DE1472916B2

DE1472916B2 - Vorrichtung zum bildmaessigen sufladen eines aufzeichnungs materials und verfahren zur herstellung einer solchen vor richtung

Info

Publication number: DE1472916B2
Application number: DE19631472916
Authority: DE
Inventors: Joseph J Glenview Bor land John H Dundee IU Stone (V St A )
Original assignee: A B Dick Co , Chicago, 111 (VStA)
Priority date: 1962-04-10
Filing date: 1963-03-22
Publication date: 1971-05-27
Also published as: US3186839A; NL290601A; GB966160A; DE1472916A1; BE630893A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bild- Kathodenstrahls bekannt, die auch zur Erzeugung mäßigen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials mit von Ladungsbildern geeignet ist (USA.-Patentschrift einer belichtungsabhängigen Aufladeeinrichtung, die 2 015 570). Bei dieser Vorrichtung besteht die vaeine Vielzahl von eng benachbarten, belichtungsseitig kuumdichte Abschlußwand einer Kathodenstrahlmit einer durchsichtigen Schichtelektrode bedeckten 5 röhre aus einer Schicht mit gerasterter transversaler Wandlerelementen aufweist, welche jeweils aus einem Leitfähigkeit, d. h. die Schicht weist z. B. parallel photoleitfähigen Element und einem ladungsabgeben- zueinander liegende Leiter auf. Zwischen einer dieden elektrischen Leiter bestehen und von einem Iso- ser Abschlußwand gegenübergestellten Anodenplatte lierkörper getragen sind, und mit einer der ladungs- und den frei liegenden Leiteroberflächen befindet sich abgebenden Oberfläche der Aufladeeinrichtung im io das jeweils durch Entladung an den Leitern aufzu-Abstand der Dicke des Aufzeichnungsmaterials ge- ^! ladende Aufzeichnungsmaterial. Diese Vorrichtung genüberliegenden Gegenelektrode sowie mit einer ist speziell für den Fall entwickelt, daß an einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Station auf drahtlosem Weg Bilder empfangen wer-Elektroden. Außerdem betrifft die Erfindung ein den können. Nachteilig ist es, daß diese Vorrichtung Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung. 15 eine ziemlich aufwendige und teuere Anordnung dar-

Es ist bereits eine Einrichtung bekannt (USA,- stellt, welche nur mit Hilfe von Synchronisiersignalen

Patentschrift 2 866 903; deutsche Auslegeschrift ein ausgesandtes Bild exakt zu empfangen und zu

1 020 235), die an sich wie der Erfindungsgegenstand reproduzieren vermag.

auch zur Herstellung von Ladungsbildern durch bild- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung

mäßige Aufladung geeignet ist. Hierbei ist zwischen 20 und ein Verfahren zum bildmäßigen Aufladen eines

der die Ladungsabgabe differenzierenden, bildmäßig Aufzeichnungsmaterials zu schaffen, welche die Nach-

zu belichtenden photoleitfähigen Schicht und dem Auf- teile des Bekannten vermeiden und die insbesondere

Zeichnungsmaterial eine Zwischenschicht aus einer leicht und ohne viel Aufwand leicht anwendbar bzw.

Vielzahl parallel zueinander quer durch die Schicht durchführbar sind und ein kontinuierliches Arbeiten

verlaufender elektrischer Leiter vorhanden, welche 25 ermöglichen, wobei die Vorrichtung einfach und

eine Bildauflösung in Einzelpunkte bewirken und billig herzustellen und leicht zu handhaben sein soll, vermeiden, daß die photoleitfähige Schicht mit demί j:_: Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

AufZeichnungsmaterial in Berührung kommt, was .. löst, daß der Isolierkörper von der zu belichtenden

sich normalerweise wegen etwaiger Querleitung nega- Fläche bis zur ladungsabgebenden Fläche durch-

tiv auf die Bildauflösung auswirken würde. 30 -gehende Bohrungen aufweist, die belichtungsseitig mit

Ein Nachteil der bekannten Einrichtung ist, daß - dem photoleitfähigen Element . und daran andie Dicke der photoleitfähigen Selenschicht den Wi- schließend mit dem elektrischen Leiter ausgefüllt sind, derstaftd und die Empfindlichkeit der Vorrichtung · Genauer gesagt, ist bei der erfindungsgemäßen stark beeinflußt, so daß eine optimale Wirkung nur' Vorrichtung ein aus einem Isoliermaterial, beispielsmit bestimmten Schichtdicken erzielt werden kann. 35 weise Glas, bestehender Körper vorhanden, der dicht Insbesondere wird durch die zusammenhängende nebeneinander angeordnete Bohrungen aufweist, in photoleitfähige Schicht das Auflösungsvermögen be- denen jeweils ein elektrischer Leiter angeordnet ist, grenzt, weil dies eine bestimmte Querleitfähigkeit auf- welcher mit der Isolierkörperoberfläche bündig abweist, wodurch sich hinsichtlich der abgegebenen La- schließt. In durch einen Ätzvorgang auf einer Seite dung eine scheinbare Verbreiterung eines die photo- 40 des Isolierkörpers in den elektrischen Leitern entleitfähige Schicht trefferideti,,'abzubildenden Licht- ; standenen Öffnungen ist ein photoleitfähiges Matepunktes ergibt. rial eingebracht, welches mit der Oberfläche des Iso-

Nachteilig ist weiterhin, daß bei der Herstellung lierkörpers bündig abschließt. Die gesamte Ober-

der Vorrichtung eine Anordnung der parallellaufen- , fläche ist von einer Schichtelektrode durchsichtigen

den elektrischen - Leiter in der Zwischenschicht in 45 leitfähigen Materials bedeckt.

regelmäßigen Abständen voneinander äußerst schwie- Die erfindungsgemäße Wandler-Vorrichtung wird

rig ist, insbesondere, wenn sie in einem Wärmehär- so eingesetzt, daß das Aufzeichnungsmaterial in Be-

tungsprozeß,miteinander verklebt, werden, ,da sich rührung mit derjenigen Isolierkörperoberfläche ge-

hierbei unweigerlich größere und kleinere Abstände ^: ' bracht wird, an welcher sich die freien Enden der

zwischen den einzelnen Leitern ergeben, die dann bei 50 elektrischen Leiter befinden, während das Lichtbild

der Anwendung der Vorrichtung zu einem völlig un- auf die entgegengesetzte Fläche projiziert wird,

regelmäßigen Abbildungsmuster führen. Zwischen, .der. durchsichtigen Schichtelektrode und

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Er- der an der freien Seite des Aufzeichnungsmaterials anzeugung von Ladungsbildern (USA.-Patentschrift liegenden Gegenelektrode wird eine Spannung angelegt, 3 007 049) sind mehrere zylindrische Lichtleiter par- 55 wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend allel zueinander angeordnet, die, jeweils von einer dem Lichtbild ein Ladungsbild erzeugt wird,
photoleitfähigen Schicht umgeben sind, so daß das Durch die Erfindung wird insbesondere im Gegeneinfallende Licht bzw. das abzubildende Bild nicht satz zur Einrichtung nach der deutschen Auslegedirekt auf eine photoleitfähige Schicht fällt, sondern schrift 1 020 235 ein völlig gleichförmiger Raster erzunächst in die Lichtleiter geführt wird. Nachteilig 60 zeugt, der eine gleichmäßige Umwandlung des Lichtist, daß auf diese Weise ein bestimmter Teil des bilds. in ein Ladungsbild gewährleistet. Speziell wird Lichts in den Lichtleitern verlustig geht und in trotz der Vielzahl von elektrischen Leitern durch die Wärme umgesetzt wird, ohne zur Umwandlung in voneinander getrennten einzelnen photoleitfähigen Ladungsträger beizutragen, weshalb diese Vorrich- Elemente jegliche Beeinflussung der einzelnen elektung nicht für geringe Belichtungsintensitäten geeig- 65 trischen Leiter durch benachbarte Bereiche ausgenet ist. schaltet und damit bei ausreichender Isolations-

Weitcrhin ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von schicht cine gute Isolation der Leiter gegeneinander

Lichtenbergschen Figuren unter Verwendung eines gewährleistet.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erzeugen die Ladungsträger lediglich einen Verschiebungstrom durch den zugehörigen Leiter, so daß alle an einer Stelle erzeugten Ladungsträger an der diesem Leiter zugeordneten Stelle des . Aufzeichnungsmaterials als Bildladung abgegeben werden. Auf diese Weise wird ein Verlaufen bzw. Zerfließen der Ladungen und eine Verbreiterung der abgebildeten Bildpunkte verhindert und eine wirksame Steigerung der Bildschärfe erreicht. Ferner wird eine örtlich unterschiedliche Beeinflussung der Empfindlichkeit und der Leitfähigkeit durch Dickeschwankungen der photoleitfähigen Schicht, z. B. einer Selenschicht, dadurch behoben, daß die elektrischen Leiter in einzelnen Bohrungen durch einen gleichmäßigen Ätzvorgang weggeätzt werden, so daß die dadurch entstehenden Öffnungen für die photoleitenden Schichten gleichmäßige Tiefe ■haben.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung gegenüber der Vorrichtung gemäß der USA.-Patentschrift 3 007 049 liegt darin, daß Lichtverluste, wie sie dort in den Lichtleitern auftreten, nicht vorhanden sind, da das Licht direkt auf die photoleitfähige Schicht auftrifft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also auch Bilder geringer Intensitäten exakt in Ladungsbilder umwandeln.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das-erfindungsgemäße Verfahren sind in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1, in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine Ansicht der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Lichtbild-Wandler und

F i g. 4 eine Darstellung der Art und Weise, auf welche eine Ausführungsform der Erfindung als Lichtbild-Wandler in einem kontinuierlichen Verfahren verwendet werden kann.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen aus Isoliermaterial bestehenden Körper 10 auf, der mit einer Vielzahl von durchgehenden Bohrungen 12 versehen ist. Gemäß F i g. 2 ist jede Bohrung mit zwei Elementen ausgefüllt, von denen das eine aus einem sich von einer Fläche des Isolierkörpers 10 einwärts erstreckenden, beispielsweise als. Drahtstück ausgebildeten elektrischen Leiter 14 und das andere aus einem photoleitfähigen Material 16 besteht, welches sich von der anderen Oberfläche des Isolierkörpers 10 zum elektrischen Leiter 14 erstreckt. Die Oberfläche, an welcher sich das photoleitfähige Material 16 befindet, ist mit einer eine Schichtelektrode 18 bildenden, durchsichtigen, leitfähigen Schicht abgedeckt.

Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum bildmäßigen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials wird der Isolierkörper 10 mit Bohrungen 12 versehen, welche um einen durch die gewünschte Dichte der in der Platte auszubildenden Photodioden festgelegten Betrag voneinander entfernt sind. Anschließend werden in die Bohrungen 12 Drahtstücke zur Ausbildung von elektrischen Leitern 14 eingesetzt, die mit der Oberfläche des Isolierkörpers 10 bündig abschließend nachgearbeitet und anschließend von einer Seite des Isolierkörpers 10 her auf eine vorbestimmte Tiefe ausgeätzt werden. Sodann werden die dadurch entstandenen Hohlräume mit photoleitfähigem Material ausgefüllt, und danach wird die Oberfläche, in welcher sich dieses photoleitfähige Material befindet, mit einem durchsichtigen, leitfähigen Material abgedeckt. Auf diese Weise wird eine Anzahl voneinander unabhängiger Wandlerelemente hervorgebracht.

Bei einer bereits gebauten Ausführungsform der

ίο Erfindung wurde eine Glasplatte mit einer Stärke von etwa 0,13 mm verwendet und auf eine Länge von etwa 25,4 mm mit etwa 250 Bohrungen versehen. Das Ätzen der Drähte wurde bis zu einer Tiefe von etwa 10 μΐη vorgenommen. Als photoleitfähiges Material wurde Kadmiumsulfid verwendet.

F i g. 3 zeigt die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umwandlung eines Lichtbilds in ein Ladungsbild. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 ist dabei derart angeordnet, daß ihre die

so Enden der elektrischen Leiter 12 aufweisende Oberfläche mit einem Aufzeichnungsmaterial 22,: beispielsweise einem Papier, in Berührung steht;, auf welchem das Ladungsbild erzeugt werden soll. An der anderen Seite des Aufzeichnungsmaterials 22 ist eine eine Gegenelektrode 24 bildende leitfähige

. Stützplatte angeordnet. An die durchsichtige Schichtelektrode der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 und die Gegenelektrode 24 ist eine Hochspannungsquelle 26 angeschlossen. Wenn das. von der Lichtbildquelle kommende Licht auf die durchsichtige Schichtelektrode fällt, wird ein diesem Lichtbild entsprechendes Ladungsbild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 22 erzeugt, das auf die bei elektrophotographischen Verfahren übliche Weise entwickelt werden kann, indem das Aufzeichnungsmaterial 22 aus der Vorrichtung 20 herausgenommen und seine Oberfläche mit einem die entsprechenden triboelektrischen Eigenschaften aufweisenden Tonerpulver eingestäubt wird, wobei das Pulver an den eine elektrostatische Aufladung aufweisenden Bereichen des Papiers haftenbleibt. Anschließend werden das Tonerpulver und das Aufzeichnungsmaterial in bekannter Weise so behandelt, daß das Pulver fest am Aufzeichnungsmaterial haftenbleibt, was beispielsweise durch Wärme erreicht werden kann.

In F i g. 4 ist eine andere Anordnung zur Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wenn diese als Streifen 30 mit einer einzigen Reihe von den dem Isolierkörper eingesetzten Wandlerelementen besteht. Ein von einer Lichtbildquelle 32 erzeugtes Lichtbild wird mit Hilfe des Streifens 30 abgetastet. Ein Aufzeichnungsmaterial 34 läuft zwischen der der Seite des Streifens 30, auf welche das Lichtbild geworfen wird, gegenüberliegenden Seite und einer als Gegenelektrode 36 dienenden leitfähigen Stützplatte hindurch. Eine Hochspannungsquelle 38 ist einerseits an die durchsichtige Schichtelektrode des Streifens 30 und andererseits an die Gegenelektrode 36 angeschlossen. Die Vorbeibewegung des Aufzeichnungsmaterials 34 am Streifen 30 erfolgt mit einer Geschwindigkeit, welche der Abtastung des von der Lichtbildquelle 32 erzeugten Lichtbilds beim Vorbeibewegen am Streifen 30 entspricht. Anschließend wird das Aufzeichnungsmaterial 34 durch eine Entwicklercinrichtung 40 geführt, in welcher die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 34 mit einem Tonerpulver einstäubt, das Tcnerpulvcr von den nicht aufgeladenen Bereichen des Aufzeichnungsmaterials

entfernt und anschließend das restliche Tonerpulver durch Wärmeeinwirkung fixiert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine neuartige, einfache und nützliche Vorrichtung zum Umwandeln eines Lichtbilds in ein Ladungsbild., schafft, welche die Eigenschaft von photoleitfähigem Material ausnutzt, daß sich sein Widerstand in Abhängigkeit von der Intensität des auffallenden Lichts ändert. '

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum bildmäßigen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials mit einer belichtungsabhängigen Aufladeeinrichtung, die eine Vielzahl von eng benachbarten, belichtungsseitig mit einer durchsichtigen Schichtelektrode bedeckten Wandlerelementen aufweist, welche jeweils aus einem photoleitfähigen Element und einem ladungabgebenden elektrischen Leiter bestehen und von einem Isolierkörper getragen sind, und mit einer der ladungabgebenden Oberfläche der Aufladeeinrichtung im Abstand der Dicke des Aufzeichnungsmaterials gegenüberliegenden Gegenelektrode sowie mit einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper von der zu belichtenden Fläche bis zur ladungsabgebenden Fläche durchgehende Bohrungen aufweist, die belichtungsseitig mit dem photoleitfähigen Element und daran anschließend mit dem elektrischen Leiter ausgefüllt sind.

2. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierkörper mit mehreren von der einen zur anderen Oberfläche durchgehenden Bohrungen versehen wird, daß in jede dieser Bohrungen ein elektrischer Leiter eingesetzt wird und diese Leiter anschließend von der einen Oberfläche des Isolierkörpers her bis zu einer vorbestimmten Tiefe ausgeätzt werden, daß die durch das Ätzen hervorgebrachten öffnungen mit einem ein photoleitfähiges Element bildenden photoleitfähigen Material gefüllt werden und daß anschließend die Fläche, von welcher aus sich das. photoleitfähige Material in die Bohrungen erstreckt, mit einer eine Schichtelektrode bildenden durchsichtigen, leitfähigen Schicht abgedeckt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen