DE2241764A1 - Vorrichtung zum modulieren eines ionenstrom-strahles nach massgabe eines optischen bildes - Google Patents

Vorrichtung zum modulieren eines ionenstrom-strahles nach massgabe eines optischen bildes

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DE2241764A1
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DE2241764A
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Richard A Fotland
Virgil E Straughan
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Horizons Research Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/05Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for imagewise charging, e.g. photoconductive control screen, optically activated charging means
    • G03G15/051Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for imagewise charging, e.g. photoconductive control screen, optically activated charging means by modulating an ion flow through a photoconductive screen onto which a charge image has been formed
    • G03G15/052Details and conditioning means of the screen, e.g. cleaning means, ozone removing means

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Description

Vorrichtung zum Modulieren eines Ionenstrom-Strahles
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-
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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:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung
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
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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
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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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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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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.
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.
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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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Beispiel 1
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
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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,
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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
Beispiel 2
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
Beispiel 8
Tabelle I (Fortsetzung)
Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11 Beispiel
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
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)
Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Beispiel Beispiel
Fotoleiter
Beschichtungsverfahren
*? Fotoleiter
® Stärke
■ν, Beschichtungs-
-* winkel mit Bezug
O auf die Senk-
° rechte (°)
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
Beispiel 18
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.
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
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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.
Beispiel 19
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.
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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. ..
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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.
Beispiel 2Q
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
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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.
Beispiel 21
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,
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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
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- 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.
Beispiel 23
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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Beispiel Tabelle II Beispiel 25 Beispiel 26 Beispiel Fotoleiter
Beschichtungsverfahren
Fotoleiter-Stärke (um)
Substrattemp.(°C)
Besenichtungswinkel mit Bezug auf die Senkrechte (°)
Selen
Vakuumauf dampfung
2O 80
45
Selen
Vakuumaufdampfung
2O 80
45
Selen-Tellur*
Vakuumaufdampf ung
2O 70
45
Selen-Arsen **
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
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.
Beispiel 33
Mehrere Gitter wurden auf beiden Seiten asymmetrisch mit Foto-
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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.
Beispiel 34
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
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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.
Tabelle III
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)

  1. Ansprüche
    M. 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.
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    5. 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)- die
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    im 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.
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    16. 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.
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    21. 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) in
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    einem 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-
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    zeichnet, 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.
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    33. 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.
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    38. 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,
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    wobei 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,
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    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 hält
    48. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der aufladbare Träger eine mit einer isolierenden Schicht versehene leitende Trommel ist
    49. 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.
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    53. 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/IOQJ
    BAD ORfGiNAL
    56. 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 cJer
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    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 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'Fcbe
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    12 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.
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    Leerseite
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