DE3245224A1 - Verfahren und vorrichtung zur bilderzeugung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur bilderzeugungInfo
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Description
!■EDTKE - DÜHLING - KlNNE
."DipUfhg. H.Tiedtke
URUPE - PeLLMANN " URAWiS : :-" .i----· '.-Öiph-Chem. G-Bühling
Dipl.-Ing. R. Kinne
3245224 Dipl.-Ing. R Grupe
-4 - Dipl.-Ing. B. Pellmann
Dipl.-Ing. K Grams
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München
Tel.: 089-539653
Telex: 5-24 845 tipat
cable: Germaniapatent München
7. Dezember 1982 DE 2633
Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan
Die Erfindung bezieht, sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Bilderzeugung und insbesondere auf ein
Bilderzeugungsverfahren, bei dem eine Lichtinformation
wie ein Lichtsignal oder Bildlicht auf ein fotoempfindliches Haterial aufgebracht wird und auf dem fotoempfindlichen
Material durch leitende Teilchen ein der Lichtinformation entsprechendes Bild erzeugt wird, sowie
auf eine Vorrichtung, bei der dieses Verfahren angewandt wird.
Als Verfahren zum Erzeugen eines Tonerbilds auf dem
Hellbereich eines fotoempfindlichen Materials wird in
weitem Ausmaß ein Verfahren angewandt, bei dem das fotoempfindliche
Material im woraus gleichförmig geladen wird und dann dem Bildlicht ausgesetzt wird, um dadurch an
dem fotoempfindlichen Material ein elektrostatisches
Ladungsbild zu erzeugen, wonach mittels einer Entwicklungsvorrichtung
auf das fotoempfindliche Material entsprechend
dem Bildmuster des Ladungsbilds Tonerteilchen aufgebracht werden, um dadurch ein sichtbares Bild zu
erhalten; dieses Verfahren wird nachstehend als erstes Verfahren bezeichnet. In diesem EaIl ist es üblich, als
A/25
Dresdner Bank (München) Klo. 3 939 B44 Bayer. Voroinsbnnk (München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
-5- DE 2633
Tonerteilchen isolierende Teilchen zu verwenden und sie
so einzusetzen, daß sie durch Reibung zwischen den iso-5
lierenden Teilchen und Trägerteilchen oder dergleichen im voraus auf die gleiche Polarität wie das Ladungsbild
an dem fotoempfindlichen Mate.ria 1 ! geladen werden.
Es ist bekannt, daß es hierbei auch zweckdienlich ist, 10
an die Entwicklungsvorrichtung eine Gleichvorspannung
mit der gleichen Polarität wie das Ladungsbild anzulegen. Ferner ist in der JP-US 4V32/1974 (entsprechend der US-PS.
3 909 25ü) das Entwickeln unter Verwendung leitenden und
magnetischer Teilchen als Toner beschrieben. 15
Wenn das erste Verfahren dazu verwendet wird, auf dem fotoempfindlichen
Material ein Tonerbild an dem Hellbereich
des Biirilichts zu erzeugen, wird an die Entwicklungsvorrichtung eine Gleichvorspannung angelegt, die im wesent-20
liehen den gleichen Wert wie d-as Potential des Tonerträgers
der Entwicklungsvorrichtung und der Dunkelbereich
des Bildlichts an dem fotoempfindlichen Material hat,
so daß zwischen der Entwicklungsvorrichtung und dem fotoempfindlichen
Material an dem dem Dunkelbereich entspre-
chenden Teil keine Potentialdifferenz hervorgerufen wird,
sondern nur an dem dem Hellbereich entsprechenden Teil
zwischen dem fotoempfindlichen Material und dem Tonerträger
der Entwicklungsvorrichtung eine Potentialdifferenz
erzeugt wird, durch die der Toner auf den dem HeIl-30
bereich entsprechenden Teil aufgebracht wird. Bei der
Anwendung des ersten Verfahrens müssen jedoch aufeinanderfolgend
die Schritte des gleichförmigen Ladens des fotoempfindlichen
Materials mittels eines KoronaLaders oder dergleichen, des Anlegens des Bildlichts und des Auf-'
BAD ORIGINAL
-G- DE 2633
bringens des Toners mittels der Entwicklungsvorrichtung
ausgeführt werden, so daß die Vorrichtung hierfür nicht 5
nur sperrig und kompliziert wird, sondern auch häufig
hinsichtlich der Zuverlässigkeit mangelhaft und unvollkommen
ist. Im einzelnen ist für die Ladevorrichtung für das gleichförmige Laden des fotoempfindlichen Materials
eine HochspannungsqueJ1e erforderlich, die eine
Ausgangsspannung von einigen kV hat und nicht nur sperrig und teuer ist, sondern auch die Gefahr elektrischer
Schläge mit sich bringt. Die Hochspannungsquelle ist auch gegenüber Feuchtigkeit, Staub usw. empfindlich und
hinsichtlich der Zuverlässigkeit mangelhaft.
Andererseits ist als ein Verfahren, bei dem das fotoempfindliche Material nicht geladen wird und bei dem
die bildweise Belichtung und das Entwickeln gleichzeitig ausgeführt werden, das (nachstehend als zweites Verfah-..
ren bezeichnete) sogenannte Rauchdruckverfahren (smoke
printing method) bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein fotoempfindliches Material mit einer fotoleitfähigen
Schicht verwendet, die auf einem durchsichtigen und leitenden Substrat angebracht ist, der fotoleitfähigen
Schicht eine gitterartige Metallelektrode gegenübergesetzt, über das durchsichtige und leitende Substrat Bildlicht aufgebracht und zugleich damit von der Seite der
gitterartigen Metallelektrode her Toner aufgeblasen, wodurch
der Toner auf einem Tr ä q er material wie Papier a u f-
J μ
genommen wird, das zuvor in enge Berührung mit der fotoleitfähigen
Schciht gebracht wurde. Als fotoleitfähige Schicht wird CdS verwendet, welches ein N-Halbleiter ist,
wobei in diesem Fall an die gitterartige Elektrode eine
negative Spannung angelegt wird.
35
35
BAD
-7- DE 2633
Nach diesem zweiten Verfahren kann ein Bild mittels eines
sehr einfachen Vorgangs erhalten werden, jedoch bestehen Mangel darin, daß auf dem Bilduntergrund ein starker
Schleier hervorgerufen wird und es mit diesem Verfahren
schwierig ist, Tonerbilder mit: hoher Bilddichte zu erhalten;
daher wurde dieses Verfahren noch nicht praktisch angewandt.
In der JP-Patentveröffentlichung 48821/1973 (die der
US-PS 3 563 734 und der DE-OS 1 797 187 entspricht) ist beschrieben, daß (nach einem nachstehend als drittes Verfahren
bezeichneten Verfahren) ein auf einem fotoempfind-
liehen Material gebildetes leitendes Muster mittels eines
Entwicklers mit Leitfähigkeit und Magnetismus entwickelt
wird, um dadurch ein Bild zu erzeugen. Bei diesem Verfahren erfolgt das Entwickeln unter Anlegen einer Gleichspannung zwischen ein leitendes Substrat an der Rückseite
des durch eine bildweise Belichtung des fotoempfindlichen
Materials gebildeten leitenden Musters und den Tonerträger der Entwicklungsvorrichtung. Zwischen dem leitenden Substrat
und dem Fotoleiter ist eine Isolierschicht vorgesehen.
25
25
Das leitende Muster kann vor dem Entwickeln oder gleichzeitig hiermit gebildet werden.
Wenn bei dem dritten Verfahren der Toner so aufgebracht 30
wird, daß er entsprechend dem Dunkelbereich des Bildlichts anhaftet (wodurch ein Positivbild erzielt werden soll),
wird an das Substrat des Foto Leiters eine negative Spannung
angelegt, wenn der fotoleiter ein N-Halbleiter ist,
und eine positive Spannung angelegt, wenn der Fotoleiter "
BAD ORIGINAL
-8-" ' DE 2633
ein P-Halbleiter ist. Wenn der Toner so aufgebracht wird,
daß er entsprechend dem Hellbereich des Bildlichts an-5
haftet (wodurch ein Negativbild erzeugt werden soll),
.wird an das Substrat des Fotoleiters eine positive Spannung
angelegt, wenn der Fotoleiter ein N-Halbleiter ist, und eine negative Spannung angelegt, wenn der Fotoleiter
ein P-Halbleiter ist. In diesem Fall lieqt die angeleqte
..aas
Spannung in der Größenordnung von 500 V, wobei sie nicht
allein eine Gleichspannung sein darf, sondern ein pulsierendes elektrisches Gleichspannungsfeld ergeben muß.
Bei der Anwendung des dritten Verfahrens kann ein Negativ-15
bild ohne Einsatz einer Ladevorrichtung erzielt werden;
bei der Erzielung dieses Negativbildes ist jedoch eine Belichtungsmenge erforderlich, die im Vergleich zu dem
Fall, daß ein ^ositivbild erzielt werden soll, das zwei—
bis dreifache.. . und im Verqleich zu dem Fall, daß
wie üblich das fotoempfindlichre Material geladen und bildweise
belichtet wird, urn dadurch ein Ladungsbild zu erzeugen, das zehnfache und darüber beträgt. Bei einem in
der genannten JP-Pantentveröffentlichung 43821/1973 beschriebenen
Beispiel wird eine Belichtungs-Lichtmenge von
ungefähr 400 Ix *. s eingesetzt, was ungefähr dem zimanzig-
bis 200- fachen derjenigen Belichtungsmenge entspricht,
die bei den gegenwärtig üblicherweise verwendeten elektrofotografischen
Kopiergeräten erforderlich ist. Infolgedessen ist es schwierig, die Entwicklung zu beschleunigen,
so daß daher normalerweise zur Erzeugung eines Negativbilds zwei bis drei Sekunden erforderlich sind. Ferner muß
gemäß den vorangehenden Ausführungen die Quelle für die angelegte Spannung eine Spannungsquelle für Impuls-Gleichspannung
sein, was es schwierig macht, als Bildlichtquelle
BAD
-9- DE 2633
eine Blitzlichtquelle, eine mittels elektrischer Bildsignale modulierte Laserlichtquelle oder dergleichen ein-5
zusetzen. Diese Schwierigkeit besteht darin, daß bei der
Belichtung mittels einer Lichtquelle wie einer Blitzlichtquelle oder einer modulierten Laserlichtquelle, welche
eine Belichtung über eine sehr kurze Zeitdauer ergibt, in Abhängigkeit davon, ob im Moment der Belichtung die
Spannung der Impuls-Gleichspannungsquelle hoch oder niedrig ist, die Bilddichte schwankt und im Bild ein Streifenmuster
hervorgerufen wird.
Gemäß der vorstehenden Beschreibunq haben zwar die BiId-
erzeugungsverfahren nach dem Stand der Technik ihre eigenen
Vor- und Nachteile, jedoch ist bisher kein Verfahren bekannt, mit dem ein Negativbild mit einer verhältnismäßig
geringen Belichtungsmenge und unter hoher Geschwindigkeit erzeuqt werden kann, ohne daß ein komplizierter
Schritt wie der Ladeschritt ausgeführt wird, und ein Bild durch Abtasten und Belichten unter Verwendung von
moduliertem Laserlicht erzeugt werden kann.
In den letzten Jahren war es in der Praxis weit verbrei-25
tet, ein fotoempfindliches Material mit mittels elektrischer
Bildsignale moduliertem Laserlicht oder dergleichen abzutasten bzw. zu überstreichen und zu belichten, um
dadurch ein Bild zu erhalten, wobei es hierbei bekannt
ist, daß ein schöneres Bild erzielbar ist, wenn zur Bild-30
erzeugung der dem Schwarzanteil des Bilds entsprechende
'Teil belichtet wird.
Ferner wird häufig als Laser ein Halbleiterlaser verwendet,
jedoch ist das von einem Halbleiterlaser abgegebene Licht
-ίο- "■' " "de" 2*6 3 3
gewöhnlich Licht im nahen Infrarotbereich, bei dem ein
Fotoleiter geringe Empfindlichkeit hat, und die aus dem
Halbleiterlaser erzielte Energie hat bestenfalls die Größenordnung von 10 mW. Ein für diese Anwendungszwecke
brauchbares Bilderzeugungsverfahren wurde noch nicht in die Praxis umgesetzt, obzwar es sehr erwünscht war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung
der vorstehend genannten, dem Stand der Technik anhaftenden
Probleme ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern hoher Qualität mittels eines einfachen
Aufbaus zu schaffen.
Ferner sollen mit der Erfindung Bilder hoher Qualität auch mit einer verhältnismäßig geringen Belichtungs-Lichtmenge
erzeugbar sein, ohne daß ein fotoempfindliches
Material auf ein hohes Potential aufgeladen wird. 20
Weiterhin soll es die Erfindung ermöglichen, Bilder hoher Qualität auch mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein fotoempfindliches
Material mit einer fotoleitfähigen Schicht
auf einem transparenten leitenden Substrat verwendet. Dem
fotoempfindlichen Material wird auf der Seite des leitenden
Substrats die' Lichtin formation wie ein Lichtsignal oder Bildlicht zugeführt, während zugleich an der
^O entgegengesetzten Seite des fotoempfindlichen Materials
mittels einer Magnetkraftguelle magnetische leitende
Teilchen festgehalten und befördert sowie mit dem fotoempfindlichen
Material in Berührung gebracht werden. Infolgedessen wird von den Teilchen auf der Oberfläche des
35
-11- DE 2633
fotoempfindlichen Materials entsprechend dem Lichtsignal
oder dergleichen ein Bild geformt. 5
Das erfindungsgemäß verwendete fotoempfindliche Material
kann ein Material sein, das eine fotoleitfähige Schicht
mit N-Leitfähigkeit, P-Leitfähigkeit oder beiden Leitfähigkeiten
und ein leitendes Substrat hat, ein Material, das ferner eine Isolierschicht an der Oberfläche hat,
oder ein Material, bei dem die fotoempfindliche Schicht
aus mehreren Schicht.an besteht.. Die magnetisch leitenden
Teilchen können elektrofotografiseher Toner sein,
wie er bei der gewöhnlichen Elektrofotografie verwendet
15
wird, und abschließend auf einem Bildempfangsmaterial
oder dergleichen fixiert werden, jedoch müssen die Teilchen nicht immer ein derartiger elektrofotografischer
Toner sein, wenn das fotoempfindliche Material bei einem
Sichtgerät einqesetzt wird und der Toner wiederholt ver-20
wendet wird, ohne daß er auf das Bildempfangsmaterial
oder dergleichen übertragen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er-25
läutert.
Fig. 1 zeigt die Gestaltung einer Vorrichtung zur Ausführung des Bilderzeugungsverfahrens.
Fig. 2 und 3 sind Vorgangsdarstellungen, die das Prinzip
des Bilderzeugungsverfahrens veranschaulichen.
Fig. 4A und 4B sind Modellansichten, die die Entwicklungswirkung gemäß dem Zusammenhang zwischen einer
-12- DE 2633
Belichtungsbreite und einer Entwicklungsbreite
veranschaulichen.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Bildsichtgeräts
als Ausführungsbeispiel der Bilderzeugungsvorrichtung,
bei der das Bilderzeugungsverfahren ausgeführt wird.
Fig. 6 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung, bei der ein
abgewandeltes fotoempfindliches Material für das
Bilderzeugungsverfahren angewandt wird.
Fig. 7 und 8 sind Vorgangsdarstellungen, die das Prinzip
der Bilderzeugung bei dem abgewandelten fotoempfindlichen
Material veranschaulichen.
Fig. 9 und IG sind VorgangsdarStellungen, die das Prinzip
20
der Bilderzeugung bei -weiter abgewandelten fotoempfindlichen
Materialien veranschaulichen.
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel der Gestaltung einer 1/or-25
richtung zur Ausführung des ßilderzeugungsverfahrens.
Ein Substrat 1 eines fotoempfindlichen Materials kann beispielsweise
eine leitende Schicht Ib wie ein Indiumoxid-Zinn-Film sein, der ein auf ein Glassubstrat la aufgebrachter
sehr dünner Metallfilm ist. Als fotoleitfähige
30
Schicht 2 wird auf das Substrat 1 ein N-Halbleiter wie
beispielsweise CdS aufgebracht.
Eine Entwicklungsvorrichtung hat eine Trommel 4 aus nichtmagnetischem Material, in der ein Magnet 3 enthalten ist
-13- DE 2633
und an deren Oberfläche ein loner mit Leitfähigkeit und
Magnetismus bzw. ein leitender magnetischer Toner 5 fest-5
gehalten wird. Der Magnet 3 wird in der Pfeilrichtung
in Umlauf versetzt, wodurch der Toner 5 in der Gegenrichtung befördert wird. In der Nähe des Außenumfangs der
Trommel 4 ist eine Rakel 6 angebracht, durch die die
Tonerschicht auf eine vorbestimmte Dicke gesteuert wird.
10
Zwischen die leitende Schicht Ib des fotoempfindlichen
Materials bzw. des Substrats 1 und die Trommel 4 der Entwicklungsvorrichtung
wird mittels einer Spannungsquelle E eine Gleichspannung angelegt. Da bei dem dargestellten
Beispiel die fotoleitfähige Schicht ein N-Halbleiter ist,
15
wird an die Trommel 4 eine positive Spannung angelegt und über die Trommel eine Spannung an den Toner angelegt. .
Über das Substrat 1 des fotoempfindlichen Materials wird
Bildlicht aufgebracht, wobei der Toner entsprechend dem Hellbereich des Bildlichts an 'dem fotoempfindlichen Material
haftet, wodurch ein Bild erzeugt wird.
Die Fig. 2 und 3 sind schematische Darstellungen, die das
Prinzip des Bilderzeugungsverfahrens veranschaulichen, wobei die Fig. 2 den Ladungszustand in dem Hellbereich
zeigt. Wenn der Toner, an den eine Spannung angelegt ist, mit dem fotoempfindlichen Material in Berührung kommt,
wird an der fotoleitfähigen Schicht 2 ein elektrisches
Feld errichtet. Wenn dann das Bildlicht aufgebracht wird, .
werden in der fotoleitfähigen Schicht 2 Fototräger e erzeugt,,
die der Wirkung des elektrischen Felds ausgesetzt, sind und in die Nähe der Oberfläche der fotoleitfähigen
Schicht geleitet werden. Infolgedessen wirkt zwischen dem
Toner 5 und der Γ ο to 11; i t fähi cjnn Schicht 2 eine starke
35
• " " Z " *
-14- '"" : "DE""2633
Anziehungskraft, so daß der Toner an der fotoleitfähigen
Schicht 2, nämlich an der Oberfläche des fotoempfindlichen
Materials haftet.
Da bei dem dargestellten Beispiel die fotoleitfähige
.Schicht 2 ein N-Halbleiter ist und an den Toner 5 eine
positive Spannung angelegt wird, werden won Paaren aus Elektronen und Löchern, welche durch Bildlicht L nahe
dem Substrat in der fotoleitfähigen Schicht erzeugt
werden, die Elektronen gut zu der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht hin geleitet. Infolgedessen wirkt
zwischen dem Toner 5 und dem fotoempfindlichen Material eine starke elektrostatische Anziehungskraft, so daß der
Toner an dem fotoempfindlichen Material haftet. Die Fig.
3 zeigt den Ladungszustand in dem Dunkelbereich. Durch ein zwischen dem Toner 5 und der leitenden Schicht Ib
des Substrat 1 errichtetes elektrisches Feld wirkt zwisehen
diesen eine elektrostatische Anziehungskraft, jedoch
ist diese Anziehungskraft gering, da die fotoleitfähige
Schicht 2 dazwischen liegt und der Zwischenabstand groß ist. Daher wird durch die Magnetkraft des
in der Trommel angebrachten Magneten 3 und die gegenseitigen Bindekräfte zwischen den Tonerteilchen der Toner
von der fotoempfindlichen Schicht, nämlich der Oberfläche
des fotoempfindlichen Materials gelöst.
Auf die vorstehend beschriebene Weise haftet der Toner an
^O dem Hellbereich des fotoempfindlichen Materials, während
er an dem Dunkelbereich des fotoempfindlichen Materials
nicht haftet; auf diese Weise wird auf dem fotoempfindlichen Material ein Bild erzeugt.
-15- DE 2633
Wenn bei dem Bilderzeugungsverfahren die fotoleitfähige
Schicht 2 ein N-Halbleiter wie CdS, Zinkoxid, Poly-n-5
Vinylkarbazol-Trinitrofluorenon (PVK-TNF) oder dergleichen
ist, wird an den Toner eine positive Spannung angelegt, während dann, wenn die fotoleitfähige Schicht 2 ein P-Halbleiter
wie Se, SeTe, As-,Se9 oder dergleichen ist,
an den Toner eine negative Spannung angelegt wird; wenn aber diese Polung umgekehrt wird, ist keine ausreichende
Fotoempfindlichkeit erzielbar, so daß demnach keine guten
Bilder erzielbar sind.
Betrachtet man beispielsweise einen Fall, bei dem nach
■ ·
Fig. 2 an den Toner eine negative Spannung angelegt wird,
so müssen aus den Paaren von Elektronen und Löchern, die durch das Bildlicht nahe dem Substrat in der fotoleitfähig en Schicht erzeugt werden, die Löcher zu der Oberfläche
der fotoleitfähiqen Schicht qeleitet werden. Bei 20
einem N-Halbleiter ist jedoch 'die Beweglichkeit der
Löcher beträchtlich geringer als diejenige der Elektronen, so daß daher dieser Vorgang kaum zu erwarten ist.
Es ist daher zwangsläufig zu erwarten, daß von den Paaren 25
aus Elektronen und Löchern,die nahe der Oberfläche der
fotoleitfähigen Schicht durch das Licht erzeugt werden,
das durch die fotoleitfähige Schicht 2 bis in die Nähe der Oberfläche dieser Schicht hindurchgetreten ist, die
Elektronen zu dem Substrat hin qeleitet werden. Die foto-30
leitfnhige' Schicht 2 ist jedoch gewöhnlich lichtundurchlässig,
so daß daher das die Nähe der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht erreichende Licht sehr schwach
ist und hinsichtlich der Empfindlichkeit beträchtlich
geringer ist. Es könnte daher erwogen werden, das BiId-35
-16- DE 2633
licht von der Seite der fotoleitfähigen Schicht her zuzuführen,
jedoch ist in diesem Fall dann, wenn der Toner in 5
ausreichender Weise mit der Oberfläche der fotoleitfähigen
Schicht in Berührung steht, durch den Toner und die Entwicklungsvorrichtung der Lichtweg unterbrochen, so daß
es daher unmöglich ist, eine wirkungsvolle Belichtung zu
erzielen. Dies gilt auch für den Fall, daß die fotoleit-10
fähige Schicht 2 ein P-Halbleiter ist und an den Toner
eine positive Spannung angelegt wird.
Falls im Regensatz dazu gemäß den vorangehenden Ausführungen
die fotoleitfähige Schicht 2 ein N-Halbleiter ist
15
und an den Toner eine positive Spannung angelegt wird oder die fotoleitfähige Schicht 2 ein P-Halbleiter ist
und an den Toner eine negative Spannung angelegt wird, werden die nahe dem Substrat in der fotoleitfähigen
Schicht erzeuqten Paare aus Elektronen und Löchern wir-20
kungsvoll abgeleitet, so daß d.aher die Schicht hohe Empfindlichkeit
hat. Infolgedessen ist es möglich, eine ausreichende Bilddichte mit einer verhältnismäßig geringen
Belichtungsmenge zu erhalten. Ferner führt die
Fähiqkeit zum Erzielen einer hohen Bilddichte zu der
25
Möglichkeit, ei ie angelegte Spannung auf die Größenordnung
von beispielsweise 100 V zu verringern, was zur Folge hat, daß die Anziehungskraft für den Toner in dem Dunkelbereich
verringert werden katin, so daß schöne Bilder ohne Hintergrundschleier erzielt werden.
Falls bei dem Bilderzeugungsverfahren das Einführen von
Ladungen aus dem leitenden Substrat in die fotoleitfähige
Schicht in dem Dunkelbereich auftritt, kann dies einen
Schleier verursachen, dieser aber leicht beseitigt werden.
-17- " DE 2633
Die Ursache hierfür liegt darin, daß üblicherweise an der
Grenzfläche zwischen einem Leiter und einem Halbleiter 5
eine bestimmte Energiesperre gebildet wird, so daß die durchtretende Ladungsmenge gering ist, falls nicht eine
hohe Spannung oberhalb eines gewissen Maßes angelegt wird. Ferner können bei dem Bilderzeugungsverfahren Bilder ausreichender
Dichte mit einer angelegten Spannung in der Größenordnung won 100 V bis 500 V gebildet werden. Diese
Spannung ist gering im Vergleich zu der mittels eines Koronaentladers oder dergleichen bei dem elektrofotografischen Verfahren wie dem bekannten sog. Carlson-Verfahren
oder dem NP-Verfahren an das fotoempfindliche Material angelegten Spannung. Infolgedessen wird die Verschlechterung,
Alterung oder dergleichen des fotoempfindlichen
Materials sehr stark verringert.
Ferner kann bei dem Bilderzeugungsverfahren das Einführen
von Ladungen in die fotoleitfähige Schicht im wesentlichen
vollständig dadurch unterbunden werden, daß zwischen der leitenden Schicht Ib des Substrats 1 und der fotoleitfähigen
Schicht 2 eine dünne Isolierschicht mit einer
Dicke in der Größenordnung von 0,5 ,um bis 10 /Jm aus einem
25
Copolymer aus Vinylchlorid-Harz und Vinylacetat-Harz angebracht
wird. In diesem Fall konnte in dem Hellbereich keine ausreichende Bilddichte erzielt werden, falls die
Dicke der Isolierschicht nicht ausreichend gering im Vergleich zu der fotoleitfähigen Schicht gewählt wurde.
Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß sich
die Löcher oder die Elektronen aus den Paaren von Löchern und Elektronen, die durch das Belichten erzeugt werden,
an der Isolierschicht-Seite der fotoleitfähigen Schicht
sammeln und daher die Coulomb ' sehe bzw. elektrostatische
-18- DE 2633
Kraft zum Festhalten des Toners abgeschwächt wird.
Wenn bei dem Bilderzeugungsverfahren die zwischen das fotoempfindliche Material und den Toner angelegte Vorspannung
übermäßig hoch gewählt wurde, wurde die elektrostatische Anziehungskraft zwischen dem Toner im Dunkelbereich
und dem fotoempfindlichen Material gesteigert,
so daß der Toner an dem Dunkelbereich haftete und einen beträchtlichen Schleier bildete. Wenn unter diesen Bedingungen
ein sehr starkes Bildlicht aufgebracht wurde,
wurde die an dem Hellbereich haftende Tonermenge verringert, während die an dem Dunkelbereich haftende Toner-
menge größer als die an dem Hellbereich haftende Tonermenge
wurde, was zur Erzeugung eines Positivbilds führte. Dies ist wahrscheinlich dem Umstand zuzuschreiben, daß
wegen der übermäßigen Spannung und der übermäßigen Belichtung
eine Entladung zwischen der Oberfläche des
fotoempfindlichen Materials und dem Toner auftritt und
der Toner, der einmal auf den Hellbereich aufgebracht
wurde, seine Bindekraft verliert. Die Entladung zwischen der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials und dem
Toner kann auch dann auftreten, wenn der Widerstand der 25
Oberfläche des fotoempfindlichen Materials verringert
wurde, wobei eine derartige Verringerung des Widerstands der Oberfläche auftreten kann, wenn die Fototräger, die
durch die übermäßige Spannung und die übermäßige Lichtmenge
in großem Ausmaß erzeugt werden, die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials erreichen. Daher war es zum
Erzielen eines normalen NegativbiIds erforderlich, die
Spannung auf einen niedrigen Pegel einzustellen, der so niedrig ist, daß er keine übermäßige Schleierbildung im
Bild hervorruft, und das Licht so zu begrenzen, daß es 35
-19- DE 2633
keine übermäßige Belichtung ergibt. Die optimale Spannung
und die optimale Belichtungsmenge hängen won der Art des
5
fotoempfindlichen Materials, dem Widerstandswert des
Toners und der Dauer der Berührung zwischen dem Toner und
dem fotoempfindlichen Material ab, jedoch wird im Vergleich
zu dem Fall, daß nach dem Bilderzeugungsverfahren ein
Negativbild erzielt wird, ein Positivbild nur dann erzeugt,
wenn eine Spannung angelegt wird, die drei - bis fünfmal so hoch oder höher ist, und eine Belichtung ausgeführt
wird, die zehnmal so stark oder stärker ist; es ist daher leicht, die Spannung und die Belichtungsmenge festzulegen,
die zum Erzielen eines normalen Neqativbilds erforderlich
· a
sind.
sind.
Unter normalen Umständen ist die mittlere Lebensdauer der Fototräger eines Fotoleiters sehr gering, so daß daher
dann, wenn wie bei dem BiI derzeuqunqsverfahren durch ein
20
transparentes Substrat hindurch belichtet wird, die Fototräger, die die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials
erreicht haben, sofort verschwinden und daher den Widerstand der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials nicht
beträchtlich verringern. Demgemäß wird kein Positivbild 25
erzeugt, jedoch ist es zum noch stärkeren Verhindern der Erzeugung eines Positivbilds vorteilhaft, auf der Oberfläche
des fotoempfindlichen Materials eine dünne Isolatorschicht
anzubringen.
Zum gleichmäßigen Erzielen eines guten Negativbilds ist
es erforderlich, das bildweise Belichten zu beenden, bevor der der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials
zugeführte Toner von dieser gelöst wird. Da gemäß den vorangehenden Ausführungen die mittlere Lebensdauer der
-20- DE 2633
Fototräger sehr kurz ist, ist in Betracht ^u ziehen, daß
nach dem Beenden der bildweisen Belichtung der Widerstand
5
der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials sofort
selbst dann ansteigt, wenn er durch ein übermäßiges Belichten verringert wurde. Falls zu diesem Zeitpunkt der
Entwicklungsvorgang fortgesetzt wird, wird während dieses
Vorqanqs das erzeuqte Bild entwickelt, wobei ein Großteil 10
des Toners an dem Hellbereich haftet, so daß daher ein
Negativbild mit ausreichender Bilddichte erzielt wird.
Auch unter Bedingungen, unter denen ein normales Bild
erzielt wird, wird gemäß den vorstehenden Ausführungen
15
vor dem Entfernen des Toners die bildweise Belichtung beendet, um ein scharfes Bild mit hoher Bilddicht'e zu
erhalten. D.h"., selbst unter den Bedingungen, daß die angelegte Spannung verhältnismäßig niedrig ist und eine
richtige Belichtungsmenge vorgesehen ist, ist es in Betracht zu ziehen, daß zwischen, dem fotoempfindlichen
Material und dem Toner noch eine bestimmte Entladung stattfindet, die durch die Verkürzung der Belichtungszeit
verringert wird. Dies erfolgt im einzelnen durch
• das Einstellen der Öffnungsbreite eines Schlitzes A in
25
Fig. 1 und damit der Breite der Belichtung mit dem Bildlicht L.
Die Fig. 4A und 4B sind eine'Zusammenstellung der Wirkung,
die durch das Unterbrechen der Belichtung vor dem Lösen 30
des mit dem fotoempfindlichen Material in Berührung stehenden
Toners von dem fot oernp f ind 1 i chen Material erzielt
wird; die Grundlage dieser Wirkung wird nun anhand dieser
Figuren erläutert.
-21- ** DE 2633
Die Fig. 4A zeigt einen Zustand, bei dem die durch die
Belichtung in dem fotoempfindlichen Material erzeugten
5
Fototrager durch das Potential des Toners und eine zwischen
den Fototrägern und den induzierten Ladungen des Toners hervorgerufene Coulomb'sehe Kraft an der Oberfläche
des fotoempfindlichen Materials gesammelt sind. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Toner won den Trägern an dem fotoempfindlichen Material stärker angezogen als von der
Magnetkraft des Magneten in der Trommel 4. Infolgedessen
wird die Belichtung bei diesem Ladezustand unterbrochen, so daß gemäß der Beschreibung.in Verbindung mit der Fig.
2 dieser Ladezustand aufrechterhalten wird und die Trommel
15
4 weiter dreht, während der Toner an dem belichteten Hellbereich haftet; auf diese Weise kann das Entwickeln
des Hellbereichs gut ausgeführt werden.
Wenn im Gegensatz dazu die Belichtung fortgesetzt wird,
bis der Toner von dem fotoempf-indlichen Material gelöst
wird, tritt zwischen den Fototrägern und dem Toner eine Entladung auf, wenn der Toner gerade von dem fotoempfindlichen
Material gelöst wird, wobei zugleich durch die Zunahme der Belichtungsmenge die Fototräger zunehmen;
25
die induzierten Ladungen des Toners und der Fototräger
gehen verloren. Daher wird die genannte Coulomb'sche Kraft geringer. Infolgedessen haftet der Toner nicht mehr ausreichend
an dem belichteten Hellbereich, so daß mit der Drehung der Trommel 4 durch die Magnetkraft ein Teil des
Toners von dem fotoempfindlichen Material weg befördert
wird, so daß die Erzeugung eines Bilds mit ausreichender Dichte unmöglich wird. Die Pfeile in dem fotoempfindlichen
Material in Fig. 4B zeigen die konzentrische Bewegung der Fototräger zu dem Toner hin. Diese Erscheinung tritt ohne
-22- """ DE 26T3
Einschränkung durch die Polarität auf. Falls gemäß der vorstehenden Beschreibung die Belichtungszeit verkürzt
wird, iwird es schwierig, eine ausreichende Belichtungsmenge zu liefern, jedoch kann bei dem Bilderzeugungsverfahren
eine ausreichende Bilddichte mit einer verhältnismäßig geringen Belichtungsmenge erzielt werden, so daß
es daher leicht ist, eine ausreichende Belichtungsmenge unter Kürzen der Belichtungszeit zu erhalten.
Wenn die bildweise Belichtung erfolgt, während das fotoempfindlic'he
Material nach oben oder unten in Fig. 1 bewegt wird, kann durch einen Schlitz 7 mit einer Breite
hindurch belichtet werden, die schmäler als der Bereich ist, in welchem gemäß der Darstellung der Toner mit dem
f otoemp f indli-chen Material in Berührung steht. Als Belichtungslichtquelle
kann eine Blitzlichtquelle verwendet
werden. Falls das fotoempfindliche Material mit Laserlicht
abgetastet wird, das mittels elektrischer Bildsignale moduliert ist, oder falls das fotoempfindliche Material
mit Licht einer Kathodenstrahlröhre belichtet wird, ist die Belichtungsbreite sehr eng, so daß daher dann,
wenn innerhalb des Bereichs belichtet wird, in welchem der Toner mit dem fotoempfindlichen Material in Berührung
steht, die bildweise Belichtung abgeschlossen ist, bevor der Toner von dem fotoempfindlichen Material gelöst wurde;
auf diese Weise ist die vorstehend genannte Wirkung erzielbar.
Als Teilchen mit Leitfähigkeit und Magnetismus, die bei
dem Bilderzeugungsverfahren verwendet werden können,
können der als Toner für Elektrofotografie verwendbare
Kohlenstoff oder dergleichen, der um Teilchen aus Harz 35
-23- DE 2633
geklebt ist, das ein magnetisches Material wie Magnetit
enthält, Teilchen wie Ferritpulver oder Eisenpulver oder
5
irgendwelche dieser Materialien in Abhängigkeit vom Verwendungszweck
gewählt werden. Diese Teilchen können einen verhältnismäßig niedrigen spezifischen Widerstand oder
gemäß der Beschreibung in der JP-OS 31136/1978 (die der US-PS 4 121 931 entspricht) einen verhältnismäßig hohenspezifischen
Widerstand haben, wenn sie durch das Bewegen einer Trommel, eines Magneten usw. bei dem Entwicklungsvorgang eine scheinbare Leitfähigkeit zeigen.
Bei dem dargestellten Beispiel wurde als Verfahren zum Anlegen einer Spannung zwischen das Substrat 1 des fotoempfindlichen
Materials und den Toner 5 eine Spannung zwischen die Trommel 4 der Entwicklungsvorrichtung und
das Substrat 1 des fotoempfindlichen Materials angelegt,
iedoch kann alternativ die Trommel 4 ein Isolator sein J . ■ .--
und eine Spannung an ein anderes Teil wie beispielsweise die Rakel 6 angelegt werden, das mit dem Toner in Berührung
ist.
Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Bildsichtgeräts, bei 25
dem das Bilderzeugungsverfahren angewandt wird. Das von
einem (nicht gezeigten) Halbleiterlaser mit 10 mW abgegebene,
mittels elektrischer Bildsignale modulierte Licht
wird mittels einer .Ablenkvorrichtung 8 umgelenkt und
über eine f-9-Linse 9 und einen Spiegel 10 auf die Rückseite eines bandförmigen fotoempfindlichen Materials 11
projiziert. Dieses fotoempfindliche Material wird in der
Pfeilrichtung in Umlauf versetzt und hat eine Polyäthylen-Terephtalat-Filmflache,
die durch Anbringen eines dünnen
Indiumoxid-Zinn-Films ] ei tend π ein eicht, ist und auf die
35
-24- DE 2633
mit einem Harz als Bindemittel CdS in einer Dicke von
65 pm aufgebracht ist. Als CdS wird ein Material verwendet, das mit Kupfer und Indium dotiert ist und das einen
Empfindlichkeits-Spitzenwert für das von dem Halbleiterlaser
abgegebene Licht im nahen Infrarotbereich hat. An
der Belichtungsstelle des fotoempfindlichen Materials
ist eine Entwicklungsvorrichtung 12 angebracht. In der
Entwicklungsvorrichtung ist eine Trommel 4 mit einem
Magneten 3 vorgesehen, welcher in Pfeilrichtung in Umlauf
versetzt wird.
Ein leitender und magnetischer Toner 5, der der Oberfläche
15
der Trommel zugeführt wird, wird mittels einer Rakel 6 auf gleichförmige Dicke gesteuert und mit der Oberfläche
des fotoempfindlichen Materials in Berührung gebracht.
Da der Bereich, in welchem der Toner 5 mit der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials in Berührung ist, im Vergleich
zu den Laserstrahlen sehr breit ist,wird die Entwicklung auch nach dem Beendigen der Belichtung mittels
des Laserlichts fortgesetzt. · Zwischen die Trommel der Entwicklungsvorrichtung
und das Substrat des fotoempfindlichen Materials wird mittels einer (nicht gezeigten)
25
Gleichspannunqsquelle eine Gleichspannung angelegt. Nahe
den ijl.ti Ilen, nn denen d ι r Belichtung und die Entwicklung
ausgeführt werden, sind Walzen Ii und 14 angebracht, durch
die das fotoempfindliche Material 11 glatt gehalten wird
und der Abstand zwischen der Oberfläche des fotoempfind- · · H
liehen Materials und der Trommel der Entwicklungsvorrichtung
mit guter Genauigkeit konstant gehalten wird. Das auf der' Oberfläche des fotoempfindlichen Materials
an der der Entwicklungsvorrichtung gegenüber gesetzten
Stelle erzeugte Tonerbild wird zu einem Sichtanzeigeteil
-25- DE 2633
15 transportiert, an welchem das fotoempfindliche Material
11 zeitweilig angehalten wird. An dem Sichtanzeigeteil
5
ist das Tonerbild auf der Oberfläche des fotoempfindlichen
Materials durch ein Glas 16 hindurch zu sehen.
Die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials wird mit
Lampen 17 und 18 beleuchtet, so daß das Tonerbild gut zu sehen ist und auch der. Speieherinhaltgelöseht wird, der
sich aus dem während des Bilderzeugungsvorgangs aufgenommenen elektrischen Feld ergibt.
Eine Lampe 19 dient zum Löschen des Speicherinhalts des
fotoempfindlichen Materials und wird so lange eingeschaltet,
solange das bandförmige fotoempfindliche Material
bewegt wird, und abgeschaltet, sobald das fotoempfindliche Material angehalten wird.
Wenn der Sichtanzeigeinhalt geändert werden soll, wird das fotoempfindliche Material 11 wieder bewegt und das
fotoempfindliche Material mit dem Tonerbild an seiner
Oberfläche unverändert wiederverwendet. In diesem Fall wird die nächste Bilderzeugung nicht durch das Tonerbild
an der Oberfläche des fot oernp findli chen Materials beeinträchtigt,
so daß daher keine besondere Reinigungsvorrichtung
notwendig ist und während des nächsten Zyklus der Bilderzeugung das nicht benötigte Tonerbild aus den
in Verbindung mit der Fig. 3 angeführten Gründen gelöscht wird.
Es werden nun Verbesserungen erläutert, die erzielt werden,
wenn das BilderzRugungsverfahren bei dem Bildsichtgerät
nach Fiq. 5 anqewandt wird.
35
35
-26- · DE 2633
Im allgemeinen ist es zur Erzielung der Eot~.empfindlichkeit
eines Fotoleiters unerlässlich, daß der Fotoleiter 5
die Lichtenergie der betreffenden Wellenlänge absorbiert und der Fotoleiter, der ein großes Absorbtionsvermögen
für eine bestimmte Wellenlänge hat, auch einen hohen Absorbtionsfaktor für das Licht einer Wellenlänge hat,
die etwas kurzer als die bestimmte Wellenlänge ist. In-10
folgedessen hat ein fotoempfindliches Material, das für
das von einem Halbleiterlaser abgegebene Licht im nahen
Infrarotbereich (mit langer Wellenlänge) empfindlich ist,
gewöhnlich eine dunkle Farbtönung, und es ist schwierig,
ein fotoempfindliches Material mit heller Farbtönung her-15
• zustellen. Gegenwärtig sind als Materialien für ein fotoempfindliches
Material, das Empfindlichkeit für Licht im nahen In f raro-tbereich hat, SeTe, ein mit einem Farbstoff
sensibilisierter organischer Fotoleiter (OPC), sensibi-
lisiertes CdS usw. bekannt, jedoch.sind SeTe und sensi-20
bilisierte organische Fotolei t.er schwarz und das sensibilisierte
CdS hat eine hellere Farbtönung als andere, wogegen Materialien mit ausreichender Empfindlichkeit'
eine annähernd braune dunkle Farbtönung haben.
Andererseits haben Toner für die Entwicklung gewöhnlich
eine dunkle Farbtönung. Im einzelnen sind magnetische
Toner mit Ausnahme solcher. mit einer Farbe, die annähernd schwarz ist, schwierig herzustellen. Dies beruht auf dem
Umstand, daß das als Tonermaterial verwendete Magnetpulver schwarz oder braun ist.
Falls gemäß der vorangehenden Beschreibung ein fotoempfindliches Material und ein Toner in dunkler Färbung gewählt
werden, ist das auf dem fotoempfindlichen Material
35
-27- DE 2633
erzeugte Tonerbild nicht oder kaum zu sehen.
Zur Lösung dieses Problems ist es (wirkungsvoll, den
Schichtenaufbau der fotoempfindlichen Schicht des fotoempfindlichen
Materials teilweise zu verbessern. Als derart verbessertes fotoempfindliches Material wird nämlich
ein fotoempfindliches Material verwendet, das eine auf
10
ein transparentes leitendes Substrat aufgeschichtete
fotoempfindliche Schicht hoher Fotoempfindlichkeit, die
Licht absorbiert und Fototräger erzeugt (so daß sie nachstehend als Trägererzeugungsschicht bezeichnet wird),
und eine auf die Trägererzeugungsschicht aufgeschichtete
fotoempfindliche Schicht mit einer helleren Farbtönung
als die Fototrägerschicht hat, die als eine Ver'setzungsschicht
für das Bewegen der Träger wirkt (und die -nachstehend als Trägerversetzungsschicht bezeichnet wird).
Mit dem vorangehend beschriebenen fotoempfindlichen
· Material besteht die Gemeinsamkeit, daß die leitenden und magnetischen Teilchen mit dem fotoempfindlichen Material
in Berührung gebracht werden, während diese. Teilchen durch Magnetkraft an einem Tonerträger festgehalten
werden, und daß von der Seite des leitenden Substrats des 25
fotoempfindlichen Materials her die fotoempfindliche
Schicht bildweise belichtet wird, während zwischen das
leitende Substrat des fotoempfindlLehen Materials und
die Teilchen eine Gleichspannung angelegt wird, wodurch
mit den Teilchen auf dem fotoempfindlichen Material ein
Bild geformt wird.
Hinsichtlich der angelegten Gleichspannung ist es vorteilhaft,
eine positive Spannung an den Toner anzulegen, wenn sowohl die Trägererzeugungsschicht als auch die Träger-
-28- DE 2633
Versetzungsschicht N-Halbleiter sind, und eine negative
Spannung an den Toner anzulegen, wenn die beiden Schichten 5
P-Halbleiter sind; falls diese Schichten aus einem P-Halbleiter
und einem N-Halbleiter gebildet sind, ist es vorteilhaft, an den Toner eine positive Spannung anzulegen,
wenn die TrägerVersetzungsschicht ein N-Halbleiter
ist, und eine negative Spannung anzulegen, wenn die Trägerversetzungsschicht ein P-Halbleiter ist.
Nachstehend wird anhand der Zeichnung das Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung dieses fotoempfindlichen Materials
beschrieben. Die in Verbindunq mit den Fiq. 1 bis 15
3 beschriebenen gemeinsamen Bauelemente werden unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen erläutert.
Die Fig. 6. zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer Vorrichtung
zur Ausführung des Bilderzeugungsverfahrens mit dem
fotoempfindlichen Material, da-s eine Trägererzeugungsschicht
und eine Trägerversetzungsschicht hat. Als Substrat 1 des fotoempfindlichen Materials wird ein solches
aus einem Glassubstrat la und einer dünnen leitenden
Schicht Ib aus einem Metall, Indiumoxid-Zinn oder der-25
gleichen verwendet, die auf das Glassubstrat la aufgebracht
ist. Die fotoleitfähige Schicht besteht aus einer Trägererzeugungsschicht 2a mit hoher Empfindlichkeit und
einer Trägerversetzungsschicht 2b mit heller Farbtönung, die auf das Substrat 1 aufgeschichtet sind. Bei dem dargestellten
Beispiel wird als Trägererzeugungsschicht 2a mit Indium und Kupfer dotiertes CdS verwendet, während
als Trägerversetzungsschicht 2b mit einer geringen Menge
Kupfer dotiertes CdS verwendet wird. Diese Schichten werden dadurch hergestellt, daß das CdS in einem Harz und
-29- DE 2633
einem Lösungsmittel als Bindemittel dispergiert wird, auf
eine Schichtdicke von 30 pm bzw. 35 um aufgetragen und 5
getrocknet wird.
Zwischen die leitende Schicht Ib des Substrats 1 des
fotoempfindlichen Materials und die Trommel 4 der Entwicklungsvorrichtung
wird aus einer Spannungsquelle E eine Gleichspannung von 100 bis 500 V angelegt. Da bei
dem dargestellten Beispiel sowohl die Trägererzeugungsschicht 2a als auch Träger Versetzungsschicht 2b CdS, d.h.,
einen N-Halbleiter enthalten, wird an die Trommel 4 positive
Spannung angelegt, d.h., an das Substrat 1 negative 15
Spannung angelegt, wobei die Spannung über die Trommel 4 an den Toner 5 angelegt wird. Über das Substrat 1 des
fotoempfindlichen Materials wird bildweise belichtet.
Die Fig. 7 und 8 sind erläuternde Darstellungen, die das Prinzip des Bilderzeugungsverfahrens mit dem fotoempfindlichen
Material nach Fig. 6 veranschaulichen, wobei die Fig. 7 den Ladungszustand in dem Hellbereich zeigt. Wenn
der mit der Spannung beaufschlagte Toner 5 mit der Oberfläche
der Trägerversetzungsschicht 2b in Berührung kommt, 25
wird an der aus der Trägererzeugungsschicht 2a und der Trägerversetzungsschicht 2b bestehenden fotoleitfähigen
Schicht ein elektrisches Feld errichtet. Wenn dann bildweise belichtet wird, werden in der Trägererzeugungsschicht
2a Fototräger e erzeugt, die der Wirkung des elektrischen
Felds ausgesetzt sind und sich durch die Trägerversetzungsschicht 2b hindurch bewegen, so daß sie in die Nähe der
Oberfläche dieser Schicht geleitet werden. Infolgedessen
wirkt zwischen dem Toner 5 und der Trägerversetzungsschicht
2b eine starke elektrostatische Anziehungskraft,
-30- DE 2633
so daß der Toner an der Trägerversetzungssc'.icht, nämlich
der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials haftet.
Da bei dem dargestellten Beispiel die Trägerversetzungsschicht 2b ein N-Halbleiter ist und an den Toner 5 positive
Spannung angelegt wird, werden aus den Paaren von
Elektronen und Löchern, die durch die Belichtung mit dem 10
Bildlicht L in der Trägererzeugungsschicht 2a erzeugt
werden, die Elektronen e zu der Oberfläche der Trägerversetzungsschicht geleitet, so daß daher die Bindekraft
des Toners 5 sehr stark wird.
Die Fig. 8 zeigt den Ladungszustand im Dunkelbereich.
Durch die zwischen die leitende Schicht Ib des Substrats
1 und den Toner 5 angelegte Spannung besteht zwischen diesen eine elektrostatische Anziehungskraft, jedoch ist
diese Anziehungskraft gering, da die Tragererzeugungsschicht
2a und die Trägerverse-tzungsschicht 2b dazwischen
liegen und daher die elektrostatische Kapazität klein ist. Infolgedessen wird durch die Magnetkraft des in der
Trommel 4 angebrachten Magneten 3 sowie die gegenseitigen
Bindekräfte zwischen den Tonerteilchen der Toner von der 25
Träger Versetzungsschicht 2b, nämlich der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials gelöst.
Auf die vorstehend beschriebene Weise haftet der Toner 5 nur an dem Hellbereich des fotoempfindlichen Materials,
.
wodurch ein Bild erzeugt wird.
Wenn als Tragererzeugungsschicht 2a und Trägerversetzungsschicht
2b jeweils ein P-Halbleiter verwendet wird, kann die Bilderzeugung gleichermaßen in der Weise bewerkstelligt
-31- DE 2633
werden, daß die Polarität der angelegten Spannung zu dem
vorangehend beschriebenen Fall entgegengesetzt gewählt 5
wird und somit an den Toner 5 negative Spannung angelegt wird .
Falls bei dem Bilderzeugungsverfahren im Dunkelbereich
ein Einführen von Ladunqen aus der leitenden Schicht Ib
10
des Substrats 1 in die aus der Trägererzeugungsschicht 2a
und der Trägerversetzungsschicht 2b bestehende fotoleitfähige
Schicht erfolgt, kann dadurch die Bindekraft für. den Toner im Dunkelbereich gesteigert und die Schleierbildung
auf dem Hintergrund verursacht werden, jedoch
15
kann dies leicht vermieden werden. Gleichartig wie bei dem Fall nach Fig. 1 besteht der Grund darin, daß gewöhnlich
in der Grenzfläche zwischen einem Leiter und einem Halbleiter eine bestimmte Energiebarriere entsteht,
so daß die Menge eingeführter Ladungen gering und vernach-20
lässigbar ist, falls nicht eine hohe Spannung oberhalb eines bestimmten Pegels angelegt wird. Bei dem Bilderzeugungsverfahren
mit diesem fotoempfindlichen Material können gleichfalls Bilder ausreichender Dichte mit einer
angelegten Spannung in der Größenordnung von 100 \l bis
25
500 V erzeugt werden.
Ferner kann auch bei diesem Bilderzeugungsver f ahre.n zwischen der leitenden Schicht Ib des Substrats 1 und der
Trägererzeugungsschicht 2a eine der vorangehend beschriebenen Isolierschicht gleichartige Isolierschicht angebracht
werden, um dadurch das Einleiten von unnötigen Ladungen in die fotoleitfähige Schicht völlig zu unterbinden.
Gegenüber dem vorangehend beschriebenen Fall besteht
eine Gemeinsamkeit darin, daß dann, wenn diese
35
-"52- DE 2633
I sr) 1 i ι: rnrh i rhi im \/c nj h· i rh /u Ίιτ jnwn i I j rjcn fntoln
lnhli|i'ii ln'li ι I'hl nirhl ι|ιίιιιι)ιίιιΙ iIiiiiii i.'il, in ilnin MnII
liiMi! ι rh !..(Min! iiiiM'i'i I1IiI1Ii(Ii! Il ι hid ι ιΊι I ιι imv in I I wonJmi
Falls als Trägererzeugungsschicht 2a und Trägerversetzungsschicht
2b jeweils ein P-Halbleiter bzw. ein N-Halbleiter
10
oder umgekehrt verwendet wird, kann das Einleiten von
Ladungen e aus dem Substrat I in die fotoleitfähige
Schicht auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.
Die Ursache dafür liegt darin, daß die Bewegung der eingeleiteten Ladungen durch den PN-Übergang blockiert wird,
der zwischen der Trägererzeugungsschicht 2a und der Trägerversetzungsschicht
2b entsteht. Wenn beispielsweise ein P-Halbleiter' als Trägererzeugungsschicht 2a und ein N-Halbleiter
als Träger Versetzungsschicht 2b verwendet werden, und an den Toner positive Spannung angelegt wird,
entsteht zwischen der Trägererzeugungsschicht 2a und der
Trägerversetzungsschicht 2b eine Sperrschicht, die die
Bewegung der Ladungen aus dem Substrat 1 zu der Oberfläche
der Trägerversetzungsschicht, nämlich der Ober-25
fläche des fotoempfindlichen Materials verhindert. Wenn
in diesem Fall die Trägererzeugungsschicht 2a ausreichend dünn gewählt ist, erreicht das Bildlicht die Sperrschicht
bzw. Leerschicht, so daß sich "daher die in der Sperrschicht
erzeugten Fototräger zu der Trägerversetzungsschicht
bzw. Ladungsversetzungsschicht 2b hin bewegen. Infolgedessen kann eine hohe Bilddichte sichergestellt
werden, während durch das Sperren des Einleitens der Ladungen
die Schlei erbi!dung verhindert wird. Falls ferner
die Trägererzeugungsschicht 2a ein N-Halbleiter ist und
BAD ORIGINAL
-33- "*DE 2633
die Trägerversetzungsschicht 2b ein P-HaIbleiter ist,
kann die Bilderzeugung auf gleichartige Weise durch An-5
legen negativer Spannung an den Toner 5 bewerkstelligt werden.
Zur Bildung eines derartigen PN-Übergangs kann als P-Halbleiter
beispielsweise amorphes Silicium oder dergleichen verwendet werden, das mit Se, SeTe, As-,Se? oder Bor
dotiert ist, während als N-Halbleiter verschiedenerlei
organische Fotoleiter (OPC), amorphes Silicium, Poly-n-Vinylkarbazol-Trinitrofluorene^
PVK-TNF) verwendet werden können, die beispielsweise mit CdS, CdSe, ZnO oder Phosphor
dotiert sind.
In dem fotole"it fähigen Material bei dem vorangehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel ist die fοtoleitfähige
Schicht durch die Trägererzeugungsschicht' und die Träger-
Versetzungsschicht gebildet, s.o daß daher als Tragerversetzungsschicht ein Halbleiter mit heller Färbung verwendet
werden kann, wodurch die Färbung der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials zu einer hellen Farbtönung
gestaltet werden kann und dadurch der Kontrast des Tonerbilds zur Oberfläche des fotoempfindlichen Materials groß
wird, so daß das Tonerbild sehr leicht zu sehen ist.
Andererseits kann als Tragererzeugungsschicht irgendein
Halbleiter mit hoher Fotoempfindlichkeit verwendet werden,
so daß eine hohe Bilddichte mit einer kleinen Belichtungsmenge erzielbar ist. Die bildweise Belichtung erfolgt
durch das transparente Substrat 1 hindurch, so daß daher die Trägerversetzungsschicht das Bildlicht nicht abhält.
Infolgedessen ist es auch möglich, in die Trägerversetzungs-35
-34- DE 2633
schicht ein weißes Material wie Titanoxid einzumischen,
um dadurch eine hellere Tönung zu erhalten. Selbst wenn
5
ferner auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials
eine dünne Isolierschicht zum Verhindern der Schleierbildung angebracht wird, wird dadurch die Bilderzeugung
nicht beeinträchtigt. Daher kann mit einem Harz als Bindemittel Titanoxid oder dergleichen aufgebracht werden,
jedoch ist es dabei notwendig, diese Isolierschicht weitaus dünner als die fοtoleitfähige Schicht zu machen, und
es' ist schwierig, die Isolierschicht v/ollständig mit
einem weißes Farbstoff abzudecken bzw. zu durchsetzen.
Infolgedessen ist es zweckdienlich, die Trägerversetzungs-15
schicht aus einem hell gefärbten Material zu bilden und auf deren Oberfläche eine dünne weiße Isolierschicht aufzubringen.
Natürlich beschränkt sich die Färbung der
Isolierschicht nicht auf "weiß", sondern es können auch
Farbstoffe in anderen Farben oder Fluoreszenzstoffe ver-20
wendet werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen fotoempfindlichen Material,
dessen fotoleit fähige Schicht eine Trägererzeugungsschicht
und eine Trägerversetzungsschicht hat, können die 25
auf das in Verbindung mit der Fig. 1 beschriebene fotoempfindliche
Material aufgebrachten Teilchen verwendet werden. Ferner können die elektrischen Widerstandswerte
dieser Teilchen die gleichen'sein. Natürlich kann als Verfahren
zum Anlegen einer Spannung an die Teilchen die Spannung an ein leitendes Teil1 wie die .Rakel 6 nach Fig.
angelegt werden, das in direkter Berührung mit den Teilchen
steht .
-35- DE 2633
Als besonderes Beispiel für den Schichtenaufbau des fotoempfindlichen
Materials in einem Fall, bei dem das in 5
Verbindung mit der Fig. 6 beschriebene fotoempfindliche
Material in dem Bildsichtgerät nach Fig. 5 verwendet wurde,
wurde ein Schichtenaufbau aus einer Trägererzeugungsschicht
und einer Trägerversetzungsschicht, die auf die Oberfläche eines Polyäthylen-Terephtalat-Films aufgebracht
wurden, der durch Aufbringen eines dünnen Films aus Indiumoxid-Zinn
auf seine Oberfläche leitend gemacht wurde, in der Richtung des in Fig. 5 gezeigten Pfeils bewegt.
Die Trägererzeugungsschicht hat mit Kupfer und Indium dotiertes CdS mit Fotoempfindlichkeit für das won dem Halbleiterlaser
abgegebene Licht im nahen Infrarotbereich
enthalten und wurde mit Acrylharz als Bindemittel aufgebracht. Die Trägervexsetzungsschicht hat kein Indium,
sondern eine geringe Menge Kupfer enthalten und war mit hellgelben CdS gebildet, das auf gleichartige Weise mit
Acrylharz als Bindemittel auf die Trägererzeugungsschicht aufgebracht wurde. Bei der Bilderzeugung, bei der der
Abstand zwischen dem fotoempfindlichen Material 11 und
der Trommel 4 sowie die angelegte Spannung unter den glei-25
chen Bedingungen wie nach Fig. 5 gehalten wurden, konnte ein scharfes, mit schwarzem Toner aufgezeichnetes Bild
auf der Oberfläche des hellgelben fotoempfindlichen Materials gebildet werden.
Das heißt, auch bei der Verwendung des fotoempfindlichen
Materials mit dem in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen Aufbau war es möglich, ein gutes Bild mit hohem Kontrast
auf dem hell getönten fotoempfindlichen Material mit einer
verhältnismäßig geringen Belichtungsmenge mittels eines
-36- DE 2633
ιιιΊιγ ι1 ι Ii I lichen \/e ι I ,ill ι i-iimiIj I .ι ii I :i /ii el / rMMjOli, wan nil,
Ii ι I de ι / euijuinjfiwe r I .ih ren hf! i dem Ii i I ds i chtqerii I. odor dorfa
fj I ρ i eheii UfIi i" i/v i rkijfiq:svi) I I war.
Is m/ui'di! (lc!i· IaIJ lteseh r i nhen , daß dor N-HaIb I oiter und
der P-Halbleiter, die bei dem Beispiel für das fotoempfindliche
Material nach Fig. 6 beschrieben wurden, mitein-10
ander zur Bildung ninor Γο to I η 11fa'hiqen Schicht verbunden
iiinil. I) i υ Wirkung die:-,e:; \/c rhuii dau i'h.'iuii boutnhl. qemäü der
vorangehenden Beschreibung in der Fähigkeit, den Durchtritt der meisten unnötigen Träger zu der Entwicklungsseite der Fläche des fοtoempfindlichen Materials zu ver-15
hindern. Demgemäß ist dieser Verbundaufbau nicht allein
bei einem fotoempfindlichen Material mit einer fotoempfindlichen
Schicht, die Träger erzeugt, und einer fotoempfindlichen
Schicht wirkungsvoll, die die Träger befördert
und die in einer hellen Farbtönung gestaltet ist. 20
Es wird nun die Bilderzeugung in dem Fall erläutert, daß
die P-Halbleiterschicht und die N-Halbleiterschicht zu
einer fotoempfindlichen Schicht gestaltet sind.
Als P- bzw. N-Halbleiterschichten kann beispielsweise ein
amorpher Siliciumfilm verwendet werden, der Wasserstoff
enthält.
Die P-Halbleiterschicht besteht aus amorphem Silicium,
30
das ein Element der Gruppe III wie Bor enthält, wobei die
Dicke der Schicht in der Gröücnordnung von 500 nm liegt.
Die N-Halbleiterschicht besteht aus amorphem Silicium,
das ein Element der Gruppe IU wie Phosphor enthält, wobei die Dicke der Schicht in der Größenordnung von 20 pm liegt
BAD
-37- *" DE 2633
Das amorphe Silicium erhält bei der Verarbeitung nach den
herkömmlichen Herstellungsverfahren N-Leitfähigkeit, wenn
5
es nicht mit Störstoffen dotiert ist, und wird annähernd
ein echter Halbleiter, wenn eine geringe Menge eines Elements der Gruppe III hinzugefügt ist. Demzufolge kann die
N-Halbleiterschicht eine Schicht sein, die nicht mit einem
Störstoff dotiert ist oder die mit einer geringen Menge
eines Elements der Gruppe III dotiert ist. Die an der
Oberfläche liegenden Schicht des fotoempfindlichen Materials
muß nicht eine typische P-Leitfähigkeit oder N-Leitfähigkeit
haben, sondern kann annähernd ein echter
Halbleitersein.
15
15
Das vorstehend beschriebene fotoempfindliche Material,
das die fotoleitfähige Schicht aus dem N-Halbleiter und
dem P-Halbleiter hat, die miteinander verbunden sind,
erhält durch den Aufbau nach Fig. 6 an seiner Oberfläche 20
ein Tonerbild, das dem Bildlic-ht entspricht.
Die Fig. 9 und 10 sind erläuternde Ansichten, die das
Prinzip des Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung
dieses fotoempfindli.chen Verbund-Materials veranschau-25
liehen, wobei die Fig. 9 den Ladungszustand in dem Hellbereich zeigt. In der folgenden Beschreibung sind die
gleichen Teile wie in den Fig. 2 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wenn der P-Halbleiter und der
N-Halbleiter aufeinander geschichtet werden, wird in der
Grenzfläche dazwischen eine sich aus dem PN-Übergang ergebende
Sperrschicht gebildet, wobei eine Gleichrichterwirkung hervorgerufen wird. Sobald an den P-Halbleiter 2c
negative Spannung angelegt wird, wird die Dicke der Sperrschicht
bzw. Leerseh Le'ht verstärkt, so daß der Strom unter-
BAD ORIGINAL
-38- DE 2633
brochen wird. Wenn dann Bild licht aufgebracht wird, werden
in der Sperrschicht Fototräger e erzeugt und Elektronen zu dem N-Halbleiter geleitet. In dem N-Halbleiter 2d
haben die Elektronen große Beweglichkeit, so daß sie daher die Nähe der Oberfläche des N-Halbleiters 2d erreichen
und zwischen dem Toner 5 und dem N-Halbleiter 2 d eine
starke elektrostatische Anziehungskraft wirkt, so daß der
10
Toner an dem N-Halbleiter 2d, nämlich der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials haftet.
Die Fig. 10 zeigt den Ladungszustand in dem Dunkelbereich.
Durch das Anlegen einer Spannung zwischen den Toner 5 und
15
der leitenden Schicht Ib des Substrats 1 wirkt zwischen
diesen elektrostatische Anziehungskraft, jedoch ist diese
Anziehungskraft gering, da die P-Halbleiterschicht 2c und
die N-Halbleiterschicht 2d dazwischen liegen und der Abstand
dazwischen qroß ist. Die fοtoleitfähiqe Schicht hat
20
gemäß den vorangehenden Ausführungen den PN-Übergang und
die Spannung wird in einer Stromsperrrichtung angelegt,
so daß daher Ladungen nur spärlich aus dem Substrat zur
Oberfläche des fotoempfindlichen Materials geleitet werden.
Daher kann das Anhaften des Toners an dem Dunkelbereich 25
auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, die am Substrat gelegene P-Halbleiterschicht dünn im Vergleich
zu der- an der Oberfläche qelegenen N-Halbleiter-30
schicht zu machen. Wenn die Schicht an dem Substrat dünn
ist, entsteht der PN-Übergang an einer Stelle nahe dem Substrat, so daß sich beim Anlegen einer Spannung die
Sperrschicht bis nnlin/u zur Oberfläche des Substrats erstreckt.
Wenn dann bildweise belichtet wird, wird das
35
-39- DE 2633
Bildlicht in der Sperrschicht aufgenommen, so daß die erzeugten
Fototräger zweckdienlich zur Wirkung kommen. Wenn 5
im Gegensatz dazu die P-Halbleiterschicht dicker als die
N-Halbleiterschicht gestaltet wird, wird der PN-Übergang
an der Seite der Oberfläche des Γοtoempfindlichen Materials
gebildet. Daher wird das Bildlicht in der P-HaIb--
leiterschicht aufgenommen. In dieser P-Halbleiterschicht
10
ist die Elektronenbeweglichkeit geringer, so daß die erzeugten
Fototräger nicht nutzbar wirksam werden. Demgemäß kann keine hohe Fotoempfindlichkeit erzielt werden.
Wenn sowohl die P-Halbleiterschicht als auch die N-Halbleiterschicht
dünn gestaltet werden, erreicht das Poten- · tial der leitenden Schicht Ib die Oberfläche des fotoempfindlichen
Materials, so daß die Bindekraft für den Toner in dem Dunkelbereich des Bildlichts zunimmt, wodurch
die Schleierbildung auftreten kann. In Anbetracht dessen
ist es anzustreben, innerhalb eines Bereichs, in welchem 20
das Bildlicht nicht aufgenommen wird, die Schicht an der'
Substratseite des fotoempfindlichen Materials verhältnismäßig
dünn zu gestalten und die Schicht an der Oberflächenseite des fotoempfindlichen Materials dick zu
gestalten. ' "
Bei dem dargestellten Beispiel ist zwar an dem Substrat
der P-Ilalbleiter antjebracht, jedoch ist es offensichtlich,
daß die Bilderzeugung gleichermaßen bewerkstelligt werden kann, wenn an dem Substrat der N-Halblei-ter anqebracht ist
y
und an das Substrat positive Spannung angelegt wird.
Bei dem Bilderzeugungsverfahren mit dem vorstehend beschriebenen
fοtoempfind1ichen Vrrbund-Material ist der
optimale Wert der zwischen das f'otoemp f indliche Material
,
-40- DE 2633
und die Trommel anzulegenden Spannung in Abnängigkeit
won dem spezifischen Widerstand, der Dielektrizitätskonstante und der Dicke der fοtoleitfähigen Schicht sowie
dem spezifischen Widerstand und dem Teilchendurchmesser des Toners unterschiedlich, wobei allgemein eine Spannung
von 100 V bis 500 \l das Optimum darstellt. Infolgedessen
wird das fotoempfindliche Material kaum durch ein starkes
10
elektrisches Feld verschlechtert. Wenn die angelegte
Spannung zu niedrig ist, wird die Bilddichte unzureichend. Wenn im Gegensatz dazu die anqelegte Spannung übermäßig
hoch ist, wird die elektrostatische Anziehungskraft zwischen
dem Toner und dem fotoempfindlichen Material in dem
15
Dunkelbereich gesteigert, so daß der Toner an dem Dunkelbereich
haftet, wodurch ein beträchtlicher Schleier entsteht. Wenn ferner bei diesem Zustand beträchtlich starkes
Bildlicht aufgebracht wird, wird die an dem Hellbereich
haftende Tonermenge verringert, während die an dem Dunkel-20
bereich haftende Toner menge ge-steigert wird, wodurch ein
Positivbild entsteht. Die Ursachen hierfür entsprechen denjenigen bei dem fotoempfindlichen Material nach Fig.
1.
Bei dem vorangehend bcjschr iebenen Ausführungsbeispiel
ist die Einstellung der optimalen Spannung und der Belichtungsgröße
in Abhängigkeit von der Art des fotoempfindlichen Materials, dem Widerstandswert des Toners und der
Dauer der Berührung zwischen dem Toner und dem fotoemp-30
findlichen Material verschieden, jedoch wird ein Positivbild nur indem Fall erzeugt, daß im Vergleich zur Erzielung
eines Negativbilds eine hohe Spannung angelegt wird,
die drei bis fünfmal so hoch oder höher ist, und eine
starke Belichtung erfolgt, die zehnmal so stark oder stärker
ο ο
-4.1- *--" :DE 2SJJ
ist; daher ist es leicht, dio Spannung und die Belichtungsmenge zu bestimmen, die zum Erzielen eines normalen Nega-
° tivbilds notwendig sind.
Ferner entsteht wie bei dem fotoempfindlichen Material
gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel kein Positivbild,,
das durch den Schleier hervorgerufen wird, der sich aus dem beträchtlichen Verringern des Widerstands der Oberfläche des fotoempfindlichen Materials durch die von dem
Belichtungslicht erzeugten Fototräger ergibt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die mittlere Lebensdauer der
Fototräger in dem Fotoleiter sehr kurz ist. Um jedoch zwangsweise die Entstehung dieses Positivbilds zu unterbinden,
ist es vorteilhaft, an der Oberfläche des. fotoempfindlichen. Materials eine dünne Isolatorschicht anzubringen.
Ferner war es zum gleichmäßigen Erzielen eines guten Negativbilds notwendig, die bildweise Belichtung
vor dem Lösen des der Oberfläche des fotoempfindlichen
Materials zugeführten Toners von der Oberfläche zu beenden. Dies gilt auch für das fotoempfindliche Material nach
Fig. 6, wobei die Gründe hierfür in Verbindung mit der
Fig. 4 aufgeführt sind-.
25
25
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird zwar als
Material der fotoleitfähigen Schicht amorphes Silicium
verwendet, jedoch können auch verschiedenerlei andere bekannte Materialien verwendet werden. Beispielsweise sind
als P-Halbleiter Se, SeTe, As.,Se„ usw. bekannt, während
als N-Halbleiter CdS, CdSe, ZnO, Poly-n-Vinylkarbazol-Trini
tro f luorenevo ( P VK-INF ) usw. bekannt sind, wobei eine
geeignete Kombination dieser' Materialien verwendet werden
kann. Falls der an der Substratseite verwendete Halbleiter
35
BAD ORiGJWAL
-42- DE 2633
von dom an dor OberfMäehenseite verwendeten Halbleiter
verschieden i r j t und an der Subs tr at sei te ein Material
hoher FotoempΓindl.L chkeit verwendet wird, kann ein Bild
mit einer geringen Belichtungsmenge erzeugt werden. Im
allgemeinen haben -Materialien mit -hoher Fotoempfindlichkeit
einen niedrigen Dunkelwiderstand und es sind manche
IQ von ihnen schwierig als fotoempfindliches Material für
die Elektrofotografie zu verwenden, jedoch kann bei dem
vorstehend beschriebenen Verfahren die Schicht an der
Substratseite sehr dünn gestaltet werden und die Menge
der durch Wärme erzeugten freien Träger verringert werden.
Daher kann selbst ein Material wie polykristallines Silicium verwendet werden, das eine hohe Fotoempfindlichkeit
und einen nie.drigen Dunkelwiderstand hat.
Gemäß der vorstehenden ausführlichen Beschreibung können
mit dem Bilderzeugungsverfahren schöne Bilder mit einer
verhältnismäßig kleinen Belichtungsmenge in einem einfachen
Arbeitsvorgang erzeugt werden, bei dem das fotoempfindliche Material nicht aufgeladen wird.
Es wird ein ßi1derzeugungsverfahren angegeben, bei dem
ein fοtοemρfind1iches Material mit einer fο toleitfähigen
Schicht verwendet wird, die auf eine transparente leitende
Schicht aufgebracht ist, und bei dem mittels einer
Magnetkraft-Erzeugung s vor richtung nun g netische leitende
Teilchen festgehalten und befördert sowie dem fotoempfindlichen
Material zugeführt werden, während seitens des
leitenden Substrats des fotoempfindlichen Materials eine
Lichtinformation wie ein Lichtsignal oder Bildlicht zugeführt
wird, wobei zugleich mit der Zufuhr der Teilchen
BAD ORIGINAL
DE 2633
die Oberfläche des Γο toenip f i nd .1 i chcn Materials mittels
der Teilchen entsprechend dem L i cli I;; i gna 1 oder dem Bildlicht entwickelt wird; ferner m/ird eine Vorrichtung zur
Ausführung dieses Verfahrens angegeben.
BAD ORiGINAL
i to"·*
Claims (1)
- Patentansprüche1. Bilderzeugunosverfahren zum Entwickeln von Leit/Isolier-Mustern eines fotoempfindlichen Materials mit einer fotoleitfähigen Schicht, die mit einer lichtdurchlässigen leitenden Schicht versehen ist, mittels magnetischer "leitender Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß auf das fotoempfindliche Material von der Seite der leitenden Schicht her eine Lichtinformation aufgebracht wird, während ein -Magnetfeld dazu verwendet wird, die magnetischen leitenden Teilchen zu befördern und sie der zur Seite der anliegenden Lichtinformation entgegengesetzten Seite des fotoempfindlichen Materials zuzuführen, und daß zwischen die leitende Schicht des fotoempfindlichen Materials und die magnetischen leitenden Teilchen eine Vorspannung angelegt wird, wodurch die magnetischen leitenden Teilchen entsprechend der Lichtin forma'tion an dem fotoempfindlichen Material haften und ein Bild formen.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen der Licht information beendet wird, bevor die beförderten und dem fotoempfindlichen Material zugeführten magnetischen leitenden Teilchen von dem fotoempfind.lieh en Material entfernt werden.BAD ORIGINALA/25Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844Bayer. Vereinsbank (München): KW. S08 S?41Postscheck (München) Kto. 670-43-804-2- DE 26333. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht des fotoempfind-5liehen Materials eine Fototräger-Erzeugungsschicht zum Erzeugen von Fototrägern durch die Belichtung und eine Fototräger-Versetzungsschicht zum Bewegen der erzeugten Fototräger zu derjenigen Seite den fotoempfindlichen Mar-terials hin aufweist, der die magnetischen leitenden 10Teilchen zugeführt werden.A. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fototräger-Versetzungsschicht eine helle Farbtönung hat.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht des fotoempfindlichen Materials einen Schichtenaufbau aus einer P-Halbleiterschicht und einer N-Halbleiterschichthat.6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die fotoleitfähige Schicht des fotoempfindlichen Materials ein N-Halbleiter ist, an dieleitende Schicht des fotoempfindlichen Materials eine negative Spannung und an die den magnetischen leitenden Teilchen zugewandte Seite des fotoempfindlichen Materials eine positive Spannung angelegt wird, während dann, wenndie fotoleitfähige Schicht ein P-Halbleiter ist, an die 30leitende Schicht des fotoempfindlichen Materials eine positive Spannung und an die den magnetischen leitenden Teilchen zugewandte Seite des fotoenpfindlichen'Materials eine negative Spannung angelegt wird.BAD ORIGINAL·j j Ζ- j_.:;;-:;;:.:;;324522A-3- DE 26337. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an derjenigen Seite des foto-empfindlichen Materials, der die magnetischen leitenden Teilchen zugeführt werden, eine Isolierschicht angebracht wird.8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoempfindliche Material (11) die Form eines Bands hat, daß innerhalb des Bands eine Lichtinformations-Abgabevorrichtung (8 bis 10) angeordnet ist, daß außerhalbdes Bands eine Zuführvorrichtung (12) zum Zuführen der 15magnetischen leitenden Teilchen (5) angeordnet ist und daß die Stelle des Aufbringens der Lichtinformation auf das fotoempfindliche Material mittels der Lichtinformations-Abgabevorrichtung und die Stelle des Zuführens der magnetischen leitenden Teilchen miteinander in Überein-'Stimmung gebracht sind, wodurch auf dem fotoempfindlichen Band mittels der magnetischen leitenden Teilchen ein der Lichtinformation entsprechendes sichtbares Bild erzeugbar ist.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß ein Gehäuse der Vorrichtung eine optische Öffnung (15) hat, durch die hindurch das Teilchenbild an dem fotoempfindlichen Band (11) zu betrachten ist.BAD ORIGfNAL
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