DE1522567B2

DE1522567B2 - Elektrophotographisches Ver fahren zum Erzeugen eines Ladungs bildes auf einer isolierenden Schicht und Gerat zur Durchfuhrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1522567B2
Application number: DE1966C0039575
Authority: DE
Inventors: Guchi Tanaka Hiroshi Tosakqa Umi Takahashi Shinkichi Tokio Marushima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1965-07-12
Filing date: 1966-07-11
Publication date: 1972-11-09
Also published as: DE1797579A1; DE1522567A1; DE1797579C3; DE1797598A1; DE1522567C3; DE1797579B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Schicht, bei dem ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer gegebenenfalls transparenten isolierenden Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht, mit einer ersten Polarität gleichförmig aufgeladen, die photoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet und gleichzeitig die aufgeladene isolierende Schicht einer zur ersten Polarität entgegengesetzten Sekundäraufladung ausgesetzt wird.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art, die sich der persistenten inneren Polarität bedienen, wird ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Schichtträger und einer hierauf aufgebrachten photoleitfähigen Schicht zwischen zwei Elektroden gepackt. Eine an die beiden Elektroden angelegte Spannung erzeugt eine dauernde innere Ladungspolarisation in der photoleitfähigen Schicht. Anschließend wird bildmäßig belichtet, wodurch an den hellen Bildteilen die Ladungspolarissation wieder verschwindet. Hieran schließt sich die Bildentwicklung und Fixierung an.

Bei diesem Verfahren beträgt die Empfindlichkeit maximal ASA 10. Bei wiederholtem Gebrauch des Aufzeichnungsmaterials wird die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht leicht zerstört oder beschädigt, die Qualität des Bildes verschlechtert sich alsbald. Die hierbei zu verwendenden Aufzeichnungsmaterialien können daher nicht lange wieder verwendet werden.

In der USA.-Patentschrift 3 124 456 ist die Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials beschrieben, dessen photoleitfähige Schicht, CdS oder CdSe in einem Kunstharzbindemittel, auf einem leitenden Schichtträger haftet und eine isolierende transparente Deckschicht als oberste Schicht trägt. Die bildmäßige Belichtung und die Aufladung erfolgen hier gleichzeitig und von der Seite der Deckschicht her. Hierdurch wird ein Ladungsbild auf der isolierenden Deckschicht unter Ausnutzung des Unterschieds der aufgebauten Ladungen entsprechend dem Unterschied der Zeitkonstanten erzeugt, welcher durch den Unterschied der Widerstandswerte der photoleitfähigen Schicht in den belichteten und unbelichteten Bereichen hervorgerufen wird. Zum Erhalt eines guten Ladungsbildes ist es hier aber notwendig, daß die spezifische Kapazität der durchscheinenden isolierenden Deckschicht größer ist als der photoleitfähigen Schicht. Aus praktischen. Gründen ist hier die Dicke der durchscheinenden isolierenden Deckschicht auf 2 bis 6 μΐη beschränkt.

Bei einer derartig dünnen Isolierschicht sind aber Spannungsdurchbrüche häufig, so daß ein wiederholter Gebrauch über lange Zeiträume hinweg nicht erwartet werden kann. Eine größere Dicke der isolierenden Deckschicht ist aber bei diesem Verfahren nicht möglich, weil dann der Kontrast und ebenso die sonstige Bildqualität zu stark abnehmen.

Nach der USA.-Patentschrift 3 041167 wird ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial verwendet, bei dem auf einem leitenden Schichtträger die photoleitfähige Schicht, gefolgt von einer isolierenden, transparenten Deckschicht, angeordnet ist. Letztere ist ausreichend dünn im Vergleich zur photoleitfähigen Schicht. Bei der Erzeugung des Ladungsbildes wird zunächst eine gleichmäßige Aufladung der Deckschicht durchgeführt, sodann eine Totalbelichtung, gefolgt von einer weiteren Aufladung der Deckschicht mit entgegengesetztem Vorzeichen gegenüber der ersten Aufladung und schließlich die bildmäßige Belichtung. Hierbei werden in den belichteten Bereichen der photoleitfähigen Schicht vom leitenden Schichtträger her Ladungsträger in diese injiziert, die das äußere Feld schwächen; und der sich dabei einstellende Kontrast ergibt sich aus der Differenz der spezifischen Kapazitäten zwischen den belichteten und den nichtbelichteten Bereichen.

Entsprechend der bei dieser Methode zu verwendenden Dicke der Deckschicht kann eine gute Beständigkeit des Aufzeichnungsmaterials bei wiederholter Verwendung erwartet werden; der erhältliche elektrostatische Kontrast liegt aber nur bei maximal 300 bis 500 Volt, ein Wert also, der allenfalls an denjenigen herankommt, wie er durch ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial ohne Deckschicht erhältlich ist.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein elektrophotographisches Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Schicht anzugeben, mit welchem auch mit einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer gegegebenenfalls transparenten isolierenden Decksicht auf der photoleitfähigen Schicht ein außergewöhnlich hoher Bildkontrast erzielbar ist, ohne das hierdurch die Langlebigkeit des Aufzeichnungsmaterials beim wiederholten Gebrauch in Frage gestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung deshalb aus von einem elektrophotographischen Ver-

fahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Schicht, bei dem ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer gegebenenfalls transparenten isolierenden Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht, mit einer ersten Polarität gleichförmig aufgeladen, die photoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet und gleichzeitig die aufgeladene isolierende Schicht einer zu ersten Polarität entgegengesetzten Sekundäraufladung ausgesetzt wird.

Ein diesem Ausgangspunkt der Erfindung grundsätzlich entsprechendes Verfahren ist Gegenstand der älteren Vorschläge entsprechend den deutschen Offenlegungsschriften 1 497 164 und 1497 169. Bei diesen älteren Verfahren wird im Grunde mit innerer Polarisation gearbeitet, wobei die einzelnen Photoleiterpartikeln der photoleitfähigen Schicht also durch ein isolierendes Bindemittel gegeneinander isoliert sind und keine Injektion von Ladungsträgern aus dem leitenden Schichtträger in die photoleitfähige Schicht stattfindet. Aus diesem Grunde muß auch die erste Aufladung im Dunkeln erfolgen, um überhaupt erst einmal eine Ladungspolarisation erhalten zu können. Aber auch dieses ältere Verfahren liefert keine nennenswert höheren Bildkontraste als die oben erläuterten, bekannten Verfahren.

Die erfindungsgemäße Lösung der oben gestellten Aufgabe ist für ein solches elektrophotographisches Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die erste Polarität entgegengesetzt dem Leitungstyp der photoleitfähigen Schicht gewählt wird und anschließend an die bildmäßige Belichtung und Sekundäraufladung die photoleitfähige Schicht total belichtet wird.

Mit einer solchen Verfahrensweise ist es, wie im einzelnen noch erläutert wird, möglich, Ladungsbilder mit einem elektrostatischen Kontrast von 1000 bis 1500VoIt zu erreichen, und zwar auch dann, wenn mit vergleichsweise dicken, isolierenden Deckschichten (10 bis 50 μΐή) gearbeitet wird.

Besonders gute Verhältnisse erhält man, wenn man ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial verwendet, dessen photoleitfähige Schicht in zwei Teilschichten unterteilt ist, von denen die der durchscheinenden Deckschicht benachbarte aus feinkörnigem Photoleitermaterial und die andere aus gröberkörnigem Photoleitermaterial aufgebaut ist. Hierdurch lassen sich die normalerweise widersprechenden Eigenschaften, nämlich hohe Empfindlichkeit, die grobkörniges Material erfordert, und hohes Auflösungsvermögen, das feinkörniges Material erfordert, gleichzeitig realisieren.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert; es zeigt

F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer als das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial dienenden Platte zur Verwendung im Verfahren nach der Erfindung,

F i g. 2, 3 und 4 den Prozeß zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf der Platte nach F i g. 1 in verschiedenen Stadien,

F i g. 5-1 schematische Darstellungen des Ladungsbildes auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial,

Fig. 5-2 Diagramme zur Darstellung des Oberflächenpotentials auf der Isolierschicht des Aufzeichnungsmaterials,

F i g. 6 das Diagramm der jeweiligen Prozesse der Erfindung,

Fig. 7 bis 9 die einzelnen Prozesse zur Bilderzeugung entsprechend der Erfindung,

Fig. 10 und 11 ein Ausführungsbeispiel eines elektrophotographischen Kopiergerätes zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials A, das im erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes verwendet wird. 1 ist ein leitender Schichtträger, 2 die photoleitfähige Schicht und 3 eine transparente, isolierende Deckschicht. Es sei bemerkt, daß »transparent« im Zusammenhang mit der zur Belichtung verwendeten Strahlung zu verstehen ist und auch durchscheinend, halbtransparent usw. umfassen soll.

Für den Schichtträger kommen z. B. Metalle wie Zinn, Kupfer, Aluminium oder ein feuchtes Papier, insbesondere ein mit Aluminium beschichtetes Papier, in Frage, um einfache und wirtschaftliche Verhältnisse insbesondere dann zu haben, wenn der Schichtträger auf eine Trommel aufgewickelt ist.

Hinsichtlich des Materials, aus dem die photoleitfähige Schicht 2 aufgebaut ist, sei bemerkt, daß jedes anorganische oder organische photoleitfähige Material verwendet werden kann. Als Beispiele für anorganische Photoleiter seien CdS (Cadmiumsulfid), CdSe (Cadmiumselenid), ZnO (Zinkoxid), metallisches Se (Selen), ZnS (Zinksulfid), Se (Selen), TiO., (Titandioxid), SeTe (Selentellurid), PbO (Bleioxid) und S (Schwefel) genannt, und als Beispiele für die organischen Photoleiter seien Anthrazen und Carbazol genannt. Die vorstehend erwähnten Materialien können zur direkten Beschichtung des Schichtträgers venvendet werden oder als Mischung mit einem Bindemittel aufgetragen werden, wobei auch zwei oder mehr verschiedene photoleitfähige Substanzen zusammengemischt verwendet werden können.

Unter den vorstehend erwähnten photoleitfähigen Materialien sind die Photoleiter, wie CdS, CdSe, metallisches Se u. dgl., insbesondere für die vorliegenden Zwecke geeignet, da wegen ihrer hohen Helleitfähigkeit mit diesen Materialien die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials auf über ASA 100 erhöht werden kann.

Eine photoleitfähige Schicht, die durch einen kleinen Zusatz von ZnS zur Hauptkomponente CdS erhalten wird, ist hochempfindlich, und es ist möglich, ein Ladungsbild hohen Kontrastes zu erhalten.

Es ist bekannt, daß bei mit persistenter innerer Polarisation arbeitenden Verfahren für die photoleitfähige Schicht eine Mischung von CdS und ZnS verwendet wird hierbei ist aber das Verhältnis von CdS zu ZnS so eingestellt, daß es zwischen 4 : 6 und 3 : 7 liegt, und zwar im Hinblick auf eine Erhöhung der Charakteristiken der persistenten inneren Porarisation und dabei des Unterschiedes zwischen der Hellpolarisation und der Dunkelpolarisation. Vorliegend liegt jedoch das Verhältnis von CdS und ZnS vorzugsweise zwischen 50: 1 und 1:1, die hohe Empfindlichkeit von CdS kann daher weitgehend ausgenutzt werden.

Ferner wird beim vorliegenden Verfahren, wie dieses noch erläutert werden wird, das Ladungsbild auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht dadurch erzeugt, daß von der wegen der darüberliegenden isolierenden Schicht in der photoleitfähigen

Schicht dauernd eingefangenen Ladung Gebrauch gemacht wird. Deshalb ist es vorliegend möglich, auch metallisches Selen zu verwenden, das ein photoleitfähiges Material niedrigen spezifischen Widerstandes ist.

Besonders gute Ergebnisse können dann erhalten werden, wenn mit Lithium dotiertes Zinkoxid für die photoleitfähige Schicht verwendet wird.

Als Material für die isolierende Deckschicht 3 kann jedes Material verwendet werden, das die folgenden drei Bedingungen erfüllt, nämlich erstens hohe Abriebfestigkeit, zweitens hoher spezifischer Widerstand, so daß eine elektrostatische Aufladung gehalten werden kann, und drittens Transparenz für die Total-Belichtungs-Strahlung. Füme aus PoIytetrafluoräthylen, Polycarbonat, Polyäthylen, Celluloseacetat, Polyester od. dgl. können verwendet werden; insbesondere eignet sich Polytetrafluorethylen, weil es für die erneute Verwendung der Platte leicht zu reinigen ist.

Es sei nun das Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf der Deckschicht 3 des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials A beschrieben.

Zunächst wird die Oberfläche der Deckschicht 3 im Dunkeln oder auch Hellen z. B. positiv aufgeladen, und zwar mit Hilfe üblicher Auflademittel, z. B. einer Koronaentladevorrichtung oder einer Rollenelektrode (nicht dargestellt), die an eine Quelle 4 hoher Spannung angeschlossen ist (F i g. 2).

Wird die Oberfläche der Deckschicht 3 (positiv) aufgeladen, so wirkt die Deckschicht 3 als Kondensator, es baut sich daher eine Ladung entgegengesetzten Vorzeichens zwischen der Deckschicht 3 und der Schicht 2 in Nachbarschaft zur letzteren auf. Diese Ladung kann entweder durch freie Ladungsträger der photoleitfähigen Schicht 2 erzeugt sein oder durch Ladungsträger, die vom leitenden Schichtträger 1 injiziert worden sind, oder durch Ladungsträger beiderlei Herkunft. In jedem Fall handelt es sich dabei erfindungsgemäß um Majoritätsladungsträger, so daß diese Ladung ohne jede Schwierigkeit induziert werden kann.

Die angesammelten Ladungsträger werden von Einfangsstellen des Bindemittels oder des Photoleiters eingefangen. Diese Ladung hat entgegengesetztes Vorzeichen zur Ladung auf der Oberfläche der Deckschicht 3.

Im obenerwähnten Zustand braucht nicht befürchtet zu werden, daß über längere Zeiträume hinweg diese Ladung wieder verschwindet, und zwar auch nicht im Hellen.

Anschließend (Fig. 3) wird die zu kopierende Vorlage 8, die helle und dunkle Bereiche 6 bzw. 7 aufweist, durch die transparente Deckschicht 3 mit Hilfe einer entsprechenden Optik im Auflicht oder Durchlicht auf die photoleitfähige Schicht 2 projiziert. Zugleich mit der bildmäßigen Belichtung wird die Deckschicht 3 einer Aufladung mit gegenüber der Primäraufladung entgegengesetzter Polarität — im angenommenen Beispiel also negativ — mit Hilfe einer Koronaentladevorrichtung 10, die an eine Quelle hoher Spannung 9 angeschlossen ist, ausgesetzt (Sekundäraufladung).

Das Ladungsvorzeichen beim vorstehend erwähnten primären Aufladeprozeß ist durch die Eigenschaften des Photoleiters bestimmt. Ist im einzelnen die photoleitfähige Schicht η-leitend, handelt es sich also z. B. um mit Kupfer dotiertes Cadmiumsulfid oder Zinkoxid, so ist die Primäraufladung positiv und die Sekundäraufladung negativ, und umgekehrt. Wie gefunden wurde, erhält man durch diese Maßnahme einen besonders hohen Bildkontrast.

Die Durchführung der Sekundäraufladung gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung der photoleitfähigen Schicht 2 erfolgt zweckmäßig unter Verwendung einer Koronaentladevorrichtung, deren Schutzabdeckung im oberen Teil transparent oder offen ist.

ίο Zur Aufladung der Oberfläche der Deckschicht mit Hilfe dieser Koronaentladungsvorrichtung wird die letztere bewegt, während die photoleitfähige Schicht durch die Koronaentladungsvorrichtung hindurch gleichmäßig bildmäßig belichtet wird.

Auch die kinematische Umkehrung ist möglich. Jedoch unabhängig hiervon ist eine schlitzweise Belichtung vorzuziehen.

Wie oben erwähnt, werden bildmäßige Belichtung und Sekundäraufladung gleichzeitig ausgeführt. Dabei wird die positive Primäraufladung in den durch die hellen Bereiche 6 der Vorlage belichteten Bereichen der photoleitfähigen Schicht durch die negative Ladung der Sekundäraufladung neutralisiert. Das belichtete Gebiet wird darüber hinaus in der Polarität

a5 der Sekundäraufladung aufgeladen, weil hier die photoleitfähige Schicht 2 wegen des Lichteinfalls leitet, also die ursprüngliche negative Ladung, die in der photoleitfähigen Schicht 2 unterhalb der Deckschicht 3 bei der Primäraufladung induziert worden ist, freigesetzt und durch eine induzierte positive Ladung ersetzt werden kann. In den entsprechend den dunklen Vorlagebereichen 7 nicht belichteten Bereichen wird die positive Primäraufladung auf der Deckschicht 3 teilweise kompensiert durch die negative Sekundäraufladung, kann aber wegen der in der photoleitfähigen Schicht noch eingefangenen Ladung nur schwer neutralisiert oder zu dem durch die Sekundäraufladung bestimmten Vorzeichen umgeladen werden. Dieses zeigt, daß die Wirkung des äußeren Feldes, das durch die dauernd eingefangenen Ladungsträger verursacht wird, groß ist.

Demnach ist die Ladung vom Vorzeichen der Sekundäraufladung auf der Oberfläche der Deckschicht 3 in den belichteten Bereichen größer als in den nicht belichteten, es ist aber in diesem Gebiet auch eine positive Ladung in der photoleitfähigen Schicht 2 induziert worden. Deshalb wird die nach außen wirksame Feldstärke, die von der negativen Ladung auf der Deckschicht 3 ausgeht, vergleichsweise stark geschwächt. Andererseits wird auf der Unterseite der photoleitfähigen Schicht in den nicht belichteten Bereichen eine Ladung des gleichen Vorzeichens (+) wie die Ladung auf der Oberfläche der Deckschicht 3 durch die Sekundäraufladung induziert. Da es sich dabei entsprechend der Erfindung stets um Minoritätsladungsträger handelt und für diese die photoleitfähige Schicht praktisch wie ein Isolator (jedenfalls im Dunkeln) wirkt, kann eine Rekombination nicht stattfinden. Hier wird also das Ladungsfeld verstärkt, und das nach außen wirkende Feld der Ladung in den nicht belichteten Bereichen wird größer als im belichteten. Mit anderen Worten, das Oberflächenpotential der Deckschicht 3 wird in den nicht belichteten Bereichen höher als im belichteten.

Als nächstes erfolgt eine Totalbelichtung. Hierbei wird in den primär belichteten Bereichen keine nennenswerte Ladungszustandsänderung beobachtet, und

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das Oberflächenpotential der transparenten Deckschicht 3 bleibt dort etwa konstant. Jedoch wird nun die photoleitfähige Schicht 2 auch in den bisher noch nicht belichteten Bereichen leitend. Deshalb wird die vorher im Inneren eingefangene Ladung über den leitenden Schichtträger 1 abgeleitet, und außerdem wird in der photoleitfähigen Schicht 2 eine positive Ladung durch die auf der Oberfläche der Deckschicht 3 sitzenden negativen Ladung induziert mit dem Ergebnis, daß das Oberflächenpotential an diesen Stellen abrupt erniedrigt wird, und das Feld, das durch die negative, auf der Deckschicht 3 sitzenden Ladung erzeugt wird, geht hauptsächlich in Richtung der positiven Ladung, so daß das äußere Feld der Oberflächenladung recht klein wird. Ist andererseits das von der eingefangenen Ladung erzeugte äußere Feld vergleichsweise stark, so ist das äußere Feld auf der Oberfläche nach der Sekundäraufladung negativ, selbst wenn die Ladung der positiven Primäraufladung nicht vollständig neutralisiert worden ist. In diesem Fall wird bei Totalbelichtung letzten Endes ein positives Potential auf der Oberfläche erzeugt, und es wird ein hoher elektrostatischer Kontrast, der sich aus positiven und negativen Komponenten zusammensetzt, erhalten. Das Ladungsbild, wie es bei diesem Verfahrensschritt erhalten wird, ist in F i g. 4 dargestellt.

Als nächstes sei an Hand der schematischen Darstellungen und Diagramme nach F i g. 5 die Änderung des Zustandes des auf der Deckschicht 3 erzeugten Ladungsbildes bei sich ändernder Stärke der Primäraufladung erläutert.

Im einzelnen verdeutlichen die A b b. 1 a, Ib und 1 c der F i g. 5-1 unterschiedlich starke Primäraufladungen des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials, und zwar 1 a eine vergleichsweise kleine Ladung, 1 b einen mittleren Ladungsgrad und 1 c einen wesentlich größeren Ladungsgrad. Die Abb. 2al, 2bl und 2cl sowie 2a2, 2b2 und 2c2 geben die Stärke der Sekundäraufladungen wieder, wobei die Abb. 2a 1, 2bl und 2cl den Fall darstellen, daß die Sekundäraufladung vergleichsweise klein ist, während die Abb. 2a2, 2b2 und 2c2 eine vergleichsweise große Sekundäraufladung darstellen. Die Diagramme 4al, 4bl, 4a2, 4b2 und 4c2 der F i g. 5-2 zeigen den jeweiligen Zustand des Oberflächenpotentials der Deckschicht 3 in den einzelnen Verfahrensschritten entsprechend den Abb. al, a2, bl, b2, el bzw. c2.

Die nachstehende Erläuterung erfolgt für positive Primäraufladung.

Wird die Deckschicht 3 einer positiven Koronaentladung vergleichsweise geringer Stärke (1 a) ausgesetzt, so wird entsprechend wenig positive Ladung auf der Oberfläche der Deckschicht 3 festgehalten. Gleichzeitig wird an der Grenzfläche zwischen Deckschicht 3 und photoleitfähiger Schicht 2 innerhalb letzterer etwa der gleiche Ladungsbetrag, aber entgegengesetzten Vorzeichens, induziert und eingefangen. Sodann erfolgt die bildmäßige Belichtung, wobei gleichzeitig die Sekundäraufladung im entgegengesetzten Vorzeichen mit Hilfe einer negativen Koronaentladung durchgeführt wird. Wenn die Primäraufladung vergleichsweise schwach ausgeführt war, wird hierdurch die Oberflächenladung der Deckschicht in den nicht belichteten Bereichen neutralisiert, aber die vorher an diesen Stellen in der photoleitfähigen Schicht induzierte (negative) Ladung bleibt eingefangen, weil dort die photoleitfähige Schicht 2 nichtleitend ist. Gleichzeitig wird auf der Seite des leitenden Schichtträgers 1 eine Ladung entgegengesetzten Vorzeichens (+) gegenüber der eingefangenen Ladung induziert. Andererseits leitet in den belichteten Bereichen die photoleitfähige Schicht; die Ladung der Oberfläche der Deckschicht 3 und die Ladung in der photoleitfähigen Schicht werden daher je in ihrem Vorzeichen vertauscht (2al). Als nächstes

ίο wird durch die Totalbelichtung die Ladung der photoleitfähigen Schicht in den bisher nicht belichteten Bereichen mit der Ladung aus dem Schichtträger neutralisiert (3al). In den primär belichteten Bereichen bleibt aber die Ladung in der photoleitfähigen Schicht wegen der Oberflächenladung auf der Deckschicht ungeändert vorhanden. Demzufolge wird in den primär belichteten Bereichen nicht geändert (3 a I).

Das Diagramm 4a 1 in Fig. 5-2 zeigt das resultierende Oberflächenpotential der Deckschicht entsprechend den vorstehenden Schritten. Auf der X-Achse ist dabei die Zeit aufgetragen und auf der F-Achse das Oberflächenpotential. Ferner steht P für die Primäraufladung, S für die Sekundäraufladung und die gleichzeitig hiermit erfolgende bildmäßige Belichtung, E für die Totalbelichtung und S. C für den Kontrast des schließlich auf der Oberfläche der Deckschicht 3 erzeugten Ladungsbildes.

Wird die Deckschicht anfänglich positiv aufgeladen, so baut sich ein positives Oberflächenpotential auf, wie dies bei P dargestellt ist, und die Aufladung in dieser Richtung hört dann auf. Sodann werden die negative Sekundäraufladung und die bildmäßige Belichtung durchgeführt, wie dieses bei S dargestellt ist. Hierbei baut sich in den belichteten Bereichen ein negatives Potential auf, wie dieses durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. In den nicht belichteten Bereichen baut sich ein negatives Potential gleichfalls auf, aber mit einer Zeitkonstante, die kleiner ist als die der belichteten Bereiche, wie dieses durch die ausgezogene Linie dargestellt ist. Dieses deswegen, weil in den belichteten Bereichen die eingefangene Ladung durch die Belichtung freigesetzt wird, wobei gleichzeitig eine schnelle Neutralisierung der negativen Ladung durch die positive Ladung stattfindet. Mit anderen Worten, die photoleitfähige Schicht ist als leitend zu betrachten, und die Zeitkonstante ist als durch den Kondensator der isolierenden Deckschicht bestimmt zu betrachten. Andererseits neutralisiert in den nicht belichteten Bereichen die negative Sekundäraufladung die positive Oberflächenladung, wobei aber die innere eingefangene negative Ladung erhalten bleibt. Deshalb wirkt ein Feld von der inneren eingefangenen negativen Ladung nach außen. Wenn bei der Sekundäraufladung ein Teil der Oberfläche durch Überkompensation negativ wird, wirkt das Gesamtfeld von Oberflächenladung und der inneren Ladung als äußeres Feld. Durch die schließliche Totalbelichtung erfahren die primär belichteten Bereiche keine Potentialänderung, aber in den bisher nicht belichteten Bereichen wird die innere eingefangene Ladung freigesetzt, und es findet eine abrupte Dämpfung des Potentials an dieser Stelle statt mit der Folge, daß ein bemerkenswerter elektronischer Kontrast zwischen den bildes mäßig belichteten und nicht belichteten Bereichen erzeugt wird. Dieses ist bei E dargestellt.

Im Falle der Diagramme 4b 1, 4c 1 und 4c2 der Fig. 5-2 wird eine größere positive Primäraufladung

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durch die negative Sekundäraufladung etwa neutrali- kann erneut benutzt werden. Das auf der Oberfläche

siert, aber es zeigt sich, daß es schwierig ist, die Neu- der Isolierschicht erzeugte Tonerbild hat hohen Kon-

tralisation wegen der Wirkung des äußeren Feldes trast im Vergleich zu bei den üblichen bekannten

weiterzutreiben, das durch die größere eingefangene elektrophotographischen Verfahren gewonnenen

innere Ladung erzeugt wird. Dieses wird als ein 5 Tonerbildern.

Hauptgrund mit dafür betrachtet, warum vorliegend Beim vorliegenden Verfahren beeinflußt die Dicke

ein Ladungsbild mit solch hohem Kontrast erhalten der transparenten isolierenden Deckschicht 3 zusam-

wird. men mit der photoleitfähigen Schicht die Qualität,

Als nächstes sei der Fall betrachtet, in dem die insbesondere den Kontrast, des Ladungsbilds und die Sekundäraufladung vergleichsweise stärker durchge- 10 photographische Empfindlichkeit. Diesbezügliche führt wird (s. Abb. 2a2 der Fig. 5-1). Hierbei wird Versuche haben ergeben, daß die Dicke der Deckin den nicht belichteten Bereichen die positive Pri- schicht 3 zwischen 10 und 50 μΐη liegen soll, um das märaufladung mit der negativen Sekundäraufladung Aufzeichnungsmaterial über lange Zeiträume hinweg kompensiert. Weil diese aber groß ist, findet eine immer wieder verwenden zu können.
Überkompensation statt, und es verbleibt eine resul- i₅ Wenn die Dicke der isolierenden Deckschicht tierende negative Ladung. In den belichteten Be- kleiner als 10 um gewählt wird, so können leicht reichen findet eine Umwandlung des Ladungsvor- Löcher oder Unebenheiten in der Deckschicht entzeichens statt, außerdem wird die Aufladung selbst stehen, und es wird sehr schwierig, eine Deckschicht viel größer. Im Ergebnis wird das Ladungsbild als hoher Qualität zu erhalten.

ein Muster erzeugt, das durch unterschiedliche 20 Insbesondere treten dann unvorteilhafte Phäno-

Dichte der negativen Ladung gegeben ist. Das Dia- mene wie verschleierte Bilder, Schäden durch dielek-

gramm4a2 der Fig. 5-2 zeigt den Zustand des irische Durchbrüche bei der Koronaentladung auf.

Oberflächenpotentials für diesen Fall. Wird aber andererseits die Dicke der transparen-

In der gleichen Weise wird, wenn die Primärauf- ten, isolierenden Deckschicht größer als die obenge-

ladung mäßig erfolgt und die Sekundäraufladung 25 nannte obere Grenze von 50 μΐη gewählt, so tritt

hiergegen kleiner ist, die Ladung der Primäraufladung wiederum Verschleierung des Ladungsbildes auf,

in den nicht belichteten Bereichen noch beibehalten, außerdem wird der Kontrast des Bildes sehr nach-

wie dies in den Abb. lb-2bl-3bl der Fig. 5-1 teilig beeinflußt,

und in dem Diagramm 4b 1 (F i g. 5-2) dargestellt ist. Ersteres ist die Folge von Streufeldern und letzteres

Deshalb erhält man für das Ladungsbild als Ganzes 30 die Folge von nur noch geringen Ladungsmengen, die

ein Muster, bei dem positive und negative Ladungen in der photoleitfähigen Schicht eingefangen werden

koexistieren. Für den Fall, daß die Sekundäraufla- können.

dung hiergegen stärker ausgeführt wird, wie dies in Wird die photoleitfähige Schicht 2 aus einer den Abb. Ib, 2b3, 3b2 und dem Diagramm4b2 Mischung von Cadmiumsulfid (CdS) oder Cadmiumder Fig. 5-1 bzw. 5-2 dargestellt ist, so erhält man 35 selenid (CdSe) und Vinyl-Kunstharz als Bindemittel ein Ladungsbild, das nur durch die Ladungsdichte i_n einem Gewichtsverhältnis von 1:2 bis 1:10 herder gleichen Polarität wie im Falle des Diagramms gestellt, weist eine solche photoleitfähige Schicht eine 4a2 zusammengesetzt ist. hohe photographische Empfindlichkeit und hohen

Die Abb. lc-2cl-3cl und das Diagramm4c 1 Kontrast auf. Die Beziehung zwischen der Dicke der

zeigen den Fall, in welchem die Primäraufladung 40 transparenten Deckschicht und dem Kontrast des

stärker ausgeführt wird und die Sekundäraufladung Ladungsbildes ist in F i g. 6 dargestellt,

schwächer. Die Abb. Ic-2c2-3c2 und das Dia- Wird eine Koronaentladung positiver Polarität oder

gramm 4 c2 zeigen den Fall, in welchem die Sekun- das positive Potential an die Isolierschicht 3 der

däraufladung stärker ausgeführt wird. In diesen Platte gegeben, so erhöht sich das Oberflächenpoten-

Fällen setzt sich das Ladungsbild aus Ladungen 45 tial der durchscheinenden Deckschicht 3 entsprechend

unterschiedlichen Vorzeichens zusammen und wird der Kurve α in Fig. 6.

auf die gleiche Weise erhalten. Nach Vervollständigung der positiven Primärauf-Aus den obigen Erläuterungen ist ersichtlich, daß ladung hat sich das Oberflächenpotential der isolierenein um so größerer elektrostatischer Kontrast erhal- den Deckschicht 3 etwas verringert, wie dieses durch ten wird, je größer die Primäraufladung und die Se- 50 die Kurve & in Fig. 6 dargestellt ist. Bei Ausführung kundäraufladung sind. der Sekundäraufladung negativer Polarität zusammen

Jedoch wird, obgleich nicht dargestellt, wenn die mit der bildmäßigen Belichtung folgt das Ober-Sekundäraufladung noch weiter erhöht wird, der flächenpotential der Deckschicht 3 in den belichteten Kontrast wiederum kleiner. Der Grund hierfür ist Bereichen der Kennlinie V_L und in den nicht belichtegegenwärtig nicht erklärbar, es wird hierbei aber 55 ten Bereichen der Kennlinie V₀ (Fig. 6). Bei der angenommen, daß die Freisetzung der eingefangenen nachfolgenden Totalbelichtung gehen V₀ und V_L in inneren Ladung durch das Aufladungsfeld und das die Kurvenzweige V₀₁ bzw. V_LL über, wobei nun Koronapotential der Sekundäraufladung beschleu- V_LL größer ist als V₀₁. Daher wird auf der Obernigt wird mit dem Ergebnis, daß die Sekundäraufla- fläche der Deckschicht 3 ein Ladungsbild erzeugt, dung auch in den nicht belichteten Bereichen auftritt, 60 dessen Kontrast ·νοη der durch die Totalbelichtung und zwar in einer Größe, die durch die Größe der vergrößerten Oberflächenpotentialdifferenz V_LL — V_DL eingefangenen inneren Ladung bestimmt ist. bestimmt ist.

Das Ladungsbild, das auf die vorstehende Weise V₀ und V_L der F i g. 6 gelten für eine 50 μπι dicke

erzeugt wurde, kann auf ein Bildempfangsmaterial Deckschicht. Bei konstantem Sekundärauflaufpoten-

übertragen oder zu einem Tonerbild in üblicher 65 tial nimmt bei dicker werdender Deckschicht das

Weise entwickelt werden, das dann auf ein Bildemp- Oberflächenpotential zu. Wird jedoch die Deckschicht

fangsmaterial übertragen wird. Hierauf wird das zu dick, so wird die Differenz zwischen dem Ober-

photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial gereinigt und flächenpotential V₀ in den nicht belichteten Bereichen

und dem Oberflächenpotential V_L in den belichteten Bereichen kleiner, und der Kontrast des Ladungsbilds verschlechtert sich.

Aus Fig. 6 ist ferner ersichtlich, daß die Oberflächenpotentialdifferenz V_LL— V_DL in den primär belichteten und in den nicht belichteten Bereichen zum Zeitpunkt der Totalbelichtung stark von der Dicke der durchscheinenden Deckschicht 3 beeinflußt wird. Diese Differenz nimmt mit abnehmender Dicke der Deckschicht zu.

Für einen ausgezeichneten Kontrast ist es notwendig, eine Oberflächenpotentialdifferenz oberhalb 500 Volt zu haben. Ist aber die Dicke der durchscheinenden Deckschicht größer als 50 μΐη, so ist es unmöglich, diese Bedingung einzuhalten.

In den vorstehend erwähnten Versuchen ist außerdem auch die Dicke der photoleitfähigen Schicht geändert worden. Hierbei hat sich ergeben, daß gute Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Dicke der photoleitfähigen Schicht zwischen 50 und 200 μΐΉ liegt.

Bei den vorstehend erwähnten Versuchen wurde die Sekundäraufladung gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung durchgeführt, es wurde aber auch dann das praktisch gleiche Ergebnis erhalten, wenn die Sekundäraufladung nach der bildmäßigen Belichtung durchgeführt wurde.

Als nächstes soll eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die ganzen Prozesse zur Bilderzeugung ohne Abdunklung gegen Umgebungslicht ausgeführt werden können.

In F i g. 7 ist B das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial; es ist aus einer photoleitfähigen Schicht 2 b und einer lichtundurchlässigen, isolierenden Deckschicht 3 b auf einem transparenten Schichtträger 4 b aufgebaut, auf dessen der photoleitfähigen Schicht 2 b zugewandten Seite eine leitende transparente Elektrodenschicht 4_lh gelegen ist. Für die photoleitfähige Schicht 2 b gilt grundsätzlich das oben Gesagte.

Die Deckschicht 3 b bestimmt sich entsprechend dem photoleitfähigen Material der photoleitfähigen Schicht Ib. Handelt es sich um Photoleiter, deren Empfindlichkeit im sichtbaren Bereich liegt, z. B. Cadmiumsulfid, so wird schwarz eingefärbtes PoIyäthylenterephthalat, das für sichtbares Licht undurchlässig ist, verwendet.

Der Bilderzeugungsprozeß ist nachstehend an Hand der F i g. 7 bis 9 beschrieben. Das Aufzeichnungsmaterial B wird mit Hilfe der Aufladevorrichtung 5 b auf der Deckschicht 3 b primär aufgeladen. Hierbei kann entweder eine Koronaentladung oder eine Kontaktelektrode verwendet werden. Das Vorzeichen der Aufladung ist positiv, wenn der Photoleiter der Schicht 2 b η-leitend ist, und negativ bei p-leitendem Photoleiter.

Anschließend wird die Sekundäraufladung mit gegenüber der Primäraufladung entgegengesetztem Vorzeichen durchgeführt, wobei gleichzeitig die bildmäßige Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit der Vorlage 6 b von der anderen Seite her erfolgt (F i g. 8). Danach findet die Totalbelichtung mit Hilfe der Lampe 7 b statt (F i g. 9).

Anschließend kann mit üblichen Methoden das Ladungsbild auf der Oberfläche der Deckschicht sichtbar gemacht und auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden, wonach das Aufzeichnungsmaterial B gereinigt und zur nächsten Bilderzeugung bereitgestellt wird.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform einer elektrophotographischen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorlage 12 b wird auf eine Glasplatte 11 b aufgelegt und durch eine Lampe 13 b beleuchtet. Die Vorlage wird auf das Aufzeichnungsmaterial B projiziert, und zwar mit Hilfe des Abbildungssystems 18 b, das die

ίο Spiegel 14 b, 15 b, 16 b sowie eine Linse 170 enthält. Das Abbildungssystem 18 b wird von rechts nach links mit konstanter Geschwindigkeit mit Hilfe eines Motors M, einer Transportkette 20 b einer Führungsschiene 19 b bewegt. Es wird daher die gesamte Vorlage 12 b nacheinander auf das Aufzeichnunsmaterial B abgebildet. Eine Lampe 21 b, die für die Totalbelichtung dient, ist gleichfalls an dem System 18 b angeordnet.
Eine Aufladeeinrichtung 23 b enthält in einer Einheit Koronaentladungsglicder 23 ab und 23 bb für die Primär- und Sekundäraufladung. Die Aufladeeinrichtung 23 b ist auf zwei Schienen 22 b des Rahmens 26 b parallel über das Aufzeichnungsmaterial B verschiebbar gelagert. An der Aufladeeinrichtung und am Abbildungssystem 18 b befestigte Magnete 24 b bzw. 25 b bilden eine Magnetkupplung. Die Aufladeeinrichtung 23 b wird daher vom angetriebenen Abbildungssystem 18 b in der gleichen Richtung mitgenommen.

Die Belichtung mit Hilfe des Abbildungssystems 18 b erfolgt durch Abtastung in Richtung des in Fig. 10 eingezeichneten Pfeiles. Hieran schließen sich Bildentwicklung, Übertragung und Fixierung des entwickelten Bildes und Reinigung an, und zwar erfolgt dieses von außen her.

Da die Deckschicht, die die photoleitfähige Schicht abdeckt, im Absorptionsbereich des Photoleiters undurchlässig gemacht ist, kann der gesamte Bilderzeugungsprozeß immer im Hellen stattfinden, was ersichtlich äußerst bequem ist.

Im folgenden wird das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial, das mit Vorteil beim Verfahren der Erfindung verwendet wird, im einzelnen beschrieben. Vorzugsweise ist die photoleitfähige Schicht selbst aus zwei Teilschichten aufgebaut. Liegt der Fall vor, daß das Aufzeichnungsmaterial mit einer transparenten, isolierenden Deckschicht versehen ist, so empfiehlt sich eine zur transparenten Isolierschicht benachbarte, photoleitfähige Teilschicht aus feinen Photoleiter-Partikeln (feinkörnige Teilschicht) und eine zum Schichtträger benachbarte photoleitfähige Teilschicht aus gröberen Photoleiter-Partikeln.

Allgemein ist immer diejenige photoleitfähige Teilschicht feinkörnig, welche auf der Seite liegt, von der aus die Belichtung erfolgt. Es ist deshalb möglich, Bilder mit hoher Auflösung zu erhalten. Da andererseits noch die grobkörnige photoleitfähige Teilschicht vorgesehen ist, die wie jede grobkörnige Schicht eine höhere Lichtempfindlichkeit hat, wird die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials hoch; im Ergebnis ist es möglich, sowohl hohe Empfindlichkeit als auch hohes Auflösungsvermögen zu erhalten.
Die fein- und grobkörnigen Teilschichten können aus unterschiedlichen oder gleichen Photoleitern aufgebaut sein.

In Fig. 12 steht Ig für die transparente, isolierende Deckschicht, 2 g und 3 g für die photoleit-

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fähigen Teilschichten, wobei die Schicht 2g Photo- ausgesetzt. Anschließend wurde sie im Dunkeln

leiter-Partikeln feinerer Körnung als die Schicht 3 g einer Koronaentladung von — 5 kV ausgesetzt und

enthält, während 4 g der leitende Schichtträger ist. bildmäßig belichtet. Nach Totalbelichtung und Ent-

Sind die photoleitfähigen Teilschichten 2 g und 3g wicklung mit einem Negativ-Toner wurde ein positives

aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut und 5 EiId der Vorlage erhalten.

wird gleichzeitig für das grobkörnige Material ein Als nächstes wurde in genau der gleichen Weise

Photoleiter höherer Empfindlichkeit als für das fein- ein weiteres Aufzeichnungsmaterial mit ungesiebtem

körnige Material verwendet, so kann ein ausgezeich- aktiviertem Cadmiumsulfid der Korngröße 5 bis 30 μπι

netes Ergebnis erhalten werden. und eines, bei dem ausschließlich feinkörniges Cad-

Für den feinkörnigen Photoleiter können beispiels- io miumsulfid (Korngröße kleiner als 12 μπι) verwendet

weise Zinkoxid oder Zinksulfid, ferner Cadmiumoxid- wurde, hergestellt.

Selen-Verbindungen verwendet werden, und zwar mit Mit Hilfe dieser beiden Aufzeichnungsmaterialien einem mittleren Korndurchmesser kleiner als einige wurden positive Bilder in der gleichen Weise erzeugt. Mikrometer. Besonders gute Ergebnisse werden er- Ein Vergleich dieser Bilder mit dem Bild des zuerst zielt, wenn Zinkoxid verwendet wird. Es ist sehr 15 erwähnten Aufzeichnungsmaterials aus zwei Teilleicht, Zinkoxid zu erhalten, dessen Korngröße klei- schichten ergab, daß das Bild des Aufzeichnungsner als ein Mikrometer ist. Außerdem ist Zinkoxid materials mit den ungesiebten Partikeln demgegensehr wirtschaftlich, und es ist möglich, die Empfind- über nicht sonderlich gut war, während bei dem lichkeit sehr einfach mit Hilfe von Sensibilisierungs- Aufzeichnungsmaterial, dessen photoleitfähige Schicht farbstoffen zu erhöhen. Auch ist es möglich, mit 20 ausschließlich unter Verwendung von feinen Partikeln Cadmiumsulfid-Partikeln ausgezeichnete Ergebnisse unterhalb 12 μηι aufgebaut war, kein Unterschied zu erhalten, insbesondere dann, wenn für die züge- gegenüber dem Zweischichten-Material festzustellen ordnete grobkörnige photoleitfähige Teilschicht mit war.
Kupfer od. dgl. aktiviertes Kaliumselenid verwendet

wird. Diese Verbindungen sind sehr leicht erhältlich, 25 B e i s ρ i e 1 2
wobei die Photoleitfähigkeit bemerkenswert hoch

liegt. 20 g Cadmiumsulfid, Vinylchlorid-Vinylacetat-

Ein besonders gutes Ergebnis erhält man, wenn Mischpolymerisat, 50 g Firnis (mit 20 % Kunstharz-Cadmiumsulfid für die Teilschicht 3 g und Zinkoxid anteil) und 56 g Verdünner (eine Mischung hauptfür die Teilschicht 2 g verwendet wird, wobei die 30 sächlich aus Toluol und Äthylacetat, die mit etwas Dicke der zinkoxidhaltigen Teilschicht zwischen 5 Butylacetat, Amylacetat und Butanol versetzt ist) und 20 um liegt und die der cadmiumsulfidhaltigen wurden in einem Mischer gemischt, und die erhaltene Teilschicht zwischen 10 und 100 um. Mischung wurde auf eine Aluminiumplatte aufge-

AIs nächstes sei der Fall betrachtet, daß die Teil- tragen, und zwar derart, daß sich nach dem Trockschichten2g und 3 g aus einem Photoleiter-Material 35 nen eine Dicke zwischen 50 und 100 μΐη ergab. Ferder gleichen Art hergestellt sind, wobei aber die ner wurden 50 g Zinkoxid, 50 g Silikonkunstharzfirnis Schicht 2g feinkörniger ist als die Schicht 3g. Die (50% Kunstharzanteil), 15 ecm von einer O,l°/oigen meisten Photoleiter fallen bei der Herstellung in Lösung von Rose-Bengale in Äthanol und 100 ecm unterschiedlichen Korngrößen an; wird nach ent- Verdünner der vorstehenden Zusammensetzung in sprechendem Aussieben nur das feine Korn verwen- 40 einer Keramikkugelmühle 2 Stunden lang vermählen, det, so wird das Auflösungsvermögen zwar verbessert, wobei eine streichfähige Flüssigkeit erhalten wurde, aber die Empfindlichkeit nimmt allgemein ab. Hieraus Die derart präparierte Lösung wurde auf den Cadergibt sich, daß durch Verwendung zweier Teil- miumsulfid-Film aufgesprüht, und zwar in einer schichten unterschiedlicher Körnung photoleitfähige Stärke, die nach dem Trocknen zu einer Filmdicke Aufzeichnungsmaterialien hoher Empfindlichkeit 45 von einigen Mikrometern führte. Anschließend und mit hohem Auflösungsvermögen hergestellt wer- wurde das Ganze getrocknet. Schließlich wurde ein den können. Hierfür kommen vor allem Zinkoxid, Polyäthylenterephthalat-Film einer Dicke von 12 um Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid u. dgl. in Frage. auf die Zinkoxidschicht unter Verwendung eines

Klebstoffs aufgebracht.

Beispiel! 5° 6 kV Spannung wurden an die eine bewegliche

Korona-Elektrode im Hellen angelegt, um mit einer

Mit Kupfer aktivierte Cadmium-Kristalle der Korn- Koronaentladung eine positive Aufladung zu erhalgröße 5 bis 30 μπι wurden durch Sieben in zwei Be- ten. Anschließend wurde im Dunkeln eine Mikrostandteile getrennt, wobei die Korngröße des einen filmvorlage mit etwa 8facher Vergrößerung mit einer unterhalb und die des anderen oberhalb 12 μΐη lagen. 55 150-W-Wolframlampe und einer F: 5,6-Vergröße-Die groben Partikeln (größer als 12 μπι) wurden in rungslinse auf das photoleitfähige Aufzeichnungs-Nitrozellulose sorgfältig dispergiert, und diese Disper- material projiziert. Die Belichtung fand dabei durch sion wurde auf eine Aluminiumplatte etwa 70 μπι die bewegliche Elektrode hindurch statt, wobei stark aufgetragen. Auf diese Beschichtung wurde eine zugleich eine Koronaentladung von — 6 kV durchge-Dispersion des anderen Bestandteils (Korngröße 60 führt wurde. Belichtung und Aufladung erfolgten im unterhalb 12 μΐη) in Nitrozellulose etwa 30 μπι stark Durchschnitt 2 Sekunden lang für jede zu belichtende aufgetragen. Schließlich wurde auf das Ganze eine Zone. Nach Ausführung der Totalbelichtung, die etwa 12 um starke Polyesterschicht aufgebracht. Das so 2 Sekunden lang mit Hilfe einer 50 cm von der Platte erhaltene photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial ent- entfernten 100-W-Wolframlampe durchgeführt wurde, sprach dem in Fig. 12 dargestellten Ausfiihrungs- 65 und nach Kaskadenentwicklung mit Hilfe eines negabeispiel. tiv geladenen Toners, unter Verwendung von Glas-

Die Oberfläche der transparenten Isolierschicht Ig kugeln als Träger, wurde eine klare positive Verwurde einer Koronaentladung von + 5 kV im Hellen größerung der Vorlage erhalten.

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B e i s D i e 1 3 Schichtdicke von 60 μπα ergab. Schließlich wurde

noch ein 25 μΐη starker Polyesterfilm mit Hilfe von

10 g farbloser Akryl-Lack wurden zu 90 g Cad- Epoxykunstharz aufgeklebt. Das auf diese Weise miumsulfid, das mit Kupfer aktiviert war, zugegeben. hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde in der Der Mischung wurde noch etwas Verdünner bis zur 5 gleichen Weise wie im Beispiel 3 zur Erzeugung des Streichfähigkeit beigegeben. Das Ganze wurde auf Ladungsbilds behandelt. In diesem Fall war es noteine 1-mm-Aluminiumplatte aufgesprüht. Zur Fer- wendig, die Belichtung mit 100-Lux-Sekunden vortigstellung des Aufzeichnungsmaterials wurde dann zunehmen,
noch ein 15 μηι starker Fluorkunstharzfilm aufge- B e i s d i e 1 6

klebt. Die Fluorkunstharzseite wurde dann einer io

Koronaentladung von + 6 kV ausgesetzt, um eine 20 Gewichtsprozent Styro-Butadien-Mischpolyme-

gleichförmige positive Aufladung aufzubringen. An- risat, 10 Gewichtsprozent chlorierter Gummi und 70 schließend wurde bildmäßig belichtet, und zwar unter Teile Xylol wurden zusammen mit 100 Teilen Zink-Verwendung einer Wolframlampe und einer Beleuch- oxid in einer Kugelmühle 4 Stunden lang gemischt, tungsstärke von etwa 10 Lux während etwa 0,1 bis 15 Anschließend wurde eine alkoholische Lösung von 0,3 Sekunden. Gleichzeitig hiermit wurde die eine 0,1 Gewichtsteilen Bromphenol-Blau, 0,1 Gewichtsnegative Koronaentladung von — 6 kV durchgeführt. teile Rose-Bengale, 0,1 Gewichtsteile Fluoroscein auf Nach einer etwa 1 bis 2 Sekunden langen Totalbe- 100 Gewichtsteile Zinkoxid beigegeben. Die ganze lichtung mit Hilfe einer 10-W-Wolframlampe erhielt Mischung wurde sorgfältig durchgerührt und anman ein Ladungsbild entsprechend der Vorlage. 20 schließend auf einen 25 μπι starken Polyesterfilm so Schließlich wurde das Ladungsbild mit Hilfe der stark aufgetragen, daß sich nach dem Trocknen eine Magnetbürstenmethode entwickelt. Hierbei ergab Schichtdicke von 50 μπι ergab. Anschließend wurde sich ein sichtbares Bild hoher Bilddichte und bemer- ein leitender Anstrich aufgebracht. Das so hergestellte kenswert guter Qualität, das frei von Verschleierung Aufzeichnungsmaterial wurde entsprechend Beispiel 3 war. 35 zur Herstellung des Ladungsbilds und des sichtbaren

Beispiel 4 Bilds behandelt.

Wie insoweit erläutert worden ist, wird eine Pri-

Ein 12 μηι starker Polyäthylentherephthalatfilm märaufladung der Oberfläche der Isolierschicht des wurde auf eine mit Papier hinterlegte Aluminiumfolie photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials durchgeaufgeklebt. Eine Mischung, bestehend aus Cad- 30 führt, wobei dieses im Prinzip aus drei Schichten bemiumsulfid, Zinksulfid, Vinylacetat und Verdünner in steht, nämlich aus einen leitenden Schichtträger, der im Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzung einer darüber geschichteten photoleitfähigen Schicht in einem Mischungsverhältnis von 10:2:1:1, wurde und einer hierauf aufgebrachten, isolierenden Deckhierauf etwa 100 μπι stark aufgetragen. Anschließend schicht. Anschließend wird eine Sekundäraufladung wurde hierauf zur Fertigstellung des Aufzeichnungs- 35 mit gegenüber der Primäraufladung entgegengematerials ein 12 μπι starker Polyäthylenterephthalat- setztem Vorzeichen ausgeführt, und zwar gleichzeitig film aufgeklebt. mit der bildmäßigen Belichtung, wobei die Gleichge-

Die Elektrode lag an + 1000 V Gleichspannung wichtsbeziehung mit der innerhalb der photoleit- und befand sich dicht benachbart der Oberfläche des fähigen Schicht auf der Isolierschicht induzierten Polyäthylenterephthalatfilms, der einer Beleuch- 40 elektrischen Aufladung beibehalten wird und das tung von 50 Lux ausgesetzt war. Anschließend wurde Ladungsbild auf der Oberfläche der Deckschicht eine Koronaaufladung von — 6 kV Gleichspannung durch die Wechselwirkung dieser beiden Vorgänge gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung durchge- erzeugt wird, wonach dann total belichtet wird, so führt. Hierdurch ergab sich ein Ladungsbild mit daß ein Ladungsbild mit großem Oberflächenpotenhohem Kontrast. 45 tialunterschicd und starkem äußerem elektrischem

Feld erhalten wird. Hierbei ist die photographische

Beispiel 5 Empfindlichkeit beträchtlich erhöht. Das Ladungsbild

auf der Deckschicht kann dann entwickelt und über-

Zinkoxid, Silikonkunstharz und Toluol wurden im tragen werden, worauf sich die Reinigung der Deck-Gewichtsverhältnis von 2:1:3 in einer Kugelmühle 50 schicht anschließt. Da als Material für die Deck-3 Stunden lang vermählen. Dieser Mischung wurde schicht ein hochabriebfestes Material hohen spezieine alkoholische 0,15%ige Rose-Bengale-Lösung in fischen Widerstands ausgewählt ist, besteht keine Geeiner Menge zugegeben, so daß 0,05 Gewichtsprozent fahr einer Beschädigung oder Verschlechterung so-Rosen-Bengale, bezogen auf Zinkoxid, in der wohl der Deckschicht als auch der darunterliegenden Mischung vorhanden war. Diese Mischung wurde 55 photoleitfähigen Schicht. Folglich ist es möglich, das dann auf eine Aluminiumplatte so stark aufgetragen, photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial über lange daß sich nach dem Trocknen der Mischung eine Zeiträume hinweg immer wieder zu benutzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Schicht, bei dem ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial aus einem leitenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer gegebenenfalls transparenten isolierenden Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht, mit einer ersten Polarität gleichförmig aufgeladen, die photoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet und gleichzeitig die aufgeladene isolierende Schicht einer zur ersten Polarität entgegengesetzten Sekundäraufladung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Polarität entgegengesetzt dem Leitungstyp der photoleitfähigen Schicht gewählt wird und anschließend an die bildmäßige Belichtung und Sekundäraufladung die photoleitfähige Schicht totalbelichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundäraufladung mit Hilfe von Koronaentladungen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer 10 bis 50 Mikrometer dicken isolierenden Deckschicht verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer isolierenden Deckschicht aus Polytetrafluoräthylen oder aus Polyäthylenterephthalat verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen Schicht aus Cadmiumsulfid mit einem Bindemittel verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat oder ein Polyacrylsäureester verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen Schicht aus Zinkoxyd und einem Bindemittel verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Siliconharz oder eine Mischung aus chloriertem Kautschuk und einem Styrol-Butadien-Mischpolymerisat verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als photoleitfähige Schicht eine Se-Te-Schicht verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer aus zwei Teilschichten aufgebauten photoleitfähigen Schicht verwendet wird, wobei die der transparenten Deckschicht benachbarte Teilschicht aus feinkörnigen Photoleiterpartikeln und die andere Teilschicht aus gröberkörnigen Photoleiterpartikeln aufgebaut ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Teilschichten jeweils das gleiche photoleitfähige Material verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Teilschichten unterschiedliche photoleitfähige Materialien verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem leitenden Schichtträger zugewandte photoleitfähige Teilschicht eine 10 bis 100 Mikrometer dicke Cadmiumsulfid-Bindemittel-Schicht ist und daß die der transparenten Deckschicht benachbarte photoleitfähige Teilschicht eine 5 bis 20 Mikrometer dicke Zinkoxyd-Bindemittel-Schicht ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer lichtundurchlässigen Deckschicht und einem transparenten Schichtträger verwendet wird.

15. Elektrophotographisches Kopiergerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 mit einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial aus einem gegebenenfalls transparenten leitenden Schichtträger einer photoleitfähigen Schicht und einer gegebenenfalls transparenten isolierenden Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht, einer ersten Aufladungsvorrichtung zum Aufbringen einer gleichförmigen positiven oder einer negativen Aufladung auf die Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials, mit einem optischen System zur bildmäßigen Belichtung des gleichförmig aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials und mit einer zweiten Aufladungsvorrichtung, um die Deckschicht gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung einer zweiten, zur Polarität der ersten Aufladung entgegengesetzten Koronaentladung auszusetzen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Totalbelichtung der photoleitfähigen Schicht, im Anschluß an die bildmäßige Belichtung.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Entladung der Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials vor Beginn eines neuen Abbildungsprozesses eine Wechselstrom-Aufladevorrichtung aufweist.

17. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Aufladungsvorrichtung zu einer Aufladungsvorrichtung vereinigt sind.

18. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Deckschicht mit einer Dicke von 10 bis 50 Mikrometer aufweist.

19. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Deckschicht aus Polytetrafluoräthylen oder aus Polyäthylenteraphthalat aufweist.

20. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine photoleitfähige Schicht aus einer Mischung von Cadmiumsulfid und einem Bindemittel aufweist.

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat oder ein Polyacrylsäureester ist.

22. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine photoleitfähige Schicht aus einer Mischung von Zinkoxyd und einem Bindemittel aufweist.

23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Siliconharz

oder eine Mischung von chloriertem Kautschuk und einem Styrol-Butadien-Mischpolymerisat ist.

24. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine photoleitfähige Schicht aus Se-Te aufweist.

25. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine aus zwei Teilschichten aufgebaute photoleitfähige Schicht aufweist, wobei die dem leitenden Schichtträger benachbarte Teilschicht aus gröberkörnigen Photoleiterpartikeln und die der isolierenden Deckschicht benachbarte Teilschicht aus feinkörnigen Photoleiterpartikeln aufgebaut ist.

26. Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Teilschichten das gleiche Photoleitermaterial verwendet ist.

27. Gerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Photoleitermaterialien in den beiden Teilschichten verwendet sind.

28. Gerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die dem leitenden Schichtträger benachbarte Teilschicht 10 bis 100 Mikrometer dick und aus Cadmiumsulfid und einem Bindemittel und daß die der isolierenden Deckschicht benachbarte Teilschicht 5 bis 20 Mikrometer dick und aus Zinkoxyd und einem Bindemittel zusammengesetzt ist.

29. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials lichtundurchlässig und der leitende Schichtträger transparent ist.