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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Ladungsbildes Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Ladungsbildes, und zwar mit Hilfe eines Strahlungsbildes.
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Zur Herstellung von Ladungsbildern sind bereits verschiedene Wege
aufgezeigt worden. So kann ein Ladungsbild dadurch erzeugt werden, daß auf eine
entsprechende Platte eine Koronaladung aufgebracht wird oder daß eine Ladung auf
die betreffende Platte influenziert wird. Nachdem auf die betreffende Platte Ladung
aufgebracht ist, wird die betreffende Platte einem Bild entsprechend bestrahlt.
Dabei wird die auf der Platte befindliche Ladung entsprechend der Intensität der
erwähnten Strahlung entladen. Nach dieser Entladung bleibt auf der Platte ein Ladungsbild
zurück.
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Wird eine Platte, wie sie vorstehend betrachtet worden ist, mit Hilfe
von Lichtstrahlen bestrahlt, um die auf ihr zuvor aufgebrachte Ladung einem Lichtbild
entsprechend abzuleiten, so zeigt sich, daß nicht jedes Photon einen Ladungsträger
in der Platte befreit. Im Unterschied zu Platten der gerade betrachteten Art gibt
es aber auch Platten, in denen Vervielfachungseffekte auftreten. Diese Vervielfachungseffekte
sind Festkörpereigenschaften zuzuschreiben, die eine Vervielfachung der jeweils
befreiten Ladungsträger verursachen. Damit weisen diese Platten eine effektiv höhere
Lichtempfindlichkeit auf. Damit erfolgt bei solchen Platten bereits eine bestimmte
Entladung bei geringeren Strahlungsintensitäten als bei Platten der eingangs betrachteten
Art. Ferner erfolgt eine schnellere Entladung der zuletzt betrachteten Vervielfachungsplatten
im Vergleich zu den zuvor betrachteten Platten. Die zuletzt betrachteten Vervielfachungsplatten
besitzen zwar eine größere Strahlungsempfindlichkeit als die üblichen Platten, sie
weisen diesen Platten gegenüber jedoch eine größere Dunkelleitfähigkeit auf. Dies
bedeutet, daß die Vervielfachungsplatten nach Aufladung ihre Ladung nicht lange
festhalten, so daß die auf ihnen erzeugten Ladungsbilder oftmals schneller abklingen,
als daß sie noch entwickelt werden könnten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen,
wie möglichst scharfe Ladungsbilder innerhalb einer möglichst kurzen Zeitspanne
erzeugt werden können, ohne daß dabei die den bisher bekannten Platten, insbesondere
den Vervielfachungsplatten, anhaftenden Mängel auftreten.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art dadurch, daß einem an sich bekannten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial
mit einem transparenten leitenden Schichtträger und einer fotoleitfähigen Schicht
mit einer Quantenausbeute größer als Eins parallel zur fotoleitfähigen Schicht ein
Gleichrichterelement aus einer leitenden Schicht, gegebenenfalls einer gleichrichtenden
Sperrzwischenschicht und einer gleichrichtenden Halbleiterschicht mit der Halbleiterschicht
gegenübergestellt wird, daß in an sich bekannter Weise durch bildmäßige Belichtung
durch den Schichtträger hindurch in der fotoleitfähigen Schicht ein Leitfähigkeitsbild
erzeugt wird, daß an die leitenden Schichten eine Spannung angelegt wird, welche
ein dem Leitfähigkeitsbild entsprechendes elektrostatisches Feld zwischen den Schichten
erzeugt, das in der Lage ist, in der Halbleiterschicht ein der Feldverteilung entsprechendes
Ladungsbild zu influenzieren, wobei die Polung der Spannung sowie die Wahl der fotoleitfähigen
Schicht und der Halbleiterschicht hinsichtlich ihres Leitungsmechanismus so aufeinander
abgestimmt sind, daß beide Schichten bezüglich ihrer Gleichrichtereigenschaften
in Durchlaßrichtung geschaltet sind, und daß das Gleichrichterelement nach Ausbildung
des Ladungsbildes von dem Aufzeichnungsmaterial getrennt wird.
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Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das auf das als
Schicht ausgebildete Gleichrichterelement übertragene Ladungsbild dort unmittelbar
entwickelt oder auf andere Schichten, insbesondere wieder auf jeweils durch ein
Gleichrichterelement gebildete Gleichrichterschichten, übertragen werden
kann.
Da der Influenzvorgang bereits während der Belichtung der fotoleitfähigen Schicht
erfolgt, vergeht in vorteilhafter Weise bis zur Erzeugung des Ladungsbildes auf
dem Gleichrichterelement nicht mehr Zeit als zur Ausbildung des Ladungsbildes auf
der fotoleitfähigen Schicht und gestattet die Erfindung eine schnelle Übertragung
von Ladungsbildern von fotoleitfähigen Schichten auf Gleichrichterschichten gleichzeitig
mit der Belichtung der fotoleitfähigen Schichten. Die Lichtempfindlichkeit der fotoleitfähigen
Schichten ist ohne Nachteil dadurch zu vergrößern, daß sie aus Ladungsträger vervielfachendem
Material ausgewählt oder entsprechend hergerichtet werden, so daß die Strahlungsempfindlichkeit
der verwendeten fotoleitfähigen Schicht relativ hoch ist, was bedeutet, daß die
Belichtungsintensität nur relativ gering zu sein braucht. Ein weiterer Vorteil besteht
noch darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch mit fotoleitfähigen Schichten
geringerer Quantenausbeute arbeitet. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die lichtempfindliche Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht weitgehend gegen
Abrieb und sonstige Beschädigung geschützt. Da keine Notwendigkeit besteht, das
Ladungsbild auf der fotoleitfähigen Schicht zu entwickeln, das entwickelte Bild
zu übertragen und das restliche entwickelte Bild abzuwischen, ist die Möglichkeit
einer mechanischen Beschädigung der verletzlichen Oberfläche der fotoleitfähigen
Schicht verschwindend gering.
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Die Erfindung ist nachstehend in der Beschreibung zweier in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
F i g. 2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,
bei dem eine kontinuierlich arbeitende automatische Vorrichtung gezeigt ist.
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Die in F i g. 1 dargestellte, das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellende Vorrichtung enthält eine Unterlage 10 -zur Aufnahme einer zu
vervielfältigenden Vorlage 11. Die Vorlage 11 wird durch ein ein lichtdichtes Gehäuse
13 abschließendes Objektiv 12 auf einer in diesem Gehäuse 13 befindlichen fotoleitfähigen
Platte 14 abgebildet. Diese Platte 14 weist eine fotoleitfähige Schicht 15,
z. B. aus glasartigem Selen, auf, die auf der Seite des Lichteinfalls eine durchsichtige
leitende Schicht 16, z. B. aus Zinnoxyd, trägt, welch letztere mit einer Glasscheibe
17 ; überdeckt ist.
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Das Ladungsbild entsteht auf einer Gleichrichterplatte 22, die als
Gleichrichterschicht z. B. eine Schicht 23 aus glasigem Selen aufweist, die auf
der Seite der Platte 14 mit einer Schicht 24 aus Kupfer- ; oxyd überdeckt ist und
auf einer leitenden Unterlage -25 aufgebracht ist.
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Mittels der Spannungsquelle 30 wird an die Schicht 16 und die Unterlage
25 für die Dauer einer von einem Zeitschalter 31 vorbestimmten Zeit eine Spannung
gelegt, die das Ladungsbild auf der freien Oberfläche der Schicht 23 entstehen läßt,
wenn gleichzeitig etwa über ein Relais 32 Glühlampen 33 eingeschaltet werden, die
die Vorlage 11 beleuchten. Es entsteht dann nämlich zunächst in bekannter Weise
ein Ladungsbild der Vorlage auf der freien Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht
15, und dieses influenziert auf der freien Oberfläche der Schicht 23 ein Ladungsbild
entgegengesetzter Polarität. Wird dann die Platte 22 von der Platte
14 getrennt, so kann das auf der Oberfläche der Schicht 23 befindliche
Ladungsbild wie in der Elektrofotografie üblich entwickelt werden. Es kann aber
auch benutzt werden, um entsprechende Ladungsbilder auf weiteren noch zu beschreibenden
Gleichrichterplatten zu erzeugen.
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Das auf der fotoleitfähigen Schicht 15 erzeugte Ladungsbild
bleibt dort während einer Zeitspanne, die von der Dunkelleitfähigkeit des benutzten
Fotoleiters abhängt. Ist dessen Dunkelleitfähigkeit gering, so kann das Ladungsbild
auf der Schicht 15 zum Erzeugen weiterer Ladungsbilder auf Gleichrichterplatten
benutzt werden. Soll das Ladungsbild nicht noch einmal benutzt werden, so kann es
durch gleichförmige Belichtung - etwa mittels der Lampen 34 - ausgelöscht werden.
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In F i g. 2 ist eine im wesentlichen selbsttätige Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Gleichrichterplatte
hat die Form einer zylindrischen Trommel 35. Diese weist außen beispielsweise eine
der Schicht 23 bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 entsprechende Schicht
40 aus glasartigem Selen auf, die auf einer der Schicht 24 bei der Vorrichtung
gemäß F i g. 1 entsprechenden Schicht 41 aus Kupferoxyd liegt, welche ihrerseits
mit einer der Schicht 25 bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1 entsprechenden Aluminiumplatte
42 hinterlegt ist. Die Trommel 35 sitzt auf einer Welle 43, die von einem
Motor M-1 kontinuierlich gedreht werden kann. Die Trommel 35 dreht sich dabei in
der durch den Pfeil angegebenen Richtung und durchläuft zunächst eine Bilderzeugungsstation
50, die noch näher beschrieben wird, und danach Stationen 51 und 52, in denen
von dem in der Station 50 auf der Trommel erzeugten Ladungsbild Ladungsbilder
auf von Bändern 53 getragenen Gleichrichterschichten erzeugt werden. Die zu reproduzierende
Vorlage ist beispielsweise ein Mikrofihnband 59; es kann aber auch jede andere aus
der Fotografie bekannte Art von Vorlage benutzt werden. Das Mikrofilmband wird von
einem Motor M-2 kontinuierlich bewegt und von einer Vorratsspule 60 ab- und auf
eine Aufwickelspule 61 aufgewickelt; zwischen den Spulen durchläuft das Band eine
Beleuchtungseinrichtung, bestehend z. B. aus einer Glühlampe 62 und einem Kondensor
63. Jeweils ein Abschnitt des Bandes wird durch ein Objektiv 64 und durch einen
Projektionsspalt 65 auf eine bewegte fotoleitfähige Platte 66 projiziert, die ähnlich
wie die Platte 14 (F i g.1) aufgebaut ist. Die Brennweite des Objektivs 64
ist dabei so gewählt, daß ein bestimmtes Vergrößerungsverhältnis gewahrt ist.
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An der lichtdurchlässigen, leitenden Schicht 17 dieser Platte liegt
ständig die Spannung einer Spannungsquelle 69. Die Trommel 35 bewegt sich synchron
zu dem Mikrofilmband 59 und zu dem auf die Platte 66 projizierten Bild. Hierzu wird
die Platte 66 über ein passendes Getriebe 68 vom Motor M-1 aus mit einer Fortschreitgeschwindigkeit
angetrieben, die mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 35 übereinstimmt. In
der Darstellung der F i g. 2 hat die Platte 66 eine begrenzte Länge. Dies macht
es erforderlich, die Platte 66 bei weiterbewegter Trommel 35 außer Kontakt mit der
Trommel zu bringen, wenn sie zwischen den Belichtungen in die in F i g. 2 linke
Ausgangsstellung zurückgeführt werden muß. Andernfalls
kann die
Platte 66 aus biegsamem Material oder aus miteinander verbundenen starren Abschnitten
bestehen und zu einem endlosen Band zusammengefügt sein. Es wird dann eine Bildlöscheinrichtung
erforderlich, z. B. eine (nicht dargestellte) Lichtquelle, um auf der Schicht 15
nach der Erzeugung der Ladungsbilder auf ihr verbliebene Ladungsbilder zu löschen;
ferner werden Hilfseinrichtungen erforderlich, um das endlose Band um die Projektionseinrichtung
herumzuführen.
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Die Vorrichtung kann kontinuierlich arbeiten, wenn die Trommel
35 ständig gedreht und die Ladungsbilder auf der Trommel durch eine Löscheinrichtung
67 getilgt werden. Der Belichtungsteil, die Spannungsquelle für die Platte 66 und
die Löscheinrichtung 67 können außer Betrieb gesetzt werden, wenn die Vorrichtung
als Vervielfältigungsgerät laufen soll. Wenn die Trommel 35 die Bilderzeugungsstation
50 passiert hat, befindet sich auf der Trommel jeweils ein Ladungsbild der Vorlage.
Dieses Bild wird zu den Übertragungsstationen 51 und 52 bewegt, in denen je ein
Band 53, das eine Gleichrichterschicht aufweist und von einer Vorratsrolle 70 kommt,
um eine leitende Walze 71 geführt ist, die in der dargestellten Ausführungsform
geerdet ist.
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Die Laufgeschwindigkeit der Bänder 53 ist mit der Drehgeschwindigkeit
der Trommel 35 synchronisiert, so daß, wenn die Trommeloberfläche die Oberfläche
der Gleichrichterschicht der Bänder 53 berührt, das auf der Trommeloberfläche befindliche
Ladungsbild durch Influenzwirkung auf die Oberfläche der Bänder 53 übertragen wird.
Die Gleichrichterschicht der Bänder 53 kann aus einer Schicht von Zinkoxyd in einem
isolierenden Bindemittel bestehen und auf einer leitenden Unterlage aus Metallfolie
oder leitendem Papier aufgebracht sein. Von einem positiven Ladungsbild auf der
Oberfläche der Trommel 35 wird auf der Oberfläche der Bänder 53 an den Übertragungsstationen
51 und 52 jeweils ein entsprechendes negatives Ladungsbild influenziert und umgekehrt.
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Nach dem Durchlaufen der übertragungsstationen 51 und 52 werden die
Bänder 53 außer Kontakt mit der Oberfläche der Trommel 35 gebracht und durch Entwicklungsstationen
72 geleitet. Dort werden die Ladungsbilder auf ihnen, wie in der Elektrofotografie
bekannt, durch Bestreuen mit Entwicklerpulver entwickelt, erhitzt und in dauerhafte
Kopien umgewandelt. Die Ladungsbilder können auch anderweitig verwertet werden,
z. B. können sie elektrisch abgetastet werden, um elektrische Signale zur Darstellung
der Bilder auf den Schirmen von Kathodenstrahlröhren od. dgl. zu liefern. Nach Durchlaufen
der Entwicklungsstationen werden die Bänder auf Aufwickelspulen 73 geleitet. Selbstverständlich
können die Bänder auch zerschnitten und ihre Abschnitte gestapelt werden.
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Die Vorrichtung nach F i g. 2 ist mit zwei Bildübertragungsstationen
51 und 52 ausgerüstet. Dies ist möglich, da das Bild auf der Trommel 35 beim Influenzieren
von Ladung auf einem Band 53 in keiner Weise verändert wird. Grundsätzlich kann
also eine beliebige Anzahl von Bildübertragungsstationen um die Trommel
35 herum angeordnet sein. Nach dem Vorbeilaufen an den Bildübertragungsstationen
läuft die Oberfläche der Trommel an einer Löschstation 67 vorbei, in der das Ladungsbild
von der Trommeloberfläche getilgt und die Trommel für einen neuen Umlauf vorbereitet
wird. Ist die Gleichrichterschicht auf der Trommel zugleich eine fotoleitfähige
Schicht, so kann das Ladungsbild auf der Trommeloberfläche durch Belichtung getilgt
werden.
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Bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen ist vorausgesetzt, daß
das Gleichrichtermaterial für die Gleichrichterschichten so ausgewählt wurde, daß
es eine für den beschriebenen Zweck ausreichende Ladungsträgerzahl liefert. Wenn
es die Umstände erfordern, kann die Ladungsträgerzahl durch Erwärmung oder Bestrahlung
der Gleichrichterschichten in bestimmtem Ausmaß erhöht werden. Hierzu kann z. B.
die leitende Unterlage 25 strahlungsdurchlässig gemacht werden und durch sie hindurch
Licht auf die Gleichrichterschicht 23, 24 gestrahlt werden.
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Ein befriedigendes Bild war mit einer Gleichrichterplatte, die eine
0,037 cm starke Schicht aus fotoleitfähigem Zinkoxyd in einem Silikonbindemittel
auf einer Aluminiumunterlage aufwies, und mit einer dieser gegenüberstehenden fotoleitfähigen
Platte, die eine mit Zinnoxyd hinterlegte glasige Selenschicht auf einer durchsichtigen
Glasscheibe aufwies, zu erzielen. Der Luftabstand zwischen den beiden Platten betrug
weniger als etwa 0,005 mm und war so gleichmäßig wie möglich.
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Das Bild wurde von einem auf die Glasscheibe gelegten fotografischen
Negativ abgenommen, das, von einer starken Lichtquelle mit etwa 4500 A effektiver
Wellenlänge beleuchtet, ein Schattenbild auf der Selenschicht erzeugte. Gleichzeitig
wurde eine Spannung von etwa 600 V an die Aluminiumunterlage und an die Zinnoxydschicht
gelegt, wobei der negative Pol an die Aluminiumunterlage und der positive Pol an
die Zinnoxydschicht angeschlossen wurde. Die Spannung wurde für die Dauer von etwa
30 Sekunden aufrechterhalten, worauf die beiden Platten getrennt wurden. Nach der
Trennung war auf der Zinkoxydschicht ein Ladungsbild entsprechend der Vorlage mit
einem negativen Potential von mehr als 200 V festzustellen. Dieses Ladungsbild wurde
nach den bekannten Methoden der Elektrofotografie entwickelt. Es entstand eine scharfe
kontrastreiche Kopie der Vorlage, wie sie normalerweise mit einem stark negativen
Ladungsbild zu erzielen ist. Ein entsprechendes positives Ladungsbild war auf der
Selenschicht festzustellen.
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Grundsätzlich muß eine erfindungsgemäß zu verwendende Gleichrichterschicht
die Eigenschaft haben, daß ihre Leitfähigkeit von der Richtung eines senkrecht zu
ihren Oberflächen verlaufenden angelegten elektrischen Feldes abhängig ist. So ist
z. B. eine Gleichrichterschicht geeignet, wenn sie unter der Wirkung eines elektrischen
Feldes Elektronen von ihrer Unterlage zu ihrer freien Oberfläche mit viel größerer
Geschwindigkeit leitet als in umgekehrter Richtung unter der Wirkung eines gleich
großen, jedoch entgegengesetzt gerichteten Feldes. Die Leitung soll dabei ohne Belichtung,
nur unter der Wirkung des angelegten Feldes eintreten.
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Im oben angeführten Beispiel ist die Verteilung der negativen Ladungen,
die auf der Zinkoxydbindemittelschicht influenziert sind, ein Spiegelbild des positiven
Ladungsbildes auf der Selenschicht. Die negativen Ladungen verbleiben auf der Zinkoxydbindemittelschicht
und bilden ein negatives Ladungsbild. Wenn die Trennung in Luft ausgeführt wird,
findet eine gewisse Entladung des influenzierten negativen Ladungsbildes statt,
so daß es etwas weniger stark wird als das auf der Selenschicht. Wenn die
Trennung
im Vakuum oder in einem die Entladung hindernden oder kompensierenden Feld (»gesteuertes
Potential«) vorgenommen wird, entstehen keine derartigen Probleme.
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Allgemein ausgedrückt, erfordert die Übertragung eines positiven Ladungsbildes
von der fotoleitfähigen Schicht eine n-leitende Gleichrichterschicht und die Übertragung
eines negativen Ladungsbildes von der fotoleitfähigen Schicht eine p-leitende Gleichrichterschicht.
Durch Auswahl eines geeigneten Materials für die Gleichrichterschicht kann daher
auf ihr ein Ladungsbild vorbestimmter Polarität, die der der fotoleitfähigen Schicht
entgegengesetzt ist, influenziert und danach in der für elektrofotografische Verfahren
bekannter Art weiterverwendet werden. Zinkoxyd ist ein bevorzugtes Material zur
Herstellung der Gleichrichterschichten, aber auch andere Halbleiter als Zinkoxyd
sind geeignet, wenn sie auf einer leitenden Unterlage hohe Gleichrichterwirkung
zeigen. Sie müssen nicht notwendig von Natur aus fotoleitfähig sein. Allgemein ist
erforderlich, daß ein Strom in die Gleichrichterschicht in deren Durchlaßrichtung
nur dann fließt, wenn er dazu durch ein auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht
befindliches Ladungsbild angeregt wird.
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Die Gleichrichterschichten können die geforderten Eigenschaften für
ihren Gebrauch im Rahmen der Erfindung von sich aus besitzen, oder sie können entsprechend
hergerichtet werden. Wenn etwa die Gleichrichterschicht keine ausreichende Gleichrichterwirkung
besitzt, d. h., wenn sie weder ausgeprägt p-leitend noch n-leitend ist, kann die
Gleichrichterwirkung durch eine Sperrschicht mit starker Gleichrichterwirkung zwischen
der unvollkommenen Gleichrichterschicht und der leitenden Unterlage herbeigeführt
werden, wenn diese die Ladungsträger bevorzugt in die Gleichrichterschicht leitet,
oder es können Fremdatome in die unvollkommene Gleichrichterschicht eingebaut werden
(Dotierung). Zinkoxyd gehört zu den ausgesprochenen n-Leitern, so daß eine Veränderung
dieses Materials, sei es durch Dotierung oder durch Anbringen einer Sperrschicht
zwischen dem Zinkoxyd und der leitenden Unterlage, für den vorliegenden Zweck unnötig
ist. Glasartiges Selen ist ein p-Leiter und kann in Form handelsüblicher elektrofotografischer
Platten auf Aluminiumunterlagen in der beschriebenen Weise benutzt werden. Da eine
in üblicher Weise hergestellte Selenschicht nur schwach ausgeprägte p-Leiter-Eigenschaften
besitzt, sind bei Benutzung solcher Selen- ; schichten ziemlich lange Ladungszeiten
erforderlich. Durch eine gleichrichtende Sperrschicht, etwa aus Kupferoxydul, zwischen
der Selenschicht und der leitenden Unterlage wird die Aufladungszeit jedoch auf
1 bis 2 Sekunden herabgesetzt.
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Praktisch alle bekannten fotoleitfähigen Schichten können zur Verwirklichung
der Erfindung benutzt werden, entweder unverändert oder in oben angegebenem Sinne
verändert. Eingeschlossen sind dabei Halbleitermaterialien, die bis unter` die Temperatur
gekühlt sind, die zum Freiwerden von Ladungsträgern erforderlich ist, und die aus
diesem Grunde bei diesen tiefen Temperaturen wie Isolatoren wirken.-Um zu erreichen,
daß ein zu übertragendes Ladungsbild auf der Gleichrichterschicht eine entwickelbare
Ladungsdichte hervorruft, muß eine genügend hohe Spannung zur Verfügung stehen,
und die Beleuchtungsintensität der die fotoleitfähige Schicht belichtenden Strahlung
muß ausreichend groß sein, um scharfe Ladungsbilder hinreichend rasch auf der fotoleitfähigen
Schicht erzeugen zu können. Die meisten für die Elektrofotografie benutzten Fotoleiter,
wie z. B, glasartiges Selen, haben eine Quantenausbeute etwas unter Eins. Das bedeutet,
daß im günstigsten Fall jedes Lichtquant, das auf die elektrofotografische Platte
fällt, ein Elektron oder ein Defektelektron befreit. Durch kaskadenartige Ladungsträgervervielfachung
im Material erhält man jedoch eine effektive Quantenausbeute von größer als Eins.
Eine solche Ladungsträgervervielfachung ist demnach ein Mittel, um mehr als eine
Elementarladung durch ein auf das fotoleitfähige Material auftreffendes Lichtquant
freizusetzen.
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Wenn im Rahmen der Erfindung Vervielfachungsplatten der eingangs erwähnten
Art als Gleichrichterplatten benutzt werden, so können auf ihnen sehr rasch Ladungsbilder
erzeugt werden. Es ist bekannt, daß die Zeit, die erforderlich ist, um auf einer
Gleichrichterschicht eine Ladung mit einem Potential von
des Endwertes zu influenzieren, proportional ist dem Produkt aus dem spezifischen
Widerstand der Gleichrichterschicht in Durchlaßrichtung und der Dielektrizitätskonstanten
der Gleichrichterschicht. Es ist daher erforderlich, den Kontakt zwischen beiden
Platten entweder so lange aufrechtzuerhalten, daß die geforderte Ladungsdichte auf
der Gleichrichterschicht erreicht wird, oder dem zu übertragenden Ladungsbild eine
größere Ladungsdichte zu geben und die Übertragung der Ladung während eines für
den Angleich nicht ausreichenden Zeitraums vorzunehmen, damit auf der Gleichrichterschicht
jedenfalls die geforderte Ladungsdichte erreicht wird. Durch Anwendung der oben
beschriebenen Maßnahmen kann die Zeit für die Ladungsübertragung durch die Anwendung
von Fotoleitern mit innerer Ladungsträgervervielfachung, also einer effektiven Quantenausbeute
größer als Eins, herabgesetzt werden.
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Der Vervielfachungsvorgang findet auch in Fotoleitern aus z. B. Cadmiumsulfid
oder Cadmiumselenid statt. Die fotoleitfähige Schicht 15 kann also auch aus einem
fotoleitfähigen Material wie Cadmiumsulfid bestehen, um die geforderte Ladungsträgervervielfachung
zu erzielen. Es wird dann, um eine geforderte Ladungsdichte auf der Oberfläche der
Gleichrichterschicht 23 zu erhalten, weniger Licht gebraucht. Andererseits kann
die Geschwindigkeit der Herstellung von influenzierten Ladungsbildern je nach der
im benutzten Fotoleiter statthabenden Vervielfachung erhöht werden. (Dies ist insbesondere
bei schnell arbeitenden Reproduktionsautomaten wichtig.) Der Nachteil des schnellen
Abklingens der Ladungsbilder im Dunkeln, der mit diesen Vervielfachungsplatten verbunden
ist, wird im Rahmen der Erfindung bedeutungslos, da es nicht erforderlich ist, daß
die zu übertragenden Ladungsbilder entwickelbar sind. Das Verbleiben des zu übertragenden
Ladungsbildes auf der fotoleitfähigen Platte ist sogar völlig unnötig, wenn es auf
der Gleichrichterschicht ein Bild influenziert hat. Es wird daher mit Vorteil bei
gleichzeitiger Anlegung von elektrischem Feld und Belichtung eine fotoleitfähige
Platte mit einer effektiven Quantenausbeute größer als Eins benutzt, um ein Ladungsbild
auf der Gleichrichterschicht zu influenzieren.
Da es das erstrebte
Ziel ist, eine möglichst starke Ladung auf der Gleichrichterschicht zu influenzieren,
soll der Abstand zwischen den Schichten während des Influenzvorgangs so klein wie
möglich sein. Da das influenzierte Ladungsbild ferner alle Einzelheiten des Originals
wiedergeben soll, sollte der kapazitive Widerstand zwischen den einander gegenüberstehenden
Flächenteilen der Schichten möglichst gleichförmig sein. Im Fall eines Luftabstands
bilden Staubteilchen eine Fehlerquelle; sie sollen daher sorgfältig ferngehalten
werden. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, sollen die Gleichrichterschicht
oder die fotoleitfähige Schicht (oder beide) ausreichend biegbar sein, um gegeneinander
Unregelmäßigkeiten nachgeben zu können, da dann Staubpartikeln od. dgl. zwischen
ihnen keine beträchtlichen Störungen verursachen.
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Durch das Ausüben von Druck auf die Rückseiten der Platten kann die
Stärke des Luftabstands zwischen ihnen verringert werden, wodurch stärkere Ladungen
influenziert werden können. Durch eine isolierende Flüssigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante
zwischen den Platten wird die Kapazität zwischen ihnen erhöht.
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Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für den Fachmann
ohne weiteres aus dieser Beschreibung und aus den Figuren ableitbar. In der Vorrichtung
nach F i g. 2 könnte z. B. statt der Trommel 35 eine ebene Platte benutzt
werden. Außerdem könnte die gesamte Bildfläche der ebenen fotoleitfähigen Platte
während der Belichtung momentan angehalten werden, anstatt - wie dargestellt - fortlaufend
durch einen Spalt belichtet zu werden.