<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur elektrophotographischen Herstellung von Bildern auf lichtempfindlichen Halbleiterschichten
Nach den bekannten elektrophotographischen Verfahren können Bilder auf elektrischem Wege dadurch erzeugt werden, dass lichtempfindliche Halbleiterschichten, die durch Reibung oder durch Aufsprühen von Ladungsträgern elektrisch aufgeladen sind, einer Belichtung entsprechend der gewünschten Abbildung ausgesetzt werden, wobei die Ladungen, wegen der durch die Belichtung hervorgerufenen Verringerung des elektrischen Widerstandes des Halbleiters, an den belichteten Stellen der Schicht abfliessen und an den unbelichteten Stellen zurückbleiben. Das Bild wird durch Aufbringen eines farbigen Pulvers, des Toners. der vorher entgegengesetzt zur Halbleiterschicht elektrisch aufgeladen wird. entwickelt.
Durch elektrostatische Anziehung bleibt an den noch aufgeladenen Teilen der lichtempfindlichen Schicht ein Teil des Toners haften. Zur Fixierung der Abbildung muss der Toner noch fest mit der Unterlage verbunden werden, was z. B. durch Einschmelzen geschehen kann. Das Verfahren besteht also im allgemeinen aus vier Arbeits- gängen, nämlich l. der Aufladung der Schicht, 2. der Belichtung der geladenen Fläche, 3. der Entwicklung durch Aufbringen des Toners und 4. dem Fixieren des Bildes.
Es wurde nun gefunden, dass die elektrophotographische Herstellung von Bildern auf lichtempfindlichen Halbleiterschichten wesentlich vereinfacht werden kann, indem man über der belichteten Halbleiterschicht durch Aufsprühen von Ladungsträgern in einem zeitlich konstanten Sprühstrom ein bildmässig abgestuftes stationäres elektrisches Feld erzeugt und das auf der belichteten Halbleiterschicht ausgebildete latente Leitfähigkeitsbild während des Aufsprühens der Ladungsträger sichtbar macht, wobei durch die Schicht ein zeitlich konstanter elektrischer Strom fliesst.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, dass man eine bildmässig belichtete Halbleiterschicht einer Corona-Entladung aussetzt und während der Einwirkung der Corona-Entladung in das dadurch erzeugte stationäre elektrische Feld frei verteilte Farbstoffpartikelchen einbringt. Diese werden in dem elektrischen Feld aufgeladen und auf der belichteten Halbleiterschicht niedergeschlagen, wobei die Menge der von der Schicht angenommenen Farbstoffpartikelchen abhängig ist von der Leitfähigkeit der Schicht. Da die Leitfähigkeit der Schicht entsprechend der Intensität der Belichtung erhöht wird. erhält man auf diese Weise sichtbare Bilder, die sich im übrigen durch hohe Schärfe auszeichnen und auch Halbtöne enthalten.
Zur Erzeugung des stationären elektrischen Feldes kann eine Sprühelektrode und eine Gegenelektrode verwendet werden, wobei letztere als Platte ausgebildet sein kann, auf die der Träger der Halbleiterschicht aufgelegtwird. Auch ist es beispielsweise möglich, zwei Sprühelektroden zu benutzen, die beiderseits des elektrophotographischen Materials angeordnet werden.
Für die Sichtbarmachung des latenten Leitfähigkeitsbildes hat sich die Verwendung von fein versprühten Farbstofflösungen als besonders geeignet erwiesen. Als Farbstoffe stehen hiefür eine sehr grosse Zahl von Verbindungen zur Verfügung. Beispielsweise seien die Farbstoffe angeführt, die unter der Bezeichnung Ceres-Farbstoff, Benzaminschwarz, Benzolschwarz, Benzolblauschwarz, Rapidogenschwarz, Astrablau, Nigrosin bekannt sind. Selbstverständlich ist das Verfahren nicht an die Verwendung von schwarzen Farbstoffen gebunden, sondern es kommen hiefür auch Farbstoffe mit anderem Farbcharakter in Frage. Zur Lösung der Farbstoffe werden vorzugsweise nicht brennbare oder Lösungsmittel mit hohem Flammpunkt, wie z.
B.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Filmbildner zugesetzt'. verden, auchals Lösungsmittel flüssige Filmbildner eingesetzt werden, die bei einer anschliessenaen Wärmebehandlung oder bei Anwendung anderer geeigneter Mittel in den festen Zustand übergehen. Die Lösungen können in bezug auf ihre Konzentrationen und die Art der Lösungsmittel so eingestellt werden, dass nach dem Niederschlagen der Aerosole auf der Halbleiterschicht unmittelbar ein festhaftende Farbstoffbild entsteht.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, hiebei solche Aerosole zu verwenden, die für ihre Fixierung noch eine Nachbehandlung, z. B. Wärmeentwicklung erfordern.
Als lichtempfindliche Schichten kommen für das vorliegende Verfahren grundsätzlich alle aus der Elektrophotographie bekannten Halbleiterschichten in Frage. Beispielsweise seien Schichten genannt, die aus Dispersionen von fein verteilten Photoleitern, wie z. B. Zinkoxyd, in einem elektrisch isolierenden Filmbildner, wie z. B. einem Silikonharz oder einem Polyurethan, bestehen. Diese Schichten haben die Eigenart, bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens die durch die bildmässige Belichtung verursachten Unterschiede im elektrischen Widerstand längere Zeit beizubehalten, so dass es möglich ist, die Schicht erst zu belichten und anschliessend im elektrischen Feld zu entwickeln. Selbstverständlich kann das zu reproduzierende Bild aber auch während der Einwirkung des elektrischen Feldes auf die Schicht aufbelichtet werden.
Als Unterlage für die Halbleiterschichten sind Materialien geeignet, deren Leitfähigkeit zwischen der des Bindemittels für die Halbleiter und der Halbleiter liegt, beispielsweise solche, deren Leitfähigkeit grösser als 10-15 Ohm-1 cm-1 ist, wie z. B. Papier. Grundsätzlich sind auch hier solche Materialien geeignet, die für die bisher bekannten Verfahren der Elektrophotographie Verwendung gefunden haben.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung an Hand von schematischen Zeichnungen erläutert.
Nach Fig. l wird das Verfahren so durchgeführt, dass ein gefärbtes flüssiges Aerosol, das in bekannter Weise durch Düsen mit Hilfe von Druckluft hergestellt werden kann, in nicht künstlich aufgeladenem Zustand in den Zwischenraum zwischen der Sprühelektrode 1 und der geerdeten Auflage 4 eingeblasen wird.
Auf der Auflage 4 befindet sich der mit einer elektrophotographischen Schicht 2 präparierte Träger 3. Die Schicht muss vor oder gleichzeitig mit dem Entwicklungsvorgang entsprechend der gewünschten Abbildung belichtetwerden. Die Sprühelektrode l, z. B. eine Metallspitze, ist mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden, wobei zwischen der Spitze und der geerdeten Unterlage eine Spannung von einigen Kilovolt, z. B. 10 bis 20 kV, liegt. Das Verfahren ist auch im umgekehrten Fall, nämlich mit geerdeter Spitze und einer, an ein hohes Potential gelegten Platte möglich. Ebenso kann das Aerosol aus einer andern Richtung, z. B. von der Sprühelektrode her eingeblasen werden.
Ist die Unterlage 3 nicht sehr gut leitend, wie z. B. bei Verwendung der meisten Papiersorten, so ist es vorteilhaft, die in Fig. 2 skizzierte Anordnung zu verwenden. Dabei wird die geerdete Auflage weggelassen und unterhalb des Trägers 3 eine zweite Spitze 4 in etwa gleichem Abstand wie die Sprühelektrode 1 angebracht. Die Spannung liegt zwischen den Spitzen 1 und 4, Träger 3 und Schicht 2 sind isoliert befestigt. Von den Spitzen 1 und 4 werden unter dem Einfluss des starken elektrischen Feldes Ladungsträger mit entgegengesetztem Vorzeichen ausgesandt, die sich einerseits auf der elektrophotographischen Schicht unter Mitnahme der eingeblasenen Aerosolteilchen, anderseits auf der Rückseite des Trägers niederschlagen, wobei durch die Schicht hindurch ein stationärer Strom in der Stärke entsprechend den verschieden gut leitenden Teilen der belichteten Schicht fliesst.
Mit der Darstellung von Halbtönen und mit der Kürze und Einfachheit der beiden Arbeitsgänge, der Belichtung und der Entwicklung sowie mit der Qualität der Bilder stellt dieses Verfahren gegenüber den bekannten elektrischen Verfahren zur Herstellung von Bildern eine bedeutende Verbesserung dar.
Ein weiterer Unterschied zu den bekannten andern Verfahren besteht auch darin, dass beider Entwicklung unabhängig vom Vorzeichen der Aufladung des Nebels die belichteten Teile der Schicht stark, die unterbelichteten Teile dagegen nur schwach eingefärbt werden, so dass also ein negatives Bild entsteht.
Bei den meisten bekannten Verfahren werden die belichteten Stellen wenig, die unbelichteten aber stark durch den Toner gefärbt, d. h. es entsteht ein positives Bild.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.