DE1597880A1

DE1597880A1 - Verfahren zur Verstaerkung von Ladungsaenderungen eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes

Info

Publication number: DE1597880A1
Application number: DE1967R0047013
Authority: DE
Inventors: Benjamin Kazan
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-09-29
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3531646A; DE1597880B2; GB1199462A

Description

Rank Xerox Limited
358 Euston Road
IONDOIT N.W. 1 England

Verfahren zur Verstärkung von Ladungsänderungen eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die xerographische Techtik und insbesondere auf ein Verfahren zur Verbesserung latenter elektrostatischer Bilder.

^lektrostatographische Verfahren haben das gemeinsame Merkmal der Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes, ·

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welches zur Herstellung eines sichtbaren Gegenstückes entwickelt werden kann. Die Bildung des elektrostatischen latenten Bildes kann daher als ein unerlässlicher Bestandteil xerographiseher Verfahren angesehen werden, und es wurden zur Verbesserung der elektrostatischen Abbildungweinrichtungen und der Verfahrensschritte zu ihrer Anwendung enorme !Forschungsarbeiten durchgeführt¹*. Es wurden hierbei zwar gcsse Portschritte erzielt, jedoch ist die Blektrophotographie in zumindest einer Hinsicht gegenüber der üblicheren Halogensilberphotographie zurückgeblieben, nämiüch durch die allzubekannte Tatsache, dass die mit xerographisehen Abbildungseinrichtungen erreichbare lichtempfindlichkeit gegenüber derjenigen lichtempfindlicher chemischer Emulsionen sehr gering ist.

Es wurden bisher viele Versuche unternommen, auf die eine oder die andere Weise eine wirksame Erhöhung der Lichtempfindlichkeit xerographischer Platten zu erreichen, die eine Aufzeichnung schwachen Lichtes ermöglicht, es steht jedoch fest, dass diese Versuche bisher nur begrenzt erfolgreich waren. Obwohl zahlreiche Gründe zur Erklärung dieser mit der bisherigen Technologie erreichten geringen Erfolge angeführt werden können, zeigt es sich immer mehr, dass infolge der allgemein zur Erhöhung der Lichtempfindlichkeit der Bildplatten durchgeführten Bemühungen anstelle des Versuches, das schwache latente Bild selbst bis zu einem annehmbaren

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Wert zu verbessern,für den technischen Fortschritt ein grösseres Hindernis entstand.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Verstärkung von Ladungsänderungen eines latenten elektrostatischen Ladungsbildes auf einer photoleitfähigen Fläche. Dieses Verfahren ist gemäss der Erfindung derart ausgebildet, dass das latente elektrostaische Bild auf einer photoleitfähigen Fläche erzeugt wird, die an einer Halbleiterschicht anliegt, welche ihre Leitfähigkeit durch die Einwirkung des elektrischen Feldes des latenten Bildes ändert, dass durch Berührung des Bildes mit einer elektrolumineszen.ten Schicht eine Schichtstniftur gebadet wird und dass an diese eine elektrische Spannung angelegt wird, wodurch an der elektrolumineszenten Schicht ein elektrisches Feld erzeugt wird, dessen Stärke durch die Leitfähigkeit der anliegenden Teile der Halbleiterschicht bestimmt ist und in der elektrolumineszenten Schicht im Bereich der entladener. Flachen teile eine lumineszenz entsteht, die eine weitere Entladung der teilweise entladenen Flächenteiie des elektrostatischen Bildes bewirkt, dessenvoll geladene Fläohenteile jedoch nicht bean flu

Die Erfindung wird im fo"\genden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen«

Fig. 1 die schematische Darstellung der Durchführung des erfiniungsgemässen Verfahrens unter Verwendung

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eines schwachen elektrostatischen Bildes auf mit Zinkoxyd überzogenem Papier,

Fig. 2 einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in vergrösserter Darstellung, wo"bei die der Erfindung zugrunde liegenden Vorgänge dargestellt sind,

Fig. 3 das elektrische Ersatzschaltbild für die in den Anordnungen gemäss Fig. 1 und 2 ablaufenden Vorgänge,

Fig. 4 die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens mit einer anderen Elektrodenanordnung,

Fig. 5 eine weitere geeignete Fläche zur Erzeugung des latenten· elektrostatischen Bildes, und

Fig. 6 einen Teil der in Fig. 5 gezeigten Anordnung in vergr'.'sseiter Darstellung, wobei die Vorgänge der Leitfähigkeitsänderungen in der Halbleiterschicht gezeigt sind.

In Fig. 1 ist die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch .dargestellt. Es wird ein elektrolumineszentes Bildfeld 3 verwendet, dessen Struktur zur Durchführung dieses Verfahrens speziell geeignet ist. Das Bildfeld 3 enthält eine nichtleitende Unterlage 5f die normalerweise aus einem transparenten Stoff, beispielsweise aus Glas, besteht. Darauf ist eine elektrolumineszente Schicht 7 aufgebracht, die auf

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• übliche Weise gebildet ist und im allgemeinen aus einem elektrolumineszenten leuchtstoff in einem nichtleitendem Harzbindemittel, wie Polyvinylchlorid, besteht. Ein typischer verwendbarer Leuchtstoff ist mit Kupferchlorid aktiviertes Zinksulfid. Ein weiteres Beispiel für einen elektrolumineszenten leuchtstoff ist eine Zusammensetzung aus ca. 80$ Zinksulfid und 20$ Zinkselenid, mit Kupfer als Aktivierungsmittel. Wie jedoch aus der weiteren Beschreibung noch hervorgeht, wird die jeweils verwendete Leuchtstoffzusammensetzung abhängig von der Wellenlänge der Lichtempfindlichkeit des jeweils verwendeten lichtempfindlichen Stoffes ausgewählt. Aus Hoch zu beschreibenden ffründenist die Stärke der !elektrolumineszenten Schicht 7 sehr gering, sie beträgt 0,025 mm oder weniger.

Zwischen der Unterlage 5 und der elektrolumineszenten Schicht ist eine Reihe leitfähiger Streifenelektroden 8 vorgesehen. Da benachbarte Streifen normalerweise entgegengesetzte Spannungen führen, wird eine einfache Schaltung dadurch erreicht, dass die Elektroden als ein ineinandergeschobenes Muster ausgeführt sind, wodurch an lediglich zwei Punkten des Musters eine Beschaltung erforderlich ist. Die Elektroden können beispielsweise auf der Unterlage 5 aus aufgedampftem Gold olä. gebildet sein. Es können ferner Vakuumaufdampfverfahren zur Ablagerung eines Musters aus Kupfer o.a. angewendet werden.

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Ein wesentlicher Schritt "bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in der Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer Fläche, die an einer Hälbleiterschiht anliegt, welche durch ein auf sie einwirkendes elektrisches PeId Leitfähigkeitsänderungen erfährt. In der vorliegenden Beschreibung wird eine Schicht eines Halbleiterstoffes mit diesen Eigenschaften als eine "Feldeffekt-Schicht" bezeichnet im Hinblick auf die 7er\:endung derartiger Halbleiterschichten als das wesentliche Element in dsn sogenannten Feldeffekt-Transistoren. Eine grosse Anzahl von Halbleiterstoffen mit diesen Eigenschaften sind bekannt und eine ausführliche Aufstellung findet sich beispielsweise auf Seite 9 der Veröffentlichung Field Effect Transistors von Wallmark und Johnson, Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1966. Um das latente elektrostatische Bild anliegend an einer derartigen Feldeffekt-Schicht zu erzeugen, kann der Halbleiterstoff für die Schicht selbst derart ausgewählt werden, dass er eine Photoleitfähigkeit besitzt. Andernfalls kann ein sehr gut isolierender photoleitfähiger Stoff auf die Halbleiterschicht aufgebracht werden, er bildet dann die Unterlage für das latente elektrostatische Bild.

Unter den Halbleiterstoffen mit den erforderlichen Feldeffektei'genschäften, sowie mit Photoleitfähigkeit gibt es eine Untergruppe, die speziell zur Verwendung als Feldeffektschicht

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gemäss der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Diese Stoffgruppe wird im folgenden als "speichernde Halbleiter" bezeichnet, denn diese Stoffe besitzen eine Speicherfähigkeit für elektrostatische Ladung an ihrer Oberfläche und ermöglichen einen Stromfluss ohne Beeinträchtigung der gespeicherten Ladung, die nur durch auftreffende Strahlung abgeleitet werden kann. Das bekannteste Beispiel für einen solchen Stoff 1st Zinkoxyd. Ausser Zinkoxyd existieren jedoch noch andere Stoffe, wie Bleioxyd und Kadmiumoxyd, die ähnliche Eigenschaften haben.

In Pig. 1 besteht die lichtempfindliche Bildplatte 13 aus einem Blatt mit Zinkoxyd überzogenen Papiers, also aus der Papierunterlage 15- und der Zinkoxydschicht 17. Eine derartige Schicht ist in ihrer Ausführung bekannt und besteht aus einem Zinkoxydpigmentstoff, dispergiert in einem relativ durchsichtigen Bindemittel. Auf dieser Bildplatte kann auf normale Weise ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt werden. Dies bedeutet, dass die Bildplatte 13 auf einer leitfähigen, geerdeten Unterlage 35 vorgesehen ist und die Zinkoxydfläche zunächst mit einer gleichförmigen negativen Ladung, beispielsweise einer Koronaentladungsquelle o.a. versehen wird. Dann wird die geladene Fläche mit einem projtzierten optischen Bild belichtet. Das erhaltene latente elektrostatische Bild ist mit 19 bezeichnet. Es sei ferner vorausgesetzt, dass das auf die Fläche ein-

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wirkende optische Bild eine relativ g^inge Stärke hat, so dass das elektrostatische latente Bild 19 ziemlich flau ist. Genauer gesagt bedeutet dies, dass eine ladungsänderung von Punkt zu Punkt der Zinkoxydschioht relativ gering ist.

Dadurch ist die Potentialänderung von"Bildpunkt zu Bildpunkt geringer.

Das Wesen des erfindungsgemässen Verfahrens liegt nun darin, dass die relativ geringen Potentialänderungen zwischen einzelnen Bildpunkten des flauen latenten Bildes verstärkt werden, so dass ein besser verwendbares Bild entsteht. Dies wird auf die in Pig. 1 gezeigte Weise erreicht, indem die Bildplatte 13 mit dem latenten Bild 19 mit der Außsenfläohe der elektrolumineszenten Schicht 7 in Berührung gebracht wird. In der Praxis findet zwischen beiden Flächen eine tatsächliche Berührung statt, zur besseren Erläuterung ist in der Figur jedoch ein geringfügiger Abstand dargestellt.

Die Verstärkung dss latenten Bildes 19 wird nun erreicht, indem lediglich die Wechselstromquelle 11 eingeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist ein Schalter 1 vorgesehen. Es ist zu erkennen, dass Elektrodenpaare aus Elektroden entgegengesetzter Polarität, beispielsweise die Elektroden 2 und 4, geometrisch zueinander derart angeordnet sind, dass bei Fehlen einer Berührung mit der Bildplatte 13 das elektrische Feld zwischen den Elektroden im wesentlichen parallel zur unteren Fläche

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der elektrolumineszenten Schicht 7 verläuft. In diesem Falle dringt das elektrische Feld nur wenig in die elektrolumineszente Schicht 7 ein. Ferner ist die durch die beiden Elektroden 2 und 4 gebildete Kapazität wegen des relativ grossen Abstandes und des zwiscten ihnen herrschenden und für eine gegebene Potentialdifferenz relativ schwachen Feldes gering. Sas Ergebnis daraus besteht darin, dass zwischen den Elektroden nur wenig oder keine Lumineszenz verursacht wird. Wird jedoch das elektrolumineszente Bildfeld 3 an das latente Bild angelegt, so tritt eine neue Erscheinung auf. Da die Schicht 17 eine Feldeffekt-Schicht im vorher beschriebenen Sinne ist, werden in den Schichtteilen unmittelbar unterhalb des latenten Ladungsmusters Leitfähigkeitsänderungen bewirkt, deren Verteilung derjenigen des Ladungsmusters entspricht. Insbesondere entstehen in der Zinkoxydschicht 17 unter Flächenteilen negativ hoher negä;iver Ladung Volumen teile relativ verringerter Leitfähigkeit, da die negative Ladung durch ihre Feldwirkung eine Verringerung der Anzahl der Leitungselektronen in der Zinkoxyd-Halbleiterschicht unmittelbar im Bereich der Ladungen bewirkt. In optischer Hinsicht bedeutet dies, dass die den belichteten Flächenteilen entsprechenden Bereiche gegenüber den Bereichen der Zinkoxydschicht unter den nicht beleichteten Flächenteilen d.h. den noch negativ geladenen Flächen teil en, relativ leitfähig sind.

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Aus diesen Vorgängen folgtJ dass die elektrischen Felder zwischen den verschiedenen einander benachbarten Elektrodenpaaren nur dort abgelenkt werden, wo der Abstand .zwischen beiden Elektroden durch Schichtteile erhöhter leitffiiigkeit der Halbleiterschicht 17 überbrückt wird und dass in diesem Falle das abgelenkte Feld noirendigerweise durch benachbarte Teile der elektrolumineszenten Schicht 7 verläuft. Da diese Schicht 7 sehr dünn ist, erzeugt das Vorhandensein an ihr anliegender leitfähiger Flächen aua· zur Schicht eine Kapazität eines gegenüber der vorher vorhandenen parallelen Kapazität zwischen benachbarten Elektroden viel grösseren Wertes. Aus diesem Grunde sind die abgelenkten Felder auch sehr viel stärker.

Die beschriebenen Vorgänge sind in vergrössertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt, die einen kleinen Ausschnitt der Anordnung gemäss Fig. 1 zeigt, In Fig. 2 ist ein Bereich 25 der Zinkoxydschicht 17 gezeigt, der relativ frei von ladung ist. Ein zweiter Bereich 25 enthält eine relativ starke Konzentration negativer Ladungen. Im Bereich 25 ist das Zinkoxyd relativ wenig leitfähig, verglichen mit dem Bereich 23j in dem sich keine ladungen befinden. Das elektrische , Feld zwischen den Elektroden 8 und 12 wird etwas abgelenkt, was durch den Pfeil 21 dargestellt ist, der den Verlauf des elektrischen Feldes zwischen diesen Elektroden zeigt.

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Andererseits ist das leid zwischen den Elektroden 6 und 8 im Bereich der leitfähigeren Teile der Zinkoxydschicht 17 in einer durch die Linien 24 dargestellten Weise abgelenkt. Das Feld zwischen den Elektroden 6 und 8 durchdringt auf diese Weise die elektrolumineszente Schicht 7. Es ist ferner durch die nun vorhandene erhöhte Kapazität quer zur Schicht wesentlich verstärkt und es tritt in diesem Bereich eine Elektrolumineszenz auf.

Die für die verstärkte lumineszenz in der Schicht 7 maßgebenden Vorgänge können auch im Hinblick auf den Stromfluss zwischen benachbarten Elektroden erklärt werden. Da diese Elektroden durch elektrolumindeszenten Stoff voneinander getrennt sind, muss ein Stromfluss zwischen ihnen notwendigerweise durch diesen Stoff verlaufen und die auftretende Elektrolumineszenz kann als eine Funktion der Stärke des Stromflusses angesehen werden. Bei fehlender Berührung der elektrolumindeszenten Schicht mit der geladenen Halbleiter schicht besteht das Ersatz schaltbild in Pig. 3 lediglich aus der Spannungsquelle 11, den Elektroden 6 und 8 und dem einzelnen leitfähigem Stromweg zwischen ihnen. Dieser besteht aus einer Reihenschaltung eines festen Widerstandes 18 und einer festen Kapazität 10, die der durch die Elektroden 6 und 8 gebildeten Kapazität entspricht.

Wegen des relativ grossen Abstandes zwischen benachbarten Elektroden ist die durch sie gebildete Kapazität ziemlich klein.

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Befindet sich jedoch ein Bereich erhöhter Leitfähigkeit an der elektrolumineszenten Schicht, so wird dadurch ein paralleler leitfähiger Stromweg 14 gebildet· Der Stromfluss zwischen den Elektroden 6 und 8 wird dadurch sofort erhöht. Es sei jedoch bemerkt, dass infolge der sehr geringen Stärke der Schicht 7 die neue Kapazität 16 viel grosser als die Kapazität 10 ist. Entsprechend ist der Stromfluss zwischen den Elektroden sehr stark erhöht, weshalb der Anst±g der Elektrolumineszenz in erster Linie auf die Kapazität 16 zurückzuführen ist.

Die rückkoppelnde Wirkung des vorliegenden Verfahrens kann nun leicht verstanden werden. Wie aus Pig. 2 hervorgeht, kann eine Elektrolumineszenz in der Schicht 7 in erster Linie in denjenigen Schichtieilen entstehen, die an Flächenteilen der Feldeffekt-Scbcht anliegen, die vorher vom Licht getroffen wurden. Dies sind Flächenteile der Zinkoxydschicht, die zu einem gewissen Grade entladen wurden. Da das elektrolumineszente Bildfeld 3 und die Bildplatte 13 in Kontakt stehen, wirkt sich die erzeugte Lumineszenz direkt auf die in ihrer Ladung bereits verringerten Plächenteile aus. Die Lumineszenz verringert die Ladungsmenge noch mehr, wodurch ein positiver Rückkopplungskreis gebildet wird, die Ladungsmengen in Bereichen bereits verringerter Ladung immer mehr ableitet.

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Hat der Rückkopplungekreis im Sinne der gewünschten Verbesserung ausreichend gewirkt, so ist lediglich eine Öffnung des Schalters 1 oder eine Entfernung der Platte 3 aus dem Bereich dee ladungsbildes 19 erforderlich· fahrend die idtale Zeit sur Erzeugung einer Verbesserung für jeden photoleitfähigen Stoff aueret experimentell ermittelt werden mu*e, können danach automatische Verfahren angewendet werden« Heben der selbstveständlichen Messung der Belichtungszeit kann beispielsweise auch der Strom in der zur Platte 35 führenden Leitung kontrolliert werden, da er ansteigt, wenn durch die Berührung die Leitfähigkeit in der Schicht 17 zunimmt» Erreicht dieser Strom einen vorbestimmten Wert, der für eine ausreichende Bildverbesserung massgebend ist, so kann der Schalter 1 geöffnet werden.

In Pig. 4 ist eine andere Ausführungsform der in Pig. 1 dargestellten Anordnung gezeigt, in dar die erfindungsgemässen Verfahrensschritte mit einer anderen Elektrodenanordnung durchgeführt werden. Bs wird wiederum angenommen, dass auf der Bildplatte 13 ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wurde, wobei diese Bildplatte, wie in Pig..1 aus einer Peldeffekt-Halbleitersohieht 17 eines speichernden HaIb-. leiters in Form eines Zinkoxydüberzuges von 0,025 mm Stärke oder weniger gebildet ist. In vorliegendem Falle befindet' eich das Zinkoxyd im nicht auf einer'Papierunterlage, sondern'

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es ist direkt auf eine leltfäHge Unterlage 41 aufgebracht. Diese kann jede beliebige Stärke haben· Es ist jedoch rorteil· haft, diese Unterlage 4-1 ale eine dünne, leitfähige folie aus Aluminium o.a. auszubilden. Ein handeleübliche· Erzeugnis dieser Art ist von der 3M Company of Minneapolis, Minnttota, erhältlich. Es sei angenommen, dass dft· latente Ladungebild

V auf der Oberfläche 42 der Zinkoxydeo&Loht/gebildet wurde, wonach die Bildplatte 13 mit der elektrolumineszente« Schicht 43 in Berührung gebracht wurde. Das elektrolupineszente Bildfeld besteht aus einer nichtleitenden Unterlage 44, beispielsweise aus Glas, auf die ein dünner, leitfähiger Überzug 45, beispielsweise aus Zinnoxyd aufgebracht ist. Die Kombination einer ölasunterlage mit einem leitfähigen Zinnoxydüberzug ist im Handel unter der Bezeichnung HESi. von den Corning Glass^Works, Corning, New York, erhältlich. Auf die Unterlage 44 und den leitfähigen Überzug 45 ist direkt eine dünne Schicht eines elektrolumineszenten Stoffes 46 aufgebracht, die eine Stärke von ca o,o25 mm hat und ähnlich der Schicht 7 in Pig. 1 ausgebildet ist. Über einen Schalter 1 wird eine Wechselspannungsquelle 11 mit den durch die leitfähige Unterlage 41 und den leitfähigen Überzug 45 gebildeten Elektroden verbunden.

Zur Verstärkung des latenten Bildes mit dem erfindungsge-' massen Verfahren wird die in Pig. 4 dargestellte Schicht-

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struktur gebildet, wonach der Schalter 1 für eine zu der gewünschten Verstärkung ausreichende Zeit geschlossen wird. Im Gegensatz zu der Anordnung gemäss Pig. 1 ist die Elektrodenanordnung in Fig. 4 derart ausgebildet, dass zu jeder Zeit ein zur Schichtstruktur transversal verlaufendes elektrisches Feld existiert. Der primäre physikalische Mechanismus der Bildverstärkung kann daher in einer selektiven Feldverstärkung in denjenigen Teilen der Schicht anordnung gesehen werden, die Teile der Halbleiterschicht 17 mit besserer Leitfähigkeit enthalten. Durch diese* selektive Feldverstärkung wird eine selektive Elektrolumineszenz in der Schicht 46 erzeugt, die wiederum dieselbe Rückkopplungswirkung zeigt, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde und die Ladungsänderungen an der Fläche 42 vergrössert.

Das erfindungsgeinässe Veifahren ist speziell für eine Zinkoxyd-Bildplatte geeignet, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Dies ist deshalb sehr vorteilhaft, dae die mit Zinkoxyd überzogenen Papiere die am besten erhältlichen, preiswertesten und wirksamsten xercgraphischen Stoffe sind und infolge ihrer gegenüber anderen xerograpliischen Stoffen, wie Selen, geringeren Lichtempfindlichkeit die erfindungsgemässe Bildverstärkung am meisten benötigen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist jedoch keineswegs auf die Anwendung von Zinkoxyd oder ähnlichen speichernden Halbleitern beschränkt,

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sondern kann auch, mit anderen Stoffen verwendet werden, vorausgesetzt, dass der Aufangsschritt des Verfahrens in der Bildung eines latenten elektroetatischen Bildes auf einer photoleitfähigen Fläche beeteht, die an einer Feldeffektschicht anliegt, Um diesen Punkt näher zu erläutern, ist in Fig. 5 eine ander· Art von Bildplatte gezeigt, auf die das erfindungsgenäss· Verfahren gleichfalle anwendbar ist.

In Fig. 5 ist eine BilcgLatte 13 dargestelLt, die aus zwei bestimmten Schichten, sowie einer leitfähigen tragenden Schicht 30 besteht. Sie Feldeffektschicht 31 entspricht in ihrer Punktion teilweise der in Pig. 1 gezeigten Zinkoxydschicht 17. In vorliegenden Pailβ wird für diese Schicht jedoch Sicht ein speichernder Halbleiter, wie Zinkoxyd verwendet, säuern es wird ein allgemeinerer Pail betrachtet, bei dem die Halbleiterschicht 31 weder ein guter Photoleiter ist, noch eine Fähigkeit zur Speicherung von Ladungen auf ihrer Oberfläche für läqpre Zeiträume besitzt. In einem typischen Falle besteht die Schicht 31 beispielsweise aus einer vakuumaufgedampften Schicht aus Kadmiumsulfid in der Gröesenordnung von 10 Mikron Stärke. Die photoleitfähige Oberfläche an der Halbleiterschicht hat die Form einer besondren Schicht 32 aus glaefönaigem Selen. Eine zusätzliche dünne, isolierende Zwischenschicht kann zwischen den Schichten 31 und 32 verwendet werden, um eine ladungsinjektion von der

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photoleitenden Schicht in die HalbleiterscHcht zu verhinfcrn. Diese Zwischenschicht ist jedoch nicht immer erfoArlich.

Die Bildplatte 13 ist auf eine geerdete Platte 35 aufgebracht und wird anfangs mit einer Korona-Entladungseinrichtung u.a. auf ein gleichförmiges Potential aufgeladen. Im vorliegenden Falle wird ein gleiohmässiges negatives Potential aus noch zu erläuternden Gründen verwendet. Die gleichförmig aufgeladene Selenfläche 32 wird danach mit einem optischen Bild zur Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes 19 belichtet. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung sei wieder angenommen, dass die Belichtung mit relativ schwachem licht stattfindet, so dass das erhaltene latente Bild 19 relativ flau ist. Deshalb sind die Potentialänderungen durch die Belichtung von Bildpunkt zu Bildpunkt der geladenen Oberfläche relativ gering.

In Pig. 6 ist ein kleiner Teil der Anordnungflsmäss Pig. 5 genauer dargestellt und zeigt den Mechanismus, mit Äem die leitfähigkeitsänderungen in der Peldeffekt-Halbleiterschicht durch Belichtung der gleichförmig geladenen Selenfläche mit Licht erzeugt werden. Pur den dargestellten Pail sei angenommen, dass das licht auf die Oberfläche der Schicht 32 in dem Bereich 52 gefallen ist, während der Bereich 51 dunkel geblieben ist. Im Bereich 51 blieb daher das durch die Minus-

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zeichen angedeutete ^adungsmuster im wesentlichen unverändert, während im Bereich 52 das Selen leitfähig wurde_f eo dass die dort vorhandene ladung teilweise abgeleitet wurde: Unter der Annahme, dass die Halbleiterschicht 31» wie vorausgesetzt wurde, aus einem η-Halbleiter wie Kadmiumsulfid "besteht, wird die Leitfähigkeit in den Schichtteilen 54 un1a*halb des Bereiches durch das verringerte elektrische PeId erhöht. Zu diesem Zeitpunkt kann das schwache elektrostatische Bild mit der elektrolumineszenten Platte 3 in Berührung gebracht werden, und die nun folgenden Vorgänge entsprechen den in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen. Da die erhöhte Leitfähigkeit in denjenigen Bereichen vorliegt, die durch die Wirkung der Belichtung teilweise entladen wurden, bewirkt eine Einschaltung der Spannungsquelle 11 ,(Fig. 1) eine selektive Lumineszenz in denj anigen Teilen des Bildfeldes, die an den Schichtteilen erhöhter Leitfähigkeit, z.B. den Schichtteilen 54 in Fig. 6, liegen. Eine positive Rückkopplungswirkung wird somit erzeugt, die eine zunehmende Entladung derjenigen Flächenteile bewirkt, in denen die anfängliche Ladungsableitung bereits vorhanden war, wodurch die Ladungsunterschiede zwischen unterschiedlichen Teilen des latenten elektrostatischen BiBes vergrössert werden. '

L\ie vorliegende Erfindung wurde ihrem Prinzip nach in Verbindung mit Ausführungsbeispielen zur Bildverbesserung beschrieben. Dies geschah, im Hinblick auf die Tatsache, dass in den

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meisten Fällen, insbesondere bei Verwendung von Photoleitern, oft geringe Gamma-Werte statt zu hoher Gamma-Werte vorlagen. Es sei jedoch bemerkt, dass das selbe Verfahren "bei geringfügiger Abänderung zur Erzeugung einer AbSchwächung oder negativen Rückkopplung für das latente Bild verwendet werden kann, so dass sich geringere statt stärkere Änderungen der ladungsdichte zwischen den belichteten und den nicht belichteten Flächenteilen der photo 1 eitfähigen Schicht ergebia. Grundsätzlich ist zur Erzielung solcher Ergebnisse lediglich wichtig, dass ein Halbleiter des richtigen Leitfähigkeitetyps und eine Ladungepolarität gewählt werden, die eine Ladungsableitung und Verringerung der Leitfähigkeit im Halbleiter statt deren Erhöhung bewirken. Ein solches Ergebnis kann beispielsweise mit einer Anordnung gemäss Pig. 6 erreicht werden, indem lediglich eine positive Ladung auf der Schient 32 statt der argestellten negativen Ladung verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, dem Fachmann sind jedoch nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung zahlreiche Weiterbildungen und Änderungen dieser Anordnungen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Der Bereich für alle möglichen Ausführungsformen ist lediglich durch den Rahmen der folgenden Ansprüche begrenzt.

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Claims

-a, - 1587880 Patentansprüche

1. Verfahren cur Verstärkung τοη Ladungeänderungen eines latenten elektrostatischen ladungsbildes auf einer phetoleitfähigen fläche, dadurch gekennzeichnet, da·· da· latente elektroetatlich· Bild (19) auf einer photoleitfähiget Fläche (17) erseugt wird, die an einer Halbleiteriohloht ' · (17) anliegt, welche ihre LeitJhigkeit durch die BInwirkung de· elektrischen feldes de· latenten Bild·· (19) ändert, daeiduroh Berührung dee Bildes «it einer elektrolualnessenten Schicht (7) tine Sohlohtstruktur gebildet wird, und dass an diese eine eltktrieohe Spannung (11) angelegt wird, wodurch en der elektroluminescenttn Bohlcht (7) eine elektrisches feld erceugt wird, dessen Starke durch die Leitfähigkeit der anliegenden Teile der Halb« leiterechloht (17) bestirnt ist und in der elektrolumin··- E en ten Schicht (7) la Beretsh der entladenen Flächenteile (23) eine luainossens entsteht, die eine weitere entladung der teilweise entladenen Flächenteile (23) des elektrostatischen Bildes (19) bewirkt, dessen roll geladene Fläohenteile (25) jedooh nicht beeinflusst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnet, dass für die Halbleiterschicht (17) ein speichernder Halbleiter« stoff verwendet wird, wodurch die photoleitfähige fläche die Oberfläche der Halbleiter·chicht (17) darstellt.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

als speichernder Halbleiterstoff Zinkoxyd in einem Binde-. ' mittel verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als photoleltfähige Pläche die freie Oberfläche einer Selenschicht (32) verwendet wird, die auf der Halbleiterschicht (31) vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (11) an die Aussenseite der mit den Schichten (7, 17) gebildeten Schichtstruktur angelegt wird.

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