herausführen, nicht veranschaulicht. Dafür geeignete mechanische Baugruppen sind
dem Fachmann geläufig. Bei der Anordnung nach Figur 1 ist das Korona-Modulationsgitter auf Massepotential gehalten. In einem
solchen Falle müssen die Potentiale von Koronadraht und Unterlage 10 entgegengesetzte Polarität haben. Wird der Koronadraht
auf positivem Potential gehalten, muß die Unterlage auf negativem Potential gehalten werden, so daß von dem Koronadraht
emittierte positive Ionen in Richtung auf das dielektrische
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Papier beschleunigt werden, nachdem sie die Maschen des Gitters 16 durchlaufen haben. Statt dessen kann auch die Unterlage 10
auf Massepotential gehalten sein, während das Gitter 16 auf einem positiven Potential und der Koronadraht 18 auf einem noch
höheren positiven Potential liegen.
Die zwischen Koronadraht 18 und Gitter 16 erforderliche Spannung muß mindestens ausreichen, um einen Koronastrom auszulösen.
Das heißt, sie muß mindestens 4 bis 5 kV betragen. Je höher die Spannung ist, desto stärker ist der Ionenstrom und desto schneller
kann dementsprechend das dielektrische Papier aufgeladen werden, das heißt, desto kürzer ist die erforderliche Belichtungszeit.
Die obere Grenze der Koronaspannung wird erreicht, wenn es
zwischen Koronadraht 18 und Gitter 16 zu Funkenbildung kommt.
Dies hängt von dem Abstand zwischen Gitter 16 und Koronadraht ab. Koronaspannungen bis hinauf zu 25 kV wurden im Rahmen der
Erfindung mit Erfolg benutzt.
Die zwischen dem Gitter 16 und der Unterlage 10 erforderliche
Spannung hängt von dem Abs-tarrd zwischen diesen Bauteilen und der
geforderten Auflösung des auf dem Ladungsträger gebildeten elektrostatischen Bildes ab. Ist die Spannung für einen vorgegebenen
Abstand zu hoch, kommt es zwischen dem aufladbaren Träger und dem Schirm 16 zur Funkenbildung. Außerdem ist bei hohen
Spannungen für vorgegebenen Abstand die Auflösung des Ladungsbildes so hoch, daß ein dem Gitter 16 entsprechendes Gittermuster
in dem Ladungsmuster zu beobachten ist, das auf dem
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aufladbaren Träger erzeugt wird» Vorzugsweise wird mit einer
elektrischen Feldstärke in der Größenordnung von 7,9 kV/cm gearbeitet.
Dies entspricht einer angelegten Spannung von 1OkV bei einem Abstand von 12,7 mm oder 1 kV bei einem Abstand von
1,27 mm. Bei einer solchen elektrischen Feldstärke folgt der das Gitter 16 durchlaufende und auf den aufladbaren Träger auftreffende
Koronastrom der Feldlinie ausreichend gut, um ohne weiteres eine Auflösung von 6 bis 1O Linienpaaren/mm mit Gittern
zu erhalten, die zwischen 94 und 128 Maschen/cm aufweisen.
Bei elektrischen Feldstärken im Bereich von 20 bis 40 kV/cm kommt es gelegentlich zu Funkenbildung und erscheint das Gittermaschenmuster
im Bild. Bei Feldstärken unter ungefähr 1,2 kV/ cm tritt eine Erweiterung des Ionenstromes ein, was eine Verschlechterung
der Bildauflösung zur Folge hat. Die erforderlichen Belichtungszeiten hängen in komplizierter Weise von der
Koronaspannung, dem Abstand zwischen Koronaeinheit und Gitter, der Lichtintensität am Gitter, der Art des Fotoleiters, der Art.
des Ladungsaufnahmeteils und der Art der Entwicklung abs die
benutzt wird, um das elektrostatische Bild in ein sichtbares Bild umzuwandeln. Im allgemeinen liegen die erforderliche Beleuchtungsstärke
zwischen ungefähr 1O und 54O Lux (Wolframdrahtlampe)
und die Belichtungszeiten zwischen O,1 und 3 Sekunden„
Figur 2 zeigt einen Querschnitt eines mit einem Fotoleiter beschichteten Drahtmaschengitters. Das Drahtgitter 3O kann aus
einem beliebigen verfügbaren Metall oder einer Metallegierung gefertigt sein. Zu typischen zweckentsprechenden Werkstoffen
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gehören Mess ing, rostsicherer Stahl, Aluminium und Phosphorbronze. Die Maschengröße, das heiBt die Anzahl der Drähte pro
cm, kann zwischen ungefähr 40 und 400 liegen. Ein Gitter mit 40 Maschen/cm ergibt eine Auflösung von 2 bis 4 Linienpaaren
pro mm, während bei Verwendung eines Gitters mit 128 Maschen
pro cm eine Auflösung von 7 bis 14 Linienpaaren pro mm erzielt
werden kann. Der fotoleitende Überzug 32 ist bei der veranschaulichten
Ausführungsform um einen Winkel von 45 gegen die Senkrechte versetzt. Durch Aufbringen des Fotoleiters auf derart
asymmetrische Weise werden wesentlich höhere Kontrastverhältnisse, das heißt Verhältnisse der Ionenstromdurchlässigkeit
zwischen dunklen und hellen Flächen, erreicht, als dies möglich ist, wenn der Fotoleiter entweder das Gitter vollständig umgibt
oder senkrecht zur Gitterebene aufgedampft wird. Steigerungen des Kontrastverhältnisses werden bei Auftragswinkeln beobachtet,
die bezogen auf die Senkrechte zwischen 20 und 70 liegen» Der Bereich von 45 bis-60 führt zu den höchsten Kontrastverhältnissen
.
Der Fotoleiter wird vorzugsweise im Vakuum auf das Gitter 3O auf·
gedampft. Der zu verdampfende Werkstoff wird in einen Tiegel oder Metallbehälter eingebracht, der durch elektrische Widerstandserhitzung
aufgeheizt wird. Das zu beschichtende Gitter wird oberhalb des Tiegels in einem Winkel von ungefähr 45° mit
Bezug auf die Senkrechte abgestützt. Die Winkelausrichtung des unter 45 gehaltenen Gitters ist nicht kritisch. So können
Kette oder Schuß der Bindung parallel zum Boden oder in einem
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Winkel dazu verlaufen, ohne daß die Steigerung des Kontrast-Verhältnisses
nachteilig beeinflußt wird. Außerdem kann das
Gitter während des Aufdampfvorganges um einen gewissen Winkel gedreht werden, um für eine kompliziertere asymmetrische Verteilung
zu sorgen.
In Figur 2A ist im Schnitt ein einziges Element der Gruppe veranschaulicht.
Die asymmetrische Anordnung des lichtempfindlichen Überzuges 32 auf dem Gitter 30 ist deutlich zu erkennen.
Figur 3A zeigt in ähnlicher Weise die Anordnung sowohl eines fotoleitenden Überzuges 37 als auch eines elektrisch leitenden
Überzuges 36 auf einem Grundwerkstoff (Gitter 34) in Form eines
isolierenden Fadens. In entsprechender Weise zeigt Figur 4A ein
einzelnes Element der Anordnung nach Figur 4.
Figur 3 läßt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erkennen.
Dabei kann das Gitter 34 aus einem isolierenden Werkstoff
gefertigt sein. Typische isolierende Werkstoffe, die im
Rahmen der Erfindung benutzt werden können, sind Webstoffe aus
monofilem Nylon, Polypropylen, Polyester oder Polyamid. Derartige
Webstoffgitter stehen in Maschengrößen von mehr als 128 Maschen/cm
zur Verfügung. Sie haben eine extrem hohe Festigkeit
und sind wesentlich weniger kostspielig als entsprechende gewebte Metallgitter. Außerdem werden durch Verwendung eines isolierenden
Gitters, das auf der einen Seite einen Fotoleiter und
auf der anderen Seite eine durchgehende leitende Schicht trägt,
höhere Kontrastverhältnisse erhalten, als sie mit gewöhnlichen
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Metallgittern erzielbar sind. Das dielektrische Gitter nach Figur 3 ist unten mit dem leitenden Überzug 36 und oben mit
dem fotoleitenden Überzug 37 versehen; beide Überzüge sind gegenüber der Senkrechten um 45° versetzt. Statt den Fotoleiter
in der veranschaulichten Weise zu versetzen, kann das Gitter auch in der Weise hergestellt werden, daß der fotoleitende
Überzug 37 senkrecht zur Oberfläche aufgedampft wird. Dann muß jedoch eine Verringerung des Kontrastverhältnisses in Kauf genommen
werden. Die leitende Schicht wird vorzugsweise in der Weise ausgebildet, da8 ein elektrisch leitender Werkstoff, beispielsweise
Aluminium, Gold oder Chromnickel im Vakuum aufgedampft wird.
Befriedigende Ergebnisse werden auch erhalten, wenn der Gewebeschirm
durch ein Gitter in Form von eng nebeneinanderliegenden Drähten ersetzt wird. Die Drähte können entweder aus leitendem
Werkstoff (Figur 2) oder aus isolierenden Monofilen bestehen die entsprechend Figur 3 anschließend mit einem leitenden Werkstoff
beschichtet werden.
Eine abgewandelte Ausführungsform eines Trägers für den Fotoleiter
ist in Figur 4 veranschaulicht; es handelt sich dabei um eine Lochplatte. Die Trägerplatte 38, die eine Dicke im Bereich
von 25 bis 127 /um hat, kann in der Weise hergestellt werden,
daß mehrere Löcher ausgeätzt werden und die Platte dann mit einem Fotoleiter in einem Winkel zur Senkrechten beschichtet
wird, wie dies insbesondere aus Figur 4A hervorgeht. Die
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Platte 38 kann auch aus einem Kunststoffblatt gefertigt werden, in dessen Oberfläche wiederum mehrere Löcher eingeätzt sind„
Im Falle eines isolierenden Trägerblattes wird ein Leiter auf die Seiten der Löcher und auf die Unterseite der Platte, ähnlich
wie dies in Figur 3 veranschaulicht ist, aufgetragen,
Die Maschengitter können entweder in Leinwandbindung oder in Köperbindung mit jeweils gleicher Kett- und Schußzahl pro cm
gewebt sein. Bei einer Köperbindung ist jedoch die Auflösung in der einen Richtung etwas schlechter.
In allen Fällen wird ein höheres Kontrastverhältnis dann beob~
achtet, wenn das Gitter so angebracht wird, daß die mit dem Fotoleiter beschichtete Seite in Richtung auf die Koronadrähte
weist. Ist die fotoleitend beschichtete Seite von den Koronadrähten weggerichtet, wird ein etwas geringerer Kontrast erhalten.
Einer der zahlreichen Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht im Vergleich zu herkömmlichen elektrostatischen fotografischen
Anordnungen darin, daß die Anforderungen an die Grö8e
des Dunkelwiderstandes des Fotoleiters geringer sind« Eine -typische xerografische Selenplatte oder -trommel hat eine Kapazität
von etwa 1CXD pF/cm . Wird eine derartige Platte auf 500 V geladen und darf der zulässige Spannungsabfall innerhalb eme>Zeitspanne
von einer Sekunde·(der kleinsten Zeitspanne zwischen Aufladung und Bildentwicklung.) 1OO V; oder weniger sein dann
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ergibt eine einfache Rechnung, daß der über die Platte fließende
Dunkelstrom kleiner als 1O~ A/cm oder der Dunkelwiderstand
1O 2
der Platte größer als 5 χ 10 Ohm/cm Plattenfläche sein muß Bei einer typischen Gittermodulationsvorrichtung der vorliegend beschriebenen Art kann der zum Gitter fließende Koronastrom am Bereich von 3 χ 1O~ A/cm liegen. Um für eine wirksame Modulation des Gitterkoronastromes zu sorgen, ist schätzungsweise em Spannungsabfall von mindestens 1OO V an dem fotoleitenden Überzug des Gitters erforderlich. Infolgedessen muß der Dunkelwider-
der Platte größer als 5 χ 10 Ohm/cm Plattenfläche sein muß Bei einer typischen Gittermodulationsvorrichtung der vorliegend beschriebenen Art kann der zum Gitter fließende Koronastrom am Bereich von 3 χ 1O~ A/cm liegen. Um für eine wirksame Modulation des Gitterkoronastromes zu sorgen, ist schätzungsweise em Spannungsabfall von mindestens 1OO V an dem fotoleitenden Überzug des Gitters erforderlich. Infolgedessen muß der Dunkelwider-
7 2 stand des Fotoleiters größer als 3 χ 10 Ohm/cm Gitterfläche
sein. Dies stellt eine Verringerung des maximalen Dunkelwiderstandes des fotoleitenden Gitterüberzuges um den Faktor 1OOO im
Vergleich mit Fotoleitern dar, wie sie bei herkömmlichen elektrostatischen
fotografischen Prozessen verwendet werden. Die Verringerung der Anforderung an den Dunkelwiderstand macht es möglich, einen wesentlich weiteren Bereich an fotoleitenden Werkstoffen
zu verwenden, und zwar insbesondere auch Werkstoffe mit höherer Allgemeinempfindlichkeit und/oder verbesserter Rotempfind
lichkeit. Aufdampfbare fotoleitende Werkstoffe wie Zinkcadmiumsulfid,
Zinkcadmiumselenid und Cadmiumsulfid, die in aufgedampftem
Zustand für herkömmliche elektrostatische fotografische P'ozesse
einen zu niedrigen spezifischen Widerstand haben, eignen sich für die Herstellung von Gittern der vorliegend beschriebenen
Art. Im Rahmen der Erfindung können auch die Selenlegierungen
mit verbesserter Rotempfindlichkeit, beispielsweise S^-
len-Tellur-Legierungen, die mehr als 1O % Tellur enthalten und
Selen-Arsen-Legierungen mit mindestens 5O % Arsen verwendet
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werden.
Der Fotoleiter kann durch Aufdampfen im Vakuum leicht in asymmetrischer
Form auf ein leitendes oder nichtleitendes Gitter aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, fotoleitend beschichtete
Gitter unter Verwendung von Fotoleiter-Bindemittel-Schichten herzustellen. Ein derartiges Gitter kann vorzugsweise
in der Weise gefertigt werden, daß der Werkstoff der Fotoleiter-Bindemittel-Schicht
unter Verwendung einer Spritzpistole auf das Gitter aufgesprüht wird. Dabei wird der Sprühstrahl unter einem
Winkel auf das Gitter gerichtet. Ein in zweckentsprechender Weise dotiertes und mit Farbstoff sensibilisiertes Zinkoxyd oder
ein dotiertes Cadmiumsulfid kann in einem zweckentsprechenden Lösungsmittel feinverteilt zusammen mit einem geeigneten Bindemittel auf das Gitter oder den Schirm in einem zweckentsprechenden
Winkel aufgesprüht werden, um ein brauchbares Ionensteuergitter zu erhalten. Die Eigenschaften und die Art von Fotoleiter-Bindemittel-Schichten
sind im einzelnen auf den Seiten 119 bis 168 des Buches "Xerography and Related Processes" von Dessauer
und Clark, 1965, Focal Press Limited, beschrieben» Infolge
der geringeren Anforderungen an den Dunkelwiderstand kann
die Konzentration an fotoleitendem Pigment im Bindemittel für Gitter der vorliegend betrachteten Art wesentlich höher sein als
die Konzentration, die fur die herkömmlichen elektrofotografischen Prozesse verwendet werden muß. Dies erlaubt die Herstellung
von Flächen mit erhöhter Lichtempfindlichkeit,
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Organische Fotoleiter, wie sie auf den Seiten 169 bis 199 des
obengenannten Buches beschrieben sind, können im Rahmen der
Erfindung gleichfalls benutzt werden.
Wie oben erwähnt, kann das Gittermuster auf dem aufladbaren T'ager
dadurch beseitigt werden, daß mit elektrischen Feldstärken gearbeitet wird, die so niedrig sind, daß das Gitter auf dem
aufladbaren Träger nicht aufgelöst wird. Es zeigte sich, daß bei
den kostensparenden, handelsüblichen Draht- oder Kunststoffmonofilgittern
mit sehr geringer Maschenweite oder hoher Maschenzahl die Bindung etwas ungleichförmig ist. Das heißt, es treten geringe
willkürliche Schwankungen hinsichtlich des Maschenabstonaes auf, die zu Maschenunregelmäßigkeiten führen, welche in dem auf
dem aufladbaren Träger entwickelten Bild auftreten können, Diese geringfügigen Unregelmäßigkeiten, die in der Kopie als Maschenlinien
sichtbar werden, können dadurch beseitigt werden, daß das Gitter während der Belichtung um einen sehr kleinen Betrog bewegt
wird. Figur 5 zeigt in schematischer Form,wie beispielsweise
für eine derartige Bewegung gesorgt werden kann. Das Modulationsgitter 16 und eine Reihe von Koronadrähten 18 sind dabei
gemeinsam an einem starren Rahmen 40 angebracht, Der Rahmen ist
seinerseits so abgestützt, daß er von links nach rechts querbewegt werden kann. Der Rahmen steht unter Feder vorspannung und
wird dadurch gegen einen Nocken 42 gedrückt, der mittels eines
mit niedriger Drehzahl laufenden Motors 44 angetrieben ward Der Motor 44 wird während der Belichtung an Spannung gelegt so daß
sich die Koronadrähte und das Gitter während der Belichtung
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gegenüber dem dielektrischen Aufnahmeblatt bewegen= Bewegungen
von nur 2,5 mm reichen im allgemeinen aus, um im entwickelten Bild sämtliche Gitterungleichmäßigkeiten zu beseitigen c Es wurde
gefunden, daß in Abhängigkeit von der Stärke des auf das Gitter gerichteten Koronastromes und von der Ansprechdauer des
fotoleitenden Überzuges die maximale Gittergeschwindigkeit während der Belichtung zweckmäßig im Bereich von 25 bis 50 mm/s
liegt. Das Gitter kann zweckmäßig in zwei Richtungen bewegt werden, um eine kreis- oder achtförmige Bewegung auszuführen» Die
Bewegung des Gitters während der Belichtung beseitigt nicht nur Gitterunregelmäßigkeiten im entwickelten Bild, sondern hat auch
den Vorteil, daß andere Mängel des Gitters,wie zufällig vorhandener
Schmutz und Staub, die sich auf dem Gitter absetzen, bei der Entwicklung nicht in Erscheinung treten. Durch dieses Vorgehen
wird daher im wesentlichen eine Raumintegration über dem Fotoleiter während der Belichtung durchgeführt, wodurch νermierden
wird, daß Mängel des Fotoleiters in dem entwickelten sichtbaren Bild auftreten. Dies stellt eine entscheidende Qualitätsverbesserung dar.
Figur 6 zeigt eine Anordnung, die es erlaubt, das Gitter während
der Belichtung zu bewegen und die gleichzeitig innerhalb des Be-Üchtungsbereiches
ständig für frisches Gitter sorgt, Das Gitter 46, das in Abhängigkeit von der gewünschten Kopiegröße eine Breite
zwischen ungefähr 10 cm und .46 cm hat und mit einem asymmetrischen
Fotoleiter beschichtet ist. wird von einer Vorratstrommel
45 aus zugeführt,. Eine Aufwi c.k f>
1 trommel 47 nimmt das Gitter
-2O-
auf, nachdem es über die Belichtungszone hinweggelaufen ist.
Im Betrieb wird das Gitter während jeder Belichtung um eine Strecke von ungefähr 1,6 mm vortransportiert. Auf diese Weise
wird für jeweils einige hundert hergestellte Kopien das Gitter
vollständig gegen ein von der Vorratstrommel 45 abgezogenes noch nicht benutztes Gitter ausgetauscht. Bei vielen im Vakuum
beschichteten Gittern wurden mehrere tausend Kopien je Schirm hergestellt, ohne daß es zu einer Verschlechterung der Bildqualität kam. Es ist jedoch möglich, daß bei einigen Gittern
mit sehr hoher Lichtempfindlichkeit gewisse Ermüdungserscheinungen eintreten. Um Unregelmäßigkeiten in der Richtung sowohl von
Gitterdrähten als auch Monofilen zu beseitigen, sollte die Gitterbewegung nicht in Richtung des Drahtes oder des Monofils verlaufen. Vorzugsweise verläuft die Bewegung in einem Winkel von
45° zu den Drähten. Neben einer linearen Bewegung kann mit einer Umlaufbewegung oder einer Zickzackbewegung gearbeitet werden,
um Ungleichförmigkeitert des Gitters im erhaltenen Bild unsichtbar zu machen. Anstelle des Nockens 42 können ohne weiteres andere Einrichtungen vorgesehen werden, die für einen entsprechenden Bewegungsablauf sorgen.
Figur 7 zeigt schematisch eine Vorrichtung rum Herstellen von Farbkopien unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen.
Eines der Hauptprobleme beim Herstellen von Farbkopien unter Verwendung von Farbauszügen ergibt sich aus der gegenseitigen Ausrichtung der drei Farben. Daneben ist die Handhabung der Kopien
kompliziert und teuer. Die Vorrichtung nach Figur 7 umgeht diese
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t 1
• - 21 - .
Schwierigkeiten, indem der Reihe nach Ladungsbilder erzeugt
und die drei Hauptfarben entwickelt werden, ohne daß die Ladungsaufnahmeschicht
bewegt wird. Bei dieser Ausführungsform projiziert der Projektor 22 ein Farbdia auf das Koronamodulationsgitter
16. Es werden nacheinander drei Belichtungen vorgenommen,
und zwar eine erste für Blau, eine zweite für Rot und
eine dritte für Grün. Die projizierte Farbe wird dadurch ausgewählt,
daß ein Farbfilterrad mit den drei entsprechend ausgewählten Farbfiltern 5O zwischen die Projektionslinse und das
Gitter gebracht wird. Die Weiterschaltung des Filterrades auf die drei Hauptfarben erfolgt mittels eines Motors 52„ Das Ladungsaufnahmeblatt
wird an Ort und Stelle entwickelt, wofür drei flüssige Toner benutzt werden, die man von einer Sammelleitung
54 aus über das Aufnahmeblatt laufen läßt. Magnetventile 56 wählen
den entsprechenden gelben, zyanblauen oder purpurroten flüssigen Toner aus. Diese Toner befinden sich in Behältern 58„ die
mit Schwerkraftförderung arbeiten. Der flüssige Entwickler wird8
nachdem er die Oberfläche des Ladungsaufnahmeblattes überquert hat, in einem Behälter 60 aufgefangen und dann weggeschüttet
oder für weitere Verwendung zurückgewonnen.
Im praktischen Betrieb wird zunächst das Blaufilter vor den
Projektor 22 gebracht, so daß das den Blautönen einer Farbkopie entsprechende Bild auf das Modulationsgitter 16 projiziert wird.
Di· erforderlichen Potentiale werden an die Karonaeinheit und die Unterlage angelegt, um auf dem Aufnahmeblatt ein Ladungsbild
zu erzeugen. Das Magnetventil, welches den Behälter für
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den gelben Toner mit der Sammelleitung 54 verbindet, wird für
eine Zeitspanne von 2 bis 4 Sekunden geöffnet. Der über die
schräggestellte Oberfläche des Ladungsaufnahmeblattes laufende Toner entwickelt die gelben Komponenten des Bildes. Dieses Verfahren
wird dann mit einem roten Farbfilter unter Verwendung eines zyanblauen Toners und mit einem grünen Farbfilter unter
Benutzung eines purpurroten Toners wiederholt. Flüssige elektrostatische Farbtoner, die sich für die vorliegenden Zwecke eignen,
werden von der Day-Glo Corporation (Cleveland, Ohio) auf den
Markt gebracht.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung braucht überraschenderweise
das das Ladungsbild aufnehmende Papier zwischen aufeinanderfolgenden Belichtungsvorgängen nicht getrocknet zu werden. Ein
Bild kann entwickelt werden; dann kann, bevor das Papier trocken ist, ein zweites Bild auf die Oberfläche aufprojiziert werden.
Wenn auf der Oberfläche der das Ladungsbild aufnehmenden Schicht
überschüssige Flüssigkeit stehen bleibt, nachdem der Entwickler
Über die Oberfläche geströmt ist, kann diese überschüssige Flüssigkeit beseitigt werden, indem die Papieroberfläche mit einem
Gummiquetscher abgestreift oder eine harte Gummiwalze über das
Papier gerollt wird. Statt dessen läßt sich überschüssige Flüssigkeit auch mittels eines Luftstrahls beseitigen.
Neben dielektrisch beschichtetem Papier oder KunststoffUrnen können
im Rahmen der Erfindung auch aus Kunststoff gefertigte Papiere,
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sogenannte Kunststoffpapiere, verwendet werden» Aus Zellulose
gefertigte herkömmliche gewöhnliche Papiere enthalten im allge- ·.
meinen eine so große Feuchtigkeitsmenge und so viele freie Ionen, daß sie ein elektrostatisches Ladungsbild nicht für die Zeitspannen
speichern können, die zur praktischen Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erforderlich sind. Durch zweckentsprechende
Behandlung von gewöhnlichen Papieren können jedoch Bilder mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt werden.
Gewöhnliche Feinpapiere oder gewöhnliche messergestrichene Papiere können dadurch ausreichend isolierend gemacht werden,
daß sie zunächst für eine Zeitspanne von einigen Sekunden auf eine Temperatur von 120 bis 2OOC aufgewärmt werden. Dies kann
in einem kleinen Ofen erfolgen. Unmittelbar nach Entnahme aus dem Ofen und während des Abkühlens des Papiers wird das Papier mit
■einem Kohlenwasserstoff befeuchtet. Dafür kann vorzugsweise das
unter dem Handelsnamen Isopar bekannte aliphatische Kohlenwasserstoff
lösungsmittel verwendet werden, das von der Humble Oil
& Refining Company gefertigt und auf den Markt gebracht wird. Derart behandeltes Papier kann auf seiner Oberfläche eine elektrostatische
Ladung für lange Zeitspannen speichern. Eine gewisse Oberflächenleitfähigkeit in Querrichtung ist zwar noch immer
vorhanden, so daß nach Aufbringen eines Ladungsbildes auf die Oberfläche des Papiers das Entwickeln innerhalb einer Zeitspanne
von 1 bis 2 Sekunden ausgeführt werden muß, um eine übermäßige Verschlechterung der Auflösung zu vermeiden.
Das mittels des KorOnamodulatiOnsgitters erzeugte latente
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elektrostatische Bild kann zur Bildaufzeichnung auch herangezogen
werden, wenn ein deformierbarer thermoplastischer Film aus Polystyrol, Staybelite, Piccolastic oder einem anderen deformierbaren
synthetischen Polymer benutzt wird. Nach der Ausbildung
eines elektrostatischen Bildes auf der Filmoberfläche
wird das latente Bild in bekannter Weise dadurch entwickelt, daß der Film erweicht wird, indem er entweder Wärme oder Lösungsmitteldämpfen
ausgesetzt wird.
Die Koronamodulationsgitter nach der Erfindung können nicht nur
zum Herstellen von dauerhaften Bildern benutzt, sondern für Anzeigezwecke
oder Sichtgeräte in Verbindung mit cholesterinischen
flüssigen Metallfilmen herangezogen werden, die gegenüber elektrischen
Feldern empfindlich sind. In diesem Falle wird das dielektrisch beschichtete Papier nach Figur 1 durch einen flüssigen
Kristallfilm ersetzt, während der Tisch 10 gegen eine Glastafel ausgetauscht wird, die an der dem Film benachbarten Seite einen
lichtdurchlässigen leitenden Überzug trägt. Unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes, das auf Ionen zurückzuführen ist, welehe
die freie Oberfläche des flüssigen Kristallfilms erreichen,
werden die optischen Streuungs- und/oder Reflexionseigenschaften
des Films geändert, wodurch auf dem Film ein sichtbares Bild entsteht. Cholesterinische Werkstoffe, die sich für eine solche
Anwendung eignen, sind in den GB-PSen 1 123 117 und 1 167 486
sowie von L. Melamed und D. Rubin in Appli. Phys. Lett. 16, 4,
149 (1970) und J„ J, Wysocki, J. Adams und W. Haas, Phya. Rev.
Lett. 2O, 19, 1O24 (1968) beschrieben.
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Figur 8 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher das getonte Bild
zunächst auf einem als Zwischenträger dienenden endlosen Band erzeugt und anschließend auf ein Blatt oder eine Bahn aus gewöhnlichem Papier übertragen wird., Bei der veranschaulichten
Ausführungsform ist ein endloses Kunststoffband 62, das vorzugsweise aus Polyester gefertigt ist und auf seiner Innenseite einen leitenden Überzug trägt, auf Walzen 64 und 70 abgestützt. Auf dem Band wird unter Verwendung eines Koronamodulationsgitters, eines Koronadrahtes und einer Projektionseinrichtung ein elektrostatisches Bild in einer Weise erzeugt, die
ähnlich derjenigen nach Figur 1 ist. Nachdem das elektrostatische Bild hergestellt ist, wird es durch Eintauchen in einen
flüssigen Entwickler enthaltenden Tank 66 entwickelt. Eine Gegenelektrode 68 wird auf einem zweckentsprechenden Potential gehalten, um die Untergrundentwicklung kleinstmöglich zu halten. Im
Bereich zwischen den Walzen 64 und 70 wird das entwickelte Bild teilweise getrocknet; es wird dann auf ein Papierblatt oder eine
Papierbahn 72 übertragen, während Papier und Kunststoffband mittels der Walzen 70 in gegenseitigem Kontakt gehalten werden. Das
Bild wird auf dem Papier fixiert. Restliches Lösungsmittel wird beseitigt, während das Papier unter dem Strahlungsheizer 74
durchläuft. Eine Reinigungsbürste 76 streift restlichen Toner von dem endlosen Kunststoffband ab.
Statt des in Figur 8 gezeigten endlosen Kunststoffbandes kann
auch eine leitende Trommel benutzt werden, die mit einem harten isolierenden Überzug, beispielsweise einem Email auf Glasbasis,
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überzogen ist. Bei einer mit einer solchen Trommel ausgestatteten Vorrichtung sind die Arbeitsschritte die gleichen. Das elektrostatische
Bild wird unter Verwendung eines Koronadrahtes und eines Koronamodulationsgitters erzeugt; das elektrostatische
Bild wird mit Hilfe eines trockenen oder flüssigen elektrostatischen Entwicklers getont; das Bild wird im Offsetverfahren auf
ein Blatt oder eine Bahn aus gewöhnlichem Papier übertragen; die Trommel wird gereinigt. Eine solche Vorrichtung ist verhältnismäBig
kompliziert, sie weist jedoch gegenüber herkömmlichen Einrichtungen für ein elektrostatisches Fotografieren auf gewöhnlichem
Papier verschiedene Vorteile auf. Ein Hauptvorteil besteht darin, daß der Fotoleiter niemals mit dem Entwickler oder
dem Papier in Kontakt kommt. Er ist infolgedessen nicht dem Abrieb ausgesetzt, der bei der Herstellung von kopien auf gewöhnlichem
Papier nach dem bekannten elektrofotografischen Verfahren eintritt. Eine mit isolierender Oberfläche ausgestattete
emaillierte Trommel besitzt eine harte, abriebfeste Oberfläche. Sie hat daher eine Lebensdauer, die erheblich länger als die einer
typischen Selentrommel ist. Vorrichtungen, bei denen ein endloses Kunststoffband vorgesehen ist, sind zwar einer stärkeren Abnutzung
ausgesetzt. Das Band kann jedoch leicht ausgetauscht werden und ist verglichen mit einer Selentrommel verhältnismäSig billig.
Figur 9 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Aufladen, Belichten und Entwickeln. Die veranschaulichte Ausführungsform
stimmt mit der Vorrichtung nach Figur 1 mit der Ausnahme überein, daß zusätzlich Mittel vorgesehen sind, um ein
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Aerosol in den Raum zwischen dem Koronamodulationsgitter 16
und dem das Bild aufnehmenden Papierblatt 81 einzublasen. Bei dieser Anordnung braucht das Bildaufnahmeblatt an seiner Oberfläche
keinen dielektrischen Überzug zu tragen. Um eine gleichförmige Entwicklung sicherzustellen, muß das zur Entwicklung benutzte
Aerosol mit hoher Gleichförmigkeit in den Raum zwischen Gitter 16 und Aufnahmeblatt 81 eingeblasen werden. Die beim Einblasen
benutzte Luftgeschwindigkeit darf nicht zu hoch sein; andernfalls
wird das Bild verschoben oder beschädigt. Das Aerosol
muß ferner zunächst ungeladen sein, oder die Ladung muß, falls mit geladenen Aerosolteilchen gearbeitet wird, auf einem niedrigen Wert gehalten sein, um für einen möglichst schwachen Untergrund
zu sorgen. Das Ladungspotential des Aerosols kann innerhalb gewisser Grenzen dadurch beeinflußt werden, daß das Potential
der elektrischen Sammelleitung entsprechend eingestellt wird, aus der die Teilchen ausgeblasen werden. Für diesen Zweck
ist die in Figur 9 veranschaulichte Stromquelle 33 vorgesehen. Statt dessen kann die Aufladung der Teilchen auch durch Induktion
beeinflußt, werden. In einem solchen Falle wird die Stromquelle
83 nicht unmittelbar an die elektrisch leitende Sammelleitung, sondern an eine Elektrode angeschlossen, die in unmittelbarer
Nähe der Öffnung oder des .Schlrtzes der das Aerosol erzeugenden
Düse 82 angeordnet ist.
Im Betrieb werden die Potentiale an die betreffenden Elektroden angelegt, Das Bild wird auf das Koronamodulationsgitter projiziert.
Das Aerosol wird in den Bereich zwischen Gitter und Auf-
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nahmeblatt eingebracht. Alle diese Arbeitsvorgänge laufen gleichzeitig
ab. Die im wesentlichen neutralen Aerosolteilchen werden durch das starke elektrische Feld nicht beeinflußt und gelangen
durch den vom Gitter 16 und dem Aufnahmeblatt 81 begrenzten Raum
hindurch. Wenn mit Hilfe der Koronaanordnung erzeugte Ionen durch das Gitter hindurchtreten, kommt es zu einer Wechselwirkung zwischen
diesen Ionen und dem Aerosol. Dabei werden die Aerosolteilchen aufgeladen und dann auf das Aufnahmeblatt gezogen.
Bei der in Figur 9 veranschaulichten, mit Aerosolerzeugung arbeitenden
Ausführungsform wird ein Zerstäuber 80 nach Art einer
Spritzpistole verwendet. Die Erfindung ist auf diese Art der
Aerosolerzeugung jedoch nicht beschränkt. Statt dessen kann ein Strahl auch dadurch ausgebildet werden, daß eine Flüssigkeit in
Form feiner Strahlen unmittelbar zerstäubt wird oder daß ein entsprechendes Material unter Bildung einer Aerosolwolke auf
thermischem Wege zerstäubt wird.
Anstelle einer Aerosolentwicklung unter Verwendung eines flüssigen
Aerosols oder eines auf thermischem Wege verdampften Farbstoffes, kann auch eine Puderwolkenentwicklung vorgenommen werden,
bei der mit einem festen Pulver gearbeitet wird. Verfahren zur Erzeugung von Puderwolken und Einzelheiten der Puderwolkenentwicklung
sind in Dessauer und Clark a.a.O. auf den Seiten 3O9 bis 34O beschrieben. Ein wesentlicher Unterschied zwischen
der Anwendung einer Pulverwolke im Rahmen der vorliegenden Erfindung
und dem Einsatz von Pulverwolken bei der herkömmlichen
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elektrostatischen Fotografie besteht darin, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung die Aerosolpulverwolke ungeladen oder
die Ladung je Teilchen auf einen recht niedrigen Wert beschränkt sein soll.
Zu Farbstoffen, die zwecks Bildung einer gleichförmigen Aerosolwolke
von einer heißen Oberfläche aus verdampft werden können, gehören "Brillantöl blau", "Öl braun O" und "Öl braun N".
Figur 10 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Figur 1, die es erlaubt, den Prozeß unter Verwendung von gewöhnlichem Papier
durchzuführen. Die elektrostatische Bildentwicklung erfolgt unter
Verwendung eines flüssigen Toners im wesentlichen gleichzeitig mit dem Aufladen und dem Belichten. Ein flacher metallischer
Trog 84, der mit Gummidichtungen 86 ausgestattet ist, enthält einen herkömmlichen flüssigen elektrostatischen Toner 90, der
über Einlaß- und Auslaßrohre 91 bzw. 92 ständig umgewälzt wird. Eine Bahn 88 aus gewöhnlichem Papier läuft über die Gummidichtungen
86. Der Pegel des flüssigen elektrostatischen Toners wird auf einem solchen Wert gehalten, daß der Toner mit der Papierbahn
in Berührung steht. Das Koronamodulationsgitter 16 liegt ungefähr 6 bis 25 mm oberhalb der Oberfläche des Papiers. Die
Koronawelle, die Stromversorgungen und die Beleuchtungsvorrichtung
entsprechen weitgehend den betreffenden Baugruppen der Figur
1; sie sind vorliegend nicht veranschaulicht.
Eine Strahlungsheizvorrichtung 93 ist vorgesehen, um das Papier
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-3O-
anzuwärmen und restliche Feuchtigkeit aus dem Papier auszutreiben,
bevor es dem Kopierprozeß zugeführt wird.
Werden in Verbindung mit der Vorrichtung nach Figur 10 herkömmliche
flüssige elektrostatische Toner benutzt, wie sie in Maschinen zur Verarbeitung von zinkoxydbeschichtetem Papier verwendet
werden, nimmt das Papier auch in den ungeladenen Bereichen eine gewisse Tonermenge auf, was zu einem insgesamt grauen Untergrund
führt. Dieses Problem wurde dadurch ausgeräumt, daß derartige handelsüblich verfügbare flüssige Toner mit einem Trägerlösungsmittel
im Verhältnis von 8 Teilen Lösungsmittel zu einem Teil Toner verdünnt wurden. Bei dieser Verdünnung liegt, der Feststoffgehalt
in der Gegend von 0,1 %. Bei der Mehrzahl der handelsüblichen
flüssigen elektrostatischen Toner werden als flüssiger Träger aliphatische Kohlenwasserstofflösungsmittel vorgesehen.
Zur Verdünnung kann infolgedessen das aliphatische Kohlenwasserstoff
lösungsmittel Isopar G der Humble Oil and Refining Company verwendet werden.
Der Abstand zwischen dem Boden des Trogs 84 und der Unterseite der Bahn 88 ist kritisch. Bei zu kleinem Abstand wird das Bild
bei der Entwicklung nur unzureichend dicht. Bei zu großem Abstand kommt es ebenfalls zu Bildern niedriger Dichte. Vorzugsweise
liegt der Abstand im Bereich von ungefähr 1,27 bis 7,62 mm. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Betriebsbedingungen
so gewählt sind, daß die Belichtungszeit kurz ist, und zwar im allgemeinen eine Sekunde oder weniger beträgt. Diese Bedingun-
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gen werden dadurch erhalten, daß mit einer Beleuchtungsstärke
von 54 Lux oder mehr am Koronagitter sowie mit hohem Koronastrom
gearbeitet wird. Um einen entsprechend hohen Koronastrom zu erhalten, werden an die Koronadrähte hohe Potentiale angelegt
und wird der Abstand zwischen den Drähten und dem Steuergitter 16 verhältnismäßig klein gehalten.
Bei gewissen stark absorbierenden Papieren ist ein Untergrundbild selbst bei starken Tonerverdünnungen zu beobachten. Dies
ist darauf zurückzuführen, daß Entwicklerteilchen in die Oberfläche
des Papiers eindringen, wenn der Toner vom Papier absorbiert wird. Ein solcher Untergrund kann durch zusätzliche Verwendung
einer Hilfswalze 87 vermieden werden, die der Bahn ein reines aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel zuführt, bevor
die Bahn mit dem flüssigen Entwickler in Berührung kommt. Das Lösungsmittel, beispielsweise Isopar G1 wird der Hilfswalze
77 zugeführt, wenn diese in einen das Lösungsmittel enthaltenden Behälter 89 eintaucht. Da die Bahn bereits mit reinem Lösungsmittel
gesättigt oder vorbefeuchtet ist, nimmt das Papier keinen Entwickler auf. Es wird ein saubererer Untergrund erhalten.
Es wurde gefunden, daß in erster Annäherung die Dichte eines
entwickelten Bildes in etwa proportional der Ladung pro entwickelter Flächeneinheit ist. Um bei der Entwicklung ein dichtes
Bild zu erhalten, ist eine Ladungsdichte von ungefähr O,15 yuC/cm - erforderlich. Das Potential, bis auf welches ein
Ladungsträger aufgeladen werden muß, um eine derartige Ladungs-
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dichte zu erhalten, ist umgekehrt proportional der Kapazität
der Flächeneinheit des aufladbaren Trägers. Dielektrische Papiere mit einer dielektrischen Beschichtungsstärke von ungefähr
6 Mikron ergeben bei der Entwicklung dichte Bilder, wenn sie auf Spannungen im Bereich von 3OO V aufgeladen werden. Dies entspricht
einer Ladungsdichte von etwa 0,15/uC/cm . Wird die Ladung
an einem 76^um dicken Papier aufgebaut, muß die Oberfläche
auf Spannungen im Bereich von 3OOO bis 4OOO V aufgeladen werden,
um diese Ladungsdichte zu erreichen. In Anbetracht dessen erwies es sich als erforderlich, zwischen dem Gitter 16 und dem
Entwicklerbehälter 84 Hochspannungen anzulegen. Spannungen von mindestens 15 kV sind erforderlich; bei 20 kV werden Bilder mit
höherer Auflösung und geringerer Verzerrung erhalten. Es zeigte sich ferner, daß die Entwicklungsgeschwindigkeit der Oberflächenspannung
proportional ist. So wird bei der Vorrichtung nach Figur 10 eine extrem kurze Entwicklungszeit erhalten, obwohl der
Toner im Vergleich zu Tonern, wie sie normalerweise bei elektrostatischen xerographischen Prozessen benutzt werden, wesentlich
verdünnt ist. Wegen der hohen Oberflächenspannungen, die infolge der niedrigen Kapazität je Flächeneinheit des Papiers verglichen
mit den bei dielektrisch beschichtetem Papier verwendeten dünnen dielektrischen Überzügen aufgebaut werden, liegt die
Entwicklungszeit im allgemeinen unter einer Sekunde.
Figur 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung,
bei der ein fotoleitend beschichtetes Gitter in Verbindung mit einer Entwicklungsvorrichtung benutzt wird, um ein sichtbares
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Bild auf gewöhnlichem Papier zu erzeugen. Dabei entsprechen das Gitter 16, die Stromquellen, die Beleuchtungseinrichtung und die
zugeordneten Baugruppen im wesentlichen den entsprechenden Baugruppen der Vorrichtung nach Figur 1. Eine Papierbahn 98 wird
auf nicht veranschaulichten Papierantriebswalzen derart abgestützt, daß sie in sehr geringem Abstand oberhalb einer leitenden
Walze 94 läuft. Diese Walze hat eine der Papierunterlage 10 nach Figur 1 ähnliche Funktion; sie ist an die Stromquelle 21 angeschlossen.
Beim Rotieren der Walze 94 taucht der untere Teil der
Walze in einen Trog 95 ein, der Farbe 96 enthält, die in einer
polaren Flüssigkeit dispergiert oder gelöst ist. Im Betrieb rotiert
die Walze 94, wobei sich auf der Walzenoberfläche ein
dünner Farbfilm ausbildet. Die Walzendrehzahl und die Geschwindigkeit der Papierbahn sind so aufeinander abgestimmt, daß die
Oberflächengeschwindigkeit der Bahn gleich der Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 94 ist." Da es sich um einen dynamischen Prozeß
handelt, sind Mittel vorgesehen, die das Bild von links nach rechts über das Gitter 16 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen,
mit der das Papier von links nach rechts läuft. Die Geschwindigkeiten
des auf das Gitter 16 projizierten Bildes, der
Papierbahn 98 und der Bewegung des Farbfilms auf der'unmittel- .
bar unter dem Papier befindlichen Walze 94 stehen also in vorbestimmter
gegenseitiger Beziehung. Sobald auf der Oberseite der
Papierbahn 98 eine Oberflächenladung aufgebaut wird, entwickelt
sich zwischen dem Papier und der leitenden Walze 94 ein starkes
elektrostatisches Feld. Die hohen elektrostatischen Kräfte, die in dem Spalt zwischen der Unterseite des. Papiers und dem Farbfilm
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erzeugt werden, bewirken, daß die Farbe von der Walze auf die Papierunterseite springt, wodurch ein dauerhaftes sichtbares
Bild erzeugt wird. Für dieses Verfahren eignet sich eine Vielfalt
von Farben, unter anderem Farben auf Alkohol- und Wasserbasis, die aus kolloidalen Kohlenstoffdispersionen, opaken Farbstoff
pigmenten oder gelösten sauren oder basischen Farbstoffen
bestehen. Für einen einwandfreien Betrieb muß die Spaltgröße
zwischen dem Farbfilm und der Unterseite des Papiers gleichförmig gehalten werden; sie liegt im Bereich von 50/jm bis 1,27 mm.
Vorzugsweise wird mit einem Spalt von ungefähr 127^m gearbeitet.
Bei Verwendung bestimmter Farben und bei bestimmten Geschwindigkeiten ist es schwierig, auf der Oberfläche der Walze 94 einen
Farbfilm von gleichförmiger Dicke aufrechtzuerhalten. In einem
solchen Falle können bekannte Hilfsmittel zur Vorgabe der Schichtdicke
vorgesehen werden, beispielsweise Abstreifmesser oder gegenläufig
rotierende Walzen, um für die geeignete Farbfilmstärke
zu sorgen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß nicht nur gewöhnliches
Papier verwendet, sondern auch ein extrem sauberer Untergrund erhalten wird, weil mit Flächen des Papiers, die nicht
geladen sind, weder Farbe noch Entwickler in Berührung kommt, Bei bestimmten Papieren muß bei hoher Luftfeuchtigkeit die Papierbahn
wieder vorgewärmt werden, so daß die auf die Papieroberfläche aufgebrachte Ladung nicht innerhalb einer Zeitspanne von
einigen zehntel Sekunden abwandert. Das Verfahren arbeitet einwandfrei mit gewöhnlichen Papieren von normalem Gewicht, da sehr
hohe Spannungen (in der Größenordnung von 2OOO bis 3OOO V) auf
die Papieroberfläche aufgebracht werden und der Abstand zwischen
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der Unterseite des Papiers und der leitenden Walze 94 nur wenige
hundertstel mm beträgt. Die hohen Spannungen führen auf
derart kurzen Strecken zur Entwicklung von hohen elektrostatischen Kräften an der Oberfläche des Farbfilmes. Die Kräfte reichen aus, um den Farbfilm örtlich über den Spalt hinwegzuziehen.
derart kurzen Strecken zur Entwicklung von hohen elektrostatischen Kräften an der Oberfläche des Farbfilmes. Die Kräfte reichen aus, um den Farbfilm örtlich über den Spalt hinwegzuziehen.
Wenn die Oberfläche eines Ladung aufnehmenden Trägers auf Spannungen
aufgeladen wird, die hoch im Vergleich zu der Spannung
zwischen dem Gitter 16 und der Unterlage 10 sind, kommt es, wie gefunden wurde., zu Bildverzerrungen. Eine solche Verzerrung ist auf Felder an der Oberfläche des aufladbaren Trägers zurückzuführen. Diese Felder bestehen zwischen einem geladenen und einem nichtgeladenen Bereich. Dies führt zu einer Beugung des mittels der Koronaeinheit erzeugten Ionenstrahls derart, daß die Breite der nichtgeladenen Linien verringert wird. Wenn ein hohes Potential auf einer beachtlich großen Fläche aufgebaut wird9 erfolgt eine Absenkung der örtlichen Feldstärke in diesem Bereich unmittelbar unterhalb des Gitters 16, so daß Ionen, die in diesem Bereich das Gitter passieren, abwandern. Bei niedrigen Ladespannungen spielt dieser Effekt keine wesentliche Rolle, insbesondere wenn zwischen dem Gitter 16 und der Rückelektrode 10
hohe Spannungen anliegen. Beim Aufladen von verhältnismäßig
dicken Kunststoffilmen, die hohe Oberflächenspannungspotentiale erfordern (beispielsweise mehrere tausend Volt im Falle von
76 bis 127/jm starkem Polyester- oder Acetatfilm)» werden derartige Verzerrungen beobachtet.
zwischen dem Gitter 16 und der Unterlage 10 sind, kommt es, wie gefunden wurde., zu Bildverzerrungen. Eine solche Verzerrung ist auf Felder an der Oberfläche des aufladbaren Trägers zurückzuführen. Diese Felder bestehen zwischen einem geladenen und einem nichtgeladenen Bereich. Dies führt zu einer Beugung des mittels der Koronaeinheit erzeugten Ionenstrahls derart, daß die Breite der nichtgeladenen Linien verringert wird. Wenn ein hohes Potential auf einer beachtlich großen Fläche aufgebaut wird9 erfolgt eine Absenkung der örtlichen Feldstärke in diesem Bereich unmittelbar unterhalb des Gitters 16, so daß Ionen, die in diesem Bereich das Gitter passieren, abwandern. Bei niedrigen Ladespannungen spielt dieser Effekt keine wesentliche Rolle, insbesondere wenn zwischen dem Gitter 16 und der Rückelektrode 10
hohe Spannungen anliegen. Beim Aufladen von verhältnismäßig
dicken Kunststoffilmen, die hohe Oberflächenspannungspotentiale erfordern (beispielsweise mehrere tausend Volt im Falle von
76 bis 127/jm starkem Polyester- oder Acetatfilm)» werden derartige Verzerrungen beobachtet.
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Eine Vorrichtung, bei der dieses Problem ausgeräumt ist, ist in
Figur 11 veranschaulicht. Die Vorrichtung entspricht weitgehend derjenigen nach Figur 1; sie ist jedoch zusätzlich mit einem
zweiten feinen Maschengitter 1OO versehen, dessen Potential von einer Stromquelle 1O2 vorgegeben wird. Das feine, leitende Maschengitter
100 ist in sehr geringem Abstand von der Oberfläche des aufladbaren Trägers angeordnet. Im allgemeinen liegt der Abstand
zwischen 127 und 635/um. Das von der Stromquelle 102 vorgegebene
Gitterpotential wird zwischen dem Potential der Unterlage
10 und dem Potential des Gitters 16 gehalten. Das Gitter 100 hat die gleiche Funktion wie das Schirmgitter einer herkömmlichen
Tetrode,, das heißt es trennt das Potential an der Oberfläche
des aufladbaren Trägers von den Potentialen, die in dem Raum zwischen dem Gitter 100 und dem Gitter 16 vorherrschen. Auf
diese Weise können Oberflächenpotentiale aufgebaut werden, ohne daß es zu Ionenstrahlauswanderung und Verzerrungen der obengenannten
Art kommt. Wegen der hohen Auflösung des Systems kann es zur Ausbildung von Moiremustern im Bild entsprechend der Überdeckung
zwischen den Gittern 100 und 16 kommen. Um dem vorzubeugen, kann das Gitter 100 in Schwingungen versetzt oder zu Bewegungen
veranlaßt werden, indem eine Motor- und Nockenanordnung 104 vorgesehen wird, die in ähnlicher Weise wie die entsprechende
Anordnung nach Figur 5 arbeitet.
Figur 13 zeigt eine weitere Art des Einsatzes eines Koronastrom-Modulationsgitters,
um bei Verwendung von gewöhnlichem Papier gleichzeitig aufzuladen, zu belichten und zu entwickeln. Ein
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endloses leitendes Band 108, das von leitenden Walzen 110 abgestützt
und angetrieben ist, trägt eine Schicht aus Entwickler- oder Tonerteilchen. Es befindet sich in gleichförmigem
Abstand unmittelbar unterhalb der Papierbahn 88. Das Potential der leitenden Walzen und des leitenden endlosen Bandes wird
von der Stromquelle 21 vorgegeben. Ein gleichförmiger dünner
Film aus trockenen Tonerteilchen wird dem endlosen Band ständig von einem Trichter 112 aus zugeführt, der einen Vorrat an Tonerteilchen
114 aufnimmt. Tonerteilchen, die nach dem Durchlaufen der Entwicklungszone von dem endlosen Band herunterfallen, werden
zur erneuten Verwendung in einem Trog 116 gesammelt. Die Arbeitsweise
der Vorrichtung ist ähnlich derjenigen der Vorrichtung
nach Figur 11. Das endlose Band und die Papierbahn können kontinuierlich bewegt werden. In einem solchen Falle muß das zu
reproduzierende Bild auf das Gitter 16 in der Weise aufprojiziert
werden, daß es sich mit einer der Geschwindigkeit der Papierbahn
88 entsprechenden Geschwindigkeit bewegt. Die Vorrichtung kann aber auch im Schrittverfahren arbeiten. Die Papierbahn
und das endlose Band werden dann zwischen aufeinanderfolgenden Belichtungsvorgängen weitertransportiert. In Verbindung mit dieser
Vorrichtung kann ein leitender oder nichtleitender Toner benutzt werden. Der Toner wird von dem endlosen Band auf die Unterseite
der Papierbahn mittels der hohen elektrostatischen Kräfte gezogen, die in den geladenen Bereichen des Papiers vorherrschen.
Hinsichtlich des Abstandes zwischen dem endlosen Band und der Papierbahn
gilt das gleiche wie vorstehend in Verbindung mit der
Vorrichtung nach Figur 12 erläutert.
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Figur 14 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die es erlaubt, unter
Verwendung eines Koronamodulationsgitters 16 ein sichtbares entwickeltes Bild auf einem Blatt 120 aus gewöhnlichem Papier
herzustellen, das auf einer Unterlage 1O abgestützt wird,, Die
Bildprojektionsvorrichtung, der Koronadraht, das Gitter und die Unterlage entsprechen den betreffenden Bauteilen der Vorrichtung
nach Figur 1; sie sind an Stromquellen der in Figur 1 gezeigten
Art angeschlossen. Das Laden und Tonen des Papierbildes werden in diesem Falle gleichzeitig ausgeführt, indem ein offenes Maschengitter
122 vorgesehen wird, das sich durch einen Tonerbehälter
13O hindurchbewegt. Das offene Maschengitter 122 weist
eine Folge feiner Maschen auf (im allgemeinen 40 bis 12O Maschen
pro cm), die ein endloses Band bilden, das über eine Antriebswalze 124, eine Zwischenwalze 126 und eine Walze 128 läuft, welche
die offenen Maschen durch einen Tonervorrat 132 hindurchführt. Im Betrieb wird das Maschengitter 122 durch den Tonervorrat
hindurchgeführt, um unmittelbar benachbart dem Papier, auf
dem das Bild entwickelt werden soll, eine mit Toner beladene Maschenoberfläche verfügbar zu haben. Während der Belichtung
treffen Ionen, die durch das den Koronaionenstrom modulierende Gitter hindurchtreten, auf das den Toner tragende offene Maschengitter.
Die Tonerteilchen werden auf ein hohes Potential aufgeladen und anschließend auf elektrostatische Weise auf das
Blatt 120 aus gewöhnlichem Papier gezogen. Daher wird Toner in denjenigen Bereichen des Papiers abgelagert» die den Bereichen
entsprechen, in welchen der Koronastrom das Modulationsgitter 16 passiert. In Verbindung mit dieser Vorrichtung können
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flüssige oder trockene Toner benutzt werden. Beste Ergebnisse
wurden mit trockenen Tonern erzielt» Die Toner werden im allgemeinen auf dem Maschengitter 122 nicht durch elektrostatische
Kräfte, sondern mechanisch festgehalten. Nimmt das als endloses
Band ausgebildete offene Maschengitter 122 nur wenig Toner
auf, erwies es sich als zweckmäßig, das Band während der Belichtung
sehr langsam zu bewegen. Dies führt zur Aufnahme zusätzlichen
Toners, wenn das Band an Toner verarmt. Die günstigsten Bandantriebsgeschwindigkeiten liegen im Bereich zwischen O18
und 12,7 mm/s.
Die Vorrichtungen nach den Figuren 7, 8, 9, 10, 12, 13 und 14
wurden in Verbindung mit den Koronamodulationsschirmen erläutert. Die betreffenden Entwicklungsvorrichtungen lassen sich
jedoch auch in Verbindung mit mehrlagigen Gittern verwenden, die zunächst geladen, dann belichtet und dann zur Modulation einer
anschließenden Koronaentladung benutzt werden, wie dies in der US-PS 3 582 206 erläutert·ist. Werden die Vorrichtungen auf diese
Weise benutzt, ergibt sich der Vorteil, daß der Aufbau einfacher als bei der in der genannten Patentschrift angegebenen
Vorrichtung ist.
An Hand der folgenden Beispiele werden das Verfahren und die
Vorrichtung nach der Erfindung noch näher erläutert.
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Ein Phosphorbronzegitter mit symmetrischer Leinwandbindung und 80 Maschen/cm wurde über einen quadratischen Messing rahmen gespannt, dessen Seitenlänge innen 102 mm und außen 127 mm betrug.
Das Phosphorbronzegitter wurde mit dem Rahmen durch Weichlöten verbunden. Der Rahmen wurde in einer Vakuumkammer in einem Abstand
von 305 mm von einem Quarztiegel montiert, der in einer Tantal-Heizvorrichtung angeordnet war. Das Gitter wurde gegen
die Senkrechte um 45 geneigt. In den Verdampfungstiegel wurden 3O g xerographisches Selen eingebracht. Die Anordnung wurde auf
-5
einen Druck von 10 Torr evakuiert. Das Selen wurde innerhalb einer Zeitspanne von 45 Minuten verdampft und gelangte dabei vom Tiegel auf das Gitter. Während der Verdampfung wurde das Gitter mit einer elektrischen Heizeinrichtung auf eine Temperatur von 70° C erhitzt. Der Selenüberzug hatte eine Schichtdicke von 25 Aim.
einen Druck von 10 Torr evakuiert. Das Selen wurde innerhalb einer Zeitspanne von 45 Minuten verdampft und gelangte dabei vom Tiegel auf das Gitter. Während der Verdampfung wurde das Gitter mit einer elektrischen Heizeinrichtung auf eine Temperatur von 70° C erhitzt. Der Selenüberzug hatte eine Schichtdicke von 25 Aim.
Das Gitter wurde aus der Vakuumaufdampfvorrichtung herausgenommen
und in der Vorrichtung nach Figur 1 montiert. Ein 152 mm langer Koronadraht in Form oines Platindrahtes von 89 yum Durchmesser
wurde in einem Abstand von 25 mm oberhalb des Gitters gehalten. Der Abstand zwischen dem Gitter und der leitenden Unterlage
betrug 12,7 mm.
Das Kontrastverhältnis, vorliegend definiert als das Verhältnis zwischen dem auf die leitende Unterlage 10 bei dunklem
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■fotoleitendem Gitter auftreffenden Ionenstrom und dem lonenstromf der erhalten wird, wenn das Gitter beleuchtet wird, wurde ermittelt, indem ein Elektrometer vom Type Keithley Modell
6OOA zwischen die das Papier tragende Unterlage 1O und die Stromquelle 21 gelegt wurde. Bei einem Potential der Gegenelektrode
von -3 kV und einem Koronapotential von +1O kV betrug der DunUelstrom 8,3 yuA. Bei gleichförmige·- Beleuchtung des Gitters mit
einer Wolframfadenlampe bei einer BeleuchtungsstarKe yon 108 lux
wurde ein Strom von 1,5/uA erhalten» Das Kontrastve^hältnis betrug infolgedessen 5,5. Bei einem Koronapotential von -s-8 kV lag
der Dunkelstrom bei 3,7 /uA und der Hellstrom bei 0,45 /jA, was
einem Kontrastverhältnis von 8,2 entspricht a
Die obigen Messungen zeigen, daß bei niedrigeren Koronapotentialen ein höheres Kontrastverhältnis erzielt wird. In diesem Falle
ist jedoch der Koronastrom kleiner, so daß längere Belichtungszeiten erforderlich sind, um das dielektrische Papier aufzuladen,,
Bei einem Abstand von 12,7 mm zwischen Gitter und Papier reicht
eine angelegt· Spannung von -3 kV aus, um die Ionen in Richtung
auf di· Oberfläche des dielektrisch beschichteten Papiers zu
beschleunigen und für das entwickelte Bild eine Auflösung von 3 Linienpaaren pro mm zu erhalten.
Kopien ein·» projezierten Bildes wurden dadurch erhalten., daß
Blätter aus dielektrisch beschichtetem Papier auf die Popiergegenelektrode 10 aufgelegt wurden. Ein Bild mit einer Helligkeit der Spitzlichter von 108 Lux wurde auf das Gitter projiziert,
309011/
während gleichzeitig das Korona- und das Gegenelektrodenpotential angelegt wurden. Die Belichtungszeit betrug insgesamt
drei Sekunden. Das Papier wurde dann von der Gegenelektrode abgenommen und in einen Becher mit flüssigem Toner eingetaucht,
der eine Feststoffkonzentration von 1 ^ in Isopar G hatte. Da
die Papieroberfläche positiv geladen war und die Teilchen des
flüssigen Toners ebenfalls positiv geladen sind, wurde ein Umkehrbild erhalten. Nach Herausnahme des Papiers aus dem Entwickler wurde überschüssige Flüssigkeit von der Oberfläche abgequetscht. Das Papier wurde dann in einem Luftstrom getrocknet,
der gegebenenfalls angewärmt sein kann. Das Bild war von hoher Güte. Es hatte einen vernachlässigbaren Untergrund und eine maximale Dichte von 1,1. Die Entwicklungszeit betrug drei Sekunden
Ein mit Selen beschichtetes Ionenstrom-Modulationsgitter wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der
Ausnahme, daß der Schirm während des AufdampfVorganges senkrecht
zur Verdampfungsrichtung montiert wurde. Bei Montage des Gitters in der Vorrichtung nach Figur 1 hatte bei einem Koronadrahtpotential von +10 kV der Dunkelstrom einen Wert von 7,3yuA, während
bei einer Beleuchtungsstärke von 108 Lux ein Strom von 4,6 yuA
erhalten wurde. Das Kontrastverhältnis lag damit bei nur 1,6. Es wurde eine Anzahl von Versuchen durchgeführt, um brauchbare
Kopien des projezierten Bildes in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zu erhalten. In keinem Falle konnte ein hoher Kontrast
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zwischen den hellen und dunklen Flächen auf dem Papier erzielt werden. Der Untergrund trat stark in Erscheinung; die Bilddichte
war niedrig.
Das Beispiel 2 zeigt die Ergebnisse, die bei Anwendung der Lehre
der US-PS 3 220 324 erhalten werden. Das Beispiel wurde aufgenommen,
um die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile deutlich zu machen.
Die folgenden Beispiele lassen die Vielfalt der verwendbaren fotoleitenden Werkstoffe, der Auftragverfahren und der Geometrie
der Gxtterausbildung erkennen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sind. , ■
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Fotoleiter | Beispiel 3 | Tabelle I | Beispiel 4 | Beispiel 5 | Beispiel 6 | Beispiel 7 | |
Beschichtungs verfahren |
Selen | Selen | Selen | Selen | Selen- Tellur * |
||
Fotoleiter- Stärlce (iJm) |
Vakuum auf dampf ung |
Vakuum aufdampf ung |
Vakuum aufdampf ung |
Vakuum auf dampf ung |
Vakuum auf dampf ung |
||
Beschichtungs- winkel mit Be zug auf die Senkrechte (°) |
20 | 2O | 2O | 2O | 2O | ||
to | Gitter | 45 | 9O | 60 | 3O | 45 | |
09811/ | 128 Maschen/cm Dacron |
128 Maschen/cm Dacron |
128 Maschen/cm Dacron |
128 Maschen/cm Dacron |
128 Maschen/cm Nylon |
||
1008 | |||||||
Leitende Schicht
Beleuchtungsstärke (Lux)
Kontrastverhältnis
Aluminium aufgedampft unter 90° zur Senkr. gegenüber
dem Fotoleiter
9,2
Aluminium aufge- Aluminium auf- Aluminium aufdampft unter gedampft unter gedampft unter
90° zurSenkr. 9O° zur Senkr. 9O° zur Senkr.
gegenüber dem gegenüber dem gegenüber dem Fotoleiter Fotoleiter Fotoleiter
Aluminium aufgedampft unter 9OO zur Senkr.
gegenüber dem Fotoleiter
6,7
22
8,0
22
7,6
22
8,8
♦ Verdampfte Legierung bestehend aus 12 Atom% Tellur und 88 Atom% Selen - erhalten durch Zusammenschmelzen
der Bestandteile vor der Verdampfung
Tabelle I (Fortsetzung)
Fotoleiter
Beschichtungsverfahren
Fotoleiterfs| Stqrke Qum)
lii <** Beschichtungs-
5'*'·! S winkel mit Be-
ψί -- zug auf die
-fc Senkrechte (°)
Selen-Arsen **
Vakuumauf dampf ung
2O
45
Cadmiumsulfid
Vakuumauf dampfung
10
45
Gitter | 128 Maschen/cm | 128 Maschen/cm |
Nylon | Nylon | |
Aluminium auf | Aluminium auf | |
Leitende Schicht | gedampft unter •45° zur Senkr» |
gedampft unter .45°'zur Senkr,, |
gegenüber dem | gegenüber dem | |
Fotoleiter | Fotoleiter | |
Beleuchtungs | ||
stärke (Lux) | 22 | 22 |
Kontrastver | Q Λ | |
hältnis | 9 ρ 1 | 8 ?Ί |
Cadmiumselenid
Vakuumaufdampfung
10
45
Zinkoxyd-Pliolite-Bindemit,
Aufspritzen
25
45
Selen
Vakuumaufdampf ung
Maschen/cm 128 Maschen/cm 128 Maschen/cm
Nylon rostsicho Stahl Dacron
Aluminium aufgedampft unter
45° zur Senkr. keine
gegenüber dem
Fotoleiter
45° zur Senkr. keine
gegenüber dem
Fotoleiter
1Ο8
6,4 11 ,1
Alumin oaufged.
unter 9O° zur Senkr,auf beiden Seit, zur
vollst« Bedeckg: des Fadens
216
6,0
*·» Verdampfte Legierung bestehend aus 50 Atom% Selen und 5O Atom% Arsen - erhalten durch Zusammen- >>j
schmelzen der Bestandteile vor der Verdampfung C7>
Tabelle I (Fortsetzung)
Fotoleiter
Beschichtungsverfahren
*? Fotoleiter
® Stärke
® Stärke
■ν, Beschichtungs-
-* winkel mit Bezug
O auf die Senk-
-* winkel mit Bezug
O auf die Senk-
° rechte (°)
3»
3»
Gitter
Leitende Schicht
Zinkoxyd-Pliolite-Bindemit.
Tauchbeschichten u.Abblasen mit Luft zum Freimachen
dsÖffng,
25
99 Maschen/cm Phosphorbronze
keine
Selen
Vakuumauf dampf ung
20
Schirm während Aufdampfen rotierend
128 Maschen/cm rostsich,Stahl
keine
Cadmiumsulfid-Polycarbonat-Bindemittel
Abs„auf Gitter, da in Fotol.Dispersion
einget. Gitter im Winkel von 45°
1O
128 Maschen/cm rostsich,Stahl
keine
Selen
Vakuumaufdampfung
1O
45
Selen
Vakuumauf dampf ung
2O
45
50/um starkes ParallcDraht-Kupferbl,mit
gitt=aus geätzten Löchern yum Drähten mit
von 5θΛ«η Durchm, Of25mm Mit Ab
keine keine
Beleuchtungsstärke (Lux.)
Kontrastverhältnis
324
6,2
216
1 ,6
216
7,6
216
8,1
Das Gitter gemäß Beispiel 3 wurde in einem Rahmen der in Figur
veranschaulichten Art montiert. Koronadrähte mit 89/Jm Durchmesser waren mittels eines Plexiglasbogens auf gegenüberliegenden
Seiten des Gitters abgestützt. Das Gitter war in einem Abstand
von 12,7 mm oberhalb eines quadratischen Papierauflagetisches
aus Messing von 152 mm Kantenlänge angeordnet. Die Gitter-Korona-Anordnung war in einem Querschlitten montiert und
derart federnd vorgespannt, daß die Anordnung frei hin und her
bewegt werden konnte. Mittels eines kleinen Getriebemotors, der mit 6O U/min lief, wurde ein Nocken angetrieben, der eine Exzentrizität
von 6,35 mm hatte. Bei eingeschaltetem Motor beschrieb das Gitter eine seitliche Bewegung mit einer Amplitude
von 19 mm. Die Koronadrähte lagen auf einem Potential von +14 kV;
die .leitende Schicht des Gitters war geerdet; der Papierauflagetisch
wurde an ein Potential von -15 kV gelegt. Ein Mikrofilmbild mit deutlichen Buchstaben auf dunklem Untergrund wurde mit
einem Vergrößerungsverhältnis von ungefähr 22 auf dem Schirm abgebildet.
Die Helligkeit der Spitzlichter des Mikrofilmbildes betrug 43 Lux. Belichtungen wurden vorgenommen, indem ein Blatt
aus dielektrisch beschichtetem Papier auf den leitenden Mesolitisch
aufgelegt wurde, worauf gleichzeitig das Bild auf das
Gitter projiziert und Potential sowohl an die Koronadrähte als auch an den Papierauflagetisch angelegt wurde. Die Belichtungszeit
betrug insgesamt 3/4 Sekunden. Nach der Belichtung wurde das Papier vom Auflagetisch abgenommen und entwickelt, indem es
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in einen flüssigen Toner eingetaucht wurde, der aus einer feinen
Dispersion von Kohlenstoffteilchen in einem flüssigen Kohlenwasserstoff
Isopar G bestand. Eine kleine Menge an gelöstem Harz im Entwickler sorgte für eine Fixierung, als das Papier
erhitzt wurde, um das Isopar-Lösungsmittel auszutreiben. Unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung wurden Versuche mit
einer größeren Anzahl von dielektrischen Papieren ausgewertet. Die Vorrichtung arbeitete voll zufriedenstellend. Es wurden
Bilder hoher Dichte mit sauberem Untergrund erhalten, wenn die Bilder in einem flüssigen Toner mit positiv geladenen Kohlenstoff teilchen entwickelt wurden. Dielektrische Papiere der benutzten Art werden von einer Reihe von Herstellern geliefert.
Sie bestehen aus Papierunterlage, die durch Zugabe bestimmter
Zusätze leitend gemacht wird und auf die ein dünner Kunststofffiim aufgetragen ist, der im allgemeinen eine Stärke von 2,5
bis 12,7 /um hat.
erhitzt wurde, um das Isopar-Lösungsmittel auszutreiben. Unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung wurden Versuche mit
einer größeren Anzahl von dielektrischen Papieren ausgewertet. Die Vorrichtung arbeitete voll zufriedenstellend. Es wurden
Bilder hoher Dichte mit sauberem Untergrund erhalten, wenn die Bilder in einem flüssigen Toner mit positiv geladenen Kohlenstoff teilchen entwickelt wurden. Dielektrische Papiere der benutzten Art werden von einer Reihe von Herstellern geliefert.
Sie bestehen aus Papierunterlage, die durch Zugabe bestimmter
Zusätze leitend gemacht wird und auf die ein dünner Kunststofffiim aufgetragen ist, der im allgemeinen eine Stärke von 2,5
bis 12,7 /um hat.
Mit Bezug auf das projizierte Bild positive Bilder wurden dadurch erhalten, daö die belichteten Papiere in einem flüssigen Toner
entwickelt wurden, bei dem die kolloidale Dispersion der Kohlenstoff
teilchen negatives Vorzeichen hatte. Positive Bilder wurden ferner durch Verwendung eines positiv geladenen Entwicklers und
eines negativen Koronadrahtes erzeugt. In diesem Falle lag der Papierauflagetisch auf einem Potential von +15 kV gegenüber dem
auf Massepotential gehaltenen Leiter des Gitters.
In jedem Falle waren die Bilder klar und scharf; es wurde routine-
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- 49 mäßig eine Auflösung von 6 bis 1O Linienpaaren pro mm erzielt.
Bilder wurden auch unter Verwendung von transparenten Kuhststofffilmen
entwickelt. Polyesterfilme von 25 bis 127 jum Stärke wurden
ebenso erfolgreich wie Acetatfilme gleicher Stärke benutzt. Für
Kunststoffilme, die keine leitende Unterlage besitzen, muß eine Hilfsträgerplatte verwendet werden. Eine solche Platte wurde aus
0,38 mm starkem Aluminium gefertigt. Der Polyesterfilm wurde auf
die leitende Hilf sträge'rplatte aufgelegt; die Anordnung wurde dann zusammen auf den aus Messing bestehenden Auflagetisch aufgebracht.
Es wurde eine Belichtung vorgenommen. Die Anordnung aus Polyesterfilm und Hilfsträgerplatte wurde dann gemeinsam aus
der Belichtungsvorrichtung entnommen und in den flüssigen Toner eingetaucht, um das latente elektrostatische Bild zu entwickeln.
Bei Versuchen mit dieser Vorrichtung zeigte sich die Zweckmäßigkeit
der Bewegung der aus Gitter und Koronaeinheit bestehenden Anordnung während der Belichtung. Es wurden keine Gittermuster
infolge von Unregelmäßigkeiten des Gittergewebes beobachtet, wenn das Gitter während der Belichtung bewegt wurde; Außerdem mächten
sich Fehler in Form von Staub und Schmutz auf dem Gitter in der
erhaltenen Kopie nicht bemerkbar. Wurde das Gitter während der Belichtung nicht bewegt, trat eine Folge von sehr schwachen Linien
in dem entwickelten Bild auf. Diese Linien verliefen in beiden
Richtungen und entsprachen den Gitterfäden.
Au*g«z#ichn#t· Bilder mit kontinuierlich v#rlauf*nd§h Tönw«rt#h
309811/1008
wurden erhalten, wenn ein Dia mit kontinuierlich verlaufenden Tonwerten auf das Gitter aufprojiziert wurde. Nach dem Entwickeln
wurde eine gute Deckung in den ausgefüllten Bereichen beobachtet. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die fotoleitend beschichteten Gitter für eine Rasterung des Bildes sorgen. Im allgemeinen ist in großen dunklen entwickelten Bereichen ein sehr
feines Gittermuster zu erkennen.
Die Vorrichtung des vorhergehenden Beispiels wurde in der Weise
abgewandelt, daß die ganze Anordnung um einen Winkel von 3O zur Waagrechten geschwenkt und zusätzlich eine Entwicklersammelleitung, Magnetventile und Entwicklerbehälter entsprechend Figur 7
vorgesehen wurden. Außerdem wurden Mittel vorgesehen, die es erlaubten, vor den Diaprojektor 22 Farbfilter einzuschwenken. Die
Entwicklersammelleitung bestand aus einem 152 mm langen Kupferrohr von 6,35 mm Durchmesser, das am einen Ende verschlossen
war. Löcher von 0,5 mm Durchmesser waren in einer Reihe entlang der Verteilerleitung mit einem gegenseitigen Abstand von 6,35 mm
eingebohrt. Das offene Ende der Kupferverteilerleitung war über entsprechende Zwischenstücke an elektrisch betätigte Magnetventile 56 angeschlossen. Jedes der drei Magnetventile stand seinerseits mit einem Behälter für flüssigen Entwickler in Verbindung.
Ein Sammelbehälter 60 war vorgesehen, um den flüssigen Entwickler aufzufangen, nachdem dieser über die Oberfläche des zu entwickelnden Papiers geströmt war.
30981 1/1008
Ein Farbdiapositiv wurde in den Projektor 22 eingelegt; vor den
Projektor wurde ein Gelbfilter gebracht. Die Helligkeit der Spitzlichter betrug auf dem Gitter 216 Lux. Die erste Belichtung
erfolgte innerhalb einer Sekunde, wobei mit negativem Koronapotential gearbeitet wurde. Unmittelbar nach der Belichtung wurde
das Magnetventil zwischen der Entwicklerverteilerleitung und dem Behälter mit flüssigem gelbem Toner für eine Zeitspanne von 2 Sekunden
geöffnet. Während dieser Zeitspanne strömte gelber Toner über das dielektrische Papier, das zuvor auf den aus Messing bestehenden
Papierauflagetisch aufgebracht worden war. Unmittelbar nach Abschluß der Gelbentwicklung wurde das Rotfilter vor den
Diaprojektor geschwenkt. Die Lichtintensität wurde gesteigert, bis die Helligkeit der Spitzlichter auf dem Gitter bei 65O Lux
lag. Die Belichtung erfolgte bei angelegten Potentialen an das Gitter und die Auflageelektrode während einer Zeitspanne von
einer Sekunde. Das Magnetventil zwischen der Entwicklerverteilerleitung
und dem Behälter für zyanblauen Toner wurde wiederum für eine Zeitspanne von 2 Sekunden geöffnet. Der Prozeß wurde
unter Verwendung eines Grünfilters bei einer Spitzlichthelligkeit von 216 Lux und einer Belichtungsdauer von einer Sekunde
wiederholt, worauf eine Entwicklung mit purpurrotem Toner während einer Zeitspanne von 2 Sekunden folgte. Das Papier wurde dann
von dem leitenden Messingauflagetisch abgenommen und in einem Warmluftstrom getrocknet. Es wurde auf diese Weise eine positive
Kopie mit gut ausgewogenen Farben und hoher Registerhaitigkeit
erhalten. ..
309811/1008
Bei verschiedenen Versuchen zeigte es sich, daß die aufgeladenen Farben etwas ausliefen. Dieses Problem wurde dadurch beseitigt,
daß überschüssiger flüssiger Entwickler von der Papieroberfläche nach jedem Entwicklungsvorgang beseitigt wurde. Für
diesen Zweck wurde ein Gummiquetscher, eine Gummiwalze mit
6,35 mm Durchmesser, die man über das dielektrische Papier laufen ließ, oder ein Luftstrahl verwendet, der mit hoher Geschwindigkeit
über die Papieroberfläche strich, um überschüssigen Entwickler von der Papieroberfläche wegzublasen.
Figur β zeigt schematisch eine Anordnung, die es erlaubt, im Rahmen der Erfindung beliebiges gewöhnliches Papier zu verwenden.
Die Vorrichtung wurde unter Verwendung eines endlosen Bandes aus Mylar aufgebaut, das 152 mm breit war und einen Umfang
von 0,76 m hatte. Der 127 /um dicke Polyesterfilm wurde auf seiner
Innenseite leitend gemacht, indem eine Aluminiumschicht aufgedampft wurde. Die Antriebsscheiben oder Walzen 64 bestanden aus
massivem Messing und hatten einen Durchmesser von 76 mm. Eine unter Federvorspannung stehende Zwischenwalze 70 mit einem Durchmesser
von 51 mm drückte auf das endlose Band, um dieses gespannt zu halten. Das mit einem Fotoleiter beschichtete Gitter, der Koronadraht
und der Projektor gemäß Beispiel 18 wurden benutzt und entsprechend Figur 8 in lotrechter Lage angeordnet. Der Abstand
zwischen dem Gitter und dem endlosen Band betrug 12,7 mm. Ein elektrisch leitender Tank 66 zur Aufnahme von Entwickler war mit
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den Antriebsscheiben 64 elektrisch verbunden, die ihrerseits
auf ein Potential von -15 kV gelegt waren. Während der Belichtung wurde an die Koronadrähte ein Potential von +15 kV angelegt.
Ein Negativbild wurde auf das Gitter projiziert. Der Tank
66 wurde mit einem flüssigen Entwickler gefüllt, der positiv geladene kolloidale Kohlenstoffteilchen enthielt. Das Tonerbild,
das dadurch erhalten wurde, daß ein Teil des aus Mylar gefertigten Bandes dem modulierten Koronabild ausgesetzt und dann flüssig
entwickelt wurde, wurde mit Hilfe der Andruckwalze 70 auf eine Bahn 72 aus gewöhnlichem Papier abgesetzt. Das Bild wurde
auf der Papieroberfläche mit Hilfe eines Strahlungsheizers 74
fixiert. Die Heizeinrichtung bestand aus einer Infrarotlampe (General
Electric Quartzline), die in einem polierten Aluminiumreflektor montiert war. Das auf dem endlosen Polyesterband verbliebene
Restbild wurde mittels der weichen Pelzbürste 76 abgewischt, die mit einer Drehzahl von 500 U/min lief und in Berührung
mit der Bandoberfläche stand. Im Betrieb wird der Antriebsmotor abgeschaltet und ein Bild auf das fotoleitende Gitter projiziert,
während die.entsprechende Hochspannung angelegt wird,
um auf der Oberfläche des Polyesterbandes ein latentes elektrostatisches
Ladungsbild zu erzeugen. Die Antriebsmotoren werden dann eingeschaltet, so daß das endlose Band mit einer Geschwindigkeit
von 76 mm/s läuft. Das latente elektrostatische Bild wird
entwickelt, während es das Entwicklerbad durchläuft. Das Bild
wird dann mittels der Andruckwalze 70 auf das Papier übertragen.
Die Bildübertragung kann dadurch unterstützt werden, daß die
hinter dem Papier sitzende Andruckwalze 70 auf einem Potential
3Q981W1008
gehalten wird, das positiv mit Bezug auf das Potential der Andruckwalze
hinter dem Polyesterband ist. Nach der Übertragung des Bildes auf das Papier wird der Antrieb des Polyesterbandes
abgestellt. Es kann dann eine zweite Belichtung erfolgen, worauf das Arbeitsspiel erneut abläuft.
Es zeigte sich, daß unter gewissen Arbeitsbedingungen ein schwaches
restliches Ladungsbild auf der Polyesteroberfläche verbleibt.
Dieses Restbild wurde mit Hilfe einör mit radioaktivem Polonium
arbeitenden antistatischen Vorrichtung beseitigt. Die radioaktive Quelle wurde in einigen Millimetern Abstand oberhalb des Bandes
angeordnet und reichte in dem Bereich zwischen der Reinigungsbürste 76 und dem mit einem Fotoleiter beschichteten Gitter quer
über das Band.
Es wurde eine Vorrichtung entsprechend Figur 9 aufgebaut. Die Auflageplatte, das mit einem Fotoleiter beschichtete Gitter, die
Koronaeinheit und der Projektor gemäß Beispiel 18 wurden auch in diesem Falle benutzt, wobei das Gitter und die Auflageplatte in
lotrechter Stellung montiert wurden.
Die Vorrichtung nach Figur 1 wurde insofern abgewandelt, als eine zusätzliche Stromquelle und eine Einrichtung zur Erzeugung eines
Aerosols vorgesehen wurden, das während der Belichtung über die Vorderseite eines Aufnahmebl'attes geblasen wird, so daß Aufladung,
309811/1008
Belichtung und Entwicklung gleichzeitig erfolgen. Auf diese Weise kann zur Aufnahme der geladenen Aerosolteilchen ganz gewöhnliches
Papier benutzt werden. Außer dem Anwärmen des Aufnahmeblattes zwecks Fixierung des entwickelten Bildes ist keine weitere
Verarbeitung erforderlich. Es wurde eine Reihe von Verfahren benutzt ρ um ein neutral geladenes Aerosol zu erzeugen, das
sich für den vorliegenden Anwendungsfall eignet.
Entsprechend einem der angewendeten Verfahren wurde ein Chromnickeldraht
von O,38 mm Durchmesser verwendet. Dieser Draht wurde
mit einem Film aus DuPont Oil Brown O, einem dunkelbraunen
Anthrachinon-Farbstoff, vorbeschichtet. Der Draht wurde in der Mitte zwischen dem fotoleitenden Gitter und dem Aufnahmeblatt
nahe dem unteren Ende des Gitters angeordnet. Während der Belichtung und während des Anlegens der Arbeitspotentiale an die Koronadrähte
und die leitende Papierunterlage wurde durch den Chromnickeldraht ein Strom hindurchgeleitet, der den Draht bis gerade
unter Rotglut aufheizte. Der Anthrachinon-Farbstoff wurde ohne
Zersetzung rasch vom Draht abgedampft und durchquerte infolge
der erzeugten Wärmeströme den Raum zwischen dem Gitter und dem aus gewöhnlichem Papier bestehenden Aufnahmeblatt. Der Draht lag,
wenn man den zum Aufheizen des Drahtes erforderlichen kleinen Spannungsabfall vernachlässigt, auf Massepotential. Es zeigte
sich, daß positive Ionen, die das Gitter in nicht belichteten Bereichen passieren, auf das Aerosol eine Ladung aufbringen, die
zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes führt, weil unter dem Einfluß der vorhandenen elektrostatischen Kräfte der Ölfarbsto'ff auf
3 0 9811/1068
- 56 -dem Aufnahmeblatt abgeschieden wird.
Bei einem weiteren Versuch wurde ein Aerosol aus trockenem Pulver unter Verwendung einer Verteilerleitung erzeugt, die mit
kleinen Öffnungen versehen war und über den unteren Teil des Raumes reichte, der von dem mit einem Fotoleiter beschichteten Gitter und der Papierauflageelektrode begrenzt wird. In Verbindung
mit dieser Vorrichtung wurde eine Anzahl von feuchten und trockenen Aerosolen benutzt, wobei das Aerosol mit Hilfe von komprimiertem Gas durch die Verteilerleitung hindurchgetrieben wurde.
Es wurde mit RuS, mit Farbpigmentteilchen sowie mit leitenden und nichtleitenden Farben gearbeitet. Das Potential des Pigmentteilchensystems wird, wie aus Figur 9 hervorgeht, mit Hilfe der
Stromquelle 13 vorgegeben. In Abhängigkeit von den reibungselektrischen Ladungseigenschaften wurde dieses Potential so eingestellt, daß die Untergrunddichte kleinstmöglich wurde.
Im Rahmen weiterer Versuche wurde der Ausgang der Stromquelle nicht unmittelbar an die leitende Verteilerleitung (die auf Massepotential gehalten war), sondern an eine Stabelektrode angeschlossen, die unmittelbar oberhalb und seitlich der Aerosolspritzleitung angeordnet war. Leitende Aerosole, die durch Öffnungen der Verteilerleitung hindurch ausgeblasen wurden, wurden
auf diese Weise induktiv aufgeladen. Das Potential der Teilchen hing dabei vom Potential der Stromquelle 83 ab.
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- 57 Beispiel 22
Die Vorrichtung nach Figur 1O wurde aufgebaut. Mit Hilfe des Koronamodulationsgitters
des Beispiels 3 wurde der auf eine fortlaufende Aufnahmebahn 88 gerichtete Koronastrom moduliert. Die
Koronadrahtanordnungs die Einrichtung zum Bewegen des Gitters
und die weiteren erforderlichen Baugruppen entsprachen den bei den vorhergehenden Beispielen verwendeten Anordnungen. Der flüssigen
Toner aufnehmende Trog 84 war quadratisch und hatte eine
Seitenlänge von 127 mm. Über die angeschlossenen Einlaß- und Auslaßrohre
91, 92 wurde ein herkömmlicher elektrostatischer Toner
mit 1 % Feststoffgehalt umgewälzt. Eine große O-Ring-Dichtung 86
war auf der Oberseite des Trogs 84 aufgekittet, um den flüssigen
Toner in dem Bereich unmittelbar unterhalb der Bahn 88 zu halten.
Bei Verwendung eines 76 /um starken Polyesterfilms als Bahn 88 wurden
im Schrittverfahren ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Bei Verwendung des Polyesterfilms waren ein Vorwärmen und ein Vorbefeuchten
mit Lösungsmittel nicht erforderlich. Bei Beleuchtungsstärken am Gitter von 108 Lux lagen die Belichtungszeiten zwischen
1/2 und 2 Sekunden.
Die Vorrichtung nach Beispiel 18 wurde in der Weise abgewandelt, daß zusätzlich ein fortlaufendes Band aus feinem Maschengitter
vorgesehen wurde, dos derart mechanisch abgestützt wurde, daß es an der Papieroberfläche in der in Figur 14 veranschaulichten Weise
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vorbeitransportiert werden konnte. Das als Gitter dienende endlose Band war 127 mm breit und 0,5 m lang. Das Gitter wurde mittels einer metallischen, zylindrischen Antriebswalze 124 von
50 mm Durchmesser angetrieben. Leerlaufende Walzen 126 und 128 sorgten für die Führung des Gitters, das den im Tonerbehälter
130 enthaltenen Toner 132 durchlief. Proben wurden unter einer
Vielzahl von Bedingungen hergestellt. Diese Bedingungen reichten vom Arbeiten mit während der Belichtung vor dem Papier stationär gehaltenem Gitter bis zu Fällen, in denen das Gitter während der Belichtung mit einer Geschwindigkeit von 50 mm /s an
der Papieroberfläche vorbeibewegt wurde. Es wurde mit Gittern aus
Metall, insbesondere-Phosphörbronze und rostsicherem Stahl, und
auch mit Gittern aus Dacron und Nylon gearbeitet. Die GittermaschengröSen lagen zwischen 80 und 128 Maschen/cm. Es zeigte sich,
daß für die Herstellung von Bildern entsprechend dem auf das Koronamodulationsgitter projizierten Bild auf dem Blatt 120 aus
gewöhnlichem Papier sowohl nichtleitende als auch leitende Gitter in gleicher Weise mit Erfolg verwendet werden konnten.
Im Betrieb wurde das Koronamodulationsgitter auf Massepotential
gehalten, während der Papierauflagetisch auf -10 kV lag. Es wurde eine Anzahl von Versuchen durchgeführt, bei denen der Abstand
zwischen dem den Toner mitführenden Gitter und dem Papier verändert wurde» Innerhalb eines Abstandsbereichs von wenigen hundertstel mm bis zu 3,2 mm ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede hinsichtlich der Bildqualität.
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Sowohl herkömmliche flüssige elektrostatische Toner als auch
trockene Kohlenstoffpulver wurden bei dieser Vorrichtung mit
Erfolg benutzt. Eine Anzahl von Tonern in.Form von feinverteil-
ten Kohlenstoffpartikeln wurde getestet. Ausgezeichnete Ergebnisse
wurden mit dem für das Kopiergerät 3600 bestimmten "Gold
Seal Toner" der Van Dyke Corporation erzielt. Die Beleuchtungsstärken und die erforderlichen Belichtungszeiten entsprachen in
den meisten Fällen weitgehend denjenigen des Beispiels 18.
Im Falle des Metallgitters wurden gute Ergebnisse.erhalten, wenn
das Gitterpotential Werte im Bereich von -5 bis -8 kV hatte. Gleich gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die aus Gitter, Wal
zen und Tonerbehälter bestehende Anordnung nicht unmittelbar an ein festes Potential angeschlossen wurde. In diesem Falle er
reichte die Gitteranordnung infolge der kapazitiven Kopplung zwischen dem Gitter und dem Papierauflagetisch 1O vermutlich
ein Potential in der Gegend von -10 kV.
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Beschichtungsverfahren
Fotoleiter-Stärke (um)
Besenichtungswinkel mit Bezug auf
die Senkrechte (°)
Selen
Vakuumauf dampfung
2O 80
45
Selen
Vakuumaufdampfung
2O 80
45
Vakuumaufdampf ung
2O
70
45
Vakuumauf dampf ung
20 7O
45
Gittermaterial
Leitende Schicht
128 Maschen/cm Dacronmonofil
Al aufgedampft unter 45° zur Senkr.auf dem Fotoleiter gegenüberliegende Seite
1O8
128 Maschen/cm Dacronmonofil
Al aufgedampft,beide Gitterseiten
senkr. zur Oberseite aufgedampft
Maschen/cm 128 Maschen/cm rostsicherer Stahl rostsicherer Stahl
keine
keine
1O8
22
65
18
Beleuchtungsstärke (Lux)
Kontrastverhältηis
(Dunkel-zu-Hell-Ladeströme)
♦ Verdampfte Legierung bestehend aus 12 Atom% Tellur und 88 Atom% Selen
schmelzen der Bestandteile vor der Verdampfung
** Verdampfte Legierung bestehend aus 50 Atom% Selen und 50 Atom% Arsen
schmelzen de1" Bestandteile vor der Ve· dampf ung
65
erhalten durch Zusammen-·^ erhalten durch Zusammen-4>»
Tabelle II (Fortsetzung)
Fotoleiter | Beispiel 28 | Beispiel 29 | Beispiel 3O | Beispiel 31 | |
Beschichtungs verfahren |
Cadmiumsulfid | Cadmiumsulfid | Zinkoxyd-Pliolite- Bindemittel (90-10) |
Selen | |
.Fotoleiter- Stärke (/um) |
Vakuum auf dampf ung |
Vakuum auf dampf ung |
Aufspritzen | Vakuum auf dampf ung |
|
Substrattemp. (°C) | 10 | 10 | 25 | 1O | |
O (O |
Beschichtungswinkel mit Bezug auf die Senkrechte (°C) |
nicht kontrolliert | nicht kontrolliert | 27 | 1O |
811/ | 45 | 45 | 45 | 45 | |
Gittermaterial
Leitende Schicht
Beleuchtungsstärke (Lux)
KontTastverhältnis (Dunkel-zu-Hell-Ladeströme)
128 Maschen/cm rostsicherer Stahl
keine
22
8,1
128 Maschen/cm
rostsicherer Stahl
rostsicherer Stahl
keine
22
6,4
50/Jm starkes Kupferblech mit geätzten Löchern
Maschen/cm von 5O/um Durchrostsicherer
Stahl messer mit 0,1mm
Mittenabstand
keine 108
11 ,1
keine
216
7,6
Beispiel 32
Für einen weiteren Nachweis dafür, daß symmetrisch beschichtete
fotoleitende Gitter asymmetrisch beschichteten Gittern unterlegen sind, wurde ein Gitter aus rostsicherem Stahl von
152x152 mm mit 128 Maschen/cm auf beiden Seiten derart mit Selen beschichtet, daß auf den Drähten eine gleichförmige oder
symmetrische Selenauflage ausgebildet wurde. Das Gitter wurde von einem motorisch angetriebenen, drehbaren Futter in einem
Winkel von 45 mit Bezug auf die Selenverdampfungsrichtung gehalten.
Der mittlere Abstand zwischen Tiegel und Gitter betrug 38 cm. 60 g Selen wurden aus dem auf 260 C gehaltenen Tiegel
verdampft. Gegen Ende des Verdampfungsvorganges wurde das Gitter in der gleichen Winkelausrichtung umgekehrt und auf gleichs
Weise auf der gegenüberliegenden Seite beschichtet. Diese Umkehr
bei gleicher Winkelausrichtung ergab eine gleichförmige Bedeckung der Gitterdrähte mit Fotoleiter; es wurde also ein
symmetrisch beschichtetes Gitter erhalten. Die Versuchsbedingungen waren: Koronaspannung +14 kV bei einem Abstand von 25 mm;
Gitter auf Massepotential; Potential der Beschleunigungsplatte -5 kV bei einem Abstand von 13 mm; Beleuchtungsstärke 15OO Lux
bei Messung im eingeschwungenen Zustand. Das Kontrastverhältnis war auf der einen Seite des Gitters nur 2,1 und auf der anderen
Seite 2,6.
Mehrere Gitter wurden auf beiden Seiten asymmetrisch mit Foto-
309811/1008
leiter beschichtet; ein Beispiel ist im folgenden beschrieben. Ein mit einem Rahmen versehenes Gitter aus rostsicherem Stahl
mit 128 Maschen/cm und einer Fläche von 50 cm wurde im Vakuum mit Selen unter einem Winkel von 45° bedampft, wobei der Tiegel
mit 6O g Selen beschickt wurde. Das Gitter wurde dann umgekehrt und um 180 gedreht; auf die gegenüberliegende Seite
wurden dann nur 5 g Selen aufgedampft. Diese Beschichtungsweise führte zu einer besonders stark ausgeprägten Asymmetrie des
Überzuges mit Bezug auf die Öffnung, gesehen von der anderen Gitterseite aus. Messungen im eingeschwungenen Zustand ergaben
unter den Versuchsbedingungen des Beispiels 32 ein Kontrastverhältnis der 60 g-Seite des Gitters von 900 bei 1O9 Lux, Die
gegenüberliegende oder dünner beschichtete Seite hatte ein geringeres, gleichwohl aber verhältnismäßig hohes Kontrastverhältnis
von 32 bei 75 Lux.
Es wurden mehrere Gitter gefertigt, um den Einfluß des zur Erzielung der Asymmetrie verwendeten Auftragswinkels zu bestimmen.
Ein in Leinwandbindung gefertigtes Gitter aus rostsicherem Stahl mit 128 Maschen/cm (Typ 3O4) wurde .gestreckt
und auf Aluminiumrahmen mit einer Außenabmessung von 178x178 mm
sowie einer lichten Abmessung von 152x152 mm aufgekittet. Fünf
Gitter wurden gereinigt, indem eine Entfettung mit einem Losungsmitteldampf
vorgenommen wurde. Die Gitter wurden dann im Vakuum mit Selen unter Bedingungen bedampf-t, die bis auf
309811/1008
den Auftragswinkel gleich waren. Die Arbeitsbedingungen waren wie folgt: Substrattemperatur 90°C; Selenbeschickung 65 g; Abstand
Gitter - Tiegel 460 mm; Verdampfungstiegel temperatur 250 bis 27O°C; Druck 2 χ 10~ Torr. Die Auftragswinkel, gemessen
mit Bezug auf die Lotrechte, waren 15°, 30°, 45°, 6O° und 75°.
Die Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle III zusammengestellt.
Der Winkel ist nicht kritisch; beste Ergebnisse werden jedoch bei Winkeln zwischen 3O° und 45° erzielt. Es wurde
mit folgenden Versuchsbedingungen gearbeitet: Koronaspannung +14 kV bei einem Abstand von 25 mm; Gitter auf Massepotential;
Potential der Beschleunigungsplatte -5 kV bei" einem Abstand von 13 mm; Beleuchtungsstärke 1500 Lux, zerhackt mit einer Frequenz
von 100 Impulsen pro Minute.
Auftragswinkel (°)
15 3O 45 6O 75
Kontrastverhält- 4 170 170 120 5
nis
Ohne die vorliegende Erfindung auf einen speziellen Wirkungsmechanismus beschränken ζμ wollen, wird angenommen, daß das
asymmetrische Ionenstrom-Modulationsgitter in der Weise arbeitet, daß es den Ionentransport durch die Gitteröffnungen durch
ein quer gerichtetes elektrisches Feld beeinflußt, das heißt ein
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Feld, das in Richtung der Gitterebene ausgebildet wird und auf
den asymmetrischen Aufbau der fotoleitenden Beschichtung auf dem Gitter zurückzuführen ist.
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Claims (1)
- AnsprücheM. Vorrichtung zum Modulieren eines Ionenstrom-Strahles nach Maßgabe eines optischen Bildes, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende, ionendurchlässige Anordnung (16, 30 34, 38, 46), die mindestens teilweise mit einem gegenüber der ionendurchlässigen Anordnung aeymetrischen Überzug (32 37, 39) aus lichtempfindlichem Werkstoff versehen ist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die ionendurchlässige Anordnung als Drahtmaschengitter (16 34, 46) ausgebildet ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff auf die ionendurchlässige Anordnung (16, 30, 34, 48, 46) als Überzug (32, 37, 39) durch Vakuumaufdampfung bei in einem Winkel zwischen 2O und 70° zur Bahn des verdampfenden Werkstoffes gehaltener Anordnung aufgebracht ist.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff ein fotoleitendes Material mit einem Dunkelwiderstand zwischen ungefähr 106 und 1010 Ohm cm ist.309811/10085. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet;, daß der lichtempfindliche Werkstoff mindestens teilweise aus CdS besteht.6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß der lichtempfindliche Werkstoff mindestens teilweise aus CdSe besteht.7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff Arsen und 2O bis 5O % Se enthält.8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff Se und 12 bis 30 % Te enthält.9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet0 daß der lichtempfindliche Werkstoff mindestens teilweise aus optisch sensibilisiertem ZnO besteht-10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet . daß der lichtempfindliche Werkstoff aus einem feinen pulverförmigen anorganischen Fotoleiter besteht, der in einem organischen Harzbindemittel dispers verteilt ist.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10s gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung (42, 44; 455 47)- die309811/1008im Betrieb der Vorrichtung die ionendurchlässige Anordnung (16, 3O, 34, 38, 46) mit Bezug auf das auf die Anordnung auffallende optische Bild bewegt.12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle (18) und einen aufladbaren Träger (12, 62, 81, 88, 98, 120), die auf gegenüberliegenden Seiten der ionendurchlässigen Anordnung (16, 30, 34, 38, 46) angeordnet sind.13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle (18) und einen Abbildungsträger (12, 72, 81, 88, 98, 120), die auf gegenüberliegenden Seiten der ionendurchlässigen Anordnung (16, 30, 34, 38, 46) angeordnet sind.14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle (18) und einen auf ein elektrisches Feld ansprechenden, cholesterinischen flüssigen Kristallΐι Im, die auf gegenüberliegenden Seiten der ionendurchlässigen Anordnung (16, 3O, 34, 38, 46) angeordnet sind.15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle (18) und einen deformierbaren thermoplastischen Film, die auf gegenüberliegenden Seiten der ionendurchlässigen Anordnung (16, 30, 34, 38, 46) angeo'dnet sind.309811/100816. Vorrichtung zum Modulieren eines Ionenstrom-Strahles nach Maßgabe eines optischen Bildes, gekennzeichnet durch eine elektrisch isolierende, ionendurchlässige Anordnung (34),, die mindestens teilweise mit mindestens einem elektrisch leitenden Überzug (36) und mindestens einem lichtempfindlichen Überzug (37) versehen ist.17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Überzug (37) asymmetrisch mit Bezug auf die ionendurchlässige Anordnung (34) angeordnet ist.18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ionendurchlässige Anordnung ein aus einem organischen Monofil gewebtes feines Maschengitter ist.19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff auf die ionendurchlässige Anordnung (34) als Überzug (37) durch Vakuumaufdampfung bei in einem Winkel zwischen 2O° und 70 zur Bahn des verdampfenden Werkstoffes gehaltener Anordnung aufgebracht ist.20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Werkstoff (37) ein fotoleitendes Material mit einem Dunkelwiderstand zwischen ungefähr 10 und 10 Ohm cm ist.309811/100821. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Überzug (36) auf der einen Stirnseite der ionendurchlässigen Anordnung (34) und der lichtempfindliche Überzug (37) auf der gegenüberliegender Stirnseite der ionendurchlässigen Anordnung angeordnet ist sowie daß der leitende Überzug und der lichtempfindliche Überzug einander teilweise überdecken.22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung (42,44; 45, 47), die während des Betriebs der Vorrichtung die ionendurchlassige Anordnung (34) gegenüber dem auf die Anordnung auffallenden optischen Bild bewegt.23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, gekennzeichnet durch ein· der einen Oberfläche der ionendurchlässigen Anordnung (34) gegenüberliegende Ionenquelle (18) und einen der anderen Oberfläche der ionendurchlässigen Anordnung gegenüber! legenden Abbildungsträger (12, 72, 81, 88, 98, 120).24. Gitter mit mehreren vorzugsweise faser- oder fadenförmigen Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Außenflächen der Elemente einen asymmetrischen fotoleitenden Überzug (32, 37, 39) trägt.25. Gitter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß tier auf den Elementen asymmetrisch angeordnete Überzug (32, 37) in309811/1008einem senkrecht zur Achse der Elemente geführten Schnitt Halbmondform hat.26. Gitter nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche Überzug auf die Elemente bei in einem Winkel zwischen 2O und 70 zur Bahn des verdampfenden Werkstoffes gehaltenem Gitter aufgedampft ist,27. Gitter nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ungefähr 45° beträgt.28. Gitter nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (16, 3O, 46) gewebt und die Elemente aus Metall gefertigt sind.29. Gitter nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente nichtmetallisch und auf einem ersten Teil ihrer Außenfläche mit einem fotoleitenden Werkstoff (37) beschichtet sowie auf einem zweiten Teil ihrer Außenfläche, welcher dem ersten Teil diametral gegenüberliegt, mit einem elektrisch leitenden Überzug (36) versehen sind, wobei der elektrisch leitende Überzug und der fotoleitende Werkstoff einander überlappen.30. Vorrichtung zur Raummodulation eines auf einen aufladbaren Träger gerichteten Ionenstromstrahles unter Verwendung des Gitters nach einem der Ansprüche- 24 bis 29, dadurch gekenn-309811/1008zeichnet, daB das Gitter (16, 30, 34, 38, 46) zwischen einer Koronaquelle (18) und dem aufladbaren Träger (12, 62, 61, 88, 98, 120) angeordnet ist.31· Vorrichtung zum Herstellen von elektrostatischen Bildern auf einer aufladbaren Bildaufnahmefläche nach Maßgabe eines optischen Bildes, mit einer elektrisch leitenden Unterlage zum Abstützen eines Bildaufnahmeelements, einer Koronaquelle, mittels deren Ionen an das Bildaufnahmeelement abgebbar sind, und einem Koronamodulationsgitter, das in der Nähe des Bildaufnahmeelements zwischen der Koronaquelle und dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Raummodulation des von der Koronaquelle (18) zu dem aufladbaren Bildaufnahmeelement (12, 62, 81, 88, 98, 120) gerichteten Ionenstroms ein Gitter (16, 3O, 34, 38, 46) gemäß Anspruch 24 vorgesehen ist.32. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (21), welche die elektrisch leitende Unterlage (tO) auf einem vorbestimmten Potential hält, eine an die Koronaquelle (18) angeschlossene Stromquelle (20) und eine Einrichtung, mittels deren beim Aufprojizieren ejnes optischen Bildes auf das Bildaufnahmeelement (12, 81) die Unterlage, das Gitter (16, 30, 34, 38, 46) und die Koronaquelle gleichzeitig an Spannung legbar sind.309811/100833. Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch eine Projektionseinrichtung(22), mittels deren das optische Bild auf dem Bildaufnahmeelement (12, 81) scharf abbildbar ist.34. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung, mittels deren die Koronaquelle (18) in einer zu dem Ionenmodulationsgitter (16, 30, 34, 38, 46) parallelen Ebene bewegbar ist, während das Bild auf das Bildaufnahmeelement (12, 31) aufprojiziert wird.35. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung (42, 44; 45, 47),mittels deren während des Aufprojizierens des Bildes das Ionenmodulationsgitter (16, 30, 34, 38, 46) in einer zu dem Bildaufnahmeelement (12, 81) parallelen Ebene bewegbar ist.36. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter als Lochplatte (38). ausgebildet ist.37. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Verschiebeeinrichtung,, mittels deren sowohl die Koronaquelle (18) als auch das Ionenmodulationsgitter (16, 30, 34, 38, 46) in zum Bildaufnahmeelement (12, 81) parallelen Ebenen bewegbar sind, während das Bild auf die Bildaufnahmefläche aufprojiziert wird.309011/100838. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine
Vorschubeinrichtung(45, 47)„mittels deren im Betrieb der
Vorrichtung frisches Gitter (46) in den Belichtungsbereich
einbringbar ist,39. Vorrichtung noch Anspruch 319 gekennzeichnet durch eine
Entwicklungseinrichtung (54 bis 6O; 62 bis 70; 8O, 82, 83;
84, 86; 94, 95; 108 bis 116; 122 bis 132) zum Entwickeln
eines sichtbaren Bildes auf der Bildaufnahmefläche.40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entwicklungseinrichtung eine Farbentwicklungseinrichtung (54 bis 6O) ist.41. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (87, 89, 93) zum Aufheizen des aufladbaren Trägers (88) und zum Befeuchten des noch warmen Trägers vor dem Aufprojizieren eines Bildes.42. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70) zum Übertragen des auf dem aufladbaren Träger (62) entwickelten sichtbaren Bildes auf ein permanentes Aufzeichnungselement (72).43. Vorrichtung zum Herstellen von sichtbaren Bildern auf einem Aufnahmeelement nach Maßgabe eines gleichzeitig auf eine
ionendurchlässige Anordnung projizierten optischen Bildes,309811/1008wobei die ionendurchlässige Anordnung einen lichtempfindlichen Überzug trägt, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle (18)s eine mit einem lichtempfindlichen Werkstoff beschichtete, ionendurchlässige Anordnung (16, 30, 34, 38, 46), ein Bildaufnahmeelement (12, 72, 81, 88, 98, 120), eine optische Bildprojektionseinrichtung (22), eine Einrichtung (2O1, 21, 83), die während der Belichtung elektrische Potentiale liefert, und eine Bildehtwicklungseinrichtung (54 bis 60; 62 bis 70; 8O, 82, 83; 84, 86; 94, 95; 1O8 bis 116; 122 bis 132).44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Entwicklungseinrichtung (8O1 82) gleichzeitig mit dem Betrieb der übrigen Baugruppen der Vorrichtung ein Aerosol in den Bereich zwischen dem Ionenmodulationsgitter (16) und dem Bildaufnahmeelement (81) einbringbar ist.45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Aerosolinjektionseinrichtung (8O, 82) eine Wolke aus feinen Feststoffteilchen bildet, die im wesentlichen keine elektrostatische Ladung tragen.46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Aerosoliηjektionseinrichtung (8O, 82) eine Wolke aus feinen Flüssigkeitsteilchen liefert, die im wesentlichen keine elektrische Ladung tragen,309811/1008 .47. Vorrichtung noch Anspruch 31 gekennzeichnet durch ein zweites Gitter (100) dos in engem Abstand von der Oberfläche des Bildaufnahmeelements ongeord^et ist, sowie eine Einrichtung (1O2), die das zweite Gitter auf einem zweckentsprechenden Potential hält48. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der aufladbare Träger eine mit einer isolierenden Schicht versehene leitende Trommel ist49. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenmodulationsgitter von einem endlosen Band gebildet ist,50. Vorrichtung nach Anspruch 43. dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung einen Tonervorrat (132) und ein offenes bandförmiges Maschengitter (122) aufweist, das durch den Tonervorrat hindurchbewegt und dann an der Oberfläche des BildaufnahmeeJements (120) vorbeigeleitet wird.51. Vorrichtung nach Anspruch 50 dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige offene Maschengitt e>- (122) elektrisch leitend ist.52. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadjrch gekennzeichnet, daß das bandförmige ο f 'ore Manchengi 11 er (122) aus einem Gewebe au:-» synthetischen Polymer fasern bestert.309811/100853. Vorrichtung nach Anspruch 50s dadurch gekennzeichnet, daß der Toner aus feinvertexlten KohlenstoffpartikeJn besteht, die keine Ladung tragen.54. Verfahren zum Herstellen eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Bildaufnahmeelement nach Maßgabe eines optischen Bildes, das auf das Bildaufnahmeelement projiziert wird, wobei mittels einer Koronaquelle eine Ladung auf das Bildaufnahmeelement aufgebracht, die Ladungsaufnahme mittels eines zwischen der Koronaquelle und dem Bildaufnahmeelement angeordneten Gitters gesteuert und ein optisches Bild auf das Bildaufnahmeelement projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Koronaquelle und das ladungsaufnehmende Element ein Gitter gemäß Anspruch 24 eingebracht wird,55. Verfahren zum Herstellen eines Gitters, mittels dessen die von einer Koronaquelle abgegebenen ,und zu einem Bildaufnahmeelement laufenden Ionen innerhalb einer xerographischen Einrichtung moduliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Aufnahme des zu beschichtenden Gitters geeignetes, evakuierbares Gefäß und ein Behälter vorgesehen werden, aus dem heraus ein Beschichtungswerkstoff verdampft werden kann, daß das Gitter in einem Winkel zwischen 20° und 70 zu der Bahn angeordnet wird, entlang welcher der verdampfte Werkstoff den Behalter beim Übergang auf das Gitter verläßt, und daß das in dem Gefäß befindliche Gitter mit dem fotoleitorui«iii λτΙ*:, ft.f f böschu htnt wird.Ju'JtfH/IOQJBAD ORfGiNAL56. Vorrichtung zum Herstellen von Farbkopien einer Farbvorlage, gekennzeichnet durch eine Projektionseinrichtung (22), mittels deren ein farbiges Bild der Farbvorlage auf die ionendurchlässige Anordnung (16) nach Anspruch 1 projizierbar ist, eine Ionenquelle (18), eine Einrichtung, mittels deren Ionen von der Ionenquelle weg durch Teile der ionendurchlässigen Anordnung hindurchführbar sind, während das Bild auf die Anordnung projiziert wird, eine Gruppe von zwischen der ionendurchlässigen Anordnung und der Farbvorlage angeordneten Farbfiltern (50), ein nahe der ionendurchlässigen Anordnung befindliches Ladungsaufnahmeelement und eine Entwicklungseinrichtung (54 bis 6O) zum Entwickeln eines Ladungsbildes auf dem Ladungsaufnahmeelement, während dieses in der beim Aufladen eingenommenen Stellung verharrt, wobei die Entwicklungseinrichtung mindestens zwei unterschiedlich gefärbte Entwickler und Einrichtungen (54 bis 58) aufweist, mittels deren die Entwickler dem Ladungsaufnahmeelement der Reihe nach zuführbar sind.57. Vorrichtung zum Herstellen von Farbkopien einer Farbvorlage, gekennzeichnet durch eine Projektionseinrichtung (22), mittels deren ein farbiges Bild der Farbvorlage auf die ionendurchlässige Anordnung (16) nach Anspruch 16 projizierbar ist, eine Ionenquelle (18), eine Einrichtung, mittels deren Ionen von der Ionenquelle weg durch Teile der ionendurchlassigen Anordnung hindurchführbar sind, wahrend dis Bild auf die Anordnung projiziert wird, eine Gruppe von zwischen cJerJ0 9811/1008ionendurchlässigen Anordnung und der Farbvorlage angeordneten Farbfiltern (50), ein nahe der ionendurchlässigen Anordnung befindliches Ladungsaufnahmeelement und eine Entwicklungseinrichtung (54 bis 6O) zum Entwickeln eines Ladungsbildes auf dem Ladungsaufnahmeelement, während dieses in der beim Aufladen eingenommenen Stellung verharrt, wobei die En+· Wicklungseinrichtung mindestens zwei unterschiedlich geraubte Entwickler und Einrichtungen (54 bis 58) aufweist, mittels deren die Entwickler dem Ladungsaufnahmeelement der Reihe nach zuführbar sind.58. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet., doß die Entwicklungseinrichtung eine leitende Fläche (108.. 122) aufweist, die mit feinen Entwicklerteilchen gleichförmig überzogen und im Bereich des Bildaufnahmeelements (88, 12O) in geringem Abstand von diesem Element angeordnet ist,59. Vorrichtung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß das ionenaufnehmende Element in geringem Abstand von einem endlosen leitenden Band angeordnet ist, das mit festen Entwicklerteilchen gleichförmig beschichtet ist.60. Vorrichtung nach Anspruch 43, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels deren ein Bildaufnahmeelement (98) in geringem Abstand von einer mit einem dünnen Film flüssiger Farbe bedeckten leitenden Oberfläche (94) abstützbar- ist, ohne dir leitende Oberfläche zu berühren, wobei die'Fcbe309811/100812 eine Leitfähigkeit von weniger als 1O Ohm cm hat und die leitende Oberfläche auf der von der ionendurchlässigen Anordnung (16) abgewendeten Seite des Bildaufnahmeelementes angeordnet ist.61. Vorrichtung nach Anspruch 6O, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Oberfläche von einer Walze (94) gebildet ist, die mindestens teilweise in ein Bad (96) aus flüssiger Farbe eintaucht.62. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildaufnahmeelement (88) an der von der ionendurchlässigen Anordnung (16) abgewendeten Seite mit einem flüssigen elektrostatischen Entwickler (9O) in Berührung steht.309811/1008Leerseite
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1972
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