DE2718580A1

DE2718580A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines ladungsbilds auf einem aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2718580A1
Application number: DE19772718580
Authority: DE
Inventors: Tutomu Furuya; Shigeru Inowa; Issei Nakamura
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1977-11-03
Also published as: GB1550516A; DE2718580C2; JPS597105B2; US4123156A; JPS52131725A

Description

Henkel, Kern, Feiler Cr Hänzel Patentanwälte

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Möhlstraße 37 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. D-8000München80

TnIH λ Tanan Tel.: 089/982085-87

Tokio, Japan _Te|ex._0529802hnkld

Telegramme: ellipsoid

26. April 1977

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbilds auf einem Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bilds bzw. Ladungsbilds auf einem Aufzeichnungsträger durch Steuerung eines Ionenstroms entsprechend der bildmäßigen Belichtung mittels eines Steuergitters mit einer photoleitenden Schicht. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen ein latentes Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger durch gleichzeitiges Aufladen und Belichten gebildet wird.

Die Verwendung eines Steuergitters für den angegebenen Zweck ist z.B. aus den US-PSen 3 645 614 und 3 713 734 bekannt. Bei diesen bisherigen Konstruktionen wird ein Steuergitter A in Form eines vierlagigen Gebildes verwendet, und die Arbeitsgänge des Aufladens, Belichtens und der Ionenprojektion erfolgen gemäß den Fig. 1A, 1B und 1C nacheinander, um auf einem Aufzeichnungsträger aus einer nicht-leitenden Schicht und einem

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auf diese aufgebrachten leitfähigen Element ein latentes Ladungsbild zu erzeugen. Anschließend wird mit Hilfe eine? geeigneten Vorrichtung, etwa der Entwicklungsvorrichtung, ein Toner auf das latente Ladungsbild aufgebracht, um ein sichtbares Bild zu erzeugen. Da bei diesem Vorgehen eine genaue Steuerung des Ionenstroms entsprechend dem optischen Bild gewährleistet wird, können scharfe Bildkopien zufriedenstellender Güte mit ausgezeichneter Gradationswiederholbarkeit erhalten werden.

Die genannten Verfahren sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß dabei die Belichtung gemäß Fig. 1A an der Seite der photoleitenden Schicht des Steuergitters A erfolgen muß und nach dem Abschluß der Belichtung gemäß Fig. 1C Ionen mittels einer Koronaentladungsvorrichtung C o.dgl. durch das SteuagitterA zum Aufzeichnungsträger projiziert werden müssen; infolgedessen muß ein Bildprojektionssystem in tezug auf das Steuergitter im Ionenprojektionssystem gegen den Aufzeichnungsträger ausgetauscht werden. Dieser Austausch ist für die Konstruktion eines Kopiergeräts besonders nachteilig. Weiterhin bedingt der erwähnte sequentielle Arbeitsvorgang eine vergleichsweise lange Zeitspanne für den Kopierzyklus, was für einen Schnellkopiervorgang nachteilig ist. Außerdem sind bei den geschilderten Verfahren eine Ladungsvorrichtung zum Aufladen einer photoleitenden Schicht sowie eine weitere Ladungsvorrichtung zum Projizieren von Ionen oder aber eine Einrichtung erforderlich, um zum Zeitpunkt des Aufladens und der Ionenprojektion ein an die Vorspannschicht des Steuergitters angelegtes Vorspannungspotential zu ändern»

Bei dem in der JA-OS 45-30320 offenbarten Verfahren werden beispielsweise mehrere Gitter zur Steuerung der Ionen durch ein zwischen den Gittern bestehendes elektrisches Feld oder durch ein zwischen den -Gittern und einem Aufzeichnungsträger erzeugtes elektrisches Feld verwendet, derart, daß die durch die Gitter hindurchtretenden Ionen unter Steuerung auf dem

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Aufzeichnungsträger gesammelt werdem Um nach diesem Verfahren ein scharfes Bild zu erzeugen, ist es erforderlich, eine ziemlich hohe Genauigkeit bezüglich des Abstandes zwischen den jeweiligen Gittern sowie des Abstands zwischen den Gittern und dem Aufzeichnungsträger einzuhalten. Dies bedeutet, daß eine komplizierte Gitterkonstruktion benötigt v/ird.

Beim Verfahren gemäß der US-PS 3 220 324 erfolgt das Aufladen gleichzeitig mit der bildmäßigen Belichtung unter Verwendung eines Gitters, das eine photoleitende Schicht auf einem leitfähigen Schirm oder Sieb (screen) aufweist, um dadurch die Ansammlung von Ionen auf einem Aufzeichnungsträger zu steuern. Hierbei ist es jedoch schwierig, eine einwandfreie Steuerung der Ionen entsprechend einem optischen Bild zu erzielen, und eine Vergrößerung des Bildkontrasts ist ebenfalls schwierig. Außerdem besitzen die bei den Verfahren nach den zuletzt genannten Veröffentlichungen reproduzierten Bilder eine mangelhafte Gradation bzw. Abstufung. Mit der Erfindung wird dagegen ein verbessertes Verfahren geschaffen, mit dem dieses Schwierigkeiten sämtlich ausgeräumt werden können und das sich einfach auf eine praktisch vorteilhafte Vorrichtung mit vergleichsweise einfachem Aufbau anwenden läßt.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens zur schnellen Erzeugung eines scharfen und vorlagffigetreuen latenten Ladungsbilds im Betrieb einer außerordentlich stark vereinfachten Vorrichtung.

Bei dieser Vorrichtung soll anstelle der beiden, bei den bisherigen Vorrichtungen vorgesehenen Stromquellen nur eine einzige Stromquelle zur Anlegung einer Hochspannung an eine Ladungs- oder Aufladevorrichtung vorgesehen sein.

Zudem sieht die Erfindung die Schaffung einer Einrichtung vor, welche die bei den bisherigen Konstruktionen auftretenden Schwierigkeiten bezüglich der Erzeugung eines latenten Ladungs-

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bilds mittels eines Steuergitters ausräumt.

Die genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Reproduzieren eines Bilds, bei welchem ein latentes Ladungsbild auf einem Aufzeichnungsträger mittels eines durch ein oteuergitter gesteuerten Ionenstroms erzeugt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufzeichnungsträger und das Steuergitter parallel zueinander angeordnet werden, wobei das Steuergitter eine photoleitende Schicht, eine leitfähige Schicht und eine isolierende Schicht aufweist, die in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegen, daß an die leitende Schicht eine erste Spannung angelegt wird, daß an der isolierenden Schicht eine zweite, die erste Spannung übersteigende Spannung vorgesehen wird, daß die Oberfläche der photoleitenden Schicht bildmäßig belichtet wird und daß der Ionenstrom zur genannten Oberfläche projiziert wird, wobei das Belichten und das Projizieren der Ionen gleichzeitig durchgeführt werden und ein bildmäßiger Ionenstrom zum Aufzeichnungsträger gerichtet wird ο

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird mit der Erfindung auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbilds auf einem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Steuergitters zur Steuerung des Ionenstroms geschaffen, die gekennzeichnet ist durch ein Steuergitter mit einer photoleitenden Schicht, einer leitenden Schicht und einer isolierenden Schicht, die in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegen, durch eine mit der leitenden Schicht verbundene Einrichtung zur Erzeugung eines ersten elektrischen Felds zwischen dem Steuergitter und dem Aufzeichnungsträger, um Ionen zu letzterem zu leiten, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten elektrischen Felds in den Öffnungen des Steuergitters zwecks Verhinderung eines Durchtritts von Ionen durch diese Öffnungen, durch eine elektrische Entladungseinrichtung, um Ionen auf die Oberfläche der photoleitenden Schicht zu projizieren,

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und durch eine optische Bildprojektionseinrichtung zur Bildung eines optischen Bilds auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht, wobei die elektrische Entladungseinrichtung und die Bildprojektionseinrichtung so angeordnet sind, daß die dem Ionenstrom von der Entladungseinrichtung ausgesetzte Fläche des Steuergitters mit dem Licht von der Bildprojektionseinrichtung bestrahlbar ist.

Erfindungsgemäß werden die Einrichtungen zur Bildung des ersten und des zweiten elektrischen Felds dadurch gebildet, daß die erste Vorspannung an die leitfähige Schicht, um das elektrische Feld zu erzeugen, welches den durch die Öffnungen des Steuergitters hindurchgetretenen Ionenstrom zum Aufzeichnungsträger richtet, und die zweite, die erste Vorspannung übersteigende Vorspannung an die Isolierschicht angelegt wird«

Die oben genannte Beziehung zwischen der ersten und der zweiten Vorspannung ist wie folgt zu verstehen: Die Polarität der Vorspannungen wird entsprechend den Eigenschaften der photoleitenden Schicht gewählt. Beispielsweise werden im Fall eines Selen-Photoleiters Vorspannungen positiver Polarität und im Fall eines Zinkoxid-Photoleiters Vorspannungen negativer Polarität angelegt. Die Tatsache, daß die zweite Vorspannung die erste Vorspannung übersteigt, bedeutet somit, daß die zweite Spannung einen höheren Absolutwert besitzt als die erste Spannung. Demzufolge soll der Rahmen der Erfindung jede Vorrichtung einschließen, bei welcher eine erste und eine zweite Spannung negativer Polarität an die leitfähige Schicht bzw, an die Isolierschicht angelegt werden und der Absolutwert der zweiten Spannung größer ist als derjenige der ersten Spannung.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1A bis 1C schematische Darstellungen einer bisher üblichen Vorrichtung zur Veranschaulichung des Vorgangs der Erzeugung eines latenten Ladungsbilds,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Vorgangs der Erzeugung eines latenten Ladungsbilds nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig„ 4 eine schematische Teilseitenansicht einer Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Kopierverfahrens .

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen bzw. Ladungsbilds entsprechend einem Original- oder Vorlagenbild anhand von Fig. erläutert, welche das Arbeitsprinzip der Erfindung veranschaulicht. Bei dem im Querschnitt dargestellten Steuergitter 1 ist eine photoleitende Schicht 2 auf einem leitenden Grundgitter 3 mit einer großen Anzahl von Öffnungen ausgebildet, während auf der Rückseite der photoMtenden Schicht 2 eine nicht-leitende Schicht 4 und eine leitende Schicht 5 in der angegebenen Reihenfolge vorgesehen sind. Ein Aufzeichnungsträger 6 ist praktisch parallel zum Steuergitter 1 in einem passenden Abstand von 1 - 10 mm angeordnet. Der Aufzeichnungsträger besteht aus einer leitenden Grundschicht 8 (Substrat) und einer darauf ausgebildeten nicht-leitenden Schicht 7. An der vom Aufzeichnungsträger 6 abgewandten Seite des Steuergitters 1 ist eine Koronaentladungsvorrichtung 15 angeordnet, während ein nicht dargestellter Originalbild- bzw. Vorlagenprojektor zum Projizieren des optischen Bilds einer Vorlage zwecks Durchführung der Belichtung über der Entladungsvorrichtung 15 zur Entladung des Koronastroms angeordnet ist; der der

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Belichtung unterworfene Abschnitt ist dabei durch die dicken Pfeile 16 angedeutet. Die Koronaentladungsvorrichtung 15 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß das Belichtungslicht gemäß Fig. 3 durch sie hindurchfällt. Die Zuleitungen 15a der Vorrichtung 15 sind über einen Schalter 14 an eine Hochspannungsversorgung 11 angeschlossene Von einer Stromversorgung 12 aus wird ein Potential von +500 V bis +4 kV an die leitende Schicht 3 angelegt. Dieses Potential ist in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungsträger 6 so eingestellt, daß im Raum zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungsträger 6 ein elektrisches Feld einer Größenordnung von vorzugsweise 200 - 800 V/mm herrscht. Eine weitere Stromversorgung 13 ist in der Weise an die leitende Schicht 5 angeschlossen, daß an letzterer ein Potential anliegt, das vorzugsweise um 50 - 300 V höher ist als das Potential an der leitenden Schicht 3.

Unter diesen Bedingungen entsteht in den Öffnungen 10, 10' des Steuergitters 1 ein elektrisches Feld, das, wie durch die Pfeile angedeutet, von der leitenden Schicht 5 nach oben gerichtet ist. Wenn der Schalter 14 geschlossen wird, um bei gleichzeitiger bildmäßiger Belichtung der photoleitenden Schicht 2 des Steuergitters 1 eine Sprüh- bzw. Koronaentladung einzuleiten, wird die photoleitende Schicht 2 in ihrem belichteten Bereich leitfähig, so daß Ionen von der Koronaentladungsvorrichtung 15 über die photoleitende Schicht 2 zur leitenden Schicht 3 fließen. Die zur öffnung 10 gerichteten Ionen werden durch das von der leitenden Schicht 5 nach oben gerichtete elektrische Feld an einem Durchgang durch diese Öffnung gehindert, so daß die Ionen zur leitenden Schicht 3 fließen, ohne den Aufzeichnungsträger 6 zu erreichen. Im unbelichteten Bereich bzw. in der rechten Hälfte gemäß Fig. 2 sammeln sich infolge der durch die Koronaentladung projizierten Ionen statische Ladungen auf der photoleitenden Schicht 2 an, so daß sich deren Oberfläche auf ein das Potential an der

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leitenden Schicht 3 um ein Mehrfaches von 10 V bis ein Mehrfaches von 100 V übersteigendes Potential auflädt. In der in diesem Bereich befindlichen Öffnung 10^! entsteht ein elektrisches Feld, das von der photoleitenden Fläche nach unten gerichtet ist und eine größere Intensität besitzt als das von der leitenden Schicht 5 nach oben gerichtete Feld. Die von der Koronaentladungsvorrichtung 15 nach unten emittierten Ionen werden daher in der Öffnung 10^f durch das genannte elektrische Feld beschleunigt und nach dem Durchgang durch die Öffnung 10' durch das zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungsträger 6 liegende elektrische Feld auf letzteren geleitet, um auf diesem ein Ladungsbild A zu bilden.

Die vorstehenden Erläuterungen gelten für den besonderen Fall, in welchem die beiden Bereiche einmal belichtet und zum anderen unbelichtet sind. In dem nur einem schwachen Licht ausgesetzten Bereich treten die Ionen nur durch einen in der Nähe des Zentrums der Öffnung befindlichen Teil dieser Öffnung hindurch, so daß sich die statischen Ladungen in einem kleinen, punktförmigen Bereich auf dem Aufzeichnungsträger 6 sammeln. Eine Schleierbildung kann dabei durch Einstellung des an die photoleitende Schicht 5 angelegten Vorspannungspotentials frei gesteuert bzw. beeinflußt werden» Auf die beschriebene Weise kann in einem Arbeitsgang auf dem Aufzeichnungsträger 6 ein ausdrücklich positives latentes Ladungsbild mit ausgezeichneter Halbton-Wiederholbarkeit und hoher Vorlagentreue erzeugt werden.

Das auf diese Weise hergestellte Ladungsbild kann sichtbar gemacht v/erden, indem nach an sich bekannter elektrophotographischer Sntwicklungstechnik ein Toner auf das Ladungsbild aufgebracht wird. Das sichtbare Bild wird entweder unmittelbar auf dem Aufzeichnungsträger fixiert oder von diesem auf einen anderen Aufzeichnungsträger, etwa ein Blatt Papier, übertragen und darauf fixiert. Ebenso ist es selbstverständlich möglich,

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das latente Ladungsbild vom Aufzeichnungsträger 6 auf eine andere dielektrische Schicht zu übertragen uno es auf dieser zu entwickeln, um es sichtbar zu machen.

Obgleich beim vorstehend beschriebenen Beispiel eine positive Hochspannung an die Koronaentladungsvorrichtung 15 angelegt wird, wird dasselbe Ergebnis dann erzielt, wenn ein n-Typ-Photoleiter verwendet und eine negative Hochspannung angelegt wird, während die Polarität der anderen Potentialquelle umgekehrt wird.

Nachstehend sind die einzelnen Einrichtungen noch näher beschrieben. Das Grundgitter des Steuergitters 1 bestimmt sich durch die Zahl der Maschen oder Linien pro Längeneinheit; ein bevorzugter Wert, der zufriedenstellende Ergebnisse gewährldstet, liegt im Bereich von etwa 50 - 600 Linien pro 25,4 mm. Da die Auflösung des erfindungsgemäß erzeugten latenten Ladungsbilds durch die Zahl dieser Linien bestimmt wird, muß ein engmaschiges Gitter benutzt werden, wenn ein Bild bzw. eine Kopie hoher Auflösung angestrebt wird. Für das Grundgitter (leitfähiges Grundgitter 3) brauchbare, typische Werkstoffe umfassen verschiedene Metalle und Legierungen, wie rostfreier Stahl, Eisen, Nickel, Kupfer, Messing und Aluminium. Das Gitter oder Sieb kann in Form einer flachen, perforierten Platte, eines aus Metalldrähten gewebten Elements o.dgl. vorliegen. Die Gesamtdicke des Steu^gitters 1 beträgt vorzugsweise 50 - 500 p,

Für die photoleitende Schicht 2 sind die in der Elektrophotographie verwendeten, bekannten Photoleiter allgemein brauchbar, beispielsweise Selen, Selen ·* Tellur, Selen-Arsen, Kadmiumsulfid, Zinkoxid und organische Photoleiter, wie Polyvinylcarbazol. Bei dem vorher erwähnten, bisherigen Verfahren ist ein Dunkelwiderstand in der Größenordnung von etwa 10 Ohm/cm wegen der Notwendigkeit, die elektrischen Ladungen auf einem Photo-

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leiter während einer festen Zeitspanne (0,1 s bis zu mehreren Sekunden) zufriedenstellend festzuhalten, erforderlich. Erfindungsgemäß ist es dagegen auch bei Verwendung eines Photoleiters mit geringerem Dunkelwiderstand möglich, am Steuergitter einen für die Steuerung der Ionen ausreichenden Spannungswert zu erzielen, indem einfach die Entladungsgröße der Koronaentladungsvorrichtung 15 erhöht wird. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein zufriedenstellend konstrastreiches Bild auch auf einer photoleitenden Schicht mit einem Dunke!widerstand in der Größenordnung von 10 Ohm/cm gebildet werden kann, wenn die Licht- bzw. Photoempfindlichkeit dieser Schicht groß genug ist» Wenn beispielsweise auf dem Grundgitter eine photoleitende Schicht hoher Lichtempfindlichkeit durch gleichzeitiges Aufdampfen von Selen und Tellur ausgebildet wird, nimmt mit zunehmendem Telluranteil auch die Empfindlichkeit zu, während der Dunkelwiderstand gleichzeitig abnimmt, so daß die statische Ladung auf der photoleitende η Schicht nicht während der langen Zeitspanne aufrechterhalten werden kann, die für den nach der Belichtung erfolgenden Ionenbeschuß nötig ist, Erfindungsgemäß kann dagegen ein zufriedenstellendes Bild auch auf einer solchen photoleitenden Schicht erhalten werden, die beim geschilderten, bisherigen Verfahren unbrauchbar war, weil sie trotz hoher Empfindlichkeit keinen ausreichend großen Dunkelwiderstand besitzt« Die nicht-leitende Schicht 4 gemäß Fig. 2 kann dadurch hergestellt werden, daß auf das Grundgitter ein allgemeines hochmolekulares Material oder ein anorganischer, nicht leitfähiger Stoff aufgesprüht oder aufgedampft wird. Die leitfähige Schicht 5, an welche das Vorspannungspotential angelegt wird, kann durch Aufdampfen eines Metalls o.dgl, hergestellt werden. Das Steuergitter kann auf die beschriebene Weise geformt werden, doch braucht es nicht in Jedem Fall eine vierlagige Konstruktion der Art gemäß Fig„ 2 zu sein» Beispielsweise kann die der Öffnung 10 zugewandte Seite der leitenden Schicht 3 mit einer photoleitenden oder einer nicht-leitenden Schicht bedeckt sein.

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Der Aufzeichnungsträger 6 besitzt einen zweilagigen Aufbau aus einer leitfähigen Grundschicht bzw. einem Substrat 8 und einer auf diese(s) aufgetragenen nicht-leitenden Schicht 7© Die Farbeigenschaften und die elektrischen Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers können dadurch verbessert werden, daß eine dielektrische Substanz und ein Pigment in einer hochmolekularen Substanz dispergiert werden und das Gemisch als nicht-leitende Schicht aufgetragen wird. Das leitfähige Substrat besteht aus metallisiertem Karton, einem leitfähig gemachten Papier oder einer mit einer leitfähigen Schicht überzogenen Kunststoff-Folie„

Neben dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat es sich gezeigt, daß die Erzeugung eines ausgezeichneten latenten Ladungsbilds in Übereinstimmung mit dem Erfindungsziel auch nach dem im folgenden beschriebenen Verfahren möglich isto Wenn nämlich die zur Anlegung der Vorspannung dienende leitende Schicht 5 des Steuergitters 1 mit dem Aufbau gemäß Fig« 2 weggelassen wird, wird dieselbe Ionensteuerwirkung wie beim zuerst beschriebenen Verfahren dadurch erreicht, daß die nicht-leitende Schicht 4 vor der Entladung aufgeladen wird, die zum Zeitpunkt der Projektion eines optischen Bilds zur Belichtung erfolgt, Schleierdichte und dgl β sind durch Steuerung oder Regelung des an die nichtleitende Schicht 4 angelegten Aufladungspotentials steuerbar. In diesem Fall kann ein latentes Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger 6 mit Hilfe einer sog. "Corotron"-Vorrichtung zur Aufladung der nicht-leitenden Schicht 4 und durch Steuerung der an diese angelegten Spannung oder mittels einer mit Steuergitter versehenen Korona(ent)ladungsvorrichtung ("Scorotron") und durch Steuerung der an diese angelegten Spannung erzeugt werden«

Weiterhin hat es sich gezeigt, daß die Verwendung eines Übertragungselements für die Erzeugung eines latenten Ladungsbilds

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hohen Kontrasts gemäß einem Ziel der Erfindung günstig ist. Wenn beim Vorgang der Ladungsbilderzeugung die Aufladung und die Belichtung gleichzeitig durchgeführt werden, wird das auf den Aufzeichnungsträger 6 fallende, durch die öffnungen des Steuergitters 1 hindurchgetretene Licht durch den Aufzeichnungsträger zur photoleitenden Schicht im Umfangsbereich des belichteten Bereichs reflektiert,, Es ist offensichtlich, daß der Bildkontrast durch diesen Lichteinfall verringert wird. Die Unterdrückung dieser Kontrastverringerung läßt sich erfolgreich dadurch erreichen, daß ein Aufzeichnungsträger 6 mit einer gefärbten Oberfläche verwendet wird, so daß er das Licht absorbiert, auf welches die photoleitende Schicht des Steuergitters 1 anspricht. Im allgemeinen ist diese Fläche geschwärzt. Ein spezieller Aufzeichnungsträger läßt sich durch Verwendung einer nicht leitfähigen, hochmolekularen Substanz als Bindemittel herstellen, wobei in diesem Bindemittel ein schwarzes Pigment dispergiert wird, beispielsweise Ruß oder Druckerschwärze, Eisenschwarz, Cferomschwarz oder ein schwarz gefärbter organischer Dispersionsstoff. Erforderlichenfalls kann dem genannten Bindemittel auch ein Additiv, wie Zinkoxid oder Titanoxid, wie es normalerweise für eine dielektrische Schicht eines elektrostatischen Aufzeichnungspapiers benutzt wird, zugegeben werden» Durch Schwärzung der nicht-leitenden Schicht 7 des Aufzeichnungsträgers 6 auf diese Weise kann die Reflexion von Licht vom Aufzeichnungsträger verhindert werden, so daß ein klares bzw. scharfes Kopiebild mit hohem Kontrast nach dem erfindungsgeraäßen Verfahren erzielt werden kann.

Zufriedenstellende Ergebnisse lassen sich auch mit einem Aufzeichnungsträger erzielen, der eine durchsichtige, nicht leitfähige Kunstharzschicht auf einem schwarzen leitfähigen Substrat oder eine schwarze leitende Schicht an der einen Seite einer durchsichtigen, nicht-leitenden Folie oder aber eine durchsichtige, nicht-leitende Schicht auf einer auf einem

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leitfähigen Substrat ausgebildeten schwarzen Zwischenschicht aufweist» Bei jedem dieser Aufzeichnungsträger trifft das durch die Öffnungen des genannten Gitters hindurchfallende Licht auf die durchsichtige, nicht-leitende Schicht, um sodann zum größten Teil von der schwarzen Grundschicht bzw. Zwischenschicht bzw. leitenden Schicht absorbiert zu werden, so daß die durch Reflexionslicht verursachte Kontrastverringerung vermieden wird. Bei der Entwicklung: eines auf einem solchen schwarzen Aufzeichnungsträger erzeugten latenten Ladungsbilds mit einem schwarzen Toner muß selbstverständlich das Tonerbild auf gewöhnliches Papier ο«dgl. übertragen werden» Wenn dagegen ein aus einem Papiersubstrat bestehender schwarzer Aufzeichnungsträger als endgültiges Bildaufnahmeelement dient, muß ein anderer als ein schv/arzer Toner benutzt werden« Für die Belichtung mit Farblicht, das mittels eines Filters o.dgl. ausgefiltert worden ist, kann zudem ein Aufzeichnungsträger benutzt werden,, welcher nur dieses betreffende Licht zu absorbieren vermag.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein handelsübliches Sieb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von etwa 0,074 mm (200 mesh) wurde mittels einer Sprühvorrichtung mit einer Überzugsmasse aus 1 Gewichtsteil eines Alkydpolymeren (J555; Dainihon Ink Company) und 5 Gewichtsteilen Toluol derart beschichtet, daß die Überzugsschicht eine Dicke von etwa 30 um besaß. Sodann wurde das Kunstharz zur thermischen Aushärtung 30 min lang einer Temperatur von 100⁰C ausgesetzte Danach wurde zur Bildung ein= r dünnen leitenden Schicht Aluminium auf das Sieb aufgedampft, worauf auf die Rückseite Selen in einer Dicke von 30 um aufgedampft wurde. Der verwendete Aufzeichnungsträger trug auf der einen Seite eines Mylar-Substrats mit einer Dicke von 25 Wm eine aufgedampfte Aluminiumschichtο Unter Verwendung dieses Steuergitters

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und dieses Aufzeichnungsträgers wurde die elektrostatische Bildaufzeichnung mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 3 durchgeführt, bei welcher ein Potential von +8 kV an eine Aufladungsvorrichtung 15, ein Potential von +2 kV an ein Grundgitter 3 des Steuergitters und ein Potential von +2,1 kV an eine Vorspannungsschicht 5 angelegt wurden« Während der Belichtung mit einer von einem Projektor 17 gelieferten Licht- bzw. Beleuchtungsintensität von 500 mW/m auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht wurde die Aufladungsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/s über die gesamte Bildfläche hinweg bewegt, so daß sich auf dem Aufzeichnungspapier 6 ein latentes Ladungsbild bildete. Dieses Ladungsbild wurde sodann in an sich bekannter V/eise mittels Magnetbürste entwickelt, wobei ein äußerst zufriedenstellendes Positivbild erhalten wurde,, In Fig_e 3 sind mit 18 ein Original bzw. eine Vorlage, mit 19 eine an der Koronaaufladungsvorrichtung 15 vorgesehene Deckscheibe aus leitfähigem, durchsichtigem Glas und mit 30 eine Bildprojektionslinse bezeichnet,

Beispiel 2

Es wurde ein Aufzeichnungsträger 6 in der Weise hergestellt, daß eine Aluminiumplatte in einer Dicke von 10 um mit einem Gemisch aus einem Acrylpolymeren, in welchem 3 Gew.-% Ruß dispergiert waren, bestrichen wurde. Auf diesem Aufzeichnungsträger wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise ein latentes Ladungsbild erzeugt, wobei das Tonerbild nach der Entwicklung mittels Magnetbürste elektrostatisch auf gewöhnliches Papier übertragen wurde. Hierbei wurde ein scharfes Bild mit hohem Kontrast erzielt.

Beispiel 3

Es wurde ein Aufzeichnungsträger in der Weise hergestellt, daß eine Aluminiumplatte mit schwarzer Melaminfarbe in einer Dicke von einigen um bestrichen wurde_o Nach dem Einbrennen

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wurde der Aufzeichnungsträger in einer Dicke von einigen /um mit durchsichtigem Acrylharz beschichtet. Ein auf die in Beispiel 2 geschilderte Weise erzeugtes Ladungsbild besaß eine ausgezeichnete Güte,

Beispiel 4 (Abgewandelte Ausführungsform)

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In dem Betriebszustand, in welchem eine Schlitzabtastungs-Belichtung eines optischen Bilds - durch den dicken Pfeil 20 angedeutet und die Entladung einer Entladungsvorrichtung 15 gleichzeitig am vierlagigen Steuergitter 1, an das eine Vorspannung angelegt ist, durchgeführt werden, werden das Steuergitter 1 und eine mit einer Aufzeichnungsschicht 21 gemäß Fig. 2 belegte Aufzeichnungstrommel 22 synchron mit der Bildbelichtung in der durch einen Pfeil in Fig. 4 angedeuteten Richtung bewegt« Ein auf diese Weise erzeugtes latentes Ladungsbild wird in einem Magnetbürstenentwickler 25 entwickelt und sodann mit Hilfe einer Übertragungselektrode 28 auf ein Kopierpapier 26 übertragen, worauf das übertragene Bild in einer Fixiereinrichtung 27 fixiert und dadurch dauerhaft gemacht wird. Auf diese Weise kann in erheblich einfacherer Weise als beim Kopiervorgang unter Verwendung eines bisher üblichen Steuergitters ein Bild hoher Güte mit originalgetreuer Gradationswiederholbarkeit hergestellt werden,,

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbilds auf einem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Steuergitters zur Steuerung des Ionenstroms, gekennzeichnet durch ein Steuergitter (1) mit einer photoleitenden Schicht (2), einer leitenden Schicht (5) und einer isolierenden Schicht (4), die in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegen, durch eine mit der leitenden Schicht verbundene Einrichtung zur Erzeugung eines ersten elektrischen Felds zwischen dem Steuergitter (1) und dem Aufzeichnungsträger (6), um Ionen zu letzterem zu leiten, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten elektrischen Felds in den Öffnungen (10) des Steuergitters zwecks Verhinderung eines Durchtritts von Ionen durch diese Öffnungen, durch eine elektrische Entladungseinrichtung (15)» um Ionen auf die Oberfläche der photoleitenden Schicht (2) zu projizieren, und durch eine optische Bildprojektionseinrichtung zur Bildung eines optischen Bilds auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht, wobei die elektrische Entladungseinrichtung (15) und die Bildprojektionseinrichtung so angeordnet sind, daß die dem Ionenstrom von der Entladungseinrichtung ausgesetzte Fläche des Steuergitters (1) mit dem Licht von der Bildprojektionseinrichtung bestrahlbar ist.

Vorrichtung zur Erzeugung eines Ladungsbilds auf einem Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines Steuergitters zur Steuerung des Ionenstroms, gekennzeichnet durch ein Steuergitter mit einer photoleitenden Schicht, einer leitfähigen Schicht und einer isolierenden Schicht, die in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegen, durch eine Einrichtung zum Anlegen einer ersten Vorspannung an die leitende Schicht zwecks Erzeugung eines elektrischen Felds, welches den durch die Öffnungen des Steuergitters hindurch-

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getretenen Ionenstrom zum Aufzeichnungsträger leitet, durch eine Einrichtung zur Lieferung einer zweiten Vorspannung mit einer die Größe der ersten Vorspannung übersteigenden Größe an der isolierenden Schicht, durch eine elektrische Entladungseinrichtung zum Beschießen der Oberfläche der photoleitenden Schicht mit Ionen und durch eine optische Bildprojektionseinrichtung zur Erzeugung eines optischen Bilds auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht, wobei die elektrische Entladungseinrichtung (15) und die Bildprojektionseinrichtung so angeordnet sind, daß die dem Ionenstrom von der Entladungseinrichtung ausgesetzte Fläche des Steuergitters (1) mit dem Licht von der Bildprojektionseinrichtung bestrahlbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter eine weitere, über der isolierenden Schicht angeordnete leitende Schicht aufweist und daß die Einrichtung zur Lieferung der zweiten Vorspannung an die zweite leitende Schicht angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung der zweiten Vorspannung eine elektrische Entladungseinrichtung ist, welche der isolierenden Schicht eine elektrische Ladung aufprägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorspannung 500 - 4000 V beträgt und daß die zweite Vorspannung um 50 - 300 V höher ist als die erste Vorspannung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger gefärbt ist, so daß er das vom Steuergitter aus auf ihn einfallende Licht absorbiert,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Aufzeichnungsträger eine leitende Schicht und eine auf dieser liegende isolierende Schicht aufweist und daß die isolierende Schicht ein Bindemittel aus einem isolierenden Stoff mit einem darin dispergierten Pigment oder Farbstoff enthält, welches bzw. v/elcher die Lichtkomponente absorbiert, auf welche die photoleitende Schicht anspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger eine durchsichtige Isolierschicht auf einem leitfähigen Substrat auf v/eist, dessen eine Fläche eine lichtabsorbierende Farbe besitzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dafi der Aufzeichnungsträger eine schwarze Zwischenschicht auf einem leitfähigen Srjbstrat sowie eine durchsichtige Isolierschicht auf de^ Zwischenschicht aufweist.

IG« Verfahren zum Reproduzieren eines Bilds, bei welchem ein latentes Ladungsbild auf einem Aufzeichnungsträger mittels eines durch ein Steuergitter gesteuerten Ionenstroms erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger und das Steuergitter parallel zueinander angeordnet werden, wobei das Steuergitter eine photoleitende Schicht, eine leitfähige Schicht und eine isolierende Schicht aufweist, die in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegen, daß an die leitende Schicht eine erste Spannung angelegt wird, daß an der isolierenden Schicht eine zweite, die erste Spannung übersteigende Spannung vorgesehen wird, daß die Oberfläche der photoleitenden Schicht bildmäßig belichtet v/ird und daß der Ionenstrom zur genannten Oberfläche projiziert wird, wobei das Belichten und das Projizieren der Ionen gleichzeitig durchgeführt werden und ein bildmäßiger Ionenstrom zum Aufzeichnungsträger gerichtet wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter eine weitere, auf der isolierenden Schicht angeordnete leitende Schicht aufweist und daß die zweite Spannung durch Verbindung dieser weiteren leitenden Schicht mit einer elektrischen Stromversorgung geliefert wird»

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannung eine Größe von 500 - 4000 V besitzt und daß die zweite Spannung eine Größe entsprechend derjenigen der ersten Spannung, zuzüglich 50 - 300 V besitzt.

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