DE1957403C3

DE1957403C3 - Verfahren und Vorrichtung zur bildmäßigen Aufladung eines isolierenden Aufzeichnungsmaterials

Info

Publication number: DE1957403C3
Application number: DE19691957403
Authority: DE
Inventors: Thomas D. South San Francisco Calif. Kittredge
Original assignee: ELECTRO PRINT Inc PALO ALTO CALIF US; Electro Print Inc Palo Alto Calif; Electroprint Inc
Current assignee: Electroprint Inc
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1969-11-14
Publication date: 1986-07-31
Also published as: JPS5434614B1; DE1957403A1; DE1957403B2; CA1001704A; JPS581424B1; GB1297519A; JPS5018782B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur bildmäßigen Aufladung eines isolierenden Aufzeichnungsmaterials gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Es ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (deutsche Patentschrift I 156308), bei dem der Steuerschirm eine photolcitfähige Beschichtung trägt, die aufgeladen und danach bildmäßig belichtet wird, so daß die Ladungen an den belichteten Bereichen des Steuerschinns Ixiseitigt werden. Der auf diese Weise ein Ladungsbild tragende Steuerschirm wird zwischen einer Farbstoffteilchenquelle und einem Aufzeichnungsmaterial angeordnet, wobei ein Beschleunigungsfeld zum Beschleunigen der Teilchen von der Farbstoffteilchenquelle zum Aufzeichnungsmaterial vorgesehen ist. Die geladenen Bereiche des Steuerschirmes bilden Sperrfelder, die den Durchgang der Farbstoff teilchen durch die Öffnungen des Steuerschirms verhindern, so daß die Farbstoffteilchen lediglich durch die entladenen Bereiche des Steuerschirms hindurch zum Aufzeichnungsmaterial gelangen können. Hierbei erstrecken sich jedoch die durch die auf dem Steuerschirm verbleibenden Ladungen erzeugten Sperrfelder in erheblichem Ausmaß in seitlicher Richtung, so daß der Durchgang von Teil-

chen in den Bereichen unmittelbar benachbart zu diesen Sperrfeldern gesteuert wird. Die Auflösung und Randkantenschärfe der auf diese Weise erzeugten Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial ist daher relativ schlecht.

Ferner ist auch äüTder FR-PS~14 77 379 ein Verfahren zur bildmäßigen Aufladung bekannt, bei dem der Ionenstrom durch eine Mehrfachanordnung von Gittern gesteuert werden soll. (Das Steuergitter ist hier nicht bipolar ausgebildet). Bei diesem bekannten Verfahren erstrecken sich die erzeugten Sperrfelder daher in erheblichem Ausmaß in seitlicher Richtung, so daß die erzielbare Randkantenschärfe und Auflösung relativ schlecht ist

Das gleiche Verfahren kann auch mit rein mechanisehen Schirmen bekannter Bauart (US-Patentschrift 3061068) durchgeführt werden, die an sich eine hohe Auflösung aufweisen, jedoch nur für ein ganz bestimmtes Bild verwendbar sind. Hierfür verwendbare Stcuerschirme der Schablonenbauart können dadurch hergestellt werden, daß der nach dem eingangs beschriebenen Verfahren ausgebildete Steuerschirm vor einem Netz angeordnet wird und dieses Netz durch den Steuerschirm hindurch entsprechend der Ladungsverteilung auf diesem Steuerschirm mit Isolier-

teilchen besprüht wird, die die Öffnungen des Netzes teilweise verschließen, so daß dieses Netz dann als Schablonenschirm für das Aufsprühen von Farbstoffteilchen auf das Aufzeichnungsmaterial dienen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

so Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. bei der sich eine verbesserte Auflösung und Randschärfe sowie eine höhere Dichte der auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugten Bilder ergibt.

Diese Aufgabe wircTausgeHend von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch Anspruch 1 bzw. 5 gelöst.

Durch die Verwendung von Feldern entgegengesetzter Richtung in den Öffnungen des Steuerschirms ist sowohl die übliche Sperrung des Teilchenstroms durch diesen Steuerschirm hindurch als auch eine Verstärkung des Teilchenstroms möglich, wobei innerhalb der Öffnungen Rand- bzw. Interferenzfelder hervorgerufen werden, die sehr eng auf die Öffnungen

es begrenzt sind und keine wesentliche seitliche Erstrekkung in der Ebene des Steuerschirms aufweisen. Das Ladungsbild auf dem Steuerschirm umfaßt somit Verstärkungsfelder sowie Brems- oder Sperrfelder für die

Teilchen von der Tcilchenquelle. Entsprechend der Doppelschichtladung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm ergibt sich somit eine Verstärkung oder Schwächung des Beschleunigungsfeldes für die geladenen Teilchen, die stufenlos einstellbar ist, so daß sich zusätzlich zu der hohen erzielbaren Auflösung auf Grund der Begrenzung der Felder auf die einzelnen öffnungen eine sehr hohe Bilddichte auf dem Aufzeichnungsmaterial und die Möglichkeit der Wiedergabe mit beliebigen Grautönen ergibt.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung einer dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung auf dem Steuerschirm zur Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm die dielektrisch/photqleitfähige Beschichtung mittels einer Koronaentladung gleichförmig aufgeladen, die aufgeladene dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung mit der isolierenden Schicht einer aus einer isolierenden und einer elektrisch leitenden Schicht bestehenden durchsichtigen Elektrodenplatte kontaktiert wird, daß zwisehen der elektrisch leitenden Schicht der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des Steuerschirms eine Gleichspannung angelegt wird, derart, daß die elektrisch leitende Schicht der Elektrodenplatte die gleiche Polarität aufweist wie die Ladungsschicht auf der dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung des Steuerschirmes, daß die dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung durch die Elektrodenplatte hindurch bi'dmäßig belichtet und anschließend die Elektrodenplatten von dem Steuerschirm getrennt wird, während die Spannung angelegt bleibt

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung einer dielektrischen Beschichtung auf dem Steuerschirm das Ladungsbild auf der dielektrischen Beschichtung durch Übertragung eines Ladungsbildes im elektrostatischen Feld hergestellt wird, wobei die dielektrische Beschichtung vor der Übertragung mit einer gegenüber dem zu übertragenden Ladungsbild entgegengesetzten Polarität gleichförmig aufgeladen wird.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß bei Verwendung einer dielektrischen Beschichtung auf dem Steuerschirm zur Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm die dielektrische Beschichtung mittels einer Koronaentladung gleichförmig aufgeladen, die aufgeladene dielektrische Beschichtung mit der photoleitfähigen Schicht einer aus einer photoleitfähigen und einer transparenten elektrisch leitenden Schicht bestehenden Elektrodenplatte kontaktiert wird, daß zwischen der elektrisch leitenden Schicht der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des Steuerschirms eine Gleichspannung angelegt wird, derart, daß die elektrisch leitende Schicht der Elektrodenplatte die entgegengesetzte Polarität zur Ladungsschicht auf der dielektrischen Beschichtung des Steuerschirmes aufweist, daß die photoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet und anschließend von dem Steuerschirm getrennt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum elektrostatischen Reproduzieren mit Hilfe eines ein Ladungsbild tragenden Steuerschirmes aus einem elektrisch leitenden Kern und mindestens einer einseitigen dielektrischen oder dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung, der zwischen ei- b5 ner Quelle geladener Teilchen und einem isolierenden Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist, wobei der leitende Kern des Steuerschirms der Teilchenquelle zugewendet ist, ist vorgesehen, daß der leitende Kern ein elektrisches Potential aufweist, das zwischen den Potentialen der am stärksten und schwächsten geladenen Bereiche des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm liegt und daß in den öffnungen des Steuerschirms auf Grund der Ladungen des Ladungsbildes elektrostatische Felder bestehen, deren Ausrichtung in Richtung und gegen die Richtung des Beschleunigungsfeldes für die geladenen Teilchen verläuft Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die geladenen Teilchen können Koronaionen sein, die auf dem Aufzeichnungsmaterial ein Ladungsbild bilden, das dort entwickelt wird oder geladene Farbstoffteilchen, die unmittelbar auf das Aufzeichnungsmaterial projiziert werden.

Der Steuerschirm erfüllt gleichzeitig zwei Funktionen. Einerseits ermöglicht der Steuerschirm die Ausbildung von entgegengesetzt gerichteten Feldern und andererseits ermöglicht der leitende Kern des Schirms die Aufrechterhaltung der entgegengesetzt gerichteten Felder während der Bewegung der geladenen Teilchen unter der Wirkung des Beschleunigungsfeldes, weil die Ladungen derjenigen Teilchen, die nicht durch den Schirm hindurchlaufen, im wesentlichen unwirksam gemacht werden, da der leitende Kern diese Ladungen neutralisiert. Die Verstärkungsfelder in den öffnungen des Steuerschirms bewirken im Sinne einer Vergrößerung der öffnungen des Schirms bezüglich des Volumens der pro Zeiteinheit durchströmenden Teilchen über ihre mechanischen Abmessungen hinaus. Dieser Vorgang kann mit einer Trichterwirkung verglichen werden, wobei der »Trichter« in die öffnung sowohl von der Eingangsais auch von der Ausgangsseite her hineinführt, so daß eine größere Anzahl von geladenen Teilchen durch eine derart vergrößerte öffnung hindurchläuft. Auf diese Weise kann eine größere Dichte der geladenen Teilchen, beispielsweise der Farbstoffteilchen auf dem Aufzeichnungsmaterial erzielt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. i eine prinzipielle Darstellung der Wirkung eines Steuerschirmes, der aufgeladen ist und die Sperrung von Farbstoffteilchen ermöglicht, wobei Randwirkungen auftreten,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerschirmes,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 2,

Fig. 4 eine Computeranalyse des Rand- oder Spcrrfeldes einer einzigen öffnung eines Steuerschirms,

Fig. 5 eine Computeranalyse eines kombinierten Beschleunigungs- und Randfeldes für eine einzige öffnung des Steuerschirms,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte bei der Reproduktion eines Bildes in negativer Form,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte bei der Reproduktion eines Bildes in positiver Form mit bzw. ohne Verstärkungsfeld,

Fig. 8a eine Schnittansicht eines Teils einer Ausführungsform des Steuerschirms, der eine photoleitfähige Beschichtung mit geringer dielektrischer Festigkeit in Verbindung mit einem Isolierstoffmaterial von hoher dielektrischer Festigkeit zeigt, wobei lcl/tcrcs

zwischen der photoleitfähigen Beschichtung und dem leitenden Kern liegt,

Fig. Hb eine der Fig. Ha ähnliche Ansicht einer Ausführungsform des Steuerschirms, die die Verwendung eines Materials mit hohem Widerstand als Ladungsträger zeigt, welches über der photoleitfähigen Beschichtung mit geringem Oberflächenwiderstand liegt,

Fig. Hc eine weitere Ansicht einer Ausführungsform des Steuerschirms, bei welcher ein leitender Kern, eine gut isolierende Beschichtung und eine dünne Beschichtung aus photoleitfähigem Material verwendet wird, die über der isolierenden Beschichtung und innerhalb der öffnungen abgelagert ist,

Fig. 9 eine Computeranalyse der elektrischen Felder innerhalb einer öffnung, die eine nur geringe und für die volle Sperrung nicht ausreichende Ladung, aufweist,

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit und ohne Verstärkungsfelder,

Fig. 11 eine Computeranalyse der Feldgeometrie für eine Kombination aus Verstärkungs- und Beschleunigungsfeld,

Fig. 12 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des Steuerschirms in Verbindung mit einer Elektrodenplatte mit einer elektrisch leitenden und einer elektrisch isolierenden Schicht zur gleichförmigen Aufladung vor Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm,

Fig. 13 die Anordnung gemäß Fig. 12 mit der gleichförmig aufgeladenen photoleitfähigen Beschichtung des Steuerschirmes vor der bildmäßigen Belichtung,

Fig. 14 die Anordnung der Fig. 13 nach der bildmäßigen Belichtung, jedoch vor dem Anlegen der Spannung E_c, wobei die Ladungsverteilung dargestellt ist,

Fig. 15 die endgültige Ladungsverteilung,

Fig. 16 die endgültige Ladungsverteilung mit einer zu den Fig. 13 bis 15 entgegengesetzten Polarität der gleichförmigen Aufladung der photoleitfähigen Beschichtung,

Fig. 16a eine Tabelle der möglichen Polaritäten zur Aufzeichnung mit positiv oder negativ geladenen Teilchen,

Fig. 17 ein kontinuierlich arbeitendes Kopiergerät, das das Verfahren gemäß Fig. 13 bis 16 verwendet,

Fig. 18 eine Anordnung zur Herstellung des Ladungsbildesauf dem Steuerschirm durch Übertragung eines Ladungsbildes im elektrostatischen Feld, wobei eine vorausgehende gleichförmige Aufladung des Steuerschirms verwendet wird, so daß nach der Übertragung des Ladungsbildes der Steuerschirm Bildbereiche mit Ladungen entgegengesetzter Polarität aufweist,

Fig. 19 die Anordnung nach Fig. 18 bei einem nachfolgenden Verfahrensschritt,

Fig. 20 die Darstellung der Anordnung nach Fig. 18 nach Übertragung des Ladungsbildes auf den Steuerschirm und der Trennung des Steuerschirms von dem primären Träger des Ladungsbildes,

Fig. 21 die Darstellung einer Elektrodenplatte und des Steuerschirms, der vorgeladen ist,

Fig. 22 eine Darstellung der Elektrodenplatte und des Steuerschirms nach deren Zusammenführung, jedoch vor Anlegen der Aufladungsspannung,

FiR. 23 die Polarität der entgegengesetzt gerichteten Felder mit positiven zum sichtbaren Aufzeichnen verwendeten Teilchen,

Fig. 24 die Polaritätsverteilung bei Verwendung einer negativen Vorladung,

■'■ Fig. 25 eine Ausführungsform der Vorrichtung unter Verwendung des Kontaktaufladungsverfahrens, Fig. 26 ein kontinuierlich arbeitendes Kopiergerät unter Verwendung des Kontaktaufladungsverfahrens, Fig. 27 eine Ansicht einer Ausführungsform einer ι» Kamera mit eingebauter Verstärkungsfeldsteuerung, Fig. 28 eine Synchronisiertabelle für die Kamera nach Fig. 27,

Fig. 29 eine typische Entwicklungsanordnung für die Kamera,

ι ί Fi g. 30 eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Verwendung als Rechner-Drucker,

Fig. 31 und 32 abgeänderte Ausführungsformen der Bildstation der Vorrichtung nach Fig. 30,

Fig. 33 eine schematische Ansicht der Ausfüh- -><> rungsform der Vorrichtung, die eine elektrostatische Schreibmaschine bildet,

Fig. 34 eine Ausführungsform der Vorrichtung in Form eines Ionenprojektionssystems unter Verwendung eines dielektrischen Aufzeichnungsmaterials, J-. Fig. 34a, 34b Sperr- und Verstärkungsfeldanordnungen für die Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 34,

Fig. 35 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufzeichnen auf gewöhnlichem Papier, «ι Fig. 35a, 35b Sperr- und Verstärkungsfeldanordnungen für die Ausführungsform nach Fig. 35,

Fig. 36 eine Ausführungsform der Vorrichtung in Form einer Vergrößerungs- und/oder Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Steuerschirm mit photoii leitfähiger Beschichtung,

Fig. 37 eine Ausführungsform der Vorrichtung in Form einer Vergrößerungs- und/oder Aufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung des Kontaktaufladeverfahrens oder des Feldkoronaaufladeverfahrens,

Fig. 38 eine Ausführungsform einer Entwicklungsstation für die Ausführungsform nach den Fig. 36 oder 37,

Fig. 39 eine Ausführungsform der Vorrichtung in 4-, Form einer elektrostatischen Vergrößerungs- und/ oder Aufzeichnungsvorrichtung einschließlich der Entwicklungsstation,

Fig. 40 eine weitere Ausführungsform eines Steuerschirms zusammen mit einer Aufladungsvorrichtung zur gleichförmigen Aufladung unter Bildung einer Ladungsdoppelschicht auf dem Steuerschirm,

Fig. 41 eine abgeänderte Ausführungsform zur gleichförmigen Aufladung der Ausführungsform des Steuerschirms nach Fig. 40,

V₅ Fi g. 42 eine ausführliche Darstellung der mechanischen Ausgestaltung des Steuerschirms.

In Fig. I ist eine bekannte Anordnung zum Sperren der Bewegung geladener Teilchen dargestellt, die einen Steuerschirm mit einem Ladungsbild mit einem to einzigen Vorzeichen aufweist, um die Grenzen dieser Anordnung zu zeigen. Das zu bedruckende Aufzeichnungsmaterial 15 ist hinter dem positiv geladenen Steuerschirm 17 angeordnet; die geladenen Teilchen 19 sind in gleicher Weise geladen und werden in Richtung auf das Aufzeichnungsmaterial beschleunigt Die

„5 tung auf das Aufzeichnungsmaterial beschleunigt. Die geladenen Teilchen können entweder Ionen oder geladene Farbstoffteilchen sein.

Bei Verwendung geladener Farbstoff teilchen

zum elektrostatischen Aufzeichnen werden diese mit Hilfe eines elektrischen Beschleunigungsfeldes durch den feststehenden Steuerschirm 17 hindurch bewegt. Gesperrte Teile des Steuerschirms 17 verhindern den Durchgang der Farbstoffteilchen 19, so daß ein Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial geformt sind.

Es ist bekannt, daß eine Ladungskonzentration Umgebungsfelder derart erzeugt, daß Ladungen mit gleichen Vorzeichen von der geladenen Fläche abgestoßen werden. Wenn ein Bild aus einer einzigen Ladungsschicht gebildet wird und das Vorzeichen der zur Ausbildung des Bildes verwendeten Ladungen das gleiche ist wie die Ladung der geladenen Teilchen, werden diese von den geladenen Flächen abgestoßen, wodurch das erforderliche Blockieren oder Sperren erreicht wird, so daß das Bild als eine Schablone wirken kann. Da diese Sperrung des Durchgangs der geladenen Teilchen durch das Feld erreicht wird, welches die Ladungsschicht umgibt, werden diese Felder »Blockier- oder Sperrfelder« genannt. Bei Verwendung einer einzigen Ladungsschicht erstrecken sich die Felder von den Ladungen aus in sämtliche Richtungen, so daß die geladenen Teilchen daher nicht nur von der Oberfläche der Ladungsschicht abgestoßen werden, sondern auch von den an den Bildgrenzen (Fig. 1) vorhandenen Kanten der Ladungsschicht. Das an der Kante der Ladungsschicht vorhandene seitliche Abstoßfeld vergrößert die Sperrfläche, verbreitert die Kanten des aufgezeichneten Bildes und verhindert den Durchgang von geladenen Teilchen durch kleine Spalte in der Ladungsschicht.

Eine Verbesserung dieses Problems läßt sich durch die Verwendung einer Ladungs-Doppelschicht erreichen, durch die eine bessere Begrenzung der Felder an den Bildgrenzen erreicht wird.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines Steuerschirms, wobei in Fig. 3 die Anordnung der Ladungen auf dem Steuerschirm gezeigt ist, die auf die geladenen Teilchen die Sperrwirkung ausüben und so eine bildmäßige Differenzierung eines geladenen Teilchenstromes zur Aufzeichnung ermöglichen. Der Steuerschirm besteht aus einer üblichen, zumindest im Dunkel isolierenden Beschichtung 21, die auf einem leitenden Kern 23 angeordnet ist; für den Durchgang der geladenen Teilchen dienende öffnungen 25 erstrecken sich in Koinzidenz durch die Beschichtung 21 und den Kern 23 des Stcuerschirms.

Mit dem leitenden Kern 23 des Steuerschirms besteht durch einen Streifen 31 und einen Leiter 33 (Fig. 3) eine elektrische Verbindung, so daß das erforderliche Potential an den Kern angelegt werden kann.

Die isolierende Beschichtung 21 ist auf ihrer freien Oberfläche geladen, so daß sich eine Ladungs-Doppelschicht bildet (siehe Fig. 3), wobei die freie Oberfläche der Beschichtung 21 Ladungen der einen Polarität trägt, während die andere Oberfläche die gleiche Ladungsmenge, jedoch von entgegengesetzter Polarität aufweist. Die auf der in Berührung mit dem Kern stehende Beschichtungsoberfläche ausgebildete Ladungsschicht erscheint an der Oberfläche des Kerns 23, wie dies in Fi g. 3 dargestellt ist. Somit ist die resultierende Ladung auf dem Stcucrschirm nach außen hin gleich Null, und in einem Abstand von mehr als einigen Schirmstärken von der Ladungs-Doppelschicht entfernt besteht kein Feld. Die Bewegung der geladenen Teilchen, die durch den Steuerschirm an nicht geladenen Flüchen hindurchgclaufcn sind, wird

III

v-, daher nur wenig durch die geladenen Flächen des Steuerschirms beeinflußt.

Die Aufladung in der in Fig. 3 dargestellten Form wird durch das Vorhandensein des leitenden Kerns ermöglicht. Diese Aufladung kann beispielsweise durch Aufsprühen von Ionen auf die isolierende Beschichtung mit Hilfe einer Ladungsquelle (wie beispielsweise einer Koronaentladungseinrichtung oder eines radioaktiven Streifens) erzielt werden. Während dieser Aufladung wird der Kern des Steuerschirmes auf einem festliegenden Potential gehalten, so daß jede sich auf der Beschichtungsoberfläche abscheidende Ladung eine gleiche und entgegengesetzte Ladung an der Grenzschicht zwischen der Beschichtung und dem Kern hervorruft und die erforderliche Ladungs-Doppelschicht erzeugt wird.

Die Sperrung der geladenen Teilchen in den geladenen Flächenbereichen wird durch das Randfeld (Interferenzfeld) bewirkt, welches innerhalb der Schirmöffnungen besteht. Das Randfeld ist derart orientiert, daß es den Durchgang der geladenen Teilchen durch die öffnung verhindert.

Die Feldausbildung einer derartigen Ladungsschicht wurde durch Computeranalyse bestimmt und ist in Fig. 4 zusammen mit der einen Hälfte einer Öffnung dargestellt. In Fig. 4 sind die elektrischen Kraftoder Feldlinien bei 35 und die Äquipotentiallinien bei 37 dargestellt, wobei ihre Größe längs der Ordinatenachse durch die Mitte der öffnung hindurch aufgetragen ist. Es ist somit ersichtlich, daß das (die) positiv geladcne(n) Teilchen 19 zur einen oder anderen Seite der öffnung hin abgelenkt und durch den Kern 23 gesammelt wird (werden).

Wenn die geladenen Teilchen positiv sind, so ist die Ladungs-Doppelschicht derart angeordnet, daß sich die Teilchen dem Schirm von seiner negativen Ladungsschicht her nähern, und umgekehrt bei negativen Teilchen. Das schwächste Randfeld besteht längs der Mitte der öffnung, und die Größe dieses Feldes hängt sowohl von der Ladungsgröße (Feldstärke innerhalb des Isolators), als auch von dem Verhältnis aus Dicke zu Durchmesser [T₁ZD) von Isolatorschicht und öffnung ab. Da die Stärke des Randfeldes bei wachsender Dicke der isolierenden Beschichtung ansteigt, liegt es auf der Hand, daß für eine wirksame Sperrung ein großes Verhältnis von T₁ZD ebenso wie ein hoher Ladungspegel erwünscht ist. Die Giöße des zur Sperrung der geladenen Teilchen erforderlichen Randfeldes hängt von der Feldstärke ab, die verwendet wird, um die Teilchen von der Quelle zum Aufzeichnungsmaterial anzutreiben. Wenn die Teilchen keine Masse hätten, so würde die Blockierung (Sperrung) dann auftreten, wenn die Kombination aus Randfeld und Beschleunigungsfeld (die in entgegengesetzter Richtung wirken) ein Gesamtfeld von Null oder ein abstoßendes Feld an jedem Punkt längs der Mittellinie der öffnung erzeugt. Teilchenmassenwirkungen (die mit Teilchendurchmesser ansteigen) führen jedoch das Teilchen durch die öffnung hindurch, wenn die kombinierten Felder innerhalb der öffnung nicht eine abstoßende Kraft ausüben.

Als Prototypen gebaute Ausbildungsformen haben gezeigt, daß das innere Feld in der Beschichtung mindestens acht- bis zehnmal so groß sein sollte wie das Beschleunigungsfeld, wenn das Verhältnis von T₁ZD —0,25 ist. Somit sollte ein Steuerschirm mit öffnungen von 0,023 mm im Durchmesser, einer Isolatordicke von 0,0508 mm und einem BcscliScunigungsfcld

von 2000 V/cm auf ein Potential von KM) Volt aufgeladen sein.

In Fig. 5 ist die für eine Lperrwirkung ausreichende Feldstruktur (Beschleunigung- und Randfelder kombiniert) gezeigt. Fig. 5 ergibt ferner eine zweite Hauptfunktion des leitenden Kerns an. Die blockierten Teilchen scheiden sich am Kern ab; wenn der Kern nicht vorhanden wäre, so würden diese geladenen Teilchen bald die Ladung auf dem Schirm neutralisieren, iii'id die Sperrwirkung würde aufhören. Wenn der leitende Kern auf einem konstanten Potential gehalten wird, so schirmt er die Ladung auf der Beschichtung 21 von den Wirkungen der sich ansammelnden Teilchenladungen ab.

In Fig. 5 sind die Kombinationswirkungen der Beschleunigungs- und Randfelder dargestellt; die Feldlinien 35' und die Äquipotentiallinien 37' und auch die Teilchenbahnen 39 zeigen an, auf welche Weise die öffnung gesperrt ist.

Für die Steuerung des Teilchenstromes muß das Ladungsbild auf dem Schirm im einen Ausführungsbeispiel negativ gegenüber dem gewünschten Ladungsbild bzw. Farbbild auf dem Aufzeichnungsmaterial sein, d. h. der Durchlaß der geladenen Teilchen erfolgt dort, wo keine Ladung auf dem Steuerschirm vorhanden ist. Es kann eine Anzahl von Verfahren angewendet werden, um das Ladungsbild auf dem Steuerschirm zu erzeugen.

Das bevorzugte Verfahren verwendet als Träger für das Ladungsbild ein photolcitfähiges Material als Beschichtung des Steuerschirms. Dieses Material ist bei Dunkelheit isolierend und wird im Licht leitend und kann wie oben beschrieben (d. h. mittels einer Koronaentladung) aufgeladen und mit einem Lichtbild belichtet werden, um das Ladungsbild auf dem Steuerschirm zu erzeugen (Fig. 6). Bei Verwendung dieses Ladungsbildes würde das Lichtbild zu einem Umkehrbild reproduziert werden. Die Koronaentladungseinrichtung 41 wird dazu verwendet, um den Steuerschirm 43 gleichmäßig aufzuladen. Darauf wird der Steuerschirm unter Anwendung von im folgenden noch näher erläuterten Verfahren durch eine Lichtquelle 45 entsprechend dem (nicht gezeigten) Bild belichtet. Die Quelle geladener Teilchen 47 enthält Färb- oder Tonerteilchen, die in üblicher Weise aufgeladen sind, und gewöhnliches insgesamt bei 49 dargestelltes Papier dient als Aufzeichnungsmaterial. Das Beschleunigungsfeld für die Teilchen ist durch V_x dargestellt, und der Steuerschirm 43 wird mit seinem leitenden Kern auf V₁ gehalten. Die Sperrwirkung eines Teils des Schirms ist durch die Teilchenbahnen 51 veranschaulicht, von denen nur einige den Steuerschirm durchdringen und Teilchen auf dem Papier 49 abscheiden.

Bei einer geeigneten üblichen photoleitfähigen Beschichtung kann auf den Steuerschirm weiterhin beispielsweise während der bildmäßigen Belichtung durch die Lichtquelle in im folgenden noch näher beschriebener Weise durch ein angelegtes Feld ein Ladungsbild erzeugt werden, das, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, eine Ladungs-Doppelschicht aufweist. Die beleuchteten Rächen der photoleitfähigen Schicht des Steuer.schirms werden leitend und erfahren unter dem Einfluß des über eine durchsichtige Elektrode 55 angelegten Aufladungsfelds eine Ladungstrennung, ähnlich zu der in Fig. 3 gezeigten. Nachdem die im folgenden noch näher erläuterte Ladungstrennung erfolgt ist, wird die Belichtung beendet, worauf sämtli-

ehe Teile der photoleitfähigen Schicht des Steuerschirmes als Isolator wirken. In diesem Zeitpunkt kann das Aufladungsfeld entfernt werden und die belichteten Teile des Schirmes würden geladen bleiben und somit während des Aufzeichnungsvorganges, also der Steuerung eines Stromes geladener Teilchen den Durchgang der Teilchen blockieren. Diese Technik erzeugt positive, d. h. Direktbilder des Lichtbildes.

Gemäß Fig. 7 wird das Verstärkungsfeid in der Weise erzeugt, daß die photoleitfähige Schicht des Stcucrschirms vor der bildmäßigen Belichtung und vor dem Anlegen des Aufladungsfeldes mittels einer Koronaquelle 61 gleichförmig aufgeladen wird und zwar so, daß die Polarität der damit auf die freie Oberfläche aufgebrachten Ladung entgegengesetzt zu derjenigen ist, die auf ihr während der bildmäßigen Belichtung mittels der Elektrode 55 erzeugt wird. Obwohl für die Koronaquelle 61 keine Spannunsquelle dargestellt ist, kann sie doch durch eine positive oder negative Quelle versorgt werden, was davon abhängt, welche Ladungsart auf der photoleitfähigen Schicht des Schirmes erscheinen soll.

Die weiter unten beschriebenen Fig. 12 bis 16 zeigen Einzelheiten der Erzeugung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm.

Eine wirksame Feldsperrung der geladenen Teilchen erfordert eine Kombination aus hohem Ladungspegel und großer Isolatordicke. Der Bereich der für die isolierende Beschichtung verwendbaren photoleitfähigen Werkstoffe kann durch spezielle Schirmformen erweitert werden. Wenn die gewünschte photoleitfähige Beschichtung 101 (siehe Fig. 8a) eine niedrige dielektrische Festigkeit besitzt (und so die Größe der Ladungstrennung, die sie tragen kann, begrenzt) kann eine dünne Zwischenschicht 103 aus einem Material mit hoher dielektrischer Festigkeit, welches jedoch nicht notwendigerweise photoleitfähig sein muß, verwendet werden, um die photoleitfähige Beschichtung von den Zonen hoher Feldstärke nahe den Kanten der öffnungen zu trennen. Der leitende Kern 105 ist an der Zwischenschicht 103 befestigt.

In ähnlicher Weise kann auch eine dünne Deckschicht 107 (siehe Fig. 8b) aus einem Material mit hohem Widerstand verwendet werden, um einen Ladungsträger für solche photoleitfähigen Beschichtungen zu erzeugen, die einen geringen spezifischen Oberflächenwiderstand besitzen.

Bei photoleitfähigen Materialien, die nicht in den für diesen Zweck erforderlichen dicken Schichten abgeschieden werden können, kann eine isolierende Beschichtung aus irgendeinem guten Isolationsmaterial ausgebildet sein, auf welches das photoleitfähige Material als dünne Schicht 109 (Fig. 8c) aufgebracht ist. Der Steuerschirm kann mit Einschluß der Kanten der öffnungen unter Freilassung der einen Oberfläche des Kerns photoleitend beschichtet sein.

Es wurde berechnet, daß das Feld innerhalb der öffnung eine solche Form hat, daß dann, wenn eine öffnung nur teilweise aufgeladen ist (d. h. keine zur Sperrung ausreichende Ladung erzeugt ist) die Wirkung der Ladung darin besteht, die Apertur der öffnung zu begrenzen (vergleiche hierzu Fig. 9). Teilweise aufgeladene öffnungen werden während der bildmäßigen Belichtung durch verminderte Belichtung erzeugt, was bei Grauzonen des Bildes auftritt. Diese grauen Flächen reproduzieren sich somit mit verminderter scheinbarer Apertur und bilden eine Halbtonreproduktion eines Bildes mit kontinuierli-

chenTonwerten. In Fig. 9 sind riie Feldlinien bei 111 und die Äquipotentiallinien bei 113 dargestellt.

In Fig. 10 ist der Steuerschirm bei 121 dargestellt und wird durch vier motorgetriebene Trommeln £22 bis 125 getragen. Dieser Steuerschirm 121 kann die Form irgendeines der in den Fig. 2, 8a, 8b und 8c gezeigten Steuerschirme haben.

Eine Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung des Steuerschirms in Form einer Abbildungsstation 130 weist eine Lichtquelle 131, ein Bild 132 und ein Linsensystem 133 auf, welches das Licht über eine durchsichtige leitende Schicht 134 auf den Steuerschirm 121 leitet. Die durchsichtige Schicht 134 kann aus einem durchsichtigen Kunststoff mit einem leitenden Überzug oder aus leitendem Glas bestehen. Die ausgewählte Ladespannung +E_c oder —E ist durch eine Leitung 136 mit der Schicht 134 und einem gemeinsamen Leiter oder Erde 137 verbunden. Der leitende Kern des Steuerschirmes 121 ist durch die Trommel 123 geerdet, um das Ladefeld zu vervollständigen und um seine beiden obenerwähnten Funktionen zu erfüllen.

Der das Ladungsbild tragende Steuerschirm wird zu der im ganzen mit 140 bezeichneten Aufzeichnungsstation bewegt, wo ein Farbvorrat von geladenen Farbstoffteilen 141 auf einem Potential E₇- gehalten wird.

Ferner ist eine umlaufende Bürste 143 zum Aufrühren der Farbstoffteilchen vorgesehen, wodurch deren Bewegung unter der Wirkung des Beschleunigungsfeldes E_p zum Steuerschirm 121 hin erleichtert wird, und wobei die im Steuerschirm 121 vorhandenen öffnungen den Durchgang der Farbstoffteilchen auf das Aufzeichnungsmaterial z. B. ein Papier 145 steuern. Das Beschleunigungsfeld wird über Leiter 147 und 149 angelegt, wobei sich ersterer zu einer Rolle 150 hin erstreckt, die sich in Berührung mit einem Förderband 153 für das Aufzeichnungsmaterial befindet. Die Farbstoffteilchen werden von irgendeiner (nicht gezeigten) geeigneten Quelle aus über eine Leitung 155 in pulverisierter Form oder als Aerosol zugeführt.

Diejenigen geladenen Teilchen, welche durch den Steuerschirm 121 gelangen, werden auf dem Papier 145 in Form eines positiven oder negativen Bildes abgeschieden, worauf das Papier unter einem Widerstandsheizer 157 vorbeiläuft, der, wenn notwendig, das Bild auf dem Papier fixiert, wobei sodann ein Keil 159 das Papier in einem Stapel 161 ablegt. Der Papierantrieb erfolgt von der motorgetriebenen Trommel 163 aus, die mit dem Transport des Steuerschirms 121 synchronisiert ist, und zwar mit einer schrittweisen Bewegung, um in der Aufzeichnungsstation das Aufzeichnen zu ermöglichen.

Eine Vakuumreinigungsvorrichtung ist in Form einer Leitung 170 dargestellt und dient zur Entfernung der Farbstoffteilchen oder -tröpfchen von dein leitenden Kern des Steuerschirms 121.

Wenn die Bewegung des Steuerschirms 121 und des Förderbandes 153 angehalten wird, schließt sich der Beschleunigungsfeld-Schalter 148. Wenn das Förderband 153 und der Steuerschirm 121 synchroni bewegt sind, so sind natürlich Maßnahmen für eine schrittweise Bewegung nicht erforderlich.

Die in Fig. 10 dargestellten schematischen Vorrichtungen können unter Verwendung von EJestandteilen aufgebaut werden, die in der US-Patentschrift 3 532422 beschrieben sind, mit den in Fig. It) dargcstellten Ausnahmen, d. h. dem Steuerschirm 121, der durchsichtigen leitenden Schicht 134 und den verschiedenen hier beschriebenen elektrischen Feldern. Das Belichten und Aufzeichnen wird vorzugsweise > bei schrittweise angehaltenem Förderband durchgeführt; die Belichtung kann jedoch auch Zeile für Zeile auf kontinuierlicher Basis erfolgen, wobei das Aufzeichnen wie oben beschrieben erfolgt. Gleichfalls kann mit der beschriebenen Vorrichtung eine sequeni" tielle Farbwiedergabe durchgeführt werden, und zwar entsprechend dem Gerät, welches in der im vorstehenden Absatz erwähnten US-Patentschrift beschrieben ist.

Die in Fig. 10 gezeigte Vorrichtung ist zur Herstellu lung positiver oder negativer Reproduktionen geeignet. Wenn nur negative Reproduktionen hergestellt werden sollen, so kann überdies eine übliche Koronaentladungsquelle die durchsichtige leitende Schicht 134 ersetzen. Sämtliche dargestellten Felder sind vor- -'<> zugsweise Gleichspannungsfelder.

Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen, daß zur Durchführung des Verfahrens ein Steuerschirm verwendet wird, der eine hinreichende Dicke, verglichen mit dem Öffnungsdurchmesser, aufweist, um innerr > halb der Öffnungen ein abstoßendes Feld zu erzeugen, wenn eine Ladungsdoppelschicht bildmäßig zu einem Ladungsbild differenziert wird. Der direkt oder indirekt mit der isolierenden Beschichtung verbundene leitende Kern ergibt die Aufladung des Schirmes in tu dieser doppelten Form. Wenn der Kern während des Aufzeichnens auf einem konstanten Potential gehalten wird, verhindert er die Entladung des Ladungsbildes durch die Farbstoffteilchen, weil diese nicht die isolierende Beschichtung erreichen, sondern sich am r. Kern anlagern und dort Ladungen abgeben.

Für eine gute Wiedergabe haben die Steuerschirme beispielsweise 80 bis 1000 Zeilen pro 2,5 cm. Ein Schirm mit 200 Zeilen pro 2,5 cm liefert Reproduktionen mit der gleichen Wiedergabetreue wie heute in übliche Büromaschinen, wobei die Reproduktionen deutliche Kanten und scharfe Umrisse mit wenig oder gar keinen leeren Stellen aufweisen, wodurch die bei diesem System verfügbare Auslösung vergrößert wird. Es ist natürlich wünschenswert, daß die isolierende -r, Beschichtung des Schirms maximale Ladung trägt, so daß man an den einzelnen Öffnungen eine gute und starke Steuerung erhält. Aus diesem Grunde sind mehrere Abwandlungen des Steuerschirmes vorhanden, um die üblichen, heute verfügbaren Materialien in zu umfassen. Bei der Bestimmung der Sperrwirksamkeit ist das Verhältnis T₁ID ebenso wichtig wie die Gesamtladung. Dieses Verhältnis ist natürlich durch die vorhandenen Koiislruklionsschwicrigkcitcn begrenzt.

Vy Wenn die photoleitf ähigen Beschichtungen zusammen mit der Vorrichtung gemäß Fig. 10 verwendet werden, so wird ein durch die gestrichelte Linie 200 angedeuteter lichtundurchlässiger Kasten mit geeigneten Einlaß- und Auslaßöffnungen verwendet.
ι,ιι Es wurde ferner festgestellt, daß für die Farbstoffteilchen hochviskose Materialien vorteilhaft sind; ein Beispiel dafür ist eine Dispersion in Fluorgas. Die bevorzugte Spaltgröße für den Übergang der Farbstoffteilchen zwischen Steuerschirm und Aufzeichnungsh¹; papier liegt in der Größenordnung von 1,587 mm bis 6,35 mm; es sei jedoch bemerkt, daß mit dem beschriebenen Verfahren auch im Kontakt aufgezeichnet werden kann. Ils wurde festgestellt, daß Tcilchci

in der Größenordnung von 4 bis 8 Mikrometer bei den beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen gute und einfach zu erreichende scharfe Aufzeichnungen ergeben. Noch kleinere Größen werden natürlich bevorzugt. ■>

In Fig. 10 ermöglicht die isolierende Schicht 165 eine verbesserte Ausführung des Feldlade verfahre ns, benötigt jedoch mindestens eine leichte Berührung mit dem Steuerschirm 121, der eine Beschichtung aus photoleitfähigem Material tragen muß. Das Material > <> der isolierenden Schicht kann irgendein geeignetes durchsichtiges Dielektrikum sein, wie beispielsweise Epoxyharz, Polystyrol, Quarz und viele andere Materialien, insbesondere Kunststoffmaterialien. Andererseits kann die Schicht 165 als photoleitfähige r> Schicht ausgeführt werden, wobei in diesem Fall der Steuerschirm 121 lediglich eine isolierende Beschichtung benötigt. Das Verstärkungsfeld kann in der Anordnunggemäß Fig. 10 in einfacher Weise durch eine gleichförmige Aufladung des Steuerschirmes mittels -·«· einer Koronaquelle 161 erzeugt werden, welche über einen Schalter 163 entweder mit einer negativen oder mit einer positiven Entladungsspannung E_E verbindbar ist. Der geeignete Ladungspegel kann von der Koronaentladungsquelle 161 aus auf den Schirm 121 gc- ."> sprüht werden, wobei beispielsweise die Größe des Ladungspegels für das Verstärkungsfeld in der Größenordnung von 350 bis 750 Volt liegt. Durch das Vorhandensein der Koronaentladungsquelle 161 erreicht man Dichten von 100%. Dies wird ohne weite- «> res anhand von Fig. 11 verständlich, in der eine Teilchenbahn 199 eine Übergröße aufweisende Eingangsund Ausgangsöffnung erkennen läßt, die auf elektrischem Wege infolge des Verstärkungsfeldes erzeugt werden. Ferner ermöglicht auch das Vorhandensein r> der Koronaentladungsquelle 161 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 10 in einfacher Weise eine negative oder positive Reproduktion einer Vorlage, was im folgenden anhand der Fig. 13 bis 16 erläutert wird.

Zunächst ist jedoch in Fig. 12 eine weitere Mög- a» lichkeit zur gleichförmigen Aufladung des Steuerschirms vor der Belichtung gezeigt. Hierzu wird eine Elektrodenplatte verwendet, die aus einem transparenten Träger 203 aus Glas oder einem gleichförmig biegsamen Material besteht, der mit einer leitenden v, Schicht in Form eines dünnen Leiters 205 und einer isolierenden Schicht 207 versehen ist, wobei letztere der isolierenden Schicht 165 der Fig. 10 entspricht. Diese Elektrodenplatte wird anschließend für die Erzeugung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm ->o verwendet, wie dies anhand der Fig. 13 bis 16 noch näher erläutert wird. Der in Fig. 12 dargestellte Steuerschirm weist eine photoleitfähige Beschichtung 209 und einen leitenden Kern 211 auf.

Die Fig. 13 bis 16 zeigen die Anordnung, die bei r, der erfindungsgemäßen Methode mit unterschiedlichen Polaritäten in den Bildteilen verwendet wird, wobei diese Figuren ferner sowohl das Anlegen eines positiven als auch eines negativen Verstärkungsfeldes zeigen. w>

I η F i g. 13 ist die gleichförmige Primäraufladung für das Vcistärkungsfeld (je nach dein Vorzeichen der verwendeten Farbteilchen) durch positive Ladungen 213 dargestellt, welche die photoleitfähige Beschichtung 209 gleichmäßig bedecken. Der Kern 211 des „s Steuerschirms ist geerdet oder wird auf einem gegebenen Spannungspegel gehalten, und die positiven Ladungen 213 erzeugen die Doppelladungsschicht auf der photoleitfähigen Beschichtung 209, wenn diese sich im Dunkeln befindet, und zwar infolge ihres Widerstandes.

Fig. 14 zeigt die durch die Bauteile 203, 205 und 207 gebildete Elektrodenplatte in Kontakt mit der photoleitfähigen Beschichtung209 des Steuerschirms. Eine Ladespannung E_c ist an die leitende Schicht 205 der Elektrodenplatte und an den Kern 211 des Steuerschirmes anlegbar. Das Gebilde gemäß Fig. 14 ist in seinem Zustand nach der bildmäßigen Belichtung dargestellt, und zwar wurde beispielsweise ein (nicht gezeigtes) Bild mit hellen Bereichen auf die rechte Seite aufgestrahlt, wie dies in der Zeichnung angegeben ist; in dem dargestellten Zustand ist die Spannung Ef. noch nicht angelegt. Normalerweise würde man für einen optimalen Ladungsübergang den Kontakt herstellen und sodann das Bild gleichzeitig mit dem Anlegen der Spannung E_c aufbringen. Sodann würde die Belichtung beendet und die Spannung so lange aufrechterhalten werden, bis die Elektrodenplatte von dem Steuerschirm getrennt ist. In Fig. 14 vermindert jedoch das Licht den Widerstand der photoleitfähigen Beschichtung 209 derart, daß die Ladungen auf der dem Licht ausgesetzten Fläche abgeleitet werden. Der Wert der Spannung E_c ist so groß gewählt, daß sich an der Grenze zwischen der photoleitfähigen Schicht 209 und der Isolatorschicht 207 ein Potential einstellt, das negativer als das des Ladungspegels der Vorladung 213 ist, so daß das somit umgekehrte Bild (negative Ladungen von Fig. 1 S) tatsächlich zu einem Verstärkungsbild für positive Ladungen wird.

In Fig. 15 stellen sich die Wirkungen der angelegten Spannungen E_c als eine nach der Trennung der Elektrodenplatte verbleibende negative Ladung in den belichteten Bereichen dar, die ein umgekehrtes Feld erzeugen. Die Spannung E_c sollte so hoch wie möglich sein, ohne jedoch die photoleitfähige Beschichtung zu durchbrechen, wobei sie ferner mit den anderen Materialien und ihren Stärken in Einklang stehen muß. Vorzugsweise ist diese Spannung etwa doppelt so groß wie diejenige der Vorladungen 213, so daß die Vorladung und somit das Vorladungsfeld eliminiert wird und eine umgekehrte Ladung an diejenigen Flächen aufgebracht wird, an denen die Vorladung eliminiert wurde. So sind in der Fig. 15 die Kraftlinien der Sperr- und Verstärkungsfelder der öffnungen dargestellt. Die positiven Farbstoffteilchen 219 werden - wie gezeigt - zu Kerrn 211 hin abgelenkt, weil die öffnung direkt oberhalb elektrisch gesperrt ist. Die Farbstoffteilchen 221 können jedoch durch die elektrisch ungesperrte und ein umgekehrtes Feld aufweisende öffnung unter Verstärkung hindurchlaufen, um auf dem (nicht gezeigten) Aufzeichnungsmaterial eine Aufzeichnung zu bewirken; dieses Aufzeichnungsmaterial ist normalerweise benachbart zu der Elektrode 217 des Beschleunigungsfeldes E_p angeordnet. Somit wird für positive Farbstoffteilchen das Feld der Ladungen 213 tatsächlich zum Spcrrfeld, und die durch die angelegte Spannung E_c aufgebrachte Ladung erzeugt das Verstärkungsfeld.

Der entgegengesetzte Fall ist in Fig. 16 gegeben, wo negative Ladungen 223 als gleichförmige Primäraufladung für das Verstärkungsfeld abgelagert und rechts im mit Licht bestrahlten Bereich durch das angelegte Feld umgekehrt wurden. Es ist somit zu erkennen, daß das Verstärkungsfeld den Durchgang von Farbstoffteilchen 221 zuläßt und die Bewegung dieser Teilchen zum Aufzeichnungsmaterial unterstützt.

Gerade diese Unterstützung durch die Kraftlinien »trichtert« die Farbstoffteilchen durch die vergrößerten Öffnungen, um so ausgezeichnete Bilddichten zu erzeugen. Das Teilchen 219 kann durch die jetzt gesperrten rechten Offnungen nicht hindurchtreten, und zwar wegen der durch die Spannung E^ mittels der Elektrodenplatte erzeugten Ladungen. Da das Verstärkungsfeld entweder positiv oder negativ sein kann und die Spannung E_c und das Beschleunigungsfeld Ep umgekehrt werden können, kann man eine positive oder negative Reproduktion erhalten, indem man entweder positiv oder negativ geladene Farbstoffteilchen verwendet. So würde man in Fig. 15 eine positive Kopie dann erhalten, wenn E₁, umgekehrt ist und negativ geladene Farbstoffteilchen verwendet werden, wobei das Verstärkungsfeld und die angelegte Spannung E_c so verbleiben, wie dies gezeigt ist.

Es können auch andere Verfahren zur Herstellung des Ladungsbildes mit Verstärkungsfeld auf dem Steuerschirm angewandt werden. Beispielsweise kann die isolierende Schicht 207 der Elektrodenplatte verwendet werden, um eine Ladung entsprechend dem Bild zu tragen. Ein derartiges Ladungsbild wurde einfach auf eine isolierende gleichförmig aufgeladene Beschichtung an der Stelle der Beschichtung 209 übertragen. Die Ladungen des primären Ladungsbildes würden dann die Vorladung auf den entsprechenden Bildflächen umkehren, um in gleicher Weise, wie dies in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist, auf dem Steuerschirm ein Ladungsbild mit unterschiedlicher Polarität in den hellen gegenüber den dunklen Bildbereichen zu erzeugen.

In Fig. 17 ist eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtungdargestellt, die ohne weiteres das linke Ende des in Fig. 10 gezeigten Gerätes ersetzen könnte. Ein lichtundurchlässiger Kasten enthält den auf zwei Rollen 124' und 125' geführten Steuerschirm 121'. Es sind hier jedoch zusätzliche Rollen 127 und 129 vorgesehen, um zu bewirken, daß der Schiern 121' eng an die durchsichtige isolierende Schicht oder das Dielektrikum 165' angepaßt ist, welches über der durchsichtigen leitenden Schicht 205' liegt, die ihrerseits von einem durchsichtigen Träger 203' gehaltert wird, wobei die Teile 165', 205' und 203' den Teilen 207, 205 und 203 der Elektrodenplatte nach den Fig. 13, 14 entsprechen. Die Ladespannung E_c liegt über Bürsten- oder Glcitkontakte 227 und 229 an der leitenden Schicht 205' und dem Kern 211 des Steuerschirmes 121' an.

Bei 225 ist eine übliche Optik dargestellt, welche in einfacher Weise eine Abtastung Zeile für Zeile eines zu reproduzierenden Bildes liefert. Die Abtastung ist natürlich mit der Bewegung des Steuerschirmes 121' synchronisiert. Der Schalter 163 gestattet der Koronaquelle 161' eine negative oder positive Spannung zu erteilen, und zwar für eine negative oder positive gleichförmige Aufladung des Steuerschirmes, wie dies weiter oben erläutert wurde.

In Fig. 16a ist die Polaritätstabelle gezeigt, welche die richtige Polarität für die an die leitende Schicht 205 gegenüber dem leitenden Kern 211 angelegte Spannung £,. sowie die Polarität der gleichförmigen Primäraufladung auf der freien Oberfläche der photoleitenden Beschichtung 209 aufgrund der Spannung E₁, beim Aufzeichnen mit positiven und negativen Teilchen angibt, wobei diese Spannungen entsprechend dieser Tabelle voneinander abhängen. Die Tabelle isl bei der Vorrichtung gemäß Fig. 10, den Anordnungen der Fig. 13 bis 16 und der Vorrichtung gemäß Fig. 17 anwendbar, wobei bei Fi g. 13 die Polarität der Ladung 213 derjenigen der angelegten Spannung E_E bzw. der der Koronaentladung bei 161

■> in Fig. 10 entspricht. Wenn also beide Spannungen E_c und E_E, d. h. die in Fig. 10 an die Koronaelektrode und die an die leitende Schicht der Elektrodenplatte 205 bzw. 134 zu legenden Spannungen - vgl. dazu die Tabelle -positiv sind, so wird ein Umkehrbild

ι ο dann erzeugt, wenn man positive Teilchen verwendet, während ein Direktbild dann geliefert wird, wenn man negative Teilchen benutzt. Wenn die Polarität der Spannungen E_c und E_E negativ ist, so wird ein Direktbild durch Verwendung positiver Teilchen und ein

r> Umkehrbild durch Verwendung negativer Teilchen erzeugt.

In den Fig. 18 bis 20 ist eine Anordnung zur Herstellung von Ladungsbildern mit Hilfe eines Zwischenaufzeichnungsträgers dargestellt. Dieser Zwi-

.¹U schcnaufzeichnungsträger trägt ein elektrostatisches Ladungsbild in der Form negativer Ladungen, die von einer isolierenden Schicht 253 des Zwischenaufzeichnungsträgers getragen werden, der weiterhin eine leitende Schicht 251 aufweist. Das Ladungsbild auf dem

j". Zwischenaufzeichnungsträger soll auf den auf der isolierenden Beschichtung 255 und dem leitenden Kern 257 bestehenden Steuerschirm übertragen werden. Auf die isolierende Beschichtung 255 des Steuerschirmes wurde vorher eine gleichförmige Ladung mit zu

»i dem primären Ladungsbild auf dem Zwischenaufzeichnungsträger entgegengesetzter Polarität aufgebracht.

In Fig. 19 ist zu erkennen, wie der Zwischenaufzeichnungsträger und der Steuerschirm zusammenge-

F, bracht werden, um das Ladungsbild von dem Zwischenaufzeichnungsträger auf den Steuerschirm mit Hilfe einer Spannung von einer Übertragungsquelle E₁- zu übertragen.
Aus Fig. 20 ist zu erkennen, daß nach der Trennung des Zwischenaufzeichnungsträgers von dem Steuerschirm die Ladungen des primären Ladungsbildes auf dem Zwischenaufzeichnungsträger die Vorladung auf den Steuerschirm überwinden und umkehren, während die Vorladung in anderen Gebieten

γ, ungestört verbleibt.

In den Fig. 21 bis 24 ist eine andere Ausführungsform einer Einrichtung zum Erzeugen des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm mit Hilfe einer Elektrodenplatte in Form einer Ladeelektrode gezeigt. Diese

w Ladeelektrode besteht aus einem durchsichtigen Träger 303, der eine durchsichtige leitende Schicht 305 und eine photoleitende Schicht 307 trägt.

Der Stcuerschirm besteht in diesem Fall aus einer isolierenden Beschichtung 309 und einem leitenden

r> Kern 311. Zwischen der durchsichtigen leitenden Schicht 305 der Ladeelektrode und dem leitenden Kern 311 des Steuerschirms wird eine Aufladungsspannung E_c von einer Quelle 315 angelegt.
Ein Lichtbild wird durch den durchsichtigen Träger

en 303 und die durchsichtige leitende Schicht 305 hindurch projiziert, so daß die photoleitfähige Schicht 307 in den vom Licht getroffenen Gebieten leitend wird. Dies ermöglicht es, daß sich an der Zwischenschicht zwischen der Beschichtung 309 des Steuer-

h·; Schirmes und der Oberfläche der Ladeelektrode Ladung ansammelt. Diese Ladungen sammeln sich jedoch nur in den belichteten Gebieten an, und zwar in Abhängigkeit von der Belichtungsintensität.

Wie dies in Fig. 21 gezeigt ist, ist auf den Steuerschirm wiederum eine Vorladung 313 aufgebracht, und zwar vor der Berührung mit der Ladeelektrode.

In Fig. 22 steht die Ladeelektrode in Berührung mit der Beschichtung 309 des Steuerscbirms, und ein Lichtbild wird durch die durchsichtigen Teile der Ladeelektrode auf die photoleitfähige Schicht 307 projiziert. Ferner liegt das Aufladungspotential F._c zwischen der leitenden Schicht 305 der Ladeelektrode und dem leitenden Kern 311 des Steuerschirmes. In denjenigen Zonen des Lichtbildes, welche die photoleitfähige Schicht belichten, kehrt die Aufladungsspannung E_c die aufgebrachte Vorladung um, indem sie eine Ladungsansammlung an der Zwischenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht 307 und der isolierenden Beschichtung 309 bewirkt. Die Ladeelektrode wird dann von der Oberfläche des Steuerschirms entfernt, so daß sowohl die ursprüngliche Vorladung (die in den nicht beleuchteten Teilen des Bildes verbleibt) und die angesammelte Ladung (die an den belichteten Teilen des Bildes erscheint) auf der Oberfläche des Steuerschirmes verbleiben.

In Fig. 23 ist diejenige Ladungspolarität gezeigt, die mit positiven Teilchen ein Umkehrbild erzeugt. Die Bewegung der Teilchen 321 wird in den belichteten Gebieten durch die Verstärkungsfelder verstärkt. Außerdem durchJaufen solche Teilchen wie die Teilchen 319 aufgrund der Sperrfelder den Schirm, da in diesem Fall noch eine weitere Steuerung zusätzlich zu dem Fall erfolgt, bei dem nur Felder von 0 bis + oder 0 bis — verwendet werden, d. h. nur mit einer Ladungspolarität im Ladungsbild gearbeitet wird. In Fig. 24 ist die Polarität der Vorladung 323 und auch die Polarität der Aufladungsspannung E_c umgekehrt. Daher ist mit positiven Teilchen wie beispielsweise den Teilchen 321 die Herstellung eines Direktbildcs möglich, weil diese Teilchen verstärkt durch die den dunklen Teilen des Bildes entsprechenden Flächen laufen.

Bei Verwendung von negativen Teilchen ist jeweils das Antriebs- oder Beschleunigungsfeld E_r sowie die Aufladungsspannung E_c entsprechend umzukehren, damit sich gemäß Fi g. 23 ein Umkehrbild bzw. gemäß Fig. 24 ein Direktbild ergibt. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung der Ladeelektrode eine Andruckkraft zwischen dem Steuerschirm und der Ladeelektrode wünschenswert ist. Beispielsweise liegt das Vorladungspotential in der Größenordnung von U)O bis 300 Volt und das Aufladungspotential E_c in der Größenordnung von 700 bis 1000 Volt, was auf der Oberfläche des Steuerschirms ein resultierendes Potential oberhalb von 100 bis 300 Volt erzeugt, und zwar von entgegengesetzter Polarität gegenüber den Vorladungspotentialen. Es ist nicht erforderlich, daß die maximalen Verstärkungs- und die maximalen Sperrfelder eine entsprechende Größe aufweisen. In den teilweise belichteten Bereichen ändert sich die Feldintensität zwischen dem maximalen Verstärkungspegel und dem maximalen Sperrpejjel. Die Vorteile der Erzeugung des Ladungsbildes mit Hilfe der Ladeelektrode bestehen darin, daß das Ladungsbild auf einer isolierenden Beschichtung erzeugt wird, die eine sehr hohe Qualität aufweisen kann und die im allgemeinen leichter als eine photoleitende Beschichtung auf dem Schirm aufzubringen ist und die ferner auch das Ladungsbild während langer Zeitperioden, die sich über viele Stunden erstrecken, tragen kann.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 25 wird die Kon

taktaufladung bei dem Gerät gemäß Fig. 10 angewendet, weshalb hier nur die Unterschiede beschrieben werden. Zunächst wird hier anstelle eines mit einer photoleitfähigen Beschichtung versehenen Steuerschirmes ein mit einer isolierenden Beschichtung versehener Steuerschirm verwendet. Außerdem ist das Dielektrikum 165 durch eine phc'oleitfähige Schicht 165" ersetzt. Ferner ist auch die Polarität der Aufladungsspanung E_c gegenüber der Vorladungsspannung E_E umgekehrt. Die Polarität E₁. ist dabei entsprechend dem Vorzeichen der zur Aufzeichnung verwendeten geladenen Teilchen ausgewählt. In ähnlicher Weise zeigt ferner Fig. 26 die Vorrichtung gemäß Fig. 17, wobei die Kontaktaufladung verwendet wird. Die Änderungen bestehen darin, daß das Dielektrikum 165' durch eine photoleitfähige Schicht 165'" ersetzt ist, die Polarität des Aufladungspotentials E_c gegenüber der Vorladung E_E umgekehrt ist und der Steuerschirm als ein mit einer isolierenden Beschichtung versehener Steuerschirm ausgebildet ist.

In Fig. 27 ist der Steuerschirm in einer abgewandelten Kamera 401 eingebaut, die aus einem lichtundurchlässigen Kasten mit einer üblichen Linse 403 zur Erzeugung eines Bildes der durch den Verschluß 405 zu photographierenden Szene auf der Ladeelektrode 407 besteht. Vor der Belichtung oder Betätigung des Verschlusses 405 wird jedoch der Steuerschirm 409 in Berührung mit der Ladeelektrode 407 gebracht, wobei diese Ladeelektrode die vorstehend beschriebenen Elemente aufweist. Nach der Belichtung wird der Steuerschirm von der Rückseite der Kamera 401 entfernt und sodann in einer Toner- oder Färbvorrichtung gemäß Fig. 29 angeordnet, die die gewünschte Entwicklung bewirkt.

Die Verstärkungsfelder werden in dieser Kamera dadurch erzielt, daß eine Umkehrung des Aufladungspotentials Er ermöglicht wird, wobei eingebaute Belichtungsvorrichtungen 420 und die Verschlußöffnung mittels einer üblichen Zeitsteuervorrichtung 421 mit der Umkehrung von E_c synchronisiert sind.

Der durch die eingebauten Lampen 420 während des Anlegens einer beispielsweisen positiven Spannung E_c bewirkte Lichtstrom erzeugt die gleichmäßige für das Verstärkungsfeld benötigte Vorladung. Die Belichtung während des (vgl. dazu Fig. 28) negativen Zyklus von £· löscht und kehrt die Vorladung in den belichteten Zonen des Bildes um und erzeugt auf diese Weise die für die Wirkungen des Verstärkungs- und Sperrfeldes erforderliche Ladungsverteilung mit unterschiedlicher Polarität in den hellen gegenüber den dunklen Bildbereichen. In der bereits erwähnten Fig. 28 ist eine bevorzugte Zeitsteuerfolge dargestellt, wobei zuerst E_c angelegt wird, worauf dann die Lampen 420 für eine dem Zeitintervall 430 entsprechende Periode eingeschaltet werden, um sodann Eg umzukehren, worauf schließlich der Verschluß tür das Zeitintervall 431 geöffnet wird.

Nach der Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm werden dann die Teilchen in die Vorrichtung gemäß Fig. 29 überführt, wo Farbteilchen von einer Farbstoffquelle 410 aus durch den Steuerschirm 409 auf gewöhnliches Papier oder ein anderes bei 412 dargestelltes Aufzeichnungsmaterial geschleudert werden. Zwischen einer Auflageplatte 413 für das Aufzeichnungsmaterial und Erde ist das Beschleunigungsfeld E₁, angelegt. Es sei darauf hingewiesen, daß die als Batterie dargestellte Spannungsqucllc für /·.',, normalerweise beispielsweise mittels

eines Potentiometers einstellbar ist oder in bestimmten Anwendungsfällen Wechselspannungsquellen enthalten kann. Sämtliche bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen verwendeten Spannurigsquellen können veränderbar sein, um eine bessere Steue- "> rung der Druckqualität zu ermöglichen. Dies gilt natürlich auch für das an den Steuerschirm 409 angelegte Potential E*.

In Fig. 30 ist ein als Rechner-Ausgabedrucker zu verwendendes Gerät dargestellt, welches gleichzeitig "· Einzel- oder Mehrfachaufzeichnungen liefern kann. Es weist eine Transportvorrichtung für den endlosen Steuerschirm 501 auf. Dabei ist eine Koronaquelle 503 als Gerät zur Erzeugung der Vorladung mit dem Spannungspcgc! E_E vorgesehen. Die Rechner-Aus- r· gabesignale werden an die Bildstation 505 geliefert, um die Ladung des mit Vorladung versehenen Steuerschirmes 501 zu modulieren. Der Aufzeichnungsvorgang erfolgt an einer oder mehreren Aufzeichnungsstationen aus einer beliebigen Anzahl solcher -'i> Stationen, wobei hier vier Stationen dargestellt sind. Ferner ist ein bandförmiger Vorrat an Papier 507 oder einem anderen Aufzeichnungsmaterial an jeder Station gegenüber der Farbstoffquelle 508 angeordnet. Der Steuerschirm 501, die Farbstoffquclle £108 und -·> das Aufzeichnungsmaterial 507 können zur Erzielung eines schnellen Aufzeichnungsvorgangs kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden. Ferner ist ein Vakuumsystem vorgesehen, welches eine Hauptabzugsleitung 510 sowie senkrechte Lei- m tungen, wie beispielsweise bei 511 dargestellt, aufweist, um den leitenden Kern des Steuerschirms von Farbstoff zu säubern. In Fig. 31 ist eine geeignete Bildstation dargestellt, und zwar weist diese eine Kathodenstrahlanzeigeröhre 512 mit einer Optik 514 π auf, um die Rechner-Ausgabeinformation auf dem Steuerschirm 501 abzubilden. Je nachdem welches der bereits beschriebenen Verfahren angewendet wird, um auf dem Steuerschirm ein Ladungsbild zu erzeugen, würde die Außenschicht des Steuerschirms ent- w weder eine photoleitfähige Beschichtung oder eine isolierende Beschichtung aufweisen.

In Fig. 32 ist eine abgeänderte Ausführungsform für die Bildstation 505 dargestellt. Diese weist eine direktschreibende Kathodenstrahlröhre 520 und ei- A^r, nen deren isolierende Schicht verwendenden Steuerschirm 501 auf. Es ist zu erkennen, daß hier im wesentlichen gleichzeitig Mehrfachkopien der Rechner-Ausgabeinformation auf gewöhnliches Papier aufgezeichnet werden. ·»>

In Fig. 33 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches eine elektrostatische Schreibmaschine bildet, die, wenn gewünscht, zur geräuschlosen Bauart gehört. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat wie gezeigt - ein mit einer isolierenden Beschichtung v, versehener Steuerschirm 701 die Form einer drehbar angeordneten Zylindertrommel 703. Ein Schriftzeichenrad 705, welches alternativ eine Kugelanordnung oder eine andere Anordnung sein könnte, weist die Zeichen, wie beispielsweise bei 707 gezeigt, auf, um _w> das Ladungsbild der Zeichen auf den Steuerschirm 701 zu schreiben, indem die ausgewählten Zeichen 707 in leichte Berührung oder in Nachbarschaft mit dem Steuerschirm 701 gebracht werden.

Die Tastatur 709 kann mehr oder weniger übliche b^r> Schreibmaschinentasten aufweisen. Durch das Niederdrücken einer ausgewählten Taste 711 wird lediglich das entsprechende Schriftzeichen auf dem Rad oder der Kugel 703 in die Druckstellung gebracht (wie bei 713 gezeigt), um auf den Steuerschirm 701 zu schreiben.

Zuerst wird der Steuerschirm gleichförmig mittels einer Koronaquelle 729 in Verbindung mit der Spannung E_E aufgeladen. Diese Vorladung erzeugt auf dem Steuerschirm ein gleichförmiges Gesamt-Sperrfeld. Sodann wird ein Ladungsimpuls E_c über die Zeitsteuervorrichtung 731 zwischen dem ausgewählten Zeichen auf dem Rad 705 und der leitenden Abstützung des Steuerschirmes 701 durch die Gleitvorrichtung oder Rolle 715 angelegt, wodurch auf der Oberfläche des Steuerschirmes 701 ein Ladungsbild in der Form des Zeichens erzeugt wird. Wenn eine Seite beschrieben ist, wird das Papier 723 (welches ein gewöhnliches Büropapier sein kann) durch die Fördervorrichtung 721 in die Nähe des Steuerschirmes gebracht. Darauf wird das Bild an der Station 727 fixiert. Sodann können von dieser Aufzeichnung, d.h. von dem Ladungsbild auf dem Steuerschirm ohne erneutes Schreiben Mehrfachkopien hergestellt werden. Dabei wird immer zusätzliches Papier zugeführt, und der Aufzeichnungszyklus oder die Tromineldrehung wiederholt sich.

Eine alternative Anordnung für das Schriftzeichenrad besteht darin, daß man dieses als ein kontinuierlich umlaufendes Teil ausbildet, wobei die Auswahl eines Zeichens im Tastenfeld lediglich ein entsprechende Zeitintervall für den Impuls E_c derart auswählt, daß der Impuls nur in dem Augenblick auftritt, wo das ausgewählte Zeichen dem Steuerschirm gegenüberliegt.

Das Druckrad kann ferner eine Löschstellung besitzen, die lediglich aus einer ebenen erhabenen Oberfläche besteht, die etwas größer ist als das größte Zeichen. Wenn eine örtliche Löchung erforderlich ist, so werden Trommel und Schriftzeichenrad auf die gewünschte Zeichenstellung eingestellt, und das Löschelement des Zeichenrades wird in leichten Kontakt mit dem Steuerschirm gebracht. Sodann wird ein Impuls mit der umgekehrten Aufladungsspannung ( — E_c) angelegt, der die an dieser Zeichenstelle vorhandene Ladung entfernt. Sodann kann — wenn gewünscht - ein neues Zeichen an dieser Stelle eingegeben werden.

Ferner kann die Tastatur eine Auswahlvorrichtung aufweisen, welche die Auswahl unterschiedlicher Intensitätsgrade des Schreibens zuläßt, indem im wesentlichen E_c verändert wird, welches die Intensität der Ladung steuert, die auf dem Steuerschirm durch das Zeichen aufgebracht wird. Auf diese Weise kann man ohne Wechsel des Schriftzeichens mit der gleichen Maschine fette und magere Schrift erhalten.

In Fig. 34 ist eine mit Ionen arbeitende Aufzeichnungsvorrichtung mit einer ersten Fördervorrichtung für einen ersten Steuerschirm 311 dargestellt. Dieser besteht aus einer isolierenden oder photolcitfähigen Beschichtung 813 und einem leitenden Kern 815.

Fig. 34a zeigt einen Teil des Steuerschirmes in Einzelheiten. Man erkennt, daß die Koronaquelle 817 negative Ionen auf die Beschichtung 813 schleudert, wobei diese Ionen eine Ladungsdoppelschicht auf der Beschichtung 813 hervorrufen. Die Quelle E_] ist eine Gleichstromquelle üblicher Bauart, und die Nähe des Entladungsdrahtes der Koronaquelle gegenüber dem Steuerschirm 811 bestimmt das bevorzugte Potential, welches im Bereich von 3000 bis 5000 VoIi oder höher liegen kann.

Fig. 34 veranschaulicht die Anweisung des beschriebenen Verfahrens auf die Ionenstrommodulation und auch als kombinierte Verwendung von geladenen Teilchen unterschiedlicher Arten.

Der aufgeladene Steuerschirm 811 bewegt sich zur "> Abtaststation, wo ein üblicher Bildabtaster 819 vorgesehen ist, um über eine Linse 821 ein Lichtbild auf den Steuerschirm 811 zu projizieren. Dies kann Zeile für Zeile oder Bild für Bild erfolgen, und zwar insbesondere bei schrittweiser Bewegung. Die Ladung auf ι« dem Steuerschirm 811 wird erst dann abgeleitet, wenn die Lichtstrahlen auf der photoleitfähigen Beschichtung 813 deren Widerstand absenken; die Einheit befindet sich dabei in einem lichtundurchlässigen Gehäuse 825, wobei ein Zugang für die Vorlage des zu ι ^Γ> reproduzierenden Bildes 827 in bekannter Weise vorhanden ist.

Wo allerdings das Licht auftrifft, wird die Ladung abgeleitet, was auch in Fi g. 34 a durch die mit » Licht« bezeichnete Klammer angedeutet ist. -><i

Sodann wird der Steuerschirm 811 an einer weiteren Koronaquelle 831 vorbeigeführt, die negative durch die Quelle E₂ erzeugte Ionen auf den nunmehr belichteten Steuerschirm sprüht. In Fig. 34a erkennt man, daß die beispielsweise bei 835 dargestellten Io- -'■ nen sich durch die belichteten öffnungen, wie beispielsweise bei 837 dargestellt, bewegen, wobei jedoch die Ionen 839 in den Zonen unbelichteter öffnungen infolge des Randfeldes in diesen unbelichteten öffnungen gesperrt sind; ein zweiter Steuer- m schirm 851, welcher identisch zu dem ersten Steuerschirm 811 sein kann, erhält daher eine Ladung in den Zonen, wo bei dem ersten Steuerschirm eine Belichtung durch das Licht stattgefunden hat unter Ausbildung einer Ladungs-Doppelschicht. r.

Der zweite Steuerschirm 851, der den eigentlichen Steuerschirm für die Aufzeichnung bildet, wurde durch eine Koronaquelle 850 zur Ausbildung der Verstärkungsfelder auf einen gleichmäßigen Potentialpegel aufgeladen. Dies führt zu dem in Fig. 34b w dargestellten Ladungsbild, wobei der leitende Kern 855 die Erzeugung einer Ladungs-Doppelschicht gestattet. Wenn die Beschichtung 853, die nicht photoleitfähig zu sein braucht mit negativen Ionen besprüht wird, laufen (Fig. 34b) die negativen Ionen (wie bei- -n spielsweise bei 857 dargestellt) durch die öffnungen, beispielsweise bei 859, in den Verstärkungsfelder aufweisenden Zonen, und die beispielsweise bei 861 gezeigten Ionen werden in derjenigen Zone gesperrt, die, wie beispielsweise an der öffnung 863, Sperrfei- w der aufweisen. Wie sich aus der Beschreibung der Fig. 35 ergibt, kann ein Teilchen entweder aus Ionen oder aus pulverförmigem Aufzeichnungsmaterial bestehen.

Die Koronaquelle 865 für negative Ionen liegt auf -,5 einem Gleichspannungspotential E₃ und kann den Quellen 817 und 831 für negative Ionen entsprechen. Alternativ können die Koronaquellen 831 und 865 Reihen von Entladungselektroden mit Potentialen bis zu 8000 Volt Gleichspannung aufweisen, um ganze _bo Bilder auf einmal aufzuzeichnen. Die Koronaquelle 850 entfernt bei der gleichförmigen Aufladung zugleich jede vorherige Bildladung, die auf dem Steuerschirm 851 vorhanden war.

Die negativen durch die Zonen (öffnungen 859) _h5 laufenden Ionen wie beispielsweise 857, erzeugen ein Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial 867, welches von einer gewöhnlichen Fördervorrichtung 869 geführt ist. Das Aufzeichnungsmaterial 867 besitzt vorzugsweise einen dünnen isolierenden Überzug, damit das Ladungsbild nicht abgeleitet wird. Sodann wird das Aufzeichnungsmaterial 867 unter eine übliche Pulverquelle 871 geführt, die geladenes Farbstoffmaterial 873 enthält, welches durch eine umlaufende, mit der positiven Spannungsquelle E₄ verbundenen Bürste 875 aufgeladen wird. Darauf wird das an dem Ladungsbild anhaftende Farbstoffmaterial durch eine Wärmequelle 877 fixiert, und das Aufzeichnungsmaterial wird durch einen Keil 879 aus dem lichtdicht abgeschlossenen Gehäuse 875 entfernt.

Die Steuerschirme bzw. die Fördervorrichtungen 811,851 bzw. 869 können auch auf anderen Potentia- !cn als dem Erdpotential liegen, um dem Antrieb der Ionen über die Luftspalte oder des Pulvers zum Substrat zu unterstützen.

In Fig. 35 ist das Prinzip der bildmäßigen Differenzierung eines Ionenstroms bei einem Pulverstrom über einen Luftspalt zur Reproduktion auf gewöhnlichem Papier angewandt. Der erste Steuerschirm 901 ist durch einen Ionenstrom von einer durch eine Quelle E₁. gespeisten Koronaentladungseinrichtung 903 aufgeladen. Der Abtaster 905 belichtet den Steuerschirm 901 innerhalb des lichtdichten Gehäuses 907. Dabei kann der Abtaster 905 eine Tür oder einen Schlitz 909 aufweisen, durch den das zu reproduzierende Original eingeführt wird.

In Fig. 35 a ist der aufgeladene und anschließend belichtete erste Steuerschirm 901 im einzelnen dargestellt. Erweist eine photoleitfähige Beschichtung 911 und einen leitenden Kern 913 auf. Die Seile, an der die Beschichtung 911 belichtet ist, ist mit einer Klammer bezeichnet. Die Randfelder sind hier eliminiert, wie dies beispielsweise an der öffnung 915 gezeigt ist. In den dunklen Zonen (durch die öffnungen 917 angedeutet) verbleiben jedoch die Sperrfelder. Wenn der erste Steuerschirm die durch die Gleichspannungsquelle E₂. gespeiste Koronaquelle 919 erreicht, können die von dieser ausgesandten Ionen, wie beispielsweise bei 921 (Fig. 35a) nur durch die bei 915 dargestellten belichteten öffnungen und in geringerer Anzahl durch die teilweise gesperrten öffnungen laufen.

In der Weise, wie dies oben beschrieben wurde, wird der zweite eigentlich zur Aufzeichnung dienende Steuerschirm 925, welcher durch die Koronaquelle 926 auf einen Verstärkungsfeldpegel gleichförmig aufgeladen wurde, bei 914 mit negativen Ionen über den Spalt hinweg besprüht, und zwar in Proportionalität mit den Lichtzonen des Originalbildes. Auf diese Weise bildet sich auf dem zweiten Steuerschirm 925 ein Ladungsbild wie in Fig. 35b gezeigt mit sowohl Verstärkung- und Sperrfeldern mit unterschiedlichen Stärken für die Pulver- oder die Farbstoffquelle 931 aus.

Das Pulver wird durch eine Quelle E₅ negativ aufgeladen. In Fig. 35b ist ein spezielles Pulverleilchen 933 dargestellt, welches durch die öffnung 935 läuft, welche der dunklen Zone des Originalbildes entspricht, wobei diese öffnung 935 nicht gesperrt ist und ein Vcrstärkungsfeld enthält. Die öffnung 937 ist in der Lichtzonc gesperrt und verhindert so den Pulverdurchgang zu dem von einem gewöhnlichen Förderband 941 getragenen üblichen Papier 939. Ferner ist in der Zeichnung noch eine Wärmefixiervorrichtung 943 dargestellt, und man erkennt, wie das Förderband mit dem darauf reproduzierten Bild aus

dem Gehäuse 907 austritt. Isolierende Beschichtungen der Schirme können bei den Steuerschirmen 901 und 811 verwendet werden, wenn die Feldaufladung oder Kontaktaufladung verwendet wird, wie dies oben beschrieben wurde.

Die Grundprinzipien des beschriebenen Verfahrens können auch zur Ausbildung eines photographischen Projektionskopiergerätes (oftmals als Vergrößerer bezeichnet) angewendet werden. Es wird eine solche Projektionskopiervorrichtung 1001 (Fig. 36) verwendet, wie sie normalerweise zu photographischen Zwecken benötigt wird, wobei allerdings hier photographische Silberhalogenmaterialien und Chemikalien nicht erforderlich sind. Das Bild wird auf einem vorgeladenen, mit einer photoleitfähigen Beschichtung versehenen Steuerschirm 1003 (Fig. 36) projiziert, wodurch durch selektive Entladung der belichteten Teile des Steuerschirms ein Ladungsbild erzeugt werden kann; es kann aber auch ein eine isolierende Beschichtung aufweisender Stcuerschirm 1003' (Fig. 37) zusammen mit der Kontaktladungsanordnung verwendet werden; schließlich ist es auch möglich, die photoleitfähigen Beschichtungen aufweisenden Steuerschirme zusammen mit der Feldaufladungsanordnung zu benutzen. Das Verstärkungsfcld kann in den beiden letzteren Systemen in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, daß man eine gleichförmige Vorladung E^ auf den Steuerschirm aufbringt, bevor er in Berührung mit der Kontaktladungsoder Feldaufladungselektrode 1005 (Fig. 37) gebracht wird. Nachdem das Ladungsbild durch eines der obigen Verfahren auf dem Steuerschirm erzeugt wird, wird dieser zu einer Aufzeichnungseinrichtung (Fig. 38) gebracht, die Farbe von einer Farbquelle 1010 durch den Steuerschirm auf das Aufzeichnungsmaterial 1012 schleudert, und zwar entsprechend dem auf dem Schirm ausgebildeten Ladungsbild, wobei sich die gelenkig befestigte Stützelektrode 1015 in ihrer unteren Stellung befindet. Alternativ kann die Aufzeichnungseinrichtung ein Teil einf einzigen Einheit (Fig. 39) sein, so daß es nicht erfo: Jerlich ist, den Steuerschirm zu einer gesonderten Entwicklungseinrichtung zu bringen. Diese Vorrichtung kann auch zur Anordnung einer Kontaktladungs- oder Feldaufiadungselektrode 1005' (wenn verwendet) am Steuerschirm 1003 ausgebildet sein. Nachdem das Ladungsbild auf dem Steuerschirm erzeugt ist, wild das Aufzeichnungsmaterial 1012 und die das Beschleunigungsfeld erzeugende Elektrode 1015' in ihrer Stellung über dem Steuerschirm gebracht; der Farbstoffvorrat 1010 wird dann zur Erzeugung der Aufzeichnung aktiviert. Von einer Belichtung können mehrere Aufzeichnungen l-ergestellt werden, und es ist möglich, die Bilddichte und den Kontrast in der Aufzeichnungsstufe zu steuern. Wie bereits oben ausführlich diskutiert wurde, kann man eine Direkt- oder Umkehr-Reproduktion durchführen.

In Fig. 40 ist dargestellt, wie ein einschichtiger isolierender Stcuerschirm 1101 ebenfalls mit einer Doppelschichtladung aufgeladen werden kann, und zwar durch die Verwendung von Doppelkoronaquellen 1102 und 1103. Die Koronaquclle 1102 lädt die eine Seite des Stcucrschirmes mit negativen Ladungen auf, und die Koronaquclle 1103 erzeugt im wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Ladungen auf der entgegengesetzten Seite des Steuerschirmes. Diese Ladungen können dann zur Erzeugung des erforderlichen Ladungsbildes abgeändert werden.

Fig. 41 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Erzeugungeier Ladungsdoppelschicht in der Form eines Ladungsbildes auf dem Stcuerschirm 1101, der für sich ein Isolator ist. Der Steuerschirm 1101 ist sandwich-

*> artig zwischen einer Leiterstützplattc 1111 und einer Kontaktaufladungsplatte angeordnet, die aus einem durchsichtigen Träger 1105, einer durchsichtigen leitenden Schicht 1107 und einer photoleitfähigen Schicht 1109 besteht. Das Lichtbild wird auf die pho-

i" toleitfähige Schicht über den durchsichtigen Träger und die leitende Schicht projiziert, und zwar in der gleichen Weise, wie dies für die Kontaktaufladung beschrieben wurde. Während der Belichtung wird ein Aufladungspotential £,. zwischen der leitenden Stütz-

r> platte 1111 und der leitenden durchsichtigen Schicht 1107 angelegt. Auf diese Weise werden im wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Ladungen in der Form eines Ladungsbildes auf dem isolierenden Steuerschirm 1101 abgeschieden.

-'» Andere Möglichkeiten zur Aufladung eines solchen Stcuerschirmes bestehen darin, daß man auf die Schirmoberfläche mittels eines leitenden Stiftes schreibt oder einen anderen Mehrschichtsteuerschirm verwendet, der ein Ladungsbild auf-

-'"> weist, wie in dem Falle des vorher beschriebenen Systems, mit einem modulierten Ionenstrom. Die Ausbildung des Ladungsbildes mit der erforderlichen gegenpoligen Ladung in hellen gegenüber dendunklen Bereichen erfolgt analog zu beschriebenen Metho-

I» den.

Es sei darauf hingewiesen, daß die hier beschriebenen Steuerschirme hinsichtlich ihrer Form, Größe und Verteilung der öffnungen keiner Beschränkung unterliegen und sogar öffnungen von verschiedener

η Größe und/oder Gestalt aufweisen können, wobei die öffnungen zudem sogar - wie in Fig. 42 gezeigt zufällig verteilt sein können. Im Steuerschirm 1201 (Fig. 42a) sind die öffnungen 1203 zufällig verteilt und haben auch zufällig verteilte Größen und unregelmäßige Gestalt. Alternativ kann der Steuerschirm 1205 (Fig. 42b) aus einer gleichmäßigen Anordnung kreisförmiger öffnungen 1207 bestehen, und zwar im wesentlichen in einem rechtwinkligen oder 90°-Muster. Alternativ können die öffnungen 1211 - wie

4Ί beim Steuerschirm 1209 in Fig. 42 gezeigt - kreisförmigsein und in einem gleichförmigen Muster mit einer dreieckigen oder 60"-Verteilung angeordnet sein. Eine weitere Alternative besteht darin, daß die öffnungen 1215-wie beim Steuerschirm 1213 in Fig. 42

ίο - quadratisch sind und auch in einem quadratischen oder 90°-Muster angeordnet sind; die öffnungen können auch-wie beim Stcuerschirm 1217 in Fig. 42

- dreieckige öffnungen 1219 sein, die in einem dreieckigen Muster liegen; ferner können die öffnungen,

Vi wie beispielsweise beim Steuerschirm 1221 in Fig. 42 Hexagonalöffnungcn 1223 in einem Hexagonalmuster sein. Ferner ist es möglich, daß der Steuerschirm

- wie heim Steuerschirm 1229 in Fig. 42 angedeutet

- aus einer Verteilung von Drähten besieht, die zu ho einem Maschenwerk (Gitter) verwoben sind, wie es in Fig. 42h gezeigt ist, und wo die Drähte 1231 und 1233 derart miteinander verwoben sind, daß sie einen gewebten Drahtschirm bilden. Schließlich sind - wie in Fig. 42i gezeigt - die für diese Drähte zur Erzeuhi gung des Mchrschichtschirmes erforderlichen Beschichtungen 1235 auf einer Seite des Drahtes angeordnet.

Weiterhin können die Stcuerschirmc übcrcinan-

jergestapelt sein oder sich wiederholende Schichten aufweisen, um die Felder zu verstärken. Ferner können die Ladungsmuster firekt von einem Steuerschirm zum anderen übertragen werden. In Fig. 34 kann beispielsweise die Vorladungsquelle E₁ eine negative Vorladung anlegen. Der Abtaster 819 könnte dann über eine Feldaufladungsclektrode wirken, um

die Felder in den vom Licht getroffenen Zonen abzuwandeln und umzukehren. Wenn die Quelle E₂ positive Teilchen liefert, kann man den Druck auf positive Weise auf Papier erreichen, welches entgegengesetzt zur Quelle E ,relativ zum Förderband 813 angeordnet ist. Negative Teilchen wurden ein Umkehrbild erzeugen.

Hierzu 20 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur bildmäßigen Aufladung eines isolierenden Aufzeichnungsmaterials mittels eines ein Ladungsbild tragenden Steuerschirms aus einem elektrisch leitenden Kern und einer einseitigen dielektrischen oder dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung, bei dem der Steuerschirm zwischen einer der Aufzeichnung dienenden Quelle geladener Teilchen und dem Aufzeichnungsmaterial, mit dem leitenden Kern der Teilchenquelle zugewendet, angeordnet wird und an den leitenden Kern des Gitters ein Potenial gegenüber der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials angelegt wird, dadurch ge- kennzeichnet, daß in der dielektrischen '5 Schicht bzw. der dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung ein Ladungsbild hergestellt wird, das auf der dem Aufzeichnungsmaterial zugewandten Seite eine gegenüber der dem Aufzeichnungsmaterial abgewandten Seite andere Polarität aufweist, die in den hellen Bereichen entgegengesetzt zu derjenigen in den dunklen Bereichen ist, so daß die in den Offnungen des Steuerschirmes entstehenden elektrostatischen Felder in den hellen Bereichen entgegengesetzt zu denjenigen in den dunklen Bereichen sind, und daß in an sich bekannter Weise an den leitenden Kern des Steuerschirms ein Potential angelegt wird, das zwischen dem Potential der Teilchenquelle und dem der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer dielektrisch/ photoleitfähigen Beschichtung diese auf dem Steuerschirm zur Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm die dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung mittels einer Koronaentladung gleichförmig aufgeladen, die aufgeladene dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung mit der isolierenden Schicht einer aus einer isolierenden und einer elektrisch leitenden Schicht bestehenden durchsichtigen Elektrodenplatte kontaktiert wird, daß zwischen der elektrisch leitenden Schicht der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des Steuerschirms eine Gleichspannung angelegt wird, derart, daß die elektrisch leitende Schicht der Elektrodenplatte die gleiche Polarität aufweist wie die Ladungsschicht auf der dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung des Steuerschirms, und daß die dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung durch die Elektrodenplatte hindurch bildmäßig belichtet und anschließend die Elektrodenplatte von dem Steuerschirm getrennt wird, während die Spannung angelegt bleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer dielektrischen Beschichtung auf dem Steuerschirm das Ladungsbild auf der dielektrischen Beschichtung durch Übertragung eines Ladungsbildes im elektrostatischen Feld hergestellt wird, wobei die dielektrische Beschichtung vor der Übertragung mit einer gegenüber dem zu übertragenden Ladungsbild entgegengesetzten Polarität gleichförmig aufgeladen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer dielektrischen Beschichtung auf dem Steuerschiim zur Herstellung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm die dielektrische Beschichtung mittels einer Koronaentladung gleichförmig aufgeladen, die aufgeladene dielektrische Beschichtung mit der photoleitfähigen Schicht einer aus einer photoleitfähigen und einer transparenten elektrisch leitenden Schicht bestehenden Elekirodenplatte kontaktiert wird, daß zwischen der elektrisch leitenden Schicht der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des Steuerschirms eine Gleichspannung angelegt wird, derart, daß die elektrisch leitende Schicht der Elektrodenplatte die entgegengesetzte Polarität zur Ladungsschicht auf der dielektrischen Beschichtung des Steuerschirms aufweist, und daß die photoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet und anschließend von dem Steuerschirm getrennt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Teilchenquelle zur Erzeugung eines in Richtung eines in einer Aufzeichnungsstation angeordneten Aufzeichnungsmaterials beschleunigten Stromes geladener Teilchen, einem zwischen der Teilchenquelle und dem Aufzeichnungsmaterial angeordneten Stcuerschirm aus einem elektrisch leitenden Kern und. einer einseitigen dielektrischen oder dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung zur bildmäßigen Differenzierung des Teilchenstromes, dessen elektrisch leitender Kern gegenüber der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials auf ein bestimmtes Potential legbar ist und der mit seinem freiliegenden elektrisch leitenden Kern der Teilchenquelle zugewendet angeordnet ist, sowie mit Einrichtungen zum gleichförmigen Aufladen der dielektrischen oder dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung des Steuerschirmes in einer Ladestation und zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf dem Steuerschirm, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zur Erzeugung eines Ladungsbildes aufweist, das auf der dem Aufzeichnungsmaterial zugewandten Seite eine gegenüber der dem Aufzeichnungsmaterial abgewandten Seite andere Polarität aufweist, die in den hellen gegenüber den dunklen Bildbereichen auf dem Steuerschirm entgegengesetzt ist, und daß der elektrisch leitende Kern in an sich bekannter Weise auf ein Potential zwischen demjenigen der Teilchenquelle und dem der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials gelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschirm eine dielektrisch/photoleitfähige Beschichtung trägt und die Einrichtungen zur Erzeugung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm aus einer transparenten Elektrodenplatte, gebildet aus einer isolierenden und einer elektrisch leitenden Schicht, einer Einrichtung um die Elektrodenplatte in einer der Ladestation zum gleichförmigen Aufladen des Steuerschirmes nachgeordneten Abbildungsstation mit ihrer isolierenden Schicht mit der gleichförmig aufgeladenen dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung des Steuerschirmes in Kontakt zu bringen, einer Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung des Steuerschirmes durch die Elektrodenplatte hindurch, sowie einer Einrichtung zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen der elektrisch leitenden Schicht der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des bildmäßig belichteten Steuerschirms während des Kontaktes und einer Einrichtung zum Trennen der Elektrodenplatte von dem Steuerschirm nach der bildmäßigen Belichtung, während die Cilcichspitniumg angelegt bleibt, bestehen.

wobei die Gleichspannung so angelegt ist, daß die elektrisch leitende Schicht der Elektrodenplattt' die gleiche Polarität wie die Ladungsschicht auf der freien Oberfläche der dielektrisch/photoleitfähigen Beschichtung des Steuerschirmes hau

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschirm eine dielektrische Beschichtung trägt und die Einrichtungen zur Erzeugung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm aus einer Einrichtung zur Herstellung eines Ladungsbildes auf einem Zwischenaufzeichnungsträger mit zur gleichförmigen Aufladung auf der dielektrischen Beschichtung des Steuerschirmes entgegengesetzter Polarität, und einer Einrichtung zur Übertragung dieses Ladungsbildes auf den gleichförmig aufgeladenen Steuerschirm bestehen.

S. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschirm eine dielektrische Beschichtung trägt und die Einrichtungen zur Erzeugung des Ladungsbildes auf dem Steuerschirm aus einer Elektrodenplatte gebildet aus einem transparenten, elektrisch leitenden Schichtträger mit einer photoleitfähigen Schicht, einer Einrichtung, um die Elektrodenplatte in einer Ladestation für die gleichförmige Aufladung des Stcucrschirnis nachgeordneten Abbildungsstation mit ihrer photoleitfähigen Beschichtung mit der gleichförmig aufgeladenen isolierenden Beschichtung des Steuerschirms in Kontakt zu bringen, einer Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung der Elektrodenplatte durch ihre elektrisch leitende Schicht hindurch, sowie einer Einrichtung zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen dem elektrisch leitenden Schichtträger der Elektrodenplatte und dem elektrisch leitenden Kern des Steuerschirmes während des Kontaktes und einer Einrichtung zum Trennen der Elcktrodenplatte von dem Steuerschirm nach der bildmäßigen Belichtung während die Gleichspannung so angelegt ist, daß der elektrisch leitende Schichtträger der Elektrodenplatte die entgegengesetzte Polarität zur Ladungsschicht auf der freien Oberfläche der dielektrischen Beschichtung des Steuerschirms hat.