DE3008479A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektrophotographischen herstellung von farb-halbtonkopien - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur elektrophotographischen herstellung von farb-halbtonkopienInfo
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Description
ÄGFA-GEVAERT 5090 Leverkusen, Bayerwerk
AKTIENGESELLSCHAFT
Patentabteilung HRS-by-c
h. MRZ. 1980
Verfahren und Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Farb-Halbtonkopien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur elektrophotographischen Herstellung von Farb-Halbtonkopien von einer transparenten Vorlage
oder einer Aufsiehtsvorlage, wobei mindestens drei
Farbauszugsbilder nacheinander auf ein Bildträgermaterial übereinander kopiert und entwickelt werden.
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.
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.
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ORIGINAL INSPECTED
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.
Ein besonderes Merkmal dieses Verfahrens ist die Berührung der das Ladungsbild tragenden Oberfläche der
Photoleiterschicht mit der Bildseite der Folie vor der. Trennung.
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
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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.
Die beiden beschriebenen Verfahren und andere., ähnliche
ümdruckverfahren 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
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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.
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.
Aus der DE-OS 2 625 393 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
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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 Ladungsbildübertragung liefert aber nur dann scharfe Bilder
hoher Auflösung, wenn das Folienmaterial hoch isolierend und dünn genug ist und bei exakt paßgenau
geführt wird.
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
.
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
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.
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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.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß für die Dauer des gesamten Kopierprozesses
für eine Färb-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
•J5 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 Bildträgermater iales mit Ladungsträgern entgegengesetzten
Vorzeichens zur vorhandenen ersten Ladung ohne gleichzeitige Belichtung der Photoleiterschicht
vorgenommen wird
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- r-
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.
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
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
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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.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zum Herstellen der nächstfolgenden Färb-Halbtonkopie das
Bildträgermaterial durch eine Vorzugseinrichtung unter Spannung über zwei Umlenkrollen von einer gebremsten
Vorratsrolle abgezogen, wobei das Bildträgermaterial
-J5 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.
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 ein-
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maligen 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 μΐη Stärke verwendet werden, die die BiIdschärfe
wesentlich begünstigen. Der Prozeß schließt für die Darstellung jedes einzelnen Teilbildes folgende Verfahr
ens schritte 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.
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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 μπι dicker
Flüssigkeitsfilm auf der Bildträgermaterialoberfläche haften.
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.
Überraschenderweise können die weiteren erforderlichen
Aufladungen, Belichtungen und Entwicklungen nach der Fertigstellung des ersten Teilbildes auf dem nur mit
dem wenigen \im 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 .
In einer zweckmäßigen Ausführung können die entstehenden Teil-Farbauszüge dadurch optimiert werden, daß an
die Lade- und Entwicklungseinheiten variabel einstell-
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bare Spannungen angelegt werden, die auf die leitfähige
Platte oder Saugplatte., auf welche die Photoleiter schicht
aufgebracht ist., bezogen sind. Durch die Anpassung der
Potentialverhältnisse mittels einer einstellbaren Vorspannung können die Übertragungsbedingungen in weitem
Maße optimiert werden.
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 Filteranprdnungen
vorgesehen und mit den Entwicklerflüssigkeiten abgestimmt
werden.
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 Belichtungs-
einheit
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Figur 3 eine Umladeeinheit (Scorotron)
Figur 4 eine Belichtungsöffnung mit Farbauszugsfilterscheibe
und Belichtungsblende
Figur 5 eine Entwicklungseinheit mit angebauter Luftdüse.
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.
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
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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 weitergezogen wird. Die Vorzugsrollen 4 dienen hierbei
auch gleichzeitig als Kaschiervorrichtung, wobei die
Bildfixierung durch Andrücken eines Kaschiermaterials
niit farbloser Klebstoff schicht 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.
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 .
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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.
Die hergestellte Farbkopie 38 besteht dann aus einem Kaschiermaterial 13 und dem Bildträgermaterial 1 als
Schutzfolie für das Farbbild, welches in der Grenz-TO
fläche zwischen beiden Materialien liegt.
Aus dem Farbkopienband 38 werden dann die einzelnen Farbkopien in üblicher Weise geschnitten.
Bei der Herstellung der Färb-Halbtonkopie werden alle
Teilbilder auf der der Photoleiterschicht 5 abgewendeten Seite des Bildträgermateriales 1 nacheinander aufbelichtet
und entwickelt, wobei das Bildträgermaterial mit der anderen Seite fest an die Photoleiterschicht
angepre ß t ist.
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 μ,πι. 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
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ta,
eine Selenschicht mit einer Schichtdicke von 20 bis 100 μΐη 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.
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.
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:
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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 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).
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.
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
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in die Ausgangsposition wurde das Bildträgermaterial ΐ
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 Projektion
seinheit 9 eingebracht wurde, die Projektionsenheit
9 eingeschaltet und die Einheit 1S 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.
Die Photoleiterschicht 5 sei zum Beispiel positiv aufladbar durch Verwendung von amorphem Selen, welches
durch besondere Präparation für Licht des sichtbaren Spektralbereiches empfindlich ist.
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 Be-
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lichtung 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.
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.
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.
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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.
Die dritte und hier letzte Entwicklungseinheit 22 liefert das 3. Teilbild in Gelb und vervollständigt
damit das Farbbild.
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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 gelost 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 1Q Warmluftgebläse, wie in Figur 1 dargestellt bestehen.
Es können aber auch andere Trockenvorrichtungen wie Infrarottrockner, Microwellentrockner oder ähnliche
Einrichtungen verwendet werden.
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.
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.
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Der vollständige Kopiervorgang läuft in der Zeit von wenigen Sekunden ab.
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.
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.
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.
Figur 2 zeigt die Kombination von Ladungs- und Belichtungselementen
zu einer Einheit 19. In dem Gehäuse 23, das aus einer Metallwanne mit U-förmigem
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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 μΐη 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.
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.
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) .
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3<r
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.
Figur 5 zeigt eine der Entwicklungsvorrichtungen 22
in Einzelheiten. Die Wirkungsweise dieser Wirbelbett-Entwicklung svorrichtung 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 Bildträgermater iales 1 prallt. Es wird so erreicht, daß
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während der Vorwärtsbewegung der Entwicklungseinheiten
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 1
befindliche Flüssigkeit bis auf einen Film von 1-3 μΐη
Dicke mechanisch abgestreift. Dieser Flüssigkeitsfilm
besitzt dann überraschenderweise ein ausreichendes Isolation svermögen, 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.
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.
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1. Bildträgermaterial
2. Vorratsrolle (gebremst)
3. Umlenkrollen
4. Varzugsrollen
5. Photoleiterschicht
6. Saugpiatte
7. Luftkanäle
8. über- und Unterdruckpumpe 9=. Projektionseinrichtung
10. Durchsichts- oder Aufsiehtsvorlage
1ΐ. Trockeneinrichtung
12. Vorratsrolle Kaschiermaterial
T3. Kaschiermaterial
14. Schutzfolie
15. Abzugseinrichtung Schutzfolie
16. Bewegliche Einheit
17. Führungsschienen
18. Blende
19. kombinierte Auflade- und Belichtungseinheiten
20. Umladeeinheit (Scorotron)
21. Belichtungsöffnungen mit Auszugsfilterscheiben
und Blenden
22. Entwicklungseinheiten
23. Gehäuse (von 19)
24. Lichtquelle
25. Sprühdrähte
26. Stirnwände
27. Metallgitter
28 Entwicklerbehälter
29. Entwicklerflüssigkeit
30. Tauchpumpe
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31. trichterförmige Erweiterung
32. Verteilerplatte und Entwicklungselektrode
33. Ausflußkanäle
34. Zwischenraum
35. Luftdüse
36. Auszugsfilterscheibe
37. Belichtung sb1ende
38. Farbkopienband
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Claims (15)
1. Verfahren 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, dadurch gekennzeichnet, daß
zur genau passenden übereinanderlage der einzelnen
Farbauszugsbilder für die Dauer des gesamten Kopierprozesses
eine Photoleiterschicht (5), das Bildträger material (1) und eine Projektionseinrichtung
(9) in einer zueinander starren Anordnung untergebracht werden und
Aufladeeinheiten kombiniert mit Belichtungseinheiten
(19), weitere Aufladeeinheiten (20), Belichtung
so ff nun gen (21) mit Farbauszugsfilterscheiben (36) und Belichtungsblenden (37) und Entwicklung
seinheiten (22) mit Luftdüsen (35) zusammen in einer gegenüber der starren Anordnung
(5,9) beweglichen Einheit (16) untergebracht und verwendet werden.
2. Verfahren zur elektrophotographischen Herstellung von Farb-Halbtonkopien von einer transparenten oder
Aufsiehtsvorlage, wobei mindestens drei Farbauszugsbilder
nacheinander auf ein Bildträgermaterial übereinander kopiert werden nach Anspruch 1, da-
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durch gekennzeichnet, daß für die Dauer des gesamten
Kopierprozesses für eine Färb-Halbtonkopie
I) ein Bildtragermaterial (1) an eine Photoleiterschicht
(5), die auf eine leitfähige Unterlage (6) aufgetragen ist, straff ge
halten und angepreßt wird,
II) und daß zur Anfertigung der Teilbilder der Färb-Halbtonkopie die bewegliche Einheit (16)
kontinuierlich unter dem Bildtragermaterial
(1) verschoben wird, so daß für jedes Teil
bild
a) das Bildtragermaterial (1) homogen aufgeladen wird, wobei gleichzeitig die Photoleiterschicht
(5) durch das Bildträger-
5 material (1) hindurch diffus belichtet
wird.
b) anschließend eine Aufladung des Bildträgermater iales (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 Bildtragermaterial (1) durchgeführt wird
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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) auf
gebracht und entwickelt worden sind, und daß anschließend,
III) nach der Beendigung des Kopierprozesses, das
Bildträgermaterial (1) von der Photoleiter-.JQ
schicht (5) gelöst und zu einer Trockenein
richtung (11) weiter transportiert und während
der Herstellung folgender Färb-Halbtonkopien
getrocknet und anschließend mit einem Material (13) kaschiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung und zum Lösen des
Bildträgermateriales (1) an und von der Photoleiterschicht (5) Luftdruck verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entwicklung des ersten
Teilbildes, die weiteren Teilbilder auf dem mit der Entwicklerflüssigkeit benetzten Bildträgermaterial
(1) erzeugt werden.
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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Lade- und Entwicklungseinheiten
(19, 20, 22) variable Spannungen angelegt werden, die auf die leitfähige Saugplatte (6)
der Photoleiterschicht (5) bezogen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anfertigung von drei Teilfarbauszügen
bei der Entwicklung der Auszugsbilder die Farben in der Reihenfolge Blaugrün, Purpur und Gelb gewählt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung einer fertig-belichteten
und entwickelten Farb-Halbtonkopie während der Herstellung
einer folgenden Farbhalbtonkopie erfolgt und die Fixierung des Farbbildes mit einem Kaschiermaterial
(13) zu einem farbigen Bild (38) bei der Herstellung einer weiteren Farb-Halbtonkopie durchgeführt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Rücklaufes der beweglichen Einheit (16) der Transport des Bildträgermateria
Ies (1) um mindestens eine Bildlänge erfolgt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 zur elektrophotographischen Herstellung
von Färb-Halbtonkopien von einer trans-
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parenten Vorlage oder einer Aufsiehtsbildvorlage,
wobei mindestens 3 Farbauszugsbilder auf einem dünnen isolierendem Bildträgermaterial übereinanderkopiert
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine ortsfeste Einrichtung und
eine bewegliche Einrichtung besitzt, wobei
in der ortsfesten Einrichtung eine auf einer
leitfähigen Saugplatte (6) angebrachte Photoleiterschicht (5) einer Projektionseinrichtung
leitfähigen Saugplatte (6) angebrachte Photoleiterschicht (5) einer Projektionseinrichtung
(9) starr gegenüber angeordnet ist, und Einrichtungen (2, 3·, 4, 7, 8) vorgesehen sind, um
ein Bildträgermaterial (1) zu transportieren und
vorübergehend in engen Kontakt mit der Photoleiterschicht (5) zu bringen und wobei die bewegliche
Einrichtung (16) zwischen der Photoleiterschicht (5) mit dem darüber gespannten
Bildträgermaterial (1) und der Projektionseinrichtung (9) auf einer Schiene (17) verfahrbar ist und für die Erzeugung eines jeden Farb-Halbton-Teilbildes eine kombinierte Auflade- und
Bildträgermaterial (1) und der Projektionseinrichtung (9) auf einer Schiene (17) verfahrbar ist und für die Erzeugung eines jeden Farb-Halbton-Teilbildes eine kombinierte Auflade- und
Belichtungseinheit (19) , eine Umladeeinheit (20),
eine Belichtungsöffnung (21) mit Farbauszugsfilterscheibe (36) und Belichtungsblende (37) und
eine Entwicklungseinheit (22) mit Luftdüse (35) hintereinander in der beweglichen Einrichtung angeordnet
sind.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum vorübergehenden
Transport des Bildträgermateriales (1) aus einer gebremsten Vorratsrolle (2) , Umlenkrollen (3) und
angetriebenen Vorzugsrollen (4) und als Einrichtungen zum Anpressen des Bildträgermateriales (1)
an die Photoleiterschicht (5) während der Herstellung
des Farb-Halbtonbildes eine Unterdruckpumpe (8) und eine daran angeschlossene Saugplatte
(6) vorgesehen sind, wobei die Pumpe (8) nach der Fertigstellung des Bildes zum Lösen
des Bildträgermateriales (1) auf Oberdruck umschaltbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Trockenvorrichtung (11)
zur Trocknung des fertig entwickelten Bildes in ihrem Abstand zur Photoleiterschicht (5) so angeordnet
ist, daß während der Herstellung eines folgenden Bildes die Trocknung eines vorher her-2η
gestellten Bildes erfolgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die jeweilig erste homogene
Aufladung und diffuse Belichtung der Photoleiterschicht (5) eines jeden Färb-Halbtonteilbildes
eine kombinierte Auflade- und Belichtungseinheit (19) vorgesehen ist.
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13. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die verfahrbare Einheit (16) aus mindestens drei gleichen, hintereinandergeschalteten
Bauelementen besteht, die jeweils eine Auflade- und Belichtungseinrichtung (19),
eine Umladeeinheit (20) , eine Belichtungsöffnung (21) und eine Entwicklungseinheit (22) enthalten.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Photoleiterschicht (5) aus
IQ amorphem sensibilisiertem Selen besteht, welches
auf die Saugplatte (6) aufgebracht ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht (5) aus
mehreren Teilschichten besteht die nacheinander oder zusammen auf die Saugplatte (6) aufgebracht
sind.
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Priority Applications (3)
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