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(11) | EP 0 035 203 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren und Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Farb-Halbtonkopien |
| (57) In einem Verfahren und einer Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung
von Farb-Halbtonkopien von einer Vorlage, in welcher mindestens drei Farbauszugsoilder
nacheinander auf ein Bildträgermaterial übereinander kopiert und entwickelt werden,
ist während des gesamten Kopierprozesses eine Photoleiterschicht (5), das Bildträgermaterial
(1) und eine Projektionseinrichtung (9) in einer zueinander starren Anordnung untergebracht
und die mit den Belichtungseinheiten (19) kombinierten Aufladeeinheiten, weitere Aufladeeinheiten
(20), Belichtungsöffnungen (21) mit Farbauszugsfilterscheiben (36) und Belichtungsblenden
(37) und Entwicklungseinheiten (22) mit Luftdüsen (35) sind zusammen in einer gegenüber
der starren Anordnung (5, 9) beweglichen Einheit (16) untergebracht und werden so
verwendet. |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Farb-Halbtonkopien von einer transparenten Vorlage oder einer Aufsichtsvorlage, wobei mindestens drei Farbauszugsbilder nacheinander auf ein Bildträgermaterial übereinander kopiert und entwickelt werden.
[0002] Die Erfindung schließt ferner die Möglichkeit ein, die kopierte Vorlage als Negativ oder als Positiv der Vorlage wiederzugeben, wenn die Photoleiter oder Entwickler entsprechend ausgewählt werden.
[0003] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Farbbild mit 3 oder mehr Farbauszügen auf einem unbeschichteten, handelsüblichen, transparenten Bildträgermaterial, zum Beispiel einer Folie, preiswert wiedergegeben werden kann.
[0004] Es sind Ladungsumdruckverfahren bekannt, nach denen Ladungsbilder von einer Photoleitschicht, z.B. einer Selenschicht auf einen zweiten, nicht lichtempfindlichen, isolierenden Träger, z.B. eine Polyesterfolie, übertragen werden. Ein einfaches Umdruckverfahren besteht beispielsweise darin, daß eine einseitig metallisierte, isolierende Folie auf eine Selenschicht gelegt wird, die ein Ladungsbild trägt, das durch Aufladung und bildmäßige Belichtung der Schicht entstanden ist. Die Selenschicht ist auf eine leitfähige Unterlage, z.B. eine Metallplatte, aufgetragen. An diese Unterlage und an die Metallisierung der Folie legt man eine Gleichspannung in Höhe von 1000 bis 2000 V in der Weise, daß die Metallisierung der Folie negativ und die Metallplatte unter der Selenschicht positiv gepolt ist, wenn sich auf der Selenoberfläche ein positives Ladungsbild befindet. Trennt man nun unter Beibehaltung der Sapnnung an den Belägen beide Schichten voneinander, so kommt es zu einem bildmäßig gesteuerten Ladungsübergang derart, daß auf der Folie ein positives Spiegelbild in Bezug auf das ursprüngliche Bild entsteht.
[0005] Ein besonderes Merkmal dieses Verfahrens ist die Berührung der das Ladungsbild tragenden Oberfläche der Photoleiterschicht mit der Bildseite der-Folie vor der Trennung.
[0006] Nach einem anderen bekannten Verfahren wird dieser direkte Kontakt der das Ladungsbild tragenden Oberflächen dadurch vermieden, daß als Akzeptor des Ladungsbildes - statt der einseitig metallisierten Folie eine vollständig isolierende Folie verwendet wird, wobei das kopierte Ladungsbild auf der Außenseite der Folie entsteht. Man geht beispielsweise wieder von einer Selenschicht auf Metallunterlage aus und erzeugt auf der Schicht in bekannter Weise durch Aufladung und Belichtung ein Ladungsbild. Danach bringt man eine isolierende Folie auf die Selenschicht und lädt mit bekannten Einrichtungen zur Erzeugung eines Ladungsstromes durch Korona-Entladung die freie Folienseite auf ein überall konstantes Potential auf. Nach Abnehmen der geladenen Folie von der Selenschicht erhält man auf der Seite, die von außen aufgeladen wurde, ein deckungsgleiches Ladungsbild des ursprünglichen Bildes auf der Schicht, das je nach Vorzeichen der aufgetragenen Ladung als Positiv oder als Negativ der Vorlage dargestellt werden kann, wenn in der anschließenden Entwicklung die Orte höherer Ladungsdichte stärker gefärbt werden, als die Orte niedrigerer Ladungsdichte.
[0007] Die beiden beschriebenen Verfahren und andere, ähnliche Umdruckverfahren haben gemeinsam den Nachteil, daß bei dem Verfahrensschritt, mit dem die isolierende Schicht oder die isolierende Folie von der Photoleitschicht getrennt wird, durch Funken- und Gleitentladungen starke Störungen im elektrischen Bild verursacht werden. Ferner ist der elektrische Kontakt zwischen aufgelegter Folie oder Schicht mit der Photoleiterschicht in der Praxis nicht in einfacher Weise ganz ohne Lufteinschlüsse möglich, wenn größere Flächen gleichzeitig abgedeckt werden. Durch Lufteinschlüsse in der Grenzschicht können dann starke Dichteschwankungen in den Aufladungen entstehen, die nicht zum Ladungsbild gehören und deshalb entstellend wirken. Besonders beim Umdruck von Halbtonbildern, die nicht nur Schwarz-und Weißtöne, sondern auch eine Vielzahl von Zwischentönen wiedergeben müssen, fallen die beschriebenen Störungen sehr ins Gewicht und verhindern den Ladungsbildumdruck in der erforderlichen Qualität.
[0008] Es sind auch Verfahren bekannt, nach denen in nur einem Verfahrensschritt ein fertigentwickeltes Farbbild entstehen kann, wenn Entwicklersuspensionen verwendet werden, die lichtempfindliche Pigmentteilchen aller Grundfarben enthalten. Diese sogenannten photoelektrophoretischen Verfahren sind sehr schwer zu beherrschen und führen kaum zu reproduzierbaren Ergebnissen hinreichender Qualität, da durch die Aufladung und Bewegung der Pigmentteilchen unter dem Einfluß der gleichzeitigen Belichtung in allen Farben und unter der zusätzlichen Einwirkung eines von außen angelegten elektrischen Feldes starke gegenseitige Störungen auftreten.
[0009] Aus der DE-OS 2625 393 ist ein Verfahren bekannt, welches die Verwendung von hoch lichtempfindlichen, farbigen oder schwarzen Photoleitern ermöglicht, die für die Ausführung eines schnellen Kopierprozesss bei genügender Lichtempfindlichkeit in allen in Frage kommenden Spektralbereichen geeignet sind. Dieser Prozeß erfordert eine Übertragung des Ladungsbildes von einem Photoleiter auf einen isolierenden Träger, z.B. auf eine Plastik-Folie. Für die Erzeugung des vollständigen Farbbildes ist eine Mehrfachübertragung von Teilbildern mit genauer Passung der Teilbilder erforderlich. Da als Bildträger nur dünne Folien verwendet werden können, die in Form eines Bandes von einer Übertragungsstelle zur nächsten geführt werden müssen, ist zur Erzielung einer hinreichend guten Passung ein hoher apparativer Aufwand erforderlich. Die hier angewandte Art der elektrischen Ladungsbild- übertragung liefert aber nur dann scharfe Bilder hoher Auflösung, wenn das Folienmaterial hoch isolierend und dünn genug ist und bei exakt paßgenau geführt wird.
[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein einfaches Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, welche unter Verwendung hochempfindlicher Photoleiterschichten eine Farb-Halbtonkopie auf einem dünnen Trägermaterial mit hoher Auflösung und ohne Passerfehler herzustellen erlauben.
[0011] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur genau passenden übereinanderlage der einzelnen Farbauszugsbilder für die Dauer des gesamten Kopierprozesses eine Photoleiterschicht, das Bildträgermaterial und eine Projektionseinrichtung in einer zueinander starren Anordnung untergebracht werden und
[0012] Aufladeeinheiten kombiniert mit Belichtungseinheiten, weitere Aufladeeinheiten, Belichtungsöffnungen mit Farbauszugsfilterscheiben und Blenden und Entwicklungseinheiten mit Luftdüsen zusammen in einer gegenüber der starren Anordnung beweglichen Einheit untergebracht und verwendet werden.
[0013] Durch diese gefundene Lösung wird erreicht, daß die zu projizierende Vorlage stets passgenau auf die zugeordnete Photoleiterschicht fällt, gleich welche und wieviele einzelne Farbauszugsbilder aufbelichtet und entwickelt werden.
[0014] Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß für die Dauer des gesamten Kopierprozesses für eine Farb-Halbtonkopie
I) ein Bildträgermaterial an eine Photoleiterschicht, die auf eine leitfähige Unterlage aufgetragen ist, straff gehalten und angepreßt wird,
II) und daß zur Anfertigung der Teilbilder der Farb- Halbtonkopie die bewegliche Einheit kontinuierlich unter dem Bildträgermaterial verschoben wird, so daß für jedes Teilbild
a) das Bildträgermaterial homogen aufgeladen wird, wobei gleichzeitig die Photoleiterschicht durch das Bildträgermaterial hindurch diffus belichtet wird
b) anschließend eine Aufladung des Bildträgermateriales mit Ladungsträgern entgegengesetzten Vorzeichens zur vorhandenen ersten Ladung ohne gleichzeitige Belichtung der Photoleiterschicht vorgenommen wird
c) die bildmäßige Belichtung der Photoleiterschicht über Blende und Farbauszugsfilter durch das Bildträgermaterial durchgeführt wird
d) die Entwicklung des auf dem Bildträgermaterial erhaltenen Ladungsbildes erfolgt
e) und daß dieser Vorgang in der Reihenfolge a) bis e) so oft wiederholt wird, bis alle Teilbilder auf das Bildträgermaterial aufgebracht und entwickelt worden sind, und daß anschließend,
III) nach der Beendigung des Kopierprozesses, das Bildträgermaterial von der Photoleiterschicht gelöst und zu einer Trockeneinrichtung weitertransportiert und während der Herstellung einer folgenden Farb-Halbtonkopie getrocknet und anschließend mit einem geeigneten Material kaschiert wird.
[0015] Die Erfindung beinhaltet auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, daß sie eine ortsfeste Einrichtung und eine bewegliche Einrichtung besitzt, wobei
[0016] in der ortsfesten Einrichtung eine auf einer leitfähigen Saugplatte angebrachte Photoleiterschicht einer Projektionseinrichtung starr gegenüber angeordnet ist, und Einrichtungen vorgesehen sind, um ein Bildträgermaterial zu transportieren und vorübergehend in engen Kontakt mit der Photoleiterschicht zu bringen
[0017] und wobei die bewegliche Einrichtung zwischen der Photoleiterschicht mit dem darüber gespannten Bildträgermaterial und der Projektionseinrichtung auf einer Schiene verfahrbar ist und für die Erzeugung eines jeden Farb-Halbton-Teilbildes eine kombinierte Auflade- und Belichtungseinheit, eine Umladeeinheit, eine Belichtungsöffnung mit Farbauszugsfilter und Belichtungsblende und eine Entwicklungseinheit mit Luftdüse hintereinander in der beweglichen Einrichtung angeordnet sind.
[0018] In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zum Herstellen der nächstfolgenden Farb-Halbtonkopie das Bildträgermaterial durch eine Vorzugseinrichtung unter Spannung über zwei Umlenkrollen von einer gebremsten Vorratsrolle abgezogen, wobei das Bildträgermaterial auf einem Luftpolster über die Photoleiterschicht getragen wird. Nach dem Transport des Bildträgermaterials um eine Bildlänge wird der Überdruck, der das Luftpolster erzeugt, abgeschaltet und durch einen Unterdruck ersetzt, der veranlaßt, daß das Bildträgermaterial fest an die Photoleiterschicht angepreßt und während der Herstellung des Farb-Halbtonbildes in dieser Stellung gehalten wird.
[0019] Der wesentliche Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, daß beim Kopiervorgang die Bildvorlage durch eine Optik bekannter Art und der mit dem Bildträgermaterial bedeckten Photoleiterschicht abgebildet wird, während alle für die Bilderzeugung notwendigen Funktionseinheiten in einer einmaligen Bewegung kontinuierlich nacheinander durch das Belichtungsfeld hindurch dicht an der mit dem Bildträgermaterial bedeckten Photoleiterschicht vorbeigeführt werden. Durch den Umstand der Bewegungslosigkeit von Bildträgermaterial, Photoleiterschicht und Abbildungsoptik während des gesamten Prozesses fallen die Passerprobleme weg und es können sehr dünne Bildträgermaterialien, wie z.B. Polyesterfolien oder Polycarbonatfolien von 2 bis 10 µm Stärke verwendet werden, die die Bildschärfe wesentlich begünstigen. Der Prozeß schließt für die Darstellung jedes einzelnen Teilbildes folgende Verfahrensschritte ein:
1. Homogene Aufladung des an die Photoleiterschicht gepreßten Bildträgermateriales, z.B. negativ, unter gleichzeitiger diffuser Belichtung der Photoleiterschicht.
2. Homogene Aufladung des Bildträgermaterials mit entgegengesetztem Vorzeichen, in diesem Falle positiv, ohne gleichzeitige Belichtung der Photoleiterschicht.
3. Bildmäßige Belichtung der Photoleiterschicht nach einer transparenten Vorlage oder einer Auflichtvorlage durch das geladene Bildträgermaterial hindurch unter Zwischenschaltung des ersten Auszugsfilters, z.B. eines Purpurfilters.
4. Entwicklung des so entstandenen Ladungsbildes, in diesem Falle mit einer Entwicklersuspension die positiv geladene Tonerteilchen enthält. Die Farbe des Teilbildes ist blaugrün, entsprechend den als Beispiel angegebenen Vorbedingungen. Die überschüssige Entwicklerflüssigkeit wird durch einen scharfen Luftstrom aus einer Schlitzdüse, die dicht an der Entwicklungseinheit angeordnet ist, in Bewegungsrichtung der Einheit mit dieser mitgeführt. Es verbleibt ein ca. 1 bis 3 µm dicker Flüssigkeitsfilm auf der Bildträgermaterialoberfläche haften.
[0020] Auf die beschriebene gleiche Art und Weise nur mit andersfarbigen Auszugsfiltern, entstehen auf derselben Bildfläche des Bildträgermaterials ein zweiter und anschließend ein dritter Farbauszug oder auch noch weitere Farbauszüge der-Vorlage.
[0021] überraschenderweise können die weiteren erforderlichen Aufladungen, Belichtungen und Entwicklungen nach der Fertigstellung des ersten Teilbildes auf dem nur mit dem wenigen µm dicken Flüssigkeitsfilm bedeckten Bildträgermaterial durchgeführt werden, ohne daß die Qualität der erhaltenen Gesamthalbton-Farbkopie darunter leidet. Eine Trocknung des Bildträgermateriales wird erst nach dem gesamten Kopierprozeß mittels einer Trockeneinrichtung vorgenommen, während ein nachfolgender Kopierprozeß abläuft.
[0022] In einer zweckmäßigen Ausführung können die entstehenden Teil-Farbauszüge dadurch optimiert werden, daß an die Lade- und Entwicklungseinheiten variabel einstellbare Spannungen angelegt werden, die auf die leitfähige Platte oder Saugplatte, auf welche die Photoleiterschicht aufgebracht ist, bezogen sind. Durch die Anpassung der Potentialverhältnisse mittels einer einstellbaren Vorspannung können die Übertragungsbedingungen in weitem Maße optimiert werden.
[0023] Das Verfahren eignet sich für die Anfertigung von Farb-Halbtonkopien mit drei Teilfarbauszügen, wobei bei der Entwicklung der Auszugsbilder die Farben vorzugsweise in der Reihenfolge Blaugrün, Purpur und Gelb gewählt werden. Die entsprechenden Farbauszugsfilter werden dann in der Reihenfolge Rot, Grün und Blau verwendet. Natürlich können auch andere Reihenfolgen und Farben und mehr als drei Teil-Farbauszüge mit dem Verfahren durchgeführt werden, wenn die bewegliche Einheit durch weitere Teileinheiten erweitert und anderen Filterfarben oder Filteranordnungen vorgesehen und mit den Entwicklerflüssigkeiten abgestimmt werden.
[0024] Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten sind in folgender Beschreibung in Verbindung mit beiliegenden Zeichnungen zu ersehen. Es zeigt:
Figur 1 die Anordnung der Teile der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Figur 2 eine kombinierte Auflade- und Belichtungseinheit
Figur 3 eine Umladeeinheit (Scorotron)
Figur 4 eine Belichtungsöffnung mit Farbauszugsfilterscheibe und Belichtungsblende
Figur 5 eine Entwicklungseinheit mit angebauter.Luftdüse.
[0025] Wie in Figur 1 dargestellt, wird das Bildträgermaterial 1 als Folienband von einer gebremsten Vorratsrolle 2 durch ein Vorzugsrollenpaar 4 über zwei Umlenkrollen 3 abgezogen und unter Spannung an der Photoleiterschicht 5 vorbeibewegt. Die Photoleiterschicht 5 ist auf einer Saugplatte 6 aufgebracht. Die Saugplatte 6 ist außerdem mit Luftkanälen 7 versehen, die über eine Druckleitung mit einer Saug- und Druckpumpe 8 verbunden sind. Zur Erstellung einer Farb-Halbtonkopie wird das Bildträgermaterial 1 durch Absaugen der Luft aus der Kontaktzone zwischen Bildträgermaterial 1 und Photoleiterschicht 5 mittels der Unterdruckpunpe 8 durch den normalen Luftdruck an die Photoleiterschicht 5 angepreßt und in dieser Stellung gehalten.
[0026] Nach Beendigung des Kopierprozesses wird durch die Pumpe 8 in bekannter Weise durch Ändern der Drehrichtung oder durch Umschalten von der Saug- auf die Druckseite der Pumpe 8 das Bildträgermaterial 1 von der Photoleiterschicht 5 gelöst und auf einem Luftpolster um eine Bildlänge weitertransportiert. Zur Weiterschaltung des Bildträgermaterials 1 um eine Bildlänge kann sowohl das Umschalten der Pumpe 8 verwendet werden, wodurch für die erforderliche Zeit die Bremswirkung des Unterdruckes auf die Folie aufgehoben und der Transport freigegeben wird oder es kann das Vorzugsrollenpaar 4 verwendet werden, wobei das Bildträgermaterial 1 durch eine der Bildlänge entsprechende Anzahl von Umdrehungen der Vorzugsrollen 4 weitergezogen wird. Die Vorzugsrollen 4 dienen hierbei auch gleichzeitig als Kaschiervorrichtung, wobei die Bildfixierung durch Andrücken eines Kaschiermaterials 13 mit farbloser Klebstoffschicht an die Bildseite des Bildträgermateriales 1 vorgenommen wird. Das Kaschiermaterial 13 wird durch die Vorzugsrollen 4 von einer Vorratsrolle 12 abgezogen, wobei gleichzeitig eine Schutzfolie 14 durch ein Walzenpaar 15 zur Freilegung der Klebstoffschicht des Kaschiermateriales 13 abgezogen wird.
[0027] Das Kaschiermaterial 13 kann ein weißes Papier, ein lackiertes Papier, eine weiße oder durchsichtige Folie oder auch eine Metallfolie sein. Es kann mit Aufhellern zur Erhöhung der Brillanz des fertigen Bildes versehen sein. Durch Silikonisieren der Rückseite des Kaschiermateriales kann die Schutzfolie 14 entfallen. Die der Farbschicht des Trägermateriales 1 zugewandte Seite des Kaschiermateriales 13 ist mit einer farblosen Selbstkleberschicht versehen. Für den Selbstkleber können bekannte Klebstoffzusammensetzungen verwendet werden, wenn diese sich mit den Farbstoffen vertragen.
[0028] Auch ist es möglich das Kaschiermaterial 13 erst-nach dem Abzug von der Vorratsrolle 12 mit einem Klebstoffantrag zu versehen oder einen bereits aufgetragenen farblosen Klebstoff zu aktivieren, wie zum Beispiel Heißsiegelkelbstoff durch Erhitzen oder aufgetragene Gelatine durch Anfeuchten mit Wasser.
[0029] Die hergestellte Farbkopie 38 besteht dann aus einem Kaschiermaterial 13 und dem Bildträgermaterial 1 als Schutzfolie für das Farbbild, welches in der Grenzfläche zwischen beiden Materialien liegt.
[0030] Aus dem Farbkopienband 38 werden dann die einzelnen Farbkopien in üblicher Weise geschnitten.
[0031] Bei der Herstellung der Farb-Halbtonkopie werden alle Teilbilder auf der der Photoleiterschicht 5 abgewendeten Seite des Bildträgermateriales nacheinander aufbelichtet und entwickelt, wobei das Bildträgermaterial - mit der anderen Seite fest an die Photoleiterschicht 5 angepreßt ist.
[0032] Die Photoleiterschicht 5 besteht zum Beispiel aus amorphem Selen, welches auf die elektrisch leitfähige Saugplatte 6 durch Aufdampfen im Vakuum aufgebracht ist. Die Dicke einer Selenschicht beträgt etwa 50 µm. Die Photoleiterschicht 5 kann auch aus mehreren Schichten bestehen, zum Beispiel aus einer ersten Schicht aus Mangan auf die die amorphe Selenschicht aufgedampft wird. Es kann auch als untere Schicht eine Tellurschicht von 10 bis 50 nm und auf diese eine Selenschicht mit einer Schichtdicke von 20 bis 100 µm aufgedampft werden. Derartige Photoleiterschichten und ihre Herstellung sind in der DE-PS 2 808 757 ausführlich beschrieben. In dem Verfahren und der Vorrichtung können auch Selen-Arsenid-ZnO-Schichten oder sensibilisierte organische Photoleiterschichten verwendet werden.
[0033] Unterhalb der beschriebenen Anordnung von Saugplatte 6, Photoleiterschicht 5 und dem Bildträgermaterial 1 ist eine Projektionseinrichtung 9 angeordnet, mit der sowohl von einer transparenten Vorlage 10 als auch von einer Aufsichtvorlage 10 ein Bild in die Ebene der Photoleiterschicht projiziert werden kann. Dementsprechend ist die Projektionseinrichtung mit einer Lichtquelle für Durchlicht und/oder mit einer Lichtquelle für Auflicht ausgestatet.
[0034] Zwischen der Photoleiterschicht 5 mit dem darüber gespannten Bildträgermaterial 1 und der Projektionseinrichtung 9 sind Führungsschienen 17 angeordnet auf denen eine bewegliche Einheit 16 in Pfeilrichtung verfahren werden kann. Die bewegliche Einheit 16 trägt alle weiteren für die Bilderzeugung wesentlichen Bauteile und Funktionseinheiten und ist in Figur 1 in der Ausgangsposition gezeigt. Das Teil 18 ist eine Blende, welche in der Ausgangsposition der Einheit 16 die Photoleiterschicht 5 optisch abdeckt und diese vor einer Vorbelichtung schützt. Für jeden Farbauszugsprozeß sind folgende Bauteile in der beweglichen Einheit 16 hintereinander angeordnet:
eine kombinierte Auflade- und Belichtungseinheit 19, (Figur 2)
eine Umladeeinheit 20 (Scorotron) für die anschließende Umladung ohne Belichtung (Figur 3)
eine Belichtungsöffnung 21 für die Aufbelichtung der Farbbildvorlage 10 auf die Photoleiterschicht 5, wobei die Belichtungsöffnung 21 mit einer Belichtungsblende 37 und dem passenden Auszugsfilter 36 versehen ist (Figur 4)
eine Entwicklungseinheit 22, die mit Luftdüsen 35 zur mechanischer Entfernung der Entwicklerflüssigkeit des jeweiligen Teilbildes kombiniert ist (Figur 5).
[0035] Alle Bauteile können in dieser Reihenfolge entsprechend der gewünschten Anzahl der Farbauszüge beliebig oft auf der beweglichen Einheit 16 angeordnet werden und sind. in den Dimensionen so ausgelegt, daß sie bei der Bewegung auf dem Schlitten in Pfeilrichtung die Bildfläche auf der Photoleiterschicht 5 in der vollen Breite überstreichen.
[0036] Die Farb-Halbtonkopie der Vorlage 10 entsteht im Kopierprozeß auf folgende Art und Weise:
Zu Beginn des Kopierprozesses steht die bewegliche Einheit 16 in der in Figur 1 dargestellten Position. Während des vorhergehenden Rücklaufes der Einheit 16 in die Ausgangsposition wurde das Bildträgermaterial 1 um eine Bildlänge weitertransportiert und befindet sich jetzt in engem Kontakt mit der Photoleiterschicht 5, die noch durch die Blende 18 abgedeckt ist. Beim Start wird, nachdem die Vorlage 10 in üblicher Weise in die Projektionseinheit 9 eingebracht wurde, die Projektionsenheit 9 eingeschaltet und die Einheit 16 in Pfeilrichtung nach links (Figur 1) in Bewegung gesetzt. Die in der Einheit 16 eingebauten Funktionseinheiten werden hierbei alle oder nacheinander entweder gleichzeitig beim Start oder durch ein besonderes Schaltsystem jeweils einzeln vor dem Eintritt in die Bildzone in Betrieb genommen.
[0037] Die Photoleiterschicht 5 sei zum Beispiel positiv aufladbar durch Verwendung von amorphem Selen, welches durch besondere Präparation für Licht des sichtbaren Spektralbereiches empfindlich ist.
[0038] Zuerst schiebt sich die kombinierte Auflade- und Belichtungseinheit 19 über die mit dem Bildträgermaterial 1 bedeckte Photoleiterschicht 5 und lädt das Bildträgermaterial 1 unter gleichzeitiger diffuser Belichtung der Photoleiterschicht durch das Bildträgermaterial 1 hindurch homogen negativ auf. Die nachfolgende Einheit, die Umladeeinheit 20 (Scorotron), dunkelt das Bildfeld ab und lädt das Bildträgermaterial positiv auf. Bei der weiteren Bewegung der Einheit 16 erfolgt durch die Belichtungsöffnung 21 eine bildmäßige Belichtung der Photoleiterschicht 5 durch das Bildträgermaterial 1, wobei die öffnung 21 mit einer Belichtungsblende 37 versehen und mit einer Farbauszugsfilterscheibe 36 abgedeckt ist. Dabei entsteht über dem geladenen Bildträgermaterial 1 ein Potentialfeld, das durch bildmäßig abgestufte Potentialwerte gekennzeichnet ist.
[0039] Bilder dieser Art können mit elektrophoretischen Entwicklern sichtbar gemacht werden, die im wesentlichen aus einer isolierenden Flüssigkeit bestehen, in der elektrisch geladene Tonerteilchen dispergiert sind, die Farbpigmente enthalten. Elektrophoretische Entwickler für die subtraktiven Grundfarben Blaugrün, Purpur und Gelb sind in der DE-OS 2 502 933 (GB-PS 1 484 582) ausführlich beschrieben.
[0040] Nach der Aufbelichtung des ersten Auszugsbildes über Rotfilter wird die Entwicklungseinheit 22 über die Bildfläche geführt, deren Entwicklungselektrode 32 von der Bildfläche beispielsweise 0,5 mm entfernt ist. Dabei wird durch den Zwischenraum 34 (Figur 5) eine Entwicklerflüssigkeit 29 gepumpt, die positiv geladene Tonerteilchen mit dem Farbstoff Blaugrün enthält. Durch die Abscheidung des Toners unter Einwirkung des elektrischen Feldes zwischen der geladenen Bildträgermaterialoberfläche 1 und der Entwicklungselektrode 32 entsteht ein Negativbild der Vorlage in Blaugrün, d.h. an den hellen Bildstellen des projizierten Bildes tritt eine stärkere Blaugrünfärbung ein als an den dunkleren Bildstellen.
[0041] Nach dem Durchgang der ersten Entwicklungseinheit 22 wird mit der nachfolgenden zweiten Funktionseinheit 19 das Bildträgermaterial 1 mit dem ersten Farbauszugsbild und dem darüberliegenden Flüssigkeitsfilm erneut unter diffuser Belichtung des Photoleiters homogen negativ aufgeladen. Es wiederholt sich dann die Positivaufladung im Dunkeln durch die zweite Einheit 20 und die darauf folgende bildmäßige Belichtung durch die zweite öffnung 21, die in diesem Falle mit einem Grünfilter versehen ist. In dieser Stufe muß die Belichtung des Photoleiters durch die bereits vorhandene Blaugrünfarbstoffschicht des ersten Auszugsbildes hindurch erfolgen, die jedoch für grünes Licht hinreichend durchlässig ist. Für die Sichtbarmachung des dabei entstandenen zweiten Auszugsbildes mit der zweiten Entwicklungseinheit 22 wird ein Purpur-Entwickler eingesetzt, dessen Tonerteilchen ebenfalls positiv geladen sind. Darauf folgt die dritte kombinierte negative Ladung und Belichtung mit positiver Nachladung durch die Einheiten 19 und 20. Bei der dritten bildmäßigen Belichtung über ein Blau-Auszugsfilter ist die Photoleiterschicht mit den Farbschichten des Blaugrün- und Purpur-Teilbildes abgedeckt. Beide Farbstoffe sind aber, laut Voraussetzung, subtraktive Grundfarben und deshalb für blaues Licht durchlässig.
[0042] Die dritte und hier letzte Entwicklungseinheit 22 liefert das 3. Teilbild in Gelb und vervollständigt damit das Farbbild.
[0043] Während des Rücklaufes der beweglichen Einheit 16 unter Abschalten aller Einheiten 19, 20, 21 in die Ausgangsstellung wird das Bildträgermaterial 1 durch Druckluft von der Saugplatte 6 gelöst und mit dem Walzenpaar 4 um mindestens eine Bildlänge auf einem Luftpolster weitergezogen. Dabei gelangt das oder ein vorheriges vorgetrocknetes Bild in den Bereich einer Trockeneinrichtung 11 und wird dort vollständig getrocknet. Die Trockeneinrichtung 11 kann aus einem Warmluftgebläse, wie in Figur 1 dargestellt bestehen. Es können aber auch andere Trockenvorrichtungen wie Infrarottrockner, Microwellentrockner oder ähnliche Einrichtungen verwendet werden.
[0044] Die Fixierung kann nach diesem oder einem der nächsten: Schritte durch Zusammenpressen mit weißem Papier, das mit einer Klebeschicht präpariert ist, an der Stelle 4 erfolgen.
[0045] Wird ein transparentes Bild gewünscht, so wird als Kaschiermaterial 13 statt des weißen Papiers eine transparente Folie mit einer durchsichtigen Klebeschicht verwendet. Es ist auch möglich das Bild auf einer metallischen Unterlage aufzubringen, indem eine Metallfolie verwendet wird. Auch eine weiße Kunststoffolie kann eingesetzt werden um ein wasserfestes Bild zu erhalten. Das Kaschiermaterial 13 kann wie bereits beschrieben eine Schutzfolie 14 oder eine klebstoffabweisende Rückschicht besitzen oder auch einen Kleber der erst vor dem Fixiervorgang aktiviert wird.
[0047] Grundsätzlich ist eine Wiedergabe des Bildes als Negativ oder als Positiv der Vorlage möglich. Welche der beiden Bildarten als Kopie entsteht, ist abhängig von den elektrischen Eigenschaften des Photoleiters und von dem Vorzeichen der Aufladung des Toners im Entwickler. So läßt sich z.B. bei Verwendung des positiv geladenen Toners eine Positiv-Positiv-Kopie dann darstellen, wenn statt des positiv aufladbaren Selens negativ aufladbare Photoleiter, wie z.B. Polyvinylcarbazol oder mehrschichtige Photoleiter zum Beispiel Selen-Polyvinylcarbazol eingesetzt werden und die Folienaufladung unter diffuser Belichtung zuerst positiv und dann im Dunkeln negativ erfolgt.
[0048] Ein Positiv-Positiv-Verfahren erhält man ferner dann, wenn ein negativ geladener Toner mit einer positiv aufladbaren Photoleiterschicht in der oben beschriebenen Weise verwendet wird.
[0049] Zur Anpassung der Potentialverhältnisse ist es in jedem Falle vorteilhaft, sowohl die Entwicklungselektroden 32 als auch die Ladeeinheiten 19, 20 mit einer einstellbaren Vorspannung zu belegen und damit die optimalen Übertragungsbedingungen einzustellen.
[0050] Figur 2 zeigt die Kombination von Ladungs- und Belichtungselementen zu einer Einheit 19. In dem Gehäuse 23, das aus einer Metallwanne mit U-förmigem Querschnitt besteht, befinden sich die langgestreckte Lichtquelle 24 und zwei Sprühdrähte 25, die elektrisch isoliert aufgespannt sind. Als Lichtquelle 24 kann beispielsweise eine einfache Glühlampe mit einem gestreckten Leuchtwendel eingesetzt werden. Als Sprühdrähte 25 sind 50 µm dicke Wolframdrähte geeignet, die bei Anlegen einer Spannung von 5 bis 6 kV eine hinreichend gleichmäßige Korona-Entladung erzeugen. Die Wanne ist an den Stirnseiten durch Wände 26 aus isolierendem Material verschlossen, an denen die Lampe 24 und die Sprühdrähte 25 befestigt sind. Die Oberseite des so gebildeten Gehäuses schließt ein Metallgitter 27 ab, das als Elektrode zur Begrenzung der Aufladungshöhe dient.
[0051] Die gesamte Einheit ist elektrisch isoliert auf der beweglichen Einheit 16 (Figur 1) befestigt und mit einer niederohmigen Spannungsquelle verbunden (nicht dargestellt), die Gleichspannungen im Bereich von 0 bis 1000 V liefert. Im Betriebszustand werden gleichzeitig alle Teile, die Sprühdrähte 25, die Lichtquelle 24 und das Gitter 27 mit den ihrem Verwendungszweck entsprechenden Spannungen und Strömen beliefert.
[0052] Die Umladeeinheit 20 nach Figur 3 ist in der Bauweise ähnlich, aber einfacher ausgeführt, da keine Belichtung während der Ladung erforderlich ist. Das Gitter 27 und der Sprühdraht 25 erfüllen die gleichen Funktionen wie in der Einheit 19. Die Umladeeinheit ist hinter der Einheit 19 elektrisch isoliert auf der beweglichen Einheit 16 montiert (Figur 1).
[0053] In Figur 4 ist eine der in der beweglichen Einheit 16 eingebauten Belichtungsöffnungen 21 vergrößert dargestellt. Durch eine Blende 37 kann die Intensität der Belichtung für die einzelnen öffnungen individuell abgestimmt werden. Darunter ist die Farbauszugsfilterscheibe 36 in die öffnung 21 auswechselbar eingesetzt und wird durch einen Sprengring oder dergleichen in der öffnung 21 zusammen mit der Blende 37 gehalten.
[0054] Figur 5 zeigt eine der Entwicklungsvorrichtungen 22 in Einzelheiten. Die Wirkungsweise dieser Wirbelbett-Entwicklungsvorrichtung ist wie folgt:
Im unteren Teil des Behälters 28 befindet sich die Entwicklerflüssigkeit 29, die mittels einer Tauchpumpe 30 in die trichterförmige Erweiterung 31 des Steigrohres der Pumpe 30 gepumpt wird. Durch eine von einer Vielzahl von Kanälen 33 durchbrochene Metallplatte 32, deren Oberfläche gleichzeitig als Entwicklerelektrode dient und die dicht unter dem Bildträgermaterial 1 mit dem elektrischen Ladungsbild hindurchgeführt wird, tritt die Entwicklerflüssigkeit 29 nach oben aus und füllt den Zwischenraum zwischen Metallplatte 32 und dem Bildträgermaterial 1 aus. Der überschuß an Entwicklerflüssigkeit 29 strömt über den Rand der Metallplatte 32 in den unteren Teil des Behälters 28 zurück. Am oberen Rand des Behälters 28 ist eine Luftdüse 35 angeordnet, aus der ein Luftstrom aus einem schmalen Düsenspalt von beispielsweise 0,2 mm austritt und gegen die untere Fläche des Bildträgermateriales 1 prallt. Es wird so erreicht, daß während der Vorwärtsbewegung der Entwicklungseinheiten 22 mit der beweglichen Einheit 16 die Entwicklerflüssigkeit 29 nicht über den Rand des Behälters 28 austritt. Gleichzeitig wird durch die Luft aus der Luftdüse 35 die an der Unterseite des Bildträgermateriales t befindliche Flüssigkeit bis auf einen Film von 1-3 µm Dicke mechanisch abgestreift. Dieser Flüssigkeitsfilm besitzt dann überraschenderweise ein ausreichendes Isolationsvermögen, um ein nächstes Ladungsbild aufzunehmen und für die notwendige Zeit stabil zu halten. Dieser Umstand ermöglicht die kurzzeitige Aufeinanderfolge der bildmäßigen Aufladungen und Entwicklung der Farbauszüge und somit eine hohe Prozeßgeschwindigkeit.
[0055] Durch die vorteilhafte Zusammenlegung der Arbeitsgänge
Rücklauf der beweglichen Einheit 16 und Vorzug des Bildträgermateriales 1
Vollständige Trocknung eines Bildes während des Kopierprozesses eines weiteren Bildes und schließlich
FiXierung des Bildes mit einem Kaschiermaterial 13 zu einem fertigen Bild 38 in einem weiteren Takt des Kopierprozesses
wird der Zeittakt nur durch die Laufzeit des Schlittens bestimmt und führt mit dieser fortschrittlichen Vorrichtung zu einem sehr wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung von Farb-Halbtonkopien.
zur genau passenden übereinanderlage der einzelnen Farbauszugsbilder für die Dauer des gesamten Kopierprozesses eine Photoleiterschicht (5), das Bildträgermaterial (1) und eine Projektionseinrichtung (9) in einer zueinander starren Anordnung untergebracht werden und
Aufladeeinheiten kombiniert mit Belichtungseinheiten (19), weitere Aufladeeinheiten (20), Belichtungsöffnungen (21) mit Farbauszugsfilterscheiben (36) und Belichtungsblenden (37) und Entwicklungseinheiten (22) mit Luftdüsen (35) zusammen in einer gegenüber der starren Anordnung (5,9) beweglichen Einheit (16) untergebracht und verwendet werden.
I) ein Bildträgermaterial (1) an eine Photoleiterschicht (5), die auf eine leitfähige Unterlage (6) aufgetragen ist, straff gehalten und angepreßt wird,
II) und daß zur Anfertigung der Teilbilder der Farb-Halbtonkopie die bewegliche Einheit (16) kontinuierlich unter dem Bildträgermaterial (1) verschoben wird, so daß für jedes Teilbild
a) das Bildträgermaterial (1) homogen aufgeladen wird, wobei gleichzeitig die Photoleiterschicht (5) durch das Bildträgermaterial (1) hindurch diffus belichtet wird.
b) anschließend eine Aufladung des Bildträgermateriales (1) mit Ladungsträgern entgegengesetzten Vorzeichens zur vorhandenen ersten Ladung ohne gleichzeitige Belichtung der Photoleiterschicht (5) vorgenommen wird
c) die bildmäßige Belichtung der Photoleiterschicht (5) über Blende und Farbauszugsfilter durch das Bildträgermaterial (1) durchgeführt wird
d) die Entwicklung des auf dem Bildträgermaterial erhaltenen Ladungsbildes erfolgt
e) und daß dieser Vorgang in der Reihenfolge a) bis e) sooft wiederholt wird, bis alle Teilbilder auf das Bildträgermaterial (1) aufgebracht und entwickelt worden sind, und daß anschließend,
III) nach der Beendigung des Kopierprozesses, das Bildträgermaterial (1) von der Photoleiterschicht (5) gelöst und zu einer Trockeneinrichtung (11) weiter transportiert und während der Herstellung folgender Farb-Halbtonkopien getrocknet und anschließend mit einem Material (13) kaschiert wird.