DE1932353A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen latenter elektrostatischer Bilder - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen latenter elektrostatischer Bilder

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Description

Ρα'?ηΙαηννα11
Fiankiuri/Main-1
Paikatraße IS
5942 Katsuragawa Denki Kabushiki Kaisha, Tokio, Japan
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen latenter elektrostatischer Bilder
Die Erfindung bezieht'sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen latenter elektrostatischer Bilder mittels Koronaelektroden in Form dünner Drähte.
Gemäß einem kürzlich entwickelten elektrografischen Verfahren, dem sogenannten KTA-Verfahren, werden die latenten elektrostatischen Bilder dadurch hergestellt, daß man einem lichtempfindlichen Element, das eine dünne, transparente, hochisolierende Schicht sowie eine mit di-GGor fost verklobtG lichtempfindliche Schicht auf woilat, aunächot zum Aufbringen einor Ladung der oinon Polarität ein erstes elektrisches Feld aufprägt und an schließend zum Aufbringen einer Ladung mit der entgegengesetzten Polarität ein zweites elektrisches Feld auf prägt und gleichzeitig damit ein Lichtbild aufprojiziert. Hierdurch wird auf der hochisolierenden Schicht ein dem aufprojezierten Lichtbild entsprechendes latentes elektrostatisches Bild erzeugt.
Wenn zum Aufprägen der beiden elektrischen Felder Koronaelektroden in Form dünner Drähte verwendet werden, dann wird die Qualität des latenten elektrostatischen Bildes bezw» des hiervon reproduzierten sichtbaren Bildes durch den Schatten der Metalldrahte verschlechtert, da das Lichtbild während der Aufprägung des zweiten elektrischen Feldes durch die Koronaelektroden hindurch aufprojiziert wird.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist versucht werden, die Koronaelektrode zu verschieben oder hin- und herschwingen zu lassen, doch hat sich diese Methode nicht bewährt, da die Zeitspanne, während der eine fotografische Blitzlichtlampe in Betrieb ist, sehr kurz ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher latenter elektrografischer Bilder zu schaffen, die frei von den Schatten der Metalldrähte der Koronaelektroden sind.
Das eingangs beschriebene elektrografische Verfahren wird zur Lösung dieser Aufgabe unter Verwendung des gleichen lichtempfindlichen Siebentes erfindungsgenäß dahingehend abgewandelt, daß man dem lichtempfindlichen Element zunächst zum Aufbringen einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf die Oberfläche der hochisolierenden Schicht und zum Herstellen einer gleichförmigen Ladungspolarisation in der lichtempfindlichen Schicht ein erstes ield aufprägt, dann im Dunkeln ein zweites PeId aufprägt, um auf der Oberfläche der hoehsiolierenden Schicht eine Ladung der entgegengesetzten Polarität aufzubauen, danach das Lichtbild aufprojiziert und anschließend im Dunkeln erneut ein Feld aufprägt, um auf der Oberfläche der hochisolierenden Schicht eine Ladung der entgegengesetzten Polarität aufzubauen und das auf dieser Oberfläche gebildete latente elektrostatische Bild fertigzustellen. Abschliessend v/ird die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gleichförmig belichtet.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene, ent-'
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haltend das lichtempfindliche Element, eine Koronaelektrode zum Aufbringen der Ladungen der einen Polarität, eine Einrichtung zum Aufbringen der Ladungen der entgegengesetzten Polarität, ein Projektionssystem zur Aufprojektion des Lichtbildes und ggf. Einrichtungen zum Entwickeln des latenten Bildes, zum Ausdrucken des sichtbaren Bildes und zur Reinigung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes sowie eine Transportvorrichtung zum Vorbeibewegen des lichtempfindlichen Elementes an den verschiedenen Einrichtungen, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionssystem " zwischen zwei Koronaelektroden
angeordnet ist, mittels denen die Ladungen der entgegengesetzten Polarität auf die Oberfläche der hochisolierenden Schicht aufgebracht v/erden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten latenten Bilder können auf bekannte Weise entwickelt und durch Übertragungsdruck gedruckt werden. Außerdem kann das lichtempfindliche Element wiederholt verwendet wurden, nachdem das latente Bild gelöscht und die Oberfläche des Elementes gereinigt worden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist äußerst lichteaipfindlich und in dieser Hinsicht mit dem KTA-Verfahren vergleichbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem nicht nur zur Erzeugung latenter Bilder bei Aufprojektion des Lichtbildes durch die Koronaelektroden hindurch besonders gut geeignet, sondern führt auch zu stabileren latenten Bildern als das KTA-Verfahren . Da beim zweiten Yerfahrensschritt im Dunkeln ein starkes ?eld an die lichtempfindliche Schicht gelegt und erst anschließend beim dritten Verfahrensschritt das Lichtbild auf projiziert wird, ist die Dichte der Ladungsträger,' die bei Belichtung durch die lichtempfindliche Schieb/T" wandern, stark vergrößert, wodurch eine hohe Lichtempfindlichkeit erzielt wird.
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Wenn dagegen das Lichtbild wie "beim KTA-Verfahren während derjenigen Zeitspanne aufprojiziert wird, während der das zweite PeId der entgegengesetzten Polarität mittels einer Koronaelektrode aufgeprägt wird und infolgedessen das der lichtempfindlichen Schicht aufgeprägte PeId nur langsam ansteigt, weil die Aufladungsgeschwindigkeit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes bei Anwendung einer Koronaentladung relativ klein ist, dann kann während desjenigen Zeitintervalls, in dem die Feldstärke noch klein ist, keine große Lichtempfindlichkeit erwartet werden. Mittels des KTA-Verfahrens kann daher nur dann eine hohe Lichtempfindlichkeit erhalten werden, wenn die Zeitspanne, während welcher das Lichtbild aufprojiziert wird, sorgfältig ausgewählt wird. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses Problem beseitigt.
Als. lichtempfindliche Schicht wird beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt eine solche verwendet, die einen hohen Dunkelwiderstand besitzt. Noch besser ist es, eine lichtempfindliche Schicht zu verwenden, die in den Bereichen nahe der hochisolierenden Schicht, dit fest mit der lichtempfindlichen Schicht verbunden ist, eine Vielzahl von Fallenniveaue aufweist oder die den Effekt der sogenannten persistenten in neren Polarisation (PIP) zeigt. Bei Verwendung einer solchen Schicht kann da· Intervall zwischen dem zweiten und vierten Verfahrensschritt vergrößert werden, ohne daß die Intensität des latenten elektrostatischen Bildes abnimmt.
In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung dargestellt. Die in Verbindung mit der Zeichnung im nachfolgenden beschriebenen Ausführungsbeiepiele stellen jedoch keine Beschränkung der Erfindung, sondern beroreugte Aueftihrungsformen der.
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Beispiel 1
In ein evakuiertes Gefäß, in welchem swei besbst&ndet© Elektrodenplatten angeordnet sind, zwischen die eine hohe Wechselspannung gelegt ist p. wird monomerer Acrylharzdampf ©ing©leitet, damit sich- d©@ -Aorylharzpolymerisat auf ä@m Cftserf läöh@B der Elektrodenplatten bis au einer Dick© von 3 Mikron ©fcseheidet. Die mit dem Überzug versehene Elektrodenplatten werden als Substrat verwendet, auf dessen Polymarfiim. eine etwa 34 Milsron dicke SeTe-Legierungsschioht aufgedampft wird, die 25 i» Tellur enthält. Kurz vor Beendigung dieses AufdampfSchrittes wird zusammen mit der SeTe-Hegierung auch Selen aufgedampft, und anschließend wird zur Herstellung der lichtempfindlichen Schicht eine dünne SeTe-Sohicht allein abgeschieden. Zur Vervollständigung des lichtempfindlichen Elementes wird dann die lichtempfindliche Schicht mit einer etwa 15 Mikron dicken BoIyoarbonatschicht überzogen.
Ein lichtempfindliches Element 10 wird mit der hochisolierenden Schicht 12 nach außen um eine Metall- oder Gr^astrommel 11 gelegt. Das in der Zeichnung dargestellte lichtempfindliche Element besitzt außerdem eine lichtempfindliche Schicht 13» die in der oben beschriebenen Weise hergestellt ist, und eine Gegenelektrode 14, die wie gezeigt,geerdet ist. Pur manche Anwen-udungszwecke ist die Gegenelektrode 14 transparent. Die Trommel wird in Pfeilrichtung gedreht.
Dicht an der Peripherie des lichtempfindlichen Elementes ist eine erste Koronaelektrode 15 vorgesehen, mittels der auf die Oberfläche der hochisolierenden Schicht eine Ladung entsprechend «300 Volt aufgebracht wird. Anschließend wird denn im Dunkeln mittels einer zweiten Koronaelektrode 16 eine positive Ladung aufgebracht, bis das Oberfläohenpotential άοτ hoch isolierenden Schicht auf nahesu 0.Volt g#ati«g?m ist« G,§ Se-
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künden nach dieser positiven Aufladung wird mittels eines optischem llitsliohtsystems 17 ein geeignetes Lichtbild auf des lichtempfindliche Elsaent projiziert, während 0,5 Sekunden danaeh die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes mittels einer dritten Koronaelaktro^e. 18 positiv aufgeladen wird. .Abschließend ■ "x 5· ar-. Xi--Hts^pfiu Element, wie durch den Pfeil A ang-;.-V.-.v-j i ^ ^ia förmig, z.B. durch Zimmerlicht, belichte to
Das unter diesen Bedingungen gemessene übei*flächenpotential beträgt an den den hellen Bereichen dee Lichtbildes entsprechenden Stellen der hoohisolierenden Schicht -200 Volt. Das latente elektrostatische Bild wird durch Aufbringen eines geladenen, pulverförmigen Entwicklers mittels einer Magnetbürste 19 entwickelt, wie es in der Elektrografie zur Herstellung von intensiven sichtbaren Bildern üblich ist. Das entwickelte Tonerbild wird damn auf übliche Weise durch Übertragungsdruek aw;'! i-in B-fia;? 20 übertragen. Das Entwicklerp"l¥er, das iiaeh dem Ü'-·-...--sragus^sdruck noch auf dem lißlitempfiiidli&Uen j21e.::'5Ui verbleibt, wird mittels einer Reinigungsbürete 21 /ätferat. Der beschriebene Betriebszyklus kaam ohne Schwierigkeiten viele Male wiederholt werden.
Beispiel 2
Ss wird ein lichtempfindliches Element hergestellt, dae eine Elektrode, eine lichtempfindliche Schicht einschließlich einer lichtleitenden Schicht und einer Ladungsträger- Fallen aufweisenden Schicht sowie eine hochisolierende Schicht tnthält, wobei alle Schichten zu einem einheitlichen Schichtkörper verbunden werden. Die Elektrode.kann aus einer Metall platte, eine« Papier mit geringem Wideretand, einem Kunstharz •it geringe« Vidtrstand, N«ea-Glaa (Warenzeichen) oder irgend-
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BAD
einem anderen Material mit geringem Widerstand bestehen. Die lichtleitende Schicht kann aus gesintertem CdS oder CdGe, aufgedampfte ca CdS5 Cd3e oder Se, einer dünnen Schicht aus pulverförmigem mit einer sehr geringen Menge Bindemittel gebundenen CdS, CdSe oder ZnO, oder auch aus einer dünnen Polyvinylcarbazol-Schicht bestehen. Die Ladungsträger-Fallen aufweisende Schicht kann/mit Cu,Ag oder Pb aktiviertem ZnS oder ZnCd oder auch aus Änthracen, Anthraguinone, S, PbO oder dergleichen, eLh. einem Material bestehen, das eine große Anzahl an Verunreinigungsniveau aufweist. Die hochisolierende Schicht schließlich kann aus irgendeinem Material bestehen, das gegenüber Licht durchlässig ist und eine hohe Isolationsfestigkeit besitzt. Wenn für die Elektrode Kesa-G-las verwendet wird, dann kann die hochisolierende Schicht auch undurchsichtig sein.
Bei Durchführung de^ anhand Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens an verschiedenen lichtempfindlichen Elementen gemäß Beispiel 2 ergeben sich latent· elektrostatische Bilder mit ähnlichen Eigenschaften wie in Beispiel 1.
Beispiel 3
Die Ladungsträger-Folien aufweisende Schicht wird dadurch hergestellt, daß in die Oberfläche einer lichtleitenden Schicht mit hoher Dichte eine Verunreinigung eindiffundiert wird, wodurch im Oberflächenabschnitt der lichtleitenden Schicht eine Schicht mit Ladungsträgerfallen ausgebildet wird. Eine derartige Schicht wird Iwisfielewviee dadurch in deα an die Oberfläche grenzenden Teil einer gesinterten lichtleitenden Schicht ausgebildet, daß eine Verunreinigung mit hoher Koneentration und boi relativ geringer Temporatur eine kurze Zeitlang in die Qbarfläohe eindiffundiert wird.
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Die anderen Schichten werden wie in Beispiel 2 hergestellt.·
Versuchsergebnisse zeigen, daß auch ein solches lichtempfindliches Element zufriedenstellende Ergebnisse mit sich bringt.
Zusammengefaßt stellt das erfindungsgemäße Verfahren somit eine Modifizierung des KTA-Verfahrens dar, da derjenige Verfahrensschritt des KTA-Verfahrens, während dem das zweite elektrische Feld aufgeprägt wird, in zwei voneinander beabstandete und unabhängige Teilschritte aufgelöst wird und das Lichtbild zwischen diesen beiden Teilschritten unabhängig von der Koronaentladung aufprojiziert wird. Hierdurch wird die nachteilige, durch die Koronaelektrode bewirkte Schattenbildung auf dem latenten Bild vermieden. ·
rfenn Materialien verwendet werden, bei denen der Effekt der -V I persistenten inneren Polarisation sehr deutlich ausgeprägt ι ist oder die einen hohen Dunkelwiderstand besitzen, dann ; kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend abgewandelt werden, daß während des zweiten Verfahrensschrittes eo hohe Spannungen an das lichtempfindliche Element gelegt.werden, daß diese für eine zufriedenstellende Entwicklung des latenten Bildes nicht geeignet sind und die Dichte des driftenden, am Bilderzeugungsvorgang während der Lichtbildprojektion ! beteiligten Ladungsträger stark erhöht wird- Während dee vier*· ten Verfahrensschrittes wird dann das Ofcerflächenpotential *: wieder auf einen zum Entwicklen geeigneten Wert eingestellt. ' Durch dieses modifizierte Verfahren kann die Lichtempfind- ; lichkeit beträchtlich verbessert werden. Das während dee vierten Verfahrensschrittee aufgeprägte PeId kann ein Gleioh-XtId oder ein Wechselfeld sein.
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Claims (1)

  1. 5942
    Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung latenter elektrostatischer Bilder unter Verwendung eines lichtempfindlichen Elementes, welches eine lichtempfindliche Schicht und eine mit. dieser fest verbundene hochisolierende Schicht aufweist, bei dem dem lichtempfindlichen Element zunächst zum Aufbringen einer gleichförmigen Ladung einer Polarität auf die Oberfläche der nochisolierenden Schicht und zur Erzeugung einer gleichförmigen Ladungspolarisation in der lichtempfindlichen Schicht ein elektrisches Feld aufgeprägt wird und anschließend zum Aufbringen einer Ladung der entgegengesetzten Polarität ein zweites elektrisches Feld aufgeprägt und ein Lichtbild aufprojiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Feld während zweier zeitlich beabstandeter Zeitabschnitte aufgeprägt wird und daß zwischen diesen beiden Zeitabschnitten das Lichtbild aufprojiziert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r ch gekennzeichnet , daß die elektrischen Felder mittels Koronaentladungsvorrichtungen aufgeprägt werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das auf der Oberfläche der hochisolierenden Schicht gebildete latente elektrostatische Bild dem Licht ausgesetzt und unter Normallicht entwickelt wird.
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    A* Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend das lichtempfindliche Element, ein· Koronaelektrode gum Aufbringen der Ladungen der einen Polarität, eine Einrichtung zum Aufbringen der Ladungen der entgegengesetzten Polarität, ein Projektionssystem zur Aufprojektion des Lichtbildes und ggf. Einrichtungen zum Entwickeln des latenten T'!,*^*? nuss Ausdrucken des sichtbaren Bildes und zur Reinigung de? Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes sowie «ine IransportvonLchtung zum Vorbeibewegen des lichtempfindlichen Elementes an den verschiedenen Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet , daß das Projektionssystem (17) zwischen zwei Koronaelektroden (16,13) angeordnet ist, mittels denen die Ladungen der entgegengesetzten Polarität auf die Oberfläche der hochisolierenden Schicht aufgebracht werden»
    5· Vorrichtung nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet . daß zwischen d@r in Arbeitsrichtung letzten Koronaelektrods ^18) und der ggf. vorhandenen Entwicklungseinriehtios (19) eine Lichtquelle (A) zur gleichförmigen Belichtung des lichtempfindlichen Elementes vorgesehen ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4,.dadurch' geke nnzeichnet, daß das lichtempfindliche Element mit der hochisolierenden Schicht nach außen um eine drehbare Trommel gelegt ist und daß die genannten Einrichtungen zur Erzeugung des latenten oder ausgedruckten Bildes um den Umfang der Trommel verteilt sind.
    00 982 1/1-669 BAD OWQINAL
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