DE1815217A1 - Abbildungsverfahren - Google Patents

Description

Dipl-Ing. H.WEICKMANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

Rochester. Ή,Y. 14605/USA ' möhlstrasse 22, rufnummer 483921/22

Abbildungsverfahren

Die Erfindung betrifft allgemein die Bilderzeugung und insbesondere ein neuartiges Positiv-Positiv~Abbildungsverfahren mit Teilchenwanderung.

Durch die französische Patentschrift 1 466 349 ist ein Teilchenwanderungsverfahren bekannt, mit dem Bilder hoher Qualität und hoher Dichte» kontinuierlicher Tönung sowie hoher Auflösung.erzeugt werden konneru Hierbei wird eine Bildplatte aus einer leitfähigen Unterlage mit einer Schicht eines erweichbaren (auch löslichen) Stoffes, der lichtempfindliche Teilchen enthält, folgendermaßen zur Bilderzeugung verwendet! Auf der Platte wird ein latentes Bild beispielsweise durch gleichmäßige elektrostatische Aufladung und Belichtung mit einem Bildmuster mittels aktivi©render elektromagnetischer Strahlung erzeugte Dann wird die Bildplatte entwickelt, indem sie einem Lösungsmittel ausgesetzt wird, welches nur die erweichbare Schicht auflöst»"Die τοη der Strahlung getroffenen lichtempfindlichen Teilchen können dann, durch die erweiohbare Schicht wandern, so daß ein dem Strahlungsmuster des Originaibildss entsprechendes Bild aus gewanderten Teilchen auf der leitfähigen Unterlage entsteht. Dieses Bild leami dann auf der Unterlage fixiert werden.. Mir viele vorzugsweise verwendete lichtempfindliche Teilchenarten ergibt sich da-

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bei ein Negativ eines positiven Originalbildes, d.h. die belichteten Flächenteile der Bildstoffschicht werden entwickelt. Diejenigen Teile der Bildstoffschicht, die nicht auf die leitfähige Unterlage wandern, können mit dem Lösungsmittel für die erweichbare Schicht abgewaschen werden. Durch andere Entwicklungsverfahren kann die erweichbare Schicht auch zumindest teilweise auf der Unterlage verbleiben.

Es sind drei verschiedene Bildplattenstrukturen verwendbar: Eine Schichtstruktur aus einer Unterlage und einer darauf aufgebrachten Schicht eines ©rweichbaren Stoffes, der einen brechbaren und vorzugsweise teilchenförmigen lichtempfindlichen Stoff auf oder nahe seiner Oberfläche eingebettet enthält, eine Bindemittelstruktur, bei der die lichtempfindlichen Teilchen in der erweichbaren Schicht dispergiert sind, und eine Überzugsstruktur, bei der eine Unterlage eine Schicht eines erweichbaren Stoffes trägt, der mit lichtempfindlichen Teilchen überzogen ist, auf denen, ein zweiter Überzug eines erweichbaren Stoffes vorgesehen ist. Unter der Bez-eichnung "brechbar" soll die Eigenschaft einer Schicht oder eines Stoffes verstanden werden, in Teilchen von der Größe eines Bildelementes oder weniger bei der Entwicklung zu zerbrechen und so eine Wanderung der Teilchen auf die Unterlage in bildmäßiger Verteilung zu ermöglichen.

Das bekannte Abbildungsverfahren besteht aus mehreren Verfahrensschritten, zu denen auch die Erzeugung eines latenten Bildes sowie dessen Entwicklung mit einer Lösungsflüssigkeit, einem Lösungsdampf oder Wärme oder Kombinationen dieser Einwirkungsarten gehört«, Bei einigen Verfahrensarten zur Erzeugung des latenten Bildes können auch, nicht lichtempfindliche oder neutrale, brechbar® und teilchenförmige Schichten sowie Stoffe verwendet werden, wie in der französischen. Patentschrift 1 466 349 beschrieben ist. Das latente Bild Irnnn dabei durch die verschiedensten Maßnahmen erzeugt werden, beispielsweise durch Aufladung in bildmäßiger Verteilung mit einer Maske oder Schablone oder durch Erzeugung eines

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Ladungsmustere auf einer besonderen £otoiextfähigen Isolierstoff schicht nach dem normalen elektrofotografischen Verfahren lind Übertragung dieses Ladungsmusters auf die Bildplatte, indem beide Schichten sehr nahe aneinander gebracht werden und Überschlagsverfahren angewendet werden, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 2 982 647, 2825 814 und 2 937 943 , beschrieben sind. Ferner können Ladungsmuster entsprechend j besonders geformten Elektroden oder Slektrodenkombinationen durch das "TESI"-Entladungsverfahren erzeugt werden, das ausj führlicher in den US-PatentSchriften 3 023 731 und 2 919 beschrieben ist. Auch sind die Verfahren der IJS-Patentschrif- · ten 3 001 848 und 3 001 849 sowie llektronenstrahl-Aufzeichnungsverfahren gemäß US-Patentschrift 3 113 179 anwendbar.

: B©1 ©iaer ?/©itaren Ausfuhrungeform äes bekannten Abbildungs-

< Verfahrens wird ein Bild durch das selektive Zerbrechen eines teilchenförmigen Stoffes erzeugt, des· sich auf oder in einem elektrostatisch d©i©mi@Pteren oder s^mzelungsfähigen PiIm befindet» Diese AusfiÜiiiMgsjfor® Imt gegenüber der vorstehend

: beschriebenen, den Oaterselaiaä^" daß cli-3 öirweiehbare Schicht in Verbindung mit eimern B^@eli@a <i©© töileheaftlraigen Stoffes T©rformt wird», wi© dies ausfüiirlielio^ la dßr französischen Patentschrift 1 50? 656 besonrieb^a iiji»«

Die Eigenschaften übt naeli diesem Abfeildungeverfahren err zeugten Bilder Mxigem von der Ladung₀ der Belichtung und \ Entwicklung sowie von &®τ jeweiligen Kombination der gesamten Verfahrensschritte ab. Hohe Dichte, koiLtinuierliche ; Tornsng und hohe AufMeung sind einige der erreichbaren BiId-

eigenschaften^ Das oxsseugte Bild zeieknet sich allgemein ; durch einen fixiertes! oder nioht fixiorton, teilohenfönaigen Zustand aus, wobei ©v.entuell noch ein Tail der erweichbaren Schicht sowie nicht gewanäerte iDeilchen der brechbaren Schicht auf d©r Bildplatte 'Vorhanden sind. Diese kann auf vielfältige Weise verwendet v/erden, beispielsweise als Mikrofilm, normale Schriftkopie, optische Maske sowie unter

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Verwendung von Klebstoffen zur Erzeugung eines Bildabzuges.

Bei einigen vorzugsweise verwendeten lichtempfindlichen Stoffen ergibt sich eine Positiv-Negativ-Bilderzeugung (die lichtempfindlichen Teilchen wandern in den belichteten Flächenteilen), wenn eine Bildplatte gleichmäßig geladen, bildmäßig belichtet und entwickelt wird. Bei vielen Bilderzeugungen ist ein Positivbild von einem positiven Originalbild bzw. ein Negativbild von einem negativen Originalbild erwünscht (die lichtempfindlichen Teilchen wandern in den nicht belichteten Flächenteilen).

Zu diesem Zweck wurden bereits mehrere Abbildungsverfahren vorgeschlagen. In der deutschen Patentanmeldung P 17 22 253 ist ein mit Teilchenwanderung arbeitendes Positiv-Positiv-Abbildungsverfahren beschrieben, das aus den Schritten der gleichmäßigen Aufladung, der gleichmäßigen Beleuchtung und der bildmäßigen. Belichtung im weichen Zustand der erweichbaren Schicht besteht. Die deutsche Patentanmeldung P 17 97 beschreibt ein Eositiv-Positiv-Teilchenwanderungsverfahren, das aus den Schritten der gleichmäßigen Aufladung, der bildmäßigen Belichtung, der gleichmäßigen Erweichung der erweichbaren Schicht und der gleichmäßigen Beleuchtung zur Erzeugung eines zu entwickelnden latenten Bildes besteht. Dieses wird durch Wanderung der Teilchen und Erweichung oder Auflösung der erweichbaren Schicht sichtbar gemacht.

Das Verfahren gemäß Patentanmeldung P 17 22 253 bietet zwar Vorteile, jedoch muß die bildmäßige Belichtung im weichen Zustand der erweichbaren Schicht erfolgen, wozu eine ziemlich genaue Einstellung des Stoffzustandes und der Einwirkungszeit erforderlich ist und wozu komplizierte und kostspielige Vorrichtungen benötigt werden. Das Verfahren gemäß Patentanmeldung P 17 97 039 erfordert eine vor der Entwicklung durchzuführende Erweichung der erweichbaren Schicht, was in einer kommerziell anzuwendenden, einfachen und billi-

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- 5 gen Reproduktionsmaschine schwierig durchzuführen ist.

Es besteht daher nach wie vor ein Bedarf für ein einfaches, billiges und zuverlässiges Verfahren zur Erzeugung positiver Teilchenwanderungsbilder von einem positiven optischen Originalbild (bzw. negativer Teilohenwanderungsbilder von einem negativen Originalbild). Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Positiv-Positiv-Abbildungsverfahren mit Teilchenwanderung zu schaffen, das die vorstehend genannten Nachteile vermeidet und keine Erweichung der erweichbaren Schicht zur Erzeugung des latenten Bildes erfordert. Dieses ~ Verfahren, soll die Möglichkeit der Kopplung mit einem Positiv- ™ Negativ-Verfahren bisheriger Art bieten und dabei einfach und zuverlässig arbeiten. Bas latente Bild soll insgesamt vor der Entwicklung erzeugt werden.

IHir ein mit Teilchenwanderung arbeitendes Abbildungsverfahren mit einer aus einer Unterlage und einer darauf aufgebrachten Schicht aus einem elektrisch isolierenden, erweiohbaren Stoff und einem lichtempfindlichen, brechbaren Stoff bestehenden Bildplatte löst die Erfindung diese Aufgabe daduroh, daß die Bildplatte gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und mittels aktivierender Strahlung mit einem Bild belichtet

wird, und daß eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung (|

mit der der ersten entgegengesetzten Polarität sowie eine gleichmäßige Einwirkung aktivierender Strahlung vorgenommen

Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie deren weiterer Wesenszüge und Vorteile ergibt sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Figuren. Es zeigen:

ffig. 1 eine schema tische Schnittdarstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Bildplatte,

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Fig.	2
FigT	?
Piß.	4
Pißt	?
	6
Fig.	7

eine schematisohe Darstellung der elektrostatischen Aufladung dieser Bildplatte mit einer ersten Polarität,

eine sohematische Sarstellung der Bildbelichtung_f eine sohematische Darstellung der elektrostatischen Aufladung mit der der ersten entgegengesetzten Polarität,

eine sohematische Darstellung der gleichmäßigen Beleuchtung,

eine sohematisohe Darstellung der Entwicklung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten W latenten Bildes und

einen Querschnitt der in Pig. I gezeigten Bildplatte nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zn Pig. 1 ist eine Bildplatte 10 dargestellt, die aus einer Unterlage 11 und einer elektrisch isolierenden, erweichbaren Schicht 12 besteht, die an ihrer Oberfläche eine brechbare Schicht eines teilchenförmigen, lichtempfindlichen Stoffes * 13 enthält· Die Größe und insbesondere die Dicke der Bildplatte ist zur besseren Übersicht übertrieben dargestellt.

Die Unterlage 11 kann elektrisch leitfähig oder isolierend m sein. Leitfähige Unterlagen erleichtern im allgemeinen die Aufladung oder Sensitivierung der Bildplatte und bestehen zweckmäßig aus Kupfer, Messing, Nickel, Zink, Chrom, Edelstahl, leitfähigen Kunststoffen und Gummiarten, Aluminium, Stahl, Kadmium, Silber oder Gold. Die Unterlage kann jede geeignete Form haben und beispielsweise als metallischer Streifen, Blatt, Platte, Spule, Zylinder, Trommel, endloses Band* Möbius-Streifen o.a. ausgebildet sein· Falls erwünscht, kann die leitfähige Unterlage mit einem Isolator wie z.B. Papier, Glas oder Kunststoff überzogen sein. Beispiele für derartige Unterlagen sind mit durchsichtigem Zinnoxid überzogene« Glas» erhältlich unter der Bezeichnung NSSA von der Pittsburgh Plate Glass Co., aluminisierter Polyesterfilm, der unter der Bezeichnung Mylar von E.I.DuPont

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de Nemours & Co. erhältlieh ist, oder mit Kupferiodid überzogenes Mylar.

Elektrisch isolierende Unterlagen können gleichfalls verwendet werden, wodurch sich die Anwendungsmöglichkeit einer großen Zahl fumbildender Stoffe wie z.B, der Kunststoffe für die Unterlage 11 ergibt.

Die erweichbare Schicht kann auch selbsttragend ausgeführt sein und wird dann während der Bilderzeugung mit einer geeigneten Unterlage in Berührung gebracht.

Die erweiohbare Schicht 12 kann aus jedem geeigneten Stoff bestehen, der in einer Lösungsflüssigkeit oder einem Lösungsdampf oder durch Wärme oder Kombinationen dieser Einwirkungsarten löslich bzw· erweichbar ist und ferner während der Erzeugung des latenten Bildes und dessen Entwicklung elektrisch isolierend ist. Typische Stoffe sind Staybelite Ester 10, ein teilweise hydrierter Kolophoniumester, Poral Ester, ein hydrierter Kolophoniumtriester, Neolyne 23, ein Alkydharz, alle erhältlich von der Hercules Powder Co.* Siliconharze der Type SB. der General- Electric Corporation? Sucrose Bfenzoate, Eastman Chemical; Yelsicol X~37» ein Polystyrol-Olefin-Copolymer der Velsicol Chemical Corp.; hydriertes Piccopale 100, ein hochverzweigtes Polyolefin, Piccotex 100, ein Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, die Polystyrole Piccolastic A-75, 100 und 125». Piccodiene 2215, ein Polystyrol-Olefia-Copolymer, alle erhältlich von der Pennsylvania Industrial Chemical Corp.J Araldite 6060 und 6071, Epoxyharze von CibaJ R 5O61A, ein Phenylmethylsiliconharz von Dow CorningJ Epon 1001, ein Bisphenol A-Epichlorhydrin-Epoxyharz der Shell Chemical Corp.;, die Polystyrole PS-2 und PS-3 sowie ET-693_S ein Phenolformaldehydharz, alle erhältlich von Dow Chemical; ein normal synthetisiertes 80/20 Molprozent-Copolymer von Styrol und Hexylmethaorylat, ein normal synthetisiertes Polydiphenylsiloxan, ein normal synthetisiertes Polyadipat; Acrylharze, erhältlich unter der Bezeichnung

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Acryloid von der Firma Röhm & Haas sowie unter der Bezeichnung liucite von E.I.DuPont de Nemours & Co. J thermoplastische Harze, erhältlich unter der Bezeichnung Pliolite von der G-oodyear Tire & Rubber Co. \ ein chlorierter Kohlenwasserstoff, erhältlich unter der Bezeichnung Aroclor von der Monsanto Chemical Co.J thermoplastische Polyvinylharze, erhältlich unter der Bezeichnung Vinylite von der Union Carbide Co. sowie Mischungen dieser Stoffe.

Die vorstehend genannten Stoffe sind lediglich Beispiele für die erweichbare Schicht 12. Diese kann jede geeignete Stärke haben, wobei stärkere Schichten im allgemeinen eine größere Ladespannung benötigen. Allgemein sind Stärken zwischen ca. 0,5 und ca. 16 Mikron günstig, vorzugsweise werden Werte zwischen ca. 1 und ca. 4 Mikron verwendet, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Ist die Schicht dünner als ca. O₄5 Mikron, so kann bei Flüssigkeitsentwicklung eine zu starke Hintergrundzeichnung auftreten, während Schichten, die stärker als ca. 16 Mikron sind, relativ lange Entwicklungszeiten benötigen, wodurch geringere Bilddichte verursacht wird.

Der für die Schicht 13 verwendete Stoff, der teilweise während der Bilderzeugung auf die Unterlage wandert, kann jeder geeignete lichtempfindliche und brechbare Stoff sein. Für höchste Bildauflösung und Bilddichte soll er teilchenförmig sein und aus Teilchen mit ca. 0,02 biß ca. 2,0 Mikron Größe bestehen. Er kann als kontinuierliche oder halbkontinuierliche breohbare Schicht ausgeführt sein, die bei der Entwicklung bricht und so eine Wanderung ihrer Teile auf die Unterlage in bildmäßiger Verteilung ermöglicht.

Jeder geeignete lichtempfindliche brechbare Stoff kann verwendet werden. Typische derartige Stoffe sind anorganische oder organische fotoleitfähige Isolierstoffe.

Typische anorganische Fotoleiter sind amorphes Selen, amorphes Selen legiert mit Arsen, Tellur, Antimon oder Wismut usw.,

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amorphes Selen oder dessen Legierungen dotiert mit Halogenen« Kadmiumsulfid, Zinkoxid, Kadmiumsulfoselenid» Kadmiumgelb wie z.B. Lemon Cadmium lellow X-2273 der Abteilung Imperial Color and Chemical der Hercules Powder Co., sowie viele andere. In der US-Patentschrift 3 121 006 sind typische anorganische fotoleitfähige Pigmentetoffe genannt. Typische organische Fotoleiter sind Azofarbstoffe wie z.B. Watohung Red M₉ ein Bariumsais von l-(4'-Methyl-5^f-ohlorazobenzol-2'-sulfoneäure)-2-hvdrohydro3qy-3-naphthensäur·, O.I .Nr. 15 86^ und Chinacridone wie Monastral Red B₁ beide erhältlich von DuPont; Indofaat Double Scarlet Toner, ein pyranthroaartiger Pigmentstoff, erhältlich von Harmon Color·; Quindo Magenta RV-68O3_r ein. chinacridonartiger Pigmentstoff_f erhältlich von Harmon Colors; Cyan Blue (JTtTF, die beta-form von Kupferphthalooyanin, C.I.Nr* 7416O₁ erhältlioh von Collway Colors; Monoiite Fast Blue GS, die alpha-Form von metallfreiem Phthalocyanin, C.I.Nr. 74100, erhältlich von der Arnold Hoffman Co.; handelsübliche Indigofarben erhältlioh von der Abteilung National Aniline der Allied Chemical Corp.; gelbe Pigmentstoffe, hergestellt gemäß der französischen Patentschrift 1 467 288 oder der US-Patentanmeldung Serial No. 445 235 vom 2.4.1965, die X-Form metallfreien Phthalocyanine, hergestellt gemäß der französischen Patentschrift 1 508 173, Chinacridonohinon von DuPont, sensitiviertes Polyvinylcarbazol, Diane Blue, 3»3'-Methoxy-4,4'-diphenylbis(l"azo-2" hydroxy-3^lt-naphtnanilid), C.I.Nr. 21180, erhältlich von Harmon Colors; und Algol G.C, l,2,5»6-di (D,D'-Diphenyl)-thiazol-anthrachinon, C.I.Nr. 67300, erhältlich von General Dyestuffs, sowie Mischungen dieser Stoffe. Die vorstehenden organischen und anorganischen fotoleitfähigen lichtempfindlichen Stoffe sind lediglich Beispiele und sollen nicht als die allein verwendbaren Stoffe verstanden werden.

Es zeigte sich, daß einige lichtempfindliche Stoffe wie z.B. die optimalen Stoffe, die amorphes Selen enthalten, beispielsweise amorphes Selen legiert mit Arsen, Tellur, Antimon, Wis-

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mut uew. oder amorphes Selen bzw. dessen jeweilige Legierung dotiert mit einem Halogen, eine Negativbilderzeugung von einem positiven Originalbild bewirken, wenn eine gleichmäßige Aufladung, eine Belichtung und eine Flüssigkeitaentwicklung gemäß der französischen Patentschrift 1 466 349 durchgeführt wird· IHt diesen fotoleitem erzeugt dma erfindungsgemäAe Verfahren ein Positlvbild von einem positiven Originalbild, Andere geeignete lichtempfindliche brechbare Stoffe wie S.B* die Χ-ϊοηη metallfreien Phthalocyanine, die ein Negativbild von einem positiven Originalbild erzeugen, wenn sie geladen» bildmäßig belichtet und entwickelt werden, können insbesondere in der Sohichtstruktur gleichfalls verwendet werden.

Die brechbare Schicht ader die in Fig. 1 gezeigte vorzugsweise Struktur, mit der optimale Bildqualität erreioht wird, können nach jedem geeigneten Verfahren gebildet werden. Typische Verfahren ist die Vakuumaufdampfung mit neutralem &as gemäß der franeöaischen Patentschrift 1 466 349, bei der eine brechbare Schicht mit feilohen von weniger als 1 Mikron Größe dee optimalen amorphen Selens auf einer erreichbaren Schicht gebildet wird. Die brechbare Schicht kann nach anderen Verfahren wie s.tt. durch Kaskadieren, Einstäuben usw. gebildet werden, wie in der fran&ösisohen Patentschrift 1 466 349 beschrieben ist. Die Stärke der brechbaren Schicht liegt vorzugsweise zwischen ca. 0,01 und ca. 2,0 Mikron, obwohl Schichten von 5 Mikron Stärke für einige Bildstoffe gleichfalls gute Ergebnisse ermöglichen. Eine eingehendere Beschreibung der schichtartigen Bildplattenstruktur findet sich in der Patentanmeldung US-Ser.No. 635 256 vom 1.5.1967.

Außer der in Pig, 1 gezeigten Ausführungsform sind auch andere Ausbildungen der Bildplattenstruktur möglich, beispielsweise die Bindemittelstruktur, bei der die Bildplatte aus einem lichtempfindlichen, brechbaren Stoff diapergiert in der erweiohbaren Schicht besteht. Ferner ist die Oberzugsstruktur möglich, bei der der lichtempfindliche, brechbare

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Stoff sich zwischen zwei Schichten des erweichbaren Stoffes befindet, wobei diese Schichten auf einer Unterlage vorgesehen sind. Wird eine Bindemittelstruktur verwendet, so können zu deren Bildung die in der US-Patentschrift 3 121 006 beschriebenen Maßnahmen dienen.

In Fig. 2 ist die gleichmäßige elektrostatische Aufladung der Bildplatte dargestellt. Diese erfolgt bei Fehlen einer aktivierenden Strahlung für die Schicht 13 mit einer Korona-Entladungseinrichtung 14f die von links nach rechts über die Bildplatte geführt wird und eine gleichmäßige Ladung auf der Oberfläche der Schicht 13 erzeugt, die als positive Ladung (| dargestellt ist. Hierzu können beispielsweise Korona-Entladungseinrichtungen, verwendet werden, wie sie in den US-Patentschriften 2 836 725 und 2 777 957 beschrieben sind. Weitere Ladeverfahren wie z.B. durch Reibung oder durch Induktion gemäß US-Patentschrift 2 934 649 sind gleichfalls anwendbar. Die Oberflächenladespannungen der Schicht 13 sollen bei dieser gleichmäßigen Aufladung vorzugsweise zwischen einigen Volt und 400 Volt für die Schichtstruktur und bei 4000 Volt für die Bindemittelstruktur liegen. Bei positiver Polarität soll die Spannung zwischen ca. 100 und 300 Volt liegen, um optimale Ergebnisse zu ermöglichen. Bei negativer Polarität werden optimale Ergebnisse erreicht, wenn die Oberflächenspannung der Schicht 13 zwischen ca. " 25 und ca. 150 Volt liegt. Die Iiadungspolarität der ersten gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung der Bildplatte kann positiv öder negativ sein.

Es sei bemerkt _t daß trotz der nacheinander, erfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen V/erfahrensschritte auch eine Überlappung dieser Schritte erfolgen kann. Beispielsweise können sich, die erste Aufladung und die Bildbelichtung überlappen oder gleichzeitig durchgeführt werden.

Besteht die Unterlage 11 aus einem Isolierstoff, so kann die Aufladung der Bildplatte beispielsweise durch Berührung

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der isolierenden Unterlage mit einem lei tfähigen Teil und Aufladung gemäß Pig. 2 erfolgen. Ferner können auch andere für die Elektrofotografie bekannte Verfahren zur Ladung von Bildplatten mit nichtleitenden Unterlagen .angewendet werden. Beispielsweise können zwei Korona-Entladungseinrichtungen entgegengesetzter Polarität gleichzeitig an beiden Seiten der Bildplatte 10 vorbeigeführt werden.

In Pig. 3 ist die Belichtung der Bildplatte 10 mit aktivierender Strahlung 15 dargestellt. Vorzugsweise BeIichtungsstärken für Strichzeichnungen liegen zwischen dem Wert Null für die nichtbelichteten Flächenteile und ca. 10,76 Luxsec bis 64,5 luxsec für weißes Licht in den belichteten Flächenteilen. Mit diesen Werten ergeben sich optimale Bilder, es können jedoch auch stärkere Belichtungen verwendet werden. Die genannten Belichtungswerte ergeben eine maximale Bilddichte und starken Kontrast. Höhere Belichtungswerte verbessern die Bildqualität nicht, weshalb Werte über 64,5 Luxsec nicht erforderlich sind. Mit den angegebenen Werten ergeben sich Bilder mit kontinuierlicher Tönung.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß sich durch die Bilderzeugung einige der Oberflächenladungen in die teilchenförmige Schicht 15 hineinbewegt haben, und zwar in den belichteten Flächenteilen. Diese schematische Darstellung erleichtert das Verständnis der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ablaufenden Vorgänge, bei denen durch die Bildbelichtung in den belichteten Flächenteilen die elektrischen ladungen fester an der Schicht 13 gebunden oder stärker in diese injiziert werden.

In Fig. 4 ist dargestellt» wie die Oberflächenladungen auf der Bildplatte 10 beseitigt werden, indem die Bildplatte einer negativen Korona-Entladung ausgesetzt wird oder eine gleichmäßige Aufladung mit einer der ersten Aufladung entgegengesetzten Polarität durchgeführt wird. Die negative Korona-Entladung wird mit einer der Einrichtung 14 ähnlichen Entladungseinrichtung 16 erzeugt. Vorzugsweise wird eine

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Ionisierungsladung (einschließlich der Elektronenladung) durchgeführt, da die erzeugten Teilchenwanderungsbilder bei Ionisierungsladung eine bessere Qualität haben und beständiger sind. Die Korona-Entladung wird zur Ionisierungsladung vorzugsweise verwendet, da sie einfach ist und eine hohe Ladungsrate sowie eine gleichmäßige Ladung ermöglicht. Es kann jedoch auch jede andere geeignete Ionenquelle (bzw. auch Elektronenquelle) verwendet werden, die eine Anziehung der von ihr erzeugten !Teilchen von der Oberfläche der Bildplatte zu deren Ladung ermöglicht. Derartige Quellen sind beispielsweise radioaktive Quellen, beschrieben von Dessauer, Mott und Bogdenoff in Photo Eng. 6, Seite 250 (1955), sowie Ionisierungseinrichtungen mit kleinem Luftspalt und schwacher Entladung, wie sie beispielsweise in den oben genannten ÜS-Patentschriften 3 023 731 und 2 919 967 beschrieben sind.

Vorzugsweise wird bei diesem zweiten Ladeschritt die gleichmäßige erste Ladung auf einen bestimmten geringen Feldstärkewert bzw. eine geringe Oberflächenspannung verring ,rt, und zwar unabhängig von der Polarität und Stärke der ersten Ladung und abhängig von dem jeweils verwendeten lichtempfindlichen Stoff. Beispielsweise beträgt die Oberflächenspannung· der ersten Polarität (positiv oder negativ) für einen lichtempfindlichen Stoff, der vorwiegend amorphes Selen in Schichtstruktur enthält, ca. 150 YoIt, und die vorzugsweise Oberflächenspannung nach der zweiten Aufladung beträgt ca. 15 bis ca. 60 Volt negativ oder positiv.

Der dargestellte negative Ladeschritt neutralisiert das anfängliche latente Bild aus positiven Ladungen in der Schicht 13, wonach die gleichmäßige Beleuchtung eine Ladung und eine Teilchenwanderungskraft in den nichtbelichteten Flächenteilen injiziert.

In Pig. 5 ist die gleichmäßige Beleuchtung der Bildplatte 10 mit aktivierender Strahlung 20 dargestellt. G-eeignete Beleuchtungsstärken haben etwa den 1- bis 10-fachen Wert der

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Bildbelichtungswerte, die im Zusammenhang mit Fig. 3 genannt wurden. Diese gleichmäßige Beleuchtung wird vorzugsweise mit ca. 10,76 bis ca. 10 800 Luxsec oder mehr durchgeführt, um optimale Bilder zu erhalten. Die Beleuchtung kann mit normalen Glühlampen, Röntgenstrahlen, Strahlen geladener Teilchen, Infrarotstrahlen, Ultraviolettstrahlen usw. erfolgen, was von dem jeweils verwendeten lichtempfindlichen Stoff abhängt·

Durch die gleichmäßige Beleuchtung haben sich die ladungen der nicht belichteten Flächenteile in die Schicht 13 hineinbewegt, so daß diese Flächenteile als einzige noch eine Ladung enthalten. Diese schematische Darstellung erleichtert das Verständnis der beim erfindungsgemäßen Verfahren ablaufenden Vorgänge, bei denen nach der gleichmäßigen Beleuchtung elektrische Ladungen, nur noch, in den nichtbellchteten Teilen der Schicht 13 vorhanden, sind, so daß auch diese Teile nur eine Wanderung der Teilchen bei der Entwicklung bewirken können.

Es sei bemerkt, daß eine Entwicklung des latenten Bildes zwar normal nach der gleichmäßigen Beleuchtung durch Teilchenwanderung erfolgen kann, jedoch ist auch die Bildplatte mit dem auf ihr enthaltenen latenten Bild selbst für einige Zeit stabil, so daß sie möglicherweise auch später entwickelt werden kann.

In Fig. 6 ist der nächste Verfahrensschritt der Sichtbarmachung des latenten Bildes durch Entwicklung dargestellt. Dies erfolgt normalerweise bei Fehlen einer aktivierenden Strahlung durch Erweichung oder Auflösung der Schicht 12, so daß Teile der Schicht 13 mit den noch vorhandenen Ladungen in bildmäßiger Verteilung auf die Unterlage 11 wandern Können« Im dargestellten Falle erfolgt eine Flüssigkeitsentwicklung durch vorübergehende Berührung der Bildplatte mit einem Lösungsmittel für die erweichbare Schicht 12, wozu

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die Bildplatte lO "beispielsweise in ©inen Behälter 23 eingetaucht werden kam, der ein© Lösungsflüssigkeit 24 für die Schicht 12 enthält«,

Es sei feemerkt, daß im vorliegenden Falle die "Entwicklung wegen der kontrastreichen Bilder¹ und eier fehlenden oder nur sehr geringen Hintergrundzeiehnungen in einfacher V/eise durch Abwaschen mit einer Löswigsfliissigkeit erfolgt. Gemäß der französischen Patentschrift 1 466 349 und der belgischen Patentschrift 709 703 kann die Entwicklung der erfindungsgemäß behandelten Bildplatten jedoch auch durch Erweichung der erweichbaren Schient mittels Lösungsmitteldampf oder Wärmeeinwirkung oder dersii lioaMnationen erfolgen. Auch ist ein schnelles Eintauehen in Pliissigfeeiten möglich, wodurch ein Quellen der @rw©iQh.bar©io. Sehieht verursacht und eine Wanderimg der aichtbslichtetea Seil© des brsehbaren Stoffes in biläaäßiger Verteilung ermöglicht wird» Obwohl die Schicht 12 und die nickt gs?js&d®rt©n Seile ties brechbaren Stoffes (also die belialr'u©'ßsa Solle) hierbei nicht abgewaschen werden _? kgym das ers©tigt© Bild direkt odsr Bitteis Durchleuchtung betrachtet werden« Ferner Immi ein Ablesen der Bildinformation duroli eine Abtastvorrichtung erfolgen, die die selektive Teilehenverlagerung feststellt« Beispielsweise kann, eine magnetisclie Ab'castvorrichtung in Verbindung mit einer Schicht 13 verwendet werden, die eine magnetische Komp on ent e ent liäl t _o

Sine I?lüssigk©its©srbi7ie].sl"S2ng l&smi 56ä.®rgsit nach der Erzeugung eines Bildes vorstohend besshrisbener Art angewendet werden j iia dieses Bild ia ein duroh Abwaschen mit Lösungsmittel erzeugtes Bild der in 3?ig· ? gezeigten Art umzuwandeln. In diesem Ztispjssic-aliaag sei ferner bemerkt, daß die Lösungsflitssigkeit nicht isolierend sein iiaS, es können auch leitfähige Plllssigteitösi veimeadet werden, Ss hat sioh ferner gezeigt, daß di© nicht gewanderten lintergmmaflaehenteile des breohbarea Stoffes ©ia@o derartigen Tollolieawanderuiigsbildes durch Abriet) entfernt wenden TsäSsmea, so daß eich ein

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leicht sichtbares Bild ergibt. Auch können die belichteten Flächenteile durch klebendes Abziehen entfernt werden, so daß sich komplementäre Positiv- und Negativbilder ergeben.

Bei der Bildentwicklung durch Wärme und/oder Lösung3dampf wandert der nichtbelichtete brechbare Stoff in bildmäßiger Verteilung wie bei der Flüssigkeitsentwicklung, jedoch kann sich hierbei abhängig von dem Abstand des brechbaren Stoffes zur Unterlage ein Negativbild oder ein Positivbild eines positiven Originalbildes ergeben, jedoch ergibt sich immer die Umkehrung desjenigen Bildes, welches durch die herkömmliche Verfahrensart der gleichmäßigen Aufladung, Bildbelichtung und Entwicklung erzeugt würde.

Wird die Flüssigkeitsentwicklung angewendet, so besteht deren Wirkung im Gegensatz zur Lehre der französischen Patentschrift

I 466 349 darin, daß die Schicht 12 in den belichteten Flächenteilen aufgelöst und die Schicht 13 in diesen Flächenteilen abgewaschen wird. In den nichtbelichteten Flächenteilen wird die Schicht 13 jedoch nicht entfernt, sondern wandert auf die Unterlage 11 und haftet an dieser an, so daß die Bildplatte mit einem an ihr anhaftenden Bildmuster 22 wieder aus dem Behälter 23 herausgenommen wird. Das Bild 22 ist als Buchstabe "A" dargestellt und ist ein Positivbild eines positiven Originalbildes. Beispielsweise kann das Originalbild aus einem großen schwarzen oder dunklen "A" auf einem helleren oder weißen Hintergrund bestehen und wird durch das erfindungsgemäße Verfahren im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren als Positivbild aus Teilen der Schicht 13 reproduziert, die in Form des Buchstabens "A" auf den durch die Unterlage

II gebildeten, Bildhintergrund gewandert sind. Ein Querschnitt dieser Reproduktion ist in Fig. 7 dargestellt.

Das Lösungsmittel 24 sowie die zur Erweichung durch Lösungsmitteldampf verwendeten Lösungsmittel sollen vorzugsweise die Schicht 12, jedoch nicht die Schichten 13 und 11 lösen

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und einen ausreichend hohen elektrischen Widerstand haben, um zu verhindern, daß die wandernden Teilchen zuvor ihre Ladung verlieren. Typische Lösungsmittel, die zusammen mit den verschiedenen genannten Stoffen für die Schicht 12 verwendbar sind, sind Aceton, Trichloräthylen, Chloroform, Äthyläther, Xylol, Dioxan, Benzol, Toluol, Zyclohexan, 1,1,1-Trichloräthan, Pentan, n-Heptan, Trichlortrifluoräthan, erhältlich unter der Bezeichnung Preon 113 von E.I. DuPont de Nemours & Co., m-Xylol, Tetrachlorkohlenstoff, Thiophen, Diphenyläther, p-Cyamin, cis-2, 2-Dichloräthylen, Nitromethan, η,η-Dimethylformamid, Äthanol, Äthylacetat, Methyläthylketon, Äthylendichlorid, Methylenchlorid, trans-1,2-Dichloräthylen, Super Naphtholite, erhältlich von Buffalo Solvents and Chemicals, sowie Mischungen dieser Stoffe.

Die folgenden' Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Positiv-Positiv-(Negativ-Negativ-)-Bilderzeugung. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Alle Beispiele werden mit einer Wolframfadenlampe durchgeführt. Sie stellen einige vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar,

BEISPIEL I

Eine Bildplatte der in Fig. 1 dargestellten Art wird hergestellt, indem eine ca. 20 $ige Lösung eines normal synthetisierten 80/20 Molprozent-Copolymers von Styrol und Hexylmethacrylat mit einer Eigenviskosität von ca. 0,179 dl/gm in Toluol mit einer Gravurrolle auf einen Mylarfilm aufgebracht wird, der mit einem dünnen., transparenten Aluminiumüberzug versehen ist. Es ergibt sich eine erweichbare Schicht mit einer Stärke von ca. 2 Mikron im trockenen Zustand· Eine Teilchenschicht aus Selen mit ca. 0,5 Mikron Stärke wird auf die Schicht 12 durch Auf dampfung in einem neutralen Gas gemäß der französischen. Patentschrift 1 466 349 aufgebracht.

Die Bildplatte wird dann elektrostatisch bei Dunkelheit auf eine positive Oberflächenspannung von ca. 100 Volt mit einer

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Korona-Entladungseinrichtung aufgeladen.

Dann wird die Bildplatte mit einem positiven optischen Bild mit ca. 27 Luxsec belichtet.

Die Anfangsladung auf der Bildplatte wird dann durch gleichmäßiges Aufbringen einer negativen Ladung mittels eines Korotrondrahtes verringert, der nahe der Oberfläche der Bildplatte vorbeigeführt wird. Die Oberflächenspannung beträgt dann ca. 25 Volt positiv.

Dann wird die Bildplatte gleichmäßig mit ca· 53»8 Luxsec beleuchtet.

Die Bildplatte wird dann in 1,1,1-Trichloräthan eingetaucht. Es ergibt sich ein. dichtes Positivbild einer hohen Auflösung mit mehr als ca. 100 Linienpaaren/mm auf der aluminisierten Mylarunterläge als direkt sichtbares Bild, welches auch als ein Diapositiv verwendet werden kann.

BEISPIEL II

Beispiel I wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die Anfangsladung der Bildplatte durch die gleichmäßige negative Ladung auf eine negativ Oberflächenspannung von ca. 25 ToIt verringert wird. Das Ergebnis stimmt mit dem aus Beispiel I überein.

BEISPIELE III UHD IY

Die Beispiele I und II werden wiederholt mit dem Unterschied, daß als erweichbare Schicht eine ca. 2 Mikron starke Schicht eines Petroleumkohlenwasserstoffharzes, erhältlich als Piccopale H-2 von der Pennsylvania Industrial Chemical Corp., verwendet wird. Das Ergebnis ist ähnlich denjenigen der Beispiele 1 und 2.

BEISPIEL V Beispiel I wird wiederholt mit dem Unterschied, daß die BiId-

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platte durch Erweichung der erweichbaren Schicht mit 1,1,1-Trichloräthandämpfen entwickelt wird_f indem sie über ca. 100 cm dieser Flüssigkeit in einer 2-Liter~Flasche ihren Dämpfen 3 Sekunden lang ausgesetzt wird, wodurch sich eine Teilchenwanderung in den nicht "belichteten Flächenteilen ergibt. Die Teilchen wandern auf die Unterlage oder nahe an sie heran. Die lichtempfindlichen Teilchen in den belichteten Flächenteilen "bleiben praktisch unbeeinflußt.

Obwohl spezielle Bestandteile und Stoff mengen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung genannt wurden, können auch andere geeignete Stoffe, wie sie weiter oben aufgeführt sind, mit ähnlichen Ergebnissen angewendet werden. Ferner ist die Verwendung von Zusatzstoffen sowie anderer Ausführungsformen der Bildplatte in den verschiedenen Verfahrensschritten möglich, um eine synergetische, verbessernde oder anderweitig günstige Wirkung auf das Verfahren zu erzielen. Beispielsweise können verschiedene Y/eichmacher, Zusatzstoffe, Schutzstoffe gegen Feuchtigkeit oder andere Einflüsse den erweichbaren Stoffen je nach Wunsch beigefügt werden.

Zahlreiche Änderungen der verschiedenen beschriebenen Maßnahmen und Ausführungsformen sind dem Fachmann nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung möglich. Diese werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Mit Teilchenwaiiderung arbeitendes Abbildungsverfahren mit einer aus einer Unterlage und einer darauf aufgebrachten Schicht aus einem elektrisch isolierenden, erweichbaren Stoff und einem lichtempfindlichen, brechbaren Stoff bestehenden Bildplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildplatte (10) gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und mittels aktivierender Strahlung (15) mit einem Bild belichtet wird, und daß eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung mit der der ersten entgegengesetzten Polarität sowie eine gleichmäßige Einwirkung aktivierender Strahlung (20) vorgenommen wird.

   2. Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildplatte (10) bei der zweiten Aufladung auf eine gegenüber der ersten Aufladung geringere Oberflächenspannung aufgeladen wird.

   3. Abbildungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Oberflächenspannung zwischen 15 und 60 Volt liegt.

   4. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der gleichmäßigen elektrostatischen Aufladungen zumindest teilweise durch lonisierungsladung erfolgt.

   5. Abbildungsverfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der lonisierungsladung als Korona-Ionisierung durchgeführt wird.

   6. AbbildungsTerfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindlicher, brechbarer Stoff (13) ein Fotoleiter verwendet wird.

   ORtGINAL INSPECTED

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   7. Abbildungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fotoleiter verwendet wird, der amorphes Selen enthält·

   8. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßige Einwirkung aktivierender Strahlung (20) mit einer 1- bis 10-fachen Stärke der maximalen Bildbelichtuog erfolgt.

   9. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildplatte (10) bei der ersten gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung auf eine negative Oberflächenspannung zwischen 25 und 150 Volt aufgeladen wird.

   10. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildplatte (10) bei der ersten gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung auf eine positive Oberflächenspannung zwischen 100 und 500 Volt aufgeladen wird.

   11. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der gleichmäßigen. Einwirkung aktivierender Strahlung (20) eine Entwicklung der Bildplatte (10) durch bildmäßige Wanderung des brechbaren Stoffes (13) auf die Unterlage (11) durchgeführt wird.

   12. Abbildungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung durch Berührung der Bildplatte (10) mit einer Lösungsflüssigkeit (24) für den erweichbaren Stoff (12) erfolgt.

   13. Abbildungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Lösungsflüssigkeit (24) verwendet wird.

   1,4. Abbildungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklung durch Erweichung der erweichbaren Schicht (12) erfolgt.

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   15. Abbildungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung durch. Einwirkung von Wärme erfolgt.

   16. Abbildungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung durch Einwirkung eines Lösungsmitteldampfes auf die erweiohbare Schicht (12) erfolgt,

   17. Abbildungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung durch Berührung der erweichbaren Schicht

   (12) mit einer Lösungsflüssigkeit erfolgt.

   18. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtempfindliche, brechbare Stoff

   (13) in Form einer an der freien Oberfläche der erweichbaren Schicht (12) angeordneten Schicht verwendet wird.

   19. Abbildungsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbare Schicht (13) in einer Stärke von 0,01 bis 2,0 Mikron und die erweichbare Schicht (12) in einer Stärke von 0,5 bis 16 Mikron verwendet wird,

   20. Abbildungsverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erweichbare Schicht (12) in einer Stärke von 1 bis 4 Mikron verwendet wird.

   21. Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite gleichmäßige elektrostatische Aufladung und die gleichmäßige Einwirkung aktivierender Strahlung (20) selektiv nur auf bestimmten Flächenteilen der Bildplatte (10) durchgeführt werden, während andere Flächenteile der Bildplatte (10) diesen Schritten nicht ausgesetzt sind, so daß sich positive und negative latente Bilder auf der Bildplatte (10) ergeben.

   22· Abbildungsverfahren, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein. die X-Form metallfrei en Phthalocyanine enthaltender Fotoleiter verwendet wird..

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