DE2451166A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektrostatischen mehrfarbendrucken - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum elektrostatischen 'Mehrfarbendrucken

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum elektrostatischen Drucken und insbesondere auf einen elektrostatischen Drucker oder Kopierer, der zur Herstellung von Vollfarbendrucken hoher Qualität auf dielektrisch beschichtetem oder unbeschichteten Papier oder anderen Medien geeignet ist.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber den in der US-PS 3 5 32 422 und der US-Patentanmeldung 800 236 beschriebenen Erfindungen dar. Der Stand der Technik ist in den US-PS 2 986 466, 3 399 611, 3 680 954 und 3 288 602 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den oben angegebenen in einigen wichtigen Merkmalen einschließlich dem, daß statt geladener Tonerpartike.1 Ionen durch ein Modulator-Lochelement oder einen -schirm gerichtet werden. Das sich ergebende modulierte Ionenmuster wird zur Erzeugung entwickelter Bilder auf irgendeine von mehereren verschiedenen Arten verwendet. Die Verwendung von Ionen

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in dem Partikelstrom anstelle von Tonermarkierungsmaterial vermeidet jedes Problem der Toneranhäufung auf dem Schirm und ermöglicht die Verwendung von niedrigen Potentialen zur Steuerung des Partikelstroms. Außerdem sind die Eigenschaften des Ionenprojektion-Modulationslochdrucksystems besonders gut zur Erzeugung eines Mehrfarbendruckes hoher Dualität geeignet, der sich durch Vollbereich-Tonerdichtensteuerung, hohen Kontrast und genaue Farbtonreproduktion auszeichnet.

Weitere Merkmale der Erfindung sind die Art der Rückseitenladung des Mehrschicht-Lochelements, die Verwendung einer Ladungssteuerplatte für verschiedene Zwecke einschließlich der elektrostatischen Färbabblendung, und die Steuerung und Neutralisierung von Restladungen infolge von unvollständiger Entwicklung elektrostatisch latenter Bilder einzelner Farbauszüge.

Die Erfindung umfaßt grundsätzlich Systeme und Verfahren, die sich auf das Gebiet der Elektrostatik beziehen und richtet sich auf elektrostatische Mehrfarbenreproduktion-Druck- oder -farjDzusammensetzung auf beschichtete und unbeschichtete Druckaufnahmemedium mit Mehrschicht-Lochelementen oder -schirmen, die LadungsVerteilungen entsprechend den Mufetern der gewählten Farbauszüge tragen. Ionen, die durch die Löcher des Mehrschichtelements beschleunigt werden, durchlaufen diese unter Modulationssteuerung, die von dem Muster des Farbauszugs bestimmt wird, so daß ein modulierter Ionenstrom erzeugt wird, der ein Querschnittsdichtenmuster entsprechend dem Muster des Farbauszugs hat. Elektrostatisch latente Bilder werden mit modulierten Ionenströmen erzeugt und auf verschiedene Arten entwickelt. Bei einer Ausführungsform wird ein modulierter Ionenstrom von einem elektrostatischen Feld durch eine Wolke ungeladener flüssiger Tonerpartikel beschleunigt, die durch Kollision mit den Ionen geladen und dann von dem von den Ionen erzeugten Feld zu dem ,und auf das Druckaufnahmemediiam beschleunigt werden, das ein übliches unbeschichtetes Papier

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sein kann. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das modulierte Ionenmuster auf eine dielektrische Oberfläche in dem elektrostatischen beschleunigenden Feld gerichtet, um ein unentwickeltes latentes elektrostatisches Bild des Farbauszugs darauf zu bilden. Die dielektrische Oberfläche kann eine dielektrische Schicht auf dem Druckaufnahmemedium selbst sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann die dielektrische Oberfläche auf einer Zwischenträgertrommel, das Druckaufnahmemedium auf das Bild auf der Trommel, und das Bild auf das Druckaufnahmemedium mit Wärme und Druck übertragen und daran fixiert werden. Die Reproduktion der Originalmehrfarbenmuster kann durch Entwicklung mit Tonern entsprechend den drei Hauptfarben durchgeführt werden oder es können andere gewählte Farben verwendet werden. Alle Farben werden aufeinanderfolgend und in Übereinstimmung aufgebracht, um eine genaue Mehrfarbenreproduktion zu erreichen. Eine Abblendung zur Korrektur von Farbstoffabsorptionsfehlern wird durch Anwendung zuvor erzeugter elektrostatischer latenter Farbauszugsbilder auf später erzeugte Farbauszugsbilder durchgeführt, um die Menge des in zuvor bedruckten Bereichen unterschiedlicher Farbe aufgebrachten Toners zu verringern. Hierzu wird eine dielektrisch beschichtete Ladungssteuerplatte mit dem vorherigen Bild geladen und dann nahe der fotoleitenden Schicht des Lochelements während der Vorbeliehtungsladung vor der späteren Abbildung angeordnet. Die Vorbelichtungsladung der fotoleitenden Schirmschicht wird sonst durch Projektion der Ladungsträger durch die Löcher des Mehrschichtelements von der Seite des Elements gegenüber der fotoleitenden Schicht durchgeführt. Zu diesem Zweck werden Ionen von einer Vorspannung durch die Löcher beschleunigt, die an die leitenden Schichten des Schirms angelegt wird, so daß die Ladung automatisch angehalten wird, wenn Ionenablagerungen auf der fotoleitenden Oberfläche eine Gegenvorspannung gleich der oder größer als die Originalschirmvorspannung bilden. Restladungen, die nach der Entwicklung auf dem elektrostatisch latenten Bild infolge unvollständiger Entwicklung bleiben,

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werden von der Ablagerung entgegengesetzt geladener Ionen auf den unentwickelten Teilen des Bildes neutralisiert und diese Ablagerungen werden von einem Mehrschichtschirm gesteuert, der eine erste und eine zweite leitende Schicht hat, zwischen der eine Isolierschicht angeordnet ist, wobei die leitenden Schichten vorgespannt sind, um die Neutralisierungsionen durch die Löcher zu beschleunigen, so daß die leitende Schicht, die zu neutralisierenden Teilen am nächsten liegt, Ionen anzieht, die für den NeutralisierungsVorgang nicht benötigt werden» Eine Grau-Skalensteuerung wird durch aufeinanderfolgende Vorspannung der beiden leitenden Schichten des Mehrschicht-Lochelements auf zwei oder mehr Pegel während des endlichen Intervalls erreicht, wenn Ionen durch die Löcher getrieben werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 16 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur la bis ld schematische Darstellungen von Verfahrensstufen zur Wiedergabe eines Bildes eines einfarbigen Farbauszugs eines mehrfarbigen Originals auf einem dielektrisch beschichteten Papier,

Figur Ic¹ eine schematische Darstellung einer weiteren Bildentwicklungsstufe in dem Verfahren der Fig. la bis Id, wobei eine Wolke ungeladener Tonerpartikel von einem modulierten Ionenstrom geladen und das Bild auf übliches Papier gedruckt wird,

Figur Ic" und Id" schematische Darstellungen weiterer Bildentwicklungsstufen in dem in den Fig. la bis Id gezeigten Verfahren, wobei ein Bild eines einfarbigen Farbauszugs auf einer dielektrisch beschichteten übertragungsplatte entwickelt und durch Heißrollen der gegenüberliegenden Seite eines Blattes üblichen Papiers, das auf das entwickelte Bild gelegt wird, auf die tibertragungsplatte übertragen wird,

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Figur 2 einen Querschnitt einer Ausführungsform des Mehrschi cht-Lochelements der Erfindung,

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Lochelements in Fig. 2, nachdem ein elektrostatisches latentes Bild darauf gebildet wurde,

Figur 4a bis 4c vergrößerte Darstellungen eines bevorzugten Vierschichtlochelements, das während der Stufen dargestellt ist, die während der Abbildungserzeugung auf dem Element und der Modulation des Ionenstroms damit durchgeführt werden,

Figur 5a bis 5c ein vergrößertes Vierschichtlochelement bei der Vorbeleuchtungsladung entsprechend dem sog. "Rückseitenladungs"-Verfahren,

Figur 6a bis 6f die Stufen und Vorrichtungen, die bei einem einfachen, ebenen Mehrfarbenreproduktionsvorgang gemäß der Erfindung angewandt werden,

Figur 7 eine schematisch Darstellung eines automatischen Drehtrommelmehrfarbendrucksystems gemäß der Erfindung,

Figur 8 einen Querschnitt eines Neutralisierungskoronasystems gemäß der Erfindung,

Figur 8a eine vergrößerte Darstellung des Neutralisierungsschirms des in Fig. 8 gezeigten Systems,

Figur 9a bis 9b¹ schematische Darstellungen von Abwandlungen eines Mehrfarbenreproduktionssystems gemäß der Erfindung, das für mehrere Kopien geeignet ist,

Figur 10a ein erfindungsgemäßes System zur Farbstoffabsorptionskorrektur,

l" r\ r> η Λ η ι λ λ λ /■»

Figur 11 eine schematische Darstellung eines Drehtrommel-Mehrfarbendrucksystems gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Ladungssteuertrommel zur Korrektur von Farbstoffabsorptionsfehlern,

Figur 12 eine schemtische Darstellung eines Drehtrommel-Mehrfarbendrucksystems gemäß der Erfindung zum Drucken auf unbeschichtetem Papier mit einer dielektrisch beschichteten übertragungstrommel,

Figur 13 eine schematische Darstellang eines elektrostatischen Drehtrommelmehrfarbendrucksystems gemäß der Erfindung, das zum Kontaktdruck auf üblichem Papier untere Verwendung einer dielektrisch beschichteten Zwischenübertragungstrommel geeignet ist,

Figur 14 eine schematische Darstellung eines Drehtrommel-Mehrfarbendrucksystems gemäß der Erfindung zum Drucken auf üblichem Papier durch Projektion eines modulierten Ionenstroms durch eine Wolke ungeladener Tonermarkierungspartikel,

Figur 15a bis 15c drei weitere Verfahren gemäß der Erfindung zur Übertragung entwickelter elektrostatischer Bilder von einer dielektrisch beschichteten Übertragungstrommel auf ein übliches Papier, und

Figur 16 in schematischer Darstellung einen Querschnitt eines Mehrschicht-Lochelements, das zur Verwendung für die Erfindung geeignet ist und bei dem alle Teile des leitenden Kerns bzw. der leitenden Schicht entweder mit fotoleitendem oder anderem Isoliermaterial bedeckt sind.

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Modulationslochdrucken

Das Grundsystem des elektrostatischen Drückens, das bei der vorliegenden Erfindung angewandt wird und hier manchmal als elektrostatisches Modulationslochdrucken,-Kopieren oder-Reproduzieren bezeichnet wird, ist allen Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam und ist allgemein in der US-PS 3 625 beschrieben. Diese Beschreibung erläutert ein Mehrschicht-Lochelement bzw. einen Mehrschicht-Lochschirm mit wenigstens einer leitenden Schicht und einer benachbarten Isolierschicht, auf der ein elektrostatisches, latentes Bild erzeugt wird, um einen Strom geladener Toner-Partikel, Ionen oder andere Druckpartikel zu modulieren, die durch die Löcher des Schirms durch ein elektrisches Beschleuniqungsfeld gerichtet werden. Eine doppelte Ladungsschicht wird auf gegenüberliegenden Seiten der Isolierschicht zur wahlweisen Erzeugung sich überlappender Kraftlinien bzw. "Interferenz-Felder" in den Löchern gebildet. Diese Interferenz-Felder können wahlweise über die Fläche des Schirms geändert werden, um den Durchgang der geladenen Partikel durch bestimmte Löcher im wesentlichen vollständig zu blockieren und den Durchgang der geladenen Partikel durch andere Löcher zu verstärken und beschleunigen und die Breite und Dichte des Partikelstroms durch andere Löcher über ein kontinuierliches Spektrum zu steuern. Ein Strom geladener Partikel, der von einem insgesamt angewandten Feld durch den Schirm gerichtet wird, wird daher moduliert, um ein Querschnittsdichtenmuster zu erzeugen, das im wesentlichen dem wiederzugebenden Bild oder Muster entspricht. Verschiedene Änderungen der Schirmkonstruktion können angewandt werden, wie später beschrieben wird. Bei der Konstruktion der Schirme ist das Verhältnis der Isolatordicke zu dem Lochdurchmesser (das "T/D-Verhältnis") ausreichend klein, so daßsjchdasIIhterfeiBnzrfeld in einem voll gesperrten oder geöffneten Loch nicht mehr als einige Schirmdicken von dem Loch weg erstreckt.

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Bevorzugte Ausführungsforxnen

Die Fig. la bis Id zeigen Grundstufen der Erfindung in einem modulierten Lochdruckvorgang mit dielektrisch überzogenem Papier. In Fig. la wird ein Mehrschicht-Lochelement 1, das hier manchmal auch als "Modulatorschirm" bezeichnet wird, mit Ionen von einer Koronaionenquelle 2 geladen. Das Mehrschi chtlochelement bzw. der Modulatorschirm 1 besteht aus wenigstens zwei Schichten, von denen eine elektrisch leitend und die andere fotoleitend ist. Ionen 3 von der Koronaionenquelle werden auf die freiliegende Oberfläche der fotoleitenden Schicht 4 gerichtet und von gleichen oder entgegengesetzten Ladungen gehalten, die von Erde oder dergleichen in den Leiter gezogen werden. Fig. Ib zeigt ein einfarbiges FarbauszugsbiId 5_f das auf dem Modulatorschirm 1 aus einem wiederzugebenden mehrfarbigen Originalmusterbild 6 erzeugt wird. Das mehrfarbige Original 6 besteht aus roten, blauen und gelben Bereichen und wird durch eine Linse 7 erzeugt und durch ein Rotübertragungsfilter auf die gleichmäßig geladene fotoleitende Oberfläche des Modulatorschirms 1 projiziert, so daß ein einfarbiges FärbauszugsbiId 5 (ein Rot-Bild) hergestellt wird, das wahlweise die fotoleitende Schicht in den beleuchteten Bereichen entlädt. In Fig. ic wird ein Ionenstrom 9 der Koronaionenquelle von einem elektrostatischen Feld H in Richtung auf ein dielektrisch beschichtetes Papierblatt 10 beschleunigt. Der Ionenstrom 9 läuft durch den mit einem Bild versehenen Modulatorschirm 1 und trifft auf das Papier 10 mit einer modulierten Querschnittsdichte 9a entsprechend dem Muster 5 auf dem Modulatorschirm 1. Das modulierte Ionenmuster 9a wird von dem elektrostatischen Feld H auf dem Papier 10 gehalten, um ein unentwickeltes, elektrostatisches, latentes Farbauszugsbild 11 zu erzeugen.

In Fig. Id wird gemäß der Erfindung das unentwickelte elektrostatische latente Bild 11, das auf dem Papier 10 erscheint, mit einer geeigneten Entwicklungseinheit 12

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entwickelt, die in geeigneter Weise gefärbte Tonerpartikel auf die geladene Fläche des dielektrisch beschichteten Papiers aufbringt, um so ein einfarbiges, getöntes Bild 13 auf dem Papier 10 zu erzeugen. Die obigen Stufen werden für jede der anderen Farben unter Verwendung unterschiedlich gefärbter Filter, und Toner wiederholt. Eine Fixierung kann jeder Entwicklungsstufe folgen oder sie kann aufgeschoben werden, bis alle drei Farben aufgebracht wurden. Wenn flüssige Suspensionstoner verwendet werden, wird das entwickelte Bild vorzugsweise sofort getrocknet oder in anderer Weise behandelt, um jede überschüssige Flüssigkeit nach jeder Entwicklungsstufe zu entfernen, da mit flüssigem Toner entwickelte Bilder die Tendenz haben, zu verlaufen.

In Fig. Ic¹ ist gemäß der Erfindung eine zweite Grundausführungsform gezeigt, bei der das dielektrische Papier nicht notwendig ist. Dielektrisch beschichtetes Papier wird normalerweise für elektrostatische latente Bilder benötigt, die auf dem Papier selbst gebildet werden, da das Papier etwas leitend ist und die Ladungsbilder die Tendenz haben, sich durch Leitung längs der Oberfläche des Papiers aufzulösen. Dielektrisch beschichtetes Papier wird verwendet, um die Oberflächenleitfähigkeit des Druckaufnahmemediums auf annehmbare Werte zu verringern. Die Wünsche vieler Benutzer lassen jedoch in starkem Maße der Durchführung des Druckvorgangs auf unbeschichtetem Papier den Vorzug geben. Die Erfindung erreicht diesen Zweck dadurch, daß die in Fig. Ic¹ der Zeichnungen gezeigten Schritte für die in Fig. Ic gezeigten ersetzt werden. Statt ein unentwickeltes elektrostatisches latentes Bild auf beschichtetem Papier zu erzeugen, wird unbeschichtetes Papier verwendet und eine Wolke ungeladener, in geeigneter Weise gefärbter Tonerpartikel wird in den modulierten Ionenstrom eingeleitet, und Tonerpartikel, die mit dem modulierten Ionenstrom 9a¹ kollidieren, der durch den Modulatorschirm I¹ läuft, werden geladen und von dem Feld H auf die Oberfläche des Papiers 14 beschleunigt, so daß ein einfarbiges Bild 13' entwickelt wird. Wie bei den

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vorherigen Ausführungsformen wird das entwickelte Bild 13' entweder fixiert oder überschüssige Flüssigkeit wird entfernt, und dann werden die vorherigen Schritte (Schirmladung, Bilderzeugung auf dem Schirm und Bildentwicklung) für die beiden anderen zu druckenden Farben wiederholt. Die Fixierung kann durchgeführt werden, nachdem jede Farbe erzeugt wurde, oder sie kann hinausgeschoben werden, bis das gesamte mehrfarbige Bild entwickelt ist.

Eine dritte Grundausführungsform ist in den Fig. Ic" und Id" gezeigt, wo ein Ionenstrom 3" unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldes II durch einen mit einem Bild versehenen Schirm 1" auf eine dielektrisch beschichtete übertragungsplatte 16 projiziert wird, so daß ein unentwickeltes elektrostatisches latentes Bild 11" auf der dielektrischen Schicht der übertragungsplatte 16 gebildet wird. Das Bild 11" wird dann entweder dadurch entwickelt, daß es mit einem trockenen Toner bestreut oder unter Verwendung eines flüssigen Entwicklers entwickelt wird. Ein Blatt unbeschichteten Papiers 14" wird dann auf das Bild gepreßt und das Bild wird entweder durch elektrostatische Anziehung oder durch Wärme, wie .z.B. in Fig. Id" gezeigt ist, in der eine heiße Rolle 17 das Papier 14" gegen das Bild 11" auf der Platte 16 preßt, auf das Papier übertragen. Normalerweise hat die dielektrisch beschichtete Übertragungsplatte 16 eine vorgespannte leitende Unterlage als eine Elektrode, die das elektrostatische Feld H erzeugt.

Farbtrennung und Farbtönung

Die allgemeinen Prinzipien der Wiedergabe mehrfarbiger Bilder mit Farbabtrennungen und nachfolgender Farbtönung sind allen hier erläuterten Ausführungsformen gemeinsam. In normalen Fällen werden entweder drei oder 'vier Farben verwendet.

Das Lochelement bzw. der Lochschirm erzeugt einen Halbtoneffekt und ebenso wie beim Halbtondruck mit schwarzem und weißem Papier der Beobachter den visuellen Effekt verschiedener Tönungsstufen erhält, die in dem Original vorhanden

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sind, gibt der Farbhalbtönungseffekt der Erfindung die Vorstellung, daß ein weiter Bereich von Farben vorhanden ist. Jedes einzelne Farbbild wird in Punkten mit transparentem Farbstoff gedruckt und wenn drei oder vier Farbtrennbilder aufeinander gedruckt werden, fallen die Punkte längs einer Seite aneinander und überlappen. Diese Punktkombinationen bilden viel mehr Farben als die ursprünglichen drei oder vier. Bei der Erzeugung von Farbtrennbildern wird das ursprüngliche mehrfarbige Objekt bzw. Muster, das wiedergegeben werden soll, durch irgendeine der zahlreichen, bekannten optischen Techniken in ein optisches Bild umgewandelt. Z.B. kann das ursprüngliche mehrfarbige Muster durch eine undurchlässige oder transparente Projektionseinrichtung über eine Fokussierungslinse zum Schirm übertragen werden. Ein Filter wird in der Bahn der optischen Projektion angeordnet, vorzugsweise über der Linse oder unmittelbar vor oder hinter ihr. Das Filter läßt nur Lichtstrahlen einer bestimmten Farbe durchlaufen. Normalvorgang-Filter, die für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen System geeignet sind, sind Wratten-Filter A25 (rot), B58 (grün) und C5-47 (blau). Ein Rot-Trennbild, das durch Filterung des Originals durch das A25-Rotfilter erzeugt wird, hat in Bereichen, die einen hohen Rot-Gehalt haben, eine starke Belichtung, und in den Bereichen mit niedrigem oder keinem Rot-Gehalt eine geringe Belichtung bzw. ist dunkel. Daher ist die fotoleitende Schicht auf dem Schirm in Bereichen, die einem hohen Rot-Gehalt entsprechen, relativ leitend, und der Fotoleiter ist in belichteten Bereichen mit geringem oder keinem Rot-Gehalt relativ nicht leitend. Daher sollte zum positiven Drucken das Druckaufnahmemedium mit hohen Dichten roten Farbtoners in den stark belichteten Bereichen und mit wenig oder keinem roten Toner in den gering belichteten Bereichen entwickelt werden. Stattdessen kann vorzugsweise ein positiver Druck auch in einem subtraktiven Farbvorgang durch Bedrucken der geringer beleuchtung entsprechenden Bereiche mit negativem Rot erzeugt werden. Dies ist eine blau-grüne, als "Cyan" bezeichnete Farbe. Bereiche geringer Belichtung des grünen Filters können in negativem Grün, das blau-rot

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bzw. "Magenta" ist, gedruckt oder entwickelt werden. Flächen niedriger Beleuchtung des blauen Filters werden mit negativem Blau bzw. Gelb gedruckt. Wenn die drei entwickelten Bilder in genauer Ausrichtung bzw. Deckung aufeinandergelegt werden, wird das mehrfarbige Originalmuster genau wiedergegeben. Daher wird bei der bevorzugten Ausführungsform die Polarität des Ionenstroms relativ zu den verschiedenen Bereichen des Mehrschicht-Lochstroms so gewählt, daß Sperrfelder in den Bereichen hoher Belichtung und entweder neutrale Interferenzfelder oder vorzugsweise verstärkende Felder in Bereichen geringer Belichtung zu erzeugen.

Es kann erwünscht sein, eine oder mehrere Farben zusätzlich zu den drei Hauptfarben oder Hauptäquivalenzfarben, die oben erläutert wurden, zu verwenden. Z.B. in Fällen, wo Metallic-Effekte gewünscht werden, können Farben wie Bronze, Gold oder Silber zugefügt werden. Zusätzliche Farben oder Farbkombinationen können ebenfalls zugefügt werden, um die gewünschten Farbstufen zu erzeugen. Ein üblicher Vierfarbendruck, bei dem die vierte Farbe schwarz ist, kann ebenfalls erreicht werden und ein besonderes Verfahren für diesen Zweck wird an anderer Stelle im einzelnen erläutert.

Die Tonerfarbstoffe, die bei der Erfindung verwendet werden, sind vorzugsweise transparent und können in irgendeiner für den Vorgang geeigneten Reihenfolge aufgebracht werden, mit der Ausnahme, daß das am meisten undurchlässige Material üblicherweise zuerst abgelagert wird. Obwohl in den vorherigen und nachfolgenden Teilen der Beschreibung verschiedene Ausführungsformen der Erfindung anhand von Dreifarbendruck erläutert werden? ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von nur drei Farben beschränkt, sondern umfaßt auch andere Ausführungsformen, die Vierfarbendruck, Metalltondruck, Schattierungen oder dergleichen verwenden, wie erläutert wurde oder für den Fachmann offensichtlich ist.

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Mehrschicht-Lo ehe lernen te

Zahlreiche geeignete Mehrschicht-Lochelemente können bei der Erfindung als Modulator verwendet werden. Eine elementare Form des Mehrschicht-Lochelements ist in Fig. 2 gezeigt. Ein Schirm 20 besteht aus einer gelochten Leiterschicht 21, über der eine gelochte Isolierschicht 22 liegt. Die Löcher 23 in den Schichten stimmen überein und erstrecken sich von der Vorder- zu der Rückseite des Elements. Fig. 3·zeigt in schematischer Form, wie eine elektrostatische bipolare Doppelschicht auf den fotoleitenden Oberflächen des Mehrschicht-Lochelements gebildet wird. Die Ladungen 26 auf der oberen Fläche der fotoleitenden Schicht 22 sind positiv und wurden von einer Koronaionenquelle aufgebracht, und die negativen Ladungen 27 unter dieser Schicht wurden in gleicher Anzahl von Erde durch den Leiter zu Stellen angezogen, die der oberen Ionenladungsschicht gegenüberliegen. Elektrostatische Kraftlinien 24 von dieser Doppelladungsschicht greifen in die Löcher 23 und im Falle von positiven Jonen 25, die das Bestreben haben,von dem elektrostatischen Feld H durch die Löcher 23 beschleunigt zu werden, stoßen die Interferenzfelder 24 die Ionen 25 zurück oder sperren den Durchgang der Jonen 25. Da die positiven und negativen Ladungen 26 und 2 7 in der Doppelladungsschicht dicht beieinanderliegen und jede Schicht mit einer entgegengesetzt geladenen Schicht gleicher Größe gepaart ist, bestehen die Kraftfelder, die sich aus diesen Schichten ergeben, aus Kraftlinien 24, die sich tatsächlich auf einer sehr kurzen Spanne erstrecken, so daß sie nur einen kurzen Wirkungsbereich haben und im wesentlichen auf ein einziges Loch beschränkt sind.. In den Teilen des Schirms, in denen die fotoleitende Oberfläche beleuchtet wird, so daß die fotoleitende Schicht elektrisch leitend wird, werden entgegengesetzt geladene Partikel durch den Fotoleiter zueinander angezogen und kombinieren, um die Doppelladungsschicht aufzulösen, wie auf der rechten Seite des Schirms 20 in Fig. 3 gezeigt ist, so daß in einem Bereich, wo eine hohe Beleuchtung des Fotoleiters dazu führte, daß er hochleitend wurde, es theoretisch

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möglich ist, daß sich alle Ladungsschichten auflösen, worauf das Lochelement dem Durchgang der Ionen keinen elektrostatischen Widerstand entgegensetzt. In dem Schirm 20 der Fig. 3 entsprechen für Ionen offene Löcher dem Druckvorgang und für Ionen gesperrte Löcher dem Nicht-DmackVorgang. Die Fig. 3 zeigt somit ein Negativ-Drucksystem, bei dem die größten Ionendichten, die in dem modulierten Ionenstrom erzeugt werden, den Bereichen höchster Beleuchtung entsprechen. Das Lochelement der Fig. 3 kann in Kombination mit besonderen Ladungstechniken verwendet werden, um ein positives Drucken durchzuführen. Eine eingehende Erläuterung dieses und anderer Aspekte der Funktionswelse elementarer Lochelemente mit Doppelschichtladung zur Modulation von Strömen geladener Tonerpartikel findet sich in der US-PS 3 625 604 und viele der Prinzipien, Techniken und Schirmkonstruktionen, die darin gezeigt sind, sind zur Verwendung in dem vorliegenden Modulationsionenstrom-Mehrfarbendrucksystem geeignet, wie für den Fachmann ersichtlich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mehrschicht-Lochelement der Erfindung ein Vierschichtelement, das entsprechend dem Vierschichtelement 30 aufgebaut ist, das schematisch in den Fig. 4a bis 4e gezeigt ist. Fig. 4a zeigt ein Vierschicht-Lochelement 30 mit einer ersten und einer zweiten leitenden Schicht 31 und 32 und einer Isolierschicht 33, die zwischen den leitenden Schichten 31 und 32 angeordnet ist, und mit einer fotoleitenden Schicht 34, die auf der Oberfläche der zweiten leitenden Schicht 32 gegenüber der Isolierschicht angeordnet ist. Eine Reihe von Löchern 35 erstreckt sich quer durch alle Schichten. Ein Verfahren zum Betrieb dieses Schirms besteht darin, zuerst eine im wesentlichen gleichmäßige Ladungsschicht 36 über die äußere Oberfläche der fotoleitenden Schicht 34 aufzubringen. Eine Koronaionenquelle 41 kann für diesen Zweck verwendet werden. Wie Fig. 4a zeigt, werden im wesentlichen entgegengesetzt polarisierte Ladungen 37 in im wesentlichen äquivalenten Mengen von Erde durch die zweite

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Leitungsschicht 32 in Bereiche in dem Leiter gegenüber den Ladungen 36 auf der oberen Oberfläche des Fotoleiters 34 gezogen. Fig. 4b zeigt, wie die Beleuchtung eines Teils der fotoleitenden Schicht die Doppelladungsschicht in diesem Bereich auflöst, so daß sich die fotoleitende Schicht direkt in Übereinstimmung mit dem angewandten Beleuchtuncrsmuster ändert. Die Potentialdifferenz über dem Fotoleiter an irgendeiner bestimmten Stelle ist in den Fig. 4a bis 4e allgemein als V. bezeichnet. Eine zweite Spannung wird an die Isolierschicht angelegt, wie Fig. 4c zeigt» und diese Spannung ist allgemein mit dem Symbol V₂ bezeichnet. Fig. 4d der Zeichnungen zeigt^ wie der mit der Abbildung versehene Vierschichtschirm gegenüber positiven Ladungen erscheint, die die Tendenz haben, von dem elektrostatischen Feld H in den beleuchteten und den nicht beleuchteten Bereichen durch den Schirm beschleunigt zu werden. Die bipolare Doppelschichtladung, die über dem ersten Isolator (die angelegte Spannung V) gebildet ist, führt zu Interferenzfeldern 38 in den Löchern, deren Polarität so gerichtet ist, daß sie den Strom positiver Ionen 40 durch diese verstärken bzw. beschleunigen. Felder, die in einer Richtung orientiert sind, in der sie den Ionenstrom durch die Löcher zu unterstützen bestrebt sind, werden im folgenden manchmal als "Verstärkungsfelder" bezeichnet. In nicht beleuchteten Bereichen des Schirms bleibt die bipolare Doppelschichtladung V₁ auf einem hohen Pegel, wobei die Polarität ihrer Interferenzfeider 39· in einer Richtung orientiert ist, in der die Tendenz besteht, den Strom positiver Ionen durch die Löcher zu sperren. Solche Felder werden im folgenden ■ manchmal als "Sperrfelder" bezeichnet. V₁ ist größer als und in der Polarität entgegengesetzt zu V₂, so daß die Interferenzkraftfelder 38 und 39 ein resultierendes Feld erzeugen, das die Tendenz hat, den Durchgang positiv geladener Ionen 40 durch die Löcher 35 in den nicht beleuchteten Bereichen zu sperren.

Eine "Grauskalen"-Wiedergabe durch Änderung der Druckpartikeldichten kann erreicht werden, da die Änderungen des

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Intensitätspegels der Beleuchtung zu proportionalen Änderungen in der Größe von V₁ führt, so daß das resultierende Feld V - V₂ völlig sperrend,teilweise sperrend,neutral, teilweise verstärkend oder verstärkendüber ein kontinuierliches Spektrum von Beleuchtungspegeln und Interferenzfeldkräften sein kann.

Der in Fig. 4d gezeigte Schirm ist zum Negativdruck mit positiven Ionen ausgebildet, da die Ionenübertragung mit der höchsten Dichte in den Bereichen höchster Beleuchtuncr auftritt. Fig. 4e zeigt-, wie der gleiche Schirm zum Positivdruck durch einfache Änderung der Polarität der übertragenen Ionen verwendet werden kann. Somit bilden die bipolaren Doppelschichtladungsverteilungen, die Sperrkräfte für die positiven Ionen erzeugen, Verstärkungskräfte für die negativen Ionen, in welchem Falle die Ionenbilddichten in den Bereichen der niedrigsten Beleuchtung am größten sind»

Die Änderung der Polarität des Ionenstroms kann leicht durch einfache Änderung der Polarität des Koronaleiters erreicht werden„

Zusätzliche Einzelheiten des Aufbaus und der Arbeitsweise des vorangegangenen Vierschicht-Lochmodulatorelements sind in der US-Patentanmeldung 19 7 877 angegeben« Der Vierschichtschirm hat einige Vorteile für das Modulationsionenstrom-Farbdrucksystemder Erfindung. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß er konstruiert, geladen,, beleuchtet und gesteuert werden kann, um Druckdichten zu erzeugen, die sich in direktem im wesentlichen linearem Verhältnis zu der Menge der auf die fotoleitende Schicht gerichteten Beleuchtung ändert= Um jedoch diese Zwecke su erreichen, ist es wesentlich? daß bestimmte Bedingungen erfüllt werdenο Die vorliegende Erfindung gibt neue Verfahren und Vorrichtungen an? um diese Be-

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dingungen zu erfüllen und die vorherigen Zwecke zu erfüllen, insbesondere einschließlich der im folgenden als "Rückseitenladung" und "Mehrpegel-Lochvorspannung" bezeichneten.

Bei einer anderen Ausführungsform (die in der US-PS 3 69 4 genauer beschrieben ist) ist das Mehrschicht-Lochelement der Erfindung, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, ein elektrostatischer Schirmmodulator 44, der aus einem leitenden Lochschirm 45 besteht, der eine Schicht aus isolierendem Material 46 hat, die an einer Seite hiervon und an den Innenflächen aufgebracht ist, die die Schirmlöcher 48 begrenzen, und eine Schicht aus fotoleitendem Material 47 auf der anderen Seite, so daß die gesamten Schirmflächen mit isolierendem Material überzogen sind. Das fotoleitende Material 47 ist in einer größeren Dicke als das isolierende Material aufgeschichtet, das auf die Innenfläche der Löcher und die andere Seite des Schirms 44 aufgeschichtet ist, so daß zunächst auf der Seite des Schirms ein größeres Potential, die mit dem fotoleitenden Material beschichtet ist, durch Ladung von einer einzigen Ionenquelle gebildet werden kann. Wenn der leitende Schirmkern bzw. die Schicht 45 mit einem festen Potential wie Erde 51 verbunden ist, wird ein Lichtbild auf die fotoleitende Seite des Schirms projiziert, um wahlweise die zunächst gleichmäßige Ladungsverteilung proportional zu der Intensität des auftreffenden Lichtes aufzulösen. Das Ergebnis ist ein bipolares, elektrostatisches, latentes Bild übereinandergreifender bzw. interferierender Kraftfelder 49a und 49b in den Löchern des Schirms zur Modulation des Stroms von Druckionen 50, der durch den Schirm gerichtet ist. Die Anordnung des elektrostatischen Schirmmodulators ermöglicht es, die Kraftlinien 49a zu verstärken oder keine Kraftlinien in den Löchern entsprechend den dunklen Teilen eines wiederzugebenden projizierten Musters zu erzeugen.

Gleichzeitig werden sperrende Kraftlinien 49b veränderbarer Stärke in den Löchern des Schirms entsprechend den Bereichen

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veränderbarer Lichtintensität des wiederzugebenden projizierten Musters erzeugt. Das resultierende Merkmal und der Vorteil besteht darin, daß ein direkter positiver elektrostatischer Druckvorgang durch Modulation eines Ionenstroms mittels eines Lochelements bzw. -schirms erreicht wird, der ein bipolares elektrostatisches latentes Bild trägt. Bei allen Ausführungsformen sollte das Verhältnis der Dicke der das Feld erzeugenden Schicht zu dem Durchmesser des Loches so gewählt werden, daß das in die Löcher greifende Feld sich nicht mehr als einige Schirmdicken über das Loch hinaus erstreckt. Als eine allgemeine Regel sollte dieses Verhältnis weniger als etwa 1 betragen.

Rückseitenladung

Für Mehrfarbenreproduktion mit hoher Qualität ist es wichtig, daß die Vorbeleuchtungsladung des Schirms, d.h. die Ladung, die vor der Abbildung auf die fotoleitende Schicht aufgebracht wird, so gleichmäßig wie möglich ist. Die Erfindung gibt neue Techniken und Systeme an, um diesen Zweck zu erreichen. Der verwendete Schirm 30 hat vorzugsweise die Vierschicht aus führ ungs form, die in Fig. 4 der Zeichnungen gezeigt ist. Entsprechend- den neuen Techniken und Systemen der Erfindung wird zunächst eine Spapnung V„« an den Isolator 33 des Schirms 30 angelegt, der eine bipolare Doppelschichtladung bildet, wie Fig. 5a zeigt. Für die Isolatorvorspannung V₂ mit einer Polarität, wie sie Fig. 5a zeigt, d.h. mit einer negativen Ladung, die auf der Isolatoroberfläche gebildet ist, die von der Ionenquelle 41 abgewandt ist, werden positive Ladungen in die Löcher 35 von einer Koronaionenquelle 41 eingeführt, die an der Rückseite 43 des Schirms liegt (d.h. von der Seite her, die der ersten Leiterschicht 31 benachbart ist).V₂ wirkt als Verstärkungsfeld, so daß die positiven Ionen durch die Löcher 35 zu der gegenüberliegenden bzw. fotoleitenden Seite des Schirms gerichtet werden. Da die Ionen 40 auf keine weiteren Beschleunigungskräfte treffen,haben sie die Tendenz, sich auf der fotoleitenden Oberfläche abzulagern. Da, wie Fig. 5b zeigt, Ionen, die

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sich auf der Stirnseite bzw. Frontseite 42 der fotoleitenden Oberfläche abgelagert haben, das Bestreben haben, gleiche und entgegengesetzte Ladungen von Erde über die zweite leitende Schicht 32 zu der Rückseite der fotoleitenden Schicht anzuziehen, bildet sich eine zweite bipolare Doppelschichtladung V über dem Fotoleiter 34, die in der Polarität entgegengesetzt zu V₂ ist und das Bestreben hat, dem Strom zusätzlicher positiver Ionen durch die Löcher entgegenzuwirken. Wenn eine ausreichende Ladung auf der Frontseite 42 der fotoleitenden Schicht 34 angesammelt ist, so daß ν gleich V„ ist oder V₂ etwas überschreitet, laufen keine weiteren Ionen mehr durch die Löcher 35 von der Rückseite 43 des Schirms her und die Ladung des Fotoleiters hört auf. Weitere Ionen, die in die Löcher eintreten, werden zu der zweiten Leiterschicht abgelenkt und ohne weitere Wirkung auf den Schirm abgeleitet. Es ist daher ersichtlich, daß die Spannung V„, die an die Isolatorschicht angelegt wird, eine obere Grenze für die Ladungsmenge bildet, die auf die fotoleitende Schicht von der Rückseite 43 des Schirms 30 her aufgebracht werden kann. Wenn die Rückseitenladung für eine ausreichend lange Zeitperiode fortschreiten kann, werden möglicherweise alle Zonen der fotoleitenden Schicht nahe den Löchern auf einheitliche Pegel gleich der Vorspannung V₂ oder diese etwas überschreitende geladen. In diesem Zusammenhang ist ersichtlich, daß, wenn bei der Rückseitenladung von der Erzeugung einer "gleichmäßigen" fotoleitenden Ladungsschicht gesprochen wird, das Wort"gleichmäßig", das in diesem Zusammenhang verwendet wird, nicht notwendigerweise auf exakte Gleichmäßigkeit begrenzt ist. Bei der Rückseitenladung haben die Ladungen das Bestreben, sich auf dem Fotoleiter in gleichmäßigen Mustern symmetrisch um die Mittellinie eines jeden Lochs angeordnet aufzubauen. Dies ist jedoch die effektive Äquivalenz der gleichmäßigen Ladung, da jedem Loch ein Ladungsmuster gleicher Dichte und symmetrischer Anordnung zugeordnet ist, und auftreffende Ionen die Schirmladung als tatsächlich gleichmäßig über die gesamte Oberfläche ansehen. Wenn daher die auf Licht ansprechenden Eigenschaften des

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Fotoleiters insgesamt homogen sind, läßt ein bestimmter Pegel der auf die fotoleitende Oberfläche des Schirms angewandten Beleuchtung eine vorbestimmbarejLadungsmenge auf dem Fotoleiter in diesen so beleuchteten Bereichen, so daß ein elektrostatisches latentes Bild auf dem Schirm erzeugt wird, das in allen Bereichen des Schirms übereinstimmend und für eine genaue Mehrfarbenreproduktion hoher Qualität insgesamt zufriedenstellend ist. Außerdem erlaubt die Rückseitenladung auch oft die Verwendung der gleichen Ionenquelle für die Vorbeleuchtungsladung und die Erzeugung des modulierten Ionenstroms. Wie Fig. 5c zeigt, wird nach Beendigung der Vorbeleuchtungsladung durch die Rückseitenmethode die Leitervorspannung V₂ auf ein niedrigeres Potential (V₀ ¹) verringert, um sie für eine lonenstrommodulation bereitzumachen, da bei dem hohen Pegel (V₂) die Leitervorspannung relativ zur Fotoleitervorspannung (V ) zu groß wäre, so daß die Sperreigenschaft des Schirms nachteilig beeinflußt werden würde. Für den positiven additiven Druckvorgang wird ein lonenstrom mit der gleichen Polarität wie die Ladungsschicht in der zweiten leitenden Schicht 32 (in Fig„ 5c,sind es positive Ionen) von dem elektrostatischen Feld H durch die Löcher beschleunigt, um die Querschnittsdichte des Stroms entsprechend dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Schirm zu ändern₀ Für den positiven subtraktiven Druckvorgang ist die Polarität der verwendeten Ionen entgegengesetzt zu derjenigen der Ladung in der zweiten leitenden Schichte

Bezugnehmend auf das Mehrfarben-Reproduktionssystem der Erfindung«, das in den FIg₀ 6a bis 6f gezeigt ist, ist ein geeigneter Men rs eh icht-Loch schirm 52 vorgesehen, wie er oben beschrieben wurde ο Eine Papierträgerelektrode 53 ist an einem Rand des Schirms zur Schwenkbewegung zwischen einer ersten Stellung bsw. einer Ruhestellung im Abstand von dem Schirm, wie Fig, Sa zeigt, und einer zweiten Stellung bw. einer Papiarabfolldungsstellung nahe und parallel zn dem Schirm, wie Fig, 6c zeigte angeordnet» Wenn die Papierträgerelektrode in ihrer Ruhestellung ist, wird eine Koronaionenquelle 54

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zur Ladung des Schirms verwendet, der vorzugsweise von der Vierschichtart ist, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, so daß die Rückseitenladung angewandt werden kann. Als nächstes wird ein einfarbiger Auszug von einem wiederzugebenden mehrfarbigen Muster auf die fotoleitende Oberfläche des Schirms projiziert, so daß ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend dem Farbauszug gebildet wird* Fin Blatt dielektrisch beschichteten Papiers 55 wird auf der Papierträgerelektrode angeordnet und die Elektrode wird in ihre zweite Stellung bzw. ihre Abbildungsstellung parallel zu dem Schirm und gegenüber der Korona bewegt. Die Korona, die zuerst zur Ladung des Schirms verwendet wurde, wird nun dazu verwendet, die Rückseite des Schirms abzutasten undlonen zu erzeugen, die durch den Schirm zu dem Papier von der Papierträgerelektrode angezogen werden, die für eine Ionenanziehung vorgespannt ist. Das Papier wird dann entwickelt und dies kann auf irgendeine Weise durchgeführt werden. Wie Fig. 6d zeigt, kann die Papierträgerelektrode in ihre erste Stellung zurückbewegt und dann das Papier gehoben und in einer flüssigen Tonerlösung 56 entwickelt werden, wie Fig. 6e zeigt. Stattdessen kann das Papier entwickelt werden, während es noch auf der Papierträgerelektrode ist, wie Fig. 6d' zeigt. Verschiedene andere hier beschriebene Entwicklungstechniken können ebenfalls angewendet werden. Wenn flüssige Toner verwendet wurden, ist es allgemein ratsam, eine Fließblattrolle 57 oder eine andere Einrichtung zu verwenden, um jede überschüssige Flüssigkeit von einem entwickelten Bild vor denünachfolgenden Abbildungsschritten zu entfernen, wie Fig. 6f zeigt. Wenn das Papier von der Papierträgerelektrode entfernt ist, wird sie in ihre vorherige Stellung zurückgebracht und der Vorgang wird für das zweite und dritte FarbauszugsbiId wiederholt. Nachdem alle drei" Farbauszugsbilder auf dem Papier entwickelt wurden, wird das mehrfarbige Bild dann fixiert. Statt dessen kann es wie bei den meisten anderen hier beschriebenen Systemen zweckmäßig sein, jedes Farbauszugsbild unmittelbar nach seiner Entwicklung zu

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fixieren, obwohl dies nicht notwendig ist.

Fig. 7 zeigt ein System, das zur automatischen elektrostatischen Farbreproduktion geeignet ist, bei dem das Mehrschicht-Lochelement ein Schirm ist, der zu einem Zylinder bzw. einer Trommel 5 8 geformt ist, wobei die fotoleitende Schicht radial nach außen weist. Die Schirmtrommel dreht sich im Gegenuhrzeigersinn in Übereinstimmung und synchron mit einer Papierträgertrommel 59, die den gleichen Durchmesser und die gleiche Drehgeschwindigkeit hat und sich im Uhrzeigersinn dreht. Eine Korona 60 ist an der Schirmladestation nahe der Außenfläche der Schirmtrommel vorgesehen. Ionen von dieser Korona werden zur gleichmäßigen Ladung der Oberfläche der fotoleitenden Schirmschicht verwendet. Von der Schirmladestation im Gegenuhrzeigersinn entfernt befindet sich eine Abbildungsstation 61, wo das Bild eines wiederzugebenden mehrfarbigen Musters farbgefiltert und auf die Außenfläche der Schirmtrommel nach der Ladung fokussiert wird. Eine zweite Korona, die in Fig. 7 als Druckkorona 62 bezeichnet ist, ist an der Druckstation angeordnet, die 180 von der Abbildungsstation entfernt ist. Die Druckkorona liegt an der Innenseite der Schirmtrommel nahe der der Papierträgertrommel am nächsten liegenden Stelle. Die Papierträgertrommel ist leitend und trägt ein dielektrisch beschichtetes Papier 6 3 auf ihrer Außenfläche. Wenn das Papier in eine Stellung nahe der Schirmtrommel gebracht wird, wird die Druckkorona aktiviert und Ionen von dieser werden durch die mit einer Abbildung versehene*.Trommel auf die Papieroberfläche beschleunigt, wo sie von einem Ionenanziehungspotential gehalten werden, das an die Papierträgertrommel z.B. mit einer Batterie 64 angelegt wird. Die Papierträgertrommel dreht sich, um das mit einer Abbildung versehene Papier vorbei an Tonereinheiten 65 an einer Tonerstation zu tragen, wo eine erste Tonereinheit aktiviert wird, um einen geeignet gefärbten flüssigen Toner aufzubringen und das Bild zu entwickeln. Das Bild wird dann mit einer Löschpapierrolle 66 getrocknet, um überschüssige

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Flüssigkeit zu entfernen, und unter einer Neutralisierungskorona durchgeführt. Eine Neutralisierungskorona 67 wird verwendet, um unerwünschte überschüssige Ladungen, die nach unvollständiger Entwicklung des Bildes verbleiben, zu entfernen. Eine unvollständige Entwicklung ist ein allgemeines Problem, da die verbleibenden unerwünschten Ladungen die Tendenz haben, auf nachfolgende elektrostatische leitende Bilder einzuwirken und unerwünschte Zwischenbildwirkungen zu erzeugen. Eine besondere, neue Neutralisierungskoronastruktur ist in Fig. 8 gezeigt und wird später im einzelnen beschrieben. Nach der Neutralisierung trägt die Trommel das Papier unter eine Fixierrolle 68, die aktiviert oder nicht aktiviert werden kann,'wenn es zweckmäßig ist. Die Trommeln drehen sich weiter und alle Schritte werden für das zweite Farbauszugsbild wiederholt und erneut für das dritte. Wenn die Fixierung nicht zwischen den Bildern stattfindet, wird sie nach der Entwicklung des letzten Bildes durchgeführt. Das vorherige System kann auch mit trockenem Toner verwendet werden; in diesem Falle unterbleibt der Trocknungsschritt. Obwohl sich die vorangegangene Beschreibung auf einen Dreifarbenbetrieb richtete, können selbstverständlich bei anderen Ausführungsformen zusätzliche Farben durch Hinzufügen einer oder mehrerer Tonereinheiten angewendet werden.

Neutralisierung unvollständig entwickelter Bilder

Fig. 8 und 8a zeigen neue Verfahren und Vorrichtungen zur Neutralisierung unvollständig entwickelter Bilder. Bei üblichen Fairbdruckvorgängen bezieht sich das Wort "einfangen" auf die Fähigkeit einer Oberfläche Farbstoff in Bereichen anzunehmen, wo andere Farben des Farbstoffes bereits abgelagert wurden. Normalerweise tritt dies ein, wenn von dem ersten Plattendruck bis zum letzten zuviel Zeit verstrichen ist, da der Farbstoff des ersten Druckes trocknet und glasiert und andere Farben nicht mehr haften bzw. "eingefangen" werden. Beim elektrostatischen Farbdrucken kann ein unerwünschtes Einfangen auf eine unvollständige Ent-

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wicklung zurückzuführen sein. Wenn z.B. das erste Farbbild entwickelt wird, ziehen nicht alle Ladungen in dem latenten Bild Tonerpartikel an und lassen einen Teil des Bildes unentwickelt. Wenn man zuläßt, daß diese unentwickelten Ladungen verbleiben, kann dieser Bereich einen Teil der zweiten und dritten Farbe anziehen, so daß eine Reproduktion geringer Qualität und eine EntSättigung der Farben verursacht wird. Wenn daher eine unvollständige Entwicklung auftritt, wird die dielektrische Oberfläche neutralisiert, bevor das nächste Ladungsbild aufgebracht wird. Während bestimmte flüssige Toner hoher Qualität zur vollständigen Entwicklung eines Ladungsbildes in der Lage sind, hinterlassen die meisten trockenen Pulver eine große Restladung nach der Entwicklung. Die Neutralisierungstechnik der Erfindung sieht die Bildung und Beschleunigung eines Ionenstroms in Richtung auf das entwickelte elektrostatische latente Bild auf dem Dielektrikum vor. Der lonenstrom ist in der Polarität entgegengesetzt zu den unentwickelten Teilen des entwickelten elektrostatischen latenten Bildes, und das Feld, das die Ionen in Richtung auf das Papier beschleunigt, wird nahezu vollständig von der unentwickelten Ladung auf dem Papier erzeugt. Fig. 8 zeigt eine leitende Papierträgerelektrode 69 (die einer Drehpapierträgertrommel entsprechen könnte? wie sie z.B. Fig. 7 zeigt). Das dielektrisch beschichtete Papier 70, das ein unvollständig entwickeltes elektrostatisches latentes Bild trägt, wird von der Papierträgerrolle getragen und unentwickelte Teile des Bildes werden von den negativen Ladungen 71 auf der freiliegenden Papieroberfläche dargestellt. Eine Koronaionenquelle 72 beschickt den Bereich mit positiven Ionen und ein besonderer Mehrschicht-Neutralisierungsschirm 73, der aus einer vorderen und einer hinteren leitenden Schicht und 75 besteht? zwischen denen eine Isolierschicht 76 angeordnet ist, wird auf der Bahn zwischen der Koronaionenquelle und dem Papier angeordnet» Die vordere und hintere Leiterfläche des Schirms werden vorgespannt, um kleine Interferenzfeider in den Löchern 77 zu erzeugen, die die Tendenz haben, die positiven Ionen 78 von der Ionenquelle

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durch die Schirmlöcher in einer Richtung zu dem Papier zu beschleunigen. Die leitende Papierträgerelektrode wird auf dem im wesentlichen gleichen Potential wie die benachbarte Leiterschicht des Schirms gehalten, so daß die Ionen, die die Schirmlöcher durchlaufen, zu dem Papier im wesentlichen nur von dem unentwickelten negativen Ladungsrest angezogen werden, der auf dem Papier verbleibt. Wenn der negative Ladungsrest auf dem Papier neutralisiert wurde, verbleibt keine Anziehungskraft und das Papier ist nun zur Aufnahme des nächsten Bildes bereit. Ionen in dem Bereich, die die Anzahl überschreiten, die für die Neutralisierung erforderlich ist, haben die Tendenz, von der entgegengesetzt polarisierten vorderen Leitfläche des Neutralisierungsschirms nach außen geleitet zu werden.

Ein elektrostatisches Mehrfarbendrucksystem für mehrere Kopien ist in den Fig. 9a bis 9b¹ gezeigt. Im Hinblick hierauf ist zu beachten, daß das Drucksystem, das z.B. in Fig. 7 gezeigt ist, zur Erzeugung von mehreren Kopien insgesamt zufriedenstellend ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Schirmabbildung für jede Kopie wiederholt werden muß. Bei der in den Fig. 9a bis 9b' gezeigten Ausführungsform wird ein einziges Schirmbild wiederholt zur Wiedergabe mehrerer Kopien eines einzigen Farbauszugs auf einmal verwendet. Die einzelnen Auszugskopien laufen dann ein zweites Mal durch die Maschine, um die zweiten Farbauszugsbilder in Übereinstimmung mit den ersten Bildern zu drucken und der Vorgang wird ein oder mehrere Male wiederholt, wie dies erforderlich ist, um die gewünschte mehrfarbige Reproduktion zu entwickeln. Entsprechend diesem Aspekt der Erfindung ist daher eine endlose papiertragende Bahn oder ein Band 79 gezeigt, das zwischen zwei Drehtrommeln 80 und 81 getragen wird, von denen die Trommel 80 dazu dient, das Band zum Umlaufen anzutreiben. Das Papier 82 wird von einem Stapel 92 am linken Ende des Systems auf die untere Ober-

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fläche des unteren Trums der papiertragenden Bahn gefördert. Da dieses Papier kurz ein elektrostatisches Bild tragen muß, ist es normalerweise dielektrisch beschichtet. In jedem Fall

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F/cm . Das Papier wird durch Stifte, auf der Papierträgerfläche justiert und von einer Vakuumkammer 83 gegen die Fläche gehalten, die auf der gegenüberliegenden Seite der Papierträgerfläche 84 liegt. Die Papierträgerfläche ist porös, so daß das Vakuum das Papier durch die Papierträgerfläche anzieht. Eine Ionendruckstation 85 ist unter der unteren Oberfläche des unteren Trums des Papierträgerbandes angeordnet und besteht aus einer Koronaionenquelle 86 und einem Mehrschicht-Lochelement 87, das zwischen der Ionenquelle und der Papierträgerfläche angeordnet ist. Eine erste, zweite und dritte Tonereinheit 88, 89 und 90 sind in Bewegungsrichtung hinter der Ionendruckstation angeordnet. Jede Einheit liefert eine einzige Farbe und kann getrennt von den anderen Einheiten betätigt werden. Zusätzliche Tonereinheiten können verwendet werden, wenn mehr als drei Tonerfarben erforderlich sind. Geeignete Fixiereinrichtungen 91 wie ein Trockner sind in Bewegungsrichtung hinter der Tonereinheit angeordnet und ein Papierstapler 9 3 ist an dem in Bewegungsrichtung hinteren Ende der Bahn außerhalb des Einflusses der Papierhalte-Vakuumkammer angeordnet.

Die Rückseitenladung wird angewendet, um das Lochelement vor der Abbildung gleichmäßig zu laden und die gleiche Koronaanordnung wird für die Schirmladung und Abbildung verwendet. Der Schirm ist vorzugsweise von der Vierschichtenart, die in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Ein geeignetes Farbtrenn- und Projektionsgerät ist an einer Abbildungsstation 9 4 gegenüber der oberen Oberfläche des unteren Trums des Papierträgerbandes angeordnet. Wie Fig. 9b zeigt, sind poröse Papierträger abwechselnd längs des Papierträgerbandes angeordnet, die offene Zwischenräume 95 belassen, so daß der Schirm durch Projektion durch diese offenen Zwischenräume in dem Band eine Abbildung

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erhalten.kann. Bei einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 9b¹ gezeigt ist, ist ein kontinuierliches Papierträgerband 96 vorgesehen und der Schirm 97 ist seitlich verschiebbar angeordnet, so daß er das Band zur Abbildung freigibt. Während das oben beschriebene System erfordert, daß das Papierband durch Stifte zur genauen Übereinstimmung des nachfolgenden Farbbilddruckes justiert wird (anders als das in Fig. 7 gezeigte System), sind hohe Durchsätze möglich, da gleichzeitig eine Vollbereichsionenprojektion angewandt werden kann und mehr als ein Druck in dem Entwicklerabschnitt gleichzeitig sein kann. Es ist ersichtlich, daß, während zahlreiche Kopien mit einer Abbildung versehen und von einer einzigen Schirmabbildung entwickelt werden, dies durch die Eigenschaft des Schirms begrenzt wird, ein latentes elektrostatisches Bild während einer bestimmten Zeitperiode und der wiederholten Benutzung zu halten. Dies wiederum hängt von einigen Faktoren einschließlich der Oberflächenkapazität der fotoleitenden Schicht, die in dem Schirm verwendet wird, und dem Ausmaß ab, in dem es möglich ist, den Vorgang in einer lichtdichten Umgebung durchzuführen. Entsprechend kann es in dem Ausmaß, in dem die Qualität des elektrostatischen latenten Bildes, das auf dem Mehrschitoht-Lochschirm erzeugt wird, während eines einfarbigen, mehrfachen Kopiedruckvorgangs abnimmt, notwendig sein, von Zeit zu Zeit auf dem Schirm eine neue Abbildung herzustellen.

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Elektrostatische Abblendung: Ladungssteuerplatte

Die Fig. 10a bis 10c zeigen neue Verfahren und Systemgeräte gemäß der Erfindung zur Korrektur von Farbabsorptionsfehlern. Absorptionsfehler sind auf technische Mängel des Farbstoffes bzw. der Pigmente zurückzuführen, die bei Druckvorgängen verwendet werden, und sind daher elektrostatischen Färbdruckvorgängen ebenso wie üblichen fotografischen Farbdrucktechniken gemeinsam. Das Problem ergibt sich dadurch, daß, während ein hoher Grad an Wiedergabetreue zu dem Original bei der Farbtrennung unter Verwendung von Farbfiltern erreicht werden kann, wie sie beschrieben wurden, keine Pigmente,

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Farbstoffe oder Drucktinten diese Trennbilder genau wiedergeben können.Der Toner zur Entwicklung eines bestimmten Farbtrennbildes sollte die Farbe sein, die dem verwendeten Filter entspricht oder dessen omplementär ist, so daß jeder Toner ein Drittel des Farbspektrums reflektiert oder absorbiert. Leider können jedoch keine Tonerfarben hergestellt werden, die Ideale Ergebnisse in dem gedruckten Bild ergeben. Z.B. enthält Cyan normalerweise etwas Magenta und Gelb, während Magente normalerweise Spuren von Gelb enthält und nur Gelb ist üblicherweise annehmbar rein. Die Farbkorrektur-"Abblendung" ist eine Technik, die bei üblichen Farbdruckvorgängen verwendet wird, um Absorptionsfehler zu korrigieren. Eine "Blende" ist eine fotografische Abbildung, die einer anderen fotografischen Abbildung überlagert wird, um ihre Übertragungseigenschaften zu ändern. Blenden können verwendet werden, um den Farbkontrast oder den Farbausgleich des Originals zu ändern. Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, ist das Modulationsionendrucksystem zur Korrektur von Farbstoff- oder Pigmentabsorptionsfehlern mittels besonders entwickelter elektrostatischer Abblendtechniken der Erfindung besonders gut geeignet.

Fig. 10a zeigt ein Vierschicht-Lochmodulationselement bzw. einen -Schirm 9 8, bestehend aus einer ersten und einer zweiten leitenden Schicht 99 und 100, zwischen denen eine Isolierschicht 101 angeordnet ist. Eine fotoleitende Schicht 102 liegt auf der zweiten leitenden Schicht und der Schirm wurde, wie gezeigt ist, geladen und mit einer Abbildung versehen, um ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einem eisten Farbtrennbild (der "beleuchtete Bereich" entsprechend den übertragenen Teilen eines gefilterten optischen Bildes) zu tragen. Eine Ladungssteuerplatte 103 ist eine kurze Strecke entfernt von und parallel zu der Vorderseite des Modulationselements angeordnet (d.h. der Seite, die die fotoleitende Schicht trägt) und weist eine leitende Unterlage 104 mit einem dielektrischen Überzug 105 auf, der der fotoleitenden Schicht zugewandt ist. Die leitenden Schichten 99 und 100

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sind mit einer Vorspannung V vorgespannt, die das Bestreben hat, den Durchgang negativer Ionen 106 von einer Ionenquelle 109 durch die Löcher 107 von der Rückseite zu der Vorderseite zu sperren. Die fotoleitende Schicht'ist durch eine geeignete Einrichtung 111 mit einer Spannung V₂ in den nicht beleuchteten Bereichen.vorgespannt. Der größte Wert (d.h. in völlig dunklen Bereichen) von V₂ ist größer als V₁ und entgegengesetzt in der Polarität und hat die Tendenz, den Durchgang negativer Ionen 106 durch die Löcher 107 von der. Seite gegenüber der Ladungsplatte 103 zu erleichtern. In diesen Bereichen ist das resultierende elektrostatische Feld von V₂ und V ein Verstärkungsfeld für die; negativen Ionen. Die leitende Schicht der Ladungssteuerplatte wird von einer geeigneten Einrichtung 110 auf einem Potential gehalten, das die Tendenz hat, negative Ionen anzuziehen, so daß die negativen Ionen von der Koronaionenquelle, die durch die Schirmlöcher in nicht gesperrten Bereichen laufen (d.h. in nicht belichteten oder gering belichteten Bereichen) den Schirm durchlaufen und auf der Ladungsplatte in einem Muster entsprechend dem elektrostatischen latenten Bild auf dem Schirm abgelagert werden, wie Fig. 10b zeigt. So vorbereitet wird die Ladungssteuerplatte während der Ladung des Schirms vor der Abbildung mit dem zweiten Farbauszug verwendet. Wie Fig. 10c zeigt, wird der Schirm mit positiven Ionen 108 in einem Rückseitenladungsvorgang geladen, während Abbildungsladungssteuerplatte eine kurze Strecke entfernt von und parallel zu der fotoleitenden Schicht des Schirms angeordnet wird. Wie dies bei Rückseitenladungsvorgängen üblich ist, wird die Vorspannung über den leitenden Schichten auf einem höheren Pegel (V₁') während der Schirmladung als während des Drückens (V.) gehalten. Positive Ionen 108 von einer Koronaionenquelle laufen durch die Schirmlöcher von hinten nach vorne und werden auf der fotoleitenden Schicht in Mengen abgelagert, die ein Potential gleich oder etwas größer als V' in Bereichen nahe ungeladenen Bereichen der Ladungssteuerplatte bilden und positive Ionen, die die Löcher durchlaufen, werden zu dem Bild 106 negativer Polarität

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auf der Ladungsplatte in Mengen gezogen, die ausreichen, um das Bild zu neutralisieren, so daß in diesen Bereichen die Anzahl der positiv geladenen Ionen, die auf dem Schirm abgelagert werden, verringert wird. Daher wird der Schirm derart geladen, daß die negativen Ionen, die den Schirm nach der Abbildung mit dem zweiten Farbauszug durchlaufen, in geringeren Dichten in Bereichen durchlaufen, die den dunklen oder Bereichen geringer Beleuchtung des ersten Bildes entsprechen. Daher wird bei einem subtraktiven Farbvorgang, bei dem z.B. das erste Bild in Cyan entwickelt wird, das mit Spuren von Magenta verunreinigt ist, das zweite Bild bzw. das Magenta-Bild in geringeren Dichten in Bereichen entwickelt, die zuvor mit Cyan bedruckt wurden, so daß ein insgesamt übermäßiger Magenta-Gehalt in mit Cyan bedruckten Bereichen vermieden wird. Wenn üblicherweise das erste und zweite entwickelte Bild jeweils Verunreinigungen der dritten entwickelten Farbe enthalten, kann die Ladungsplatte mit dem ersten und zweiten elektrostatischen Bild versehen und in der zum Druck des dritten Bildes beschriebenen Weise verwendet werden. In einem Negativ-zu-Positiv-Reproduktionsvorgang würde die Ladungssteuerplatte in der gleichen Weise in'nicht beleuchteten Bereichen wie bei dem vorher erläuterten Vorgang geladen werden, jedoch würde die Polarität der Druckionen (d.h. der Ionen, die auf die Wolke des flüssigen Toners bzw. auf das dielektrisch beschichtete Papier eder auf eine Ubertragungstrommel gerichtet wird) umgekehrt werden. Daher würde das Endergebnis der Benutzung einer Ladungssteuerplatte sein, einen helleren Druck in stärker beleuchteten Bereichen des ersten Bildes zu verursachen.

Die Ladungssteuerplatte kann auch in dem Mehrfarben-Reproduktionssystem der Erfindung verwendet werden, wenn es erwünscht ist, Schwarz zusätzlich zu den anderen drei Farben zu drucken. Eine Schwarz-Druckstufe wird allgemein bei üblichen Mehrfarben-Druckvorgängen angewandt, wenn der Drucker der gedruckten Reproduktion Details und Kontrast

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zufügen will. Bei dem Verfahren der Erfindung wird ein Schwarzauszug bzw. ein Schwarztrennbild entsprechend dem gleichen allgemeinen Vorgang erzeugt, der für die anderen Auszüge bzw. Trennbilder angewandt wird. Das Filter für diese Trennung ist ein "Spalt-Filter", das eine Kombination aller drei vorherigen Filter gleichzeitig mit einer Belichtung für jedes ist,, die 50 bis 100 % derjenigen ist, die für jedes Filter bei den einzelnen Auszügen angewandt wird. Der Zweck davon ist es, alle, jedoch die wichtigen dunklen Linien und Schatten in dem fertigen Bild zu beseitigen, da eine schwere Schwarzdruckplatte den sauberen klaren Druck der anderen Farben beeinträchtigen würde. Das schwarze Bild wird vorzugsweise zuerst entwickelt und nachfolgende Bilder werden vorzugsweise danach erzeugt, um den Druck auf die zuvor schwarz bedruckten Bereiche zu vermeiden, und dies wird gemäß der Erfindung mit der oben erläuterten Ladungssteuerolatte erreicht. Zuerst wird der geladene Modulatorschirm mit einem Schwarzauszug versehen und dann das schwarze Bild mit relativ hohem Kontrast gedruckt.Der Druck kann auf ein dielektrisches Papier oder ein unbeschichtetes Papier entsprechend den zuvor erläuterten Techniken erfolgen. Danach werden Ionen durch das Schirmbild'des Schwarzauszuges gerichtet, um ein unentwickeltes elektrostatisches latentes Bild auf der dielektrischen Oberfläche der Ladungssteuerplatte zu erzeugen. Dieses Bild wird dann mit Ionen entgegengesetzter Polarität der beim Druck verwendeten Ionen erzeugt. Das Bild auf der Ladungssteuerplatte wird mit hohem Kontrast erzeugt, d.h. mit Ionenablagerungen hoher Dichte, so daß die mit einer Abbildung versehene Ladungssteuerplatte ein relativ hohes Potential in Bereichen hat, die dem Schwarzdruck entsprechen. Die mit der Schwärζ-Abbildung versehene Ladungssteuerplatte wird dann in jeder nachfolgenden Schirmladungsstufe für nachfolgende Farbtrennbilder verwendet. Dadurch, daß die mit der schwarzen Abbildung versehene Ladungssteuerplatte auf einem ausreichend hohen Potential ist, ist es möglich, sicherzustellen, daß keine nachfolgend gedruckten Farben auf die dunkelsten der zuvor gedruckten schwarzen Bereiche gedruckt werden.

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Ein elektrostatisches Drehtrommel-Mehrfarben-Reproduktionssystem mit einer Ladungssteuerplatte zur Korrektur von Farbabsorptionsfehlern und/oder zur Verwendung beim Schwarzdruck ist in Fig. 11 gezeigt und besteht aus einem zylindrischen, trommelähnlichen Mehrschicht-Lochdruckschirm 113, der für die Rückseitenladung geeignet ist. Der Schirm ist vorzugsweise die Vierschichten-Schirmkonstruktion, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Die Schirmtrommel ist im Gegen Uhrzeigersinn drehbar nahe einer zylindrischen Papierträgertrommel 114 angeordnet, die aus. einem leitenden Material besteht und einen Durchmesser hat, der zweimal so groß wie der der Schirmtrommel ist. Die Papierträgertrommel ist im Uhrzeigersinn drehbar angeordnet und eine geeignete Anzahl von Tonereinheiten 115 ist an dem Außenumfang der Papierträgertrommel unmittelbar im Uhrzeigersinn der Schirmtrommel angeordnet. Eine Löschpapierrolle 116, ein Papierzuführmechanismus 117, eine Neutralisierungskorona 118 und eine Papierhebeeinrichtung sind jeweils im Uhrzeigersinn im Abstand an Stellen um die Außenumfangsfläche der Papierträgertrommel angeordnet. Eine Ionenabbildungs- bzw. Druckkorona 120 ist innerhalb der Schirmtrommel an der der Papierträgertrommel nächsten Stelle angeordnet und weist in diese Richtung. Eine Ladungssteuertrommel 121 ist im Uhrzeigersinn drehbar unmittelbar nahe der Außenfläche der Schirmtrommel an einer Stelle etwa 90° im Uhrzeigersinn von der Druckkorona angeordnet. Die Ladungssteuerplatte besteht aus einer leitenden zylindrischen Schicht, die an ihrer radial äußeren Oberfläche mit einer dielektrischen Substanz überzogen ist. Einrichtungen zur Steuerung der Vorspannung des leitenden Teils der Ladungssteuertrommel sind vorgesehen und eine Ladungskorona 122 ist innerhalb der Schirmtrommel an ihrer der Ladungssteuertrommel nächsten Stelle angeordnet und weist zu der Ladungssteuertrommel. Eine Abbildungsstation 12 3, die aus einer Einrichtung zur Erzeugung von Farbauszügen und zu deren Projektion auf die Schirmtrommel besteht, ist an einer geeigneten Stelle vorgesehen, um Bilder auf die Schirmtrommel etwa 180° von der Druckkorona zu projizieren.

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Gemäß der Erfindung wird bei einem Dreifarbendruckvorgang, der mit der Vorrichtung der Fig. 11 durchgeführt wird, die Ladungskorona 122 aktiviert, um der fotoleitenden Schicht auf der radial äußeren Oberfläche der Schirmtrommel 123 unter Anwendung der Rückseitenladungstechniken, wie sie oben beschrieben wurden, eine gleichmäßige Ladung aufzubringen. Die gleichmäßig geladene Oberfläche der Schirmtrommel dreht sich im Gegenuhrzeigersinn zu der Abbildungsstation 123, wo ein erstes Farbauszugsbild aufprojiziert wird, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der Schirmtrommel entsprechend dem ersten Farbauszugsbild zu erzeugen. Die Schirmtrommel dreht sich 180 im Gegenuhrzeigersinn, bis ihr mit einer Abbildung versehener Teil nahe der Druckkorona 120 ist, worauf letztere aktiviert wird, um geeignet geladene Ionen durch die Schirmtrommel auf das dielektrisch beschichtete Papier 124 zu projizieren, das auf. der Außenfläche der Papierträgertrommel getragen wird. Das mit der Abbildung versehene Papier auf der Papierträgertrommel wird dann im Uhrezeigersinn zu den Entwicklungseinheiten 115 gedreht, wo eine der Einheiten aktiviert und flüssiger.Toner aufgebracht wird. Wenn das Papier von der Papierträgertrommel weiter im Uhrzeigersinn transportiert wird, läuft es unter einer Löschpapierrolle 116 durch, die überschüssige Flüssigkeit entfernt, und dann unter der Neutralisierungskorona 118, die unentwickelte Anteile des elektrostatischen Bildes entfernt, das auf dem Papier gebildet wurde. Die Schirmtrommel 113 und die Papierträgertrommel 114 sind übereinstimmend angeordnet und ihre Bewegungen sind synchronisiert, so daß die Papierträgertrommel eine Umdrehung pro zwei Umdrehungen der Schirmtrommel durchführt. Somit führen während der Zeit, in der das Papier eine Umdrehung auf der Papierträgertrommel durchführt, beginnend von dem Zeitpunkt.an, wenn es an dem Schirm bedruckt wird und endend zu dem Zeitpunkt, wenn es zu der Schirmtrommel zur Aufnahme des zweiten Färbauszugsbildes zurückkehrt, die Schirmtrommel und die Ladungssteuertrommel jeweils zwei Umdrehungen durch. Während der ersten Schirmtrommelumdrehung wird sie geladen und mit einer Abbildung versehen, wie be-

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schrieben wurde, und das Bild wird dann von der Ladungskorona zu der Ladungssteuertrommel übertragen, wie ebenfalls beschrieben wurde. Während der zweiten Schirmtrommelumdrehung wird die Schirmtrommel wieder gedreht, sitzt jedoch nahe dem ersten elektrostatischen latenten Bild auf der Ladungssteuertrommel, wodurch die sonst gleichmäßige Ladung des Schirms entsprechend dem ersten elektrostatischen latenten Bild zum Schwarzdruck oder zur Farbstoffabsorptionsfehlersteuerung geändert wird. Die so geladene Schirmtrommel ist dann mit einer Abbildung versehen und in der Stellung zum Ionendruck des zweiten korrigierten elektrostatischen latenten Bildes auf dem Papier am Ende seiner zweiten Umdrehung. Die vorherigen Stufen werden in der gleichen Folge wiederholt, bis alle drei Farbbilder entwickelt wurden. Eine vierte Tonereinheit (nicht gezeigt) ist zum Schwarzdruck notwendig und alle anderen Stufen werden aufeinanderfolgend wie für den Dreifarbendruck durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Schirmsteuer-Schichtvorspannung V und der Ionenprojektionsstrom während der Schwarzdruckstufe eingestellt werden, um einen höheren Kontrast zu erzeugen.

In Fig. 12 ist ein Mehrfarbensystem gemäß der Erfindung zum Druck auf unbeschichtetes Papier gezeigt und weist eine übliche zylindrische Mehrschicht-Schirmtrommel 125 und eine dielektrisch beschichtete übertragungstrommel 126 auf. Die Schirmtrommel und die übertragungstrommel haben gleichen Durchmesser und sind um parallele Achsen synchron und in Übereinstimmung drehbar, wobei die Schirmtrommel sich im Gegenuhrzeigersinn und die dielektrisch beschichtete Übertragungstrommel im Uhrzeigersinn dreht. Eine Schirmladungskorona 127 ist an der radial äußeren Oberfläche der Schirmtrommel unmittelbar im Uhrzeigersinn von einer Äbbildungsstatlon 128 aus angeordnet und eine Druckkorona 129 ist innerhalb der Schirmtrommel an der der dielektrischen ttbertragungstrommel nächstliegenden Stelle etwa 180° von der Abbildungsstation angeordnet. Drei Tonereinheiten 130 sind an der äußeren Oberfläche der übertragungstrommel unmittelbar im Uhrzeigersinn

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ihrer der Schirmtrommel nächstliegenden Stelle angeordnet. Eine Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Flüssigkeit wie eine Löschpapierrolle 131, eine Luftmesser oder ein Warmluftgebläse sind unmittelbar im Uhrzeigersinn von den Tonereinheiten angeordnet. Ein Papierzuführmechanismus 132 ist an der äußeren Oberfläche der Übertragungstrommel unmittelbar im Uhrzeigersinn von der Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Flüssigkeit angeordnet, und eine beheizte Übertragungsrolle 133 ist an dem Papierzuführmechanismus, im Uhrzeigersinn gefolgt von einem Papierentferungsmechanismus 134 und einer Neutralisierungskorona 135 angeordnet. Gemäß der Erfindung wird die Schirmtrommel von der Schirmladungskorona geladen und dann mit einem ersten Farbauszugsbild an der Abbildungsstation versehen. Wenn der mit einer Abbildung versehene Schirm zu einer Stelle nahe der dielektrisch beschichteten Übertragungstrommel gedreht wurde, wird die Druckkorona betätigt, um Ionen durch den Schirm auf die dielektrisch beschichtete Übertragungstrommel zu richten und darauf ein unentwickeltes elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Das unentwickelte Bild wird im Gegenuhrzeigersinn zu der ersten Tonereinheit getragen, wo ein geeignet gefärbter Toner aufgebracht wird, um das Bild zu entwickeln und jede überschüssige Flüssigkeit wird unmittelbar entfernt. Die vorherigen Stufen werden der Reihe nach wiederholt, so daß am Ende von drei Umdrehungen die dielektrische Oberfläche der Übertragungstrommel ein voll entwickeltes mehrfarbiges Bild trägt. Nach der dritten Trocknungsstufe in dem Dreifarbendruckvorgang wird das Papier auf die Übertragungstrommel gefördert, damit es über dem entwickelten Bild liegt, und von der erhitzten Rolle gegen das entwickelte Bild gepreßt, so daß Tonerpartikel von der Trommel übertragen und an dem Papier fixiert werden, das das entwickelte mehrfarbige Bild erzeugt. Das vorherige System der Übertragung eines entwickelten elektrostatischen latenten Bildes von einer Übertragungsfläche auf ein Druckaufnahmemedium ist im einzelnen in der US-Patentanmeldung 219 616 beschrieben.

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Ein weiteres System zur Anwendung des elektrostatischen Kontaktübertragungssystems der US-Patentanmeldung 219 616 für die elektrostatische Reproduktion mehrfarbiger Bilder auf gewöhnlichem Papier entsprechend den Gesichtspunkten der Erfindung ist in Fig. 13 gezeigt. Die Vorrichtung für das System weist eine erste Schirmtrommel 136 auf, die zur Drehung im Gegenuhrzeigersinn nahe einer dielektrisch beschichteten Übertragungstrommel 137 angeordnet ist, die zur Drehung im Uhrzeigersinn angeordnet ist, und einer Paniertragertrommel 138, die zur Drehung im Gegenuhrzeigersinn nahe der Übertragungstrommel angeordnet ist. Die Drehachsen dieser Trommeln liegen in einer einzigen Ebene und drehen sich synchron und in Übereinstimmung eine Schirmladuncrskorona 139 ist an der Außenfläche der Schirmladungstrommel im Uhrzeigersinn eine kurze Strecke entfernt von der Mehrfarbenabbildungsauszugs- und Projektionsstation 140 angeordnet, die nahe der äußeren Oberfläche der Schirmtrommel gegenüber ihrer der dielektrisch beschichteten Trommel nächsten Stelle angeordnet. Eine Druckkorona 141 ist innerhalb der Schirmtrommel an ihrer der dielektrisch beschichteten Trommel nächstliegenden Stelle angeordnet. Tonereinheiten 142 sind an der äußeren Oberfläche der dielektrisch beschichteten Trommel etwa 90° im Gegenuhrzeigersinn von der der Schirmtrommel nächsten Stelle der Übertragungstrommel angeordnet. Eine Neutralisierungskorona 143 ist nahe der äußeren Oberfläche der dielektrisch beschichteten übertragungstrommel im Uhrzeigersinn eine kurze Strecke von ihrer der Papierträgertrommel nächsten Stelle angeordnet. Papierzufuhr- und Papierhebemechanismen 144 und 146 sind nahe der Papierträgertrommel vorgesehen, der erstere etwa 90 im Uhrzeigersinn von der Stelle auf der Papierträgertrommel/ die der dielektrisch beschichteten Trommel am nächsten liegt, und letzterer eine kurze Strecke im Uhrzeigersinn von der gleichen Stelle entfernt. Damit wird gemäß der Erfindung die Schirmtrommel geladen, mit einer Abbildung versehen und die Druckkorona wird betätigt, um ein entsprechendes elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche der dielektrisch beschichteten

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Übertragungstrommel zu erzeugen, und dieses Bild wird den Tonereinheiten zur Entwicklung mit geeignet gefärbtem Toner ausgesetzt. Unbeschichtetes Papier 146 wird einer Papierträgertrommel zugeführt und das entwickelte Bild wird darauf übertragen, wenn es unter Druck zwischen der Papierträgertrommel und dem Teil der dielektrisch beschichteten Trommel durchläuft, der ein entwickeltes Bild trägt. Jede Trommel führt eine einzige Umdrehung während der Entwicklung eines jedes einzelnen Farbauszugsbildes durch und das gleiche einzelne Papierblatt wird von der Färbträgertromrael während dieser drei Umdrehungen getragen. Der Farbhebemechanismus wird nicht betätigt, bis alle drei Bilder auf dem Papier entwickelt und fixiert wurden. Die synchrone Drehung und Übereinstimmung der drei gleichgroßen Trommeln ermöglicht es, daß die drei Bilder auf das Papier in vollkommener Übereinstimmung übertragen werden.

Selbstverständlich können zahlreiche andere Techniken zur übertragung der Pulverbilder von einer dielektrisch beschichteten übertragungstrommel auf unbeschichtetes Papier angewandt werden. Ein solches Verfahren ist in Fig. 15a gezeigt, in der die dielektrisch beschichtete Trommel 147 ein Bild trägt, das mit einem trockenen geladenen Pulver entwickelt wird. Die Übertragung wird durch Auflegen eines Papierblattes 149 auf die das Bild tragende Oberfläche der Übertragungstrommel und Aufbringen einer entgegengesetzten Ladung 150 auf die Rückseite des Papiers durchgeführt, so daß das geladene Bild zu dem Papier angezogen wird, bis es zu einer Heiz- oder Fixierstation transportiert werden kann.

Eine weitere Übertragungstechnik ist in Fig. 15b gezeigt, wo ein entwickeltes Bild 141 aus trockenem oder halbtrockenem Pulver auf die Oberfläche der dielektrisch beschichteten Übertragungstrommel 152 übertragen wird. Das entwickelte Bild wird auf ein Blatt unbeschichteten Papiers 15 3 gelegt und die Rückseite des Papiers wird gegen eine Heizrolle gedrückt, um das Bild auf das Papier zu übertragen und zu fixieren.

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Eine weitere übertragungstechnik ist in Fig. 15c gezeigt, wo ein geladenes flüssiges Bild 155 auf eine dielektrische Oberfläche der Übertragungstrommel 156 übertragen und über das Bild ein Blatt üblichen Papiers 57 gelegt wird. Eine entgegengesetzte Ladung wie mitlonen 15 8 wird auf die gegenüberliegende Oberfläche des Papiers aufgebracht, um das flüssige Bild auf dem Papier anzuziehen und es vorübergehend zu halten bis es zu einer Endfixierungsstation wie einer Heizvorrichtung transportiert werden kann.

Die übertragungssysterne, die in den Fig. 12, 13 und 15a bis 15c gezeigt sind, haben den Vorteil großer Freiheit in der Wahl des Papiers, und es ist ersichtlich, daß, obwohl jedes entwickelte Farbauszugsbild getrennt auf das Papier übertragen werden kann, diese Systeme es ermöglichen, das gesamte mehrfarbige Bild auf der übertragungstrommel vor irgendeiner übertragung auf das Papier zu entwickeln, so daß ein einfaches und automatisches mechanisches Justiersystem geschaffen und die Papierhandhabung auf ein Minimum gebracht und vereinfacht wird.

Fig. 14 zeigt ein' System gemäß der Erfindung für ein kontaktloses lonenmoduliertes elektrostatisches Mehrfarbendrucksystem für ebenes Papier, bei dem der modulierte Ionenstrom durch eine Wolke geeignet gefärbter flüssiger Tonerpartikel entsprechend den Prinzipien der in der US-Patentanmeldung 101 6 81 beschriebenen Erfindung gerichtet wird. Das in Fig. 14 gezeigte System hat eine zylindrische Schirmtrommel 159 und eine zylindrische Papierträgertrommel 160. Die Trommeln haben gleichen Durchmesser und sind in entgegengesetzter Richtung drehbar um parallele Achsen angeordnet. Außerdem ist .eine Einrichtung 162 zur Einleitung einer Wolke zerstäubten flüssigen Toners 16 3 in den Raum zwischen den beiden Trommeln vorgesehen. Drei getrennte Zerstäuberdüsen 164, und 166 sind vorgesehen und schaltergesteuert, so daß jede der drei verschieden gefärbten Tonerwolken verwendet werden kann. Eine Schirmladungskorona 167 ist nahe der äußeren

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Oberfläche der Schirmtrommel angeordnet und im Uhrzeigersinn eine kurze Strecke von einer Abbildungsstation 168 angeordnet. Die Abbildungsstation ist etwa 180 von der Stelle auf der Schirmtrommel angeordnet, die der Papierträgertrommel am nächsten liegt. Die Druckkorona 169 liegt innerhalb der Schirmtrommel an dieser Stelle und weist zu der Papierträgertrommel, um einen Ionenstrom zu erzeugen, der durch die Schirm trommel, die Tonerwolke und auf die Papierträgertrommel gerichtet ist. Papierförder- und Papierhebemechanismen 170 und 171 sind jeweils an geeigneten Stellen nahe der Papierträgertrommel vorgesehen. Übliches Papier 172 wird auf die äußere Oberfläche der Papierträgertrommel von dem Papierfördermechanismus gefördert und das Papier wird zu einer Stelle nahe der Schirmtrommel zum direkten, kontaktlosen Bedrucken mit geeignet gefärbten ionengeladenen Tonerpartikeln transportiert. In einem Dreifarbensystem durchlaufen die Trommeln minimal drei Umdrehungen bei der Herstellung einer einzigen mehrfarbigen Reproduktion. Jeder einzelne Farbauszug wird mit einem einzelnen geeignet gefärbten Toner während jeder Umdrehung bedruckt. Geeignete Fixiereinrichtungen (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um das entwickelte flüssige Bild auf dem Papier zu fixieren,wenn alle drei einzelnen Farbbilder entwickelt wurden, und dann wird der Papierhebemechanismus betätigt, um die gedruckte mehrfarbige Kopie von der Papierträgertrommel zu entfernen.

Da es eines der Ziele der Erfindung ist, ein System zu schaffen, das einen hohen Genauigkeitsgrad bei der Wiedergabe von Farbtönen, Farbintensitäten und hellsten Bildpunkten hat, soll durch die Erfindung eine relativ lineare Ansprechkurve für Änderungen der Schirmbeleuchtung gegenüber änderungen der Ionenübertragung durch den Schirm erreicht werden. Die Kennlinien für den bevorzugten Schirm der Erfindung, wie er z.B. in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, sind jedoch über den Steuerbereich bzw. das Spektrum von voller Sperre bis voller Verstärkung nicht linear, so daß die Tendenz z.B. für bestimmte Teile der Beleuchtungsskala besteht, heller

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oder dunkler wiederzugeben, als sie in Relation zu anderen Teilen der Skala sollten. Beim Schwarz- und Weißdruck ist dieses Problem das "Grau-Skalensteuer"-Problem. Diese Bezeichnung wird hier weiter verwendet, obwohl sich das Problem auf die Tonerdichtensteuerung bei irgendeiner Farbe bezieht und nicht auf den Schwarz- und Weißdruck begrenzt ist.

Die Lösung dieses Problems wird durch aufeinander. folgende Vorspannung an den leitenden Schichten eines Vierschichtschirms (wie z.B. in den Fig. 4a bis 4e'gezeigt ist) auf zwei oder mehr Pegel während des endlichen Intervalls erreicht, in dem geladene Teilchen durch den Schirm auf das Medium getrieben werden.

Nun auf das Mehrschicht-Lochelemente bzw. den Mehrschicht-Lochschirm Bezug nehmend, ist ersichtlich, daß die Isolierschicht aus einem Fotoleiter bestehen kann, der nur entsprechend einem Lichtschema geladen oder entladen wird, oder aus einem Isolator anders als dem fotoleitenden Typ, der elektrisch geladen werden kann. Wenn statt dessen der gewählte Isolatorschirm eine niedrige dielektrische Festigkeit hat, wird eine dünne Unterschicht eines Materials mit hoher dielektrischer Festigkeit, das nicht notwendigerweise fotoleitend ist, zwischen der fotoleitenden Schicht und der leitenden Schicht verwendet. In gleicher Weise kann eine dünne Oberschicht aus Material mit hohem spezifischen Widerstand verwendet werden, um einen geladenen Träger für Fotoleiter mit geringem spezifischem Oberflächenwiderstand zu schaffen. Wenn fotoelektrisches Material verwendet wird, das nicht in dicken Schichten aufgebracht werden kann, kann die Isolierschicht aus irgendeinem guten Isoliermaterial bestehen, das das sensitive Material als dünne Schicht aufnimmt. Damit kann ein fotosensitives Material dünner Schicht auf den Schirm aufgebracht werden, der aus einer Isolierschicht und einer leitenden Schicht besteht.

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Andere Materialien, die als Isolierschichten verwendet werden können, sind Fotoemissionsmaterial, Polyesterfilme, Epoxy, Fotowiderstände, geschmolzenes Quarz oder Kombinationen hiervorn. Zusätzlich kann die Leiterunterlage selbst auf dem Isolator abgelagert sein oder eine getrennte Isolatorschicht, die nicht» direkt an dem elektrostatischen Vorgang teilnimmt, kann verwendet werden, um den Leiter und die Isolierschichten zu tragen.

Das dielektrisch beschichtete Druckaufnahmemedium kann aus ■ Papier oder anderen Materialien bestehen, das vorzugsweise mit einer sehr dünnen Schicht aus Kunststoff oder einem anderen flexiblen Isoliermaterial überzogen ist, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Zelluloseacetat; derartiges dünnbeschichtetes Papier ist derzeit im Handel erhältlich.

Wie ersichtlich ist, sollten alle Stufen des Vorganges, der Fotoleiter oder andere fotosensitive Materialien umfaßt, in einer lichtdichten Umgebung durchgeführt werden, um die Beleuchtung des Fotoleiters außer durch Projektion des Bildes zu vermeiden.

Die Projektion des Bildes auf den Schirm kann in irgendeiner geeigneten Weise wie mit Transparenzen, wie gezeigt wurde, oder durch undurchlässige Projektion oder durch irgendeine andere bekannte Technik erreicht werden.

In den Ansprüchen und der Beschreibung sind die Ausdrücke "Ionen", "Ionenstrom" oder dergleichen verwendet. Die be- . vorzugte Quelle von Ionen ist eine Koronaentladungselektrode, die vorzugsweise eine oder mehrere lange Drähte oder mehrere Entladungspunktquellen hat. Die bevorzugten Ionen ergeben sich aus der Ionisierung der Umgebungsluft, da die so gebildeten Ionenpartikel rein sind (d.h. sich nicht an dem Schirm oder Gitter festsetzen oder das Druckaufnahmemedium verschmutzen), erfordern kein besonderes Abgabesystem und haben im Vergleich zu Partikeln des Tonermarkierungsmaterials eine sehr geringe Masse. Dennoch ist ersichtlich, daß Ionen

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anderer Substanzen als der Umgebungsluft gewünschtenfalls verwendet werden können.

Obwohl die Erfindung anhand eines Systems beschrieben wurde, bei dem ein optisches Bild auf einen Fotoleiter projiziert wird, ist ersichtlich, daß andere Materialien als Fotoleiter verwendet werden können, vorausgesetzt, daß diese Materialien eine Änderung der Leitfähigkeit bei Belichtung durch ein Bild zeigen. Z.B. können Fotoleiter (Materialien, die normalerweise leitend sind, jedoch bei Belichtung isolierend werden) verwendet werden, oder Materialien, die auf Wärme ansprechen, in welchem Falle das Bild, dem das Material ausgesetzt wird, ein thermisches Bild wäre.

Bei der Erfindung wird somit in Betracht gezogen, daß der Fotoleiter durch irgendein geeignetes Material ersetzt werden kann, das die elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von einer Strahlung ändert, und daß das Bild in eine Strahlungsform übertragen wird, auf die das Material anspricht.

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Claims (6)

1. Ansprüche

   Elektrostatisches Farbdrucksystem mit aufeinanderfolgender Entwicklung mehrerer Bilder von Farbauszügen zur Reproduktion bzw. zum Druck eines einzigen mehrfarbigen Musters, gekennzeichnet durch eine Ionenquelle, eine Ionenanziehungselektrode, einenMehrschicht-Lochmodulator, der zwischen der Ionenquelle und der Elektrode angeordnet ist, um den lonenstrom bildweise entsprechend dem Bild des Farbauszugs zu. modulieren, eine Einrichtung zur gleichmäßigen Ladung des Lochmodulators, eine Einrichtung zur optischen Erzeugung des Bildes des Farbauszugs auf dem Lochmodulator, eine dielektrische Einrichtung zur Aufnahme und zur Speicherung des modulierten Ionenstroms, die zwischen der Elektrode und dem Modulator angeordnet ist, eine Einrichtung zur Entwicklung des gespeicherten Ionenmusters auf der dielektrischen Einrichtung, um ein Farbbild auf der dielektrischen Einrichtung entsprechend der Farbe des Farbauszugs oder seiner Komplementärfarbe zu erzeugen, wobei die dieelektrische Einrichtung entweder eine dielektrische Oberfläche eines Druckaufnahmemediums oder eine dielektrische Schicht ist, die von der Ionenanziehungselektrode getragen wird, von der dann das entwickelte Farbbild auf ein Druckaufnahmemedium übertragen wird, und wobei die Abbildung entsprechend den mehreren Farbauszügen aufeinanderfolgend durchgeführt wird, und dadurch gekennzeichnet, daß:

   a) zuerst der Lochmodulator gleichmäßig geladen wird,

   b) dann der Lochmodulator einem ersten Bild eines Farbauszugs ausgesetzt wird,

   c) dann durch den Lochmodulator auf die dielektrische Einrichtung Ionen aufgebracht werden, um ein erstes gespeichertes Ionenmuster entsprechend dem ersten Farbauszug zu erzeugen,

   d) dann das erste modulierte Ionenmuster auf der dielektrischen Einrichtung entwickelt wird, und danach-die dielektrische Einrichtung zur Aufnahme des Ionenmusters

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   des zweiten Farbauszugs vorbereitet wird,

   e) während der gleichen Zeitperiode wie der obige Schritt

   i) der Lochmodulator gleichmäßig geladen wird, ii) dann der Lochmodulator einem zweiten Bild eines Farbauszugs ausgesetzt wird,

   f) dann Ionen durch den Lochmodulator auf die dielektrische Aufnahmeeinrichtung aufgebracht werden, um ein zweites gespeichertes Ionenmuster auf der dielektrischen Einrichtung entsprechend dem zweiten Farbauszug zu erzeugen, und

   g) die vorherige Folge der Schritte d) bis f) für aufeinanderfolgende Farbauszüge wiederholt werden, bis alle gewünschten Farbauszüge gedruckt wurden.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Einrichtung eine dielektrische Druckaufnahmeoberflache eines Druckaufnahmemediums ist.
3. 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Einrichtung eine dielektrische Schicht ist, die von der Ionenanziehungselektrode getragen wird, und daß das entwickelte Farbbild von der dielektrischen Einrichtung auf ein Druckaufnahmemedium übertragen wird.
4. 4. Verfahren zur gleichmäßigen Ladung eines Mehrschicht-Lochelements mit einer ersten und einer zweiten leitenden Schicht, zwischen der eine Isolierschicht und eine fotoleitende Schicht auf der zweiten leitenden Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Potential in der zweiten leitenden Schicht erzeugt wird, die der Isolierschicht benachbart ist, daß in der ersten leitenden Schicht ein zweites Potential erzeugt wird, daß Ionen in die Löcher von einer ersten Seite nahe der ersten leitenden Schicht eingeführt werden, die eine solche Polarität haben, daß sie von den elektrostatischen Interferenz-

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   kraftfeldern infolge der Potentialdifferenz in der ersten und zweiten leitenden Schicht durch die Löcher beschleunigt werden, daß die beschleunigten Ionen sich auf der fotoleitenden Schicht ablagern, bis die Sperrinterferenzfelder, die von dem von der fotoleitenden Schicht angenommenen Potential erzeugt werden, ausreicht, um den Durchgang weiterer Ionen durch die Löcher von der ersten Seite her zu sperren.
5. 5. Verfahren zur Änderung des Anfangsladungsmusters auf einem Mehrschicht-Lochelement entsprechend einem vorbestimmten Ändie rungs ladungsmus ter, dadurch gekennzeichnet, daß' ein elektrostatisches latentes Bild des Änderungsladungsmusters auf der Oberfläche einer Ladungssteuerplatte gebildet wird, daß die Ladungssteuerplatte nahe dem und im wesentlichen parallel zu dem MehrschichtIoehelernent und zu seiner ladbaren Oberfläche gerichtet angeordnet wird, daß die Ladungssteuerplatte zur Steuerung des Änderungsgrades des Ausgangsladungsmusters vorgespannt wird, und daß auf die ladbare Oberfläche des Mehrschichtlochelements durch die Löcher des Lochelements derart eine Ladung aufgebracht wird, daß das Potential, auf das die ladbare Oberfläche geladen wird, von den verschiedenen Potentialen auf der Ladunqssteuerplatte örtlich gesteuert wird.
6. 6. Verfahren zur Neutralisierung unipolarer elektrostatischer Ladungen auf einer Ladungsoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ionenstrom gegen die zu neutralisierende isolierende Oberfläche gerichtet wird, wobei die Ionen eine Polarität entgegengesetzt zu derjenigen der Ladungen auf der isolierenden Oberfläche haben, daß in dem Ionenstrom nahe der zu neutralisierenden Oberfläche ein Mehrschicht-Ladungselement bestehend aus zwei leitenden Schichten, die durch eine Isolierschicht getrennt sind, angeordnet wird, daß ein erstes Potential entsprechend dem gewünschten neutralen Potential der isolierenden Oberfläche an die leitende Schicht des Mehrschicht-Lochelements angelegt wird, das der zu neu-

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   tralisierenden isolierenden Oberfläche zugewandt ist, und daß ein zweites Potential an die weiter entfernte leitende Schicht angelegt wird, das eine solche Größe bezüglich des ersten Potentials hat, daß das resultierende Feld, das in den Löchern erzeugt wird, den Ionenstrom durch die Löcher des Mehrschicht-Lochelements zu der zu neutralisierenden isolierenden Oberfläche treibt.

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