DE2439486C2 - Vorrichtung zur Belichtung eines photoleitfähigen Films - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch

d) eine Verschlußsteuerung (63,58);

e) einen ersten Vergleicher (36), der mit der ersten (34) und der zweiten Meßeinrichtung (32) verbündest;

f) ein Fiip-Fiop (64), dessen Setzeingang mit dem Vergleicher (36) verbunden ist und dessen Ausgang die Verschlußsteuerung (63) beaufschlagt;

g) einen zweiten Vergleicher (66), dessen einer Eingang mit einem auf den Dunkelabfall des Films während der Belichtung ansprechenden Detektor und dessen anderer Eingang mit einer Referenzsignalquelle (68) verbunden ist;

h) ein von Hand einstellbarer Belichtungszeitwähler (65,67) und

i) eine wi^ilweise Verbindung zwischen dem weiteren Vergleicher (66) bwv. dem Belichtungszeitwähler (65, 67) und dem Rückstelleingang des Flip-Flop (64).

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vergleicher (36) mit einer Schalteinrichtung (42) zur Abschaltung eines Koronagenerators (24) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belichtung eines photoleitfähigen Films entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Elektrophotographische Aufzeichnungsträger moderner Bauart zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit und Arbeitsgeschwindigkeit sowie durch hohes Auflösungsvermögen aus und sind daher in vielen Fällen den herkömmlicher· Silberhalogenidfilmen zumindest gleichwertig. Ihr Anwendungsgebiet ist daher nicht mehr ausschließlich auf die Kopiertechnik beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf die Bildaufzeichnung im Sinne der Phototechnik. Von wesentlicher Bedeutung bei der Bildaufzeichnung ist jedoch eine präzise Steuerung der aneinander anzuschließenden Verfahrensschritte, nämlich elektrostatische Aufladung der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers, bildmäßige Belichtung, Aufbringen eines Toners und Fixieren des Toners oder Übertragung auf einen schließlich das erzeugte Bild aufweisenden Bildträger.

Aus der US-Patentschrift 29 56 487 ist es bekannt, eine Vielzahl von Betriebsweisen für die Bilderzeugung auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger vorzusehen, wobei jedoch für die einzelnen Verfahrensschritte eine Aneinanderreihung in fester zeitlicher Zuordnung nicht vorgesehen ist. wodurch eine hohe Qualität der Bildaufzeichnung mit der bekannten Einrichtung dieser Art nicht erreichbar ist.

Aus der US-Patentschrift 37 49 488 ist es ferner bekannt, abhängig von dem Verlauf des Ladungsniveaus in belichteten Bereichen eines elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers Signale für die Steuerung der Belichtungsdauer zu bilden. Diese Zeitsteuerung gestattet nur eine einzige bestimmte Betriebsweise bei der BiIderzeugung, ohne auf den Dunkelabfall des Ladungsniveaus des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers abgestimmt zu sein, so daß die hohe Aufzeichnungsqualität neuartiger elektrophotographischer Aufzeichnungsträger in vielen Fällen nicht ausgenützt werdenkana.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Auslösung der Belichtung unmittelbar an die Aufladungsphase anzuschließen und die Beendigung der Belichtung wahlweise durch einstellbare Zeitvorgabe oder durch indirekte Zeitvorgabe aufgrund der Abtastung des Dunkelabfalls des Aufladungspotentials vornehmen zu können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst Eine vorteilhafte Ausgestaltung der hier angegebenen Vorrichtung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet

Die hier angegebene Vorrichtung besitzt den Vorteil

einer zuverlässig reproduzierbaren hohen Bildqualität auch bei Verwendung von elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern mit raschem Dunkelabfall des vor Belichtung aufgebrachten Aufladungspotentials.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Systems zur Aufzeichnung eines Bildes auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger und

F i g. 2 und 2a graphische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems nach F i g. 1 für zwei verschiedene Bedingungen der zur Aufzeichnung gelangenden Strahlung.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes auf einem photoleitenden Film sei nachfolgend im einzelnen beispielsweise beschrieben. In F i g. 1 ist der elektrophotographische Film mit Fbezeichnet und besitzt bedeutsamerweise einen Aufbau, bei welchem ein transparenter Kunststoff-Trägerkörper 10 vorgesehen ist, der verhältnismäßig zäh, dünn und flexibel ist und! unter Zwischenlage einer leufähigen oder ohmischen Schicht 14 einen photoleitenden Dünnfilmbelag 12 trägt, der vorzugsweise aus Cadmiumsulfid besteht und durch Hochfrequenzsputtern aufgebracht ist. Ein Paar federnder Lrdungskontakte 16a und 166 gleiten an den einander gegenüberliegenden Rändern des elektrophotographisehen Filmes Funter Berührung der leitfähigen Schicht 14 als Schleifkontakte entlang und halten diese Schicht auf Erdpotential. Selbstverständlich gibt es noch weitere Möglichkeiten, um sicherzustellen, daß die leitfähige Schicht mindestens dann, wenn der photoleitende Oberflächenbelag entladen werden soll, auf Erdpotential kommt. Um das Verständnis der Einrichtungen zu erleichtern, soll das in Fig. 1 gezeigte System in seinen Einzelheiten untersucht werden.

In Fig.2 entspricht das erste Blocksymbol dem ersten Verfahrensschritt, welcher in einer Entladung eines Filmabschnitt durch Erdung besteht. Der Filmabschnitt oder der Bildausschnitt des Filmes F ist mit F' bezeichnet und hat die Gestalt einer rechteckigen Flä-

ehe, welche bei dem Bilderzeugungsverfahren auf einem Filmstreifen durch verschiedene Behandlungsstationen der Einrichtung transportiert wird. In der Entladungsstation ist ein geerdeter Entladungskopf 18 vorgesehen, welcher dazu dient, etwa auf der photoleitenden Dünnfilmschicht 12 befindliche elektrische Ladung zu entfernen. Bei filmartigen Aufzeichnungsträgern, welche wiederholt verwendet werden, wie das der Fall ist, wenn das durch Toneraufbringen sichtbar gemachte Bild auf einen besonderen Aufzeichnungsträger übertragen wird, kann stets eine bestimmte Restladung auf dem wieder zu verwendenden Aufzeichnungsträger verbleiben. Bei nur ein einziges Mal zu verwendenden Filmen, welche neu in ein Gerät eingesetzt werden, bewirkt die Handhabung und die Belichtung vor dem Gebrauch mit Sicherheit eine ausreichende Entladung etwaiger statischer Aufladungen, die sich möglicherweise auf der Filmoberfläche zuvor angesammelt haben.

Der wichtigste Verfahrensschritt entspricht dem in F i g. 1 mit »Verfahrensschritt 2« gekennzeichneten Blocksymbol und ist durch den Vorgang gekennzeichnet, daß eine rasche Aufladung des Fiimabschniues auf eine Maximalspannung erfolgt, die nach den herrschenden Lichtbedingungen bestimmt ist Während des hier betrachteten Verfahrensschrittes wird der Filmabschnitt F' an einem Aufladungskopf 22 vorbeibewegt. Dieser Aufladungskopf besitzt an seiner Seite eine Nische oder Ausnehmung 22a, über welche der Film F hinweggeführt wird und welche sich mit der Fläche des Filmabschnittes oder Bildausschnittes F' deckt. Dem Film F'gegenüberliegend erstreckt sich ein Koronaentladungsdraht 24 über die Nische 22a hinweg. Wird eine verhältnismäßig hohe Spannung an den Koronaentladungsdraht 24 angelegt, welche gegenüber Erdpotential negativ ist, so wird in der Nähe des Drahtes 24 eine koronaentladung angeregt, weiche eine negative Aufladung des durch den Bildausschnitt F' umgrenzten Teiles des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 bewirkt. Die Elektronen haben das Bestreben, an der Oberfläche oder unmittelbar unter der Oberfläche des photoleitenden Dünnfilmoelages zu bleiben, während die Fehlstellen oder Löcher in Richtung auf die darunterliegende ohmisch leitende Schicht 14 zu wandern suchen.

Die Spannung, an welche der Koronaentladungsdraht 24 gelegt wird, beträgt größenordnungsmäßig Kilovolt, beispielsweise 5000 bis 6000 Volt. Bei photoleitenden Oberflächen oder Belägen, welche nicht die Eigenschaften besitzen wie der photoleitende Dünnfilmbelag des hier verwendeten elektrophotographischen Films liegt das Oberflächenpotential, welches aufzubringen ist, in der Größenordnung von 500 Volt bis 600 Volt, während vorliegend das Oberflächenpotential normalerweise unter 50 Volt beträgt.

Die Eigenschaften des elektrophotographischen Films Fund die Aufladung seiner Oberfläche lassen sich am besten in Verbindung mit F i g. 2 erläutern, in welcher das Oberflächenpotential des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 in Volt gegenüber der Zeit in Sekunden aufgetragen ist. Fig.2a ist eine ähnliche Darstellung, zeigt jedoch das Oberflächenpotential für andcre Lichtbedingungen oder Bedingungen des Strahlungseinfalls.

In dem in Fig. 2 untersuchten Beispiel sei angenommen, daß die Intensität des einfallenden Lichtes minimal ist und folglich eine Aufladung des photoleitenden Dünnfilmbelages auf einen Maximalwert verfolgt.

Die geringe Stärke dec Oünnfilmbelages 14, sein photoelektrischer Verstärkungsfaktor und die wesentliche Größe des Verhältnisses zwischen den Kennwerten des Dunkelabfalles und des Hellabfalles bewirken den großen Unterschied bezüglich Zeit und Spannungen gegenüber bekannten Aufzeichnungssystemen. Bei dem Beispiel gemäß F i g. 2 kann beispielsweise das gesamte Verfahren durchgeführt werden, ohne daß das Oberflächenpotential einen Wert von 52 Volt übersteigt und der gesamte Zeitraum zur Durchführung des Verfahrens liegt wesentlich unter zwei Sekunden.

Es ist vorgesehen, daß der photoleitende Dünnfilmbelag 12 gleichsam einen Aufladungsstoß erhält und sehr rasch auf eine Spannung aufgeladen wird, die über der Sättigungsspannung liegt. Die in F i g. 2 eingezeichnete Aufladungslinie 200 verläuft sehr steil und steigt in etwa 300 Millisekunden auf einen Wert von 52 Volt. Die Spitze der Aufladungskurve, welche dem von dem Dünnfilmbelag 12 erreichten maximalen Potential entspricht, das durch Aufladung des Films mittels des Koronaentladungsdrahtes 24 erreicht wird, ist mit 202 bezeichnet Die Sättigunpsspannung für den bevorzugten photoleitenden Dünnfilmbelag aus Cadmiumsulfid liegt etwas unter 40 Volt und ist in F i g. 2 als gestrichelte Linie 204 eingezeichnet Für andere Stoffe oder Verbindungen ändern sich der genannte Spannungswert und weitere Spannungswerte, die in der Zeichnung eingezeichnet sind.

Die Spannung, auf welche die Oberfläche des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 aufgeladen wird, erfährt eine Einstellung abhängig von den Belichtungsbedingungen in der Umgebung oder abhängig -ion der durchschnittlichen Lichtintensität oder Strahlungsintensität des aufzuzeichnenden Bildes. Einzelheiten diesbezüglich werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der Schaltung angegeben. Zunächst seien jedoch die Entladungseigenschaften des photoleitenden Dünnfilmbelages anhand von F i g. 2 näher betrachtet.

Wenn nach Erreichen des Diagrammpunktes 202 der Film Fin Dunkelheit verbleibt (wobei davon ausgegangen sei, daß die Aufladung in Dunkelheit ei folgte), so haben die Elektronen, welche an der Oberfläche oder nahe der Oberfläche sitzen, das Bestreben, allmählich in Richtung auf die ohmisch leitende Schicht 14 abzuwandern, um sich mit den Fehlstellen oder Löchern zu vereinigen, die in der entgegengesetzten Richtung zu wandern suchen. Dieser Entladungsvcrgang erniedrigt in bekannter Weise die Oberflächenspannung, welche dem Teil 206 der Kennlinie folgt und ziemlich rasch auf das Sättigungsniveau 210 abfällt. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Filmoberfläche praktisch überladen ist und die Ladung so rasch wie möglich abzugeben sucht. Ist einmal das Sättigungsniveau 204 erreicht, so nimmt die Geschwindigkeit der Entladung ab und die Kurve verflacht sich, wie bei 208 gezeigt ist. Der Kurvenabschnitt 206 ge!*.i nit einer Richtungsänderung bei 210 in den Kurvenabschnitt 208 über und wird insgesamt als Dunkelabfallskennlinie bezeichnet. Diese Kurve verläuft bei anderen photoleitenden Aufzeichnungsträgern vollständig anders und fällt bedeutend steiler ab.

Wird der Film einer Bestrahlung oder Belichtung mit ganz hellem Licht während einer Zeit von 0,3 Sekunden ausgesetzt, welche beginnen, wenn sich der Film in einem Zustand entsprechend dem DiagrammpnnU 202 befindet, so erfolgt eine praktisch vollständige und fast augenblickliche Entladung. Die Ladung fällt längs der stellen Linie 212 in wenigen Millisekunden auf einen Wert am Knickpunkt 214 ab, der so nahe an der Nullinie gelegen ist, daß die Restspannung fast nicht meßbar ist. Danach nähen sich die Entladungskennlinie asympto-

tisch der Nullinie längs des Kennlinienteiles 216. Die Kennlinienteile 212, 214 und 216 bilden die sogenannte Hellabfallskennlinie, welche wieder gegenüber bekannten photoleitenden Aufzeichnungsträgern grundsätzlich verschieden ist, da diese Kennlinien bei bekannten Filmen nicht so steil verlaufen und auch nicht einen Entladungszustand erreichen, der nahe an der Nullinie gelegen ist. Praktisch verbleibt bei bekannten photoleitenden Aufzeichnungsträgern eine Hintergrundladung, die größenordnungsmäßig 40 Volt und darüber betragen kann. Aus F i g. 2 geht deutlich hervor, daß demgegenüber die meisten Vorgänge bei der hier vorgeschlagenen Vorrichtung unterhalb eines Spannungsniveaus von 40 Volt durchgeführt werden. Es sei noch erwähnt, daß bei anderen photoleitenden Aufzeichnungsträgern Störsignale eine weitere Begrenzung der Qualität bewirken, wobei diese Störsignale größenmäßig in derselben Größenordnung wie das Restpotential oder aas Hintergrundpotential liegen.

Berücksichtigt man, daü es die auf der Oberfläche des photoleitenden Dünnfilmbelages vorhandene Ladung ist, weiche das Anhaften von Tonerpartikeln bewirkt, so erkennt man, daß die sehr flach verlaufende Dunkelabfallskennlinie 206, 208 intensiv schwarze Bildbereiche ermöglicht, ohne daß Toner im Überschuß aufgebracht werden muß. Die Gestalt der Heilabfallskennlinie, welche bis nahe der Nullinie abfällt, bedeutet, daß ohne weiteres praktisch vollständig weiße Bildbereiche hergestellt werden können, ohne daß der Hintergrund flekkig oder grau ist.

Die Kennlinien 232, 234, 240 bzw. 224, 226, 230 bzw. 217, 218, 222 kennzeichnen dazwischenliegende Entladungskurven für den Fall, daß die Lichtintensität zwischen vollständiger Dunkelheit und ganz hellem Licht gelegen ist. Die Steilheit der Kurventeile 232, 224 und 217 zeigt an, daß der hier verwendete photoleitende Dünnfilmbelag an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers einen sehr großen photociekirisehen Verstärkungsfaktor besitzt, wenn er belichtet wird, so daß eir.e rasche Entladung erfolgen kann. Jedenfalls erfolgt die Entladung in wenigen Millisekunden. Die Schärfe der Richtungsänderungen oder Knicke 234, 226 und 218 zeigt an, daß dann, wenn die Belichtung beendet ist, die Entladung augenblicklich zum Stillstand kommt. Die flach verlaufenden Kurventeile 240, 230 und 222 sind nichts anderes als dem Teil 208 der Dunkelabfallskennlinie entsprechende Kurventeile, welche mit Bezug auf die Darstellung nach F i g. 2 aus weit rechts außerhalb des dargestellten Bereiches liegenden Zeitbereichen längs der strichpunktierten Linien 236 bzw. 228 bzw. 220 nach links verschoben und an die Knicke 234 bzw. 226 bzw. 218 angesetzt sind. In Fig.2 sieht man nur, in welcher Weise der rechts vom Punkt 238 gelegene Teil der Kurve 208 zur Bildung des Kurventeiles 240 nach links verschoben und an den Knickpunkt 234 angesetzt wird. Für die vorliegende Untersuchung sei angenommen, daß die Belichtung stets einen Zeitraum von 30 Millisekunden nach der Aufladung einnimmt so daß sämtliche Knickpunkte 234, 226 und 218 zu einem Zeitpunkt von 0330 Sekunden nach Beginn der Aufladung auftreten. Der Knickpunkt 214, welcher bei vollständiger Entladung nahe der Nullinie gelegen ist, ist in seiner zeitlichen Lage von der Belichtungszeit unabängig.

Das elektrisch anisotrope Verhalten des photoleitenden Dünnfilmbelages der hier zur Anwendung kommenden An ermöglicht es jedem einzelnen Flächenelement des Belages sich entsprechend der Intensität der auftreffenden Strahlung, d. h, entsprechend der Anzahl der auf dieses Flächenelement auftreffenden Photonen, unterschiedlich zu verhalten. Jedes einzelne Flächenelement folgt daher einer besonderen Entladungskennlinie ähnlich den zuvor beispielsweise beschriebenen Entladungskennlinien 232, 234, 240, so daß eine der Zahl der Flächenelemente entsprechende Anzahl von Entladungskennlinien Gültigkeit hat. Das Auflösungsvermögen des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers hängt von der minimalen Größe eines Flächenelementes ab, das noch ein von dem benachbarten Flächenelement unabhängiges Verhalten zeigt. Es ist zu vermuten, daß der hier zu verwendende Aufzeichnungsträger bezüglich seines Auflösungsvermögens nur durch die Größe der einzelnen Kristallsysteme begrenzt ist, die sich während der Ablagerung des photoleitenden Dünnfilmbelages bei der Herstellung bilden. Es hat sich gezeigt, daß die Auflösung aufgrund der Feinheit der Kristallsysteme so groß ist, daß sich im wesentlichen kein Korn bei Bildern feststellen läßt, die mit einem solchen Film hergestellt worden sind. Ais wesentiiches Ergebnis der Untersuchung von Fig.2 ist festzuhalten, daß die Anzahl der Entladungskennlinien, welche den tatsächlichen Vorgängen entsprechen, praktisch auch für ein ganz kleines Element des Aufzeichnungsträgers nahezu unendlich groß ist.

Bei der hier angegebenen Vorrichtung ist nun die Spannung, auf welche der photoieitende Belag ^aufgeladen wird, von der Intensität des Lichtes in der Umgebung oder von der mittleren Lichtintensität des aufzuzeichnenden Bildes abhängig. Der Grund für diese Maßnahme liegt darin, daß die Empfindlichkeit des Films sich abhängig von diesem Spannungswert ändert. Je höher das Oberflächenpotential 1st, desto größer ist die Empfindlichkeit. Man kann also in einfacher Weise unter Ausnützung dieser Erscheinung die Empfindlichkeit des Films für die verschiedenen Belichtungsbedingungen einstellen. Zeigen die Belichtungsbedingungen eine niedrige Lichtintensität, so wird die Empfindlichkeit erhöht und bei Belichtungsbedingungen mit hoher Lichtintensität wird die Empfindlichkeit vermindert. F i g. 2 zeigt die Vorgänge für die Aufzeichnung von Bildern bei geringer Lichtintensität und folglich hoher einzustellender Filmempfindlichkeit, während Fig. 2a die Bedingungen bei hoher Lichtintensität wiedergibt. Wie nachfolgend noch genauer ausgeführt wird, ist in beiden Fällen die Belichtungszeit konstant gehalten.

In Fig. 2a sind einander entsprechende Kennlinienteile auch mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 2, sie sind jedoch mit einem Strich gekennzeichnet.

so Die Aufladungskurve 200' steigt demgemäß rasch auf den Diagrammpunkt 202' an, der im vorliegenden Falle wesentlich unterhalb des Sättigungsniveaus 204' gelegen ist. Die dem Sättigungsniveau entsprechende Diagrammlinie 204' ist selbstverständlich identisch mit der in F i g. 2 eingezeichneten Linie 204. Es sei angenommen, daß das zur Bildaufzeichnung verfügbare Licht in dem in Fig.2a behandelten Fall bedeutend stärker als im Falle von Fig.2 ist so daß keine Aufladung des photoleitenden Belages 12 auf eine Spannung von 52 Volt erforderlich ist Stattdessen wird der photoleitende Belag nur auf eine Spannung von 36 Volt aufgeladen. Von dem Diagrammpunkt 202' aus fällt die Dunkelabfallskennlinie 208' sogleich langsam ab, ohne daß ein rascher anfänglicher Ladungsabfall entsprechend dem in F i g. 2 eingezeichneten Kurventeil 206 vorgeschaltet ist. Die Heiiabfaiiskennlinie beginnt mit dem Steilabfal! 212' und setzt sich von dem etwas über der Nullinie gelegenen Knick 214' aus in der asymptotisch sich dem

Zustand vollständiger Entladung nähernden Linie 216' fort.

Die Aufladung des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 nimmt in dem in Fig. 2a behandelten Fall nur 200 Millisekunden in Anspruch, während die Aufladung in dem Beispiel nach F i g. 2 300 Millisekunden dauerte. Diese Zeitdauer wird durch das Oberflächenpotential am Diap'-ammpunkt 202' gesteuert, welches wiederum als Optimum für die von der Einrichtung gemessenen oder bestimmten Lichtbedingungen in dem speziellen Fall ausgewählt worden ist.

Die Belichtungszeit beträgt auch im vorliegenden Fall 30 Millisekunden. Dieser Wert wird vorzugsweise in der Einrichtung konstant gehalten. Während der Belichtungszeit wirken auf die verschiedenen Flächenelemente des photoleitenden Dünnfilmbelages wiederum verschiedene Lichtintensitäten ein. Jedes Flächenelement entlädt sich entsprechend der Stärke des einwirkenden Lichtes, so daß sich wieder eine große Anzahl von Entladungskennlinien ähnlich den Kennlinien 224' und 217' ergibt. Die Entladungskennlinien entsprechen den Entladungskurven 232,224 und 217 nach F i g. 2. Der Abfall der Kurven nach F i g. 2a ist nicht so steil wie bei denjenigen nach F i g. 2, doch sind die Knicke 226', 218' und 214' genauso scharf wie die Knickpunkte, welche in F i g. 2 gezeigt sind. Der Grund für den weniger steilen Abfall der Kennlinien liegt darin, daß der photoleitende Dünnfilmbelag im Falle von Fig. 2a nicht so empfindlich ist, wie im Falle von F i g. 2. Die Dunkelabfallskennlinien verlaufen im wesentlichen genauso wie in Fig. 2 und liefen rechts von der 0,23 Sekunden-Zeitlinie. Diese Kurventeile sind mit 230' und 222' bezeichnet.

Zur Messung der Belichtungsbedingungen in der Umgebung zur Bestimmung des Oberflächenpotentials, auf welches der photoleitende Dünnfilmbelag 12 aufgeladen werden soll, ist eine Photozelle 32 vorgesehen, die nahe dem Filmabschnitt oder Bildausschnitt F', welcher belichtet werden soii, angeordnet ist, so daß das Ausgangssignal der Photozelle proportional zu der Lichtintensität ist, welche auf den Film trifft. Die Photozelle ist auf den Ausgangspunkt des aufzuzeichnenden Bildes gerichtet oder kann in Zusammenwirkung mit optischen Einrichtungen so angeordnet sein, daß sie das Licht aufnimmt, welches durch einen bestimmten Eckbereich des Films fällt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Photozelle 32 eines Belichtungsmessers oder einer anderen, das einfallende Licht messenden Einrichtung in F i g. 1 unabhängig von dem Projektor 56 eingezeichnet ist. Es ist zwar notwendig, daß die Photozelle 32 die Belichtungsbedingungen in der Umgebung oder die Lichtintensität des aufzuzeichnenden Bildes »sieht«, bevor die Belichtung erfolgt, um die Filmempfindlichkeit entsprechend einstellen zu können, doch muß die Photozelle nicht unabhängig oder getrennt von dem Projektor 56 vorgesehen sein. Die Photozelle oder das lichtempfindliche Organ kann auch in dem Projektionsweg angeordnet sein, so daß das Licht oder die Strahlung des projizierten Bildes gemessen wird, wenn nur sichergestellt ist, daß ein Ansprechen des lichtempfindlichen Organs vor der eigentlichen Belichtung erfolgt Das lichtempfindliche Organ kann auf eine mittlere Intensität des einfallenden Lichtes ansprechen, wobei die Beziehung zu dem Aufladungspotential für diese Lichtbedingungen durch eine Reihe vorbereitender Versuche aufgezeichnet und daher bekannt ist

Bei einem Ausführungsbeispiel der hier vorgeschlagenen Vorrichtung wird der Ausgang der Photozelle 32 invertiert, so daß sich das auszuwertende Signal invers zur Intensität des Lichtes verändert. Dies erscheint zweckmäßig, da schließlich ein geringeres Aufladungspotential für ein helleres Licht eingestellt werden soll. Die Aufladung des Films oder Aufzeichnungsträgers F wird mittels eines Elektrometers 34 bestimmt, welches in den Aufladungskopf 22 eingebaut ist. Das Elektrometer entwickelt eine Spannung, welche proportional zur Oberflächenaufladung eines nicht belichteten Teiles des Filmabschnittes F ist, beispielsweise also proportional

ίο zur Oberflächenaufladung in einer dunklen Ecke außerhalb des Bildausschnittes. Der Signalausgang des Elektrometers folgt also der Aufladungskurve 200 oder 200'. Die Ausgangssignale der Photozelle 32 bzw. des damit verbundenen Inverters und des Elektrometers 34 werden einem Differentialverstärker 36 zugeleitet, welcher einen hohen Verstärkungsgewinn besitzt, so daß dann, wenn die beiden ihm zugeführten Eingangssignale gleich werden, die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 36 sehr rasch abfällt. Ein veränderbarer Widerstand 39, mittels weichem die Größe des dem Differentialverstärker von der Photozelle 32 her zugeführten Eingangssignal verändert werden kann, ermöglicht die Eingabe eines Bezugswertes.

Der Ausgang des Differentialverstärkers 36 ist an eine Stromtreiberschaltung 38 angeschlossen, welche wiederum mit einer Erregerspule 42a eines Relais 42 verbunden ist, wobei der andere Anschluß der Relaisspule über einen Schalter 44 geerdet werden kann. Die Erregerspule 42a des Relais dient zur Betätigung von Schaltkontakten 42b, über welche der Koronaentladungsdraht 24 des Aufladungskopfes 22 an eine negative Spannungsquelle gelegt werden kann, welche durch die Batterie 46 versinnbildlicht ist. Der Schalter 44 ist normalerweise offen. Ebenso befinden sich die Relaiskontakte 426 normalerweise in Öffnungsstellung. Der Schalter 44 schließt sich, wenn der Filmabschnitt oder Bildausschnitt F' in die richtige Lage vor den Aufladungskopf 22 nach Fig.! gebracht ist. Das Schließen des Schalters kann von Hand oder selbsttätig mittels eines Mechanismus durchgeführt werden, welcher den Film schrittweise vorbewegt. Jedenfalls ist der Schalter während der Dauer der Aufladung geschlossen.

Wird durch die Photozelle 32 festgestellt, daß das auf den Filmabschnitt oder den Bildausschnitt F' treffende Licht sehr intensiv ist, so gelangt wegen der Inversion eine verhältnismäßig niedrige Spannung zu dem Differentialverstärker 36. Das bedeutet, daß eine verhältnismäßig niedrige Aufladung des Filmabschnittes F' bereits ein gleich großes Ausgangssignal von dem Elektrometer 34 bewirkt, so daß der Aufladungsvorgang verhältnismäßig rasch beendet wird. In diesem Falle erfährt der Film eine Aufladung auf eine verhältnismäßig niedrige Spannungsspitze entsprechend dem Diagrammpunkt 202' der Aufladungskurve 200' nach F i g. 2a.

Wenn andererseits die Photozelle 32 eine nicht so große Intensität des einfallenden Lichtes meldet, so gelangt von der Photozellenschaltung eine höhere Spannung zu dem Differentialverstärker 36, so daß eine höhere Aufladung des Films notwendig ist, um ein größeres, dem Photozellenausgang gleiches Ausgangssignal des Elektrometers 34 zu erzeugen, welches zu einer Beendigung des Aufladungsvorgangs führt. In diesem Falle wird der Film auf eine höhere Spannungsspitze entsprechend dem Diagrammpunkt 202 auf der Kurve 200 nach F i g. 2 aufgeladen.

Vorzugsweise wird der Film auf die richtige Maximaispannung so rasch wie möglich gebracht. Dies geschieht dadurch, daß der Film einer verhältnismäßig hohen

Feldstärke ausgesetzt wird, welche über der Sättigungsfeldstärke für den betreffenden Film und nahe der Durchbruchsfeldstärke liegen kann, jedoch stets unter diesem Wert bleibt. Dies ist möglich, da bei dem hier vorgeschlagenen System unmittelbar nach Aufladung des Films eine Belichtung entsprechend dem aufzuzeichnenden BUH. erfolgt, wie hier beschrieben ist. Auf diese Weise wird die Aufladung des Films vermindert, bevor tatsächlich ein Durchbruch auftreten kann.

Aus den Darstellungen von Fig. 2 und Fig. 2a erkennt man, daß zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem das richtige Oberflächenpotential erreicht worden ist und dem Augenblick, in welchem die Belichtung beginnt, kein zeitlicher Zwischenraum vorgesehen ist. Die Belichtungszeit beginnt also unmittelbar nach der Aufladungszeit. In dem in F i g. 2 untersuchten Beispiel beginnt die Belichtung des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 entsprechend dem aufzuzeichnenden Bild 0,3 Sekunden nach Beginn der Aufladung und im Falle von

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ginn der Aufladung. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung der hier vorgeschlagenen Art ist besonders dafür Sorge getragen, daß die etwa zwischen dem Ende der Aufladungszeit und dem Beginn der Belichtungszeit verstreichende Zwischenzeit minimal gehalten ist. Dem Fachmann bieten sich viele mechanische Konstruktionen, welche hier verwendbar sind, wobei bestimmte Bauteile mit extrem hohen Geschwindigkeiten bewegt werden. Ein Beispiel ist der Mechanismus zur Bewegung eines Spiegels in Hochgeschwindigkeits-Spiegelreflexkameras.

Für die Erläuterung eines Ausführungsbeispieles sei angenommen, daß der Film F von dem Aufladungskopf 22 zu der nächsten Behandlungsstation bewegt wird, doch kommt es auf eine solche Bewegung des Filmes nicht wesentlich an. Die Gegenwart eines feinen Drahtes, etwa des Koronaentladungsdrahtes 24 im optischen Weg an einer Stelle außerhalb des Brennpunktes hat im wesentlichen keinen Einfluß auf die Qualität des auf den Film aufzuzeichnenden Bildes. Man kann daher den Koronaentladungsdraht 24 ohne weiteres ständig auch während der Belichtung an seinem Platz im Strahlengang belassen und die BtiJchtung durchführen, ohne daß der Film Foder der Aufladungskopf 22 bewegt werden.

Es ist zwar möglich, eine Vorrichtung so auszubilden, daß die Belichtungszeit abhängig von einem bestimmten Ladungsniveau gesteuert wird, das die Oberflächenaufladung des Films erreicht, doch ist eine solche Ausbildung nicht die bevorzugte Ausführungsform. Zweckmäßig wählt man eine bestimmte Belichtungszeit, die für die meisten, durchzuführenden Aufzeichnungen zufriedenstellend ist. Diese Belichtungszeit wird für alle Belichtungen verwendet. So ist in den Beispielen nach F i g. 2 und F i g. 2a zwar die Empfindlichkeit des Films in jedem Falle unterschiedlich, da sie entsprechend den festgestellten Belichtungsbedingungen gewählt worden ist, doch beträgt die Belichtungszeit gleichbleibend 30 Millisekunden. In den F i g. 2 und 2a sind die Hellabfallskennlinie und die Dunkelabfallskennlinie für beide Belichtungsbedingungen gezeigt. Außerdem sind Beispiele für Entladungskurven angegeben, welche für Flächenelemente gelten, die im Bereich zwischen maximaler Helligkeit und minimaler Helligkeit bestrahlt werden, um den Spannungsbereich und damit den Bereich der erzielbaren Grautöne deutlich zu machen.

!st das Verhältnis zwischen dem Dunkelwiderstand und dem Hellwiderstand des photoleitende=·: Belages gering, so spielt die Belichtungszeit eine wichtige Rolle für die Ergebnisse, welche erzielt werden können, hauptsächlich wegen der Schwierigkeiten der Tonerzuführung derart, daß eine gute Grautonskala, oder lediglich ein guter Kontrast erreicht werden. Nimmt man also an, daß die Dunkelabfallskurve unmittelbar nach Beendigung des Aufladungsvorgangcs sehr rasch abfällt, so folgt diese Kurve ziemlich nahe dem Verlauf der Hellabfallskennlinie, so daß es bei einer kurzen Belichtungszeit sehr schwierig ist, einen ausreichenden Aufladungsunterschied zwischen den belichteten und nicht belichteten Teilen des Filmabschnittes zu erreichen. In diesen Fällen ist es zweckmäßig, die Belichtungszeit so auszuwählen, daß die Dunkelabfallskennlinie die Möglichkeit erhält, sich abzuflachen, so daß ein größerer Unterschied zwischen der schließlich verbleibenden Aufladung der belichteten Bereiche und der nicht belichteten Bereiche auftritt. Das Aufladungspotential <n nicht belichteten Bereichen kann für eine bestimmte Filmart bestimmt werden, und diese Information dient unter Zuhilfenahme entsprechender Einrichtungen zur Steuerung der Belichtungszeit, wie nachfolgend noch ausgeführt wird. Diese Schwierigkeiten sind jedoch außerordentlich gering und die zuvor erwähnten Hilfsmaßnahmen sind nicht nötig, wenn ein elektrophotographischer Film der hier vorgeschlagenen, jeweils einen photoleitenden Dünnfilmbelag besitzenden Art verwendet wird. Dies ergibt sich aus einer Untersuchung der Darstellungen nach den F i g. 2 und 2a.
Man ersieht aus den dargestellten Kurven, daß die Bestrahlung oder Belichtung des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 durch eine Strahlung entsprechend der aufzuzeichnenden Information eine unmittelbare und plötzliche Entladung herbeiführt, so daß innerhalb eines Zeitraumes von einer Millisekunde oder zweier Millisekünden ein großer Unterschied der Oberflächenaufladung zwischen den Flächenelementen, welche belichtet werden und denjenigen, welche nicht belichtet werden, auftritt. Aus diesem Grunde ist es nicht notwendig, die Belichtung auf einen Punkt des Diagramms zu verlegen, an welchem der Unterschied zwischen der Dunkelabfallskennlinie und der Hellabfallskennlinie größer geworden ist. Praktisch fallen die Entladunfikurven für Flächenelemente mit einer mittleren Belichtung so rasch ab, daß eine zu lange Belichtung zu einer derart weitgehenden Entladung der Oberfläche führen würde, daß es zu einer Zerstörung des aufzuzeichnenden Bildes käme. Die hohe Entladungsgeschwindigkeit des photoleitenden Dünnfilmbelages beruht auf seinem extrem hohen photoelektrischen Verstärkungsfaktor. Ein Aufzeichnungsträger mit einem photoleitenden Dünnfilmbelag mit mittlerem photoelektrischem Verstärkungsfaktor mag Vorteile zeigen, wenn die Belichtungszeit verlängert wird, um bessere Kontraste zu erreichen. Man erhält so eine gute Regelbarkeit der optischen Dichte, der Grautonskala usw. auf einem solchen Film.

In F i g. 1 ist weiter ein üblicher Projektor 56 gezeigt, der ein aufzuzeichnendes Bild aus den Filmabschnitt oder Bildausschnitt F' projiziert. Wie bereits erwähnt, kann die Einrichtung in Form einer kleinen Kamera ausgebildet werden, in welcher ein primäres Linsensystem unmittelbar auf eine aufzuzeichnende Umgebung gerichtet werden kann, anstatt einen Kopiervorgang durchzuführen. Zwischen dem Projektor 56 und dem Filmabschnitt oder Bildausschnitt F' befindet sich ein normalerweise geschlossener Verschluß 58, mit welchem die Belichtungszeit gesteuert werden kann. Der Verschluß 58 wird zu einer öffnung veranlaßt, sobald der Aufladungsvorgang abgeschlossen ist, was durch ei-

ncn AbJdll der Ausgangsspannung des Differentialverslärkers 36 gemeldet wird. Ein Differentiator spricht auf den ins Negative gehenden Impuls des Differentialverstärkerausgangs an und liefert einen Einstell-Eingangsrmpuls an eine Flip-Flop-Schaltung 64. Deren Ausgang erregt einen Antriebsmechanismus 63 für den Ver Schluß 58. Der Antriebsmechanismus 63 kann ein gebräuchlicher Verschluß-Antriebsmechanismus, gegebenenfalls in bestimmter Anpassung oder Abwandlung, sein.

Die beiden Möglichkeiten zur Steuerung des Belichtungsvorgangs, welche zuvor angegeben worden sind, machen Vorrichtungen erforderlich, die sich leicht in das hier vorgeschlagene System einbauen lassen. Wird der Verschluß 58 während einer voreingestellten Zeit in Öffnungsstellung gebracht, so kann der Verschluß-Antriebsmechanismus selbst einen automatischen Zeitgeber enthalten, welcher den Verschluß nach Ablauf der vorgegebenen Belichtungszeitdauer wieder in Schließstellung bringt. Eine einfache Zeiteinstellvorrichtung 65, welche von Hand verstellt werden kann, ist in der in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie 67 angedeuteten Weise mit denr Verschluß-Antriebsmechanismus 63 gekoppelt, wodurch deutlich gemacht werden soll, daß diesce Anordnung alternativ zu den durch ausgezogene Linien gekennzeichneten Schaltung vorgesehen werden kann.

Es findet eine Flip-Flop-Schaltung 64 Verwendung, so daß von dem Verschluß-Antriebsmechanismus 63 gleichzeitig mit dem Ablauf der Belichtungszeit ein Rückstellsignal erzeugt werden kann, das über die Leitung 69 dem Rückstelleingang R des Flip-Flop 64 zugeleitet wird.

Die andere Einstellmöglichkeit, welche nur benötigt wird, wenn ein Film mit geringerem photoelektrischem Verstärkungsfaktor eingesetzt wird, ist etwas komplizierter. Die Aufladung des Filmabschnittes oder Bildausschnittes F' in einem nicht belichteten Bereich wird während der Belichtung durch das Elektrometer 34 bestimmt. Das Ausgangssignal des Elektrometers 34 wird nun nicht nur dem Differentialverstärker 36, sondern auch einem weiteren, hohen Verstärkungsgewinn besitzenden Differentialverstärker 66 zugeführt. Dieser Verstärker 66 erhält an seinem Eingang außerdem die Ausgangsspannung einer einstellbaren Bezugsspannungsquelle 68 als weiteres Eingangssignal. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 66 wiederum gelangt über einen Inverter 72 zu dem Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung 64. Die einstellbare Bezugsspannungsquelle 68 vermag die Belichtungszeit des elektrophotographischen Films zu beenden, wenn die Aufladung in einem nicht belichteten Bereich, wie sie von dem Elektrometer 34 festgestellt worden ist, einen bestimmten Wert erreicht hat, bzw. auf diesen Wert abgefallen ist. Tritt dieser Betriebszustand auf, so fällt die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 66 plötzlich ab, wodurch die Flip-Flop-Schaltung 64 rückgestellt und der Verschluß 58 geschlossen wird. In diesem Falle ist der Verschluß-Antriebsmechanismus 63 so ausgebildet, daß er den Verschluß 58 in Öffnungsstellung bringt, wenn er von dem I-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 64 ein erstes Signal empfängt und den Verschluß wieder in Schließstellung zurückführt wenn er von dem I-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 64 ein zweites Ausgangssignal aufnimmt

Das Blocksymbol, welches in F i g. 1 die Bezeichnung »Verfahrensschritt 3« trägt bezeichnet tatsächlich den zweiten, überaus wichtigen Verfahrensschritt wobei, wie bereits erwähnt, die Belichtung entsprechend einer

voreingestellten Zeit oder in Abhängigkeit von dem Aufladungsniveau erfolgen kann, auf welches die Oberfläche des photoleitenden Dünnfilmbelages während des Belichtungsvorgangs abfällt. Die Ausführungsform mit konstanter Belichtungszeit ist zu bevorzugen und läßt sich bedeutend leichter verwirklichen.

Wie zuvor ausgeführt wurde, wird unmittelbar nach Vollendung der Belichtung dem Filmabschnitt ocäer Bildausschnitt F'Toner zugeführt. Die Tonerzuführung

ίο geschielit in Gegenwart eines Vorspannungsfeldes, welches die Tonerpartikel auf den Film hintreibt. Hierdurch wird das Aufbringen des Toners nicht nur beschleunigt, sondern die Tonerpartikel werden auch über die aufgeladenen Bereiche des Filmabschnittes oder Bildausschnittes verteilt, so daß Randeffekte klein gehalten werden, welche die Bilder kennzeichnen, die mit gebräuchlichen Xerographieverfahren erzeugt werden.

Der Beginn des Toneraufbringens schließt sich, wie in dem mit »Verfahrensschritt 4« gekennzeichneten B!ocks^vmboi nsch F i °. \ sn^deutet ist, unmittclbsr äü das Belichtungszeitintervall an. Aus den Fig.2 und 2a ist zu entnehmen, daß dieser Verfahrensschritt zu einer Zeit von 0,33 Sekunden bzw. 0,23 Sekunden nach dem Aufladungsbeginn anfängt. Die Toneraufbringung kann auf verschiedene Weise ausgelöst werden. Bei der Ausführungsform, bei welcher die Belichtungszeit konstant gehalten wird, gelangt das Ausgangssignal des Verschlußantriebsmechanismus 63, welches das Ende der Belichtungszeit meldet, über die Leitung 69 zu dem Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung 64 und außerdem zu dem Eingang einer veränderlich einstellbaren, monostabilen Kippstufe 76. Bei derjenigen Ausführungsform, bei welcher die Belichtungszeit abhängig von dem Niveau der noch verbleibenden Aufladung des photoleitenden Belages gesteuert wird, gelangt das Rückstellsignal vom Ausgang des Inverters 72 zu der einstellbaren, monostabilen Kippstufe 76. Auch andere Vorrichtungen eignen sich zur Verwirklichung dieser Funktion, beispielsweise mechanische Koppeleinrichtungen zwischen dem Verschluß 58 selbst und einem Toneraufbringmechanismus derart, daß bei einem Schließen des Verschlusses gleichzeitig der Toneraufbringmechanismus ausgelöst wird.

Bei der hier abgebildeten Vorrichtung ist die e'nstellbare, monostabile Kippstufe 76 von solcher Bauart, daß eine wählbare Zeitkonstante vorgegeben werden kann. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 76 gelangt :u dem Solenoid eines normalerweise geschlossen gehaltenen, solenoid-betätigten Ventils 78, das in einer Leitung oder einer Rohrverbindung zwischen einem Vorratsbehälter 82 für flüssigen Toner und einer Toneraufbringvorrichtung 84 angeordnet ist, die sich in unmittelbarer Nähe des Filmabschnittes oder Bildausschnittes F' befindet. Man erkennt, daß hier eine Relativbewegung zwischen dem Film F und der Toneraufbringvorrichtung 84 stattfinden muß. Zu diesem Zwecke sind geeignete Einrichtungen vorgesehen, welche aber bezüglich ihrer Ausgestaltung dem Fachmann geläufig sein dürften. Sobald die monostabile Kippstufe 76 durch

bo das Rückstellsignal ausgelöst ist, öffnet sich das solenoid-betätigte Ventil 78 und bewirkt daß Tonerflüssigkeit zufließt. Die Toneraufbringvorrichtung weist eine öffnung 84a auf, die so bemessen ist daß sie sich mit dem Filmabschnitt oder Bildausschnitt F' deckt, wenn dieser in die richtige Lage gebracht ist Der flüssige Toner überflutet den gesamten Bildausschnitt F'.

Um die Berandung der öffnung 84a erstreckt sich eine Elektrode 92. Diese Elektrode 92 ist über einen

Relaisschalter 94 mit einer Klemme einer Spannungsquelle verbunden, welche durch eine Batterie 96 versinnbildlicht ist, deren zweite Klemme geerdet ist. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 76 gelangt außerdem zu der Relaisspule 94a, welche zur Betätigung der RelaiskontaHe 94 dient, so daß sich das Relais schließt, wenn die aionostabile Kippstufe 76 ausgelöst wird. Auf diese Weise wird ein stark positives Potential an die Elektrode 92 angelegt, wodurch die Tonerpartikel gegen die Oberfläche des Films getrieben werden und man eine gleichförmigere Tonerverteilung erhält, insbesondere in Bereichen, die noch stark aufgeladen sind, beispielsweise, weil sie nicht sehr stark belichtet wurden.

Die Tonerpartikel haften an denjenigen Bereichen des Bildausschnittes F', welche während des Belichtungsvorganges nicht bestrahlt worden sind, und außerdem in jeweils unterschiedlichem Maße in denjenigen Flächenbereichen, welche eine bestimmte Bestrahlung oder Belichtung erfahren haben. Die Menge des Toners, weiche anhaftet, ist zu der Aufladung des betreffenden Flächenaiementes proportional Gegebenenfalls kann die Vorspannung invers zu dem Ausgangssigjal des Elektrometers 34 verändert werden, so daß eine höhere Vorspannung zur Wirkung kommt, wenn die Lichtmenge und damit die Oberflächenaufladung geringer ist Im allgemeinen läßt man jedoch eine konstante Vorspannung von 50 Volt bis 100 Volt Gleichspannung zur Wirkung kommen, um eine gleichmäßige und vollständige Toneraufbringung zu erhalten. Das Bild kann auch mittels trockenem Toner sichtbar gemacht werden, wobei im wesentlichen entsprechende oder gleiche Maßnahmen zu ergreifen sind.

Aus den F i g. 2 und 2a ist zu ersehen, daß die Zeiten für die Toneraufbringung jeweils unterschiedlich sind. Die auf der Oberfläche einer photoleitenden Schicht befindliche Ladung beeinflußt die Vorgänge beim Aufbringen des Toners. Höhere Aufladungspotentiale verkürzen die für das Aufbringen des Toners erforderliche Zeit. Es handelt sich hier um einen einer höheren Vorspanung entsprechenden Vorgang. Nimmt man also an, daß die Vorspannung konstant gehalten wird, so ergibt sich, daß für die der Darstellung nach F i g. 2a entsprechenden Belichtungsbedingungen die Lichtmenge größer, jedoch die Aufladung niedriger als im Beispiel nach Fig.2 ist. Niedrigere Aufladungspotentiale erfordern eine gewisse Verlängerung der für die Aufbringung des Toners verwendeten Zeit, weshalb dieses Zeitintervall in F i g. 2a 0,770 Sekunden dauert, während in F i g. 2 für diesen Verfahrensschritt 0,670 Sekunden vorgesehen sind, nachdem hier die Aufladungspotentiale bedeutend höher liegen als bei den für Fig. 2a gültigen Belichtungsbedingungen.

Die Einstellung der Zeitkonstante an der veränderlich einstellbarer, monostabilen Kippstufe 76 kann leicht durch den jeweils durch das Elektrometer 34 gemessenen Maximalwert der Oberflächenaufladung gesteuert werden. Die erforderliche Information gelangt über eine Leitung und geeignete Regelschaltungen von dem Elektrometer 34 zu der einstellbaren, monostabilen Kippstufe 76. Es können jedoch auch Händeinstellmiüel zur Veränderung der Zeitkonstante der monostabilen Kippstufe 76 vorgesehen sein, wobei die Bedienungsperson die Einstellung abhängig von der Ablesung eines geeigneten Meßinstrumentes vornimmt, welches an das Elektrometer 34 angeschlossen ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist eine konstante Tcneraufbringzeit vorgesehen. Die Tonerzuführung wird unmittelbar nach Rückstellung der monostabilen Kippstufe 76 beendet, wobei die verstrichene Zeit von der eingestellten Zeitkonstante abhängig ist. Sobald die monostabile Kippstufe 76 in den Ruhezustand zurückgekehrt ist fällt ihre Ausgangsspannung ab. Dieses Signal bzw. die Abwesenheit einer Signalspannung setzt das solenoid-betätigte Ventil 78 außer Betrieb, so daß dieses Ventil geschlossen wird. Dasselbe Signal dient auch zur Auslösung des nächsten Verfahrensschrittes,

ίο welcher in Fig. 6 als Verfahrensschritt 5 gekennzeichnet ist und die unmittelbare Abführung überschüssigen Toners beinhaltet

Der Signalspannungsverlauf, welcher bei Beendigung des Arbeitsspieles der monostabilen Kippstufe 76 entsteht, wird von einem Differentiator 102 festgehalten und gelangt als Eingangsimpuls oder Auslösesignal zu einer weiteren, veränderlich einstellbaren, monostabilen Kippstufe 104. Die Zeitkonstane dieser monostabilen Kippstufe 104 kann auch von Hand auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Das Ausgangssignal von der monostabilen Kippstufe 104 wird zu einem solenoid-betätigten Ventil 108 übertragen, das in eine Leitung zwischen einer Vakuumpumpe 110 und einer Haube oder Hutze 112 geschaltet ist, die sich zu dem BiIdausschnitt oder Filmabschnitt F' hin öffnet Beliebige Maßnahmen zur Ausübung einer Saugwirkung gegenüber dem Filmabschnitt F' können durch das Signal der monostabilen Kippstufe 104 ausgelöst werden. Hierbei wird überschüssiger Toner sofort von den belichteten Bereichen des Filmabschnittes oder Bildausschnittes abgesaugt, welche wenig oder überhaupt keine Ladung zurückbehalten haben. Außerdem wird die Trägerflüssigkeit oder das Lösungsmittel des Toners verdampft, so daß das auf dem Bildausschnitt oder Filmabschnitt erzeugte, latente Bild nunmehr in sichtbarer Form vorliegt

Der in K i g. 1 als Verfahrensschritt 6 bezeichnete Vorgang ist nicht für sämtliche Bilderzeugungsverfahren der hier vorgeschlagenen Art wesentlich. Wo von selbst verdampfende Lösungsmittel oder Tonerpulver verwendet werden, welche nur an den aufgeladenen Bereichen anhaften, brauchen keine komplizierten Einrichtungen oder Verfahrensschritte vorgesehen zu werden, um überschüssigen Toner zu entfernen. Die physikalisehen Eigenschaften des Toners selbst und/oder die Bedingungen, unter welchen der Toner aufgebracht wird, können eine Entfernung des Toners bzw. eine Entfernung von überschüssigem Toner entbehrlich machen. Wenn also hier davon die Rede ist, daß der Toner entfernt wird, so umfaßt dies eine beliebige Entfernung von Toner, entweder durch bewußte Abführung des Toners oder durch Schaffung von Bedingungen, durch welche überschüssiger Toner beseitigt wird, ohne daß ganz bestimmte Maßnahmen oder Vorgänge durch eine Einrichtung oder eine Bedienungsperson herbeigeführt werden.

Zuletzt ist in F i g. 1 ein Blocksymbol eingezeichnet, welches die Bezeichnung »Verfahrensschritt 6« trägt und das Festschmelzen oder Festbrennen des Toners versinnbildlicht. Bei diesem Verfahrensschritt wird von dem Differentiator 120 das Schließen des Ventiles 108 nach Beendigung des Arbeitsspieles der veränderlich einstellbaren, monostabilen Kippschaltung 104 gemeldet und das resultierende Ausgangssignal wird einer dritten, veränderlich einstellbaren, monostabücn Kippschaltung 124 zugeleitet. Diese erzeugt ein Signal, welches zur Einschaltung eines Heizgerätes oder einer Heizlampe 126 verwendet wird, hinter der sich ein Re-

flektor 128 befindet, so daß die infraroten Strahlen auf den Film F konzentriert werden. Durch die Hitze werden die Tonerpartikelchen dauerhaft auf der Oberfläche des photoleitenden Filmes F festgebrannt und nach Vollendung des Arbeitsspieles der monostabilen Kippstufe 124 entsprechend der gewählten Zeitkonstante wird die Heizlampe wieder ausgeschaltet und der BJIderzeugungsvorgang ist beendet.

Falls kein dazwischenliegender Verfahrensschritt wie beispielsweise der Verfahrensschritt 5, vorgesehen ist, so kann der Ausgang der veränderlich einstellbaren, monostabilen Kippstufe 104 unmittelbar an die Heiz-Iampe 126 gelegt werden, ohne daß die Bauteile 120 und 124 zwischengeschaltet sind. Falls die Entfernung überschüssigen Toners automatisch einen bestimmten Zeitabschnitt nach Beendigung der Tonerzuführung einnimmt, kann das Ausgangssignal der veränderlich einstellbaren Kippstufe 104 durch geeignete, elektronische Verzögerungsmittel entsprechend verzögert werden.

Bei der hier angegebenen Vorrichtung kann auch ein Übertragungsvorgang zwischen die Verfahrensschritte 5 und 6 eingeschaltet sein. Dient also der elektrophotographische Film Fdazu, nach der Herstellung des Bildes dieses auf ein Papier oder einen anderen Träger zu übertragen, so geschieht diese Übertragung unmittelbar nach der Tonerzuführung. Dies ist durch gestrichelte Linien angedeutet, welche von dem Blocksymbol entsprechend dem Verfahrensschritt 5 ausgehen und zu dem Blocksymbol 5A führen, wobei dieses Blocksyjnbol eine Bildübertragungsstation kennzeichnet Die Übertragung kann durch Ausüben eines mechanischen Drukkes oder durch Koronaübertragungsvorgänge verwirklicht werden. Die weitere Folge der Verfahrensschritte ist durcii die zu dem Blocksymbol entsprechend dem Verfahrensschritt 6 führende gestrichelte Linie deutlich gemacht. Das Fixieren oder Festschmelzen bzw. Festbrennen geschieht nach der Übertragung an dem den übertragenen Toner empfangenden Informationsträger.

Bei der Wahl eines Oberflächenpotentials, welches durch einen bestimmten Aufladungszustand des photoleitenden Dünnfilmbelages 12 wiedergegeben wird, besteht der direkte Weg darin, daß die Oberflächenspannung unmittelbar durch ein geeignetes Voltmeter gemessen wird, welches zuvor als Elektrometer bezeichnet worden ist Hierbei werden normalerweise diejenigen verändernden Einflüsse berücksichtigt, welche von Unterschieden in den Bedingungen herrühren, die in der Umgebung auftreten und das Verhalten der Oberfläche bei einer bestimmten Koronaspannung verändern. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß ungeachtet der Koronaspannung, welche je nach Feuchtigkeit, Veränderungen aufgrund Alterung der Bauteile und dergleichen höher oder niedriger sein kann, eine absolut gültige Anzeige des Potentials auf der Oberfläche erhalten wird. Ein vereinfachtes, wenn auch nicht so gut arbeitendes Gerät kann so ausgebildet sein, daß eine Steuerung der Koronaspannung abhängig von dem Ausschlag des Belichtungsmessers vorgenommen wird, um auf diese Weise ein billigeres Gerät aufbauen zu können. Da hierbei wirkungsmäßig eine Steuerung der Oberflächenaufladung vorgenommen wird, umfaßt die Erfindung auch den soeben angegebenen Lösungsgedanken, und wenn eine Messung oder Steuerung des Potentials der Oberfläche des photoleitenden Dünnfilmbelages angesprochen ist, so umfaßt dies auch die Steuerung dieser Größe durch Einstellung der Koronaspannung.

Bei einem anderen, vereinfachten Apparat kann es zweckmäßig sein, eine Handsteuerung zur Einstellung der Konstanten für die Leistungsquelle der Koronaspannung vorzusehen, welche einen Einstellknopf oder eine Scheibe enthält, die in Ablesewerten des Belichtungsmessers geeicht ist. Der Benutzer nimmt dann eine Ablesung des Belichtungsmessers vor, stellt die genannte Scheibe oder d?n Einstellknopf auf einen Wert entsprechend der Ablesung des Belichtungsmessers ein und setzt dann die Spannungsquelle in Betrieb, wobei sich ergibt daß die Koronaspannung rasch auf einen bestimmten Wert ansteigt der zuvor von dem Benutzer eingestellt wurde. Eine andere, stärker verfeinerte Ausführungsform, welche jedoch noch nicht voll automatisch arbeitet besitzt eine Schaltung, bei welcher die Spannungsquelle zur Beaufschlagung des Koronadrahtes von einer Regelung gespeist wird, welche auf das Oberflächenpotential des photoleitenden Dünnfilmbelages anspricht Die Regelung enthält eine Handeinstellvorrichtung oder einen Handeinstellknopf, der«ch auf einer Skalenscheibe befindet die in Lichtintensitätswerten geeicht ist jedoch eine Einstellung bezüglich des Oberflächenpotentials des Photoleiterbelages vornimmt Die Spannungsquelle zur Speisung des Koronadrahtes wird von Hand durch den Benutzer in Betrieb gesetzt und läßt die Spannung ansteigen, bis ein Signal, welches von der Handeinstellvorrichtung bereitgestellt wird, mit einem Signal entsprechend der Oberflächenaufladung gleich wird oder in ein bestimmtes Verhältnis zu diesem Signal kommt, in diesem Zeitpunkt wird die Aufladung beendet.

Anstelle von Bauformen, bei welchen das Oberflächenpotential, auf das der Filmabschnitt oder der Bildausschnitt F' aufgeladen wird, können auch Apparate konstruiert werden, bei welchen das Aufladungsniveau für alle Aufnahmebedingungen festgehalten wird, während Mittel vorgesehen sind, um die Lichtmenge, welche auf den Filmabschnitt oder Bildausschnitt auftrifft, zu variieren. Dies geschieht durch Einstellung einer irisblende in dem Projektor 56 und/oder durch Veränderung der Geschwindigkeit des Verschlusses 58. Ein Vergleich wird in einfacher Weise durch die Photozelle 32 und das Elektrometer oder das Spannungsmeßgerät 34 durchgeführt, welches das Oberflächenpotential in einem Flächenelement des Bildausschnittes F' bestimmt, das sich in Dunkelheit befindet und die hieraus erhaltene Information wird von Hand oder automatisch zur soeben erwähnten veränderlichen Einstellung der auf den Film treffenden Lichtmenge ausgewertet. Die eine bestimmte Einstellung erfordernden Vergleichswerte sind zuvor bestimmt worden und werden in das Gerät eingebaut, wobei die erforderlichen Bauteire nur in Einzelheiten geringerer Bedeutung von den zuvor im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen abweichen.

Bei sämtlichen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen findet praktisch eine Messung der Menge des einfallenden Lichtes und. entweder direkt oder indirekt, eine Messung des Potentials entsprechend der Oberflächenaufladung statt Weiter ist zu bemerken, daß selbst dann, wenn zuvor eingestellte Größen oder vorgegebene Werte gelten, welche von Hand durch Einstellung von Knöpfen oder Skalenscheiben oder anderen Steuermitteln vorgegeben werden, die genannten Messungen doch kontinuierlich durchgeführt werden, auch wenn der vorgegebene Wert erst nach einer bestimmten Zeit erreicht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Belichtung eines photoleitfähigen Films, wobei dieser auf eine Scheitelspannung aufgeladen, anschließend bildmäßig belichtet und mit Toner entwickelt wird, mit den Merkmalen

a) eine erste Meßeinrichtung zur Bestimmung der Filmaufladung;

b) eine zweite Meßeinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit des aufzuzeichnenden Bildes;

c) eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Aufladung des Films auf die Scheitelspannung,