DE1497164B2

DE1497164B2 - Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Oberfläche

Info

Publication number: DE1497164B2
Application number: DE1497164A
Authority: DE
Inventors: Koichi Narashino Chiba Kinoshita; Yoshiyuki Tokio Watanabe
Original assignee: Katsuragawa Denki Kk Tokio
Current assignee: Katsuragawa Denki Kk Tokio
Priority date: 1964-07-25
Filing date: 1965-07-23
Publication date: 1973-10-04
Also published as: US3457070A; NL6509608A; DE1497164C3; FR1454439A; DE1497164A1; GB1120123A; BE667299A

Description

rend gleichzeitig bildmäßig belichtet wird. Da der bildmäßigen Belichtung geschieht, nimmt der Wider-Widerstand der fotoleitfähigen Schicht in den den stand des Fotoleiters entsprechend den hellen dunkeln Stellen des Bildes entsprechenden Bereichen Teilen des Lichtbildes ab, und die in Ladungsfalgleich dem Dunkelwiderstand ist, ist die Aufladungs- lenniveaus eingefangenen Ladungen werden wieder geschwindigkeit an diesen Stellen der isolierenden 5 frei und nehmen die ursprüngliche Verteilung an, Schicht gering, wohingegen der Widerstand der foto- wodurch ein latentes Ladungsbild auf der Oberfläche leitfähigen Schicht in den den hellen Stellen des der hochisolierenden Schicht entsprechend der bild-Lichtbildes entsprechenden Bereichen verringert und mäßigen Verteilung der Polarisationsladung in der daher die Aufladungsgeschwindigkeit an diesen Stel- fotoleitfähigen Schicht gebildet wird. Wenn bei len der isolierenden Schicht vergrößert ist. Aus die- zo gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung das Feld umgesem Grunde erhält man nach einer ausreichend gro- polt wird, wird in den unbelichteten Bereichen die ßen Zeit eine unterschiedliche Ladungsdichte in den Umpolarisation wesentlich langsamer vonstatten geden hellen und dunkeln Stellen des Lichtbildes ent- hen als in den belichteten Bereichen. Damit ergibt sprechenden Bereichen, also ein Ladungsbild. Wenn sich für die Ladungsverhältnisse dieser Bereiche dieses bekannte Aufzeichnungsmaterial in einem ein- 15 zueinander und damit für das Ladungsbild ein höhezigen Verfahrensschritt, wie es bei diesem bekannten rer Kontrast, als wenn das gleiche fotoleitfähige Ma-Verfahren der Fall ist, aufgeladen wird, dann fällt terial in üblicher Weise verwendet werden würde, mehr als die Hälfte der anliegenden Spannung an der Die Folge ist, daß eine fotoleitfähige Schicht mit gröisolierenden Schicht ab, selbst wenn keine Belichtung ßerer Helleitfähigkeit (großer Empfindlichkeit) verstattfindet, weil die Kapazität der fotoleitfähigen ao wendet werden kann, weil die wegen des damit verSchicht größer als die der isolierenden Schicht ist. bundenen geringen Dunkelwiderstandes an sich vor-Dies hat zur Folge, daß die Oberflächenladung in handene Kontrastarmut kompensiert, d. h. eine Wirden unbelichteten Bereichen nur wenig von der in kung erzielt wird, als wenn eine Schicht großen Dunden belichteten Bereichen verschieden, d. h. der Kon- kelwiderstandes verwendet würde, trast schwach ist. Es ist schwierig, mittels der übli- 25 Zweitens bewirkt die Gegenwart der PIP-Ladung chen elektrographischen Entwicklungsmethoden, die eine Änderung der Kapazität der fotoleitfähigen Ladungsbilder in sichtbare Bilder guter Qualität und Schicht, wodurch das Problem des Kapazitätsausgleiausreichender Intensität umzuwandeln. ches zwischen der hochisolierenden Schicht und der

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, fotoleitfähigen Schicht vollkommen gelöst wird. Das ein Verfahren zur Ausbildung eines Ladungsbildes 30 anschließende Umpolen des Feldes bei noch vorhanauf einer isolierenden Oberfläche unter Verwendung dener Polarisation bewirkt eine außerordentlich des eingangs definierten elektrofotografischen Auf- starke Verringerung der Kapazität, so daß beim Anzeichnungsmaterials anzugeben, nach dem die La- legen des zweiten Feldes nahezu die gesamte an das dungsbilder einen höheren Kontrast als bisher auf- elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial gelegte weisen und durch eine spätere Belichtung nicht aus- 35 Spannung an der fotoleitfähigen Schicht abfällt, wogelöscht werden können. durch die Zahl der unwirksamen Ladungsträger, die

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch im Dunkeln auf der isolierenden Sicht aufgebracht

gelöst, daß dem Aufzeichnungsmaterial ein erstes worden sind, stark verringert wird,

elektrisches Feld einer ersten Richtung und anschlie- Abhängend von der Wahl der Spannung oder der

ßend unter gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung ein 40 Intensität des ersten und des zweiten Feldes ist es

zweites elektrisches Feld mit entgegengesetzter Rieb- aus diesem Grunde möglich, für die den dunklen

tung aufgeprägt wird. bzw. hellen Stellen des Bildes entsprechenden Be-

Durch die Erfindung ergeben sich folgende Vor- reiche Oberflächenladungen mit entgegengesetzten teile: In dem ersten Verfahrensschritt, in dem das Polaritäten zu erhalten, wodurch der Kontrast ganz Feld mit der ersten Polarität aufgeprägt wird, wird 45 wesentlich erhöht wird. Wenn die Stärke des zweiten für eine persistente innere Polarisation der fotoleitfä- Feldes zunimmt, dann nimmt auch die Zahl der Lahigen Schicht gesorgt, wobei die Oberfläche der iso- dungsträger zu, die bei Belichtung wandern, wodurch lierenden Schicht gleichförmig aufgeladen wird. die Empfindlichkeit stark erhöht wird. Wenn das erste elektrische Feld aufgeprägt wird, Die isolierende Deckschicht dient nicht nur zur wird in der Grenzschicht der fotoleitfähigen Schicht 50 Aufnahme und Aufrechterhaltung des Ladungsbildes zu der isolierenden Schicht eine persistente innere über eine längere Zeitspanne hinweg, sondern vorPolarisation erzeugt. In Fotoleitern mit geringem nehmlich auch dazu, daß diejenigen Ladungsträger, Dunkelwiderstand wandern die freien Ladungsträger die in der fotoleitfähigen Schicht bei der Aufprägung in dem Fotoleiter frei unter der Wirkung des ange- des ersten Feldes in Richtung der Deckschicht des legten elektrischen Feldes und erzeugen leicht die 55 Aufzeichnungsmaterials wandern, abgeblockt werden, persistente innere Polarisation, wohingegen die freien so daß sich im Bereich der Grenzschicht eine hohe Ladungsträger im Falle von Fotoleitern mit hohem Dichte eingefangener Ladung bildet. Dunkelwiderstand nicht leicht unter der Wirkung des Die Aufprägung des zweiten Feldes bei gleichzeitielektrischen Feldes wandern können, so daß es ger bildmäßiger Belichtung ist notwendig, um die schwierig ist oder eine längere Zeit dauert, bis persi- 60 Bildung des Ladungsbildes in einem Zeitintervall zu stente innere Polarisation erzeugt ist. Demgemäß ist vollenden, in dem die persistente innere Polarisation es im Falle der Fotoleiter mit hohem Dunkelwider- noch vorhanden ist. Wenn die bildmäßige Belichtung stand notwendig, gleichzeitig mit der Aufprägung des erst lange Zeit nach der Abschaltung des zweiten ersten elektrischen Feldes das fotoleitfähige Element Feldes aufprojiziert würde, dann müßten fotoleitfämit gleichmäßigem Licht zu beleuchten, um den 65 hige Materialien verwendet werden, die hohe Dun-Widerstand zu verringern und die persistente innere kelwiderstände aufweisen bzw. deren Dunkelwider-Polarisation wirksam zu erzeugen. Beim Anlegen des stände in der gleichen Größenordnung wie diejenigen' zweiten elektrischen Feldes, was gleichzeitig mit der liegen, die bei bekannten Elektrofotografieverfahren

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verwendet werden. Aus diesem Grunde könnte die schicht 3 und einer Elektrodenschicht 4, unterhalb

Empfindlichkeit wegen der bei diesen Fotoleitern der fotoleitfähigen Schicht 2. Die fotoleitfähige

vorhandenen geringen Helleitfähigkeit nicht wesent- Schicht 2 enthält feine Teilchen aus CdS-Kristallen,

lieh erhöht werden. die eine Kerngröße von etwa 10 Mikrometer haben,

Schließlich wird bei der gleichzeitigen bildmäßigen 5 durch Kupfer aktiviert sind und mittels eines isolie-Belichtung, während das zweite elektrische Feld auf- renden Bindemittels, z. B. Cellulosenitrat, derart angeprägt wird, das Ladungsbild auf der Oberfläche einander gebunden sind, daß sich eine dünne Schicht der isolierenden Schicht und nicht allein als bildmä- von etwa 80 Mikrometer Dicke ausbilden läßt. Die ßig differenzierte innere Polarisation ausgebildet. isolierende Schicht 3 besteht aus einem synthetischen Dadurch wird eine Verschlechterung bzw. ein Nach- io Harz auf Polyesterbasis. Sie ist mittels eines synthetilassen des Ladungsbildes vollkommen ausgeschlos- sehen, harzförmigen Bindemittels auf Polyesterbasis sen. an die obere Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 2

Außerdem ist es möglich, das gleiche Aufzeich- gekittet. Die isolierende Schicht 3 kann beispiels-

nungsmaterial sehr viel öfter zu verwenden als bei weise 12,2 Mikrometer dick sein. Die Elektroden-

einem Verfahren, bei dem nur ein einziges Feld auf- 15 schicht 4 besteht aus einem elastisch deformierbaren

geprägt wird. Film aus elektrisch leitendem Material, der mittels

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung eines elektrisch leitenden Bindemittels gleichförmig besteht darin, daß das Ladungsbild nicht durch an die untere Seite der fotoleitfähigen Schicht 3 ange-Lichteinfluß geschwächt oder ausgelöscht werden bracht ist. Da jede der Schichten, aus denen das Aufkann. Eine Auslöschung kann allein durch das AnIe- 20 Zeichnungsmaterial 1 besteht, elastisch deformierbar gen eines elektrischen Feldes geschehen. ist, weist dieses auch insgesamt eine elastische Defor-

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- mierbarkeit auf.

ansprüchen gekennzeichnet. Die F i g. 2 zeigt einzelne Teile, die zur Bildung

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden eines Ladungsbildes in Abhängigkeit eines Lichtbilim folgenden an Hand von Zeichnungen näher be- 25 des notwendig sind. Die Anordnung enthält das oben schrieben, die bevorzugte Ausführungsbeispiele dar- gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmatestellen, rial 1 und eine für Lichtstrahlen durchsichtige Lade-

Fig. 1 zeigt ein teilweise geschnittenes elektrofo- elektrode5 aus leitendem Glas, die auf die isolierende

tografisches Aufzeichnungsmaterial, das nach der Er- Schicht 3 des elektrofotografischen Aufzeichnungs-

findung verwendet wird; 3° materials gelegt ist. Weiterhin enthält die Anordnung

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Anordnung eine Gleichspannungsquelle 6, mit der zwischen den

zur Bildung eines Ladungsbildes nach der Erfindung; Elektroden 4 und 5 eine Gleichspannung angelegt

F i g. 3 zeigt die Abhängigkeit der angelegten werden kann. Ein Umschalter 7, mit dem das ange-

Spannung und der Belichtung von der Zeit; legte Potential umgepolt werden kann, liegt zwischen

Fig.4 gibt an, wie sich das Potential einer elek- 35 der Spannungsquelle und den Elektroden. Weiterhin

trostatischen Ladung auf der Oberfläche des elektro- kann eine (nicht dargestellte) Einrichtung vorhanden

fotografischen Aufzeichnungsmaterials mit der Zeit sein, die die durchsichtige Ladeelektrode 5 gegen die

ändert; Oberfläche der isolierenden Schicht 3 drückt. Weiter-

F i g. 5 zeigt schematisch eine an das elektrofoto- hin ist ein als Linse 8 dargestelltes optisches System

grafische Aufzeichnungsmaterial angeschlossene 4° vorhanden, das zwischen dem elektrofotografischen

Schaltung; Aufzeichnungsmaterial 1 und einem Gegenstand 9

F i g. 6 und 7 sind Potential-Zeit- bzw. Strom- angeordnet ist, der von einer nicht gezeigten Licht-Zeit-Charakteristiken eines elektrofotografischen quelle in geeigneter Weise beleuchtet wird, um ihn Aufzeichnungsmaterials; auf das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 1

F i g. 8 zeigt die Ladungsverteilung in einem elek- 45 abzubilden,

trofotografischen Aufzeichnungsmaterial; Fig. 3 stellt die zwischen der durchsichtigen La-

F i g. 9 zeigt wiederum, wie die angelegte Span- deelektrode 5 und der Elektrodenschicht 4 liegende

nung und die Belichtung von der Zeit abhängen; Spannung und die Belichtung in Abhängigkeit von

Fig. 10 gibt weitere Beispiele für eine elektrostati- der Zeit dar. Wenn während eines Zeitintervalls von sehe Ladung auf der Oberfläche des elektrofotografi- 50 t₀ bis ^₁ ohne Beleuchtung des Gegenstandes ein poschen Aufzeichnungsmaterials; sitives Potential an der durchsichtigen Ladeelek-

F i g. 11 gibt ein anderes Ausführungsbeispiel eines trode 5 liegt, wird dieses Potential, wenn der Gegen-

elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials an; stand während eines Zeitintervalls zwischen t_t und t.₂

F i g. 12 gibt wiederum die Zeitabhängigkeit der beleuchtet wird, zum Anlegen eines negativen Poten-

Ladungsverteilung auf der Oberfläche eines elektro- 55 tials an die Ladeelektrode umgepolt. Zur Zeit t₂ wer-

fotografischen Aufzeichnungsmaterials an; den die Spannungen und die Beleuchtung gleichzeitig

Fig. 13 gibt die Abhängigkeit der angelegten unterbrochen.

Spannung und der Belichtung von der Zeit für ein Nach dem Entfernen der durchsichtigen Ladeelek-

besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung an. trode 5 von dem elektrofotografischen Aufzeich-

Im folgenden wird nun ein einfaches Ausführungs- 60 nungsmaterial 1 bleibt ein dem Gegenstand entsprebeispiel der Erfindung in allen Einzelheiten beschrie- chendes Ladungsbild auf der Oberfläche der isolieben, um den Erfindungsgedanken klar herauszustel- renden Schicht 3 zurück, das sich dadurch auszeichlen. net, daß es bei einer späteren Bestrahlung mit Licht Beispiel 1 kaum geschwächt oder ausgelöscht wird. Die beiden

65 Zeitintervalle zwischen t₀ und t_± bzw. zwischen ^₁

Die F i g. 1 zeigt ein elektrofotografisches Auf- und t₂ können 0,1 see betragen, während die Bezeichnungsmaterial 1, aus einer fotoleitfähigen leuchtungsstärke auf dem elektrofotografischen AufSchicht 2, einer stark isolierenden dünnen Deck- Zeichnungsmaterial 1 etwa 20 Lux betragen kann.

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Unter Verwendung dieser Werte und bei einer über Schicht 2 nach einer langen Aufbewahrungszeit im die Spannungsquelle 6 an das Aufzeichnungsmate- Dunkeln etwa 10¹² Ohm · cm, während er nach einer rial 1 angelegten Spannung von 2000 Volt bildet sich Beleuchtung mit Licht, das eine Beleuchtungsstärke in den bei der bildmäßigen Belichtung belichteten von 20 Lux hat, etwa 10^u Ohm · cm beträgt. Die mit Bereichen der Oberfläche der isolierenden Schicht 3 5 einer Wechselstromschaltung erhaltenen Meßergebeine Ladung entsprechend-150OVoIt aus, während nisse zeigen, daß die Dielektrizitätskonstante im in den unbelichteten Bereichen das Potential auf na- Dunkeln 2,4 beträgt, daß sie aber bei einer Beleuchhezu 0 Volt bleibt. Daher ist es sehr leicht, ein derar- tang mit 20 Lux auf über 30 anwächst. Wenn daher tiges Ladungsbild durch geladene Teilchen, d. h. eine Spannung von 2000 Volt von außen angelegt ist, einen Toner, sichtbar zu machen oder auf ein Bild- io dann beträgt die Spannung längs der isolierenden empfangsmaterial zu übertragen, wo dann das über- Schicht 3 im Dunkeln etwa 14%, während sie auf tragene Ladungsbild infolge der hohen Potentialdif- etwa 66% der angelegten Spannung anwächst, wenn ferenz kontrastreich entwickelt werden kann. Die Po- man mit einer Beleuchtungsstärke von 20 Lux arbeilaritat der auf der Oberfläche des elektrofotografi- tet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sinkt die sehen Aufzeichnungsmaterials 1 gebildeten elektro- 15 Spannungsverteilung längs der isolierenden Schicht 3 statischen Ladung ist gleich der Polarität, die wäh- jedoch etwas unter die oben gegebenen Werte ab, da rend des Anliegens des umgekehrten Feldes an der sich zwischen den einzelnen Schichten eine Isolier-Seite der isolierenden Schicht anliegt. Das Ladungs- schicht des Bindemittels befindet und der Kontaktbild, das nach dem oben beschriebenen Verfahren widerstand zwischen den Schichten einen wesentlichen entsteht, kommt durch elektrostatische Aufladung a° Betrag der an das elektrofotografische Aufzeichoder ähnliche Effekte und nicht durch Polarisations- nungsmaterial angelegten Spannung verbraucht. In erscheinungen im Inneren allein zustande. jedem Fall ist aber das Potential der elektrostati-

Die F i g. 4 zeigt die Änderung des elektrostati- sehen Ladung, die auf der Oberfläche der isolieren-

schen Potentials auf der Oberfläche der hochisolie- den Schicht 3 gebildet ist, die wiederum mit der

renden Schicht 3 mit der Zeit, wobei die Zeiten i₀, ^₁ 25 durchsichtigen Ladeelektrode 5 in Berührung steht,

und t₂ den Zeiten in der Fig. 3 entsprechen. Eine der Größe der Spannung proportional, die von außer

Kurve α gibt die Änderung des elektrostatischen Po- her an das elektrofotografische Aufzeichnungsmate-

tentials auf der Oberfläche der hochisolierenden rial angelegt ist.

Schicht 3 im Zeitintervall zwischen t₀ und ί_α an, wo- Unabhängig von der oben beschriebenen Span-

bei die gestrichelte Kurve angibt, daß das Potential 30 nungsverteilung längs der entsprechenden Schichten

auch dann nicht weiter ansteigt, wenn das gleiche unterliegt das Oberflächenpotential des elektrofoto-

elektrische Feld noch nach der Zeit Z₁ aufrechterhal- grafischen Aufzeichnungsmaterials 1 einer besonde-

ten wird. Eine Kurve b zeigt, wie sich das elektrosta- ren zeitlichen Änderung, wie es in der F i g. 6 darge-

tische Potential auf den Teilen der Oberfläche der stellt ist. In dieser Figur stellen die Kurven D + bzw.

hochisolierenden Schicht 3 ändert, die im gleichen 35 ^D — die Änderung der Oberflächenpotentiale im

Intervall nicht von Lichtstrahlen getroffen werden. Dunkeln dar, wenn positive bzw. negative Potentiale

Wenn jedoch das Feld noch nach der Zeit i₂ auf- an die durchsichtige Ladeelektrode 5 angelegt sind,

rechterhalten wird, dann nähert sich die Kurve b während die Kurven L + und L — das gleiche für

einer Kurve c an, aber mit viel kleinerer Geschwin- den Fall zeigen, daß die Oberfläche dem Licht aus-

digkeit als während des Intervalls zwischen t₀ und t_v 40 gesetzt ist. Wenn das äußere Feld über eine relativ

Die Kurve c dagegen ändert sich nach dem Zeitpunkt lange Zeit angelegt ist, dann streben alle Kurven, wie

t₂ wie die Kurve α nicht weiter, wie es durch eine aus der F i g. 6 deutlich hervorgeht, asymtotisch

weitere gestrichelte Linie in der F i g. 4 angedeutet einem Grenzwert zu. Diese Grenzwerte stimmen je-

ist. Der Buchstabe G stellt dabei die Differenz zwi- doch nicht mit den Änderungen der Dielektrizitäts-

schen dem elektrostatischen Oberflächenpotential 45 konstante oder der Impedanz innerhalb der fotoleit-

der vom Licht getroffenen Bereiche und der nicht fähigen Schicht überein, die an Hand von F i g. 5 be-

vom Licht getroffenen Bereiche zur Zeit i₂ dar, wor- schrieben wurden.

aus sich direkt der Kontrast des Ladungsbildes er- Diese Zusammenhänge wurden im einzelnen näher

gibt. untersucht, und man kann aus den Untersuchungen

Die Fig. 5 zeigt eine Ersatzschaltung für das elek- 50 den Schluß ziehen, daß das oben beschriebene Phätrofotografische Aufzeichnungsmaterial 1, an dem nomen der Gegenwart von Fangstellen (auch Hafteine Gleichspannung anliegt. Das Symbol Z₁ stellt stellen genannt) innerhalb der fotoleitfähigen Schicht die Impedanz der hochisolierenden Schicht 3 auf der zuzuschreiben ist. Da diese Schlußfolgerung hinsicht-Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 1 dar, wäh- Hch der Anwendung des elektrofotografischen Aufrend Z₂ die Impedanz der fotoleitfähigen Schicht 2 55 Zeichnungsmaterials für die Erfindung von besondeist. Entgegen der üblichen Gewohnheit, die angelegte rer Bedeutung ist, wird auf die Einzelheiten im fol-Gleichspannung zwischen den Impedanzen Z₁ und genden genauer eingegangen.

Z₂ entsprechend ihren Werten aufzuteilen, empfiehlt Da die oberste Schicht des elektrofotografischen

es sich hier, wo der Strom durch den sehr hohen Aufzeichnungsmaterials 1 aus einer hochisolierenden

Widerstand eines elektrofotografischen Aufzeich- 60 Schicht 3 besteht, die einen spezifischen Widerstand

nungsmaterials fließt, die Verteilung oder den Anteil von etwa 10¹⁴Ohm · cm aufweist, empfiehlt es sich,

des elektrostatischen Potentials längs des Aufzeich- diese Schicht 3 als Kapazität zu berücksichtigen,

nungsmaterials mit hohem Widerstand zu betrachten. wenn man das zum Aufzeichnungsmaterial 1 gehöV

In dem dargestellten Beispiel ist, da eine hochisolie- rende Ersatzschaltbild betrachtet. In ähnlicher Weise

rende Schicht 3 verwendet wird, der spezifische 65 muß die fotoleitfähige Schicht 2, da sie im Dunkeln

Widerstand der Schicht etwa 1,25 · 10¹¹ Ohm · cm, ebenfalls einen sehr hohen Widerstand hat, als Kapa-

Während die Dielektrizitätskonstante 3,1 ist. Dagegen zität betrachtet werden. Da jedoch, wenn man die

ist der spezifische Widerstand der fotoleitfähigen Schichten als Kapazitäten auffaßt, die eine Platte je-

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des Kondensators in direkter Berührung mit der nannten Dunkelstrom ab, der in einer fotoleitfähigen Oberfläche der Elektrodenschicht ist, ohne daß ir- Schicht fließt, wenn diese einige Stunden im Dunkeln gendein Widerstand dazwischenliegt, ist die Auflade- aufbewahrt worden ist. Dieser Effekt ist noch stärker zeit der Kapazitäten sehr kurz. Das Zeitintervall T ausgeprägt, wenn eine oder auch beide Seiten der fonach F i g. 6, das vom Oberflächenpotential des Auf- 5 toleitfähigen Schicht mit einer stark isolierenden Zeichnungsmaterials bis zur asymptotischen Annähe- Schicht bedeckt sind. Eine Abhängigkeit von der Porung an den Grenzwert benötigt wird, beträgt etwa larität der angelegten Spannung kann beobachtet 0,1 see, wenn man das in der Fig. 1 dargestellte werden, wenn nur eine Seite mit einer hochisolierenelektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 1 ver- den Schicht bedeckt ist. Solche Stromänderungen wendet. Wenn man die Aufladezeit wie für einen ein- io sind in einer fotoleitfähigen Schicht, die aus einem fachen Kondensator berechnet, dann kommt eine dünnen Pulverfilm aus fotoleitfähigen Kristallen beweit kürzere Zeit als 0,1 see heraus, was die beson- steht, die mittels eines geeigneten, elektrisch isoliedere Änderung des Potentials der fotoleitfähigen renden Bindemittels gebunden sind, stärker als in Schicht 2 im Dunkeln bei einer Zunahme des ange- einem monokristallinen Element oder einem Element legten Oberflächenpotentials anzeigt. 15 mit aufgedampften Schichten ausgeprägt. Dieser Ef-Bekanntlich läßt sich die Empfindlichkeit eines fo- fekt ist sehr wichtig, da er direkt die Impedanz der toleitfähigen Materials mit Hilfe eines geeigneten fotoleitfähigen Schicht steuert. Insbesondere ist die Aktivators vergrößern. Weiterhin ist bekannt, daß im Wirkung der Fangstellen, die den Halbleitern eigen Bändermodell von mit Kupfer aktiviertem CdS, das sind, besonders zu beachten.

im Beispiel der Fig. 1 verwendet wird, eine Anzahl 20 In dem CdS-Cu-Material sind eine große Anzahl von Ladungsfallenniveaus auftreten, die vom Grund- von Ladungsfallen vorhanden, die eine nicht gleichniveau einen Abstand von 1,4 und 0,03 eV haben. förmige Verteilung der Ladungsträger verursachen. Obgleich die Tatsache, daß das fotoleitfähige CdS Trotzdem ist aber der Grund, weswegen CdS: Cu hohe und niedrige Ladungsfallenniveaus aufweist, für nicht bei den Verfahren der persistenten, inneren Podie Empfindlichkeit gegenüber Licht eine wichtige 25 larisation verwendet werden kann, der, daß der Akti-Rolle spielt, steht diese Tatsache auch mit den Merk- vator, der zum Herstellen einer hohen Empfindlichmalen nach der Erfindung in engem Zusammenhang. keit zugegeben wird, eine Verteilung zeigt, die nicht Insbesondere zeigen viele Versuche, daß in einem dazu geeignet ist, die eingefangenen Ladungsträger aus CdS und Cu bestehenden Fotoleiter der Foto- für längere Zeit in ihren Fangstellen zu halten. Die strom auch noch eine Zeitlang fortbesteht bzw. nur 30 Dotierung mit freien Ladungsträgern, die durch den langsam abnimmt, wenn die Belichtung des an einer zugeführten Aktivator verursacht wird, ist sehr lang Gleichspannung liegenden Fotoleiters abgeschaltet anhaltend, so daß der Fotoleiter selbst im Dunkeln wird. Weiterhin steht fest, daß dies durch die Einwir- eine starke Polarisation zeigt. Da weiterhin die Impekung des Kupfers bewirkt wird, das sich als Aktiva- danz an den vom Licht bestrahlten Stellen wegen der tor zwischen den CdS-Kristallen befindet, um die 35 hohen Empfindlichkeit stark abnimmt, nimmt auch Dichte der Ladungsträger im Leitfähigkeitsband an- die Feldstärke, die längs der bestrahlten Teile aufgezuheben, die den Strom in diesen Kristallen führen, prägt ist, stark ab, wodurch ein Fortdauern der PoIawenn diese der Belichtung ausgesetzt sind. Wie oben risation verhindert wird. Dabei wirken die einzelnen angegeben wurde, verbleiben bei einer aus CdS und Faktoren kummulativ.

Cu bestehenden fotoleitfähigen Schicht die Elektro- 4° Die Erfindung macht von Eigenschaften Genen, wenn unter Aufrechterhaltung der Gleichspan- brauch, die bei den bekannten Verfahren der persinung die Belichtung unterbrochen wird, über eine stenten inneren Polarisation nicht so gut geeignet beträchtliche Zeitspanne im Leitungsband. Es läßt sind. Außerdem wird der oben beschriebene Effekt sich jedoch, wie es in der F i g. 7 gezeigt ist, eine cha- ausgenutzt, daß sich nämlich durch Umpolung der rakteristische Änderung der Impedanz beobachten, 45 Gleichspannung im Dunkeln das Verhalten der Leiwenn während des Ansteigens der Impedanz die an- tungselektronen in den Kristallen des CdS in begelegte Gleichspannung plötzlich umgepolt wird. Die stimmter Weise ändert. Im folgenden wird das Prin-F i g. 7 zeigt diese Änderungen in Stromeinheiten, zip der Erfindung noch einmal eingehend erörtert,
wobei Spannungen der einen Polarität an ein Auf- Während des Zeitintervalls zwischen t₀ und Z₁ Zeichnungsmaterial ohne eine isolierende Schicht 50 wirkt sich die zuvor vorgenommene Bestrahlung der während des zwischen t₀ und t₂ liegenden Zeitinter- CdS-Kristalle dahingehend aus, daß die Elektronenvalls und nach einer Zeit t₃ angelegt sind, während dichte im Leitungsband oder in denjenigen Fangsteleine Spannung der umgekehrten Polarität während lenniveaus, die leicht Elektronen in das Leitungsdes zwischen t₂ und t₃ liegenden Zeitintervalls an- band abgeben können, groß ist. Wenn nun an die liegt. Eine Bestrahlung mit Licht findet zwischen t₀ 55 CdS-Kristalle von außerhalb eine Gleichspannung im und t_t statt. Nach der F i g. 7 beginnt der Strom vom Sinn eines konstanten elektrischen Feldes angelegt Zeitpunkt t_t an, in dem die Lichteinwirkung unter- wird, dann wandern die Elektronen zur positiven brachen wurde, abzufallen, und wenn die Polarität Seite und werden in Fangstellenniveaus eingefangen, im Zeitpunkt t₂ nicht umgekehrt würde, würde der wodurch eine innere Polarisation entsteht.
Strom längs der gestrichelten Linie der bekannten 60 Die Polarisation erscheint in diesem Fall bezüglich Dämpfungskurve des Fotostroms weiter langsam ab- des von außen angelegten Feldes in entgegengesetzter nehmen. Nach der Umpolung der angelegten Span- Richtung, wie es die Fi g. 8 wiedergibt, in der ebennung steigt der Strom entsprechend der neuen Polari- falls der Ladungszustand in einem elektrofotografität einen Moment lang stark an, doch nimmt er dann sehen Aufzeichnungsmaterial zu erkennen ist. Die bald ab, so daß ein relativ kleiner Strom weiterfließt. 65 Elektronendichte im Leitungsband nimmt nicht we-Wenn im Zeitpunkt i„ die ursprüngliche Polarität sentlich ab, da wegen der nicht gleichförmigen Verteiwieder hergestellt wird, dann steigt der Strom mo- lung der Elektronen eine nur geringere Möglichkeit mentan an, und dann fällt er schnell auf den söge- zur Rekombination besteht. Nach dem Entstehen der

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inneren Polarisation sollte der Hauptanteil des elek- den belichteten als auch in den nicht belichteten Teitrischen Feldes, dessen Verteilung durch die entspre- len die Ladungen eingefangen bleiben und diese chende Impedanz und Dielektrizitätskonstante be- dann beim Trennen der Elektrode von der isolierenstimmt ist, längs der Impedanz Z₂ der fotoleitfähigen den Schicht an der Oberfläche der isolierenden Schicht erscheinen, wohingegen nur ein geringer Teil 5 Schicht gegenpolige Ladungen in gleicher Konfiguraan der Impedanz Z₁ der isolierenden Schicht 3 abfal- tion binden. Bliebe diese persistente innere Polarisalen sollte. In Wirklichkeit aber wächst, wenn in der tion nicht bestehen, dann würden nach der Abschalfotoleitf ähigen Schicht 2 ein Polarisationsfeld ent- tung des angelegten Feldes die Ladungen auf der standen ist, die Feldstärke längs der Impedanz Z₁ Oberfläche der isolierenden Schicht durch die durchder isolierenden Schicht 3 an, wenn das Polarisa- io sichtige Ladeelektrode ausgeglichen, mit der die tionsfeld aufgebaut wird, was ein Anwachsen des Po- Oberfläche in direkter Berührung steht, so daß die tentials der elektrostatischen Ladung auf der Ober- belichteten und die nicht belichteten Teile das fläche der isolierenden Schicht 3, wie es in der F i g. 4 gleiche Potential hätten. Bei einer Anordnung, in der gezeigt ist, zur Folge hat. Das kann durch einen we- . die durchsichtige Ladeelektrode in direkter Berühsentlichen Abfall der Impedanz Z₂ oder ein Anwach- 15 rung mit der isolierenden Schicht ist, kann der Lasen der Dielektrizitätskonstante erklärt werden. dungsausgleich in Abwesenheit einer Ladung entge-

Es ist bekannt, daß die oben beschriebenen Er- gengesetzter Polarität durch eine Anzahl von Versuscheinungen durch diejenige Polarisationsladung ver- chen bewiesen werden, die später beschrieben werursacht sind, die durch in sogenannten Fangstellen den. Das innere Feld jedoch, das von den eingefaneingefangene Elektronen entsteht. Während der Zeit- 20 genen Ladungsträgern herrührt, wird leicht gespanne zwischen t_t und t₂, in der keine stimulieren- schwächt, was auch eine Änderung der Ladungen auf den Lichtstrahlen vorhanden sind, fallen Leitungs- der Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichelektronen, die vor dem Zeitpunkt t_± in das Leitungs- nungsmaterials zur Folge hat.

band gehoben worden sind, entsprechend ihrer mitt- Bezüglich der Trennung der durchsichtigen Ladeleren Lebensdauer in immer tiefere Energieniveaus. 35 elektrode von dem elektrofotografischen Aufzeich-In diesem Fall können jedoch Elektronen, die in nungsmaterial und der auf diese Trennung folgenden nicht so tiefen Fangstellenniveaus eingefangen sind, Erscheinungen kann folgendes gesagt werden. Selbst durch thermische Anregung wieder ins Leistungs- wenn die Kapazität auf Grund einer nicht gleichförband gehoben werden, wodurch der Strom über eine migen Trennung zwischen der durchsichtigen Ladelängere Zeitspanne hinweg aufrechterhalten bleibt, 3° elektrode und dem elektrofotografischen Aufzeich-Elektronen dagegen, die in tiefer liegende Fangstel- nungsmaterial verändert wird, so verhindert trotzdem lenniveaus oder ins Valenzband gelangen, können die Gegenwart der obenerwähnten, die Ladung auf nur durch Lichteinwirkung in den angeregten Zu- der Oberfläche der isolierenden Schicht bindenden stand gebracht werden. Da die angelegte Spannung inneren Kräfte diese Ladung an einer Bewegung, woeine Gleichspannung ist, wird überdies die Dichte 35 durch ein klares Ladungsbild gewährleistet ist. Da der Elektronen, die in tieferen Fangstellenniveaus außerdem der spezifische Oberflächenwiderstand der eingefangen sind, nahe dem positiven Pol hoch sein, hochisolierenden Schicht sehr hoch ist, kann eine wodurch die sogenannte persistente innere Polarisation Wanderung längs der Oberfläche nicht stattfinden, erzeugt wird. Nach der Umpolung der angelegten Demgemäß ist nicht nur möglich, das Entwickeln bei Spannung zum Zeitpunkt t₂ wandern die im Lei- 40 Licht durchzuführen, sondern man kann auch das tungsband befindlichen Elektronen in die entgegen- Ladungsbild halbdauernd erhalten, solange kein gesetzte Richtung. Daher fließt sofort nach dem Zeit- elektrisches Feld angelegt ist.

punkt t₂ ein Strom. Zum Zeitpunkt t_s wird die PoIa- Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial

rität der angelegten Spannung wieder umgekehrt. kann bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfin-Der daraufhin nach dem Zeitpunkt t₃ wieder in die 45 dung mehrmals verwendet werden. Insbesondere umgekehrte Richtung fließende Strom wird auf wird das Ladungsbild, wie es oben erklärt wurde, Grund derselben Phänomene verursacht. durch das Zusammenwirken mit der inneren Polari-

In einer fotoleitfähigen Schicht, die aus Teilchen sationsladung ohne merkbare Veränderung haltbar aus fotoleitfähigen Kristallen einschließlich einer An- gemacht. Indem man das elektrofotografische Aufzahl von Verunreinigungsniveaus bildenden Stoffen 50 Zeichnungsmaterial jedoch einfach einer Belichtung wie zu CdS : Cu besteht, das im obigen Beispiel ver- und anschließend einem elektrischen Feld aussetzt, wendet ist, wobei die Kristalle durch ein hochisolie- beginnt ein neuer Zyklus in der gleichen, oben berendes Bindemittel gebunden sind, kann der Effekt züglich der Zeitintervalle zwischen t₀ und ^₁ und der der persistenten inneren Polarisation, der auf Grund folgenden beschriebenen Weise, so daß die elektroder Erzeugung der Polarisationsladung zu einer gro- 55 statische Ladung, die zuerst auf der Oberfläche des ßen Kapazitätsänderung führt, ganz allgemein beob- elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gebilachtet werden. Der durch die fotoleitfähige Schicht det wird, in keiner Weise die Bildung eines nachfolf ließende Strom ist in seiner Größe durch den Span- genden Ladungsbildes beeinflußt. Überdies wirkt nungsanstieg an der Schicht aus hochisolierendem sich jede mechanische Kraft, die auf das elektrofoto-Bindemittel bestimmt, der wiederum durch den in 60 grafische Aufzeichnungsmaterial ausgeübt wird, nur den fotoleitenden Kristallen auftretenden Effekt der auf die Oberfläche der stark isolierenden Schicht aus persistenten inneren Polarisation verursacht ist. und nicht auf die fotoleitfähige Schicht, so daß eine Wenn in einer solchen fotoleitfähigen Schicht die mechanische Beeinträchtigung der fotoleitfähigen persistente innere Polarisation anfangs aufgebaut Schicht nicht eintreten kann.

wird, dann ist der durch die fotoleitfähige Schicht 65 Das auf der Oberfläche der hochisolierenden fließende Strom klein. Schicht gebildete Ladungsbild kann auf bekannte

Nach Abschalten der bildmäßigen Belichtung und Weise entwickelt oder auf ein Bildempfangsmaterial des elektrischen Feldes ergibt sich, daß sowohl in übertragen werden. Beispielsweise wird auf die Ober-

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fläche der hochisolierenden Schicht ein bekannter Verfahren noch gute Ladungsbilder. Die Tatsache, Toner gestäubt, der vorzugsweise eine bezüglich des daß die Ladung in der fotoleitfähigen Schicht die La-Ladungsbildes entgegengesetzte Ladung trägt. Nach dung auf der Oberfläche der hochisolierenden der Entfernung des nicht an der Oberfläche haften- Schicht steuert und aufrechterhält, kann durch die den Pulvers kann das verbleibende Pulver entweder 5 folgende Versuche bewiesen werden. Man erzeugt erhitzt werden, damit es an der Oberfläche des Auf- auf die beschriebene Weise ein Ladungsbild, bevor Zeichnungsmaterials anschmilzt, oder mechanisch auf man die durchsichtige Ladeelektrode von dem Aufein Bildempfangsmaterial übertragen werden. An- Zeichnungsmaterial trennt. Wenn man nun totalbedererseits kann auch ein Verfahren angewendet wer- lichtet, während die in das Aufzeichnungsmaterial den, bei dem nach dem Entfernen der durchsichtigen io eingelegte Elektrodenschicht und die durchsichtige Ladeelektrode ein auf der Rückseite mit einer Elek- Ladeelektrode vollständig voneinander isoliert sind trode belegtes Bildempfangsmaterial auf die hochiso- und das mittlere Potential über die gesamte isolielierende Schicht gebracht und eine Gleichspannung rende Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials langgeeigneter Polarität zwischen die Elektrode des Bild- sam abnimmt, dann verschwindet die Oberflächenpoempfangsmaterials und die Elektrodenschicht 4 des 15 tentialdifferenz zwischen den vom Licht getroffenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gelegt und den nicht getroffenen Teilen, so daß eine Entwird, um das Ladungsbild von der hochisolierenden wicklung des Ladungsbildes unmöglich ist. Das kann Schicht auf das Bildempfangsmaterial zu übertragen. daran liegen, daß die Eigenschaft, das Ladungsbild Das auf diese Weise übertragene Ladungsbild kann aufrechtzuerhalten, verlorengegangen ist, was wiedann in üblicher Weise entwickelt werden. In jedem ao derum von dem Ausgleich der inneren Ladungsver-FaIl kann das Aufzeichnungsmaterial erneut benutzt teilung auf Grund der Belichtung herrührt,
werden, nachdem man von der hochisolierenden Es ist offenbar, daß die Erfindung ein Verfahren Schicht das restliche Pulver entfernt und danach das mit hoher Empfindlichkeit angibt, wie verschiedene Ladungsbild auf der hochisolierenden Schicht durch Eigenschaften fotoleitfähiger Stoffe mit Vorteil zur Anlegen eines elektrischen Feldes gelöscht hat. Wie 25 Erzeugung von Ladungsbildern ausgenutzt werden, oben schon erwähnt wurde, löscht man das Ladungs- Bei den bekannten elektrofotografischen Verfahren bild jedoch am besten dadurch aus, daß man das konnten dagegen diese Eigenschaften nicht in wün-Aufzeichnungsmaterial zunächst gleichförmig belich- sehenswerter Weise verwendet werden, da sie sich tet und anschließend einem elektrischen Feld aus- nicht für die bekannten elektrofotografischen Aufsetzt. 30 Zeichnungsmaterialien und die entsprechenden Be-

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt die handlungsverfahren eigneten. Zur Lösung der AufNotwendigkeit, zwischen der durchsichtigen Lade- gäbe, die der Erfindung zugrunde liegt, sollte ein elektrode und der isolierenden Schicht, wie bei einem elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit den bekannten Verfahren, einen Spalt vorzusehen oder oben beschriebenen Eigenschaften verwendet werauf der Oberfläche der isolierenden Schicht eine be- 35 den. Durch Vergleich mit zahlreichen Arten fotoleitsondere Charakteristik zu fordern. Daher kann auch fähiger Schichten hat sich herausgestellt, daß die bemit Hilfe der folgenden Versuche gezeigt werden, sten Schichten dadurch hergestellt werden, daß man daß an der Grenzfläche zwischen der durchsichtigen gebundenes, pulverförmiges, hochempfindliches foto-Ladeelektrode und dem elektrofotografischen Auf- leitfähiges Material, das in einem isolierenden Bindezeichnungsmaterial kein besonderer Zustand herr- 40 mittel divergiert ist und so den Effekt der persistenschen muß. ten inneren Polarisation begünstigt, in dünne Schich-

Ein nach dem oben beschriebenen Verfahren ent- ten formt. Es wird angenommen, daß eine solche fostehendes Ladungsbild wird zerstört, indem die in toleitfähige Schicht einen plötzlichen Abfall in der das Aufzeichnungsmaterial eingelassene Elektroden- Dichte der durch Belichtung freigesetzten Elektronen schicht und die durchsichtige Ladeelektrode vor der 45 zeigt, wenn die angelegte Spannung oder das entspre-Trennung der letzteren von dem Aufzeichnungsmate- chende Feld umgepolt wird, und auch die Erzeugung rial kurzgeschlossen werden. Man beobachtet einen des inneren, polarisierten Feldes in der oben beschnellen Abfall des Oberflächenpotentials des Auf- schriebenen Weise ermöglicht. Das Bindemittel zur Zeichnungsmaterials auf Null, was zeigt, daß sich die Bindung der fotoleitfähigen Teilchen sollte einen hoelektrische Ladung auf der Oberfläche des Aufzeich- 50 hen spezifischen Widerstand besitzen und für Lichtnungsmaterials über den äußeren Kurzschlußkreis strahlen durchsichtig sein.

entlädt. Zur gleichen Zeit wird natürlich die innere Das erste Erfordernis für die fotoleitfähige Ladung, die mit der Oberflächenladung gebunden Schicht, die aus Teilchen des fotoleitfähigen Matewar, freigelassen. Wenn man dieses Experiment zu- rials besteht, ist ein hoher Absorptionskoeffizient gesammen mit den obenerwähnten Polaritäten des La- 55 genüber einfallendem Licht, da dieser Koeffizient die dungsbildes und des angelegten Feldes betrachtet, Empfindlichkeit bestimmt. Eine sehr dicke fotoleitfädann ergibt sich, daß es an der Grenzfläche zwischen hige Schicht erfordert weiterhin nicht nur eine höder berührenden Ladeelektrode und der isolierenden here, von außen anzulegende Spannung, sondern beOberfläche des Aufzeichnungsmaterials nichts gibt, einträchtigt auch den Auflademechanismus, so daß das den Transport von Ladungsträgern durch diese 60 eine unnötig dicke Schicht vermieden werden sollte. Grenzschicht verhindern könnte. Als Ergebnis dieses Da die elektrostatische Ladung, die an der inneren Versuches muß also festgestellt werden, daß ein Grenzfläche der isolierenden Schicht in der fotoleit-Spalt zwischen der durchsichtigen Ladeelektrode und fähigen Schicht gebildet wird, zur Haltbarmachung der isolierenden Oberfläche des Aufzeichnungsmate- des Ladungsbildes dient, sollten als Bindemittel für' rials die Bildung eines Bildes nicht wesentlich beein- 65 die fotoleitfähige Schicht und für die isolierende fluß und daß die beiden nur unter Druck in Beruh- Schicht vorzugsweise verschiedene Materialien gerung gehalten zu werden brauchen. Aber auch mit braucht werden,
einem relativ großen Spalt ergeben sich nach diesem Es ist auch noch darauf hinzuweisen, daß trotz

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gleichförmiger Berührung zwischen der durchsichti- dient. In jedem Fall ist ein geeignetes Bindemittel gen Ladeelektrode und dem elektrofotografischen verwendet, um das elektrofotografische Aufzeich-Aufzeichnungsmaterial eine nicht gleichförmige Ze- nungsmaterial 1 zu vervollständigen. Das Aufzeichmentierung zwischen der fotoleitfähigen Schicht und nungsmaterial 1 ist weiterhin mit einer durchsichtigen der isolierenden Schicht oder eine lokale Änderung 5 Elektrode 5 ausgerüstet, die mit der im Beispiel 1 der Dicke der Bindemittelschicht eine lokale, nicht verwendeten identisch ist, und eine Gleichspannungsgleichförmige Verteilung des elektrischen Feldes zur quelle sorgt zur Herstellung eines Ladungsbildes für Folge haben. Eine Anordnung, bei der die hochiso- ein Gleichfeld. Das Verfahren zur Herstellung des lierende Schicht lediglich in Berührung mit der foto- Ladungsbildes unterscheidet sich von dem nach Beileitfähigen Schicht steht, anstatt mit dieser zu einem, io spiel 1 dadurch, daß während des Zeitintervalls zwieinheitlichen Gebilde verbunden zu sein, kann, wie sehen t₀ und t_t (Fig. 9) ein erstes elektrisches Feld aus dem vorstehenden hervorgeht, ebenfalls in be- angelegt ist, das die durchsichtige Elektrode 5 positiv friedigender Weise arbeiten. Ein einheitliches Auf- macht, während die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial, bei dem keine von außen einwir- Zeichnungsmaterials 1 gleichförmig belichtet wird, kenden mechanischen Kräfte zur Herstellung der La- xs und daß während des Zeitintervalls zwischen t_i und dungsbilder erforderlich sind, ist jedoch vorzuziehen, t₂ bei umgepoltem Feld bildmäßig belichtet wird, um Aufnahmen zu machen, die größere Flächen be- Die gleichförmige Belichtung sowie die bildmäßige decken. Belichtung werden 2 see lang durchgeführt, wobei die

Während bisher lediglich an Hand des Beispiels 1 bildmäßige Belichtung in den hellen Bereichen mit

die der Erfindung zugrunde liegende Theorie be- ao 20 Lux stattfindet. Nach der bildmäßigen Belichtung

schrieben wurde, werden weitere Ausführungsbei- und Abtrennung der durchsichtigen Ladeelektrode

spiele noch weiter unten angegeben. wird die fotoleitfähige Schicht total belichtet. Die

An Hand des Beispiels 1 ist zu ersehen, daß zu den von außen angelegte Spannung beträgt 2000 Volt, so

Faktoren, die zur Bildung eines Ladungsbildes bei- daß eine zu einem Potential von + 200 Volt gehö-

tragen, die dielektrische Polarisation und die Ladung 25 rende Oberflächenladung auf den dunklen Stellen

an der inneren Grenzfläche der isolierenden Schicht des Lichtbildes zu beobachten ist, wohingegen an

im Inneren der fotoleitfähigen Schicht gehören, d. h. den hellen Teilen des Lichtbildes ein Potential von

eine Ladung mit einer zu der Polarität des Ladungs- — 400 Volt entsteht.

bildes auf der Oberfläche der isolierenden Schicht Die Fig. 10 (A) zeigt die Veränderung des Potenentgegengesetzten Polarität. Die entstandene Polari- 30 tials der Oberflächenladung in den verschiedenen Insation muß aber nur bei der Aufrechterhaltung der tervallen, die Fig. 10 (B) läßt das gleiche für den Verteilung des elektrischen Feldes zur Zeit der BiI- Fall erkennen, daß keine gleichförmige Belichtung dung des Ladungsbildes und bei der Aufrechterhai- stattfindet, wenn das erste Feld angelegt wird. Aus rung des Ladungsbildes mitwirken, bis die durchsich- dem Vergleich der Fig. 10 (A) und 10 (B) geht hertige Ladeelektrode und das elektrofotografische Auf- 35 vor, daß die Differenz G zwischen den Oberflächenzeichnungsmaterial voneinander getrennt sind; sie Potentialen, die von den Intensitätsunterschiede den kann ohne ernstliche Folgen nach dieser Trennung des Lichtbildes abhängen, größer ist, wenn beim Anschnell verschwinden. Daher bedarf es gemäß der fangsschritt gleichförmig belichtet wird. Die Diffe-Erfindung keiner Fangstellen mit sehr tiefem Niveau, renz G gibt direkt den Kontrast des Ladungsbildes weil an die Persistenz der inneren Polarisation keine 40 an.

allzuhohen Anforderungen gestellt werden. Das ist Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch ein

einer der wichtigsten Gründe dafür, daß es nicht so sehr niedriges Potential der Oberflächenladung und

schwierig ist, geeignete fotoleitfähige Materialien dadurch aus, daß das elektrofotografische Aufzeich-

auszusuchen, wie es bei den bekannten Verfahren, nungsmaterial nach dem zweiten Verfahrensschritt

die den Effekt der persistenten inneren Polarisation 45 nach der Abtrennung der durchsichtigen Elektrode

allein ausnutzen, der Fall ist. totalbelichtet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel

Obgleich Stoffe mit einer starken persistenten in- zeigte es sich, daß vor der abschließenden Totalbe-

neren Polarisation im allgemeinen eine geringe Emp- lichtung gemessene Werte von — 200 Volt nach der

findlichkeit haben und bei ihnen nur kleine Änderun- Belichtung auf — 400 Volt anstiegen,

gen der Impedanz auftreten, wenn sie nicht durch 50 Wenn, wie im Beispiel 2, als fotoleitfähiges Mateden dielektrischen Polarisationseffekt verursacht rial eine fluoreszierende Substanz verwendet wird,

sind, können sie auf Grund dieses Effekts, wie im dann scheint nur die gebildete innere Polarisation bei

folgenden Beispiel gezeigt wird, gemäß einer Weiter- der Bildung des Ladungsbildes mitzuwirken, da die

bildung der Erfindung erfolgreich verwendet werden. Widerstandsänderung klein ist. Daher ist zwar ein

55 System mit relativ geringer Empfindlichkeit für sicht-

Beispiel 2 bares Licht zu erwarten, das aber mit Vorteil zur

Herstellung des Bildes eines Gegenstandes mittels

In diesem Ausführungsbeispiel werden die Partikeln kürzerer Strahlung (ultraviolettes Licht) verwendet

der fluoreszierenden Substanz ZnCdS (Partikelgröße werden kann.

5 Mikrometer), die mit Ag aktiviert sind, mittels 60 Wenn im Beispiel 1 die Spannung am elektrofoto-

eines Bindemittels gebunden, das aus Nitrocellulose grafischen Aufzeichnungsmaterial umgepolt wird, um

besteht, und in eine dünne fotoleitfähige Schicht 2 während der ersten Periode zwischen t₀ und t_x ein

von 50 Mikrometer Dicke gewalzt. Auf die eine negatives Potential an die durchsichtige Ladeelektrode

Oberfläche der Schicht 2 ist ein Aluminiumblatt auf- anzulegen, und während der nächsten Periode zwi-

zementiert, das als Elektrode dient, während auf der 65 sehen i_x und i₂ erneut umgepolt wird, dann wird

gegenüberliegenden Oberfläche ein Harzfilm auf Po- nicht nur die Empfindlichkeit des Verfahrens, son-

lyesterbasis befestigt ist, dereine Dicke von 12,5 Mi- dem auch die Schärfe des Ladungsbildes abnehmen,

krometer hat und als stark isolierende Schicht 3 was eine Verschlechterung des Ladungsbildes bei zu

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starker Belichtung schnell steigern würde. Es wird ponenten wie im Beispiel 3 verwendet, während, wie angenommen, daß dies durch das Anbringen einer die Fig. 13 zeigt, zwischen t₀ und t_t eine Spannung hochisolierenden Schicht nur auf einer Seite der foto- gemäß Beispiel 1 angelegt ist. Zwischen J₁ und t₂ leitfähigen Schicht des elektrofotografischen Auf- werden die durchsichtige Ladeelektrode und das Zeichnungsmaterials hervorgerufen wird, das eine Art 5 elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial kurzzeivon gleichrichtender Wirkung zeigt. Die gleiche Er- tig getrennt und dann bei Abwesenheit einer Belichscheinung kann im Beispiel 2 jedoch nicht gefunden tung und eines elektrischen Feldes gegeneinandergewerden, in dem das fotoleitfähige Material die Eigen- drückt. Anschließend wird während der bildmäßigen schaft einer fluoreszierenden Substanz hat. Belichtung ein Feld angelegt, das eine im Vergleich

Die folgenden Beispiele 3 und 4 sollen Verfahren io zu dem zwischen i_? und ^₁ anliegenden Feld entgeangeben, bei denen das elektrofotografische Auf- gengesetzte Polarität aufweist. Während des Zeitinzeichnungsmaterial zwei isolierende Schichten ent- tervalls zwischen t₂ und i₃, liegt ein Feld mit der gleihält, und sie sollen beweisen, daß gemäß der Erfin- chen Polarität wie während des Intervalls zwischen dung das Ladungsbild nicht durch Übertragung von J₁ und t₂ an, wobei keine Belichtung erfolgt und wo-Ladungsträgern zwischen der fotoleitfähigen Schicht 15 bei die durchsichtige Ladeelektrode zum Zeitpunkt i₄ und der von außen angelegten Spannungsquelle auf vom elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial Grund der Fotoleitfähigkeit zustande kommt, son- getrennt wird. Das Ergebnis ist ein Ladungsbild mit dem daß es allein durch die Phänomene innerhalb nahezu der gleichen Intensität und Schärfe. Die oben der fotoleitfähigen Schicht gebildet wird. angegebenen Verfahrensstufen erfüllen alle Bedin-

20 gungen, die zur Ausführung des sogenannten Abtast-

Beispiel 3 Verfahrens notwendig sind, bei dem das elektrofoto

grafische Aufzeichnungsmaterial kontinuierlich be-

Nach der F i g. 11 enthält ein elektrofotografisches wegt und die bildmäßige Belichtung stufenweise und Aufzeichnungsmaterial 11 entgegen dem Ausfüh- synchron mit der Bewegung des elektrofotografirungsbeispiel der Fig. 1 zusätzlich eine isolierende 25 sehen Aufzeichnungsmaterials vorgenommen wird. Bei Schicht 10, die im Vergleich zu dem Ausführungsbei- einem sogenannten synchronen Abtastverfahren, bei spiel der F i g. 1 gleichförmig zwischen der fotoleitfä- dem die Elektrodenschicht im elektrofotografischen higen Schicht 2 und der Elektrodenschicht 4 angeord- Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung eines dauernnet ist. Mit diesem Aufzeichnungsmaterial werden den Nullpotentials geerdet ist, kann man mit Hilfe mittels der gleichen Verfahrensschritte wie im Bei- 30 zweier Spannungsquellen an einen Teil des elektrofospiel 1 ebenfalls Ladungsbilder erzeugt. Die Emp- tografischen Aufzeichnungsmaterials eine positive findlichkeit dieses Aufzeichnungsmaterials ist die Spannung anlegen, während gleichzeitig ein anderer gleiche wie die im Beispiel 1, so daß durch eine Be- Teil auf negatives Potential gelegt werden kann. In lichtung mit 20 Lux, die jeweils 0,1 see dauert, diesem Fall sind die auf einem bestimmten Punkt der scharfe Ladungsbilder entstehen. Die gleichförmige 35 Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungs-Totalbelichtung, die bildmäßige Belichtung und die materials beobachteten Erscheinungen bei der Bewe-Zeitintervalle, in denen das Feld angelegt wird, ent- gung die gleichen, die auch aus der Fig. 13 hervorsprechen genau dem Beispiel 1. Wenn jedoch wie im gehen. Es kann also der gleiche Mechanismus zur Beispiel 1 von außen eine Spannung von 2000 Volt Bildung eines Ladungsbildes wie der oben im einzelangelegt ist, dann beträgt das Potential der Oberflä- 40 nen beschriebene zugrunde gelegt werden. Wenn chenladung des elektrofotografischen Aufzeichnungs- auch die Haltbarmachung des Ladungsbildes nicht materials an den belichteten Stellen — 1200 Volt, ganz befriedigt, so würde das Ladungsbild, das nach während an den unbelichteten Stellen das Potential der Abtrennung des elektrofotografischen Aufzeichetwa OVoIt ist, was einen etwas schlechteren Wir- nungsmaterials zurückbleibt, doch nicht schlechter kungsgrad bedeutet. Auf der anderen Seite zeigte 45 werden, so daß die Vielseitigkeit bei der Auswahl des sich, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsma- fotoleitfähigen Materials erhöht werden kann,
terial in diesem Beispiel die folgenden Merkmale Wie an Hand der entsprechenden Beispiele ausaufweist. Der Kontrast ist im Vergleich zum Bei- führlich beschrieben wurde, sind zur Lösung der spiel 1 wesentlich günstiger. Es werden Bilder mit Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, beson-Schleier, die von einem unbefriedigenden Aufbau des 50 ders die verschiedenen Eigenschaften der fotoleitfäelektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial oder higen Substanzen zu beachten. Es hat sich gezeigt, von lichtschwachen Eingangsbildern herrühren, die daß sich der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht bei der Aufnahme unerwünscht sind, vermieden. bei Umpolung des angelegten Feldes sehr schnell än-Eine vollständige Eliminierung des Schleiers, der dert und daß diese Eigenschaften bei Zusatz von mangels einer isolierenden Zwischenschicht zwischen 55 Verunreinigungen zur Erhöhung der Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht und der Elektroden- der Schicht noch vergrößert wird, wenn pulverförschicht 4 auftritt, weil von der Elektrodenschicht La- mige, fotoleitfähige Substanzen mit Hilfe eines isoliedungen unabhängig von einer bildmäßig verteilten renden Bindemittels zu einer dünnen Schicht geformt Belichtung eindiffundieren können, ist von besonde- werden, wenn ferner die Schicht von der einen Elekrer praktischer Bedeutung. Es ist noch anzumerken, 60 trode durch eine Schicht eines stark isolierenden Madaß in den Beispielen 1 bis 3 der Gegenstand und das terials getrennt ist, die auf einer oder auf beiden Seielektrofotografische Aufzeichnungsmaterial so an- ten derselben aufgetragen ist, und wenn die Anordgeordnet sind, wie es in der F i g. 2 gezeigt ist, daß nung einem elektrischen Feld ausgesetzt ist. Es sind aber auch viele Anordnungen möglich sind. Stoffe wie CdS, ZnS, ZnO, CdSe, ZnTe, PbS, CdTe

_R . . 65 usw. untersucht worden, und alle diese Stoffe sind

Beispiel ^₆- ^_εΓ Ausführung der Erfindung verwendbar. In

Bei diesem Beispiel werden das gleiche elektrofo- besonders bevorzugter Weise werden Pulver dieser tografische Aufzeichnungsmaterial und andere Korn- Stoffe mittels eines durchsichtigen Bindemittels mit

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einem spezifischen Widerstand von mehr als damit die Intensität des Ladungsbildes erniedrigt

10¹⁰Ohm-cm gebunden und in dünne Filme oder wird.

Schichten ausgewalzt, die weniger als 200 Mikrome- Wenn die Dicke der fotoleitfähigen Schicht zu ter dick sind. Die Auswahl der Dicke des Films groß ist, dann kann das Lichtbild nicht bis in die tiehängt von der mechanischen Flexibilität und von 5 fen Bereiche der Schicht eindringen, so daß in tiefedem Absorptionskoeffizienten gegenüber dem einfal- ren Schichtbereichen schließlich keine Absorption lenden Licht ab. Anschließend wird eine stark isolie- von Licht stattfindet. Eine zu große Dicke bringt darende Deckschicht mittels eines durchsichtigen und her keinen zusätzlichen Vorteil, sondern führt zu isolierenden Bindemittels gleichförmig an der Ober- einer Abnahme der Klarheit des Ladungsbildes. Es fläche der fotoleitfähigen Schicht befestigt, wobei die io ist vorteilhaft, Dicken unterhalb von 200 Mikrometer stark isolierende Schicht derart ausgewählt ist, daß zu wählen. Die Verwendung eines durchsichtigen der Hauptteil des angelegten Feldes an der f otoleitf ä- Bindemittels ist deswegen von Vorteil, weil hierdurch higen Schicht liegt, wogegen, wenn belichtet wird, ein das fotoleitfähige Pulver, das in der fotoleitfähigen wesentlicher Teil des Feldes an der hochisolierenden Schicht dispergiert ist, wirksam bestrahlt wird.
Schicht erscheint, was von dem Verhältnis der 15 Die hochisolierende Deckschicht auf der Ober-Widerstände pro Flächeneinheit im Dunkeln und bei fläche des elektrofotografischen Aufzeichhungsmate-Belichtung abhängt. Als letztes wird an der der iso- rials sollte einen ausreichenden spezifischen Oberflälierenden Deckschicht entgegengesetzten Seite der fo- chenwiderstand besitzen, damit diese Schicht als töleitfähigen Schicht mittels eines geeigneten Binde- Sperrschicht für den elektrischen Strom wirkt und mittels die leitende Elektrodenschicht befestigt. Im 20 damit das erzeugte Ladungsbild erhalten bleibt. Ins-Bedarfsfall kann eine zusätzliche Schicht aus einer besondere ergibt sich bei einem zu geringen spezifistark isolierenden Substanz zwischen der fotoleitfähi- sehen Widerstand keine wirksame Sperrwirkung für gen Schicht und der leitenden Elektrodenschicht an- den Strom und daher kein zufriedenstellendes Lageordnet werden. Die stark isolierende Schicht auf dungsbild. Es werden daher spezifische Widerstände einer oder auf beiden Seiten der fotoleitfähigen 25 von mehr als 10¹¹ Ohm · cm bevorzugt. Da anderer-Schicht besteht aus einem Material, das einen spezifi- seits ein zu geringer spezifischer Oberflächenwiderschen Widerstand von mehr als 10¹¹ Ohm · cm und stand zu einer Verwischung des Ladungsbildes führt, einen spezifischen Oberflächenwiderstand von mehr ist es wesentlich, daß der spezifische Oberflächenais 10¹² Ohm · cm"² aufweist. Weiterhin sollte die widerstand oberhalb von etwa 10¹² Ohm · cm"² liegt, hochisolierende Schicht von Oberfläche zu Ober- 30 Schließlich sollte die Dicke der hochisolierenden fläche einen Widerstand von mehr als 10⁹ Ohm besit- Deckschicht kleiner als 50 Mikrometer sein, da es bei zen, und das an der hochisolierenden Schicht ange- zu dicken Schichten schwierig ist, die Änderung der legte Feld sollte kleiner oder gleich dem an der foto- elektrischen Ladungsverteilung, die in der fotoleitfäleitfähigen Schicht liegenden Feld sein, dessen Ver- higen Schicht erzeugt wird, auf der Oberfläche der teilung aus der Dielektrizitätskonstante der fotoleit- 35 hochisolierenden Schicht mit hoher Wiedergabetreue fähigen Schicht und der der hochisolierenden Schicht zu reproduzieren, d. h., eine zu dicke Schicht führt zu im Ausgangszustand im Dunkeln berechnet wird. einer Verminderung des Auflösungsvermögens.
Weiterhin sollte das Feld an der hochisolierenden Das Material, die Dicke und die spezifischen Schicht weit größer als das an der fotoleitfähigen Widerstände der hochisolierenden Schicht zwischen Schicht werden, wenn die Dielektrizitätskonstante in- 40 der fotoleitfähigen Schicht und der rückwärtigen folge einer starken Erhöhung der Zahl freier Elektro- Elektrode sind vorzugsweise gleich denen der hochnen im Inneren der fotoleitfähigen Schicht durch isolierenden Deckschicht auf der Oberfläche, da sie Lichteinwirkung ansteigt. eine ähnliche Sperrwirkung auf den Strom haben und Bei den bisher beschriebenen Beispielen wurde das eine Symmetrie bezüglich der fotoleitfähigen Schicht Lichtbild bzw. gleichförmiges licht durch die durch- 45 geschaffen werden muß.

sichtige Ladeelektrode und durch die hochisolierende Um die angelegte elektrische Spannung mit hohem Deckschicht auf das elektrofotografische Aufzeich- Wirkungsgrad auszunutzen, sollten die isolierende nungsmaterial projiziert. In einem solchen Fall sollte Deckschicht auf der Oberfläche und die fotoleitfänatürlich die hochisolierende Deckschicht 3 durch- hige Schicht derart bemessen sein, daß der Spansichtig sein, wohingegen die zweite hochisolierende 50 nungsabfall an der fotoleitfähigen Schicht ohne BeSchicht 10 undurchsichtig sein kann. Bekanntlich lichtung und der Spannungsabfall an der hochisoliekönnen jedoch Ladungsbilder auch dadurch auf der renden Schicht bei Belichtung hoch ist.
Oberfläche der hochisolierenden Deckschicht 3 er- Wie schon beschrieben wurde, wird das elektrofozeugt werden, daß man ein Lichtbild durch eine tografische Aufzeichnungsmaterial dadurch hergedurchsichtige Elektrode 4 auf der Rückseite des elek- 55 stellt, daß zunächst ein pulverförmiges, fotoleitfähitrofotografischen Aufzeichnungsmaterials projiziert, ges, gegebenenfalls fluoreszierendes Material ausgein welchem Fall die isolierende Deckschicht 3 un- wählt wird. Das Pulver wird mittels eines durchsichdurchsichtig sein kann, während die gegebenenfalls tigen, isolierenden Bindemittels gebunden und ir verwendete Isolierschicht 10 durchsichtig sein muß. eine dünne Schicht geformt, wonach eine stark isolie-Zum Binden des fotoleitfähigen Pulvers sollte ein 60 rende Schicht auf eine oder auf beide Oberflächer Bindemittel mit einem spezifischen Widerstand von dieser dünnen Schicht zumentiert wird. Durch Befe mehr als 10¹⁰ Ohm · cm verwendet werden, damit die stigung einer leitenden Substanz auf einer Oberflacht Intensität des hergestellten Ladungsbildes erhalten dieser dünnen Schicht wird eine Elektrode gebilde bleibt, weil Bindemittel mit einem kleineren spezifi- (d. h. auf die entgegengesetzte Oberfläche, wenn di< sehen Volumenwiderstand den Strom durch die foto- 65 isolierende Schicht nur auf die eine Oberfläche auf leitfähige Schicht erhöhen, wodurch die Potentialdif- getragen ist, oder auf eine der beiden Oberflächen ferenz zwischen Punkten, die den hellen bzw. den wenn beide Seiten mit einer isolierenden Schicht be dunklen Bereichen des Lichtbildes entsprechen, und deckt sind). Dadurch ist für eine elektrische Leitfä

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higkeit gesorgt, und das elektrofotografische Auf- Verfahrensschritte zur Herstellung eines Ladungsbil-

zeichnungsmaterial ist vollständig. des auch wiederholt werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt meh- Während sich das Prinzip des Verfahrens, bei dem rere Stufen. Zunächst wird ein elektrisches Feld einer die Kristalle eines fotoleitfähigen Materials verwen-Polarität an das elektrofotografische Aufzeichnungs- 5 det werden, wesentlich von dem des Verfahrens mit material, das eine Schicht aus einem fotoleitfähigen den Kristallen einer fluoreszierenden Substanz unterMaterial und eine hochisolierende Deckschicht ent- scheidet, sind beide Verfahren dadurch gekennzeichhält, die fest an die eine Oberfläche der fotoleitfähi- net, daß eine Veränderung der Eigenschaften der fogen Schicht gebunden ist, wodurch die Oberfläche toleitfähigen Schicht eine Veränderung der elektridieser hochisolierenden Deckschicht aufgeladen io sehen Ladung eines Kondensators verursacht, der wird. Danach wird ein elektrisches Feld mit der ent- durch die stark isolierende Schicht und die in Serie gegengesetzten Polarität an das elektrofotografische verbundene fotoleitfähige Schicht gebildet ist. Außer-Aufzeichnungsmaterial gelegt und das elektrofoto- dem ist es ein wesentliches Merkmal, daß die innere grafische Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig bildmä- Ladung bei der Aufrechterhaltung des Ladungsbildes ßig belichtet, wodurch auf der hochisolierenden 15 mitwirkt, bis die durchsichtige Ladeelektrode abge-Schicht durch die elektrische Ladung, die auf die trennt ist, und daß sie nach der Abtrennung keinen Oberfläche der hochisolierenden Deckschicht aufge- Einfluß hat. Ein weiteres Merkmal besteht darin, bracht ist, ein dem Lichtbild entsprechendes La- daß, um das zuerst angelegte Feld voll zur Wirkung dungsbild erzeugt wird. Dieses Ladungsbild ist da- kommen zu lassen, im elektrofotografischen Aufdurch ausgezeichnet, daß es durch eine spätere Be- 20 Zeichnungsmaterial ein Ladungseinfang geschaffen lichtung nicht ausgelöscht werden kann. werden soll. Nach der Erfindung ist es also leicht, ein

Daher kann im Gegensatz zu den bekannten elek- elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial herzutrofotografischen Verfahren das Ladungsbild aufbe- stellen, das sehr empfindlich und leicht zu handhawahrt, bei Beleuchtung entwickelt und nur durch ben ist, da eine große Anzahl von fotoleitfähigen Anlegen eines elektrischen.Feldes geschwächt oder 25 Stoffen verwendet werden kann, ohne daß ihre lichtgelöscht werden. Auf Wunsch können die einzelnen empfindlichen Eigenschaften beschränkt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Patentansprüche: lun§ eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Oberfläche unter Verwendung eines elektrofotografi-

1. Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbil- sehen Aufzeichnungsmaterials, in dem eine persides auf einer isolierenden Oberfläche unter Ver- 5 stente innere Polarisation herstellbar ist, das aus wendung eines elektrofotografischen Aufzeich- einer leitenden Elektrodenschicht, einer fotoleitfähinungsmaterials, in dem eine persistente innere gen Schicht, einer auf der fotoleitfähigen Schicht anPolarisation herstellbar ist, das aus einer leiten- geordneten isolierenden Deckschicht und gegebenenden Elektrodenschicht, einer fotoleitfähigen falls einer isolierenden Zwischenschicht zwischen der Schicht, einer auf der fotoleitfähigen Schicht an- io Elektrodenschicht und fotoleitfähigen Schicht begeordneten isolierenden Deckschicht und gegebe- steht, durch Aufprägen elektrischer Felder und bildnenfalls einer isolierenden Zwischenschicht zwi- mäßige Belichtung der fotoleitfähigen Schicht,
sehen der Elektrodenschicht und fotoleitfähigen Es sind bereits elektrofotografische Verfahren beSchicht besteht, durch Aufprägen elektrischer kannt, bei denen über einer auf einer leitenden Elek-Felder und bildmäßige Belichtung der fotoleitfä- 15 trodenschicht aufgebrachten fotoleitfähigen Schicht higen Schicht, dadurch gekennzeich- eine isolierende Deckschicht aufgebracht ist, auf der net, daß dem Aufzeichnungsmaterial ein erstes das Ladungsbild ausgebildet wird (USA.-Patentelektrisches Feld einer ersten Richtung und an- schrift 3 041 167 entsprechend deutsche Auslegeschließend unter gleichzeitiger bildmäßiger Be- schrift 1 093 385). Die isolierende Deckschicht ist lichtung der fotoleitfähigen Schicht ein zweites 20 transparent. Bei der Ausbildung des Ladungsbildes elektrisches Feld mit entgegengesetzter Richtung wird folgendes Verfahren angewandt:

aufgeprägt wird. Die Oberfläche der isolierenden Schicht wird zu-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- nächst in gleichförmiger Dichte mit Ladungen der kennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht wäh- einen Polarität aufgeladen. Anschließend wird rend des Aufprägens des ersten elektrischen FeI- 25 gleichförmig belichtet, um sogenannte elektrische des totalbelichtet wird. Doppelschichten bzw. eine »persistente innere PoIa-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch risation« (im folgenden mit PIP abgekürzt) in der fogekennzeichnet, daß das zweite elektrische Feld toleitfähigen Schicht zu erzeugen.

gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung abge- Anschließend wird auf der Oberfläche der isolie-

schaltet wird. 30 renden Schicht eine Ladung mit entgegengesetzter

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- Polarität aufgebracht, um die vorher aufgebrachte durch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Ladung zu kompensieren. Diese zweite Aufladung Schicht nach dem zweiten Verfahrensschritt vor erfolgt im Dunkeln, so daß die vorher gebildeten der Entwicklung des Ladungsbildes totalbelichtet elektrischen Doppelschichten (die PIP), weil keine wird. 35 Lichtanregung stattfindet, unverändert bleiben, ob-

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch wohl der fotoleitfähigen Schicht ein elektrisches Feld gekennzeichnet, daß die bildmäßige Belichtung aufgeprägt wird.

vor dem Abschalten des zweiten elektrischen FeI- Nach abschließender bildmäßiger Belichtung ver-

des beendet wird. schwindet die PIP in den bei der bildmäßigen Belich-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 4° tung belichteten Bereichen. Dadurch wird auf der bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri- Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ein der bildschen Felder mittels einer auf die durchsichtige mäßigen Belichtung entsprechendes Ladungsbild isolierende Deckschicht gelegten durchsichtigen ausgebildet. Dieses Ladungsbild bleibt im Dunkeln Elektrode aufgeprägt werden und die bildmäßige erhalten und kann dann durch die üblichen elektro-Belichtung durch die durchsichtige Elektrode 45 fotografischen Verfahren entwickelt werden,
hindurch erfolgt. Wie sich aus den genannten Verfahrensschritten

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- ergibt, muß das Ladungsbild bei diesem bekannten kennzeichnet, daß zur Aufprägung des zweiten Verfahren über eine längere Zeitspanne hinweg in elektrischen Feldes das erste elektrische Feld ab- der fotoleitfähigen Schicht aufrechterhalten werden, geschaltet, die durchsichtige Elektrode kurzzeitig 50 und zwar vom Augenblick der Erzeugung an bis zur entfernt und nach Wiederanlegen der Elektrode Vollendung des Entwicklungsschrittes. Außerdem das zweite elektrische Feld eingeschaltet wird. muß die persistente innere Polarisation, die Grund-

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Voraussetzung zur Erzeugung des Ladungsbildes ist, bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auf- ohne jede Veränderung bis zur Vollendung des Entprägen des ersten elektrischen Feldes vorhandene 55 wicklungsschrittes aufrechterhalten bleiben. Um dies Störladungen durch Anlegen eines elektrischen sicherzustellen, können nur fotoleitfähige Schichten Feldes beseitigt werden. mit einem hohen Dunkelwiderstand verwendet wer-

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 den. Ein Material mit hohem Dunkelwiderstand hat bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auf- jedoch nur eine verhältnismäßig geringe Empfindprägen des ersten Feldes vorhandene Störladun- 60 lichkeit, so daß dieses Verfahren zwangläufig vergen durch Totalbelichtung der fotoleitfähigen hältnismäßig unempfindlich ist.

Schicht und anschließendes Anlegen eines elek- Es ist auch ein Verfahren bekannt (USA.-Patent-

trischen Feldes beseitigt werden. schrift 3 124 456), bei dem ebenfalls auf einer isolie

renden Schicht, die auf einer fotoleitfähigen Schicht 65 aufgebracht ist, unter der eine Elektrodenschicht angebracht ist, ein Ladungsbild ausgebildet wird. Bei diesem Verfahren wird das elektrische Feld beispielsweise durch Coronaentladung aufgeprägt, wäh-