DE2912123A1

DE2912123A1 - Elektrophotographisches medium und verfahren zur bilderzeugung unter verwendung eines derartigen mediums

Info

Publication number: DE2912123A1
Application number: DE19792912123
Authority: DE
Inventors: Arno K Hagenlocher; Manfred R Kuehnle
Original assignee: Coulter Systems Corp
Current assignee: Coulter Systems Corp
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-10-02
Also published as: CA1120528A; SE8005810L; SE432836B; GB2043947A; FR2456342A1; BE874927A; DE2912123C2; SE432837B; CH641283A5; ATA180979A; FR2456342B1; US4155640A; AT368307B; SE7902227L; GB2043947B

Description

DORMER	fc .. ■«	,"5 Γ··;	~^:%»«	- ^	L
pay;::·:	37	» : i J.	IWÜ	!CCHGN
landwehrst;?.	89 /	SOOO	84		2
TEL. O	59 67

München, den 1%. März 1979 /WtI. Anwaltsaktenz.: l8l - Pat. kl

Coulter Systems Corporation, 35 Wiggins Avenue, Bedford, Massachusetts 01730» Vereinigte Staaten von Amerika

Elektrophotographxsches Medium und Verfahren zur Bilderzeugung unter Verwendung eines derartigen Mediums.

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographxsches Medium, das durch Strahlungsenergie mit einem wenigstens latenten Ladungsbild vom Muster der auftreffenden Strahlung versehen werden kann und das einen modulierenden Aufbau hat mit einem für die Strahlung transparenten Substrat, einer auf die Oberfläche des Substrats aufgebrachten 0hm'sehen Schicht eines dünnen Filmmaterials von einer Schichtstärke, in der sie für die Strahlung transparent ist, und mit einer dünnen Photoleiterschicht, die unmittelbar auf der 0hm'sehen Schicht haftet.

Silberhalidfilmmaterial besitzt seine Stärke darin, daß mit Hilfe des Entwicklungsverfahrens die Filmempfindlichkeit stark variiert werden kann. Die in den Entwicklungsbädern ablaufenden chemischen Reaktionen lassen ASA-Werte zu, die in der Größenordnung von einigen Hundert liegen. Bekannte elektrophotographische Medien sind wesentlich unempfindlicher als Silberhalid-

030040/0416

film, denn das latente Bild kann, wenn es elektrostatisch gebildet worden ist, durch weitere Behandlung nicht mehr verbessert werden. Dieses latente Bild ist kein chemisches Bild, sondern ein latentes, elektrostatisches Ladungsbild. Folglich sind seine Eigenheiten durch elektrostatische Eigenschaften des Mediums und durch die physikalische Größe, die das Bild hervorruft, zum Beispiel Licht, festgelegt.

Wenn auch kein unmittelbarer Vergleich der Empfindlichkeit zwischen Silberhalidfilm und elektrophotographischem Film aufgrund der Definition der ASA- oder DIN-Empfindlichkeitswerte möglich ist, können doch einige allgemeine und grob quantitative Messungen diskutiert werden. ASA-Empfindlichkeitswerte können bei Silberhalidfilmen zwischen Werten im Bereich von 10 oder 20 bis zu einigen Hundert und, bei Spezialfilmen, sogar bis 1.000 liegen. Es ist sogar möglich, eigentlich relativ unempfindliche Filme mit niedrigen ASA-Werten durch besondere Behandlung so zu verändern, daß diese anfangs niedrigen ASA-Werte um den Faktor 10 oder 20 erhöht werden. Es läßt sich aber allgemein sagen, daß die Korngröße mit zunehmender Empfindlichkeit bei Silberhalidfilmen ansteigt. Diese Bemerkung sollte bei der später erfolgenden Beschreibung des elektrophotographisehen Mediums nicht vergessen werden, denn das Auflösungsvermögen bei einer Bildaufzeichnung mit Silberhalidfilm hängt von der Korngröße des in der Emulsion während des Entwicklungsvorganges hervorgebrachten Silberkorns ab.

Die bekannten Verfahren der Elektrophotographie sind durch folgende Verfahrensstufen geprägt :

(a) Aufladen der Photoleiteroberfläche;

(b) Selektive Entladung der Oberfläche mit Hilfe von Licht oder einem sonstigen Strahlungsmuster;

(c) Entwickeln des latenten Ladungsbildes mit einem Toner. Wird ein elektrophotographischer Film verwendet, wie er in der US-Patentschrift 4 025 339 beschrieben ist, dann kann das Auslesen des latenten Bildes mit Hilfe eines Elektronenstrahls er-

030040/0416

folgen, so daß kein Tonern erforderlich ist. Die Empfindlichkeit einen vorgegebenen elektrophotographischen Mediums hängt von der Fähigkeit des Photoleiters ab, eine elektrische Ladung anzunehmen und festzuhalten, und von der Fähigkeit, sich beispielsweise bei Lichtauffall selektiv zu entladen. Diese Eigenschaften sind durch den Aufbau des Photoleiters und sein Herstellungsverfahren wesentlich bedingt.

Ist das latente Ladungsbild auf dem Photoleiter erzeugt, so hängt seine Lebensdauer, d.h. die Zeit, in der es brauchbar zur Verfügung steht, von den Dunkelabfalleigenschaften des Photoleiters ab, d.h. von seiner Fähigkeit, Selbstentladungsvorgängen Widerstand entgegen-zu-setzen.

Es ist bekannt, daß eine dielektrische Beschichtung auf einem Photoleitermedium diesem eine größere Konstrastfähigkeit verleiht und daß dadurch das latente Bild, das während der Belichtung entsteht, auch eine längere Standzeit erhält.

Soweit bekannt, ist auf dem Markt kein brauchbar anwendbares Medium vorhanden, das vor seiner Belichtung nicht eine Aufladung erfordert. Der Umstand des zusätzlichen Aufladevorganges und die Kosten der zusätzlich benötigten Apparatur zum Aufladen machen im Vergleich die wesentlichen Nachteile gegenüber einem Verfahren deutlich, bei dem kein Aufladen benötigt wird.

Das Bild kann von der Photoleiterschicht auf eine Isolatorschicht übertragen werden, doch die Spannung, die für die Erzeugung des latenten Bildes zur Verfügung steht, ist durch den Ladungsvorgang vorgegeben, der vor der Belichtung durchgeführt wurde und bei dem auf dem Medium eine Ladung zurückblieb.

In einem bekannten Bilderzeugungsverfahren ist keine vorherige Aufladung erforderlich, doch hat dieses Verfahren andere Mängel. Elektrostatische Bilder werden auf der Oberfläche eines dielektrischen Filmelementes erzeugt, während sich dieses dielektri-

030040/0416

An

sehe Filmelement in Kontakt mit einem xerographisehen Element befindet. Die Anordnung der Schichten umfaßt eine Photoleiterschicht und ein leitfähiges Substrat,wie Metall oder NESA-Glas, das transparent ist. Das dielektrische Filmelement mit einer leitfähigen rückseitigen Abstützung, wie etwa einem transparenten metallischen Überzug wird mit der Oberfläche der Photoleiterschicht in Berührung gebracht. Eine Hochspannung in der Größenordnung von einigen tausend Volt wird zwischen die leitfähige Basis der Photoleiterschicht und die Elektrode gelegt. Gleichzeitig wird ein Bildmuster auf die Anordnung projiziert, was von hinten oder von vorn geschehen kann, je nach-dem, welche Seite transparent ist. Nach einer kurzen Belichtung bei angelegter Spannung wird das dielektrische Element von der Photoleiteroberfläche entfernt, wobei das anliegende elektrische Potential weiterhin zur Wirkung kommt. Es ergibt sich damit der Vorteil bei diesem Verfahren, daß die Dunkelabfalliierte des Photoleiters nicht so gut zu sein brauchen wie für den Fall, daß das Medium zuvor aufgeladen und dann belichtet wird und es daran anschliessend seine Ladung festhalten muß. Es hat sich mit dieser Technik jedoch kein wirtschaftlich brauchbares Verfahren entwickeln lassen. Die wesentlichen Nachteile dürften in folgendem zu sehen sein :

A. Die Verwendung hoher Spannung. Das Einwirken einer Spannung von mehreren tausend Volt auf Elemente, die gehandhabt werden müssen, ist gefährlich und erfordert teure Einrichtungen und umfangreiches Isolationsmaterial.

B. Die Loslösung der Dielektrikumsschicht. Auch bei niedrigen Spannungen ist unvermeidbar, daß beim Abziehen einer Folie, wie der dielektrischen Filmschicht Berührungen stattfinden, wodurch das latente Bild auf dem Photoleiter und/oder dem dielektrischen Element verwischt oder zerstört wird.

C. Das Vorhandensein eines Luftspaltes. Beim Zusammenbringen des dielektrischen Elementes und des Photoleiters ist es praktisch unvermeidbar, daß ein Luftspalt entsteht. Die Ladungen vom Photoleiter müssen deshalb über den Luftspalt hinweggehen,

damit sie sich auf dem dielektrischen Element absetzen können. Es ist unmöglich, daß der Luftspalt absolut gleichmäßig ist, was zur Folge hat, daß die Übertragung ungleichmäßig verläuft. Beim übergang durch den Luftspalt treten darüber hinaus Verluste auf, die sich zu der Ungleichmäßigkeit noch addieren.

Würde man versuchen, eine Elektrode und dieelektrische Schicht zu verwenden, so müßten die Elektrode und diese Schicht innige Berührung haben und die dielektrische Schicht müßte sich in inniger Berührung mit der Oberfläche der Photoleiterschicht befinden. Ein Abstand oder Zwischenraum würde zu Ungleichförmigkeiten führen. Auch würde das Abziehen der dielektrischen Schicht von der Photoleiterschicht nach der Bilderzeugung zur Funkenbildung oder zur Koronaentladung führen, wodurch das latente Ladungsbild zerstört oder zumindest beschädigt würde. Wäre die dielektrische Schicht fest mit der Photoleiterschicht verbunden, so müßte die Elektrode entfernt werden, so daß die Elektrode entfernbar ausgebildet sein müßte. Hierdurch wurden wieder Zwischenräume zwischen Elektrode und dieelektrischer Schicht während des Belichtens oder der Bilderzeugung verursacht. Unter den sich einstellenden Nachteilen sind die Ungleichförmigkeit der Ladungsverteilung und die Möglichkeit eines Ladungszusammenbruches zu erwähnen. *"

Es ist weiter versucht worden, die Empfindlichkeit eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung einer Anordnung zu erhöhen, welche ein Photoleiterelement enthielt, das vorbereitete Kadmiumseienit-Einkristalle enthielt, die sich auf einem geerdeten Träger befanden und einen Isolierfilm trugen, auf dem sich wiederum als Elektrode eine leitfähige, flüchtige Flüssigkeit befand. Die Photoleiterschicht wurde aufgeladen und dann wurde der isolierende Film gegen die Photoleiterschicht gebracht, um ein latentes Ladungsbild durch Induktion von dem Photoleiter auf den Isolierfilm zu übertragen. Die flüchtige, leitfähige Flüssigkeitsschicht wurde mit dem geerdeten Träger verbunden, um den Ladungsübergang auf den Isolierfilm zu erreichen, ohne daß eine

-5-

030040/OA16

äußere Spannung angelegt wurde. Wenn die flüchtige Flüssigkeit verdampft war, so wurde der Isolierfilm von der Photoleiterschicht abgezogen. Dann wurde der isolierende Film mit Toner versehen, um das latente Ladungsbild zu entwickeln. Es wurde vermutet, daß Bilder für mehrere Monate gespeichert werden konnten, bevor ein merklicher Verlust der gesamten Oberflächenladung auftrat. Unter Verwendung eines solchen Verfahrens sollen ASA-Werte in der Größenordnung von 100 erzielt worden sein, wobei in einigen Fällen Werte bis zu 300 ASA erreicht werden konnten.

Nun ist es aber wünschenswert, die Notwendigkeit einer Voraufladung zu vermeiden, keine Trennung irgendeiner Schicht von einer anderen Schicht für die Entwicklung des latenten Bildes vornehmen zu müssen und die Probleme zu beseitigen, welche durch das Anschalten der Elektrode und das wieder Abtrennen aus der Schaltung entstehen. Auch sollen sämtliche Spalte oder Zwischenräume zwischen der Elektrode und der dielektrischen Schicht oder zwischen der dielektrischen Schicht und der Photoleiterschicht sicher vermieden werden.

Die Geschwindigkeit und die Empfindlichkeit bisher bekannter elektrophotographischer Aufzeichnungsmittel einschließlich der in der Literatur beschriebenen Versuchsanordnungen sind so gering, daß die Möglichkeit einer Belichtung des Aufzeichnungsmediums in Nanosekunden, falls dies erforderlich ist, oder die vollständige Entladung in ähnlichen Zeiträumen, weder erreichbar noch zu erwarten ist. Die volle Reaktion eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmediums auf einfallende Strahlungsenergie innerhalb von Nanosekunden ist wesentlich für einen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Film oder Aufzeichnungsträger. Bekannte photoleitende Werkstoffe haben eine außerordentlich langsame Übergangszeit oder Ansprechzeit, was entweder auf der erforderlichen Dicke der Schichten oder auf den Werkstoffeigenschaften beruht. Bisher benötigte man sehr hohe Lichtintensitäten, um eine größere Anzahl von Ladungsträgern zu erzeugen, selbst wenn zur Unterstützung äußere Leistungsquellen eingesetzt wurden.

-5a-

03 0 040/0416

Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 500 bis 1000 ASA sind nicht erreichbar. Weiter ist nicht zu erwarten, daß elektrostatische Ladungsbilder von derartigen Aufzeichnungsträgern mit dem Elektronenstrahl abtastbar sind, da die Entladung der Oberflächenaufladung zu rasch vor sich geht.

Es wäre wünschenswert, wenn die Übergangszeit oder Wanderungszeit der Ladungsträger beim Durchgang durch die photoleitende Schicht des elektrophotographischen Aufzeichnungsmediums kleiner als die Trägerlebensdauer wäre, so daß das elektrische Feld während der Trägerwanderung erhalten bleibt. Weiter sollte während des Verbrauches die gesamte Dicke der Photoleiterschicht eine Trägerverarmung erfahren, so daß eine gleichförmige Trägerwanderung sichergestellt ist, ohne daß Änderungen aufgrund von Bereichen entgegengesetzten Energiezustandes auftreten. Sind die Ladungsträger beispielsweise Elektronen, so sollen keine Fehlstellen oder Löcher vorhanden sein, welche als Zonen wirksam sind, in denen die Trägerwanderung erschwert wird.

Wenn die elektrophotographische Schicht oder das elektrophotographische. Aufzeichnungsmedium extrem schnell reagiert und die Empfindlichkeit aufgrund der durch die äußere anliegende Leistungsquelle erzeugten großen Anzahl von Trägern hoch ist, so kann das Aufzeichnungsmedium auf die geringsten Lichtmengen ansprechen, um innerhalb kurzer Zeit eine große Anzahl von Ladungsträgern bereitzustellen. Im Idealfall müßte die Belichtungszeit diejenige Zeit sein, welche der größte Teil der Ladungsträger benötigt, um durch die Stärke der Photoleiterschicht zu wandern. Zeiten in der Größenordnung von Mikrosekunden wären sehr erstrebenswert.

Es wird also mit der Erfindung ein elektrophotographisches Medium geschaffen, das mit einer bestimmten Art von Strahlungsenergie bildmäßig bestrahlt wird und dadurch zumindest ein latentes Ladungsbild von der Gestalt des Musters der Strahlungsenergie erhält, wobei dieses Medium einen modulierenden Aufbau

-5b-

030040/0416

hat, der gebildet wird aus einem Substrat, das für die Strahlungsenergie transparent ist, ferner einer Ohm¹sehen Schicht in Gestalt eines dünnen Filmmaterials, die auf einer Fläche des Substrates in einer Stärke abgelagert ist, daß sie für die Strahlungsenergie transparent ist, und einer dünnen Photoleiterfilmschicht , die in direktem Kontakt auf der Ohm'sehen Schicht angeordnet ist. Dieses Medium zeichnet sich aus durch einen Speicheraufbau, bestehend aus einer Dielektirkumsschicht, die hochisolierende Eigenschaft hat und unmittelbar, gegenüber der Ohm¹sehen Schicht, auf der Photoleiterschicht angebracht ist, einer Elektrode, die die dielektrische Schicht auf ihrer Oberfläche gegenüber der Photoleiterschicht überdeckt, und einer leitfähigen Zwischenfilmschicht zwischen der Elektrode und der dielektrischen Schicht, welche eine leichte Trennbarkeit der Elektrode von der dielektrischen Schicht bewirkt, ferner durch Verbindungen der Ohm'sehen Schicht und der Elektrode mit einer Niederspannungsgleichstromquelle, wobei das elektrophotographische Medium das Strahlungsmuster durch das Substrat hindurch und durch die Ohm'sche Schicht in .die Photoleiterschicht hinein eingestrahlt erhält, die Ladungsträger su modulierter Bewegung durch den Photoleiter hindurch freigibt, wodurch das projizierte Strahlungsmuster auf der Oberfläche der Photoleiterschicht gegenüber der Ohm'sehen Schicht als Ladungsbild zusammengesetzt und durch Induktion durch die dielektische Schicht auf deren Oberfläche ausgebildet wird.

-5c-

030040/0416

Bei der Erfindung wird eine Gleichstromquelle von relativ niedriger Spannung eingesetzt, die mit der Ohm'sehen Schicht und der Elektrode verbunden ist und deren Polung von der Art der mobilen Ladungsträger abhängt, die in der Photoleiterschicht erzeugt werden, um so eine große Anzahl von Ladungsträgern zur Verfügung zu haben, die durch die Photoleiterschicht hindurchwandern, und ein Feld zu schaffen, um diese Ladungsträger in Bewegung zu setzen. In der Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle und dem Medium befindet sich eine Schalteinrichtung, die für eine bestimmte Zeitspanne geschlossen wird, wenn das Medium mit dem Strahlungsmuster belichtet wird, und die Projektion des Strahlungsmusters erfolgt entweder durch die Elektrode oder das Substrat auf die photoleitfähige Schicht, wodurch Ladungsträger freigesetzt werden, die dann in modulierter Bewegung durch die Photoleiterschicht hindurchwandern und auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht das projizierte Muster abbilden.

Außerdem wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Ladungsbildes aus einem Muster von Strahlungsenergie geschaffen, welches folgende Schritte enthält :

Es wird ein Mehrschichtenmaterial gebildet aus einem Substrat, auf dessen eine Fläche eine dünne Filmschicht eines Ohm'sehen Materials und eine dünne Filmschicht eines kristallinen Materials aufgebracht werden, welches durch Aufsputtern niedergeschlagen wird, vollständig anorganisch, von hoher Dichte und aus wohlgeordneten, ausgerichteten Kristalliten eines im wesentlichen panchromatischen Photoleitermaterials hergestellt ist, wonach eine dünne Filmschicht eines dielektrischen Materials auf die Photoleiterschicht aufgebracht wird. Über die Schicht aus dielektrischem Material wird eine Elektrode gebreitet und zum Zwecke einer besonders guten Haftverbindung zwischen das Dielektrikummaterial und die Elektrode ein leitendes Filmmaterial eingefügt. Es wird dann zwischen Ohm¹scher Schicht und Elektrode eine niedrige Gleichspannung während einer vorbestimmten Zeitspanne angelegt, während der das Strahlungsmuster auf die Photoleiterschicht projiziert wird. Dadurch werden in der Photoleiter-

03 0040/0416

schicht Ladungsträger freigesetzt, was zur Folge hat, daß auf der dielektrischen Schicht ein latentes Ladungsbild aufgebaut wird. Schließlich werden die Elektrode und die leitfähige TiImschicht entfernt, so daß die Dielektrikumsschicht freiliegt.

Anhand der Zeichnung werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine Teilschnittdarstellung durch das «lektrophotographische Medium mit einer Schaltung in einer prinzipiellen Anordnung für den Gebrauch;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Medium in abgewandelter Ausführungsform;

Fig. 3 eine stark vereinfachte Schaltungsanordnung in Gestalt eines elektrischen Ersatzschaltbildes;

Fig. k ein vereinfachtes Blockschaltbild einer in Verbindung mit dem elektrophotographischen Medium eingesetzten Schaltungseinrichtung zur Bildung eines praktisch brauchbaren Gesamtsystems;

Fig. 4a einen Ausschnitt aus dem Blockschaltbild der Fig. h: mit verändertem Steuerteil;

Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild und Symboldiagramm zur Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem elektrophotographischen Medium zur Erklärung der darin wirksamen physikalischen Abläufe.

Kurz gesagt umfaßt die Erfindung einen modulierenden Aufbau, feld- und stromerzeugende Mittel, einen Speicheraufbau und Zeit-

030040/0416

steuermittel. Der modulierende Aufbau reagiert auf Strahlungsenergie, wie Licht, wodurch eine selektive Ladungsverteilung in dem Körper des Aufbaus hervorgerufen wird. Die feld- und stromerzeugenden Mittel weisen eine äußere Stromquelle auf, die die erforderlichen Ladungsträger für die Bewegung hervorbringt und ein antreibendes Feld für die Ladungsträger von konstanter Stärke erzeugt. Der Speicheraufbau speichert das bei richtiger Verwendung entstehende Bild. Die Zeitsteuermittel weisen Schalteinrichtungen auf, die abhängig von der einfallenden Strahlungsenergie den modulierenden Aufbau so steuern, daß bestmögliche Ergebnisse erhalten werden. Die Zeitsteuermittel werden mit Hilfe von Strahlungsenergiemeßeinrichtungen betätigt, die so abgestimmt sind, daß sie die Eigenheiten des modulierenden Aufbaus berücksichtigen.

Bei Anwendung dieses Konzepts konnte die Empfindlichkeit des modulierenden Aufbaus so gesteigert werden, daß sie ASA-Werten in der Höhe von einigen Tausend entspricht. In einem später im einzelnen noch dargelegten Beispiel wird gezeigt, wie bei einem praktischen elektrophotographischen Medium eine Empfindlichkeit erreicht wird in der Größenordnung eines ASA-Wertes von 30·000· Ein solcher Wert liegt vollständig außerhalb bisher erzielter Empfindlichkeitsbereiche bei elektrophotographischen Medien und auch weit über der Empfindlichkeit von gewöhnlichen photographischen Medien.

Bei üblichen elektrophotographischen Medien muß die photoleitfähige Empfangsschicht aufgeladen werden, wodurch ein Oberflächenpotential erzeugt wird, das in Verbindung mit den sich dadurch ergebenden Ladungsträgern im Medium die einzige Grundlage zur Bildung eines elektrostatischen Abbildes darstellt. Die Anzahl der Träger ist begrenzt, und die Antriebskraft nimmt mit der Zeit ab, ist aber ohnehin relativ gering. Auch bei einem elektrophotographischen Medium mit hohem Verstärkungsgrad gemäß US-PS k 025 339 ist das maximale Oberflächenpotential, das verwendet wird, in der Größenordnung von 30 bis kO Volt, und dieses

- 8 030040/0416

Potential nimmt in der Dunkelheit langsam ab, so daß es nötig ist, den Belichtungsvorgang haldmöglichst nach dem Laden vorzunehmen, um die günstigen Ei^ !schäften des Stärkstmöglichen verfügbaren elektrischen Feldes auszunutzen.

Bei dem elektrophotographischen Medium der hier besprochenen Art wird zwischen der Ohm'sehen Schicht und der Elektrode auf der Oberseite der Dielektrikumsschicht eine feste Spannung angelegt, die eine konstante Antriebskraft darstellt und die, was noch wichtiger ist, eine unendlich große Quelle für Ladungsträger darstellt, die dazu verwendet werden, das gewünschte latente Bild aufzubauen. Die Antriebskraft ist erheblich größer als die, welche bei Verwendung eines elektrophotographischen Films zur Verfügung steht, der nur aus der Photoleiterschicht und der Ohro¹-schen Schicht besteht, die auf dem Substrat angeordnet sind. Die letztgenannte Anordnung stellt bei dem neu geschaffenen Medium den modulierenden Aufbau dar. Darüber hinaus sind die Speicherfähigkeiten des dielektrischen Materials gegenüber denen bester photoleitfähiger Materialien erheblich verbessert, so daß das gewonnene latente Ladungsbild wesentlich besser erhalten bleibt. So kann das latente Ladungsbild bei den bekannten Photorezeptoren für vielleicht einige Minuten erhalten bleiben, bevor seine Qualität abzunehmen beginnt. Bei dem elektrophotographischen Medium der hier beschriebenen Art ist es möglich* das Bild in hoher Qualität über Monate zu speichern, ohne daß es sich verschlechtert.

Es wurde bereits eingangs erwähnt, daß die hohe Empfindlichkeit bei Silberhalidfilmen damit bezahlt werden muß, daß die Korngröße zunimmt, was unter anderem eine Folge der Behandlung ist. Bei dem hier beschriebenen Bildaufzeichnungsmaterial ist die Auflösung des aus einem latenten Ladungsbild entwickelten Bildes in keiner Weise durch die Empfindlichkeit des Mediums beeinflußt, sondern hängt nur ab von der Korngröße der im Toner verwendeten Substanz oder dem Durchmesser des Abtaststrahlflecks für den Fall, daß das Bild elektronisch ausgelesen wird. Der Grund hier-

030040/0 A.16

BAD ORIGINAL

Zb 2912:23

für besteht darin, daß das Photoleitermaterial, das vorzugsweise bei der Herstellung des elektrophotographischen Mediums verwendet wird, ein kristallines Material ist, das Einzelfeldbereiche besitzt, die von Kristalliten oder Kristallnadeln erzeugt werden, deren Durchmesser geringer als l/lOAi ist, wodurch die kleinste Linienpaarauflösung, zu der das Material fähig ist, 10.000 Linienpaare pro Millimeter beträgt.

Wirkung
Die hauptsächlichste/des hier auftretenden Phänomens ist mit der Verstärkung in Verbindung zu bringen, wobei die im Photoleitermaterial freigesetzten Träger wirksamer und in größerer Zahl in Bewegung gesetzt werden, als wenn das Photoleitermaterial ohne Dielektrikumsschicht auf seiner Oberseite und ohne konstante äußere Gleichspannung verwendet würde.

In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, wobei der modulierende Aufbau mit der Bezugsziffer und der Speicheraufbau mit der Bezugsziffer 12 zusammengefaßt sind. Der modulierende Aufbau unterscheidet sich nicht wesentlich von dem elektrophotographischen Film, wie er in der US-PS 4 025 339 beschrieben ist. Tatsächlich kann der in dieser Patentschrift erläuterte Film, der für die Elektrophotographie entwickelt worden ist, hier uneingeschränkt verwendet werden. Der modulierende Aufbau 10 besteht aus einem Substrat 14 in Form einer Polyesterscheibe oder -folie mit der Dicke eines Bruchteils eines Millimeters, wie er im Handel allgemein erhältlich ist. Er ist flexibel, transparent und formstabil. Auf diesem Substrat wird durch Sputtertechnik eine Ohm'sche Schicht l6 aufgebaut, die vorzugsweise eine Dicke von etwa 100 bis 300 % hat und die ebenfalls transparent ist. Sie wird vorzugsweise aus Indiumzinnoxid in einem Verhältnis von 9H hergestellt.

Die Photoleiterschicht l8 wird ebenfalls im Sputterverfahren als dünner Film mit 3.00O bis 10.000 % Stärke auf der Oberfläche der 0hm'sehen Schicht abgelagert, wobei durch dieses Verfahren eine feste Bindung gewährleistet ist. Es lassen sich auch dünnere

- 10 -

030040/0416

Filmschichten verwenden. Die Photoleiterschicht l8 muß in solchem Maße transparent sein, daß sie die Strahlungsenergie, die aufprojiziert werden soll, nicht wesentlich abschirmt, wobei es sich hier beispielsweise um sichtbares Licht oder Ultraviolettstrahlung handelt. Sie muß jedoch in der Lage sein, die Strahlungsenergie in ausreichendem Maße zur absorbieren, so daß se-

Der

lektiv Ladungsträger freigesetzt werden./Absorptionsgrad für die Strahlungsenergie kann zwischen 15 und 30 % liegen. Die Ohm'sche Schicht und das Substrat sollten so wenig wie möglich Strahlungsenergie absorbieren.

Ein bevorzugter Werkstoff für die Schicht l8 ist aus vielerlei Gründen reines Cadmiumsulfid, nicht zuletzt aus Gründen seiner panchromatischen Eigenschaften. Ein Empfindlichkeitsabfall am
Rotende des sichtbaren Spektrums kann durch selektives Dotieren kompensiert werden, wenn dies erwünscht ist. Nach dem Niederschlagen liegt das Cadmiumsilfid in kristalliner Form vor, und zwar in Kristallnadeln, die sehr gleichmäßig und in hohem Maße in vertikaler Richtung ausgerichtet angeordnet sind, das heißt also senkrecht zur Ebene der Substratoberfläche. Die Kristallnadeln sind hexagonal und haben einen Durchmesser von etwa
600 bis 800 A, woraus sich ergibt, daß sie mit ihren Grenzflächen sehr dicht beieinander stehen. Die Oberfläche einer derartigen Ablagerungsschicht ist elektrisch anisotrop und hat einen Ober-

20
flächenwiderstand in der Größenordnung von 10 Ohm/O, was auf die Bildung einer Sperrschicht zurückzuführen ist. Der Dunkelabfall ist derart, daß der Film bei normaler Verwendung aufgeladen werden kann und über Stunden nicht belichtet zu werden
braucht. Dennoch verläuft der Abfall so schnell, daß bestimmte Vorsichtsmaßregeln getroffen werden müssen, wenn das elektrophotographisehe Medium nicht unmittelbar nach seiner Belichtung entwickelt wird, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.

Der Dunkelwiderstand der Photoleiterschicht 18 beträgt ungefähr

13
10 Ohm-cm in Seitwärtsrichtung innerhalb des Materials, wäh-

rend sein Hellwiderstand in derselben Richtung etwa 10 0hm-cm

- 11 -

030040/0416

Zl

ist. Es handelt sich dabei um Widerstandswerte, die parallel zur

5 Oberfläche des Substrats gemessen sind. Das Verhältnis von 10 ist von Bedeutung innerhalb des Materials der Photoleiterschicht, und zwar wegen der Art und Weise, wie das Material darin verwendet wird. Dasselbe Verhältnis besteht zwischen den Widerstandswerten der Cadmiumsulfidschicht l8 im Licht und bei Dunkelheit quer innerhalb des Materials, das heißt senkrecht zur Ebene der Oberfläche des Substrats. Dies ist ein wichtiger Wert, um Produktion und Transport einer bedeutenden Anzahl von Ladungsträgern sicherzustellen und eine Differenzierung hervorzurufen zwischen Bereichen, in denen Photonen auftreffen, und unbelichteten Bereichen. Wenn der modulierende Aufbau 10 fertiggestellt ist, wird eine Dielektrikumsschicht 20 eines isolierenden Materials darübergebreitet. Diese Schicht hat vorzugsweise, eine Stärke von 1.000 bis 3-000 A und kann aus einem anorganischen Material bestehen, das im Sputterverfahren aufgebracht wird, so daß dazu dieselbe Vorrichtung eingesetzt werden kann, mit der auch die Ohm'sche Schicht l6 und die Photoleiterschicht l8 hergestellt wurden. Als Werkstoffe eignen sich verschiedene Substanzen, unter anderem auch Siliciura-Sauerstoffνerbindungen, wie SiO und SiO, Siliciumnitrid (Si N,), Aluminiumoxid (Al₀O₀) und dergleichen. Das Niederschlagen der Schicht 20 sollte so erfolgen, daß eine vollständige und sehr festhaftende Bindung entsteht. Im Sputterverfahren ist dies gewährleistet, kann aber auch durch Aufdampfen geschehen, sofern dieses Verfahren für das jeweilige Material anwendbar ist.

Nachdem die dielektrische Schicht 20 niedergeschlagen ist, kann der so erzeugte Gegenstand verwendet werden. Eine grundlegende Überlegung ist die, daß eine Elektrode 22 benötigt wird, die als Kondensatorbelag dient, mit dessen Hilfe das Feld erzeugt werden kann, das für die Verschiebung der Ladungsträger sorgt, wobei diese Elektrode 22 entfernbar ist. Der Speicheraufbau 12 enthält diese Elektrode 22, wenngleich die Elektrode 22 und die Dielektrikumsschicht 20 von einander trennbar sind und sie auch nicht eher zusammengebracht zu werden brauchen, als bis das

- 12 -

030040/0418

elektrophotographxsche Medium zum Einsatz fertig ist. Es ist wichtig, daß die Elektrode vorhanden ist, wenn das Bild erzeugt werden soll, daher ist sie ^eil des Speicheraufbaus behandelt.

In der Fig. 1 ist die Elektrode 22 als dünne Platte oder Band aus einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Stahl oder dergleichen dargestellt. Sie liegt oben auf der Dielektrikumsschicht unter Zwischenschaltung eines Films 2k aus leitfähigem Material. Dieser Film 2k wird benötigt, um eine leitfähige Übergangsschicht oder Verbindung zwischen der Elektrode 22 und der Dielektrikumsschicht 20 herzustellen, und sollte so dünn wie möglich sein. In der Fig. 1 ist der Film als Flüssigkeit ausgebildet, die einfach eine Salzlösung sein kann, so daß sie gut leitet; sie kann ein Netzmittel enthalten, das mit der Salzlösung vermischt sein kann, so daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit herabgesetzt wird und ein besonders guter Kontakt entsteht. Als Flüssigkeit lassen sich auch organische, leitfähige Lösungen verwenden, wie ein flüssiges Polymer, mit dem auch Papier leitfähig gemacht wird, wenn Zinkoxidpapier für elektrophotographische Zwecke hergestellt wird. Merck Conductive Polymer 26l der Firma Merck & Co., Rahway, New Jersey in wässriger Lösung ist brauchbar.

Beim Einsatz des elektrophotographischen Mediums 10, 12 wird eine Gleichspannungsquelle 26 in Gestalt einer einfachen Batterie oder dergleichen an die Elektrode 22 und die Ohm'sche Schicht l6 mittels Leitungen 28 und 30 angeschlossen, wobei noch ein Schalter 32 vorgesehen ist. Die Leitung 30 kann an Masse liegen, was sich zum Herstellen der Verbindung mit der Ohm*sehen Schicht l6 als vorteilhaft erweist. Ein Strahlungsmuster, wie etwa ein Lichtbild, das durch Pfeile Jk angedeutet ist,, wird von der Unterseite des Substrats her durch das Substrat 14, die Ohm'sche Schicht l6 und die Photoleiterschicht l8 aufprojiziert. Der Schalter 32 wird für die ZeXt₁ in der die Belichtung erfolgen soll, geschlossen, wobei es sich um Mikrosekunden oder sogar NanoSekunden handelt, wenn dies gewünscht oder erforderlich.

- 13 -

0 3 0O4O/OA16

ist. Während dieser Zeit wandern Ladungsträger in bestimmter Weise, wobei dann, wenn die Photoleiterschicht aus Cadmiumsulfid oder einem anderen n-Leitermaterial besteht, diese Ladungsträger Elektronen sind. Die Elektronen wandern zur Ohm'sehen Schicht l6, wodurch die Grenzschicht zwischen der Photoleiterschicht l8 und dem Dielektrikum 20 dort positiver ist, wo Strahlungsenergie aufgetroffen ist, und weniger positiv, wo keine Strahlungsenergie hingekommen ist. Mit anderen Worten, wenn die Strahlungsenergie 2.k sichtbares Licht enthält, dann sind die vom Licht getroffenen Oberflächenbereiche auf der Photoleiterschicht l8 positiv, während die Dunkelbereiche negativ sind. Sie können auch neutral sein, wenn man annimmt, daß an diesen Stellen überhaupt keine Elektronenbewegung stattgefunden hat.

Bei normalem Gebrauch des modulierenden Aufbaus 10 als elektrophotographischer Film würde der Film negativ auf seiner Oberfläche aufgeladen werden, das darauf projizierte Licht würde den Durchtritt und die Rekombination der Elektronen bewirken, so daß die Lichtbereiche positiv werden, während die Dunkelbereiche negativ bleiben. Dies würde dann das latente Bild auf dieselbe Weise ergeben, wie bei dem elektrophotographischen Medium der hier beschriebenen Art, mit Ausnahme, daß hier eine wesentlich größere Anzahl von Ladungsträgern zur Verfügung steht.

Mann kann die elektrischen Wirkungen so beschreiben, daß positive Ladungen sich zur Grenzschicht zwischen der Photoleiterschicht l8 und der Dielektrikumsschicht 20 bewegen, doch tatsächlich gilt, daß in einem η-leitenden Material, wie Cadmiumsulfid, daß keine beweglichen Löcher als solche vorhanden sind. Diese unbeweglichen "Löcher" können als positive Energiezustände angesehen werden, deren Zustand durch die Bewegung der Ladungsträger beeinflußt wird, die in diesem FnIl Elektronen sind. In der Fig.6 ist die Auswirkung beim Schließen des Schalters im elektrophotographischen Medium in zwei Zonen veranschaulicht, von denen die eine Zone belichtet ist und die andere im Dunkeln liegt.

-Ik-

030040/0416

In der belichteten Zone sind zwei positive Ladungen bei 40 dargestellt, die sich von der Ohm'sehen Schicht l6 zur dielektrischen Schicht 20 zu bewegen scheinen und bei 42 am Grund der Schicht ZUT Ruhe kommen. Als Ergebnis ihrer Anwesenheit dort wird eine gleiche und entgegengesetzte Ladung durch die Kondensatorwirkimg auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Dielektrikumsscliicht 20 induziert, was durch negative Ladungen 44 angedeutet ist# In. Wirklichkeit findet eine Bewegung der einzig beweglichen Ladungsträger, nämlich der Elektronen, statt. Es bewegen sich also die beiden Elektronen 46 zur Ohm¹sehen Schicht l6 hin. Das Ergebnis dieser Bewegung ist, daß mehr positive Bereiche an der Grenzfläche zwischen Photoleiterschicht l8 und Dielektrikumsschicht 20 zurückbleiben, die in der Sperrschicht der Photoleiterschicht lö zu stecken scheinen.

An den Stellen, an denen Dunkelheit herrscht, haben sich die positiven Ladungen 48 und die negativen Ladungen 50 nicht bewegt. Nimmt man an, daß diese negativen Ladungen 50 an positive Ladungen 52 gebunden sind und von ihnen neutralisiert werden, dann zeigt sich an der Grenzschicht keinerlei Ladungsausbildung und damit auch keine auf der Oberfläche der Dielektrikumsschicht im Dunkelbereich« Bezogen auf die hohe negative Ladung bei 44 ist der im Dunkeln liegende Fleck ohne Ladung positiv. Auf jeden Fall besteht ein erheblicher Ladungsabfall zwischen den Dunkelbereichen und den Hellbereichen, der gespeichert wird, weil der Widerstandswert des Dielektrikums sehr groß ist, und zwar sowohl auf der Oberfläche als auch innerhalb des Materialkörpers selbst, so daß die Ladung normalerweise praktisch nicht wandert.

Nach der Belichtung wird die Elektrode 22 von der Dielektrikumsschicht 20 abgehoben, und durch Kapilarwirkung wird auch der überwiegeiade Teil des Flüssigkeitsfilms 24, der im Idealzustand nur wenige 100 2, stark ist, mit abgehoben. Ein Luftstrom kann die noch verbliebenen Flüssigkeitsreste, die aber ohnedies kaum Auswirkung haben, noch wegblasen.

- 15 -

0300A0/0418

Da das Dielektrikummaterial ein elektrischer Isolator ist, werden die Ladungen genauso festgehalten, wie es in einem guten Kondensator oder auf der Oberfläche eines guten Isolators geschieht. Diese Ladungen sind entsprechend der Verteilung der durch das Medium hindurch aufprojizierten Strahlungsenergie verteilt. Außerdem bleibt die Ladung während langer Dauer als ein integriertes Bild auf ihren Stellen der Oberfläche haften, was sich ohne Verschlechterung über mehrere Monate erhalten läßt. Somit können in einer Kamera über eine gewisse Zeitspanne mehrere Bilder belichtet und darin aufgehoben werden, bis die Bildträger dann aus der Kamera für die Weiterverarbeitung herausgenommen werden.

Weil das Aufnahmematerial einschließlich Dielektrikumsschicht so dünn ist, bleibt es flexibel und kann in einer Patrone aufgerollt gespeichert und aus dieser abgegeben werden, um in die Belichtungsposition und zur Auflage der Elektrode 22 auf die Dielektrikumsschicht 20 zu gelangen. Die Flüssigkeit 2k könnte in dem Augenblick, in dem das AufnahmefiImmaterial aus der Patrone herausläuft, ebenfalls aus der Patrone abgegeben werden.

Beim Entwickeln des latenten Ladungsbildes kann jede bewährte Technik angewandt werden. Hierzu gehört auch das Auslesen mit Hilfe eines Elektronenstrahls, das Tonern der Oberfläche und Fixieren des entwickelten Bildes unmittelbar auf der Oberfläche, womit ein Diapositiv hergestellt wird, das Tonern des Bildes und Übertragen des Toners usw. In den Fällen, in denen die Entwicklung nicht unmittelbar durchgeführt wird, können Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß das Bild durch Verschiebung von Trägern im Photoleiter verändert wird, die vorhanden sind, nachdem der Schalter 32 geöffnet worden ist. Dies wird an späterer Stelle in Verbindung mit Fig. 5 noch erläutert.

Die Zeitsteuerung des Schalters 32 ist etwas kritisch, so daß darauf beim Bau eines Apparates, in welchem ein Material der beschriebenen Art verwendet wenden soll, geachtet werden muß. Es ist wichtig, daß das latente Ladungsbild auf die wirksamst mögliche

- 16 -

030040/0416

Art gebildet' wird» rand dies erfordert., daß die größttmöglielie Zahl von Ladmagsträgem die Grenzfläche zwischen dein Dielektrikum 20 und der Piiotoleitersehicht 18 zur sei™ Tbea Zeit erreicht. Wen» der elektrische Strom durch Öffnen des Schalters 32 «nterbrochen wird, bevor dieser Zustand eintritt, dann ist das Ladungsbild noch nicht vollständig hergestellt» Wenn der elektrische Stroe noch fließen kann, nachdem dieser Zustand eingetreten ist, dann fließem weiterhin Ladungsträger, nachdem das Bild bereits fertig ist, und das Bild wird dann mit Ladungsträgern über schwemmt,, Wenn der Schalter 32 hinreichend lange geschlossen gehalten wird, dann geht das gesamte Bild in einer Art Mebel verloren, denn die gesamte Oberfläche des Photoleiters nimmt Ladung ohne Unterscheidung auf, wie es beim Aufladen eines Kondensators geschieht« Wenn die Belichtung fertig ist, wird der Schalter 32 geöffnet, die beiden Elektroden werden augenblicklich geerdet, und das latente Bild wird auf der Dielektrikums schicht 20 festgehalten«

Die geringe Dicke der Photoleiterschicht 18 im modulierenden Aufbau 10 bewirkt eine äußerst kurze Übergangszeit. Allgemein gesagt hat diese Übergangszeit eine Länge von Mikrosekunden oder NanoSekunden. Aus diesem Grunde wird die durchschnittliche Zeit für den Ladungsdurchtritt als die Zeit gewählt, in der der Schalter 32 geschlossen ist, und das ist die Belichtungszeit. Es gibt nur eine bestimmte Dauer für ein gegebenes Bild, die optimal ist, und diese Dauer hängt von der Intensität der Energiestrahlning, der spektralen Ansprechfähigkeit des Photoleiters, der relativen Intensität der unterschiedlichen Teile des Musters und vielleicht anderer Faktoren ab, wie der Temperatur und dergleichen» Man kann jedoch gate Ergebnisse erzielen, indem in beiden Richtungen Variationen in einer Größenordnung vorgenommen werden. Um diese präzise Zeitsteuerung zu erzielen, wird der Schalter 32 vorzugsweise durch automatische Mittel betätigt, wie etwa eine elektronische Sehältsteuerung. Die Strahlungsenergie wird mit Hilfe einer lichtempfindlichen Einrichtung erfaßt, die ein Signal abgibt, das »it einem Bezugssignal verglichen wird, woraus

- 17 030040/0416

ein drittes Signal gewonnen wird, das den Schalter betätigt. Einrichtungen, um dies durchzuführen, können der US-PS 3 864 oder der Us-PS 3 880 512 entnommen werden. Die Anwendung dieser Technik auf den vorliegenden Gegenstand wird in Verbindung mit der Fig. 4 beschrieben.

In der Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, die sich von dem Aufbau der Fig. 1 durch die andersartige Gestaltung der Elektrode 22 und des Films 24 und die sich daraus ergebende Veränderung des Verfahrens unterscheidet.

Die Dielektrikumsschicht 20 ist hier (in der Fig. 2) mit einem Film 60 dargestellt, der dem Film 24 gleichzusetzen ist, jedoch aus Metall besteht. Durch Verwendung eines leitfähigen Metalls mit niedrigem Schmelzpunkt, das als Schmelzlegierung bekannt ist, wie beispielsweise Woods's-Metall, läßt sich zwischen der Elektrode 62 und der Dielektrikumsschicht 20 ein sehr unmittelbarer Kontakt herstellen, wenn der Film 60 vor Durchführung der Belichtung auf Schmelztemperatur gebracht wird. Die Elektrode 62 kann so ausgeführt sein, daß sie einen Streifen des festen Metalls auf ihrer unteren Fläche trägt, die dadurch in Gestalt eines Schuhes mit einem darauf befindlichen Band ausgeführt sein kann. Wenn das Filmmaterial aus Substrat l4, Ohm¹scher Schicht l6, Photoleiterschicht 18 und Dielektrikumsschicht 20 für die Verwendung bereitgestellt wird, wird es in die erforderliche Position gebracht, und die Schuhelektrode 62 wird auf der oberseitigen Fläche der Dielektrikumsβchicht 20 in Position gebracht. In der Elektrode 62 enthaltene Heizelemente 64 werden dann gespeist und bringen das Metall auf der Unterseite der Schuhelektrode 62 zum Schmelzen, so daß es die Form des flüssigen Films 60 annimmt. Dieser Film 60 ermöglicht einen vollständigen Kontakt zwischen der Schuhelektrode 62 und der Oberfläche der Dielektrikums schicht 20. Ob das flüssige Metall im Anschluß daran langsam fest wird oder nicht, ist ohne Bedeutung, solange der unmittelbare Kontakt aufrecht erhalten bleibt. Wenn gewünscht, können die Heizelemente 64 während des Belichtungsschrittes gespeist bleiben.

- 18 -

030040/0416

Die Belichtung findet durch Schließen des Schalters 32 statt, wobei die Schließdauer im Idealfall der Durchschnittswert der Durchtrittsdauer der Ladungsträger für deren Durchgang durch die Photoleiterschicht l8 bis zum Erreichen der Dielektrikumsschicht 20 ist, wonach der Film 60 sich wieder verfestigen darf.

Die Schuhelektrode kann Kanäle 66 enthalten, in der ein Kühlmittel fließen kann, so daß der geschmolzene Metallfilm 60 schnell fest wird. Der elektrische Strom zu den Heizelementen 64 ist in der Zwischenzeit unterbrochen worden. Nachdem der Film 60 fest geworden ist, wird die Schuhelektrode 62 von der Oberseite der Dielektrikumsschicht 20 abgehoben. Es hat sich gezeigt, daß der Film 60, wenn er nicht unmittelbar beim Abheben der Schuhelektrode 62 mit abgeht, leicht und sauber von der Oberfläche der Dielektrikumsschicht 20 abgezogen werden kann, da er zur isolierenden Oberfläche nur eine sehr niedrige Affinität besitzt, die mit Sicherheit geringer als die Affinität zum Metall der Schuhelektrode ist.

Der Boden der Schuhelektrode 62 kann aus der schmelzbaren Legierung bestehen und immer wieder verwendet werden, denn das abwechselnde Schmelzen und Festwerden hat auf die Wirksamkeit der Apparatur keinen Einfluß. Eine andere Lösung stellt ein Wärmeg'efäß dar, das oberhalb oder etwas hinter dem Ort angebracht ist, wo das elektrophotographische Medium belichtet wird. Aus diesem Wärmegefäß wird eine Schicht der schmelzbaren Legierung auf die Oberfläche der Dielektrikumsschicht gebracht. Die Belichtung erfolgt mittels eines Schlitzes,und das elektrophotographische Medium wird von dem Gefäß hinwegbewegt und trägt dabei die dünne Schicht des inzwischen festgewordenen Metalls mit sich, die anschließend abgehoben wird, wobei der übrige Teil des Filmmediums nach unten weggeneigt wird und die Metallschicht in den Wärmebehälter zurückgeführt wird.

Aus der voranstehenden Beschreibung wird deutlich, daß, weil kein vorheriges Aufladen erforderlich ist, das elektrophotographische

- 19 -

030040/0416

Medium nicht in Dunkeln gehalten zu werden braucht und deshalb auch keine Notwendigkeit besteht, einen Verschluß vorzusehen oder sonst irgendeine Einrichtung, mit der zu irgendeiner Zeit das Licht vom Film ferngehalten wird. In einer Kamera oder einem entsprechenden Vervielfältigungsgerät kann das aufgestrahlte Lichtmuster ständig auf den Boden des Substrates lk hin gerichtet sein. Bs geschieht nichts, bevor der Schalter 32 geschlossen wird, und es geschieht auch nur solange etwas, wie der Schalter geschlossen ist. Dies ist ein idealer Fall, da hierdurch das elektrophotographische Medium 10, 12 auf äußerst einfache Weise benutzt werden kann.

Fig. 3 zeigt ein sehr einfaches Schaltbild, das das theoretische Äquivalent zum Aufbau nach der Erfindung darstellt. Die Dielektrikumsschicht 20 wirkt wie ein Kondensator 67 und speichert Ladung, die abhängig von den Werten der übrigen Elemente im System in den Kondensator hineinfließt. Der Kondensator 68 und der veränderbare Widerstand 70 verdeutlichen die Wirkung von Licht und Dunkelheit auf das Photoleiterelement, dessen Impedanzänderung die bestimmte Musteranordnung der Ladungsträger hervorbringt. Durch die Spannung der Quelle 26 werden diese Ladungsträger mit einer Geschwindigkeit und in einem Umfang verschoben, der durch die relative Impedanz dieser Elemente möglich ist.

Wie bereits an früherer Stelle gesagt, hängt die ideale Belichtungszeit von der aufstrahlenden Energie ab, durch die das elektrophoto graphische Medium belichtet wird. Die Eigenheiten des Mediums selbst müssen ebenfalls in die Betrachtung mit einbezogen werden. In der Fig. k ist ein Blockdiagramm einer Einrichtung wiedergegeben, mit der der Forderung Rechnung getragen werden kann, daß die Belichtungszeit so nah wie möglich an die durchschnittliche Durchtrittszeit der freigesetzten Ladungsträger angeglichen werden sollte.

Der Schalter 32 ist in diesem Fall ein elektronischer Schalter, der mit Hilfe eines Schalterantriebssteuerschaltkreises 70 be-

- 20 -

030040/0416

tätigt wird, der den Schalter über eine Leitung 71 in einem bestimmten Zeitaugenblick ein- und ausschaltet, was von dem Wesen des auf der Leitung 72 von einem Komparator 74 ankommenden Signals abhängt. Ein Photowiderstand 76 nimmt als Taster oder Fühler einen kleinen Teil der Strahlungsenergie 34 auf. Dadurch wird eine Strom- oder Spannungsänderung hervorgerufen, die auf einem Kanal 78 auftritt, der zur Steuersignalvorrichtung 80 führt. Diese Steuersignalführung kann auf verschiedene Bedingungen abgestimmt werden und gibt ein erstes Signal an der Leitung 82 ab, das dem Komparator 74 eingegeben wird. Ein ebenfalls auf verschiedene Bedingungen des elektrophotographischen Mediums abstimmbares Bezugssignal wird in einer Schaltung 84 hervorgebracht und über die Leitung 86 dem Komparator 74 eingegeben. Die dargestellte Schaltungsanordnung ist hier nur beispielhaft und kann beliebig verändert werden, wenn nur das gewünschte Ergebnis erreicht wird, nämlich ein Zeitsteuersignal hervorzubringen, welches den Schalter 32 während einer Zeitspanne schließt, durch die im Hinblick auf die einfallende Strahlungsenergie 34 die bestmögliche Belichtung hervorgebracht wird. Dies erfolgt in der US-PS 3 880 512 auf etwas andere Weise. Danach wird das Durchschnittslicht einer Bildszene dazu verwendet, das Maß der Aufladung eines elektrophotographischen Films ai steuern, oder der Ladungspegel ist fest, und die Lichtmenge wird variiert. Im vorliegenden Fall wird nach der bevorzugten Version die Belichtungszeit gesteuert, denn es findet keine Aufladung des Films statt, und das Feld, oder anders ausgedrückt, die die Ladungsträger antreibende Spannung, ist konstant. Die benötigten Einstellungen erfolgen nach den besonderen Eigenschaften des Photoleiters, so daß man sicher ist, nach dem Abtastmeßwert der Strahlungsenergie das gewünschte Vergleichssignal zu bekommen.

Der Vorgang wird bei der Vorrichtung gemäß Fig. 4 dadurch eingeleitet, daß über einen Startschalter 88, der ein Taster sein kann, die Speisung 91 über die Leitung 92 eingeschaltet wird, womit sämtliche Elemente der Schaltung über zugehörige Verbindungsleitungen, die hier symbolisch mit 94 angedeutet sind, die er-

- 21 -

0300A0/0A16

forderliche Speisung bekommen. Die Einrichtung schaltet sich über den Zeitsteuerantrieb 70 selbst wieder ab, welcher die Schalterschließzeit bestimmt und den Schalter 32 in den geeigneten Augenblicken schließt und öffnet.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Schaltung besitzt die Schaltkreisblöcke der Fig. 4A, während alle übrigen Teile im Vergleich zu der Schaltung der Fig. k unverändert sind. Statt einer Belichtungsdauerveränderung wird bei der abgewandelten Ausführungsform eine feste Dauer gewählt, die innerhalb des zu erwartenden Bereichs für die spezielle Art des Photoleiters und der Bedingungen, unter denen er verwendet werden soll, liegt, und statt dessen wird die Gleichspannung in Abhängigkeit von Schwankungen der Strahlungsenergie verändert. Der Schalter 32' ist somit ein Schalter, der stets während einer festen Zeitspanne geschlossen ist. Er schließt bei Speisung automatisch und öffnet nach Ablauf dieser festen Zeitspanne automatisch wieder, so daß also die Belichtung während dieser festen Dauer stattfindet. Der Komparator 74 erhält dieselben Signale, wie für die vorherige Schaltung beschrieben, und führt den Vergleich durch, woraus er ein Ausgangssignal auf der Leitung 72' abgibt; die in diesem Fall auf eine Antriebsschaltung 70' gegeben wird, mit deren Hilfe die Spannung der variablen Gleichspannungsspeisung 26· über eine Verbindungsleitung 71' abgestimmt wird. Man erhält dadurch dieselbe Wirkung, denn äueh hier wird die Belichtungsdauer so nah wie möglieh auf die durchschnittliche Durchtrittszeit der Ladungsträger durch den Photoleiter abgestimmt. Für hohe Einfallsstrahlungsenergie wird die Spannung niedriger gehalten als bei geringer Strahlungsintensität. Die Antriebsschaltung 70 kann einfach die Speisungszufuhr ZU einem kleinenStellmotor für den Abgriff eines Potentiometers sein, das als Spannungsteiler dient.

Wenn da» latente Ladungsbild unmittelbar durch einen elektroni^- schen Abtastvorgang ausgelesen wird, bedeuten Ladungsträger, die noch nicht vollständig durch die Photoleiterschicht hindurehgewandert sind und von denen immer einige vorhanden sind, kein Problem· Wenn aber das Bild gespeichert werden soll, dann setzen

- 22 -

03004070416

infolge der Dunkelabfallseigenschaft der Photoleiterschicht 18 diese Ladungsträger ihren Weg zur Oberfläche der Photoleiterschicht l8 hin fort. Wenn die Zahl dieser driftenden Ladungsträger groß ist, können sie eine Verschlechterung des latenten Bildes bewirken, wenn sie dort ankommen. Es sei nochmals daran erinnert, daß das die Bewegung der Ladungsträger hervorrufende Feld innerlich stets vorhanden ist, auch wenn die Bewegung noch so klein ist. Deshalb wird, nachdem das Bild erzeugt und die Elektrode 22 entfernt ist, eine andere Elektrode 90 tiber die Dielektrikumsschicht 20 gebracht, die jedoch einen Abstand hat. Eine Spannung von umgekehrter Polarität gegenüber der während der Belichtung verwendeten Spannung wird zugeführt. Für ein η-leitendes Material, wie Cadmiumsulfid wird die Ohm¹sehe Schicht folglich mit der negativen Klemme einer Speisung verbunden, während die Elektrode 90 positiv gehalten wird. Die Elektronen streben nun danach, in entgegengesetzter Richtung zu strömen, und neutralisieren jene Ladungsträger, wie Elektronen, die sich zur Ohm'sehen Schicht hin bewegen und positive Ladungen zurücklassen. Dies hat keine Auswirkung auf das auf der Oberfläche der Dielektrikumsschicht befindliche Bild, weil zwischen der Elektrode 90 und dieser Oberfläche kein direkter Kontakt besteht, sondern sich ein Luftspalt dazwischen befindet.

Die in der Fig. 5 gezeigte Zeitsteuerung 70 stellt eine Schaltung dar, die derjenigen nach Fig. k ähnlich ist und der Tatsache Rechnung trägt, daß die Belichtung des Mediums zeitgesteuert abläuft, indem die Spannungsquelle 26 so eingeschaltet wird, wie es beispielsweise in Fig. 1 angedeutet ist. Der mehrpolige Schalter 92 ist mit zwei Polen 9k und 96 gezeigt, von denen einer an der negativen Klemme und der andere an der positiven Klemme 28 bzw. 30 der Gleichstromquelle liegt. Die Schalterkontakte 98 und 100 stehen während der Belichtung mit den Schaltarmen 102 bzw. 104 in Verbindung, welche, sobald der Schalter umgeschaltet wird, auf die Schalterkontakte IO6 bzw. 108 überwechseln, so daß dadurch die Polarität am Filmmaterial umgeschaltet wird. Die Schalterkontakte IO6 und 100 sind beide

- 23 -

Ö30G4Q/0416

über die Leitungsverbindung 110 an die Ohm'sche Schicht l6 gelegt. Der Kontakt 98 ist über die Verbindung 112 mit der Elektrode 22 verbunden. Der Kontakt IO8 steht über die Leitung Il4 mit der Elektrode 90 in Verbindung.

Die Vorrichtung muß die Elektrode 90 mechanisch in Position bringen, nachdem die Elektrode 22 entfernt worden ist, was mit Hilfe derselben Zeitsteuervorrichtung 70 erfolgen kann, die den Schalter 92 betätigt, über die Leitung II6 wird ein Antrieb II8 gespeist, der eine mechanische Verbindung 120 mit der Elektrode 90 hat und diese verschiebt.

Eine Berechnung des ASA-Wertes eines elektrophotographischen Mediums unter Verwendung von Cadmiumsulfid als Photoleiterschicht wird nachfolgend durchgeführt.

Eine Tageslichtszene an einem wolkigen Tag besitzt eine Helligkeit der hellen Bereiche von 200 Candela/Quadratfuß. In Zonen tiefen Schattens beträgt die Helligkeit etwa 1 % dieses Wertes oder 2 Candela/Quadratfuß.

Versuche mit einem typischen elektrophotographischen Film, de sen Photoleitermaterial reines Cadmiumsulfid ist und eine Schichtdicke von 3 500 S aufweist, haben gezeigt, daß durch eine Linsenöffnung von 1 :8 der Widerstand des Cadmiumsulfid zwischen

3 2 5 2

1,1x10 0hm/cm in den Hellzonen und 1,1x10 0hm/cm in den Schattenbereichen beträgt. Dieser Versuch legt nahe, den Film als Photozelle zu verwenden.

-8 2 Wenn die Dielektrikumsschicht eine Kapazität C von 2x10" F/cm besitzt,was für die beschriebenen Materialien ein typischer Wert ist, dann erhält man als Zeitkonstante RC

T= 2,2 χ IO Sekunden im Hellbereich und

T= 2,2 χ 10 Sekunden im Schatten,

- 2k -

030040/0416

Bei der Belichtungszeit von 33 Mikrosekunden ist der Faktor t/RC (t = Belichtungszeit) _.,

■ RC

1,5 für die H^llzonen e = 0,223

0,015 für Schatten e =0,985.

Während der Belichtungszeit, die gemäß grober Schätzung gleich der durchschnittlichen Durchtrittszeit der Träger durch den Photoleiter angenommen worden ist, lädt sich der Kondensator, der dem Aufbau 10, 12 entspricht, auf. Die Spannung V, die dabei erhalten wird, läßt sich nach folgender Formel berechnen:

-t/RC

V=V (1-e )
ο

Darin bedeutet V die an den Kondensatorbelagen (l6 und 22) anliegende Gleichspannung.

Unter diesen Voraussetzungen lädt sich die Dielektrikumsschicht 20 auf 0,77 V im Hellbereich und 0,015 ^v in den Schattenzonen auf.

Bei Verwendung der oben gemachten Annahmen muß ein Silberhalid-Schwarzweißfilm, um gleichermaßen Aufzeichnungen zu erzeugen, unter den gegebenen Lichtbedingungen einen ASA-Empfindlichkeitswert in der Größenordnung von 30*000 haben. Etwas derartiges ist nicht bekannt.

Aus obigem wird deutlich, daß die Belichtungszeit, das heißt also die Zeit, in def ein äquivalenter Kondensator aufgeladen wird, so gewählt werden nmß, daß der Faktor t/RC zwischen Null und eins liegt und vorzugsweise so nah an eins wie möglich. Die Durchtrittszeit durch das Cadmiumsulfid laßt sich annähernd bestimmen durch die Beweglichkeit dex* Ladungsträger, multipliziert mit der Dicke der Schicht 18, wenn man annimmt₄ daß der zurückgelegte Weg die volle Schichtdicke ist*

Wie bereits gesagt, verwendet man für die Schicht l8 vorzugsweise Cadmiumsulfid, das in reiner Form aufgesputtert wird. Das Dotier . ren mit Kohlenstoff, Kupfer oder anderen Substanzen ermöglicht

030040/OA16

eine Variation der Empfindlichkeit hinsichtlich verschiedener Spektralbereiche und ergibt in gewissen Fällen auch eine Steigerung des Mengenverstärkungsfaktors. Es können aber auch andere Substanzen als Photoleiterschicht eingesetzt werden, wie Zinksulfid (ZnS) und Mischungen aus Zinksulfid und Cadmiumsulfid, Zinktellurid (ZnTe), Arsentrisulfid (As₀S ), Zinkselenid (ZnSe), Zink-Indium-Sulfid (ZnIn-Si), Cadmiumselenid (CdSe), Cadmiumtellurid (CdTe), Galliumarsenid (GaAs) und Antimontrisulfid (Sb₂S₃).

Veränderungen der Stärke der einzelnen Schichten können ebenfalls vorgenommen werden, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Die Dielektrikumsschicht 20 kann sehr dünn sein, zum Beispiel weniger als 1.000 A. Sie dient zusätzlich als Schutzüberzug für die Photoleiterschicht und sollte sehr gleichmäßig aufgebracht werden. Starke Schichten von beispielsweise 1.000 A und mehr sind leichter abzulagern.

Es wurde dargelegt, daß die beschriebene Vorrichtung keinen Verschluß nötig hat, da keine Ladungsträger erzeugt werden, sofern nicht gleichzeitig Strahlungsenergie auf das elektrophotographische Medium auftrifft und dieses mit der Spannungsquelle 26 verbunden ist. Man muß bei der Herstellung des Bildes also nur die Szene oder das Strahlungsmuster auf das Medium richten, und dann den Schalter während der gewünschten Zeit schließen. Dies ist das bevorzugt verwendete Verfahren, denn man benötigt dabei weder einen Verschluß noch einen Mechanismus, um den Verschluß zu betätigen. Es ist aber ohne weiteres möglich, auch einen Verschlußmechanismus zu verwenden und damit die Belichtungszeit zu steuern· Für diesen Fall kann dann der Schalter 32 bereits vor dem Aufstrahlen des Bildmusters geschlossen werden und solange geschlossen bleiben, bis das Bild aufprojiziert ist. Der Verschluß wird dann auf die gewünschte Belichtungszeit eingestellt, beispielsweise l/l.000 Sekunde oder kurzer. Xm übrigen bleibt der elektrophotographische Film dann im Dunkeln.

Die Erfindung betrifft sowohl das verschlußlose Verfahren, als

- 26 -

030040/0416

3?

auch das Verfahren der Belichtung mit Hilfe eines Verschlusses. Eine nach den Grundsätzen der Erfindung hergestellte Vorrichtung kann nach beiderlei Methode eingesetzt werden.

Die vorstehende Beschreibung läßt erkennen, daö die Erfindung auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen eingesetzt werden kann, wenn Bildaufzeichnungen vorgenommen werden sollen, die dann auf einfache Weise für die weitere Entwicklung zur Verfugung stehen. So können Luftbildkameras Aufnahmen mit hohem Auflösungsvermögen vom Gelände bei nur kurzer Belichtung und bei Beleuchtungsstärken vornehmen, die nicht höher als bei Mondlicht sind, ohne daß sehr komplexe Verschlußeinrichtungen und Linsensysteme eingesetzt werden müssen.

- 27 -

Leerseite

Claims

Patentansprüche

^l^^Slektrophotographisches Medium, das durch Strahlungsenergie mit einem wenigstens latenten Ladungsbild vom Muster der auftreffenden Strahlung versehen werden kann und das einen modulierenden Aufbau hat mit einem für die Strahlung transparenten Substrat, einer auf einer Oberfläche des Substrates angebrachten Ohm'sehen Schicht eines dünnen Filmmaterials von einer Schichtstärke, in der sie für die Strahlung transparent ist, und mit einer dünnen Photoleiterschient, die unmittelbar auf der Ohm'sehen Schicht haftet, gekennzeichnet durch einen Speieheraufbau (12) mit einer hochisolierenden Dielektrikumsschicht (20), die direkt auf der Oberfläche der Photoleiterschicht (l8), der Ohm'sehen Schicht (l6)gegenüberliegend, haftet, ferner durch eine die Dielektrikumsschicht (20) auf der Fläche gegenüber der Photoleiterschicht (l8) überdeckende Elektrode (22), weiter durch eine Leiterzwischenschicht (24), die die Elektrode (22) und die Dielektrikumsschicht (20) eng verbindet, die Elektrode (22) und die Dielektrikumsschicht (20) aber leicht voneinander trennbar macht, und durch eine mit der Ohm'sehen Schicht (l6) und der Elektrode (22) verbundene Niederspannungsgleichstromquelle (26), wobei das Strahlungsmuster von der Rückseite des Substrates (l4) durch dieses und die Ohm'sche Schicht (l6) in die Photoleiterschicht (20) gelangt, wodurch Ladungsträger (40) freigesetzt werden, die sich nach Maßgabe des auftreffenden Strahlungsmusters durch die Photoleiterschicht (20) bewegen und auf ihrer der 0hm'sehen Schicht (l6) gegenüberliegenden Oberfläche und dadurch aufgrund Induktion auf der Oberfläche der Dielektrikumsschicht (20) ein dem Strahlungsmuster entsprechendes Ladungsbild (44) erzeugen.

2. Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterzwischenschicht (24) eine leitfähige Flüssigkeit enthält, die zwischen die Elektrode (22) und die Dielektrikumsschicht (l8) eingelagert ist.

030040/0416

3- Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterzwischenschicht (60) eine schmelzbare Metall-Legierung enthält und die Elektrode (62) Heizeinrichtungen (6k) aufweist, mit denen das Metall in gesteuerter Form geschmolzen werden kann, wobei die schmelzbare Metall-Legierung in verfestigtem Zustand auf einfache Weise von der dielektrischen Schicht (20) trennbar ist.

4. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der modulierende Aufbau (lO) und die Dielektrikumsschicht (20) in hohem Maße flexibel sind.

5. Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (62) Mittel (66) zum Kühlen enthält, um das Metall (60) gesteuert zu verfestigen.

6. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht (l8) η-leitend und im Sputterverfahren aufgebracht ist und daß die Ladungsträger Elektronen sind.

7· Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polung der Gleichspannungsquelle (26) entsprechend dem Typ der mobilen Ladungsträger in der Photoleiterschicht (l8) so gewählt ist, daß eine möglichst große Anzahl von Ladungsträgern zur Bewegung durch die Photoleiterschicht freigesetzt und durch ein Feld angetrieben wird, daß ein Schalter (32) zwischen die Spannungsquelle (26) und das elektrophotographische Medium eingefügt ist, der zur Durchführung der Belichtung des Mediums mit einem Strahlungsmuster (3^) für eine bestimmte Zeitspanne schließbar ist, und daß das Strahlungsmuster (3^) durch das Substrat (lA)" oder die Elektrode (22) hindurch und durch die Photoleiterschicht (l8) projizierbar ist, wodurch in ausgewählter Weise Ladungsträger zu modulierter Bewegung durch die Photoleiterschicht freigesetzt werden, die auf der Oberfläche der Dielektrikumsschicht (20) das

030040/ΟΛ 1 6

projizierte Strahlungsbild zusammensetzen, wozu der Schalter (32) mit Hilfe einer Schaltkreisanordnung geschlossen und damit der Belichtungsvorgang durchgeführt wird.

8. Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel so eingestellt sind,daß die Schalterschließdauer etwa der Durchschnittszeit entspricht, in der die Ladungsträger durch die Photoleiterschicht (l8) wandern.

9. Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (76,80,84,74,70) zum Verändern der Schließdauer des Schalters (32) vorgesehen sind und daß die Spaimungsquelle (26) während des Belichtens für alle Zustände der Strahlungsintensität eine konstante Spannung abgibt.

10» Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (74, 70') zum Verändern der Spannung der Spannungsquelle (26') vorgesehen sind und daß der Schalter (32*) beim Belichten unter allen Bedingungen der Strahlungsintensität während einer konstanten Zeitspanne geschlossen gehalten ist«

Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 7 ois 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (76) zum Messen der aufgestrahlten Strahlungsenergie (3^) vorgesehen sind, die ein erstes elektrisches Signal als Maß der Strahlungsintensität liefern, daß weitere Mittel (84) als Bezugssignal ein zweites elektrisches Signal in Abhängigkeit von den elektrischen Eigenschaften der Photoleiterschicht (l8) liefern, daß die beiden Signale in einem Komparator (7^) verglichen werden und ein drittes Signal als Differenzsignal erzeugen, und daß daraus entweder die Verschlußzeit des Schalters (32) oder der Spannungswert der Spannungsquelle (26') unter Konstanthaltung der jeweils anderen Größe gesteuert wird.

12. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch Mittel (II8) zum Verschieben einer

030040/0416

zweiten Elektrode (90) gegenüber die Dielektrikumsschicht (20) nach dem Belichten und zum Entfernen der etsten Elektrode (22) sowie zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen die zweite Elektrode (30) und die Ohm'sche Schicht (l6), die der während des Belichtens anliegenden Spannung entgegen gerichtet ist, wodurch sich langsam bewegende Ladungsträger, die in der Photoleiterschicht nach dem Belichten verblieben sind, neutralisiert werden.

13· Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht (l8) im Sputterverfahren aufgebrachtes Cadmiumsulfid hoher Reinheit, gegebenenfalls unter Zusatz eines Dotiermittels, ist.

Ik. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht (l8) im Sputterverfahren aufgebrachtes Cadmiumsulfid von hoher Reinheit, unter Umständen mit einem Dotiermittel, in einer Schichtstärke zwischen 1.000 und 8.000 S ist, daß die Ohm'sche Schicht ein hauptsächlich aus Indium gebildetes Oxid ist, die im Sputterverfahren in einer Stärke zwischen 100 und 500 A niedergeschlagen wurde, daß das Substrat Polyester in einer Stärke von einem Bruchteil eines Millimeters ist und daß die Dielektrikumsschicht (20) ein anorganisches Material in einer Stärke von mehr als etwa 500 A jedoch wesentlich weniger als 1 Mikron ist.

15· Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht (l8) Cadmiumsulfid von hoher Reinheit, gegebenenfalls dotiert, ist, daß die Ohm^sche zur Hauptsache aus Indiumoxid besteht und daß die dielektrische Schicht (20) ein anorganisches Material aus der Gruppe Siliciumoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliciumnitrid ist.

l6. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleiterschicht im Sputterverfahren niedergeschlagenes Cadmiumsulfid von hoher Reinheit, gegebenenfalls mit einem Dotiermittel, ist und eine

- 4 030040/0416

Stärke von etwa 1.000 bis 8.000 S aufweist, daß das Substrat (l4) ein Polyesterfilm in einer Dicke von einem Bruchteil eines Millimeters ist, daß die Ohm'sche Schicht (l6) eine 100 bis 500 S starke, aufgesputterte Indiumzinnoxidschicht ist und daß als Dielektrikumsschicht Siliciumnitrid in einer Stärke von etwa 500 bis 3.000 S dient.

17· Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Gleichspannungsquelle (26) wesentlich niedriger als 100 Volt ist.

l8. Elektrophotographisches Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 17j dadurch gekennzeichnet, daß der negative Pol der Spannungsquelle (26) mit der Elektrode (22) verbunden ist.

19- Elektrophotographisches Medium nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit derselben Spamiungsquelle (26) beide Spannungen anlegbar sind und daß der Schalter (32) Umpolkontakte aufweist.

20. Verfahren zur Erzeugung eines Ladungsbildes eines Strahlungsmusters, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtstoffmaterial gebildet wird, das aus einem Substrat (l4), einer darauf haftenden dünnen Filmschicht eines 0hm¹sehen Materxals (l6 ) und einer dünnen Filmschicht eines kristallinen, im Sputterverfahren aufgebrachten, vollständig anorganischen, dichten, sich aus ausgerichteten Kristallnadeln zusammensetzenden, im wesentlichen panchromatischen Photoleitermaterial besteht, das auf der 0hm'sehen Schicht (l6) haftet, und daß eine dünne Filmschicht eines Dielektrikummaterials (20) auf der Photoleiterschicht haftet, daß über die Schicht des Dielektrikummaterials eine Elektrode gebreitet und zwischen Elektrode (22) und Dielektrikumsschicht (20) ein leitfähiger Film zur Herstellung einer engen Verbindung eingebracht wird, daß zwischen die Ohm'sche Schicht (l6) und die Elektrode (22) während einer bestimmten Zeitspanne eine Gleichspannungsquelle (26) gelegt wird, daß auf die Photoleiterschicht während der Anschlußzeit der Gleichspannungsquelle (26) ein

030040/0416

Energiestrahlungsmuster (34) gerichtet wird, wodurch Ladungsträger in der Photoleiterschicht freigesetzt werden und sich auf der Dielektrikumsschicht (20) ein latentes Ladungsbild zusammensetzt, und daß die Elektrode (22) und der leitfähige Film (24) entfernt werden, um die Dielektrikumsschicht freizulegen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Film (24) eine leitfähige Flüssigkeit aufweist, die zwischen der Elektrode (22) und der Dielektrikumsschicht (20) eingeschlossen ist, und daß diese Flüssigkeit beim Auflegen der Elektrode eingebracht wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Film (60) ein schmelzbares Metall ist, das zur Bildung einer Übergangswiderstandsarmen Verbindung beim Aufbringen der Elektrode (62) geschmolzen wird und wenigstens nach dem Belichtungsvorgang verfestigt ist, und daß beim Entfernen der Elektrode (62) von der Dielektrikumsschicht (20) die Schicht aus schmelzbarem Material (60) abgezogen wird.

23· Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungszeit so gewählt wird, daß sie annähernd der durchschnittlichen Wanderungsdauer der Ladungsträger durch die Photoleiterschicht (l8) entspricht.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Strahlungsenergie gemessen und eine Belichtungszeit verwendet wird, die auf den Meßwert bezogen ist, während die von der Gleichspannungsquelle zugeführte Spannung konstant ist.

25· Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsintensität gemessen und die Belichtungszeit konstant gehalten wird und daß die zwischen 0hm¹ scher Schicht und Elektrode angelegte Spannung abhängig von der Messung eingestellt wird.

030Q4Ö/041S

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium der Strahlungsenergie länger ausgesetzt ist als die elektrische Spannung anliegt.

27· Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium nur während einer bestimmten Zeitspanne mit der Strahlungsenergie bestrahlt wird und sonst im Dunkeln gehalten ist und daß die Gleichspannung über die Belichtungszeit hinaus anliegt.

03ÖO4Q/CK1S