DE2606310A1

DE2606310A1 - Elektrostatografische druckmaschine zur schaffung bildhafter und funktioneller kopien

Info

Publication number: DE2606310A1
Application number: DE19762606310
Authority: DE
Inventors: Robert N Goren
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1976-10-21
Also published as: US4007981A; GB1535426A; SU822771A3; JPS51126837A; FR2307296A1; CA1090867A; NL7603869A

Description

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Xerox Corporation/ Rochester, N. Y. / USA

Elektrostatografische Druckmaschine zur Schaffung bildhafter und
funktioneller Kopien

Die Erfindung betrifft eine elektrostatografische Druckmaschine
und insbesondere eine solche, die sich entweder in bildhafter oder
funktioneller Kopierweise betreiben läßt.

Bei einer typischen elektrostatografischen Druckmaschine wird ein
latentes Bild auf einer Oberfläche aufgezeichnet und dann mit geladenen Partikeln entwickelt. Ein Blatt Trägermaterial wird in enge Nachbarschaft zum latenten Bild gebracht und so angeordnet, daß die Partikel darauf übertragen werden. Nach dem Übertragen der Partikel auf das Trägermaterial werden die Partikel dauerhaft mit diesem verbunden und damit eine Kopie des Originals hergestellt. Elektrofotografisches Drucken und elektrografisches Drucken stellen unterschiedliche Versionen des elektrostatografischen Drückens dar. Beim elektrofotografischen Drucken wird ein fotoleitendes Element auf ein im wesentlichen gleichförmiges Niveau aufgeladen. Das latente Bild des Originals bestrahlt das aufgeladene fotoleitende Element, wodurch

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die Ladung entsprechend ihrer Intensität aufgelöst wird- Dadurch wird ein elektrostatisches latentes Bild auf dem fotoleitenden Element aufgezeichnet, daß dem zu reproduzierenden Original entspricht. Elektrografisches Drucken unterscheidet sich vom elektrofotografischen Drucken dadurch, daß weder ein fotoleitendes Element noch ein Lichtbild erforderlich ist, um ein latentes Bild des Originals zu erzeugen. Im allgemeinen verwenden beide zuvor erwähnten Druckverfahren wärmehärtbare Partikel, um das latente Bild zu entwickeln. Die Wärme wird diesen Partikeln zugeführt, so daß die Partikel dauerhaft mit dem Blatt Trägermaterial verbunden werden.

Eine Mehrfarben-elektrofotografische-Druckmaschine hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie eine schwarz/ weiß-Druckmaschine. Beim Mehrfarbendrucken wird jedoch die zuvor genannte Vorgehensweise um eine Vielzahl von Zyklen wiederholt, wobei jeder Zyklus einer diskreten Farben zugeordnet ist. Bei dieser Vorgehensweise wird das Lichtbild ausgefiltert, so daß ein elektrostatisches latentes Bild auf dem fotoleitenden Element entsteht, das einer einzelnen Farbe entspricht. Eine Vielzahl von unterschiedlichen einfarbigen Lichtbildern werden geschaffen. Jedes einfarbige elektrostatische Lichtbild wird mit Tonerpartikeln einer Komplementärfarbe zur Farbe des ausgefilterten Lichtbildes entwickelt. Die Tonerpulverbilder werden dann auf das Blatt Trägermaterial in übereinander gelagerter Ausrichtung zueinander übertragen. Das mehrlagige TonerpulverbiId wird dann dauerhaft durch Zufuhr von Wärme mit dem Blatt Trägermaterial verbunden und so eine dauerhafte Farbkopie des Originals geschaffen.

Bislang erlaubten elektrofotografische Druckmaschinen nur die Herstellung von entweder funktionellen oder bildhaften Kopien. Eine funktionelle Kopie ist die Kopie eines Dokumentes, bei dem leichte Unterschiede hinsichtlich Tönung oder Farbe nicht vorliegen, wie beispielsweise grafische Schriebe, Diagramme, Linien und dergleichen. Funktionelle Kopiermaschinen bereiten große Schwierigkeiten hinsichtlich der Ausbildung von Tönungsabstufungen. Dagegen verwenden bildhafte Kopiermaschine zur Beseitigung dieses Nachteils ein Halbtonoder Autotypie-Raster. Das Raster erzeugt Tönungsabstufungen durch

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Ausbildung von Halbton-Punkten oder Linien unterschiedlicher Größe. In den hellsten Bereichen kann das Halbton-Muster enge Linien oder kleine Punkte haben. Die Linien nehmen hinsichtlich ihrer Breite oder die Punkte hinsichtlich ihrer Größe über die gesamten zwischenliegenden Schattierungen zu, bis sie im Dunkelbereich miteinander verschmelzen. Daher liegen am hellsten Ende ein vollständiges weißes Feld und ein nahezu kompaktes schwarzes Feld am dunklen Ende der Tönungsskala vor.

Zahlreiche Patente lehren dieses Konzept der Rasterabschirmung. Hierzu wird beispielsweise auf die US-Patentschriften 2 598 732/ 3 535 036, 3 121 010, 3 493 381, 3 776 633 und 3 809 555 verwiesen. In einer jüngeren japanischen Patentanmeldung wird weiter die Verwendung einer Hilfslichtquelle in Verbindung mit einem Raster oder Gitter im optischen Lichtweg vorgeschlagen. Diese japanische Anmeldung trägt das Aktenzeichen 47-124,202 vom 11. Dezember 1972; die Offenlegungsschrift hat das Aktenzeichen 49-82345. Andere in dieser Richtung sich bewegende Anmeldungen sind die US-Patentanmeldungen Serien-Nr. 511 976 aus 1974 und 507 169 ebenfalls aus 1974.

Aus keiner der genannten Entgegenhaltungen geht jedoch eine elektrofotografische Druckmaschine hervor, die die Eigenschaft besitzt, sowohl in funktioneller als auch bildhafter Kopierweise zu arbeiten. Auch wird in diesen Entgegenhaltungen keine elektrofotografische Druckmaschine beschrieben, bei der sich der Reproduktionskontrast der Kopien durch Einstellen des Halbtonrasters verändern läßt. Somit hatten die bislang entwickelten Druckmaschinen nicht die Eigenschaft, das Raster selektiv auszuschalten, um von der bildhaften Betriebsweise auf die funktioneile überzugehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrostatografische Druckmaschine zu schaffen, mit der sich sowohl in einfacher Weise eine Kontrasteinstellung als auch eine Umschaltung von der bildhaften auf die funktionelle Kopierweise und umgekehrt vornehmen läßt. ORIGINAL INSPECTED

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Vorsehen einer Einrichtung zur Schaffung einer funktionellen Kopie von einem Original; eine Einrichtung zur Schaffung einer bildhaften Kopie vom Original und eine Einrichtung zur selektiven Betätigung der die bildhafte Kopier schaffenden Einrichtung oder der die funktioneile Kopie schaffenden Einrichtung.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Bei der erfindungsgemäßen elektrostatografischen Druckmaschine sind somit Einrichtungen vorgesehen, um von einem Original eine funktionelle Kopie zu schaffen. Zusätzlich weist diese Maschine Einrichtungen auf, um vom Original auch bildhafte Kopien herzustellen. Dabei sind Mittel vorgesehen, um selektiv die die bildhafte Kopie schaffende Einrichtung oder die die funktioneile Kopie schaffende Einrichtung zu betätigen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Aufführung weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteile anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht von einer elektrofotografischen Druckmaschine,die die erfindungsgemäßen Merkmale enthält,

Fig. 2 'eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für ein Belichtungssystem, wie es für die elektrofotografische Druckmaschine nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig 3 eine schematische Ansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel für das Belichtungssystem zum Einsatz in der in Fig. 1 gezeigten Druckmaschine,und

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht bezüglich der Anordnung von Rasterelement und dem bei der Druckmaschine nach Fig. 1 verwendeten fotoleitenden Element.

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Obschon die Erfindung nachfolgend in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert wird, versteht es sich, daß sie nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr sind Alternativlösungen, Modifikationen und Äquivalente mit eingeschlossen.

Zum allgemeinen Verständnis einer elektrofotografischen Druckmaschine, in der die Erfindung eingebaut werden kann, wird auf Fig. 1 Bezug genommen. In sämtlichen Figuren sind für gleiche Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet. Die elektrofotografische Druckmaschine nach Fig. 1 ist so angeordnet, daß von einem Farboriginal· funktionelle als auch bildhafte Kopien hergestellt werden können. Das Original kann in Form einzelner Blätter, Bücher, dreidimensionaler Gegenstände oder Farbdias vorliegen. Vorzugsweise hängt die Art der gewünschten Kopie von dem zu reproduzierenden Original ab. Beispielsweise wird man Säuiendiagramme, grafische Schriebe und dergleichen als funktioneile Kopien reproduzieren, während man Fotografien in: bildhafter Kopierweise reproduzieren wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die elektrofotografische Druckmaschine ein fotoleitendes Element mit einer drehbaren Trommel 10,um die sich eine fotoleitende Oberfläche 12 fest mit der Trommel 10 verbunden erstreckt. Die Trommel 10 ist auf einer nicht gezeigten Welle angebracht und dreht sich in Richtung des Pfeiles 14. Auf diese Weise wird die fotoleitende Fläche 12 nacheinander durch eine Reihe von BehandlungsStationen bewegt. Vorzugsweise besteht die fotoleitende Fläche 12 aus einer geeigneten Selenlegierung, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 655 377 beschrieben wird. Eine nicht gezeigte Zeittaktscheibe ist an einem Ende der Welle für die Trommel 10 angebracht. Diese Zeittaktscheibe arbeitet mit einer Lichtquelle und einem Fotosensor zur Schaffung eines elektrischen Signals zusammen, das an die Maschinenlogik angelegt wird. Auf diese Weise wird bei Drehen der Trommel 10 die entsprechende Behandlungsstation in Betrieb gesetzt.

Für die vorliegenden Zwecke brauchen die verschiedenen Behandlungs-

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stationen in der Druckmaschine nur kurz beschrieben werden.

Wenn sich die Trommel 10 in Richtung des Pfeiles 14 dreht, gelangt sie durch eine Aufladestation A. Die Aufladestation A enthält eine Koronaerzeugungseinrichtung, die das allgemeine Bezugszeichen 16 trägt. Die Koronaerzeugungseinrichtung 16 lädt die fotoleitende Fläche 12 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichförmiges Niveau auf. Vorzugsweise erstreckt sich die Koronaerzeugungsvorrichtung 16 im wesentlichen quer über die fotoleitende Fläche 12 und erzeugt einen Ionennebel, der die fotoleitende Fläche 12 auflädt. Eine Bauart für eine geeignete Koronaerzeugungseinrichtung ist in der US-Patentschrift 2 778 946 beschrieben.

Danach dreht die Trommel 10 den aufgeladenen Bereich der fotoleitenden Fläche 12 zu einer Belichtungsstation B. In der Belichtungsstation B wird der aufgeladene Bereich der fotoleitende Fläche 12 mit einem farbgefilterten Lichtbild des Originals beaufschlagt. In der Belichtungsstation B- sind ein sich bewegendes, das allgemeine Bezugszeichen 18 aufweisendes Linsensystem und ein allgemein mit 20 bezeichneter Farbfiltermechanismus angeordnet. In der US-Patentschrift 3 062 108 wird ein bewegbares Linsensystem beschrieben, das sich für das elektrofotografische Drucken eignet. Ein für die in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Druckmaschine geeigneter Farbfiltermechanismus ist in der US-Patentschrift 3 775 006 beschrieben. Das Original 22 wird auf eine transparente Auflageplatte 24 angeordnet. Unterhalb der transparenten Auflageplatte 24 ist eine Lampenanordnung 26 vorgesehen, die sich in Verbindung mit dem Linsensystem 18 und dem Filter 20 in zeittaktmäßiger Beziehung zur Trommel 10 bewegt, so daß sukzessive zunehmende Bereiche des Originals 22 abgetastet werden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Linse 18 um eine aus sechs Elementen bestehende geteilte Dagnesse-Linse , mit vorderen und hinteren Verbundbauteilen und einer zentral dazwischen angeordneten Lichtblende. Das vordere Linsenbauteil weist drei Linsenelemente in der folgenden Reihenfolge auf: ein erstes Linsenelement positiver Vergrößerungskraft, ein zweites, mit dem ersten Linsenelement verkittetes Linsenelement negativer Vergrößerungskraft und ein drittes

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Linsenelement positiver Vergrößerungskraft/ das zwischen dem zweiten Linsenelement und der Lichtblende angeordnet ist. Vorzugsweise besitzt das erste Linsenelement eine doppelkonvexe Linse als vorderes Bauteil, eine konkave Linse als zweites Bauteil und eine konvex-konkave Linse als drittes Bauteil. Die Linse 18 hat eine bevorzugte Lichtempfindlichkeit, die im Bereich von etwa F/4,5 bis F/8,0 liegt. Eine geeignete Linsenbauart ist in der US-Patentschrift 3 592 531 beschrieben. In dieser Weise wird ein Fließlichtbild des Originals 22 erzeugt. Bei diesem Bild handelt es sich um ein einfarbiges Lichtbild. Das einfarbige fließende Lichtbild wird durch ein Rasterelement 28 übertragen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Rasterelement 28 im optischen Lichtweg angeordnet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Rasterelement 28 außerhalb des optischen Lichtwegs vorgesehen. Beide Ausführungsbeispiele werden nachfolgend näher unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 erläutert. Das Rasterelement 28 ist eine bogenförmige Schicht mit einer Vielzahl von darauf befindlichen opaken Linien. Es versteht sich, daß, obschon auf ein gekrümmtes Rasterelement eingegangen werden wird, anstelle dessen auch ein flaches Raster verwendet werden kann. Einzelheiten des Aufbaus des Rasterelements 28 werden nachfolgend anhand von Fig. 4 beschrieben. Beim Betrieb wird das fließende, durch das Rasterelement 2 8 gelangende Lichtbild moduliert, so daß ein moduliertes einfarbiges Lichtbild entsteht, das die aufgeladenen Bereiche der fotoleitenden Fläche 12 belichtet. Wie zuvor erwähnt, bringt der Filtermechanismus 20 ausgewählte Farbfilter in den optischen Lichtweg hinein. Nachfolgende Farbfilter wirken auf die durch die Linse 18 hindurchgehenden Lichtstrahlen dergestalt, daß ein moduliertes einfarbiges Lichtbild erzeugt wird, das auf der fotoleitenden Fläche 12 ein moduliertes einfarbiges elektrostatisches latentes Bild aufzeichnet. Das modulierte einfarbige latente Bild ist dasjenige, das durch Entladen des fotoleitenden Elementes mit einem einfarbigen Lichtbild erzeugt wird. Das Rasterelement 28 ist nur in der bildhaften Betriebsweise wirksam. Wenn dagegen die Druckmaschine in funktioneller Weise arbeitet, ist das Rasterelement 28 nicht mehr wirksam. Wenn das Rasterelement 28 sich im optischen Weg befindet, und die Maschine von der bildhaften in die funktionelle Arbeitsweise umgeschaltet wird, wird

das Rasterelement 28 aus dem optischen Weg herausgebracht oder in einem solchen Abstand von der fotoleitenden Fläche 12 angeordnet, daß es dekonzentriert und unwirksam vorliegt.

Nach Aufzeichnung des elektrostatischen latenten Bildes auf der fotoleitenden Fläche 12 dreht sich die Trommel zur Entwicklungsstation C. Drei allgemein mit 30, 32 und 34 bezeichnete Entwicklereinheiten sind in der Entwicklungsstation C angeordnet. Eine geeignete, eine Vielzahl von Entwicklereinheiten (in diesem Fall drei) verwendende Entwicklungsstation ist in der US-Patentschrift 3 854 beschrieben. Die darin erwähnten Entwicklereinheiten sind Magnetbürstenentwickler. Eine typische Magnetbürstenentwicklereinhext verwendet eine magnetisierbare Entwicklermischung aus Trägerkörnern und Tonerpartikeln. Die Entwicklereinheit bildet ein gerichtetes Kraftfeld, um kontinuierlich eine Bürste aus der Entwicklermischung zu bilden. Diese Bürste aus Entwicklermischung wird in Berührung mit dem modulierten einfarbigen elektrostatischen und auf der fotoleitenden Fläche 12 aufgezeichneten latenten Bild gebracht. Die elektrostatisch an den Trägerkörnern der Entwicklermischung anhaftenden Tonerpartikel werden durch die größere elektrostatische Kraft auf das latente Bild angezogen und wandeln dieses in ein sichtbares Bild um.

Die betreffenden Entwicklereinheiten 30, 32 und 34 enthalten diskret gefärbte Tonerpartikel. Die in den betreffenden Entwicklereinheiten befindlichen Tonerpartikel haben die Komplementärfarbe zu den einfarbigen Lichtbildern, die durch die drei unterschiedlichen Farbfilter 20 hindurchgelassen wurden. Beispielsweise wird ein moduliertes elektrostatisches latentes Bild, das von einem grün gefilterten Lichtbild stammt, dadurch sichtbar gemacht, daß grün absorbierende Magenta-Tonerpartikel unter Einsatz einer der Entwicklereinheiten abgelagert werden. In gleicher Weise werden elektrostatische latente und von blauen und roten Lichtbildern stammende Abbildungen mit gelben und Zyan-Tonerpartikeln unter Einsatz der anderen Entwicklereinheiten entwickelt.

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Nach Entwicklung des modulierten elektrostatischen und auf der fotoleitenden Fläche 12 aufgezeichneten latenten Bildes dreht sich die Trommel 10 zur Übertragungsstation D. In der Übertragungsstation D wird das elektrostatisch an der fotoleitende Fläche 12 anhaftende Tonerpulverbild auf ein Kopierblatt oder ein Blatt Trägermaterial 36 übertragen. Eine allgemein mit 38 bezeichnete vorgespannte Übertragungswalze rezirkuliert das Trägermaterial 36. Die übertragungswalze 38 ist elektrisch auf ein Potential ausreichender Größe und Polarität vorgespannt,' um die Tonerpartikel von der fotoleitenden Fläche 12 auf die Walze elektrostatisch anzuziehen. Die Übertragungswalze 38 dreht sich in Richtung des Pfeils 40 mit im wesentlichen der gleichen Tangentialgeschwindigkeit wie die Trommel 10. Die Übertragungswalze 38 läuft daher synchron zur Trommel 10, so daß sukzessive Tonerpulverbilder von der fotoleitenden Fläche 12 auf das Blatt 38 übertragen werden können. Eine geeignete elektrisch vorgespannte Übertragungswalze ist in der US-Patentschrift 3 612 677 beschrieben.

Nachfolgend wird kurz auf den Blattvorschubweg eingegangen. Das Trägermaterial 36 wird von einem Stapel 42 abgenommen, der auf einer Schale 44 ruht. Eine Vorschiebrolle 46 trennt in Wirkverbindung mit einer Verzögerungsrolle 48 das oberste Blatt vom Stapel 42 und schiebt es vor. Das abgenommene Blatt bewegt sich in eine Rutsche 50 und v/ird von dieser in den Spalt zwischen Ausrichtwalzen 52 geleitet. Die Ausrichtwalzen 52 synchronisieren das abgenommene Blatt zur Bewegung der Übertragungswalze 38 und bewegen es weiter vor. Die Übertragungswalze 38 hat daran angeordnete Greiffinger 54. Die Greiffinger 54 nehmen das sich vorwärts bewegende Blatt 36 auf und befestigen es lösbar mit der übertragungswalze 38. Nach übertragung der erforderlichen Anzahl an Tonerpulverbildern auf das Blatt 36,wobei die Tonerpulverbilder ausgerichtet übereinander gelagert vorliegen, wird das Blatt 36 von der übertragungswalze 38 entfernt. Dies erfolgt dadurch, daß die Greiffinger 54 das Blatt 36 in Abstand zur Übertragungswalze 38 bringen, wenn diese in Richtung des Pfeils 40 bewegt wird. Dadurch läßt sich ein Abstreifstab 56 zwischen Blatt und Walze anordnen, so daß das Blatt 36 von der Übertragungswalze 38

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abgenommen wird. Das Blatt 36 gelangt dann über den Abstreifstab 56 auf eine Fördereinrichtung 58. Die in Form eines Endlosriemens ausgebildete Fördereinrichtung 58 bewegt das Blatt Trägermaterial 36 zu einer Fixierstation E.

In der Fixierstation E verbindet eine das allgemeine Bezugszeichen 60 tragende Aufschmelzeinrichtung dauerhaft die übertragenen Tonerpulverbilder mit dem Trägermaterial 36. Eine Bauart für eine geeignete Aufschmelzeinrichtung ist in der US-Patentschrift 3 826 892 beschrieben. Nach dem Fixieren wird das Blatt 36 durch Endlosriemen-Förderer 62 und 64 zu einer Auffangschale 66 bewegt, aus der es vom Bedienungspersonal anschließend herausgenommen werden kann.

Unausweichlich haften nach dem Übertragungsprozeß Resttonerpartikel an der fotoleitenden Fläche 12. In einer Reinigungsstation F, die die letzte Behandlungsstation in der durch den Pfeil 14 angedeuteten Drehrichtung der Trommel 10 darstellt, werden diese Resttonerpartikel entfernt. Eine nicht gezeigte vorreinigende Koronaerζeugungseinrichtung neutralisiert die Ladung auf der fotoleitenden Fläche 12 und die Ladung der Resttonerpartikel. Danach beseitigt eine in Berührung mit der fotoleitenden Fläche 12 stehende Faserbürste 68 die Resttonerpartikel von der fotoleitenden Fläche. Ein geeignetes Bürstenreinigungssystem ist in der US-Patentschrift 3 590 412 beschrieben.

Die vorausgehende Beschreibung dürfte für die vorliegenden Zwecke ausreichen, um die grundsätzlichen Merkmale einer elektrofotografischen Druckmaschine zu erläutern, in der die Erfindung eingebaut ist.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die Belichtungsstation B gezeigt. Wie dargestellt, bewegen sich die Lampen 26 über die Auflageplatte 24 mit dem darauf nach unten weisend angeordneten Original 22. Die vom Original 22 reflektierten Lichtstrahlen gelangen durch die transparente Auflageplatte 24 auf einen Spiegel 70. Der Spiegel 70 reflektiert die Lichtstrahlen durch die Linse 18,

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die daraus ein fließendes Lichtbild bildet. Das fließende Lichtbild wird dann durch den geeigneten Filter des Filtermechanxsmus 20 geleitet, so daß ein einfarbiges fließendes Lichtbild geschaffen wird. Dieses einfarbige fließende Lichtbild wird mittels des Spiegels 72 durch das Rasterelement 28 reflektiert, wodurch ein moduliertes einfarbiges fließendes .Lichtbild entsteht. Das modulierte einfarbige Lichtbild beaufschlagt dann den aufgeladenen Bereich der fotoleitenden Fläche 12. Hierdurch wird selektiv die fotoleitende Fläche 12 entladen und dadurch auf der Fläche 12 ein moduliertes einfarbiges elektrostatisches latentes Bild aufgezeichnet. Die Lichtquelle oder Lampe 82 schafft eine zusätzliche nichtbildhafte Beleuchtung. Die Lichtstrahlen von der Lampe 82 gelangen durch das Rasterelement 28 in überlagerter Ausrichtung zum Lichtbild. Hierdurch wird die von den Lampen 26 geforderte Beleuchtungsstärke verringert und ferner der Kontrast egalisiert.

Die vorausgehend beschriebene Betriebsweise liegt vor, wenn die Druckmaschine in bildhaftex Weise arbeitet. Bei dieser Arbeitsweise läßt sich der Kontrast durch Vertikalbewegung des Rasterelementes 28 einstellen, d.h. indem man den Abstand zwischen der fotoleitenden Fläche 12 und dem Rasterelement 28 einstellt. Vorzugsweise handelt es sich beim Rasterelesnent 28 um ein bogenförmiges Organ mit einer Krümmung, die gleich der Krümmung der Trommel 10 ist. Ferner liegen die Mittelpunkte der Krümmung von Rasterelement 28 und Trommel 10 auf einer gemeinsamen Stelle. Der Krümmungsradius des Rasterelements 28 ist größer als der Krümmungsradius der Trommel 1O₇ wobei der Unterschied in den Radien den Abstand zwischen beiden Organen definiert. Der Abstand zwischen der fotoleitenden Fläche 12 und dem Rasterelement 28 kann eingestellt werden. Hierdurch läßt sich der Kontrast der erhaltenen Kopie regulieren. Somit kann bei der bildhaften Betriebsweise der Kontrast dadurch eingestellt werden, indem man den Abstand zwischen dem Rasterelement 2 8 und der fotoleitenden Fläche 12 reguliert. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Rasterelement 28 auf Schienen gleitbar angeordnet wird. Eine aus einer Zahnstange und einem Ritzel bestehende Anordnung kann zur Bewegung des Rasterelements 28 längs der genannten Schienen verwendet werden.

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Dies erfolgt durch Beaufschlagung des Antriebssystems 74, das bei dieser Betriebsweise das Ritzel dreht, wodurch die Zahnstange verschoben und das Rasterelement 2 8 längs der Schienen bewegt wird. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen dem Rasterelement 28 und der fotoleitenden Fläche 12 eingestellt.

Bei der funktioneilen Arbeitsweise bewegt das Antriebssystem 74 das Rasterelement 28 aus dem optischen Weg., so daß das Lichtbild nicht moduliert wird. Alternativ hierzu kann das Antriebssystem 74 das Rasterelement 28 auch in eine Stellung bewegen, in der das Rasterelement für ein Hochkontrastkopieren in optimalem Abstand von der fotoleitenden Fläche 12 steht. Bei der funktioneilen Betriebsweise beaufschlagt somit ein nichtmoduliertes einfarbiges Lichtbild die aufgeladene fotoleitende Fläche 12 und schafft ein einfarbiges elektrostatisches latentes Bild. Aufeinanderfolgende einfarbige elektrostatische latente Bilder werden auf der fotoleitenden Fläche 12 aufgezeichnet und in der zuvor beschriebenen Weise entwickelt. Die erhaltenen Tonerpulverbilder werden auf das an der Übertragungswalze gehaltene Blatt Trägermaterial übertragen. Diese Tonerpulverbilder werden dann dauerhaft mit dem Blatt Trägermaterial verbunden, wodurch eine funktioneile Kopie des Originals entsteht. Daraus folgt, daß der Hauptunterschied zwischen der funktioneilen Kopierweise und der bildhaften Kopierweise in der Lage des Rasters liegt. Bei der bildhaften Kopierweise moduliert das Rasterelement das eine bildhafte Kopie erzeugende Lichtbild. Dagegen wird bei der funktioneilen Kopierweise das Rasterelement aus dem optischen Lichtweg herausgebracht oder in einem optimalen Abstand von der fotoleitenden Fläche 12 angeordnet, um Hochkontrastkopien zu erzeugen, wobei das Lichtbild nicht moduliert wird und eine funktionelle Kopie vorliegt. Die Auswahl der Arbeitsweise hängt vom Bedienungspersonal ab. Diesbedeutet, daß das Bedienungspersonal einen mit der Markierung funktionell oder bildhaft versehenen Knopf drückt und auf diese Weise die Betriebsart auswählt. Wenn das Bedienungspersonal die funktioneile Betriebsweise auswählt, wird das Antriebssystem 74 beaufschlagt, um das Rasterelement 28 aus dem optischen Lichtweg oder anstelle davon in einen optimalen Abstand von der fotoleitenden Fläche 12

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zu bringen. Die Verschiebung des Rasterelements 2 8 erfolgt durch ein Solenoid mit einem daran befestigten Arm. Eine Beaufschlagung des Solenoids bewegt das Rasterelement 28 aus dem optischen Lichtweg. Dagegen führt ein Niederdrücken des Knopfes für die bildhafte Betriebsweise zu einem Ausschalten des Solenoids der Antriebseinrichtung und zu einer Bewegung des Rasterelements 28 in den optischen Lichtweg. Zusätzlich zu den genannten Steuerungen ist in der Druckmaschine eine Kontraststeuerung angebracht. Die Kontraststeuerung ermöglicht eine dergestaltige Betätigung des Antriebssystems 74, daß der Abstand zwischen dem Rasterelement 28 und der fotoleitenden Fläche 12 reguliert wird. Dies wiederum stellt den Kontrast der erzeugten bildhaften Kopie ein oder bewegt das Raster in eine optimale Stellung für das funktionelle Kopieren.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Nach Fig. 3 ist ein Rasterelement 28 in der Belichtungsstation B vor dem Weg des Lichtbildes angeordnet. Darauf hinzuweisen ist, daß bei dieser Betriebsweise das Rasterelement entweder vor oder hinter dem optischen Weg des Lichtbildes angeordnet werden kann. Die Lampen 26 bewegen sich wieder über die Auflageplatte 24 ,so daß das Original 22 abgetastet wird. Die vom Original 22 reflektierten Lichtstrahlen werden wiederum mittels des Spiegels 70 durch die Linse 1 8 reflektiert und dadurch ein fließendes Lichtbild geschaffen. Das fließende Lichtbild gelangt durch den entsprechenden Filter des Filtermechanismus 20,der ein einfarbiges fließendes Lichtbild erzeugt. Dieses einfarbige fließende Lichtbild wird nach unten durch den Spiegel 72 auf die fotoleitende Fläche 12 reflektiert. Das fließende Lichtbild beaufschlagt den Bereich der fotoleitenden Oberfläche 12, der das Rastermuster trägt. Wenn das Raster nach Schaffung des fließenden Lichtbildes angebracht wird, wird das Rasterlichtmuster in überlagernder Ausrichtung zum latenten auf der fotoleitenden Fläche 12 aufgezeichneten Bild des Originals aufprojiziert. Das Rastermuster wird durch das Rasterelement 28 geschaffen, indem die Lichtstrahlen von einer Lichtquelle oder Lampe 7 8 durch das Rastergitter hindurchtreten und die fotoleitende Oberfläche 12 vor oder nach Schaffung des latenten Bildes bestrahlen. Die Beleuchtungsintensität von der

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Lampe 78 läßt sich durch Änderung des Energieniveaus der die Lampe 78 anregenden Spannungsquelle 76 einstellen.

Der Abstand zwischen dem Rasterelement 28 und der fotoleitenden Fläche 12 kann,wie zuvor beschrieben, durch das Antriebssystem 74 eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist kurz gesagt das Rasterelement 28 in Schienen gehalten, wobei das Antriebssystem 74 in Verbindung mit einer Zahnstangai-und Ritzelanordnung den Abstand zwischen fotoleitender Fläche 12 und Rasterelement 28 reguliert. Dies wiederum stellt den Kontrast der erhaltenen Kopie ein. Die Lichtquelle 78 wirft die Lichtstrahlen durch das Rasterelement 28, so daß ein Rastermuster auf der fotoleitenden Fläche 12 gebildet wird. Dieses Rastermuster bewegt sich in Richtung des Pfeiles 14, wobei das fließende Lichtbild des Originals in überlagerter Ausrichtung darauf projiziert wird. Auf diese Weise ist das erhaltene elektrostatische latente Verbundbild auf der fotoleitenden Fläche 12 moduliert. Hierbei handelt es sich somit um eine sequentielle optische Belichtung und nicht um eine multiplikative optische Belichtung wie nach Fig. 2. Bei der bildhaften Betriebsweise sind das Rasterelement 28 und die Lichtquelle 78 wirksam. Die Lampe 28 wird von der Spannungsquelle 76 beaufschlagt, um die Druckmaschine in die funktioneile Betriebsweise zu setzen, wird die Spannungsquelle 76 und damit auch die Lampe 78 ausgeschaltet. Dies bedeutet, daß keine Lichtstrahlen durch das Rasterelement 28 geworfen werden, und daher auch kein Rastermuster auf der fotoleitenden Fläche 12 ausgebildet wird. Das einfarbige fließende Lichtbild bestrahlt die aufgeladenen Bereiche der fotoleitenden Fläche, um ein einfarbiges nichtmoduliertes elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Bei der funktionellen Betriebsweise wird das Lichtbild somit nicht moduliert, während es bei der bildhaften Betriebsweise moduliert wird. Die Modulation erfolgt durch Ausbildung eines Rastermusters auf der fotoleitenden Oberfläche, das dem latenten Bild des Originals überlagert wird. Danach wird das modulierte latente Bild durch den zuvor erläuterten Entwicklungsprozeß sichtbar gemacht.

Anhand von Fig. 4 wird eine ins Detail gehende Erläuterung des

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Rasterelements 28 und seiner Beziehung zur Trommel 10 gegeben. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das Rasterelement 28 eine Vielzahl von opaken Linien auf, die in im wesentlichen gleichen Abstand voneinander liegen. Während der bildhaften Betriebsweise kann das Rasterelement 28 um eine Wegstrecke verschoben werden, die gleich einem Drittel des Abstandes zwischen benachbarten Linien ist. Diese Verschiebung erfolgt zwischen der Ausbildung von aufeinanderfolgenden einfarbigen Bildern. Beispielsweise kann das Rasterelement 28 seine normale Stellung einnehmen, wenn das grüne Lichtbild hindurchprojiziert wird. Wenn jedoch das nächste Lichtbild z.B. das rote Lichtbild hindurchprojiziert wird, wird das Rasterelement 28 um ein Drittel einer Periode, d.h. um ein Drittel der Entfernung zwischen benachbarten opaken Linien verschoben. Diese Verschiebung verändert nicht den Abstand zwischen dem Rasterelement 28 und der fotoleitenden Fläche 12. Die Verschiebung verhindert jedoch das Auftreten von Moire-Effekten und verbesserten den Farbsättigungsgrad. Die Verschiebung zwischen aufeinanderfolgenden einfarbigen Lichtbildern bei der bildhaften Betriebsweise wird automatisch durch ein Vernier- oder Feineinstellsystem vorgenommen. Hierbei handelt es sich um ein genaues Steuersystem, das das Rasterelement 28 unabhängig vom Antriebssystem 74 zusätzlich bewegt. Wie zuvor angedeutet, weist das Antriebssystem 74 ein Solenoid auf, durch welches das Rasterelement 28 aus dem optischen Lichtweg bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bewegt wird. Unabhängig davon jedoch wird das Rasterelement 28 zusätzlich um ein Drittel des Abstandes zwischen benachbarten Linien verschoben. Diese Verschiebung erfolgt zwischen der Ausbildung von aufeinanderfolgenden einfarbigen Sichtbildern und verhindert das Entstehen von Moire-Mustern.

Ein Motor 80 in Verbindung mit einem geeigneten Hebelsystem z.B. einem aus parallelen Stäben bestehenden Mechanismus oder einem System aus einer Präzisionszahnstange und einem Ritzel bewegt das Rasterelement 28. Das Rasterelement 28 wird um eine Wegstrecke bewegt, die gleich einem Drittel des Abstandes zwischen benachbarten Linien ist. Die Betätigung des Verschiebemechanismus 80 erfolgt durch das Zeittaktsystem in der Druckmaschine und der dazu gehörigen

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Logik. Wenn daher die Zeitgeberscheibe anzeigt, daß das erste einfarbige Lichtbild nicht mehr durch das Rasterelement 28 hindurchgeworfen wird, wird der Motor 80 eingeschaltet und damit das Rasterelement 2 8 um eine Wegstrecke bewegt, die gleich ein Drittel des Abstandes zwischen benachbarten Linien ist. Daraufhin wird das nächste nachfolgende einfarbige Lichtbild durch das Rasterelement projiziert. Für den Fall, daß das Rasterelement 28 gemäß Fig. 3 nicht im optischen Lichtweg angeordnet ist, wird in der gleichen Weise, wie zuvor beschrieben, vorgegangen. Das auf der fotoleitenden Fläche 1 2 gebildete Rastermuster wird um ein Drittel der Wegstrecke zwischen benachbarten Linien verschoben. Die laterale Verschiebung des Rasterelements 28 verbessert auch die Farbsättigung.

Das Rasterelement 28 kann aus einer transluzenten Lage oder einem Substrat gebildet werden, das auf einem transparenten Teil oder Substrat anhaftet. Das transparente Teil besteht vorzugsweise aus einer geeigneten flexiblen transparenten Kunststoffschicht, z.B. aus Mylar. Das Rasterelement 28 kann eine Vielzahl von Linien aufweisen, die durch eine geeignete chemische Ätztechnik oder durch eine fotografische Technik auf ein im wesentlichen transparentes Substrat aufgedruckt werden. Das Raster selbst kann aus irgendeinem opaken metallischen Material bestehen, das sich für ein chemisches Ätzen eignet, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium. Wie zuvor angedeutet, besteht das transparente Teil vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff. Eine feinere Rasterabmessung führt im allgemeinen zu einer natürlicheren Kopie oder einer Kopie mit besserer Qualität. Obschon ein grobes Raster mit 50 bis 60 Linien pro linearen 2,54 cm für manche Zwecke ausreichen, ergeben feinere Raster mit etwa 100 bis 400 oder mehr Linien pro 2,54 cm ein geschlosseneres Aussehen an der fertigen Kopie. Bei feineren Rastern ist das Rastermuster kaum an der fertigen Kopie feststellbar, so daß die Kopie das Aussehen von einer durchgehend getönten Fotografie hat.

Aus Vorausgehendem wird deutlich, daß die beschriebene elektrofotografische Druckmaschine in zweierlei Art arbeiten kann, d.h. in der bildhaften oder funktioneilen Betriebsweise. Bei der bildhaften

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Betriebsweise wird ein Raster verwendet, um das elektrostatische latente Bild des Originals zu modulieren.

Dagegen verbleibt bei der funktionellen Betriebsweise das elektrostatische latente Bild unmoduliert. Das Raster kann in oder aus dem optischen Lichtweg bewegt werden, wenn die Betriebsweise von der bildhaften in die funktioneile verändert wird. Wird das additive System vorgesehen, so kann die Lichtquelle, die die durch das Rasterelement hindurchgelangenden Lichtstrahlen schafft, ausgeschaltet werden, wodurch das Rasterelement außer Verbindung mit dem Druckmas'chinensystem gelangt. Ein Kontrast läßt sich ohne weiteres einstellen, indem man den Abstand zwischen dem Rasterelement und der fotoleitenden Fläche reguliert. Moire-Muster werden auf einem Minimum gehalten und ferner wird die Farbsättigung verbessert, indem das Rasterelement um eine Wegstrecke verschoben wird, die gleich einem Drittel des Abstandes zwischen benachbarten Linien auf dem Raster ist. Die Verschiebung erfolgt zwischen aufeinanderfolgenden einfarbigen Lichtbildern. Auf diese Weise können bildhafte Kopien hoher Qualität und funktioneile Kopien hergestellt werden.

Demzufolge wird durch die Erfindung eine elektrofotografische Druckmaschine geschaffen, die in bildhafter oder funktioneller Weise arbeiten kann. Diese Druckmaschine erfüllt damit die eingangs erwähnten Aufgaben, Ziele und bringt die genannten Vorteile. Obschon die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht es sich, daß vom Fachmann zahlreiche Alternativlösungen, Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne daß hierdurch vom Wesen und Schutzbereich der Erfindung abgewichen wird.

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Claims

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Patentansprüche

1 . Elektrostatografische Druckmaschine, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Schaffung einer funktionellen Kopie von einem Original; eine Einrichtung zur Schaffung einer bildhaften Kopie vom Originalyund eine Einrichtung zur selektiven Betätigung der die bildhafte Kopie schaffenden Einrichtung oder der die funktionelle Kopie schaffenden Einrichtung.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die funktionelle Kopie schaffende Einrichtung aufweist: ein fotoleitendes Element (12) , eine Einrichtung (1b)zum Aufladen des fotoleitenden Elementes auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential, eine Einrichtung (18, 20, 26, 70, 72) zum Projizieren eines Lichtbildes des Originals auf das fotoleitende Element^ um selektiv eine Entladung vorzunehmen und auf dem fotoleitenden Element ein elektrostatisches latentes Bild aufzuzeichnen, eine Einrichtung (30, 32, 34) zum Entwickeln des latenten,, auf dem fotoleitenden Element aufgezeichneten Bild mit geladenen Partikeln, eine Einrichtung (38) zur übertragung der geladenen Partikel von dem fotoleitenden Element auf ein Kopierblatt in abbildungsgemäßer Konfiguration und eine Einrichtung (60) zum dauerhaften Verbinden der . geladenen Partikel mit dem Kopierblatt,um eine funktionelle Kopie des Originals zu erhalten.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Einrichtung (20) enthält, um sukzessive Lichtbilder mit unterschiedlich gefärbten Filtern auszufiltern, so daß aufeinanderfolgende einfarbige_/ elektrostatische/latente Bilder auf dem fotoleitenden Element (12) aufgezeichnet werden.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung (30, 32, 34) jedes einfarbige latente Bild mit geladenen Partikeln einer Farbe sichtbar macht, die komplementär zur Farbe des entsprechenden einfarbigen

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Lichtbildes ist, die Übertragungseinrichtung (38) sukzessive unterschiedlich gefärbte geladene Partikel auf das Kopierblatt in übereinander geschichteter Ausrichtung überträgt, und die Fixiereinrichtung (60) dauerhaft die unterschiedlich gefärbten geladenen Partikel mit dem Kopierblatt verbindet, um eine gefärbte funktionelle Kopie des Originals zu erhalten.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die bildhafte Kopie schaffende Einrichtung aufweist: ein fotoleitendes Element (12), eine Einrichtung (16, 18, 20, "26, 28, 70, 72) zum Aufzeichnen eines modulierten elektrostatischen latenten Bildes auf dem fotoleitenden Element entsprechend dem Original, eine Einrichtung (30, 32, 34) zum Entwickeln des modulierten, auf dem fotoleitenden Element aufgezeichneten latenten Bildes mit geladenen Partikeln, eine Einrichtung (38) zum Übertragen der geladenen Partikel vom fotoleitenden Element auf ein Kopierblatt in abbildungsgemäßer Konfiguration und eine Einrichtung (60) zum dauerhaften Verbinden der geladenen Partikel mit dem Kopierblatt, um eine bildhafte Kopie des Originals zu erhalten.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung aufweist: ein Rasterelement (28) und eine Einrichtung (18, 20, 26, 70, 72) zum Projizieren eines Lichtbildes des Originals durch das Rasterelement auf das auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential aufgeladene fotoleitende Element, so daß dieses selektiv entladen wird, und darauf ein moduliertes elektrostatisches latentes Bild aufgezeichnet wird.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung weiter eine Lichtquelle (82) enthält, um Lichtstrahlen durch das Rasterelement (28) zu werfen.

8. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (74) zur Bewegung des Rasterelements

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(28)in den Lichtbildweg zur Schaffung einer bildhaften Kopie und zur Bewegung des Rasterelements aus dem Lichtbildweg zur Schaffung einer funktionellen Kopie.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Einrichtung (20) aufweist, um aufeinanderfolgende Lichtbilder mit unterschiedlichen gefärbten Filtern auszufiltern, so daß sukzessive modulierte einfarbige elektrostatische latente Bilder auf dem fotoleitenden Element (12) aufgezeichnet werden.

10. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung aufweist: ein Rasterelement (28), eine in Verbindung mit dem Rasterelement stehende Lichtquelle (78J₁, um Lichtstrahlen durch das Rasterelement auf das auf ein im wesentlichen gleichförmiges Potential geladene fotoleitende Element (12) zu werfen und darauf ein Rastermuster auszubilden und eine Einrichtung (18, 20, 26, 70, 72), um ein Lichtbild vom Original auf das fotoleitende Element zu werfen und auf dem fotoleitenden Element ein elektrostatisches latentes Bild aufzuzeichnen, wobei das latente Bild und das Rastermuster auf dem fotoleitenden Element ausgerichtet übereinander liegen und ein moduliertes elektrostatisches latentes Bild darauf aufgezeichnet ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichne t,daß eine Betätigungseinrichtung (76) vorgesehen ist, um die Lichtquelle (78) zur Schaffung einer bildhaften Kopie einzuschalten und die Lichtquelle zur Schaffung einer funktionellen Kopie abzuschalten.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Einrichtung (20) enthält, um sukzessive Lichtbilder mit unterschiedlich gefärbten Filtern auszufiltern, so daß auf dem fotoleitenden Element sukzessive einfarbige latente Bilder aufgezeichnet werden.

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13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterelement (28) eine Vielzahl von Linien trägt, die in im wesentlichen gleichen Abständen voneinander liegen.

14. Maschine nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (74) zum Einstellen des Abstandes zwischen dem fotolei^enden Element (12) und dem Rasterelement (28).

15. Maschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (80) zum Verschieben des Rasterelements (28) um eine Wegstrecke von 1/3 des Abstandes zwischen benachbarten Linien bei jedem geschaffenen Lichtbild, wobei der Abstand zwischen dem Rasterelement und dem fotoleitenden Element im wesentlichen konstant gehalten wird.

16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoleitende Element (12) bogenförmig ist und daß das Rasterelement (28) bogenförmig ist und eine Krümmung hat, die gleich der Krümmung des fotoleitenden Elementes ist, wobei die Krümmungsmittelpunkte von beiden Elementen zusammenfallen und der Krümmungsradius des Rasterelementes größer als der Krümmungsradius des fotoleitenden Elementes ist.

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