DE1963615A1 - Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes in der elektronischen Photographie und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes in der elektronischen Photographie und Vorrichtung zur

Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes in der elektronischen Photographie und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei eine lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, die im wesentlichen aus einer zwischen einer elektrisch hoch isolierenden Schicht und einer elektrisch leitenden Schicht angeordneten photoelektrischen Schicht mit bleibender innerer Polarisation besteht und wobei zur Erzeugung eines Positivbildes des Originals von hoher Empfindlichkeit und Schärfe auf der Isolierschicht der lichtempfindlichen Platte den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende Oberflächenpotentiale induziert werden. Die Entwicklung der Bilder gemäß diesem Verfahren kann in einem Hellraum stattfinden und darüberhinaus wird der Grauschleier innerhalb der weißen Teile des Bildes vermieden.

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Verfahren, bei denen zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes durch kapazitive Aufladung eine wie erwähnt aufgebaute, eine Einheit bildende lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, sind bereit bekannt.

Ein typisches in der elektronischen Photographic angewendetes Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes besteht aus zwei Arbeitgängen. Bei dem ersten, das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang wird ein vor die lichtempfindliche Platte gebrachtes Lichtbild mit Licht bestrahlt und gleichzeitig eine Gleichstromkoronaentladung auf die Platte ausgeübt. Dabei bilden sich auf der Oberfläche der Platte den Hell- und Dunkelwerten des Lichtbildes entsprechende Qberfläehenpotentialunterschieds. Beim zweiten Arbeitsgang wird die gesamte Oberfläche der Platte bzw, die aus Isoliermaterial bestehende Schicht der Platte.gleichmäßig mit Licht bestrahlt. Dabei sinkt das Oberflächenpotential auf dem den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechendem Teil so, daß die Richtung der Potentialdifferenz umgekehrt wird, gleichzeitig erhöht sich der Betrag der Potentialdifferenz zwischen den den Hell- und Dunkelwerten des Lichtbildes entsprechenden Stellen, so daß der Kontrast größer wird.

Außerdem ist ein Verfahren bekannt, bei dem diesen zwei er-jefeten Arbeitgängen ein Vorladevorgang vorausgeht. Dabei wirfi m£ die gesamte Oberfläche der lichtempfindlichen Platte eine §Ieic stromkoronaentladung der umgekehrten Polarität wie bsi der- *lef elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang gegeben, so daß sich eine bleibende Polarisation in der garben photo« elektrischen Schicht bildet.

BADORIGINAL

Das erste der genannten Verfahren erzeugt allerdings nur ein Negativ dee Originale. Zur Erzeugung eines Positivs muß das garne Verfahren für das Negativbild wiederholt werden, so ftafi eine neue Umkehrung stattfindet.

inch wird bei dieser Methode die geichmäßige Belichtung der gesamten Oberfläche der Platte vorgenommen, wenn die Ladung auf dea den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil noch so besteht, wie sie bei dem das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang auf die Isolierschicht aufgebracht worden ist. Bei der gleichmäßigen Belichtung sinkt das Oberflächenpotential dieses Teiles zwar unterhalb das des den hellen Stellen entsprechenden Teils, aber es wird unter keinen umständen zu O₁ vielaehr bleibt immer ein Restpotential bestehen, so daß sich bei der Entwicklung des Bildes Schleier bilden.

Mit dem zweiten erwähnten Verfahren kann theoretisch ein von Sohleiern freies Positivbild geschaffen werden, jedoch müßte dazu der das elektrostatische Bild eigentlich erzeugende Vorgang zu eine» ganz bestirnten Zeitpunkt abgebrochen und die gleichmäßige Belichtung durchgeführt werden, was praktisch un-■öglich ist. Sicher kann bisher also nur ein Negativ des Originals erzeugt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren aufzuzeigen, bei dem durch in der elektronischen Photographie übliche kapazitive Aufladung ein originalgetreues Positivbild entsteht, dessen Hintergrund frei von Flecken oder Schleiern ist und das eine hohe Empfindlichkeit und Schärfe aufweist.

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8AD ORIGINAL

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem an sich· bekannten, das elektrostatische Bild" eigentlich erzeugenden Vorgang, bei dem die lichtempfindliche Platte den Hell- und Dunkelvieri en des Originals entsprechend mit Licht bestrahlt wird und gleichseitig eine (Ileichstromkoronaentladung auf die Flaue bzw. deren Isolierschicht ausgeübt wird, und dem Vorgang, bei dem die gesamte Oberfläche der Platte gleichmäßig belichtet wird, ein Korrekturvorgang eingefügt wirdj der darin besteht, daß unter Abschirmung von " Licht eine weitere Gl eichstromkoronaentladung auf die Platte ausgeübt wird, die die umgekehrte Polarität der Gleichstrom= koronaentladung während des ersten Vorgangs hat.

Es kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommen, bei der zwischen der auf eine hochwertige Isolierschicht aufgebrachten,.ehe bleibende innere Polarisationsei genschaft aufweisenden, photo elektrischer] Schicht und der elektrisch leitenden Schicht eine weitere Isolierschicht vorgesehen ist.

Die elektrisch hoch isolierende Schicht der lichtempfindlichen Platte ist durchsichtig oder lichtdurchlässig und die bei dent das elektrostatische MId eigentlich- "erzeugenden Vorgang er-•folgende, den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechenden Belichtung-sowie die gleichzeitige: Gleichstromkoronaentladung werden von- der Seite der Isolierschicht vorgenommen.

Es kann auch die elektrisch leitende Schicht der lichtempfindlichen Platte -durchsichtig- oder lichtdurchlässig sein. In einem

solchen Fall erfolgt während des das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgangs die den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende Belichtung von der Seite der elektrisch leitenden Schicht her, während gleichseitig eine GIe ichs troiakoronaentladung auf die Isolierschicht gegeben' wird.

Besteht die photoelektrische Schicht der lichtempfindlichen Platte aus einem Photohalbleitermaterial des p-Typs, so erfolgt während des das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgangs gleichzeitig mit der auf die Photohalbleiterschicht wirkenden, i den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechenden Lichtbestrahlung eine positive Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht. Die GIeichstromkoronaentladung des Korrektur-Vorganges ist in diesem Fall negativer Polarität.

Besteht die photoelektrische Schicht der lichtempfindlichen Platte aus einem Photohalbleitermaterial des n-Typs, so erfolgt während des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs gleichzeitig mit der auf die Photohalbleiterschicht, wirkenden, den HeIl- und Dunkelwerten des Originals entsprechenden Lichtbestrahlung einermegative Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht. Die Gleichstromkoronaentladung "des-Korrekturvorganges ist in diesem Fall positiver Polarität.

Zur Erhöhung des Kontrastes wird vor dem das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang, in dem die lichtempfindliche Platte entsprechend den Hell- und Dunkelwerten des Originals mit Licht bestrahlt wird und gleichzeitig eine G-leichotromkoronaentladung auf die Isolierschicht gegeben wird, ein Vorladevorgang vorgenommen, bei dem eine GIeichstromkoronaentladung auf die Isolier-

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schicht gegeben wird, ein Vorladevorgang vorgenommen, Bei dem eine G-leichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht erfolgt,,die die umgekehrte Polarität hat wie die G-leichstromkronaentladung während des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs.

Auch bei diesem erweiterten Verfahren kann eine lichtempfindliche Platte sur Anwendung kommen, die zwischen der photoelektrischen und der elektrisch leitenden Schicht eine weitere Isolierschicht aufweist.

In der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind parallel zur Bewegungsrichtung der lichtempfindlichen Platte nebeneinander Vorrichtungen zur Durchführung des das elektrostatische BiH eigentlich erzeugenden Vorgangs j des Korrekturvorgangs und zur gleichmäßigen Lichtbestrahlung der gesamten Oberfläche der Platte angeordnet. Die Vorrichtung zur Durchführung des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs weist Mittel auf zur Bestrahlung der lichtempfindlichen Platte entsprechend den Hell- und Dunkelwerten des Originals und zur Ausübung einer gleichzeitigen Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht der Platte. Die Vorrichtung zur Durchführung des Korrekturvorganges weist Mittel auf zur Ausübung einer Gleichstromkorona-Bentladung entgegengesetzter Polarität auf die Isolierschicht der Platte unter Abschirmung von Licht.

Wenn dem Verfahren der Vorladevorgang vorausgehen soll, befindet sich in der Reihe der Vorrichtungen zur Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge vor der Vorrichtung zur Durchführung des das elektro»

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statisch eigentlich erzeugenden Vorgangs eine Vorrichtung Eur Durchführung des Vorladevorgangs. Diese weist Mittel auf sur Ausübung einer gleichmäßigen Gleichstromkoronaentladung euf die Isolierschicht der Platte» die die umgekehrte Polerität hat wie die (rleichstromkorona ent ladung während des das elektrostatische. Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs.

Das erfindungsgeinäße Verfahren ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, es seigen:

Fig. 1 im Schnitt den Grundaufbau einer lichtempfindlichen Platte, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spr Anwendung kommt,

Fig. 2 anhand eines äquivalenten Stromkreises den erfindungsgeiiäBen Vorgang der Gleiehstromkoronaentladung auf die lichtempfindliche Platte nach Pig« 1,

Fig. 3 Btii CIa,) (Ila), (lila) die Verteilung der elektrischen Lsöiing sowie mit (Ib),(lit), (IHb) den Verlauf des Oberfläehenpotentials auf der lichtempfindlichen Platte bei den einzelnen Arbeitsvorgängen des erfinduiggemäßen.Verfahrene, wobei (I) der eigentlichen Erzeugung des eltktroststi sehen Bildes, (II) den Korrekturvorgang und (III) der gleichmäßigen Bestrahlung der gesamten Fläche der lichtempfindlichen Platte entspricht,

Fig. 4 ein Diagramm, aas die seitliche Änderung des Oberflächenpotentials beim erfindunfrsgemäßen Verfahren nach Fig. 3 wiedergibt, .

Fig. 5 die ¥erteilung der elektrischen Ladung sowie den Verlauf des Ofcerflächenpotentlals auf der lichtempfindlichen Platte bei den eiäselnen Arbeitevorzügen eines weiteren

erfindungegemäßen Verfahrens, wobei den Verfahren nach Fig. 3 ein Elektrifiziervorgang Tor au B geht; die Schcaei» unter (I) entsprechen dem Elektrifisiervorgang, die Unter (II) der eigentlichen Erzeugung'des elektrostatischen Bildeo der unter (III) dem Korrekturvorgang und die unter (IV) der gleichmäßigen Bestrahlung der gesamten Fläche der lichtempfindlichen Platte.

Fig. 6 ein Diagramm, das die seitliche Änderung des Oberflftchenpotentieis auf der lichtempfindlichen Platte beim Verfahren nach Fig. 5 wiedergibt,

Fig. 7 eine Längsschnitt durch eine mögliche Vorrichtung eur Durchführung des erfindungsgemlißen Verfahrens,

Fig. 8 ein Diagramm, da* die.eeitliche Änderung des Oberflächenpotentials auf der lichtempfindlichen Platte bei dem bereits bekannten Verfahren zur Erzeugung einen elektrostatischen fiilldes wiedergibt, das wie das erfindungsgemäße Verfahren auf kapazitiver Aufladung beruht.

Aus Fig. 1 ist im wesentlichen die Beschaffenheit der lichtempfindlichen Platte su ersehen, die bei der vorliegenden Erfindung eur Anwendung kommt. Auf die Rückseite einer Schicht aus elektrisch hochwertigem Isolieretofflist eine photoelektrische Schicht 2 aufgesprüht, die eine bleibende innere Polarisation besitzt und auf die eine elektrisch leitende Schicht 3 aufgebracht ist. Um die Verbindung zwischen den drei Schichten zu verbessern, kann dem Material der photoelektrischen Schicht. 2 eine geringe Menge Bindemittel vorzugsweise Harz hinzugefügt werden*

Das Material der elektrisch hoch isolierenden Schicht 1 muß einen hohen Widerstand haben und elektrische Ladung halten können. Außerdem muß es transparent oder lichtdurcklässig sein, wenn die Lichtstrahlen zur Erzeugung des Bildes von der Seite der Isolierschicht her einfallen. Demgemäß kommen Polyesterharz, Polykarbonatharz, Zellusloseazetatharz, Fluerharz und dergleichen zur Anwendung. Obwohl die photoelektrische Schicht 2 einen viel geringeren Leckstrom hat als die Photohalbleiter, die in der herkömmlichen elektronischen Photographic zur Anwendung kommen (z.B. Elektrofex, Xereographie usw.) kann für die vorliegende Erfindung ein Material verwendet werden, wenn die Dichte der Fangstelle verhältnismäßig groß ist. Zum Beispiel kann ein anorganischer Photohalbleiter Ytr-s Wendet werden, wie CdS, ZnS, ZnO, ZnCdS, CdTe, CdSe, Se, SeFe, SeSb, Ses usw. oder ein organischer Photohalbleiter wie PoIyvinylkarbazol, dessen Derivate oder deren Mischungen. Auch braucht der elektrische Ladungsträger, der durch den Lichteinfall erzeugt wird, nicht die ganze Dicke der Photohalbleiterschicht zu durchwandern, wie das bei der herkömalichen elektronischen Photographic der Fall ist, sondern es ist ausreichen^ wenn sich der Ladungsträger unter Einfluß dee hohen elektrischen Feldes bewegen kann.

Im Falle, daß der Belichtungsstrahl von der Seite der elektrisch leitenden Schicht 3 einfällt, muß diese transparent sein oder lichtdurchlässig, demgemäß kann eine durchsichtig, dünne Schicht ons Kupferiodid, Nesaglass, ein lichtdurchlässiger, aufgedampfter, dünner Metallfilm oder dergleichen verwendet

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werden. Venn jedoch die Belichtung von der Seite der Isolierschicht 1 vorgenommen wird und keine Belichtung von der Seite der elektrisch leitenden Schicht 3 erfolgt, kann für letztere undurchsichtiges Material wie hygroskopisches Papier, eine elektrisch leitende Metallschicht oder dergleichen verwendet werden.

Wenn man den oben beschriebenen Aufbau der lichtempfindlichen Platte als Prinzip zu Grunde legt, so kann auch je nach Auswahl des Materials für die photoelektrische Schicht 2 und unter Berücksichtigung des Auflade- und Entladevorganges der elektrisch leitenden Schicht 3, einen dünne Isolierschicht zwischen der photoelektrischen Schicht 2 und der elektrisch leitenden Schicht 3 vorgesehen sein.

Um die vorliegende Erfindung, in der die beschriebene lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, im einzelnen besser verständlich zu machen, zeigt die Figur 3 schematisch die Verteilung der elektrischen Ladung auf der lichtempfindlichen Platte für den eigentlich das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang (Ia) für den Korrekturvorgang (IIa) und für die gleichmäßige Bestrahlung der gesamten Fläche der Platte (lila).

Fei dem das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang (Fig. 3 Ia) wird auf der Seite der Isolierschicht 1 der lichtempfindlichen Platte ein Lichtbild vorgeschaltet und bestrahlt, dessen helle Stellen mit 4 und dessen dunkle Stellen mit 5 bezeichnet sind. Gleichzeitig wird die Isolieechicht 1 durch eine Gleichstromkoronaentladung, zum Beispiel positiv (+) aufgeladen.

In den dunklen Stellen 5 des Liohtbildes entsprechenden Teil der liohteipfindliohen Platte 1st ia Inneren der photoelektrieähen Schicht 2 die Polarisation, die durch die Bewegung der durch das Licht angeregten Ladungsträger entsteht, sehr gering, und das Oberflttchenpotential auf der elektrisch hoch isolierenden Sohioht 1 steigt mit der Ladeaeit gemäß der Kurve Ve (:fc) in Fig. 4 an. Dagegen ist die durch die Bewegung der ladungsträger entstehende junge Polarisation in dem Teil, der der hallen Stelle 4 entspricht, wesentlich größer (Fig. 3 Ia), und ea wird eine höhere elektrische Ladung auf dieses Teil der Isolienichicht 1 erceugt, als in den den denklen Stellen 5 enteprtohenden Teil. Jeedooh wird ein Teil der Ladung durch dit Wirkung dee elektrischen Feldes, daß durch die bleibende innere Polarisation tjtr piezoelektrischen Schicht 2 entsteht, aufgehoben· und die Kfberflttohenpotential der Isolierschicht wird in de« der hellen Stelle 4 entspredenden Teil geringer als in dta den dunklen Stellen 5 entsprechenden Teil,und Ewar ■tilgt ee alt der Ladeieit geiftfi der Kurre V^ (t) in Fig. 4 en»

Kenn dieser Vorgang beendet ist, besteht auf der Oberfläche Aar Ioolierschioht 1 ein Potentiolunterechied (V^ (t) - v|i (t) ) exaipreohend den dunklen und hellen Stellen des Lichtbildes, so daß dadurch ein elektrostatisches Bild entsteht (Fig. 3Ib). Die Polarität der Ladung bei de· beschriebenen Vorgang kann poiitlT oder negativ sein, jedoch iat eine negatire Aufladung Voriuüiehen, wenn das Halbleitermaterial der photoelektrischen ßchioht tob H-Tjp ist, eine positire Aufladung ist in Falle eines Photohalbleitere toi p-Typ angebracht.

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Beim folgenden Korrekturvorgang wird in einem dunklen Raum die Isolierschicht I₁ die auf ihrer Oberfläche durch die den Hell- und Dunkelwerten des Lichtbildes entsprechenden Potentialunterschiede das elektrostatische Bild trägt,mit einer Gleichstromkoronaentladung entgegengesetzter, in unserem Beispiel negativer, Polarität aufgeladen. Die während des ersten Vorgangs durch die Lichteinwirkung im Inneren der photoelektrischen Schicht 2 hervorgerufene Polarisation bleibt dabei erhalten (Fig. 3 Ha). Auf dem der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil der Isolierschicht 1 wird der größere Teil der zuvor erzeugten positiven Ladung neutralisiert, jedoch wird die Oberflächenladung der Isolierschicht 1 durch die Wirkung des elektrischen Feldes, das auf der bleibenden inneren Polarisation der photoelektrischen Schicht 2 beruht, entsprechend dem Kurvenverlijaf V^ (t) in Fig. 4 beeinflußt und wird negativ. Außerdem wird bei dieser Gleichstromkoronaentladung die auf dem den dlnklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil der Isolierschicht beim ersten Arbeitsgang hervorgerufene positive Ladung schnell neutralisiert und danach in eine negative Ladung umgewandelt. Das Oberflächenpotential auf diesem Teil der Isolierschicht ändert sich gemäß der Kurve V^c(t) in Fig. 4 und nähert sich dem Wert des negativen Potentials auf dem der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil. Infolgedessen ist nach Beendigung des Korrekturvorganges das Oberflächenpotential auf der Isolierschicht 1 negativ und verläuft gemäß Fig. 3 III b.·

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Nach Beendigung des Korrekturvorganges wird die gesamte Oberfläche der Isolierschicht 1 mit licht bestrahlt, wodurch · eine Bewegung der Ladungsträger in der photoelektrischen Schicht 2 angeregt wird. Dadurch wird die innere Polarisation in der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil aufgelöst, während in*den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil eine der zuvor beim Korrekturvorgang auf der Isolierschicht 1 erzeugten Ladung entsprechende Polarisation stattfindet. Es entsteht eine Ladungsverteilung gemäß Fig. 3 (HIa). Jedoch ist die Art der Ladungsverteilung bei Beendung des Korrekturvorganges bereits festgelegt und wird nicht durch die gleichmäßige Bestrahlung der gesamten Oberfläche verändernd beeinflußt. Es wird daher je nach Dauer des Korrekturvorganges, d. h. nach dem Maß der Aufladung bei der gleichmäßigen Bestrahlung der gesamten Oberfläche des elektrischen Potential im, den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil vom Wert der Kurve V₁^Ct) in Fig. 4ajf den entsprechenden Wert der Kurve Vpc(t) angehoben und ebenso das elektrische Potential im der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil vom Wert der Kurve V-ig(t) in Fig. 4 auf den Wert der Kurve V^t). Die Kurve vL(t) verläuft

flacher als die Kurve V_oe(t) und der Potentialunterschied

L D

Ct) ViO zwischen dem der hellen Stelle des Lichtbildes

entsprechenden und dem den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil der Oberfläche der Isolierschicht 1 wird immer größer je länger der zuvor währende Korrekturvorgang andauerte.

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Nimmt, man also die gleichmäßige Bestrahlung der gesamten Oberfläche, dann vor, wenn durch den de's Korrekturvorgangs* bereits die ganze oder der größte Teil der positiven Ladung auf dem der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil der Isolierschicht neutralisiert worden ist, so wird das Oberflächenpotential dieses Teils ungefähr 0 (Fig. 3 IHb) und der den dunklen Stellen entsprechende Teil erhält eine verhältnismäßig hohe negative Ladung. Auf der Oberfläche der Isolierschicht 1 entsteht so ein elektrostatisches Positivbild von hoher Empfindlichkeit und starkem Kontrast. Der Hintergrund des Bildes ist frei von Schleiern, und das Bild selbst kann im Hellen entwickelt werden.

Bei Anwendung der beschriebenen Methode zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes kann durch einen zusätzlichen Vorladevorgang das Oberflächenteiial auf dem der dunklen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil ungefähr verdoppelt und so ein elektrostatisches Bild von sehr hoher Schärfe erhalten werden. Die Figuren 5 zeigen mit, (I) schematisch den Vorladevorgang mit (II) den das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang, mit (III) den Korrekturvorgang, mit (IV) die gleichmäßige Belichtung der gesamten Oberfläche, sowie den jeweiligen Verlauf des Oberflächenpotentials auf der lichtempfindlichen Platte.

Beim Vorladevorgang wird die Oberfläche der elektrisch hoch isolierenden Schicht 1 durch eine Gleichstromkoronaentladung auf ein positives (Ί) Potential aufgeladen, wenn die photoelektrische Schicht 2 der lichtempfindlichen Platte aus einem Photohalbleitermaterial des fch-Typs besteht, und auf ein negatives (-) Potential, wenn dies photoelektrische Schicht 2 aus einem Photohalbleitermaterial des p-Typs besteht. f

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¹ Venn also vie im Beispiel nach Fig. 5 die photoelektrische '' Schicht 2 aus einen ,p-Photohalbleitermaterial besteht und die Isolierschicht 1 dirch die Gleiohstromkoronaentladung negativ aufgeladen wird, so bildet sich durch die vom elektrischen Feld hervorgerufene Bewegung positiver Ladungsträger eine bleibende innere Polarisation in der photoelektrischen Schicht 2. Wenn dieser Vorgang bei Licht oder bei der gleichmäßigen Belichtung der gesamten Oberfläche geschieht, bildet -■ich die bleibende innere Polarisation in sehr kurzer Zeit, and das Oberflächenpotential der Isolierschicht 1 steigt gemäß der Kurve V„(t) in Fig. 6 mit der Ladezeit an. Der ( Verlauf dee Oberfläohenpotentials auf der Platte bei Beendigong des Vorladevorgangs ist aus Fig. 5. (I) zu ersehen.

Wird danach auf die schon beschriebene Weise ein vor die lichtempfindliche Platte gebrachtes Lichtbild Bit hellen 4 und dunklen Stellen 5 mit Licht bestrahlt (Fig. 5 II) und gleichseitig «ine Gleiohstromentladung positiver Polarität auf die Isolierschicht 1 gegeben, so ist die zuvor in der photoelektrischen Schicht 2 gebildete Polarisation an den durch die dunklen Stellen 5 des Lichtbildes abgeechinte Stellen schwer aufzulösen, vielmehr bleibt diese Polarisation bestehen, so " dal an diesen Stellen der Isolierschicht 1 fast die gesamte negative Ladung durch die positive Koronaentladung neutralisiert wird».und das Oberflächenpotential ändert sich gemäß der Kurve v2(t) in Fig. 6. Andererseits findet in dem der hellen Stelle 4 des Lichtbildes entsprechenden Teil der photoelektrischen Schicht 2 unter Einwirkung des Lichts erneut eine Polarisation gemäß der positiven, auf die Isolierschicht 1 gegebenen Ladung statt und das Oberflächenpotential

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an dieser Stelle ändert sich gemäß der Kurve Vg(t) in Fig. Dadurch entsteht auf der Oberfläche der Isolierschicht 1, wenn dieser Vorgang beendet ist, eine Potentialdifferenz (v5(t) - vi(t)) entsprechend dem Muster,entsprechend den hellen und dunklen Stellen des Lichtbildes und durch das Oberflächenpotential ist ein elektrostatisches Bild nach Fig. 5 (II) entstanden.

In der schon beschriebenen Weise findet dann der Korrekturvorgang statt. Eine Gleichstromkoronaentladung von entgegengesetzter Polarität als beim das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang, in dem vorliegenden Beispiel also negativer Polarität wird ohne Einwirkung von Licht auf die Isolierschicht 1 gegeben. Dadurch ändert sich das Oberflächenpotential an den den hellen und dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teilen der Platte gemäß den Kurven V^g(t) und V.g("t) in Fig. 6. Wenn der Korrekturvorgang beendet ist, erhält man einen Verlauf des Oberflächenpotentials wie in Fig. 5 (III) dargestellt, une wenn anschließend die gleichmäßige Belichkmg der ganzen Fläche erfolgt, wird das Oberflächenpotential an den den hellen und dunklen Stellen entsprechenden Teilen gemäß dem Korrekturvorgang fixiert, die jeweilige Änderung ist aus den Kurven V^e(t) und Vpe(t) in Fig. 6 zu ersehen. Wenn der Korrekturvorgang ganz ausgeführt wird, wird das Oberflächenpotential auf dem der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil der Platte ungefähr 0 (Fig. 5 IV) und auf den den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teilen ein sehr hohes negatives Oberflächenpotential erhalten. Dies verbessert im Vergleich zu der beeits zuvor beschriebenen Methode noch weiter die Schärfe des elektrostatischen Bildes.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes mit der herkömmlichen Methode,dargestellt , in Fig. 8, verglichen, so ergibt sich folgendes: Wird lediglich der das elektrostatische Bild eigentlich erzeugende Vorgang .. und die gleichmäßige Belichtung der Platte vorgenommen (Fig.8 I) und der erfindungsgemäße Korrekturvorgang unterlassen, so wird die ganze Fläche der Platte gleichmäßig bestrahlt, während die bei dem das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang auf der Isolierschicht an den dem dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teilen entstandene Ladung noch besteht. Der Wert des ( Oberflächenpotentials sinkt gemäß Fig. 8 (I) vom Punkt D auf Punkt D¹, d. h. auf einen niedrigeren Wert als den mit L bezeichneten des Oberflächenpotentials auf den den hellen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil. Es kommt zwar ein Kontrast zu Stande, aber das den hellen Stellen entsprechende Oberflächenpotential sinkt nicht auf Null, deshalb können die durch Schleier auf dem Hintergrund hervorgerufenen Flecken nicht richtig beseitigt werden, außerdem ist das erhaltene Bild ein Negativ des Originals. Und auch wenn ein Vorladevorgang mit einer Koronaentladung vorgenommen wird, die die entgegengesetzte Polarität hat wie die beim das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang, " so ändert sich währenddessen das Oberflächenpotential auf der der hellen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil der Isolierschicht gemäß der Kurve Vn(t) 4= Vpc(t) ^un^ -^ ^nur "^zum Zeitpunkt t=t^ Null (Fig. 8 II) was letzten Endes ein positives Bild ergäbe. Es ist also praktisch unmöglich die Bestrahlung der ganzen Fläche genau zu diesem Zeitpunkt zu beginnen. Zu einem Zeitpunkt t-, tp würde das Oberflächenpotential an dem der dunklen Stelle des Lichtbildes entsprechenden Teil nach der Kurve Vpc(t) zu Null, aber es würde wiederum ein Negativ erhalten.

Um das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes leichter verständlich zu machen wird folgendes angenommen:

Jeder einzelne Vorgang des Verfahrens läßt sich anhand eines äquivalenten Stromkreises nach Fig. 2 erklären. Ci ist die .Kapazität der Isolierschicht, Cp die Kapazität der photoelektrischen Schicht. Der Widerstand Rp der photoelektrischen Schicht 2 ist null im mit Licht bestrahlten Teil und unendlich im nicht bestrahlten Teil.

Hinsichtlich des elektrischen Oberflächenpotentials ist zu sagen, daß die elektrischen Ladungsträger der in der photoelektrischen Schicht gebildeten inneren Polarisation durch eine tiefe Fangstelle angelagert werden und die Polarisation, solange keine Lichteinwirkung besteht, nur schwer aufzulösen ist. Tatsächlich wird allerdings bei dem das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang auch in dem Teil der photoelektrischen Schicht, der den dunklen Stellen des Lichtbildes entspricht, eine geringe Dunkelpolarisation erzeugt, und entsprechend der Beschaffenheit der photoelektrischen Schicht 2*über, und es treten komplizierte Erscheinigungen auf. Wenn nach dem Korrekturvorgang die gleichmäßige Bestrahlung der ganzen Fläche erfolgt, um einerseits das Oberflächenpotential auf dem den hellen Bildstellen entsprechenden Teil gegen null gehen zu lassen und andererseits ein hohes Oberflächenpotential auf dem den dunklen Bildstellen entsprechenden Teil zu ι erhalten, muß die Kapazität zwischen der Isolierschicht 1 und der photoelektrischen Schicht 2 unter Berücksichtigung der Dunkeleeinflussung der bleibenden inneren Polarisation bestimmt werden. Was diese Schwierigkeiten anbelangt, kann jedoch ♦fließt elektrische Ladung von der leitenden Schicht 3

meistens ein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht werden, indem zur Heretellung der lichtempfindlichen Platte für die photoelektrische Schicht ein Material mit der Eigenschaft bleibender innerer Polarisation verwendet wird.

Bei einem mit den drei Vorgängen nach Fig. 3 gemäß der Erfindung durchgeführten Versuchsbeispiel wurde für die photoelektrische Schicht 2 der lichtempfindlichen Platte ein Photohalbleitermaterial der Cds-Epoxidharz-Gruppe verwendet, wobei das Cds-Pulver und das Epoxidharz im Verhältnis 5:1 j gemischt wurden. Diese Mischung wurde in einer Stärke von ungefähr 100 η auf einen ungefähi 15n starken als Isolierschicht !verwendeten Polyesterfilm aufgebracht und dann auf eine Aluainiumplatte aufgeklebt. In der Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes wurde die lichtempfindliche Platte wie in Fig. 7 dargestellt mit Hilfe einer nicht gezeichneten Trägervorrichtung nach und nach in Richtung des Pfeiles 13 bewegt.

Für das Verfahrennnach Fig. 3 bei dem der das elektrostatische Bild eigentlich erzeugende Vorgang als erster erfolgt,ist an ( der Vorrichtung zur ersten Gleichstromkoronaentladung ein Fenster 6b aus* leitendem, transparentem Glas vorgesehen. Das tob Originallichtbild 11 kommende Licht, fällt nachdem es eine Linse 10 passiert hat, durch das Fenster 6b auf die lichtempfindliche Platte und gleichzeitig wird an die Elektrode 6a eine Spannung von -6000 Volt angelegt. Bei einer Belichtung mit etwa. 10 lux sec erhält man auf der Oberfläche der Isolierschicht der lichtempfindlichen Platte Potentiale von -1200 V für die Eunklen Stellen des Lichtbildes und von -1000 V für die hellen Stellen des Lichtbildes.

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Um den Korrekturvorgang vorzunehmen, wurde für ungefähr 92 see. an die Elektrode 7a der Vorrichtung 7 für die zweite Gleichstromkoronaentladung eine Spannung von +6000 Volt angelegt. Die Vorrichtung 7 für diese Gleichstromkoronaentladung liegt in Pfeilrichtung 13 neben der Vorrichtung 6 für die Gleichstromkoronaentladung während des das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang* Würde danach die gleichmäßige Bestrahlung der gesamten Oberfläche der lichtempfindlichen Platte durch eine Lichtquelle 8, die anschließend in Bewegungsrichtung der Platte angeordnet ist, vorgenommen oder die Platte einfach an einem hellen Ort herausgenommen, so ergab sich auf der Oberfläche der Isolierschicht 1 ein elektrostatisches Bild großer Schärfe, und zwar betrug das Oberflächenpotential auf dem den hellen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil ungefähr 0 Volt und auf dem den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil ungefähr +400 Volt.

Durch die allgemein bekannte Magnetbürstemethode wurde (in der Zeichnung nicht dargestellt) das elektrostatische Bild mit einem Farbstoff negativer Polarität entwickelt. Auf dem den hellen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil der Isolierschicht haftet der Farbstoff nicht, da hier das Oberflächenpotential 0 ist, dagegen blieb der Farbstoff auf dem übrigen ein verhältnismäßig hohes Potential aufweisenden Teil haften. Es entstand somit ein mit dem Auge sichtbares, klares Positivbild, dessen Hintergrund vollkommen frei von Flecken oder den sogenannten Grauechleiern war.

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Würde bei diesem Versuchsbeispiel dem das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang ein Vorladevorgang vorangehen, indem, wie in Fig. 7 durch gestrichelte Linien angedeutet, eine Vorrichtung 9 für eine Gleichstromkoronaentladung positiver Polarität vorgesehen und eine Spannung von +6000 Volt an die Elektrode 9a angelegt würde, um so die lichtempfindliche Platte gleichmäßig vorzuladen, so ließ sich bei Ablauf der folgenden Vorgänge in der beschriebenen Weise auf der Oberfläche der Isolierschicht 1 ein Positivbild mit noch höheren Kontrasten erzeugen. Das Oberflächenpotential auf dem den hellen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil ist auch dabei ungefähr OV und auf dem den dunklen Stellen des Lichtbildes entsprechenden Teil ungefähr +800V.

Patentansprüche:

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Claims (10)

1. Patentanspr. üche :

   (j) Verfahren zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes in der elektronischen Photographic mit einer lichtempfindlichen Platte aus einer zwischen einer elektronisch hoch isolierenden Schicht und einer elektrisch leitenden Schicht angeordneten photoelektrischen Schicht mit bleibender innerer Polarisation, wobei auf der Isolierschicht der lichtempfindlichen Platte den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende Oberflächenpotentiale induziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem an sich bekannten, das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang, bei dem die lichtempfindliche Platte den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechend mit Licht bestrahlt wird und gleichzeitig eine Gleichstromkoronaentladung auf die Platte bzw. deren Isolierschicht ausgeübt wird, und dem Vorgang bei dem die gesamte Oberfläche der Platte gleichmäßig belichtet wird, ein Korrekturvorgang vorgenommen wird, der darin besteht, daß unter Abschirmung von Licht eine weitere Gleichstromkoronaentladung auf die Platte ausgeübt wird, die die umgekehrte Polarität der Gleichstromkoronaentladung während des ersten Vorgangs hat.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, bei der zwischen der auf eine hochwertige Isolierschicht (1) aufgebrachten, eine bleibende innere Polarisationseigenschaft aufweisenden, photoelektrischen Schicht (2) und der elektrisch leitenden Schicht (3) eine weitere Isolierschicht vorgesehen ist.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß eine lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, deren elektrisch hoch isolierende Schicht (1) durchsichtig oder lichtdurchlässig ist und daß die "bei dem das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang erfolgende, den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende Belichtung und die gleichzeitige GIeichstromkoronaentladung von der Seite der Isolierschicht (1) erfolgen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) der lichtempfindlichen Platte durchsichtig oder lichtdurchlässig ist und daß während des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs die den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende Belichtung von der Seite der elektrisch leitenden Schicht (3) erfolgt und gleichzeitig eine Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht gegeben wirdd
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenni-e lehnet, daß die photoelektrische Schicht (2) der lichtempfindlichen Platte aus einem Photohalbleitermaterial des p-Typs besteht und während dem das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang eine den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende, auf die Photohalbleiterschicht (2) wirkende Lichtbestrahlung eine positive Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht (1) erfolgt und während des Korrektuiorganges eiiB negative Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht (1) erfolgt.

   009Ö2Ö/16U

   BAD ORlGiNAu
6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   daß die photoelektrische Schicht (2) der lichtempfindlichen Platte aus einem Photohalbleitermaterial des η-Typs besteht und während dem das elektrostatische Bild erzeugenden Vorgang eine den Hell- und Dunkelwerten des Originals entsprechende, auf die Photohalbleiterschicht (2) wirkende lichtbestrahlung eine negative Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht (1) erfolgt und während des Korrekturvorganges eine positive Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht (1).
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß vor dem das 'elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang ein VorladeVorgang Vorgenommen wird, bei dem eine Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht erfolgt, die die umgekehrte Polarität hat wie die Gleichstromkoronaentladung, während des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtempfindliche Platte zur Anwendung kommt, bei der zwischen der auf eine hochwertige Isolierschicht (1) aufgebrachten, eine bleibende innere Polarisationseigenschaft aufweisenden, photoelektrischen Schicht (2) und der elektrisch leitenden Schicht (3) eine weite» Isolierschicht vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch parallel zur Bewegungsrichtung der

   009628/igU

   lichtempfindlichen Platte nebeneinander angeordneten Vorrichtungen zur Durchüfhrung des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgang, des Korrekturvorgangs und zur gleichmäßigen Lichtbestrahlung der gesamten Oberfläche der Platte, wobei an der Vorrichtung zur Durchführung des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs Mittel vorgesehen sind zur Bestrahlung der lichtempfindlichen Platte entsprechend den Hell- und Dunkelwerten des Originals und zur Ausübung einer gleichzeitigen Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht der Platte und wobei an der Vorrichtung zur Durchüfhrung des Korrekturvorganges Mittel vorgesehen sind zur Ausübung einer Gleichstromkoronaentladung entgegengesetzter Polarität auf eben diese Isolierschicht unter Abschirmung von Licht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reihe der nebeneinander angeordneten Vorrichtungen zur Durchführung der einzelnen Arbeitsvorgänge vor der Vorrichtung zur Durchführung des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs eine Vorrichtung vorgesehen ist, zur Durchführung des VorladeVorgangs, wobei Mittel vorgesehen sind zur Ausübung einer gleichmäßigen Gleichstromkoronaentladung auf die Isolierschicht der Platte die die umgekehrte Polarität hat wiedie Gleichstromkoronaentladung ' während des das elektrostatische Bild eigentlich erzeugenden Vorgangs.

    Patentanwältin.

    000028/1614

    Le«rt«ite