DE3245224C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines entwickelten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren dieser Art ist in der DE-AS 17 97 187 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird die auf einer leitenden Schicht befindliche fotoleitfähige Schicht eines Aufzeichnungsmaterials bildmäßig belichtet, wobei die belichteten, den Hellbereichen des zu erzeugenden Bildes entsprechenden Bereiche der fotoleitfähigen Schicht elektrisch leitend werden. Zum Entwickeln des derart gebildeten Leitfähigkeitsmusters werden der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht unter Zuhilfenahme eines Magnetfelds magnetische leitende Entwicklerteilchen zugeführt, die bezüglich der leitenden Schicht geeignet vorgespannt werden. Infolge dieser Vorspannung bewegen sich die in den belichteten Bereichen der fotoleitfähigen Schicht erzeugten Träger zu den Entwicklerteilchen hin und entladen diese, während die auf den dunklen, nicht leitenden Bereichen befindlichen Entwicklerteilchen nicht entladen werden, so daß sie haften bleiben und ein positives Bild entsteht.

Wenn die fotoleitfähige Schicht Gleichrichterwirkung hat, werden die Entwicklerteilchen an den leitenden Bereichen des Aufzeichnungsmaterials abgelagert, wodurch ein Negativbild entwickelt wird. Zur Erzeugung eines derartigen Negativbilds ist jedoch eine extrem hohe Belichtung erforderlich, die das bei herkömmlichen elektrofotografischen Verfahren erforderliche Maß um das Zehnfache und mehr übersteigt. Für die Belichtung werden daher mehrere Sekunden benötigt, so daß keine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit erzielbar ist. Darüber hinaus kann zur Aufzeichnung ein bildmäßig modulierter Laserstrahl nur schlecht eingesetzt werden, da ein Fotoleiter für Licht im nahen Infrarotbereich, das ein Halbleiterlaser abgibt, wenig empfindlich ist und die mit einem Halbleiterlaser erzielbare Leistung relativ gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß Bilder hoher Qualität mit relativ geringer Belichtung bzw. hoher Geschwindigkeit erzeugbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.

Bei relativ geringer Belichtung wird erreicht, daß ausschließlich in den belichteten Bereichen der fotoleitfähigen Schicht Träger erzeugt werden, die sich zu den gegenüberliegend zugeführten Entwicklerteilchen hin bewegen, diese jedoch nicht vollständig entladen, sondern durch Coulomb'sche Anziehungskräfte binden. Indem nun die Belichtung beendet wird, bevor die nicht festgehaltenen Entwicklerteilchen vom Aufzeichnungsmaterial abgeführt werden, ist sichergestellt, daß die Träger den Oberflächenwiderstand der fotoleitfähigen Schicht kaum verringern, so daß stets scharfe Bilder mit hoher Dichte erzielbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegeben.

In der DE-AS 23 27 408 ist ein elektrofotografisches Bilderzeugungsverfahren beschrieben, bei dem eine fotoleitfähige Schicht auf eine lichtdurchlässige, elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist und die Belichtung der fotoleitfähigen Schicht von der leitenden Schicht her erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens,

Fig. 2 und 3 das Prinzip des Bilderzeugungsverfahrens,

Fig. 4A und 4B die Wirkung der Entwicklung in Abhängigkeit von der Belichtungsbreite und der Entwicklungsbreite,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Bildsichtgeräts als Ausführungsbeispiel einer Bilderzeugungsvorrichtung,

Fig. 6 den Aufbau einer Vorrichtung, bei der ein anderes Aufzeichnungsmaterial verwendet ist,

Fig. 7 und 8 das Prinzip der Bilderzeugung mit dem anderen Aufzeichnungsmaterial, und

Fig. 9 und 10 das Prinzip der Bilderzeugung mit wiederum andersartigen Aufzeichnungsmaterialien.

Gemäß Fig. 1 weist eine Vorrichtung zur Durchführung des Bilderzeugungsverfahrens ein Substrat 1 eines fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials auf, das beispielsweise eine leitende Schicht 1 b wie ein Indiumoxid-Zinn-Film sein kann, der als sehr dünner Metallfilm auf ein Glassubstrat 1 a aufgebracht ist. Als fotoleitfähige Schicht 2 ist auf das Substrat 1 ein N-Halbleiter wie beispielsweise CdS aufgebracht.

Eine Entwicklungsvorrichtung weist eine Trommel 4 aus nichtmagnetischem Material auf, in der ein Magnet 3 angeordnet ist und an deren Oberfläche ein Toner 5 in Form von leitenden magnetischen Teilchen festgehalten wird. Der Magnet 3 wird in Pfeilrichtung in Umlauf versetzt, wodurch der Toner 5 in Gegenrichtung gefördert wird. In der Nähe des Außenumfangs der Trommel 4 ist eine Rakel 6 angebracht, durch die die Tonerschicht auf eine vorbestimmte Dicke eingestellt wird. Zwischen die leitende Schicht 1 b 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, wird an die Trommel 4 eine positive Spannung angelegt, die den Toner 5 entsprechend vorspannt.

Das Substrat 1 des fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird bildmäßig belichtet, wobei der Toner entsprechend dem Hellbereich des Bildlichts an der gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials haftet, so daß 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 einem Hellbereich zeigt. Wenn der Toner, an den eine Spannung angelegt ist, mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung kommt, wird an der fotoleitfähigen Schicht 2 ein elektrisches Feld erzeugt. Durch die bildmäßige Belichtung werden in der fotoleitfähigen Schicht 2 Ladungs- oder Fototräger erzeugt, die der Wirkung des elektrischen Felds ausgesetzt sind und in die Nähe der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 2 geleitet werden. Infolgedessen wirkt zwischen dem Toner 5 und der fotoleitfähigen Schicht 2 eine starke Anziehungskraft, so daß der Toner an der fotoleitfähigen Schicht 2, nämlich an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 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 von 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 Aufzeichnungsmaterial eine starke elektrostatische Anziehungskraft, so daß der Toner 5 an diesem haftet. Die Fig. 3 zeigt den Ladungszustand in einem Dunkelbereich. Durch ein zwischen dem Toner 5 und der leitenden Schicht 1 b erzeugtes elektrisches Feld wirkt zwischen 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 fotoleitfähigen Schicht 2, nämlich der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gelöst.

Auf die vorstehend beschriebene Weise haftet der Toner 5 an einem Hellbereich des Aufzeichnungsmaterials, während er an einem Dunkelbereich nicht haftet; auf diese Weise wird auf dem fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial ein Bild erzeugt.

Wenn die fotoleitfähige Schicht 2 ein N-Halbleiter wie CdS, Zinkoxid, Poly-n- Vinylkarbazol-Trinitrofluorenon (PVK-TNF) oder dergleichen ist, wird an den Toner 5 eine positive Spannung angelegt. Wenn die fotoleitfähige Schicht 2 hingegen ein P-Halbleiter wie Se, SeTe, As₃Se₂ oder dergleichen ist, wird an den Toner eine negative Spannung angelegt. Wenn diese Polung jedoch umgekehrt wird, ist keine ausreichende Fotoempfindlichkeit und kein gutes Bild erzielbar.

Betrachtet man beispielsweise den Fall, daß bei dem Beispiel nach Fig. 2 an den Toner 5 eine negative Spannung angelegt wird, so müssen aus den Paaren von Elektronen und Löchern, die von dem Bildlicht nahe dem Substrat in der fotoleitfähigen Schicht 2 erzeugt werden, die Löcher zu der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht geleitet werden. Bei einem N-Halbleiter ist jedoch die Beweglichkeit der Löcher beträchtlich geringer als diejenige der Elektronen, so daß dieser Vorgang kaum zu erwarten ist.

Es ist daher zwangsläufig zu erwarten, daß von den Paaren aus Elektronen und Löchern, die nahe der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht von dem Bildlicht erzeugt werden, die Elektronen zu dem Substrat hin geleitet werden. Die fotoleitfähige Schicht 2 ist jedoch gewöhnlich lichtundurchlässig, so daß das die Nähe der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht erreichende Licht sehr schwach ist. Es könnte daher erwogen werden, das Bildlicht von der Seite der fotoleitfähigen Schicht 2 her zu projizieren. Wenn der Toner in ausreichender Weise mit der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 2 in Berührung steht, ist jedoch der Lichtweg durch den Toner und die Entwicklungsvorrichtung unterbrochen, so daß es unmöglich ist, eine wirkungsvolle Belichtung zu erzielen. Dies gilt auch für den Fall, daß die fotoleitfähige Schicht 2 ein P-Halbleiter ist und an den Toner eine positive Spannung angelegt wird.

Falls im Gegensatz dazu, wie erläutert, die fotoleitfähige Schicht 2 ein N-Halbleiter ist 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 erzeugten Paare aus Elektronen und Löchern wirkungsvoll abgeleitet, so daß die Schicht eine hohe Empfindlichkeit hat. Infolgedessen ist es möglich, eine ausreichende Bilddichte mit einer verhältnismäßig geringen Belichtung zu erhalten. Ferner führt die Fähigkeit zum Erzielen einer hohen Bilddichte zu der Möglichkeit, die 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 kann, so daß schöne Bilder ohne Hintergrundschleier erzielbar sind.

Falls das Einführen von Ladungsträgern aus dem leitenden Substrat in die fotoleitfähige Schicht 2 in einem Dunkelbereich auftritt, kann dies einen Schleier verursachen, der aber leicht zu beseitigen ist.

Die Ursache hierfür ist, daß sich an der Grenzfläche zwischen einem Leiter und einem Halbleiter eine bestimmte Energiesperre bildet, so daß die durchtretende Ladungsmenge gering ist, falls nicht eine Spannung oberhalb einer gewissen Schwelle angelegt wird. Ferner können Bilder ausreichender Dichte mit einer angelegten Spannung in der Größenordnung von 100 V bis 500 V erzeugt werden. Diese Spannung ist gering im Vergleich zu der mittels eines Koronaentladers oder dergleichen bei einem elektrofotografischen Verfahren wie dem bekannten Carlson-Verfahren oder dem NP-Verfahren an das Aufzeichnungsmaterial angelegten Spannung. Infolgedessen wird eine Verschlechterung des Aufzeichnungsmaterials infolge Alterung oder dergleichen sehr stark verringert.

Ferner kann das Einführen von Ladungsträgern in die fotoleitfähige Schicht im wesentlichen vollständig unterbunden werden, indem zwischen der leitenden Schicht 1 b des Substrats 1 und der fotoleitfähigen Schicht 2 eine dünne Isolierschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,5 µm bis 10 µm aus einem Copolymer aus Vinylchlorid-Harz und Vinylacetat-Harz angeordnet wird. In diesem Fall kann in einem Hellbereich keine ausreichende Bilddichte erzielt werden, falls die Dicke der Isolierschicht nicht ausreichend gering im Vergleich zu der fotoleitfähigen Schicht gewählt wird. 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'sche bzw. elektrostatische Kraft zum Festhalten des Toners abgeschwächt wird.

Wenn die zwischen das Aufzeichnungsmaterial und den Toner angelegte Vorspannung übermäßig hoch gewählt wird, wird die elektrostatische Anziehungskraft zwischen dem Toner in einem Dunkelbereich und dem Aufzeichnungsmaterial gesteigert, so daß der Toner an einem Dunkelbereich haftet und einen beträchtlichen Schleier bildet. Wenn unter diesen Bedingungen sehr stark belichtet wird, wird die an einem Hellbereich haftende Tonermenge verringert, während die an einem Dunkelbereich haftende Tonermenge größer als die an einem Hellbereich haftende Tonermenge wird, was zur Erzeugung eines Positivbilds führt. Dies ist wahrscheinlich dem Umstand zuzuschreiben, daß wegen der übermäßigen Spannung und der übermäßigen Belichtung ein Stromfluß zwischen der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials und dem Toner auftritt und der Toner, der bereits auf den Hellbereich aufgebracht wurde, seine Bindekraft verliert. Eine Entladung zwischen der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials und dem Toner kann auch dann auftreten, wenn der Widerstand der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials verringert wird, wobei eine derartige Verringerung des Widerstands der Oberfläche auftreten kann, wenn die Ladungsträger, die durch die übermäßige Spannung und die übermäßige Belichtung in großem Ausmaß erzeugt werden, die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials erreichen. Daher ist es zum Erzielen eines normalen Negativbilds erforderlich, die Spannung auf einen so niedrigen Pegel einzustellen, daß keine übermäßige Schleierbildung im Bild auftritt, und das Bildlicht so zu begrenzen, daß es keine zu starke Belichtung erzeugt. Die optimale Spannung und die optimale Belichtungsmenge hängen von der Art des fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, dem Widerstandswert des Toners und der Dauer der Berührung zwischen dem Toner und dem Aufzeichnungsmaterial ab, jedoch wird anstelle eines Negativbilds ein Positivbild nur dann erzeugt, wenn eine Spannung angelegt wird, die drei- bis fünfmal so hoch oder höher ist, und eine Belichtung durchgeführt wird, die zehnmal so stark oder stärker ist. Es ist daher leicht, die Spannung und die Belichtungsmenge festzulegen, die zum Erzielen eines normalen Negativbilds erforderlich sind.

Unter normalen Umständen ist die mittlere Lebensdauer der Ladungsträger eines Fotoleiters sehr gering. Wenn daher durch ein transparentes Substrat hindurch belichtet wird, verschwinden die Ladungsträger, die die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials erreicht haben, sofort und verringern daher den Widerstand der Oberfläche nur sehr wenig. Demgemäß wird kein Positivbild erzeugt, jedoch ist es vorteilhaft, auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials eine dünne Isolatorschicht anzubringen, um die Erzeugung eines Positivbilds noch besser zu verhindern.

Zum gleichmäßigen Erzielen eines guten Negativbilds ist es erforderlich, das bildmäßige Belichten zu beenden, bevor der der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zugeführte Toner von dieser gelöst wird. Da die mittlere Lebensdauer der Ladungsträger sehr kurz ist, ist zu berücksichtigen, daß nach dem Beenden der bildmäßigen Belichtung der Widerstand der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials sofort selbst dann ansteigt, wenn er durch übermäßige Belichtung verringert wurde. Falls zu diesem Zeitpunkt der Entwicklungsvorgang fortgesetzt wird, wird das erzeugte Bild entwickelt, wobei ein Großteil des Toners an einem Hellbereich haftet, so daß ein Negativbild mit ausreichender Bilddichte erzielt wird.

Auch wenn ein normales Bild erzeugt wird, wird vor dem Abführen des Toners die bildmäßige Belichtung beendet, um ein scharfes Bild mit hoher Bilddichte zu erhalten. D. h., selbst wenn die angelegte Spannung verhältnismäßig niedrig und die richtige Belichtungsmenge vorgesehen ist, ist es in Betracht zu ziehen, daß zwischen dem fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial und dem Toner noch eine gewisse Entladung stattfindet, die durch eine Verkürzung der Belichtungszeit verringert werden kann. Dies erfolgt im einzelnen durch das Einstellen der Öffnungsbreite eines Schlitzes A in Fig. 1 und damit der Breite des Belichtungsbereichs mit Bildlicht L.

Die Fig. 4A und 4B zeigen die Wirkung, die durch Beendigung der Belichtung vor dem Abführen des mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung stehenden Toners von diesem erzielt wird.

Die Fig. 4A zeigt einen Zustand, bei dem die durch die Belichtung in der fotoleitfähigen Schicht 2 erzeugten Ladungsträger durch das Potential des Toners und eine zwischen den Ladungsträgern und den induzierten Ladungen des Toners hervorgerufene Coulomb'sche Kraft an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gesammelt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird der Toner infolge der Träger von dem Aufzeichungsmaterial 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 der Fig. 2 dieser Ladezustand aufrechterhalten bleibt und die Trommel 4 weiter dreht, während der Toner an dem belichteten Hellbereich haftet; auf diese Weise kann die Entwicklung eines Hellbereichs gut durchgeführt werden.

Wenn im Gegensatz dazu die Belichtung fortgesetzt wird, bis sich der Toner von dem Aufzeichnungsmaterial löst, tritt zwischen den Ladungsträgern und dem Toner eine Entladung auf, wenn der Toner gerade von dem Aufzeichnungsmaterial abgeführt wird, wobei zugleich durch die Zunahme der Belichtungsmenge die Fototräger zunehmen. Die induzierten Ladungen des Toners und der Ladungsträger gehen daher verloren, so daß die Coulomb'sche Kraft geringer wird. Infolgedessen haftet der Toner nicht mehr ausreichend an einem belichteten Hellbereich, so daß mit der Drehung der Trommel 4 durch die Magnetkraft ein Teil des Toners von dem Aufzeichnungsmaterial weg befördert wird, wodurch die Erzeugung eines Bilds mit ausreichender Dichte unmöglich wird. Die Pfeile in der fotoleitfähigen Schicht 2 in Fig. 4B zeigen die konzentrische Bewegung der Fototräger zu dem Toner hin. Diese Erscheinung tritt ohne Einschränkung bezüglich der Polarität auf. Erfindungsgemäß kann eine ausreichende Bilddichte mit einer verhältnismäßig geringen Belichtungsmenge erzielt werden, so daß es leicht ist, eine ausreichende Belichtungsmenge bei kurzer Belichtungszeit zu erhalten.

Wenn die bildmäßige Belichtung erfolgt, während das fotoempfindliche Aufzeichnungsmaterial nach oben oder unten in Fig. 1 bewegt wird, kann durch einen Schlitz 7 hindurch belichtet werden, dessen Öffnung schmaler als der Bereich ist, in welchem der Toner mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung steht. Als Belichtungslichtquelle kann eine Blitzlichtquelle verwendet werden. Falls das Aufzeichnungsmaterial mit Laserlicht abgetastet wird, das mittels elektrischer Bildsignale moduliert ist, oder falls mittels einer Kathodenstrahlröhre belichtet wird, ist die Belichtungsbreite sehr schmal. Wenn daher innerhalb desjenigen Bereichs belichtet wird, in welchem der Toner mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung steht, ist die bildmäßige Belichtung abgeschlossen, bevor der Toner abgeführt wird.

Geeignete leitende und magnetische Teilchen sind z. B. der als Toner für Elektrofotografie verwendbare Kohlenstoff, der um Teilchen aus Harz geklebt ist, das ein magnetisches Material wie Magnetit enthält, Teilchen wie Ferritpulver oder Eisenpulver oder irgendwelche dieser Materialien in Abhängigkeit vom Verwendungszweck. Diese Teilchen können einen verhältnismäßig niedrigen spezifischen Widerstand oder einen verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstand haben, wenn sie durch das Bewegen einer Trommel, eines Magneten usw. während der Entwicklung eine scheinbare Leitfähigkeit zeigen.

Bei dem dargestellten Beispiel wurde das Substrat 1 bezüglich des Toners 5 vorgespannt, indem eine Spannung zwischen die Trommel 4 der Entwicklungsvorrichtung und das Substrat 1 des Aufzeichnungsmaterials angelegt wurde, jedoch kann alternativ die Trommel 4 ein Isolator sein und eine Spannung an ein anderes Teil angelegt werden, das mit dem Toner in Berührung ist, wie beispielsweise die Rakel 6.

Die Fig. 5 zeigt ein Bildsichtgerät, bei dem das Bilderzeugungsverfahren angewandt ist. 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-R-Linse 9 und einen Spiegel 10 auf die Rückseite eines bandförmigen Aufzeichnungsmaterials 11 projiziert. Dieses Aufzeichnungsmaterial wird in Pfeilrichtung in Umlauf versetzt und hat eine Polyäthylen- Terephtalat-Filmfläche, die durch Anbringen eines dünnen Indiumoxid-Zinn-Films leitend gemacht ist und auf die mit einem Harz als Bindemittel CdS in einer Dicke von 65 µm 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 Aufzeichnungsmaterials ist zur Zufuhr von Toner eine Entwicklungsvorrichtung 12 angeordnet. In der Entwicklungsvorrichtung ist eine Trommel 4 mit einem Magneten 3 vorgesehen, welcher sich in Pfeilrichtung dreht.

Ein leitender und magnetischer Toner 5, der der Oberfläche der Trommel zugeführt wird, wird mittels einer Rakel 6 auf gleichförmige Dicke gesteuert und mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in Berührung gebracht. Da der Bereich, in welchem der Toner 5 mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials in Berührung steht, im Vergleich zu den Laserstrahlen sehr breit ist, wird die Entwicklung auch nach Beendigung der Laserbelichtung fortgesetzt. Zwischen die Trommel der Entwicklungsvorrichtung und das Substrat des Aufzeichnungsmaterials wird mittels einer (nicht gezeigten) Gleichspannungsquelle eine Gleichspannung angelegt. Nahe den Stellen, an denen die Belichtung und die Entwicklung ausgeführt werden, sind Walzen 13 und 14 angeordnet, durch die das Aufzeichnungsmaterial 11 gestrafft wird und der Abstand zwischen der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials und der Trommel der Entwicklungsvorrichtung mit guter Genauigkeit konstant gehalten wird. Das auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials an der der Entwicklungsvorrichtung gegenüberliegenden Stelle erzeugte Tonerbild wird zu einer optischen Öffnung in Form eines Sichtanzeigeteils 15 transportiert, bei dem das Aufzeichnungsmaterial 11 zeitweilig angehalten wird. An dem Sichtanzeigeteil 15 ist das Tonerbild durch ein Glas 16 hindurch zu sehen.

Die Oberfläche des Aufzeichungsmaterials wird mit Lampen 17 und 18 beleuchtet, so daß das Tonerbild gut zu sehen ist und auch der Speicherinhalt gelöscht wird, der sich aus dem während des Bilderzeugungsvorgangs aufgenommenen elektrischen Feld ergibt.

Eine Lampe 19 dient zum Löschen des Speicherinhalts des Aufzeichnungsmaterials und wird so lange eingeschaltet, wie das bandförmige Aufzeichnungsmaterial bewegt wird, und abgeschaltet, sobald dieses angehalten wird.

Wenn der Sichtanzeigeinhalt geändert werden soll, wird das Aufzeichnungsmaterial 11 wieder bewegt und mit dem Tonerbild an seiner Oberfläche unverändert wiederverwendet. In diesem Fall wird die nächste Bilderzeugung nicht durch das Tonerbild an seiner Oberfläche beeinträchtigt, so daß 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.

Nachstehend werden Verbesserungen erläutert, die erzielt werden, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei dem Bildsichtgerät nach Fig. 5 angewandt wird.

Im allgemeinen ist es zur Erzielung eines empfindlichen Fotoleiters unerläßlich, daß der Fotoleiter die Lichtenergie der betreffenden Wellenlänge absorbiert, wobei ein Fotoleiter, der ein großes Absorbtionsvermögen für eine bestimmte Wellenlänge hat, auch einen hohen Absorbtionsfaktor für das Licht einer Wellenlänge hat, die etwas kürzer als diese Wellenlänge ist. Infolgedessen hat ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmaterial, 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 Aufzeichnungsmaterial mit heller Farbtönung herzustellen. Gegenwärtig sind als Materialien für ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das für Licht im nahen Infrarotbereich empfindlich ist, SeTe, ein mit einem Farbstoff sensibilisierter organischer Fotoleiter (OPC), sensibilisiertes CdS usw. bekannt, jedoch sind SeTe und sensibilisierte organische Fotoleiter schwarz und das sensibilisierte CdS hat eine hellere Farbtönung als andere, während 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, die annähernd schwarz sind, schwierig herzustellen. Dies beruht auf dem Umstand, daß das als Tonermaterial verwendete Magnetpulver schwarz oder braun ist.

Falls daher ein fotoempfindliches Aufzeichnungsmaterial und ein Toner in dunkler Färbung gewählt werden, ist das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugte Tonerbild nicht oder kaum zu sehen.

Zur Lösung dieses Problems ist es wirkungsvoll, den Schichtenaufbau der fotoleitfähigen Schicht des Aufzeichnungsmaterials teilweise zu verbessern. Als derart verbessertes Aufzeichnungsmaterial wird ein solches verwendet, das eine auf ein transparentes leitendes Substrat aufgeschichtete fotoleitfähige Schicht hoher Fotoempfindlichkeit, die Licht absorbiert und Ladungsträger erzeugt (so daß sie nachstehend als Trägererzeugungsschicht bezeichnet wird), und eine auf die Trägererzeugungsschicht aufgeschichtete fotoleitfähige Schicht mit einer helleren Farbtönung als die Fototrägerschicht aufweist, die als eine Versetzungssschicht zum Bewegen der Träger wirkt (und die nachstehend als Trägertransportschicht bezeichnet wird). Auch mit diesem Aufzeichnungsmaterial werden die leitenden und magnetischen Teilchen in Berührung gebracht, während sie durch Magnetkraft an einem Tonerträger festgehalten werden, wobei ebenfalls von der Seite des leitenden Substrats her die fotoleitfähige Schicht bildmäßig belichtet wird, während zwischen das leitende Substrat und die Teilchen eine Gleichspannung angelegt wird, um mit den Teilchen ein Bild zu formen.

Es ist vorteilhaft, eine positive Spannung an den Toner anzulegen, wenn sowohl die Trägererzeugungsschicht als auch die Trägertransportschicht N-Halbleiter sind, und eine negative Spannung an den Toner anzulegen, wenn die beiden Schichten 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 Trägertransportschicht ein N-Halbleiter ist, und eine negative Spannung anzulegen, wenn die Trägertransportschicht ein P-Halbleiter ist.

Nachstehend wird das Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung eines derartigen fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials beschrieben, wobei die mit den Fig. 1 bis 3 übereinstimmenden Bauelemente die gleichen Bezugszeichen aufweisen.

Die Fig. 6 zeigt eine entsprechende Vorrichtung mit einem Aufzeichnungsmaterial, das eine Trägererzeugungsschicht und eine Trägertransportschicht aufweist. Das Substrat 1 besteht aus einem Glassubstrat 1 a und einer dünnen leitenden Schicht 1 b aus einem Metall, Indiumoxid-Zinn oder dergleichen, die auf das Glassubstrat 1 a aufgebracht ist. Die fotoleitfähige Schicht besteht aus einer Trägererzeugungsschicht 2 a mit hoher Empfindlichkeit und einer Trägertransportschicht 2 b mit heller Farbtönung, die auf das Substrat 1 aufgeschichtet sind. Bei dem dargestellten Beispiel wird als Trägererzeugungsschicht 2 a mit Indium und Kupfer dotiertes CdS verwendet, während als Trägertransportschicht 2 b mit einer geringen Menge Kupfer dotiertes CdS verwendet wird. Diese Schichten werden hergestellt, indem CdS in einem Harz und einem Lösungsmittel als Bindemittell dispergiert wird, in einer Schichtdicke von 30 µm bzw. 35 µm aufgetragen und getrocknet wird.

Zwischen die leitende Schicht 1 b des Substrats 1 und die Trommel 4 der Entwicklungsvorrichtung wird mittels einer Spannungsquelle E eine Gleichspannung von 100 bis 500 V angelegt. Da bei dem dargestellten Beispiel sowohl die Trägererzeugungsschicht 2 a als auch die Trägertransportschicht 2 b CdS, d. h., einen N-Halbleiter enthalten, wird an die Trommel 4 positive und an das Substrat 1 negative Spannung angelegt, wobei die Spannung von der Trommel 4 auf den Toner 5 übergreift. Durch das Substrat 1 hindurch wird bildmäßig belichtet.

Die Fig. 7 und 8 zeigen das Prinzip der Bilderzeugung mit dem Aufzeichnungsmaterial gemäß Fig. 6, wobei die Fig. 7 den Ladungszustand in einem Hellbereich zeigt. Wenn der vorgespannte Toner 5 mit der Oberfläche der Trägertransportschicht 2 b in Berührung kommt, wird in der aus der Trägererzeugungsschicht 2 a und der Trägertransportschicht 2 b bestehenden fotoleitfähigen Schicht ein elektrisches Feld erzeugt. Durch die bildmäßige Belichtung werden in der Trägererzeugungsschicht 2 a Ladungs- bzw. Fototräger e erzeugt, die dem elektrischen Feld ausgesetzt sind und sich durch die Trägertransportschicht 2 b hindurch bewegen, so daß sie in die Nähe der Oberfläche dieser Schicht geleitet werden. Infolgedessen wirkt zwischen dem Toner 5 und der Trägertransportschicht 2 b eine starke elektrostatische Anziehungskraft, so daß der Toner 5 an der Trägertransportschicht, nämlich der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, haftet.

Da bei dem dargestellten Beispiel die Trägertransportschicht 2 b 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 Bildlicht L in der Trägererzeugungsschicht 2 a erzeugt werden, die Elektronen e zur Oberfläche der Trägertransportschicht geleitet, wodurch der Toner 5 sehr stark angezogen wird.

Die Fig. 8 zeigt den Ladungszustand in einem Dunkelbereich. Infolge der zwischen die leitende Schicht 1 b des Substrats 1 und den Toner 5 angelegten Spannung ziehen sich diese elektrostatisch an. Die gegenseitige Anziehungskraft ist jedoch gering, da die Trägererzeugungsschicht 2 a und die Trägertransportschicht 2 b dazwischen liegen. Infolgedessen wird durch die Magnetkraft des in der Trommel 4 angebrachten Magneten 3 sowie die gegenseitigen Bindekräfte zwischen den Tonerteilchen der Toner 5 von der Trägertransportschicht 2 b, nämlich der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abgeführt. Der Toner 5 haftet daher nur an einem Hellbereich des fotoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.

Wenn als Trägererzeugungsschicht 2 a und Trägertransportschicht 2 b hingegen jeweils in P-Halbleiter verwendet wird, muß die Polarität der angelegten Spannung zu dem vorangehend beschriebenen Fall entgegengesetzt gewählt werden, d. h. an den Toner 5 negative Spannung angelegt werden.

Falls in einem Dunkelbereich Ladungen aus der leitenden Schicht 1 b des Substrats 1 in die aus der Trägererzeugungsschicht 2 a und der Trägertransportschicht 2 b bestehende fotoleitfähige Schicht injiziert werden, kann die Bindekraft des Toners dort gesteigert und eine Hintergrund-Schleierbildung verursacht werden, was jedoch leicht vermeidbar ist. Wie bei Fig. 1 ist der Grund hierfür, daß gewöhnlich in der Grenzfläche zwischen einem Leiter und einem Halbleiter eine bestimmte Energiebarriere entsteht, so daß die Menge injizierter Ladungen gering und vernachlässigbar ist, falls nicht eine hohe Spannung oberhalb eines bestimmten Pegels angelegt wird. Mit dem vorbeschriebenen Aufzeichnungsmaterial können aber Bilder ausreichender Dichte bereits mit einer Spannung in der Größenordnung von 100 V bis 500 V erzeugt werden.

Ferner kann auch bei diesem Aufzeichnungsmaterial zwischen der leitenden Schicht 1 b des Substrats 1 und der Trägererzeugungsschicht 2 a eine der vorangehend beschriebenen Isolierschicht gleichartige Isolierschicht angebracht werden, um dadurch die Injektion unnötiger Ladungen in die fotoleitfähige Schicht völlig zu unterbinden. Genau wie bei dem vorangehend beschriebenen Fall ist darauf zu achten, daß die Isolierschicht im Vergleich zu der jeweiligen fotoleitfähigen Schicht genügend dünn ist, um in einem Hellbereich eine ausreichende Bilddichte zu erzielen.

Wenn für die Trägererzeugungsschicht 2 a ein P-Halbleiter und für die Trägertransportschicht 2 b ein N-Halbleiter oder umgekehrt verwendet wird, kann die Injektion von Ladungsträgern e aus dem Substrat 1 in die fotoleitfähige Schicht auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

Die Ursache dafür liegt darin, daß die Bewegung der injizierten Ladungen durch den PN-Übergang blockiert wird, der zwischen der Trägererzeugungsschicht 2 a und der Trägertransportschicht 2 b entsteht. Wenn beispielsweise ein P-Halbleiter für die Trägererzeugungsschicht 2 a und ein N- Halbleiter für die Trägertransportschicht 2 b verwendet werden und an den Toner positive Spannung angelegt wird, entsteht zwischen der Trägererzeugungsschicht 2 a und der Trägertransportschicht 2 b eine Sperrschicht, die die Bewegung der Ladungsträger aus dem Substrat 1 zu der Oberfläche der Trägertransportschicht verhindert. Wenn in diesem Fall die Trägererzeugungsschicht 2 a ausreichend dünn gewählt ist, erreicht das Bildlicht die Sperrschicht, so daß sich daher die in der Sperrschicht erzeugten Fototräger zu der Trägertransportschicht 2 b hin bewegen. Infolgedessen kann eine hohe Bilddichte sichergestellt werden, während durch das Sperren der Injektion der Ladungsträger in einem Dunkelbereich eine Schleierbildung verhindert wird. Falls ferner die Trägererzeugungsschicht 2 a ein N-Halbleiter ist und die Trägertransportschicht 2 b ein P-Halbleiter ist, kann in gleicher Weise durch Anlegen einer negativen Spannung an den Toner 5 ein Bild erzeugt werden.

Zur Bildung eines derartigen PN-Übergangs kann als P- Halbleiter beispielsweise amorphes Silicium verwendet werden, das mit Se, SeTe, As₃Se₂ oder Bor dotiert ist, während als N-Halbleiter verschiedenerlei organische Fotoleiter (OPC), amorphes Silicium, Poly-n- Vinylkarbazol-Trinitrofluorenon (PVK-TNF) verwendet werden können, die beispielsweise mit CdS, CdSe, ZnO oder Phosphor dotiert sind.

In dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial des vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die fotoleitfähige Schicht durch die Trägererzeugungsschicht und die Trägertransportschicht gebildet, so daß als Trägertransportschicht ein Halbleiter mit heller Färbung verwendet werden kann, wodurch die Färbung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials sehr hell gewählt werden kann, wodurch der Kontrast des Tonerbilds zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials entsprechend groß und das Tonerbild sehr leicht zu sehen ist.

Andererseits kann als Trägererzeugungsschicht irgendein Halbleiter mit hoher Fotoempfindlichkeit verwendet werden, so daß eine hohe Bilddichte mit einer kleinen Belichtungsmenge erzielbar ist. Die bildmäßige Belichtung erfolgt durch das transparente Substrat 1 hindurch, so daß die Trägertransportschicht das Bildlicht nicht abhält. Infolgedessen ist es auch möglich, in die Trägertransportschicht ein weißes Material wie Titanoxid einzumischen, um dadurch eine hellere Tönung zu erhalten. Wenn auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials eine dünne Isolierschicht zum Verhindern einer Schleierbildung aufgebracht wird, wird davon 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 fotoleitfähige Schicht zu machen, und es ist schwierig, die Isolierschicht vollständig mit einem weißen Farbstoff zu durchsetzen. Infolgedessen ist es zweckdienlich, die Trägertransportschicht aus einem hell gefärbten Material zu bilden und auf ihrer 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 verwendet werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial, dessen fotoleitfähige Schicht eine Trägererzeugungsschicht und eine Trägertransportschicht aufweist, können als Toner die anhand Fig. 1 beschriebenen Teilchen verwendet werden, deren elektrische Widerstandswerte die gleichen sein können. Zum Vorspannen der Teilchen kann eine Spannung an ein leitendes Teil angelegt werden, das wie die Rakel 6 nach Fig. 6 in direkter Berührung mit den Teilchen steht.

Das vorstehend beschriebene Aufzeichnungsmaterial wurde für das Bildsichtgerät gemäß Fig. 5 verwendet, wobei es aus einer Trägererzeugungsschicht und einer Trägertransportschicht bestand, 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. Die Trägererzeugungsschicht enthielt mit Kupfer und Indium dotiertes CdS mit Fotoempfindlichkeit für das von dem Halbleiterlaser abgegebene Licht im nahen Infrarotbereich und wurde mit Acrylharz als Bindemittel aufgebracht. Die Trägertransportschicht enthielt kein Indium, sondern eine geringe Menge Kupfer und wurde mit hellgelbem CdS gebildet, das in gleicher Weise mit Acrylharz als Bindemittel auf die Trägererzeugungsschicht aufgebracht wurde. Der Abstand zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 11 und der Trommel 4 sowie die angelegte Spannung waren die gleichen wie anhand der Fig. 5 beschrieben wurde. Es wurde ein scharfes, mit schwarzem Toner aufgezeichnetes Bild auf der Oberfläche des hellgelben Aufzeichnungsmaterials erzielt, das einen hohen Kontrast aufwies und eine verhältnismäßig geringe Belichtungsmenge benötigte.

Es wurde der Fall beschrieben, daß ein N-Halbleiter und ein P-Halbleiter miteinander zur Bildung einer fotoleitfähigen Schicht verbunden sind. Der Vorteil dieses Verbundaufbaus ist die Fähigkeit, den Durchtritt der meisten unnötigen Ladungsträger zur Entwicklungsseite des Aufzeichnungsmaterials zu verhindern. Demgemäß ist dieser Verbundaufbau nicht nur bei einem Aufzeichnungsmaterial mit einer fotoleitfähigen Schicht, die Ladungsträger erzeugt, und einer fotoleitfähigen Schicht wirkungsvoll, die die Ladungsträger befördert und eine helle Farbtönung hat.

Als P- oder N-Halbleiterschicht kann beispielsweise ein amorpher Siliciumfilm verwendet werden, der Wasserstoff enthält. Die P-Halbleiterschicht besteht aus amorphem Silicium, das ein Element der Gruppe III wie Bor enthält, wobei die Dicke der Schicht in der Größenordnung von 500 nm liegt. Die N-Halbleiterschicht besteht aus amorphem Silicium, das ein Element der Gruppe IV wie Phosphor enthält, wobei die Dicke der Schicht in der Größenordnung von 20 µm liegt.

Das amorphe Silicium enthält bei der Verarbeitung nach herkömmlichen Herstellungsverfahren N-Leitfähigkeit, wenn 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 Schichten des Aufzeichnungsmaterials muß nicht eine typische P-Leitfähigkeit oder N- Leitfähigkeit haben, sondern kann annähernd ein echter Halbleiter sein.

Die Fig. 9 und 10 zeigen das Prinzip des Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung eines derartigen Verbund-Materials, wobei die Fig. 9 den Ladungszustand in einem Hellbereich zeigt. In diesen Figuren sind die gleichen Teile wie in den Fig. 2 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dadurch, daß der P-Halbleiter und der N-Halbleiter aufeinander geschichtet sind, wird in der Grenzfläche zwischen beiden eine sich aus dem PN-Übergang ergebende Sperrschicht gebildet, die eine Gleichrichterwirkung hat. Sobald an den P-Halbleiter 2 c negative Spannung angelegt wird, nimmt die Dicke der Sperrschicht zu, so daß der Stromfluß unterbrochen wird. Durch die bildmäßige Belichtung werden in der Sperrschicht Ladungsträger bzw. Elektronen e erzeugt und zum N-Halbleiter geleitet. In dem N-Halbleiter 2 d haben die Elektronen eine große Beweglichkeit, so daß sie die Nähe der Oberfläche des N-Halbleiters 2 d erreichen und zwischen dem Toner 5 und dem N-Halbleiter 2 d eine starke elektrostatische Anziehungskraft hervorrufen, wodurch der Toner 5 an dem N-Halbleiter 2 d haftet.

Die Fig. 10 zeigt den Ladungszustand in einem Dunkelbereich. Durch das Vorspannen des Toners 5 bezüglich der leitenden Schicht 1 b des Substrats 1 wirkt zwischen beiden eine elektrostatische Anziehungskraft, jedoch ist diese Anziehungskraft gering, da die P-Halbleiterschicht 2 c und die N-Halbleiterschicht 2 d dazwischen liegen und der Abstand groß ist. Dadurch, daß die fotoleitfähige Schicht einen PN-Übergang aufweist und die Spannung in der Stromsperrichtung angelegt ist, werden Ladungsträger nur spärlich aus dem Substrat zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials geleitet. Daher kann das Anhaften des Toners an einem Dunkelbereich auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

Es ist vorteilhaft, die am Substrat gelegene P-Halbleiterschicht dünn im Vergleich zu der an der Oberfläche gelegenen N-Halbleiterschicht 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 nahezu zur Oberfläche des Substrats erstreckt. Wenn dann bildmäßig belichtet wird, wird das Bildlicht in der Sperrschicht aufgenommen, so daß die erzeugten Ladungsträger zur Wirkung kommen. Wenn im Gegensatz dazu die P-Halbleiterschicht dicker als die N-Halbleiterschicht ist, wird der PN-Übergang an der Seite der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gebildet. Daher wird das Bildlicht in der P-Halbleiterschicht aufgenommen, in der die Elektronenbeweglichkeit geringer ist, so daß die erzeugten Ladungsträger nicht nutzbar wirksam werden. Demgemäß ist keine hohe Fotoempfindlichkeit erzielbar. Wenn sowohl die P- als auch die N-Halbleiterschicht dünn gestaltet werden, erreicht das Potential der leitenden Schicht 1 b die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, so daß die Bindekraft des Toners in einem Dunkelbereich des Bildlichts zunimmt, wodurch eine Schleierbildung auftreten kann. In Anbetracht dessen ist es anzustreben, innerhalb eines Bereichs, der das Bildlicht nicht aufnimmt, die Schicht an der Substratseite des Aufzeichnungsmaterials verhältnismäßig dünn und die Schicht an seiner Oberflächenseite dick zu gestalten.

Bei dem dargestellten Beispiel ist zwar an dem Substrat ein P-Halbleiter angebracht, jedoch kann gleichermaßen ein Bild erzeugt werden, wenn an dem Substrat der N-Halbleiter angebracht ist und an das Substrat positive Spannung angelegt wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verbund-Material ist der optimale Wert der zwischen der leitenden Schicht und die Trommel anzulegenden Spannung in Abhängigkeit von dem spezifischen Widerstand, der Dielektrizitätskonstante und der Dicke der fotoleitfähigen Schicht sowie dem spezifischen Widerstand und dem Teilchendurchmesser des Toners unterschiedlich, wobei allgemein eine Spannung von 100 V bis 500 V das Optimum darstellt. Infolgedessen wird das Aufzeichnungsmaterial kaum durch ein starkes elektrisches Feld verschlechtert. Wenn die angelegte Spannung zu niedrig ist, wird die Bilddichte unzureichend. Wenn im Gegensatz dazu die angelegte Spannung übermäßig hoch ist, wird die elektrostatische Anziehungskraft zwischen dem Toner und dem Aufzeichnungsmaterial in einem Dunkelbereich gesteigert, so daß der Toner dort haftet, wodurch ein beträchtlicher Schleier entsteht. Wenn eine sehr starke Belichtung durchgeführt wird, wird die an einem Hellbereich haftende Tonermenge verringert, während die an einem Dunkelbereich haftende Tonermenge gesteigert wird, wodurch ein Positivbild entsteht. Die Ursachen hierfür entsprechen denjenigen bei dem Aufzeichnungsmaterial gemäß Fig. 1.

Bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Einstellung der optimalen Spannung und der Belichtungsmenge in Abhängigkeit von der Art des fotoleitfähigen Materials, dem Widerstandswert des Toners und der Dauer der Berührung zwischen dem Toner und dem fotoleitfähigen Material verschieden, jedoch wird ein Positivbild nur dann erzeugt, wenn eine drei- bis fünfmal so hohe Spannung angelegt und zehnmal so stark oder stärker belichtet wird, als bei einem Negativbild. Daher ist es leicht, die Spannung und die Belichtungsmenge zu bestimmen, die zum Erzielen eines normalen Negativbilds notwendig sind.

Ferner entsteht wie bei dem Aufzeichnungsmaterial gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel kein Positivbild, das durch einen Schleier hervorgerufen wird, der sich aus der beträchtlichen Verringerung des Widerstands der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht durch die von dem Bildlicht erzeugten Ladungsträger ergibt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die mittlere Lebensdauer der Ladungsträger in dem Fotoleiter sehr kurz ist. Um jedoch die Entstehung dieses Positivbilds sicher zu unterbinden, ist es vorteilhaft, an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials eine dünne Isolierschicht anzubringen. Ferner ist es zum gleichmäßigen Erzielen eines guten Negativbilds notwendig, die bildmäßige Belichtung vor dem Abführen des der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zugeführten Toners zu beenden, wie dies in Verbindung mit Fig. 4 erläutert wurde.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde zwar als Material für die fotoleitfähige Schicht amorphes Silicium verwendet, jedoch können auch verschiedene andere bekannte Materialien verwendet werden. Beispielsweise sind als P-Halbleiter Se, SeTe, As₃Se₂ usw. bekannt, während als N-Halbleiter CdS, CdSe, ZnO, Poly-n-Vinylkarbazol- Trinitrofluorenon (PVK-TNF) usw. bekannt sind, wobei eine geeignete Kombination dieser Materialien verwendet werden kann. Falls der an der Substratseite verwendete Halbleiter von dem an der Oberflächenseite verwendeten Halbleiter verschieden ist und an der Substratseite ein Material mit hoher Fotoempfindlichkeit verwendet wird, kann ein Bild mit einer geringen Belichtungsmenge erzeugt werden. Im allgemeinen haben Materialien mit hoher Fotoempfindlichkeit einen niedrigen Dunkelwiderstand und manche von ihnen sind schwierig als Aufzeichnungsmaterial 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 Ladungsträger verringert werden. Daher kann selbst ein Material wie polykristallines Silicium verwendet werden, das eine hohe Fotoempfindlichkeit und einen niedrigen Dunkelwiderstand hat.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erzeugung eines entwickelten Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer fotoleitfähigen Schicht auf einer leitenden Schicht durch bildmäßiges Belichten des Aufzeichnungsmaterials, Zuführen magnetischer leitender Teilchen zum Aufzeichnungsmaterial unter Zuhilfenahme eines Magnetfeldes, Anlegen einer Vorspannung zwischen der leitenden Schicht des Aufzeichnungsmaterials und den magnetischen leitenden Teilchen und Abführen der nicht auf dem Aufzeichnungsmaterial festgehaltenen Teilchen, wobei die im belichteten Bereich erzeugten Träger in der fotoleitfähigen Schicht in Richtung der Teilchen bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als leitende Schicht des Aufzeichnungsmaterials eine lichtdurchlässige Schicht verwendet wird und die Belichtung des Aufzeichnungsmaterials auf die Seite mit der leitenden Schicht in dem Bereich erfolgt, in dem die Teilchen der gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials zugeführt werden, daß die Träger die Teilchen durch Vermeiden einer vollständigen Entladung an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials festhalten, und daß das Belichten beendet wird, bevor die nicht festgehaltenen Teilchen vom Aufzeichnungsmaterial abgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, dessen fotoleitfähige Schicht eine Trägererzeugungsschicht zum Erzeugen von Trägern durch die Belichtung und eine Trägertransportschicht zum Bewegen der erzeugten Träger zu derjenigen Seite des Aufzeichnungsmaterials hin aufweist, der die magnetischen leitenden Teilchen zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägertransportschicht eine helle Farbtönung hat.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, dessen fotoleitfähige Schicht einen Schichtenaufbau aus einer P-Halbleiterschicht und einer N-Halbleiterschicht hat.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das an derjenigen Seite, der die magnetischen leitenden Teilchen zugeführt werden, eine Isolierschicht aufweist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial die Form eines Aufzeichnungsbands (11) hat, an dessen einer Seite eine Belichtungsvorrichtung (8 bis 10) und an dessen anderer Seite eine Zuführvorrichtung (12) für die magnetischen leitenden Teilchen (5) gegenüber der Belichtungsvorrichtung angeordnet ist, und daß ein Gehäuse der Vorrichtung eine Öffnung (15) zum Betrachten des auf dem Aufzeichnungsband gebildeten Teilchenbilds aufweist, das zum Löschen desselben zur Zuführvorrichtung rückführbar ist.