DE2260570C3 - Vorrichtung zum Abheben eines elektrostatisch aufgeladenen, flexiblen Aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft dne Vorrichtung zum Abheben eines elektrostatisch aufgeladenen, flexiblen Aufzeichnungsmaterials, wie einer mit einer thermoplastischen, fotoleitenden Schicht versehenen Folie von einer Trägerplatte, unter Ausbildung eines fortschreitenden Luftkeils zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Trägerplaue, über die das Aufzeichnungsmaterial von einer Vorratsrolle zu einer Aufwickelrolle geführt ist.

Mit thermoplastischen Fotoleiterschichten versehene Folien werden beispielsweise als Aufzeichnungsmaterialien zur Herstellung von Deformationsbildern, insbesondere zur Aufzeichnung von Phasenhologrammen, benutzt.

Vielfach werden die thermoplastischen Fotoleiterschichten auf einen starren Träger, wie Glas oder einen entsprechenden Kunststoff, der mit einer elektrisch leitfähigen Zwischenschicht, z. B. aus Zinnoxid oder Aluminium versehen ist, aufgebracht. Es ist offensichtlich, daß im Falle von Aufzeichnungen mit rascher Bildfolge ein flexibles Trägermaterial für die thermoplastische Fotoleiterschicht vorzuziehen ist. Hierdurch wird es erst möglich, das Aufzeichnungsmaterial raumsparend etwa in Rollenform aufzubewahren und durch Filmtransport leicht auszutauschen.

Dementsprechend muß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, das einen flexiblen Träger, beispielsweise in Bandform, besitzt, auf den eine fotothermoplastische Fotoleiterschicht aufgebracht ist. Ein derartiges Aufzeichnungsmaterial wird zur Festlegung der Abbildungsebene elektrostatisch auf einen leitfähigen starren, vorzugsweise transparenten Träger aufgezogen.

Es können auch Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden, bei denen die Fotoleiterschicht und die thermoplastische Schicht zwei aufeinander aufgebrachte, selbständige Schichten bilden.

Die Aufzeichnungen erfolgen, indem das Aufzeichnungsmaterial bei Dunkelheit im allgemeinen elektro-

S^ statisch aufgeladen und anschließend bildmäßig belichtet wird. Bei Aufzeichnungsmaterialien mit getrennter fotoleitender und thermoplatischer Schicht wird nach der Belichtung nochmals aufgeladen. Dann wird kontrolliert erwärmt, wodurch das Ladungsbild in ein

fto Reliefbild übergeführt wird. Durch nochmaliges stärkeres Erwärmen kann dann wieder das Reliefbild nach Wunsch gelöscht werden. Auf derartige Aufzeichnungsmaterialien werden nicht nur konventionelle Bilder, sondern bevorzugt auch Hologramme aufgezeichnet bzw. gelöscht.

Die eingangs beschriebene Vorrichtung zum Abheben eines elektrostatisch aufgeladenen, flexiblen Aufzeichnungsmaterials findet Anwendung in einer, in der

britischen Patentschrift 9 81 034 beschriebenen Kamera, bei der das fotothermoplastische Aufzeichnungsmaterial über eine Glasplatte geführt und mittels Rollen gegen sie gepreßt bzw. von dieser abgehoben wird Diese bekannte Vorrichtung ist für die Aufnahme von Hologrammen auf fotothermoplastischen Filmen in »real-time«-Technik bei ortsfester Entwicklung, d. h. bei der Entwicklung des Ladungsbildes direkt auf der Glasplatte, nicht geeignet, da die Aufzeichnungsschicht gegen die Glasplatte anliegt, wodurch in ortsfester Position ein Reliefbild nicht entwickelt werden kann. Nach Beendigung des Aufladens und des bildmäßigen Belichtens wird das Aufzeichnungsmaterial mit dem Ladungsbild weitertransportiert, bis es in den Bereich eines Schirms gelangt Erst in dieser Position wird das Ladungsbild durch Anlegen einer elektrischen Spannung in ein Reliefbild umgewandelt Das Aufzeichnungsmaterial wird dabei nicht elektrostatisch auf der Fitmbühne gehalten, sondern mechanisch mittels Federdruck gegen diese gepreßt

Es ist auch bereits ein Verfahren zum Anlegen einer biegsamen, fotoleitfähigen Folie an eine an einer Stützfläche anliegende Aufnahmefolie aus der deutschen Offenlegungsschrift 17 97156 bekannt, wobei zwischen der Stützfläche und der elektrisch leitenden Schicht der fotoleitfähigen Folie ein elektrisches Potential erzeugt wird, so daß die beiden Folien fortschreitend elektrostatisch zueinander angezogen werden. ,

Die elektrostatisch festhaftenden Folien können nur dadurch voneinander getrennt werden, daß das elektrische Potential zwischen der fotoleitfähigen Folie und der Stütze aufgehoben wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei angelegtem Potential eine so starke Haftung auftritt, daß ein Abheben einzig und allein durch Zugeinwirkung auf die Folie nicht ohne weiteres und nicht ohne unerwünschte Beeinflussung der Aufzeichnung erfolgen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein schnelles und sicheres Abheben eines anhaftenden, elektrostatisch aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials auch ohne Abschaltung des elektrischen Potentials zwischen der fotoleitfähigen Folie und der Auflage, von einer elektrisch leitfähigen Trägerplatte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der Trägerplatte und der Vorratsrolle Haiteelemente vorgesehen sind, die das durchlaufende Aufzeichnungsmaterial während des Abhebens von der Trägerplatte festklemmen und daß Führungselemente zwischen der Trägerplatte und der Aufwicklungsrolle angeordnet sind, die zusammen mit einer, gegenüber der Ebene der Trägerplatte vorstehenden Umlenkrolle und der Aufwickelrolle, die eine Zugkraft auf das Aufzeichnungsmaterial ausübt, dieses unter einem spitzen Abhtbewinkel von der Trägerplatte abheben.

Weitere vorteilhafte Ausgestalungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2—9 beschrieben.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird erreicht, daß die aufzuwendende Zugspannung gering gehalten werden kann, so daß das Abheben mit einer kleinen Vorrichtung möglich wird, ohne daß dabei das Aufzeichnungsmaterial bleibenden Verformungen ausgesetzt ist.

Das Aufzeichnungsmaterial wird hauptsächlich in f>s Rollenform eingesetzt, jedoch ist die Vorrichtung auch für ein blattförmiges Aufzeichnungsmaterial in Einzelformaten geeignet.

Das Abziehen kann sowohi von einer ebenen, als auch einer gekrümmten Trägerplatte erfolgen, wobei im Falle einer gekrümmten Platte als Ebene die Tangentenebene definiert wird. Die zum Abheben notwendigen Führungselemente können beim Abheben entweder ortsfest sein oder eine gekrümmte oder geradlinige Bahn beschreiben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigen

F i g. 1 und 2 in Draufsicht eine Ausführungsform mit ortsfesten Führungselementen,

Fig.3—5 eine Ausführungsform mit auf einer gekrümmten Bahn bewegten Führungselementen und

Fig.6—9 eine weitere Ausföhrungsform mit auf einer geraden Bahn bewegten Führungselementen.

In F i g. I sind eine Trägerplatte T aus einem Glasträger 1, mit darauf befindlicher, transparenter, elektrisch leitfähiger Schicht 2, die mit verstärkten Elektroden 3 für die leitfähige Schicht versehen ist, eingezeichnet Die leitfähige Schicht 2 von etwa 20 Ohm/Quadrat besteht aus (z. B.) Zinnoxid. Die Elektroden bestehen aus einer Schicht größerer Leitfähigkeit, wobei hier beispielweise eine Goldschicht aufgedampft ist Solche Platten sind im Handel erhältlich z. B. von der Deutschen Balzers GmbH, Geisenheim/Rhein, unter der Bezeichnung Anelr*.

Das Aufzeichnungsmaterial 4 in Form einer Folienbahn besteht aus einer dielektrischen Trägerfolie mit der thermoplastischen Fotoleiterschicht auf der äußeren Seite. Das Aufzeichnungsmaterial 4 wird abschnittsweise von der Vorratsspule 5 auf die Aufwickelspule 6 transportiert In Fig. 1 ist das Aufzeichnungsmaterial 4 aufgeladen, wodurch es fest an der Trägerplatte Tfixiert ist. Es wird mit zwei sich unter dem Winkel θ kreuzenden kohärenten Lichtbündeln 7 und 8 holographisch belichtet Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, die einzelnen Bauelemente zum Aufladen und zur Filmbewegung derart flach zur Abbildungsebene in dem Sinne anzuordnen, daß z. B. holographische Belichtungen noch mit einem Winkel θ von etwa 45° zur Flächennormalen der Trägerplatte Γ möglich sind, ohne daß die Lichtbündel durch die notwendigen Bauelemente eingeengt werden.

Nach der Belichtung wird kurzzeitig eine Spannung an die Elektroden 3 gelegt, wobei über die dadurch aufgeheizte leitfähige Schicht 2 das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial 4 zu einem Deformationsbild entwickelt wird. Das Deformationsbild, beispielsweise ein Phasenhologramm, kann nun zur Rekonstruktion im Durchlicht oder in Reflexion benutzt werden. Beim Arbeiten in Reflexion muß die Schicht 2 nicht transparent sein. Bei konventioneller Belichtung mit dem Bild einer direkt erkennbaren Information erhält man als Deformationsbild das entsprechende Phasenbild der Abbildung.

Ein Deformationsbild kann durch Wärmeeinwirkung wieder gelöscht werden. Entweder sofort nach dem ersten Bild oder nach einigen Schreib-Löschzyklen muß der betreffende Abschnitt des Aufzeichnungsmaterials ausgetauscht werden, wozu das aufgeladene Aufzeichnungsmaterial von der Trägerplatte T abgehoben werden muß. Dieser Vorgang ist in F i g. 2 dargestellt Während des Abhebens wird das Aufzeichnungsmaterial 4 von einem geeigneten Halteelement festgehalten. Dieser erste Schritt wird zweckmäßig manuell ausgelöst, wogegen alle folgenden zweckmäßig durch an geeignete Stellen angebrachte Kontaktschalter ausge-

löst werden. Das Festhalten des Aufzeichnungsmaterials erfolgt nach F i g. 1 durch eine feststehende Umlenkrolle 9 und einer in ihrer Lage beweglichen Rolle 10, die nur während des Abhebevorgangs fest gegen die Rolle 9 gepreßt wird, wobei gleichzeitig die Drehbarkeit der Rollen 9 und 10 blockiert wird. Dadurch wird vermieden, daß der für das Abheben des Aufzeichnungsmaterials 4 von der Trägerplatte T erforderliche Zug auch auf die Vorratsrolle 5 übertragen wird. Ein zu festes Aufwickeln des thermoplastischen Aufzeichnungsmaterials 4 kann zu mechanischen Beschädigungen der Oberfläche führen und insbesondere wird bei zu festem Aufwickeln das Kleben der thermoplastischen Fotoleiterschicht auf der Rückseite der Trägerfolie begünstigt.

Zur Ausbildung des fortschreitenden Luftkeiles zwischen der Trägerplatte T und dem Aufzeichnungsmaterial 4 wird die Aufwickelrolle 6 über eine Rutschkupplung in Drehung versetzt, der Zug im Aufzeichnungsmaterial 4 wird über die zur Aufzeichnungsebene auf die vorgesetzte Umlenkrolle 11 übertragen. Der sich dabei ausbildende Luftkeil ist nicht kleiner als etwa 10°, da sonst der Zug zu groß wird. Während des keilförmigen Abhebens des Aufzeichnungsmaterials 4 von der Trägerplatte Tdrehen sich die Rollen 6 und 11 nur um wenige Grade, abhängig von der speziellen geometrischen Anordnung der einzelnen Bauelemente. Speziell die Rolle 11 ist dazu geeignet, mit an ihr befestigten Nockenscheiben über Kontaktschalter den Bewegungsablauf zu steuern. Nachdem die Endstellung des Abhebevorganges erreicht ist, wird die Blockierung der Rollen 9 und 10 auf- und gleichzeitig die Rolle 10 von der Rolle 9 abgehoben. Dann wickelt man das Aufzeichnungsmaterial 4 um eine Bildbreite von der Rolle 5 ab und auf die Rolle 6 auf. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Bildbreite nach beiden Seiten um ein bis zwei Zentimeter zu überschreiten, da sich in den Randbereichen, etwa gegenüber den Elektroden 3, störende Restladungen auf dem Aufzeichnungsmaterial befinden können. Der Transport des anfänglich noch aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials gegenüber der Ebene der Trägerplatte wird durch die geringfügig vorstehende Rolle 13 auf der Seite des fortgeschrittenen Luftkeiles erleichtert. Der Umfang der Rolle 11 ist zweckmäßig so bemessen, daß eine Umdrehung gerade der zu transportierenden Länge des Aufzeichnungsmaterials entspricht. Der Abstand der Halterollen 9 und 10 von der Trägerplatte entspricht zweckmäßig gleichfalls der zu transportierenden Länge des Aufzeichnungsmaterials, so daß evtl. Druckstellen nicht in den Bildbereich fallen. Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, Aufzeichnungsmaterialien der beschriebenen Art nur rückseitig zuzuführen. Dadurch wird erreicht daß die Oberfläche in den Bildbereichen nicht beschädigt wird.

Nach Abschluß eines Aufzeichnungszyklus und Weitertransport wird der neue Teil des Aufzeichnungsmaterials 4 gegenüber der Trägerplatte T elektrostatisch aufgeladen, wobei es an die Trägerplatte angezogen wird. Hierzu bewegt man eine Corona 12 vor dem Aufzeichnungsmaterial 4 gegenüber der Trägerplatte T hin und her, wobei nur im Bereich gegenüber der leitfähigen, transparenten Schicht 2 eine Hochspannung an die Corona 12 gelegt wird.

Die in den F i g. 1 und 2 vorgestellte Einrichtung kann in bestimmten Fällen zweckmäßig abgeändert werden. Hierzu gehört z. B, daß bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführung der Winkel des Luftkeiles beim Abheben von größeren Werten fortschreitend kleiner wird, was höheren Zug zur Folge hat. Außerdem sollte man z. B. vermeiden können, den für das Abheben erforderliche Zug von der Aufwickelrolle 6 ausgehen zu lassen, da dort das Aufzeichnungsmaterial entsprechend fest aufgewickelt wird. Hierdurch können in bestimmten Fällen auftretende Nachteile, wie verstärkte Klebeneigung oder Beschädigung der aufgezeichneten Deformationsbilder nicht ganz ausgeschlossen werden. Eine entsprechend abgeänderte Anordnung ist aus F i g. 3 —5 ersichtlich, wobei die Fig.3 und 4 zwei verschiedene Bewegungsstadien zeigen, während die Fig.5 eine Seitenansicht, entsprechend dem Bewegungszustand der Fig. 4 angibt.

In Fig. 3 ist die Belichtung des aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials 4 angedeutet. Die Trägerplatte 7' sowie die vorstehende Roile i3 sind ortsfest eingebaut. Die Vorratsrolle 5 sowie die blockierbare RoIIc 9 sind in einen urn die Achse der Rolle 13 schwenkbaren Rahmen aus Ober- und Unterteil 14 (F i g. 5) und 15, sowie Seitenstreben 16 und 17 (F i g. 5) eingebaut.

Zum Abheben des Aufzeichnungsmaterials gemäß Fig.4 wird die in Schlitzbohrungen im Rahmen 14, 15 geführte Rolle 9 durch ein vom Motor 18 bewegtes Gestänge 19, 29 gegen eine der Rollenform angepaßte, im Rahmen befestigte Backe 21 gedrückt, wodurch das Aufzeichnungsmaterials 4 dort festgehalten wird. Zugleich schließen und blockieren die Rollen 22 und 23. Bei weiterer Bewegung des Gestänges 19, 20 in Richtung des Pfeiles 24 (F i g. 4) wird der ganze Rahmen 14, 15, 16, 17 geschwenkt und das aufgeladene Aufzeichnungsmaterial 4 wird von der Trägerplatte 7 abgehoben. Bei einsetzender Rückwärtsbewegung des Gestänges 19, 20 in Richtung des Pfeiles 25 wird das Aufzeichnungsmaterial 4 durch die Rolle 9 freigegeben Gleichzeitig werden die Rollen 22 und 23 gelöst. Die Steuerrolle 11 zusammen mit der nur an den Rändern gegendrückenden Rolle 26 transportieren das Aufzeichnungsmaterial 4 um einen Abschnitt weiter. Das weitertransportierte Aufzeichnungsmaterial wird mil nur geringem Zug auf der Rolle 6 aufgewickelt Anschließend wird das herantransportierte Aufzeichnungsmaterial 4 gegenüber der Trägerplatte T von einei Corona 12 aufgeladen, wobei die Corona durch eir Gestänge (nicht gezeichnet) längs der Rundstäbe 27, 2i (F i g. 5) geführt wird.

Der Bewegungsablauf insgesamt kann dadurcr beschleunigt werden, daß bereits während der Rückfüh rung der eigentlichen Abhebevorrichtung die elektro statische Aufladung abläuft. Die F i g. 6 bis 8 zeigen dre verschiedene Bewegungsstadien einer derartigen An Ordnung in Aufsicht, in der Fig.9 ist diese Anordnung entsprechend dem Bewegungsstand der Fig.8 ii Seitenansicht gezeigt.

Die F i g. 6 zeigt das aufgeladene Aufzeichnungsmate rial 4 während der Belichtung. Auf Rundstangen 27, 23 (F i g. 9) kann über ein Gestänge 30 ein Schlitten 29 vo die Trägerplatte T und zurückgefahren werden. De Schlitten enthält eine Corona 12 sowie eine Filmführunj mit einer kleinen Rolle 31 in etwa 5 bis 15 Millimete Abstand vor der durch die Trägerplatte T fixiertei Ebene. Zum Abheben des Aufzeichnungsmaterials win der Schlitten aus der Ruhestellung gemäß der Fi g. 6 ai der Trägerplatte T entsprechend der F i g. 7 vorbeige fahren. Gleichzeitig schließen und blockieren die Rollei 9 und 10. Beim Vorbeifahren des Schlittens wird da Aufzeichnungsmaterial 4 abgehoben. Im Wendepunk der Schlittenbewegung ist eine kurze zeitliche Verzöge

rung vorgesehen, während der sich die Rollen 9 und 10 lösen und das Aufzeichnungsmaterial 4 um einen Abschnill weiteriransportiert wird. Dann schließen und blockieren die Rollen 22, 23, wahrend der .Schulten mit der Corona 12 unter Aufladung des neuen Abschnitts des Auf/eichnungsmaterials in die Ruhestellung zurückführt.

I licr/ii 5 Watt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abheben eines elektrostatisch aufgeladenen, flexiblen Aufzeichnungsmaterials, wie einer mit einer thermoplastischen, fotoleitenden Schicht versehenen Folie, von einer Trägerplatte, unter Ausbildung eines fortschreitenden Luftkeils zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Trägerplatte, Ober die das Aufzeichnungsmaterial von einer Vorratsrolle zu einer Aufwickelrolle geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trägerplatte (T) und der Vorratsrolle (5) Halteelemente (9, 10; bzw. 9, 18 bis 21) vorgesehen sind, die das durchlaufende Aufzeichnungsmaterial (4) während des Abhebens von der Trägerplatte (T) festklemmen und daß Führungselemente (13; 13,22,23 bzw. 31,13,22,23) zwischen der Trägerplatte (T)\md der Aufwickelrolle (6) angeordnet sind, die zusammen mit einer gegenüber der Ebene der Trägerplatte (T) vorstehenden Umlenkrolle (11) und der Aufwickelrolle (6), die eine Zugkraft auf das Aufzeichnungsmaterial (4) ausübt, dieses unter einem spitzen Abhebewinkel von der Trägerplatte (^abheben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (9, 10) aus einer ortsfesten ersten Rolle (9) und einer beweglichen zweiten Rolle (10) bestehen, die während des Abhebens des Aufzeichnungsmaterial (4) unter Druck gegen die ortsfeste Rolle (9) anliegt und das zwischen den beiden Rollen (9,10) hindurchgeführte Aufzeichnungsmaterial (4) festklemmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Rolle (9,10) und der Trägerplatte (Τ; eine dritte Rolle (13) als Führungselement angeordnet ist, die gegenüber der Ebene der Trägerplatte (T) vorsteht, um das Abheben des darüber hinweg^eführten Aufzeichnungsmaterials (4) auf der Seite des anwachsenden Abhebewinkels zu unterstützen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (9,18 bis 21) ein von einem Motor (18) bewegtes Gestänge (19, 20) umfassen, an dem eine erste Rolle (9) befestigt ist, die gegen eine ortsfeste Backe (21) gepreßt wird, um das zwischen der Rolle (9) und der Backe (21) geführte Aufzeichnungsmaterial (4) festzuhalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente aus der dritten Rolle (13) und einem Rollenpaar aus einer vierten (22) und einer fünften Rolle (23) bestehen, und daß die fünfte Rolle (23) gegen die vierte Rolle (22) beweglich ist und gegen diese unter Druck während des Abhebens des Aufzeichnungsmaterials (4) anliegt, um dieses festzuhalten.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (T) und die dritte Rolle (13) ortsfest, die Vorratsrolle (5) und die erste Rolle (9) in einem um die Achse der dritten Rolle (13) schwenkbaren Rahmen (14,15,16, 17) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rolle (9) gegen die Backe (21) anliegt und das dazwischen geführte Aufzeichnungsmaterial (4) festhält und daß das Gestänge (19, 20) mit dem Rahmen (14, 15, 16, 17) verbunden ist und diesen während seiner fortgeführten Bewegung derart verschwenkt, daß das Aufzeichnungsmaterial (4) von der Trägerplatte f 7)abhebt

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem verfahrbaren Schütten (29) mit einer Corona (12) eine Führungsrolle (31) angeordnet ist, über die das Aufzeichnungsmaterial (4) läuft und daß die Führungsrolle (31) in einem Abstand von 5 bis 15 mm an der Ebene der Trägerplatte (7^geradlinig vorbeiführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Ebene der Trägerplatte (T) und dem Aufzeichnungsmaterial (4) zumindest 10° beträgt.