DE1797549B2 - Verfahren zur herstellung eines ladungsbildes auf einer isolierenden oberflaeche unter verwendung eines elektrofotografischen aufzeichnungsmaterials und elektrofotografisches geraet zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

6. Elektrofotografisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 mit einem Aufzeichnungsträger mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, einer Koronaentladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen und einer Einrichtung zum bildmäßigen Belichten des Aufzeichnungsmaterials, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsmaterial (1, 2, 3; 1, 2, 2a, 3) aus einem elektrisch leitenden Schichtträger (3), einer fotoleitfähigen Schicht (l) und einer isolierenden, transparenten Deckschicht (2) auf der fotoleitfähigen Schicht, gegebenenfalls mit einer isolierenden Zwischenschicht (2a) zwischen Schichtträger und fotoleitfähiger Schicht, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, und durch eine zweite Koronaentladungseinrichtung (10), mit der eine Koronaentladung mit zur Polarität der durch die erste Koronaentladungseinrichtung (13) bewirkten gleichförmigen Aufladung entgegengesetzten Polarität zu erzeugen ist, und dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Koronaentladungseinrichtung (10) und die Belichtungseinrichtung (15) so ausgebildet sind, daß die bildmäßige Belichtung des Aufzeichnungsmaterial durch die Koronaentladungseinrichtung hindurch erfolgen kann, während das Aufzeichnungsmaterial der zweiten Koronaentladung ausgesetzt wird.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungseinrichtung (10), durch die hindurch die bildmäßige Belichtung erfolgt, eine Hochspannungs-Koronaentladungselektrode (7) und eine die Koronaentladungselektrode umgebende, an der Oberseite (9) transparente Schirmelektrode (8) aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungseinrichtungen (10, 13) zur Abtastung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials (1, 2, 3; 1, 2, 2a, 3) relativ zu diesem bewegbar sind und die erste Koronaentladungselektrode (13) in Bewegungsrichtung vor der zweiten Koronaentladungselektrode (10) angeordnet ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, daß der Aufzeichnungsträger ein drehbarer Zylinder (12) ist, auf dem das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial (1,2,3; 1,2,2a, 3) mit der isolierenden Deckschicht (2) nach außen angeordnet ist, und daß die erste (13) und die zweite (10) Koronaentladungselektrode um den Zylinder herum angeordnet sind.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zur gleichzeitigen bildmäßigen Belichtung ausgebildete Koronaentladungseinrichtung (10) auf ihrer Vorderseite in Abtastrichtung gesehen, mit einer Lichtabschirmungsvo -richtung (11) versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Oberfläche unter Verwendung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, das aus einer leitenden Elektrodenschicht, einer fotoleitfähigen Schicht, einer auf der fotoleitfähigen Schicht angeordneten isolierenden Deckschicht und gegebenenfalls

iiner isolierenden Zwischenschicht zwischen der Elektrodenschicht und der fotoleitfähigen Schichf besteht, durch Aufprägen elektrischer Felder und büdmäßige Belichtung der fotoleitfähigen Schicht, bei dem dem Aufzeichnungsmaterial ein erstes elektrisches Feld einer ersten Richtung und anschließend unter gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung der fotoleitfähigen Schicht ein zweites elektrisches Feld mit entgegengesetzter Richtung aufgeprägt wird, nach dem Haaptpatent 14 97 164.

Ferner befaßt sich die Erfindung mit einem elektrofotografischen Gerät zur Durchführung des Verfahrens mit einem Aufzeichnungsträger mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, einer Koronaentiadungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen und einer Einrichtung zum bildmäßigen Belichten des Aufzeichnungsmaterials.

Bei dem elektrofotografischen Verfahren nach dem Hauptpatent 14 97 164 können fotoleitfähige Materialien mit niedrigem Dunkelwiderstand verwendet werden, so daß die fotografische Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen unerwartet hoch sind, ein Randeffekt weitgehend vermieden wird und das auf der isolierenden Deckschicht ausgebildete Ladungsbild nicht gelöscht wird, wenn es anschließend dem Licht ausgesetzt wird, so daß die Entwicklung bei Helligkeit oder Zimmerlicht ausgeführt werden kann.

Bei diesem Verfahren werden jedoch das erste unü das zweite Feld unter Verwendung der leitenden Elektrodenschicht und einer transparenten Elektrode, beispielsweise einer leitend beschichteten Glasplatte, die abnehmbar auf der isolierenden Deckschicht angeordnet ist, an dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial angelegt, so daß nach der Erzeugung des Ladungsbildes die transparente Elektrode entfernt werden muß, um das Ladungsbild zu entwickeln und das entwickelte Bild im Abzieh-Druckverfahren auf einen Aufzeichnungsträger zu übertragen. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig, so daß es für einen kontinuierlichen Betrieb ungeeignet ist.

Zum weiteren Stand der Technik wird auf die US-PS 28 84 704 verwiesen, aus der es bei einem nach dem elektrofotografischen Verfahren arbeitenden Kopiergerät bekannt ist, mit einer Koronaentladungseinrichtung eine gegenüber dieser Einrichtung bewegte elektrofotografische Aufzeichnungsplatte aufzuladen und anschließend an einer davon entfernten Stelle bildmäßig zu belichten. Weiterhin ist aus der US-PS 30 57 997 ein elektrofotografisches Gerät mit einer Belichtungseinrichtung zum Belichten eines Aufzeichnungsmaterials während der Aufladung bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das elektrofotografische Verfahren sowie das entsprechende Gerät der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß sie für einen kontinuierlichen Betrieb geeignet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Feld mit Hilfe mindestens einer Koronaentladungseinrichtung angelegt wird, die in unmittelbarer Nähe unter Einhaltung eines vorherbestimmten Abstandes zur Oberfläche der isolierenden Deckschicht angeordnet ist.

Das elektrofotografische Gerät zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß einer ersten Lösung gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, einer fotoleitfähieen Schicht und einer isolierenden, transparenten Deckschicht auf der fotoleitfähigen Schicht, gegebenenfalls mit einer isolierenden Zwischenschicht zwischen Schichtträger und fotoleitfähiger Schicht, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, und dadurch gekennzeichnet, daß mit der Koronaentladungseinrichtung eine Entladung mit einer ersten Polarität zum gleichförmigen Aufladen des Aufzeichnungsmaterials und anschließend eine Koronaentladung mit zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität zu

ίο erzeugen ist, und daß die Koronaentladungseinrichtung und die Einrichtung zum bildmäßigen Belichten so ausgebildet sind, daß das Aufzeichnungsmaterial während der Koronaentladung mit der zweiten Polarität bildmäßig belichtet werden kann.

Gemäß einer zweiten Lösung ist das elektrofotografische Gerät nach der Erfindung gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger, einer fotoleitfähigen Schicht und einer isolierenden, transparenten Deckschicht auf der fotoleitfähigen Schicht, gegebenenfalls mit einer isolierenden Zwischenschicht zwischen Schichtträger und fotoleitfähiger Schicht, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, und durch eine zweite Koronaentladungseinrichtung, mit der eine Koronaentladung mit zur Polarität der durch die erste Koronaentladungseinrichtung bewirkten gleichförmigen Aufladung entgegengesetzten Polarität zu erzeugen ist, und dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Koronaentladungseinrichtung und die Belichtungseinrichtung so ausgebildet sind, daß die bildmäßige Belichtung des Aufzeichnungsmaterials durch die Koronaentladungseinrichtung hindurch erfolgen kann, während das Aufzeichnungsmaterial der zweiten Koronaentladung ausgesetzt wird.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden an Hand von Zeichnungen ausführlicher beschrieben.

Die F i g. 1 und 2 zeigen zwei ,elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, die zur Herstellung von Elektrografien nach der Erfindung geeignet sind.

Die F i g. 3 zeigt schematisch eine Anordnung zum Herstellen von Elektrografien.

Die F i g. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem angelegten elektrischen Feld und der Belichtung in Abhängigkeit von der Zeit.

Die Fig.5 zeigt ein Ersatzschaltbild für das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial.

Die F i g. 6 zeigt Strom-Zeitkurven einer fotoleitfähigen Schicht beim Anlegen einer Spannung.

Die F i g. 7 zeigt im Schnitt eine Koronaentladungselektrode, die zur Ausführung der Erfindung geeignet ist.

Die Fig. 8 und 9 zeigen zwei verschiedene Anordnungen, die mit der mit Koronaentladungseiektrode nach F i g. 7 möglich sind.

Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial enthält erne fotoleitfähige Schicht 1, die aus feinzerteilten Teilchen eines fotoleitfähigen Materials besteht, die durch ein festes Bindemittel verbunden sind, das elektrisch nichtleitend, jedoch lichtdurchlässig ist, eine Deckschicht 2 aus einem hochisolierenden Material und eine Elektrodenschicht 3. Die Schichten sind alle zu einem einheitlichen Gebilde verbunden. Nach Fig.2 liegt zwischen der fotoleitfähigen Schicht 1 und der Elektrodenschicht 3 noch eine weitere hochisolierende Zwischenschicht 2a, die gleich der Schicht 2 ist.

Die fotoleitfähige Schicht 1 kann feine Teilchen aus CdS-Kristallen mit einer Korngröße von etwa 10 Mikrometer enthalten, die durch Kupfer aktiviert und mit Hilfe eines lichtdurchlässigen isolierenden Bindemittels zu einem dünnen Film in einer Dicke von 80 Mikrometer verbunden sind, wobei das Volumenverhältnis der CdS-Kristalle zum Bindemittel in der Größenordnung von 1 :7 liegt. Die isolierenden Schichten 2 und 2a bestehen aus Kunstharz auf Polyesterbasis. Ihre Dicke kann jeweils beispielsweise 12,5 Mikrometer betragen. Obwohl als fotoleitfähiges Material irgendein lichtelektrisch leitendes oder phosphoreszierendes Material verwendet werden kann, ist es vorteilhaft, ein fotoleitfähiges Material zu verwenden, das den Effekt einer persistenten inneren Polarisation aufweist.

Nach dem Hauptpatent wird eine durchsichtige Elektrode 4, z. B. aus einem elektrisch leitenden Glas, durch ein nichtdargestelltes Mittel gegen die obere Oberfläche der hochisolierenden Schicht 2 gedruckt. Weiterhin sind eine Spannungsquelle, z. B. eine Batterie 5, und ein Umschalter 6 vorgesehen, um eine Gleichspannung der einen oder der anderen Polarität zwischen die Elektrode 3 und die durchsichtige Elektrode 4 legen zu können, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Ferner sind verschiedene Bauelemente derart angeordnet, daß das aufzuzeichnende Lichtbild durch die durchsichtige Elektrode 4 auf die fotoleitfähige Schicht 1 projiziert oder gestrahlt werden kann, so daß es möglich ist, das Anlegen der Spannung und die Belichtung passend zu steuern.

Nach dem Hauptpatent wird zunächst in einem Zeitpunkt to die durchsichtige Elektrode 4 gegen die Oberfläche der hochisol.erenden Schicht 2 des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial gedrückt (Fig.4), dann wird ohne Belichtung eine Gleichspannung einer geeigneten Polarität, die mit Rücksicht auf die zwischen den Elektroden 3 und 4 für das latente Bild erwünschte Polarität ausgewahl! ist, während der zwischen den Zeitpunkten i, und t₂ liegenden Zeitspanne angelegt, und dann wird zum Zeitpunkt t₂ die Polarität des angelegten Feldes umgekehrt, während gleichzeitig das Lichtbild durch die durchsichtige Elektrode 4 und die hochisolierende Deckschicht 2 auf die fotoleitfähige Schicht 1 projiziert wird. In einem Zeitpunkt /3 wird dann gleichzeitig das elektrische Feld und das Lichtbild unterbrochen, und schließlich wird die durchsichtige Elektrode 4 nach einem geeigneten Zeitintervall oder zu einem Zeitpunkt U von dem elektrofotografischen! Aufzeichnungsmaterial gelöst. Dadurch wird auf der überfläche der hochisolierenden Schicht 2 des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ein latentes elektrostatisches Bild des Lichtbildes gebildet. Dieses latente Bild zeichnet sich dadurch aus, daß es nicht geschwächt oder ausgelöscht werden kann, wenn von außen kommende Lichtstrahlen einwirken, nachdem die durchsichtige Elektrode vom Aufzeichnungsmaterial getrennt wurde. Ein Auslöschen oder Schwächen des latenten Bildes kann nur durch Anlegen eines elektrischen Feldes erreicht werden.

Daher ist es möglich, das latente Bild zu jeder beliebigen Zeit sichtbar zu machen, indem man geeignet aufgeladenes Entwicklungspulver verwendet, und das sichtbare Bild des Pulvers kann dann leicht auf irgendein anderes geeignetes Registrierpapier übertragen bzw. abgezogen werden, wenn dies erwünscht ist Nach einer vollständigen Löschung des restlichen latenten Bildes z. B. durch Anlegen eines Wechselfeldes, kann das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wiederholt zuir Herstellung elektrostatischer latenter Bilder irgendeines beliebigen Lichtbildes verwendet werden, indem das oben beschriebene Verfahren wiederholt wird.

Es ist jedoch schwierig, dieses Verfahren zur Herstellung von Elektrografien auf ein Verfahren zu übertragen, das kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Daher soll nach der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Elektrofotografien angegeben werden, das sich auch in Geräten, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, anwenden läßt.

Die Herstellung von latenten Bildern nach einem elcktrografischen Verfahren mit Hilfe einer vollkommen isolierten fotoleitfähigen Schicht kann wie folgt erklärt werden:

Fig.5 stellt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials in einem elektrischen Feld dar, wobei Z\ die Impedanz der isolierenden Schicht 2 und Z2 die Impedanz der fotoleitfähigen Schicht 1 darstellt. Da diese beiden Schichten, wie bereits erwähnt, zu einem Ganzen miteinander verbunden sind, stellt das Ersatzschaltbild nach Fig.5 eine Reihenschaltung dieser Impedanzen dar.

Die Impedanz Z₂ der fotoleitfähigen Schicht kann als ein Kondensator angesehen werden, des.sen Kapazität sich in Abhängigkeit von der Lichterregung ändert. Im Gegensatz zu herkömmlichen lichtelektrischen Schichten werden bei diesem elektrografischen Verfahren Änderungen der Kapazität und keine Änderungen des ohmschen Widerstands der fotoleitfähigen Schicht benutzt, wie noch ausführlicher begründet wird. Eine durch Anregung mit Licht hervorgerufene Änderung von Zi hat eine Änderung des Teils df:s elektrischen Feldes zur Folge, der an Zi anliegt, so daß sich die Dichte oder Menge der elektrostatischen Ladung auf der durch Z\ dargestellten hochisolierenden Schicht ändert und auf diese Weise ein elektrostatisches latentes Bild bildet.

Wenn der Luftspalt zwischen der hochisolierenden Schicht 2 und der durchsichtigen Elektrode 4, die gegen diese Schicht 2 gedruckt wird, vernachlässigbar klein ist, läßt sich die Stärke des elektrischen Feldes, das an der Impedanz Zi anliegt, durch folgende Gleichung wiedergeben:

wobei £die von außen angelegte elektrische Feldstärke oder Spannung, d\ und di jeweils die Dicke der hoch isolierenden Schicht und der fotoleitfähigen Schicht und er und Z7 jeweils die Dielektrizitätskonstanten der hochisolierenden Schicht und der fotoleitfähigen Schicht darstellen. Wenn daher cfc sehr viel größer als d\ ist wird die Stärke des elektrischen Feldes im wesentlichen durch den Wert von 82 bestimmt Wenn dagegen d\ etwa gleich di ist müssen spezielle Mittel vorgesehen sein, um die Feldstärke an Z\ stark zu ändern.

!n der Praxis läßt sich die Dicke der fotoleitfähigen Stchicht des elektrofotografischen Aufzieichnungsmaterials jedoch nicht beliebig verringern, weil eine

Mindestdicke erforderlich ist, um die fotoleitfähige Schicht durch Lichterregung zu betreiben. Außerdem läßt sich die hochisolierende Schicht deshalb nicht beliebig dünn ausbilden, weil dann keine hinreichende Isolationsfestigkeit gewährleistet ist. Aus diesem Gründe ist es unmöglich, die Dicke d_t vernachlässigbar klein zu machen, so daß es unumgänglich ist, ein Mittel zu schaffen, das eine starke Änderung der Dielektrizitätskonstanten 62 bewirkt.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß in ι ο zwei aufeinanderfolgenden Schritten elektrische Felder entgegengesetzter Polarität zur Erzeugung einer persistenten inneren Polarisationsladung angelegt werden.

Zu den Größen, von denen die Dielektrizitätskonstante ε eines bestimmten Materials abhängt, gehören die dielektrische Dipolbildung und die verschiebbare freie Ladungsmenge. Die verschiebbare freie Ladungsmenge ist insofern für eine Erhöhung von ε von Bedeutung, als sie beim Anliegen eines äußeren elektrischen Feldes einer Ladungstrennung unterliegt. Wenn jedoch das äußere Feld wieder weggenommen wird, erfolgt eine Rückpolarisation, und bei einer Umkehr der Polarität des äußeren Feldes erfolgt sehr scnnell eine Ladungstrennung in umgekehrter Richtung. Die durch die Lichtanregung gebildete Ladung, die bislang im allgemeinen bei der Elektrografie mit lichtelektrisch leitenden Substanzen verwendet wird, wird durch diese freien Ladungsträger hervorgerufen.

I η lichtelektrisch leitenden Materialien, die zusammen mit einer Sperrschicht verwendet werden, kann jedoch eine sogenannte persistente innere Polarisation auftreten. Mit persistenter innerer Polarisation ist eine Erscheinung gemeint, bei der bei Verwendung einer hochisolierenden Schicht an der Oberfläche des lichtelektrisch leitenden Elementes oder dann, wenn dessen Oberfläche aus irgendeinem Grunde hochisolierend wird, freie Ladungsträger, die durch Licht erzeugt werden, das gleichzeitig mit dem Anlegen eines Gleichfeldes an das lichtelektrisch leitende Element zugeführt wird, in dem Element wandern und die Konzentration dieser Ladungsträger in dem Bereich des lichtelektrisch leitenden Elements an der Grenze der Oberflächensperrschicht besonders hoch wird, die das Hindurchwandern freier Ladungsträger sperrt, so daß diese freien Ladungsträger in Fallenniveaus festgehalten werden, die durch Strukturdefekte innerhalb des lichtelektrisch leitenden Elements gebildet werden. Diese Erscheinung hat molverteilte Ladungen zur Folge, die sich in Abhängigkeit von der Tiefe der Fallenniveaus äußerst schwierig auslösen oder befreien lassen. Bei entsprechender Tiefe des Fallenniveaus lassen sich einmal eingefangene oder festgehaltene Ladungen nicht ohne weiteres durch Anlegen eines umgekehrt gepolten Feldes befreien, und bei Zimmertemperatur werden sie auch nicht thermisch befreit Diese eingefangenen Ladungen werden jedoch leicht durch Lichtbestrahlung wieder angeregt und ausgelöst fczw. befreit

Nach der Erfindung wird daher in einem ersten Verfahrensschritt gleichförmig auf der gesamten Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials eine persistente innere Polarisationsladung erreugt Wie bereits erwähnt wurde, wird zu diesem Zweck ein Gleichfeld mit nur einer Polarität an das Aufzeichnungsmaterial angelegt und gleichzeitig die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gleichförmig mit Licht angeregt Diese Lichtanregung ist nicht erforderlich, wenn überflüssige freie Ladungsträger vorhanden sind, die durch thermische Anregung gebildet wurden, oder wenn die Konzentration freier Ladungsträger auf Grund, einer früheren Anregung durch Licht verhältnismäßig hoch ist.

Da die persistente innere Polarisationsladung, die auf der gesamten Oberfläche des Aul'zeichnungsmateriais erzeugt wird, zur Erhöhung der Polarisation der fotoleitfähigen Schicht beiträgt, wird auch die Dielektrizitätskonstante ε des Aufzeichnungsmaterials erhöht.

In dem zweiten sich an den ersten anschließenden Verfahrensschritt wird gleichzeitig mit dem Anlegen eines Gleichfeldes, dessen Polarität entgegengesetzt zu der des zuvor angelegten Feldes ist, ein Informationen enthaltendes Lichtbild auf die fotoleitfähige Schicht projiziert. Der Zweck dieses zweiten Verfahrensschrittes besteht darin, denjenigen Teil der während des ersten Verfahrensschrittes erzeugten persistenten inneren Polarisationsladung, der nach der Umpolung des äußeren Feldes nicht freigegeben oder ausgelöst wird, von dem durch die Lichtanregung ausgelösten Teil zu trennen. In Teilen des Aufzeichnungsmaterials, die dunklen Teilen des aufprojizierten Lichtbildes entsprechen, bleibt die in dem ersten Verfahrensschritt erzeugte persistente innere Polarisationsladung erhalten, selbst wenn das angelegte Feld umgepolt wird, so daß eine Polarisation mit entgegengesetzter Polarität zu der der polarisierten Ladung, die während des zweiten Verfahrensschrittes erzeugt wird, in diesen Teilen auftritt, was die gleiche Wirkung hat, wie wenn die Dielektrizitätskonstante der fotoleitfähigen Schicht verringert würde. Als Beispiel für extreme Fälle sei angeführt, daß, wenn die Stärke des während des ersten Verfahrensschrittes angelegten Feldes höher gewählt ist, als die des während des zweiten Verfahrensschrittes angelegten Feldes, so daß das persistente innere Polarisationsfeld, das im ersten Schritt erzeugt wird, größer als das während des zweiten Schrittes erzeugte dielektrische Polarisationsfeld ist, eine Polarisation hervorgerufen werden könnte, die die entgegengesetzte Polarität gegenüber der Polarisation aufweist, die in Übereinstimmung mit der Polarität des äußeren Feldes erzeugt werden soll.

Aus diesem Grunde fällt kein wesentlicher Teil des im zweiten Schritt angelegten Feldes an der hochisolierenden Schicht ab, dessen ε extrem verringert wurde und die integral mit der fotoleitfähigen Schicht verbunden ist, oder es wird ein Feld mit gleicher Polarität wie die des während des ersten Schrittes angelegten Feldes auch während des zweiten Schrittes angelegt. Infolgedessen wird die hochisolierende Schicht nur mit einer geringen oder gar keiner Ladung gleicher Polarität wie die des während des zweiten Schrittes angelegten Feldes aufgeladen. Dagegen wird an Stellen des Aufzeichnungsmaterial, die hellen Stellen des aufprojizierten Lichtbildes entsprechen, die während des zweiten Verfahrensschrittes erzeugte persistente innere Polarisationsladung sehr schnell freigegeben und eine Polarisationsladung mit einer neuen Polarität, die der des während des zweiten Schrittes angelegten Feldes entspricht, erzeugt, so daß die Dielektrizitätskonstante sehr schnell erhöht wird, und nahezu das gesamte äußere Feld von der hochisolierenden Schicht aufgenommen, mit dem Ergebnis, daß die hochisuHerende Schicht mit einer sehr großen Ladungsmenge aufgeladen wird. Auf diese Weise wird ein latentes elektrostatisches Bild mit stark unterschiedlicher Ladungsdichte, in Abhängigkeit vom aufprojizierten Bild, auf der hochiso-

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lierenden Schicht auf der Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials erzeugt. Da die Ladung auf der Oberfläche des hochohmigen Materials gespeichert ist, kann sie auch bei Lichtbestrahlung nicht verschwinden und verhältnismäßig lange Zeit erhalten bleiben, vorausgesetzt, daß die Oberflächenladung oder das latente Bild nach dem Wegnehmen des elektrischen Feldes in einer Umgebung gespeichert bzw. aufgebracht ist, in der kein Stromkreis vorhanden ist, über den die Ladung abfließen oder sich ausgleichen kann.

Um das latente Ladungsbild sichtbar zu machen oder zu entwickeln, wird das Aufzeichnungsmaterial mit dem darauf ausgebildeten Ladungsbild einem gleichförmigen Licht oder Tageslicht ausgesetzt, um die während des ersten Verfahrensschrittes erzeugte und noch nach dem zweiten Verfahrensschritt vorhandene persistente innere Polarisationsladung freizugeben oder auszulösen (so daß sie abfließen kann), wodurch eine neue innere Polarisation rekonstruiert wird, die der Oberflächenladung entspricht. Die Oberflächenpotentialverteilung des lichtempfindlichen Elements wird daher so geändert, daß sie dem latenten Bild entspricht, das durch ein geeignetes Entwicklermaterial, wie es üblicherweise in der Elektrografie verwendet wird, entwickelt werden kann.

Da das latente Bild ein Ladungsbild ist, wird es vollständig gelöscht, wenn es einem äußeren Feld ausgesetzt wird, so daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial mehrmals verwendet werden kann.

Nach diesem Verfahren ist es daher möglich, die elektrostatische Oberflächenladung der hochisolierenden Schicht durch Ändern der polaren Dielektrizitätskonstante, die durch den persistenten inneren Polarisationseffekt hervorgerufen wird, wirksam zu steuern. Die hochisolierende Schicht auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials wirkt daher nicht nur als Sperrschicht, sondern schützt auch die fotoleitfähige Schicht, so daß es möglich ist, ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial herzustellen, das mechanischen Einwirkungen oder Anregungen standhält.

Obwohl das Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Fähigkeit zur Bildung einer persistenten inneren Polarisation aufweisen sollte, unterscheidet sich doch diese Erfindung wesentlich von dem herkömmlichen Elektrografieverfahren. bei dem die persistente innere Polarisation angewandt wird. Das heißt, bei dem an sich bekannten Elektrografieverfahren. bei dem der Effekt der persistenten inneren Polarisation ausgenutzt wird, werden die latenten Bilder durch unmittelbare Anwendung von Polarisationsspannungen gebildet, die durch eingefangene oder festgehaltene Ladungen erzeugt werden, so daß die Fc-'ansationsaufrechterhaltungszeit gleich der Aufrechterhaltungszeit des latenten Bilden ist.

Dagegen braucht die Polarisation bei dem Verfahren nach der Erfindung nur während des zweiten Schrittes aufrechterhalten zu bleiben, um die elektrostatische Oberflächenladung zu steuern. Wenn ein Material, wie CdS, verwendet wird, ist der zweite Verfahrensschritt innerhalb einer kurzen Zeit von etwa 0,1 Sekunden beendet, so daß alle niederohmige lichtelektrische Materialien, die bei bekannten, mit der persistenten inneren Polarisation arbeitenden Verfahren nicht verwendet werden können, nach dem neuen Verfahren ebenfalls verwendet werden können, ohne daß schlechtere Ergebnisse erzielt werden.

Für die fotoleitfähige Schicht kann jedes fotoleitfähige Material verwendet werden, das die Eigenschaft hat.

bei Anwesenheit einer Stromsperrschicht Ladungsträger festzuhalten oder einzufangen. So hat selbst eine dünne aufgedampfte Schicht aus einem normalen lichtelektrisch leitenden bzw. fotoleitenden Material,

z. B. Selen, die Fähigkeit, Ladungsträger so lange festzuhalten bzw. zu speichern, wie es für das neue Elektrografieverfahren erforderlich ist, vorausgesetzt, daß sie mit einer hochisolierenden dünnen Schicht, die als Stromsperrschicht wirkt, integral (einteilig) verbunden ist. Neben Selen können auch verschiedene andere fotoleitende Materialien, wie CdS, CdSe, ZnO usw., die in dünnen Schichten ausgebildet sind, ohne hochisolierendes Bindemittel bei zufriedenstellenden Ergebnissen verwendet werden.

Wenn Kristalle aus fotoleitfähigen (bzw. lichtelektrisch leitendem) Material zur Herstellung einer fotoleitfähigen Schicht verwendet werden, hängt die Größe der Ladung auf der Rückseite der hochisolierenden Schicht im wesentlichen von der Anzahl der Ladungsträger ab, die durch die fotoleitfähige Schicht hindurchgeleitet werden, und auch von der Anzahl der Ladungsträger ab, die aus den Kristallen der fotoleitenden Substanz herausfließen, wobei der lichtelektrische Strom eng mit den Eigenschaften der Oberfläche des Kristalls der fotoleitenden Substanz in Beziehung steht. Insbesondere werden beispielsweise feine Kristallkörner mittels eines Bindemittels zu einer dünnen Schicht miteinander verbunden, das einen verhältnismäßig hohen Widerstand hat. An die Schicht wird eine Gleichspannung gelegt, und der durch einen äußeren Meßkreis fließende licht- oder fotoelektrische Strom wird gemessen.

Das Ergebnis dieser Messung ist in F i g. 6 dargestellt. Das Ansprechen oder Einsetzen des lichtelektrischen Stroms zu einem Zeitpunkt f₂, in dem die Belichtung mit konstanter Intensität einsetzt, ist gering, wohingegen das Ansprechen oder Absinken des lichtelektrischen Stroms zu einem Zeitpunkt t₃, bei dem die Belichtung unterbrochen wird, sehr steil ist. Das scheint an dem Ladewiderstand, der von der Änderung in der Differenz der Austrittsarbeiten an der Grenzfläche zwischen den fotoleitenden Kristallen und dem Bindemittel herrührt, und an der Wirkung der dielektrischen Polarisation, die mit den Fallenniveaus in Beziehung steht, zu liegen.

Es hat sidi weiter gezeigt, daß bei einer Widerstandsmessung durch Wechselstrom zur Messung der Dichte der Leitungselektronen in den Kristallen der fotoleitfähigen Substanz die Charakteristik (Kennlinie) des lichtelektrischen Stroms beim Einsetzen der Strahlung steil ansteigt, wohingegen das Absinken langsam vor

sich geht. Das steht im Gegensatz zu den Messungen mji

Gleichstrom und beweist die Richtigkeit der obiger

Annahme.

Daher verläuft die Herstellung eines Bildes durcr

Belichtung in Anwesenheit einer Gleichspannung besonders vorteilhaft, wenn alle Elektronen im Lei tungsband zur Bildung des Bildes beitragen. Das liegt ar dem schnellr η Abfall des Widerstandes an dei Grenzfläche, wenn belichtet wird, obwohl das Einsetzet

des lichtelektrischen Stroms langsam verläuft, wem man mit dem Fall vergleicht, in dem die elektrostatisch« Ladung in der fotoleitfähigen Schicht oder auf dei Rückseite der hochisolierenden Deckschicht schnei aufgebaut wird, um in der gleichen Weise wie bein

schnellen Einsetzen des lichtelektrischen Stroms zui Bildung des latenten Bildes beizutragen. Es ist jedocl schwierig, befriedigende Ergebnisse zu erzielen, weni versucht wird, unmittelbar nach der Unterbrechung de

Belichtung durch Anlegen eines elektrischen Feldes ein latentes Bild zu erzeugen und dabei die Tatsache unberücksichtigt zu lassen, daß zahlreiche Elektronen noch im Leitungsband verbleiben.

Wenn man fortlaufend latente Bilder mit hoher Geschwindigkeit durch Anwendung eines kontinuierlichen optischen Abtastverfahrens herstellen will, ist es äußerst zweckmäßig, das elektrische Feld mit Hilfe •iiner Elektrode anzulegen, die weit getrennt ist, um mechanische Schwierigkeiten des Gerätes und eine mechanische Anregung der Oberfläche des Elementes zu vermeiden und den Mechanismus zu vereinfachen. Dieses Problem wird nach der Erfindung mit Hilfe einer Koronaentladungselektrode gelöst, die gleichzeitig die Lebensdauer des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials verlängert. Die folgenden Beispiele betreffen die Verwendung einer derartigen Koronaentladungselektrode.

Beispiel 1

Die in diesen Beispielen verwendete Koronaentladungselektrode 10 ist in Fig. 7 dargestellt. Sie umfaßt eine Hochspannungselektrode 7 in Form eines Drahtnetzes, das von einer zylindrischen, geerdeten Elektrode mit offenem unterem Ende umgeben ist. Das obere Ende der geerdeten Elektrode kann im Bedarfsfalle durch einen durchsichtigen Leiter 9 verschlossen sein.

Nach Fig. 8 ist die Elektrode 10 über der hochisolierenden Deckschicht 2 eines horizontal angeordneten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials angebracht, das dem in F i g. 1 dargestellten gleicht. In diesem Beispiel sind feine CdS-Teilchen mit einer durchschnittlichen Korngröße von 10 Mikrometer, die mit Kupfer aktiviert sind, mittels eines aus Zellulosenitrat bestehenden Bindemittels gebunden und in eine dünne Schicht mit einer Dicke von 80 Mikrometer geformt. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, wird auf die eine Oberfläche der aus dieser Schicht bestehenden fotoleitenden Substanz eine hochisolierende Schicht 2 aus einem durchsichtigen Polyesterharz mit einer Dicke von 12,5 Mikrometer aufgebracht bzw. z. B. mittels eines aus Polyesterharz bestehenden Bindemittels anzementiert. Eine dünne Schicht aus elektrisch leitendem Material, z. B. Aluminiumfolie, wird mittels eines geeigneten Bindemittels auf die andere Oberfläche der Schicht 1 zementiert. Sie bildet eine Elektrodenschicht 3. Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ist damit vollständig. Zwischen der Koronaentladungselektrode 10 und der hochisolierenden Schicht 2 ist ein vorbestimmter Abstand vorgesehen, damit die Elektrode !0 den Film in parallelen Bahnen abtasten kann. Vor der Elektrode 10 ist eine Lichtabschirmung 11 angebracht, die die Lichtbilder abschirmt, die, wenn man in der Abtastrichtung blickt, auf die Fläche vor der Elektrode 10 projiziert werden. Sowohl die geerdete Elektrode 8 als auch die Elektrodenschicht 3 des Aufzeichnungsmaterials sind geerdet, während die Hochspannungselektrode 7 über einen r.ichtdargestellten Umschalter mit einer Hochgleichspannungsquelle verbunden ist.

Auf diese Weise wird an die Hochspannungselektrode 7 der Koronaentladungseiektrode 10 bei Abwesenheit äußerer Lichtstrahlen ein positives Potential angelegt und die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit einer Geschwindigkeit von 300 m pro Sekunde abgetastet Dann wird das Aufzeichnungsmaterial mit der gleichen Geschwindigkeit erneut abgetastet, während ein negatives Potential an der Hochspannungselektrode 7 anliegt und das Lichtbilc durch die durchsichtige Elektrode auf das Aufzeich nungsmaterial projiziert wird.

Nach vollendeter Abtastung der gesamten Oberflä ehe wird die Potentialzufuhr unterbrochen und da; ganze System dem Tageslicht ausgesetzt. Danach wire das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial!

latent gebildete Bild mit Hilfe eines Entwicklers, dei einen in der Elektrografie gebräuchlichen und posith

ίο geladenen Toner enthält, entwickelt, worauf eir intensives sichtbares Bild entsteht, bei dem der Tonei nur auf den Stellen haftet, die den hellen Stellen de:

Lichtbildes entsprechen.

Wenn die Beleuchtungsstärke an den hellen Steller des Bildes 15 Lux beträgt, dann beträgt die Breite de; durch den durchsichtigen Leiter 9 auf das Aufzeichnungsmaterial projizierten Lichtbildes 20 mm, und wenr ein Potential von - 7000 V an die Hochspannungselektrode 7 gelegt ist, dann beträgt das Potential dei elektrostatischen Ladung an den hellen Stellen des Lichtbildes —1200 V, während das an den dunkler Stellen -100 V beträgt.

Um eine Relativbewegung zwischen der Koronaentladungseiektrode 10 und dem Aufzeichnungsmateria! zu vermeiden, kann die Koronaentladungseiektrode 10 se groß ausgebildet werden, daß sie das gesamte Aufzeichnungsmaterial überdeckt.

Außerdem läßt sich bei dem soeben beschriebenen Gerät folgendes feststellen:

a) Wenn die Dicke der hochisolierenden Deckschicht auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials stark verringert und die Dicke der fotoleitfähigen Schicht konstantgehalten wird, dann wird das Auflösungsvermögen des latenten Bildes verbessert. Wenn das latente Bild jedoch dem Tageslicht ausgesetzt wird, dann kann es sein, daß das latente Bild diffus wird und das Potential der elektrostatischen Ladung geringfügig abnimmt,
b) Wenn ein von der Koronaentladung herrührendes Feld nach der Belichtung mit dem Lichtbild angelegt wird, dann ist es schwierig, befriedigende Ergebnisse zu erzielen, weil die durch die Bestrahlung mit dem Lichtbild hervorgerufene Wirkung schnell abnimmt.

c) Wenn das Verfahren nach dem Hauptpatent zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes bei dem gleichen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial angewandt wird, dann ergibt sich durch das neue Verfahren mit der Koronaentladungselektrude eine höhere fotografische Empfindlichkeit, selbst bei geringerer Beleuchtungsstärke.

d) Wenn die Koronaentladung des zweiten Feldes, die gleichzeitig mit der Belichtung durch das Lichtbild begonnen wird, nach deren Unterbrechung fortgesetzt wird, dann nimmt das Verhältnis hell/dunkel beim latenten Bild ab.

e) D?e Beziehungen zwischen dem Zeitintervall, während dem das erste Feld angelegt wird, und dessen Wirkung und die Beziehung zwischen dem Zeitintervall, während dem das zweite Feld angelegt wird, und dessen Wirkung, sind gleich denen, die auch beim Verwenden einer durchsichtigen Elektrode und beim Anlegen eines Feldes während einer Zeit von einer Sekunde oder einem Bruchteil einer Sekunde erzielt werden.

f) Bezüglich der anderen Eigenschaften muß berücksichtigt werden, daß die durchsichtige Elektrode

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durch eine Luftschicht ersetzt ist, in der eine Koronaentladung stattfindet, so daß die Luftschicht als Elektrode wirkt.
Nach dem Beispiel 1 erhält man ein Gerät zum

kontinuierlichen Herstellen eines Bildes mit Hilfe eines optischen Abtastsystems.

Beispiel 2

IO

Fig.9 zeigt dieses Gerät zum kontinuierlichen Herstellen von Bildern. Es enthält eine drehbare Trommel 12, die aus einem geeigneten, elektrisch leitenden Material besteht und horizontal in einem nichtgezeigten Stützrahmen gelagert ist Um die Trommel 12 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Beispiel 1 gewickelt, und eine Koronaentladungselektrode 10, die der nach Fig.7 entspricht, ist mit Richtung auf die Trommel an der einen Seite der Trommel derart befestigt, daß zwischen der Elektrode 10 und dem Aufzeichnungsmaterial ein ausreichender Luftspalt verbleibt. Da die Trommel aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist, kann die Gegenelektrodenschicht 3 entfallen. Etwas oberhalb der Koronaentladungselektrode 10 ist eine übliche Koronaentladungselektrude 13 angebracht, zwischen der und dem Aufzeichnungsmaterial ebenfalls ein ausreichender Luftspalt besteht.

An die Koronaentladungselektroden iO und 13 werden aus einer geeigneten Quelle, im Bedarfsfall über jo Schalter, hohe Potentiale mit der erforderlichen Polarität angelegt, während geeignete Teile dieser Elektroden in der oben beschriebenen Weise geerdet sind. Außerhalb der Koronaentladungselektrode 10 liegt eine Linse 15, mittels der das Lichtbild eines Gegenstandes 14 aufprojiziert wird. Die Linse 15 und die Koronaentladungselektrode 10 sind von einer Lichtabschirmung 16 umgeben. Außerdem sind die Koronaentladungselektrode 13 und derjenige Teil der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials der zwischen den Elektroden 10 und 13 liegt, von einer weiteren Lichtabschirmung 17 umgeben.

Die Hochspannungselektrode der Koronaentladungselektrode 13 liegt in bezug auf die Elektrodenschicht 3 des Aufzeichnungsmaterials auf einem Potential von +7000V, während die Entladungselektrode 7 der Koronaentladungselektrode 10 auf einem Potential von -7000 V liegt. Die drehbare Trommel 12 ist in der durch den Pfeil angezeigten Richtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 300 mm/Sekunde drehbar. während der Gegenstand in Pfeilrichtung mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/Sekunde synchron mit der Drehung der Trommel 12 bewegbar ist. Dadurch wird das Lichtbild des Gegenstandes 14 bei einer Beleuchtungsstärke von 15 Lux durch die Linse 15 und den durchsichtigen Leiter 9 mit einer Breite von 20 mm auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufprojiziert. Als Folge davon wird auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials kontinuierlich ein latentes Bild erzeugt, das an den den hellen Stellen entsprechenden Stellen ein Potential von —1200 V und an den den dunklen Stellen entsprechenden Stellen ein Potential von -100 V hat.

Durch eine kontinuierliche Entwicklung des latenten Bildes mit einem geladenen Pulver, wie es üblicherweise in der Elektrografie verwendet wird, erhält man ein sichtbares Bild, das nach dem Abziehbild-Verfahren auf ein geeignetes Registrierpapier übertragen werden kann. Nach dem Entfernen des dabei auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials verbleibenden Toners kann letzteres wiederholt verwendet werden.

So kann z.B. in an sich bekannter Weise ein geeigneter Entwickler mit einer drehbaren Bürste zum Aufbringen von Entwicklermaterial auf der Oberfläche der hochisolierenden Schicht, mit einer Vorrichtung zum Drücken einer Aufnahmeoberfläche, z. B. eines Blattes Papier, gegen die Oberfläche der entwickelten hochisolierenden Schicht um das entwickelte Bild zu übertragen, mit einer Vorrichtung, z. B. einer drehbaren Bürste, zum Entfernen des restlichen Entwicklermaterials von der hochisolierenden Schicht und mit einer Vorrichtung zum Anlege n eines Wechselfeldes an das Aufzeichnungsmaterial r.um Löschen des elektrostatischen latenten Bildes von der hochisolierenden Schicht um das Aufzeichnungsmaterial in der erwähnten Reihenfolge herum zwischen den Koronaentladungselektroden 10 und 13 ; lgeordnet Fein. Eine bessere Löschwirkung erzielt min jedoch, wenn das elektrostatische latente Bild zuerst mit gleichförmigem Licht bestrahlt und dann an das elektrische Feld gelegt wird, nachdem das Entwicklennaterial entfernt ist.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß das Entwickeln und Abziehen bei Tageslicht oder Zimmerlicht durchgeführt werden kann, weil das nach der Erfindung ausgebildete latente Bild durch eine spätere Bestrahlung mii: Licht nicht gelöscht wird. Wie bereits erwähnt, wird die während des ersten Verfahrensschrittes erzeugte persistente innere Polarisationsladung durch Bestrahlung des Lichtbildes mit Licht freigegeben, um wieder eine neue innere Polarisation auszubilden, so daß es vorteilhaft ist, das latente Bild intensivem, gleichförmigem Licht auszusetzen, bevor es entwickelt wird, um ein klares entwickeltes Bild zu erhalten.

Ferner kann ein an sich bekanntes Verfahren angewandt werden, bei dem nach der Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf der Oberfläche der hochisolierenden Schicht ein Aufzeichnungspapier mit einer Gegenelektrode auf der hochisolierenden Schicht aufgebracht und eine Gleichspannung geeigneter Polarität zwischen dieser Gegenelektrode und der Gegenelektrodenschicht 3 des Aufzeichnungsmaterials oder einem Metallzylinder, der dieses trägt, angelegt wird, um das elektrostatische latente Bild von der hochisolierenden Schicht auf das Aufzeichnungspapier zu übertragen. Das auf diese Weise übertragene Bild wird dann in an sich bekannter Weise entwickelt.

Nach der Erfindung ergibt sich mithin ein Verfahren zur Herstellung von Elektrografien, bei dem ein völlig isoliertes elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer hochisolierenden Schicht auf seiner obersten Oberfläche versehen ist, ohne daß eine mechanische Anregung erfolgt.

Wie die Beispiele 1 und 2 zeigen, ist die nach der Erfindung angewandte Koronaentladung besonders wesentlich. Elektroden mit Koronaentladung werden in der Elektrografietechnilk für sehr wichtig gehalten. Seit der Erfindung der Xerografie nach Carlson werden für alle praktisch verwendbaren elektrografischen Geräte Koronaentladiingselektroden hergestellt, um das Problem, eine gleichförmige elektrostatische Ladung aufzutragen, zu lösen. Bei allen bekannten Verfahren und Geräten, die den Effekt der Lichtleitung ausnutzen, wird erst eine gleichförmige Ladung im Dunklen auf der Gesiimtoberfläche eines Aufzeichnungsmaterials aufgebracht und anschließend diese

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Ladung örtlich durch eine Belichtung mit dem Lichtbild gelöscht.

Das Aufladen mittels Koronaentladung ist daher im Hinblick auf die fotografische Empfindlichkeit sehr wichtig. Mit anderen Worten, die erwähnte fotografische Empfindlichkeit hat die gleiche Bedeutung wie beim Fotografieren mit Silberwalzen, da die elektrostatische Ladung, die durch eine Koronaentladung im Dunklen auf die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufgebracht wird, durch eine Belichtung verändert wird. Wenn daher das latente Bild durch Aufprojizieren des Lichtbildes, aber vor der Entwicklung, dem Außenlicht ausgesetzt wird, dann verschwinde? es sofort

Ferner weisen Teile der Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial, die nicht oder nur wenig belichtet worden sind, d.h. die den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechen, ein einer höheren Ladung entsprechendes Potential auf.

Im Gegensatz dazu ist die fotoleitfähige Schicht innerhalb des Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung nur wahrend der Bildungszeit des latenten Bildes notwendig, da das Aufzeichnungsmaterial mit einer hochisolierenden Schicht auf seiner Oberfläche versehen ist, so daß sie nach der Unterbrechung des angelegten Feldes nicht wirksam ist. Infolgedessen wird das latente Bild, nachdem es fertiggestellt ist, trotz der Verwendung einer Koronaentladung nicht mehr verändert, wenn es einer äußeren Strahlung ausgesetzt wird.

Es ist besonders zu beachten, daß die Koronaentladung nach der Erfindung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes gleichzeitig mit der Belichtung durch das Lichtbild erfolgt, wodurch an den durch Lichtstrahlen getroffenen Stellen eine stärkere elektrostatische Ladung aufgebracht wird als an denjenigen Stellen, die nicht belichtet werden. Im Vergleich zu den bekannten Verfahren wird nach diesem Verfahren das angelegte Feld wirkungsvoller ausgenutzt, so daß hierbei latente Bilder mit einer höheren fotografischen Empfindlichkeit erzeugt werden können, obwohl, wie aus dem obigen hervorgeht, eine fotoleitfähige Substanz als fotoleitfähige Schicht verwendet wird. Außerdem läßt dieses Merkmal auch noch verschiedene andere Anwendungsmöglichkeiten im Vergleich zu den bekannten Verfahren zu.

Obwohl hauptsächlich erwähnte besondere fotografische Empfindlichkeit hauptsächlich durch die hochisolierende Schicht auf dem Aufzeichnungsmaterial verursacht wird, schaffi: sie auch vorteilhafte Bedingungen bei der Schwächung des latenten Bildes im Dunkeln. Insbesondere ist es bei bekannten Verfahren wesentlich, die elektrostatische Ladung auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht selbst aufrechtzuerhalten und diese Oberflächenladung durch anschließende Belichtung schnell zu beseitigen.

Daher muß bei diesen bekannten Verfahren ein Kompromiß zwischen diesen beiden sich widersprechenden Forderungen geschlossen werden. Nach der Erfindung braucht jedoch für die hochisolierende Schicht nur irgendeines von vielen hochisolierenden Materialien ausgewählt zu werden, die für das in der Elektrografie verwendete Licht durchsichtig und zum

ίο Aufrechterhalten der Ladung geeignet sind. Man kann daher einen Stoff mit hohem spezifischen Widerstand oder hohem Oberflächenwiderstand wählen, wodurch leicht latente Bilder hergestellt werden können, die nicht lichtempfindlich sind, ohne daß die den bekannten Verfahren anhaftenden Schwierigkeiten auftreten.

Ein Beispiel zum Aufrechterhalten latenter Bilder im nichtempfindlichen Zustand ist in der US-PS 26 93 416 beschrieben. Nach diesem Verfahren wird ein latentes Bild auf einer isolierenden Schicht erzeugt, die auf einer

zo fotoleitfähigen Schicht abnehmbar aufgebracht ist, und danach wird die isolierende Schicht von der fotoleitfähigen Schicht getrennt, um sie gegenüber dem Aufzeichnungsmaterial zu isolieren. Nach diesem bekannten Verfahren wird in der fotoleitfähigen Schicht auch eine Ladung verwendet, die sich bis zur Oberfläche der isolierenden Schicht erstreckt und dadurch hervorgerufen wird, daß ein Lichtbild auf die fotoleitfähige Schicht projiziert wird, die im Dunklen mit einer Koronaentladung aufgeladen wurde. Dementsprechend besteht zwischen diesem Verfahren und dem Verfahren nach Carlson kein charakteristischer Unterschied.

Nach der Abtrennung der isolierenden Schicht ist daher das auf der isolierenden Schicht befindliche Ladungsbild durch Licht nicht mehr löschbar und der Mechanismus zum Herstellen und Erhalten latenter Bilder ist geradezu entgegengesetzt zu dem nach der Erfindung. Obwohl die trennbare isolierende Schicht gegen die Schicht aus der fotoleitfähigen Substanz gedrückt wird, ist es nach dem Verfahren nach der US-PS 26 93 416 außerordentlich schwierig, eine gleichförmige Berührung an verhältnismäßig großen Flächen zwischen den verschiedenen Schichten zu gewährleisten. Nach der Erfindung wird das elektrostatische Feld jedoch mittels einer Koronaentladungselektrode angelegt, die hinreichend weit von der Oberfläche der hochisolierenden Schicht entfernt ist, die zu dem Aufzeichnungsmaterial gehört. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß sehr gleichförmige latente Bilder entstehen.

Wenn man also das Feld durch eine Koronaentladung anlegt, lassen sich fortlaufend gleichförmige Bilder im Abtastverfahren herstellen.

Hierzu 2 Blatt Zcichiumucn

609 538/413

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbildes auf einer isolierenden Oberfläche unter Verwendung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, das aus einer leitenden Elektrodenschicht, einer fotoleitfähigen Schicht, einer auf der fotoleitfähigen Schicht angeordneten isolierenden Deckschicht und gegebenenfalls einer isolierenden Zwischenschicht zwischen der Elektrodenschicht und der fotoleitfähigen Schicht besteht, durch Aufprägen elektrischer Felder und bildmäßige Belichtung der fotoleitfähigen Schicht, be< dem dem Aufzeichnungsmaterial ein erstes elektrisches Feld einer ersten Richtung und anschließend unter gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung der fotoleitfähigen Schicht ein zweites elektrisches Feld mit entgegengesetzter Richtung aufgeprägt wird, nach dem Hauptpatent 1497 164, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Feld mit Hilfe mindestens einer Koronaentladungseinrichtung angelegt wird, die in unmittelbarer Nähe unter Einhaltung eines vorherbestimmten Abstandes zur Oberfläche der isolierenden Deckschicht angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungseinrichtung bzw. -einrichtungen und das elektrofotografische Auf-Zeichnungsmaterial relativ zueinander bewegt werden, um die Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials während des Anlegens des ersten und zweiten elektrischen Feldes abzutasten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bildmäßige Belichtung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials durch die Koronaentladungseinrichtung hindurch erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische latente Bild nach dem letzten Verfahrensschritt gemäß Anspruch 1 vorseiner Entwicklung totalbelichtet wird.

5. Elektrofotografisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 mit einem Aufzeichnungsträger mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, einer Koronaentladungseinrichtung zum gleichförmigen Aufladen und einer Einrichtung zum bildmäßigen Belichten des Auf-Zeichnungsmaterials, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsmaterial (1, 2, 3; 1, 2, 2a, 3) aus einem elektrisch leitenden Schichtträger (3), einer fotoleitfähigen Schicht (1) und einer isolierenden, transparenten Deckschicht (2) auf der fotoleitfähigen Schicht, gegebenenfalls mit einer isolierenden Zwischenschicht (2a) zwischen Schichtträger und fotoleitfähiger Schicht, in dem eine persistente innere Polarisation herstellbar ist, und dadurch gekennzeichnet, daß mit der Koronaentladungseinrichtung (10) eine Entladung mit einer ersten Polarität zum gleichförmigen Aufladen des Aufzeichnungsmaterials und anschließend eine Koronaentladung mit zur ersten Polarität entgegengesetzten Polarität zu erzeugen ist, und daß die Koronaentladungseinrichtung und die Einrichtung (15) zum bildmäßigen Belichten so ausgebildet sind, daß das Aufzeichnungsmaterial während der Koronaentladung mit der zweiten Polarität bildmäßig belichtet werden kann.