Technisches Gebiet
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Die vorliegende betrifft ein Bildaufzeichnungsverfahren zum Ausbilden eines
elektrostatischen latenten Bildes hoher Auflösungsleistung auf einem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information, ein System zum Durchführen eines
derartigen Verfahrens und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Einrichtung.
Technologischer Hintergrund
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Soweit im Stand der Technik bekannt, gibt es ein Verfahren zum Aufzeichnen und
Reproduzieren elektrostatischer Bilder, bei welchem die "Bildaufnahme" mit einer
zwischen den Elektroden sowohl eines fotoempfindlichen Teils, als auch des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information, welche in
Gegenüberstellung zueinander angeordnet sind, angelegter Spannung erfolgt, wobei sich auf
dem Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information ein
elektrostatisches latentes Bild mit hoher Auflösungsleistung ausbildet (US-A-4628017,
EP-A-0342967).
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Ein derartiges Aufzeichnungsverfahren für ein elektrostatisches Bild ist in Fig.1
dargestellt, in welcher ein Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information
bei 1 gezeigt ist, bei 2 ein fotoempfindliches Teil, bei 2a ein Träger für eine
fotoleitende Schicht, bei 2b eine Elektrode des fotoempfindlichen Teils, bei 2c eine
fotoleitende Schicht, bei 1a eine Isolationsschicht, bei 1b eine Elektrode des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information, bei 1c ein
Isololationsschichtträger und bei E eine Leistungsversorgung.
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Unter Bezugnahme auf Fig.1 wird eine Aufnahme durch das fotoempfindliche Teil
2 durchgeführt. Das fotoempfindliche Teil 2 ist derart aufgebaut, daß eine
transparente Elektrode 2b aus 0,1 Mikrometer dickem ITO auf einem Träger 2a aus
einem 1 mm dickem Glas ausgebildet ist, und daß eine fotoleitende Schicht 2c mit
ungefähr 10 Mikrometer Dicke auf der Elektrode 2b vorgesehen ist. Das
Aufzeichnungsmedium 1 für die elektrostatische Information ist in Gegenüberstellung zu
dem fotoempfindlichen Teil 2 über einen Spalt von ungefähr 10 Mikrometern
angeordnet.
Das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information ist durch
Vorsehen einer Al-Elektrode 1b von 0,1 Mikrometern Dicke auf einem
Isolationsschichtträger 1c durch Gasphasenabscheidung und durch Anbringen einer
Isolationsschicht 1a von 10 Mikrometern Dicke auf der Elektrode 1b gebildet.
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Wie in Fig.1a gezeigt, wird zunächst das Aufzeichnungsmedium 1 für die
elektrostatische Information über einen Luftspalt von 10 Mikrometern bezüglich des
fotoempfindlichen Teils angeordnet.
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Anschließend wird Spannung zwischen die Elektroden 2b und 1b über die
Leistungsversorgung E angelegt, wie in Fig.1a gezeigt. Im Dunkeln tritt an keiner der
Elektroden eine Änderung auf, da der Fotoleiter 2c ein hoher Widerstand ist.
Wenn jedoch in den Luftspalt eine Spannung größer als die Paschen'sche
Entladespannung eingedrückt, abhängig von der Größe der angelegten Spannung oder
Leckströmen von der Substratelektrode, tritt eine Entladung über den Luftspalt
auf, wodurch elektrostatische Ladungen entsprechend der Entladung auf dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information ausgebildet werden. Wenn
die fotoleitende Schicht 2c mit Licht, das von dem Träger 2a der fotoleitenden
Schicht einfällt, bestrahlt wird, generiert es in der bestrahlten Region Fototräger
(Elektronen, Löcher), und Ladungen mit entgegengesetzter Polarität zu der
Elektrode des Aufzeichnungsmediums für die elektrostatische Information migrieren
über die fotoleitende Schicht 2c in Richtung ihrer Oberfläche. In der Zwischenzeit,
wenn das Verhältnis der am Luftspalt anliegenden Spannung die Paschen'sche
Entladespannung übersteigt, tritt zwischen der fotoleitenden Schicht 2c und der
Isolationsschicht 1a eine Coronaentladung oder eine Feldemmission ein, so daß
Ladungen von der fotoleitenden Schicht 2c abgezogen und mittels des
elektrischen Feldes beschleunigt werden können, was zu einer Ladungsakumulation auf
der Isolationsschicht 1a führt.
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Nach Beendigung der Belichtung werden das fotoempfindliche Teil und das
Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information kurzgeschlossen, wie in
Fig.1c gezeigt. Es ist festzuhalten, daß, wenngleich beschrieben wurde, daß die
Spannungsversorgung durch Öffnen des Schalters unterbrochen wurde, dies
ebenfalls durch Kurzschließen beider Elektroden erreicht werden kann.
Anschließend wird das Aufzeichnungsmedium 1 für die elektrostatische Information
entfernt, wie in Fig.1d gezeigt, um die Ausbildung des latenten elektrostatischen
Bildes zu vervollständigen. Durch An-Aus-Schalten der angelegten Spannung in
dieser Weise, oder in anderen Worten durch Verwendung eines Spannungs-Shutters
ist es möglich, ein latentes elektrostatisches Bild auszuprägen; es ist möglich, auf
einen derartigen mechanischen oder optischen Shutter bei gewöhnlichen
Kameras zu verzichten.
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Die fotoleitende Schicht 2c ist eine elektrisch leitfähige Schicht, welche bei
Lichteinstrahlung Fototräger (Elektronen, positive Löcher) im bestrahlten Bereich
generiert, und es den Ladungsträgern ermöglicht, in Querrichtung zu wandern. Diese
Schicht kann aus anorganischen oder organischen fotoleitenden Materialien oder
deren Hybriden bestehen.
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Die verwendeten anorganischen fotosensitiven Materialien umfassen amorphes
Silizium, amorphes Selen, Kadmiumsulfit, Zinkoxyd usw.
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Die verwendeten organischen fotosensitiven Materialien werden in Ein-Schicht-
Typen und funktionstrennende Typen getrennt.
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Das fotosensitive Material vom Ein-Schicht-Typ umfaßt eine Mischung einer
ladungsgenerierenden Substanz mit einer Ladungstransportsubstanz. Als Substanz
von Ladungsgenerationstyp, die leicht lichtabsorbiert und ladungsträgergeneriert,
können beispielsweise Azopigmente, Bis-Azopigmente, Tris-Azopigmente,
Phthalocyaninpigmente, Perylenpigmente, Pyryliumfarbstoffe, Zyaninfarbstoffe
und Methinfarbstoffe verwendet werden. Als Substanzen vom
Ladungstransporttyp, die imstande sind, ionisierte Ladungen zu transportieren, können
beispielsweise Hydrazone, Pyrazoline, Polivinylkarbazole, Karbazole, Stilbene, Antrazene,
Naphtaline, Triphenylmethane, Azine, Amine und aromatische Amine verwendet
werden.
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Bezüglich des funktionstrennenden Typs eines fotosensitiven Materials absorbiert
die ladungsgenerierende Substanz leicht Licht, besitzt jedoch die Eigenschaft, die
Fototräger einzufangen, wogegen die Ladungstransportschicht gut die Ladungen
transportiert, jedoch weniger imstande ist, Licht zu absorbieren. Aus diesem
Grund sind beide Substanzen voneinander getrennt, um sich ihre individuellen
Eigenschaften zunutze zu machen. Zur Anwendung können die
Iadungsgenerierende und die Ladungstransportschicht laminiert sein. Als die
ladungsgenerierende Schicht bildende Substanzen können beispielsweise Azopigmente,
Bis-Azopigmente, Tris-Azopigmente- Phalozyaninpigmente, saure
Xanthenfarbstoffe, Zyaninfarbstoffe, Styrylfarbstoffe, Pyryliumfarbstoffe, Perylenfarbstoffe,
Methinfarbstoffe, a-Se, a-Si, Azoleniumsalzpigmente und
Squaleniumsalzpigmente verwendet werden. Als Substanzen zur Bildung der Ladungstransportschicht
können beispielsweise Hydrazone, Pyrazoline, PVKs, Karbazole, Oxazole,
Triazole, aromatische Amine, Triphenylmetame und polyzyklische aromatische
Verbindungen verwendet werden.
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Bezüglich der Natur der generierten Ladungsträger ist es im Falle des
anorganischen fotosensitiven Materials bekannt, daß die Beweglichkeit µ groß ist, die
Lebenszeit τ jedoch kurz ist, wohingegen im Falle eines organischen fotosensitiven
Materials die Mobilität µ gering, die Lebenszeit τ jedoch lang ist, wobei das
Produkt aus µτ in beiden Fällen annähernd gleich ist. Die Bildung eines
elektrostatischen latenten Bildes durch "Belichtung mit Spannungsanlegung" kann sowohl
mittels eines mechanischen Aufnahmeshutters oder eines Spannungsshutters
alleine erreicht werden. Mit allein dem mechanischen Aufnahmeshutter jedoch
verbleibt zwischen dem fotoempfindlichen Material und dem
Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information eine Spannung eingedrückt. Dies führt zu
dem Problem, daß ein Dunkelstrom fließt, was zu einem Dunkelpotential führt,
selbst wenn keine Belichtung durchgeführt wird.
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Auf der anderen Seite besteht ein Problem bei der Verwendung nur eines
Spannungsshutters bei einem organischen fotosensitiven Material darin, daß die
Belichtungsquantität und die Menge der Ladungen mit der Spannungsshutterzeit
variieren. Dies wird im Detail unter Bezugnahme auf Fig.2 beschrieben.
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Fig.2 ist eine Grafik, die die Menge an Ladungen auf dem Aufzeichnungsmedium
für elektrostatische Information bei konstanter Lichtintensität, jedoch variierender
Spannungsshutter zeigt, nämlich 0,01 Sekunden, 0,1 Sekunden und 1 Sekunde
darstellt. Im Falle des anorganischen fotosensitiven Materials mit hoher
Trägermobilität korrespondiert die Ladungsmenge mit der Belichtungsquantität selbst bei
variierter Spannungsshutterzeit, wie anhand der charakteristischen Kurve A zu
sehen. Auf der anderen Seite resultiert die Verwendung organischen
fotosensitiven Materials in einem Phänomen derart, daß bei gleicher Belichtungsmenge eine
Differenz in der Ladungsmenge zwischen den Spannungsshutterzeiten 0,01
Sekunden und 0,1 Sekunden und 0,1 Sekunden und 1 Sekunde besteht, wie anhand
der charakteristischen Kurven B zu erkennen. Dies beruht darauf, daß das
organische fotosensitive Material eine geringere Trägermobilität aufweist. Die durch die
Belichtung generierten Träger verschwinden, da die Spannung abbricht, bevor sie
das ladungstragende Medium erreichen. Folglich besteht ein Problem darin, daß
selbst bei gleicher Belichtungsquantität das Bildpotential mit der
Spannungsshutterzeit variiert.
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Wenn das fotoempfindliche Teil und das Aufzeichnungsmedium für
elektrostatische Information kurzgeschlossen werden, wie in Fig.3 gezeigt, um die
Spannungsversorung zu unterbrechen, wird eine erhöhte Rückwärtsspannung
zwischen das fotosensitive Teil und das ladungstragende Medium induziert, was eine
Rückentladung in Rückwärtsrichtung bewirkt. Dies wird nun bezüglich der Fig.4
und 5 im Detail erläutert.
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Das fotoempfindliche Teil, der Spalt und das Aufzeichnungsmedium für
elektrostatische Information werden alle als Kondensatoren betrachtet, jeder mit einer
gegebenen Kapazität, und, wenn das fotosensitive Teil und das
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information die gleiche Dicke, dielektrische Konstante
und Fläche besitzen, haben beide eine gleiche elektrostatische Kapazität. Bei
einem gegebenen Spalt von ungefähr 12-13 Mikrometer zwischen dem
fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichungsmedium für die elektrostatische Information
liegt ferner die Entladespannung im Spalt in einer Größenordnung von ungefähr
400 V. Beispielsweise wird nun angenommen, daß die Aufnahme mit einer
angelegten Spannung von 2000 V durchgeführt wird. Dann wird das fotoempfindliche
Teil in dem Licht ausgesetzten Bereich elektrisch leitend gemacht. Als
Konsequenz kann das "Bildaufnahme"-System als Analogstromkreis betrachtet werden,
in welchem, wie in Fig.4a gezeigt, 400 V und 1600 V an den Kapazitäten C2 und
C3 des Spaltes und des Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information
anliegen. In ähnlicher Weise kann die unbelichtete Region als Analogstromkreis
betrachtet werden, in welchem, wie in Fig.4b gezeigt, 800 V, 400 V und 800 V an
den Kapazitäten C1, C2 und C3 des fotosensitiven Teils, des Spalts und des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information anliegen.
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Nun werden die Potentialverteilungen auf dem fotosensitiven Teil und dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information betrachtet. Wird
beispielsweise die Elektrode des fotosensitiven Teils als Referenzposition definiert mit einem
Punkt P, der die Endposition des Spaltes darstellt, einem Punkt Q für die
Endposition des Spaltes und einem Punkt R für die Endposition des ladungstragenden
Mediums, sind die Potentialverteilungen auf den belichteten und unbelichteten
Bereichen mittels P-Q-R in Fig.5a und P-Q-R in Fig.5b gezeigt. Dies deshalb, da
das fotoempfindliche Teil ein elektrischer Leiter ist.]
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Wenn das fotoempfindliche Teil und das ladungstragende Medium in einem
Zustand wie in Fig.5a gezeigt kurzgeschlossen wären, wird der Punkt R auf
Nullpotential oder einen Punkt R' reduziert, und der Punkt Q wird um die gleiche
Potentialdifferenz oder auf einen Punkt Q' reduziert, was zu der Potentialverteilung
P-Q'-R' führt. Demzufolge beträgt eine Potentialdifferenz zwischen P und Q',
nämlich einer am Spalt anliegenden Spannung 1600 V.
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Dies gilt ebenso für Fig.5b; eine Potentialdifferenz zwischen P und Q-, nämlich
einer am Spalt anliegenden Spannung beträgt 1600 V.
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Als Konsequenz werden die an den jeweiligen Kondensatoren anliegenden
Spannungen im Zustand von den Fig.4a und 4b zu den Fig.4c und 4d in dem in Fig.4
gezeigten Analogstromkreis geändert. Dies stellt ein Problem darin dar, daß eine
Rückwärtsspannung von 1600 V, die viel größer ist als die Entladespannung von
400 V auf diese Weise in den Spalt eingeprägt wird, so daß eine Rückentladung
blitzschnell in Rückwärtsrichtung induziert werden kann, was zu einer
ungleichmäßigen Anordnung der aufgezeichneten Signale und folglich zu einer
Bildtrübung führt.
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Es ist dem Stand der Technik ferner gut bekannt, einen vorher coronageladenen
Isolierschichtfilm mit einer elektrisch leitenden Schicht zu verwenden, um darauf
ein latentes elektrostatisches Bild auszubilden. Damit kann eine Belichtung
durchgeführt werden, während eine Spannung zwischen die elektrisch leitende
Schicht auf dem Isolationsschichtfilm und der Elektrode des verbundenen
fotoempfindlichen Teils angelegt ist, oder beide können elektrisch kurzgeschlossen
sein.
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Ein Problem jedoch bei einem konventionellen "Bildaufnahme bei
Spannungsanlegung-Verfahren" ist, daß eine externe Leistungsversorgung nötig ist, um eine
Entladung durch Spannungsanlegung zwischen dem fotoempfindlichen Teil und
dem Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information zur Belichtung zu
induzieren, was zu einem großen System führt, welches leicht durch Fluktuationen
in der Leistungsversorgungsspannung beeinflußt wird.
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Wenn die vorher coronageladene Isolierschicht verwendet wird, kann es möglich
sein, für die Belichtung auf eine externe Leistungsversorgung zu verzichten.
Bisher jedoch ist nicht bekannt, wie ein latentes Bild praktisch auszubilden ist.
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Fig.6 ist eine diagrammartige Skizze zur Illustration eines typischen, bisher
vorgeschlagenen Verfahrens zur Aufzeichnung elektrostatischer Bilder bei
Verwendung eines Abstandshalters.
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Unter Bezugnahme auf Fig.6 ist ein fotoempfindliches Teil 2 - in welchem eine
transparente Elektrodenschicht 2b und eine fotoleitende Schicht 2c nacheinander
auf die gesamte Oberfläche eines transparenten Substrats 2a laminiert sind - in
Gegenüberstellung zu dem Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische
Information
- in welchem eine Elektrodenschicht 1b und eine Isolationsschicht 1a
nacheinander auf die gesamte Oberfläche eines Substrats 1c laminiert sind -
angeordnet, wobei ein Abstandshalter 3 zwischengeordnet ist. Bei zwischen beiden
Elektrodenschichten angelegter Spannung wird die Bildaufnahme beispielsweise
durch das fotoempfindliche Teil 2 durchgeführt. Die fotoleitende Schicht 2c
generiert dann im belichteten Bereich Ladungsträger und wird so elektrisch leitfähig
gemacht, das eine Entladung im belichteten Bereich zwischen dem
fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information auftritt,
was zur Ladungsakumulation entsprechend der Belichtungsquantität auf der
Isolationsschicht 1a führt und so sich ein elektrostatisches latentes Bild ausbildet.
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Bei dem in Fig.6 gezeigten Aufzeichnungsverfahren für elektrostatische Bilder
jedoch bewirkt eine Änderung der Spaltlänge zwischen dem fotoempfindlichen Teil
und dem Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information eine
Änderung in der Feldstärke und demzufolge des Entladungsstroms. Dies resultiert in
einer Änderung der akkumulierten Ladungen auf der Isolationsschicht, selbst
wenn die Belichtungsquantität gleich ist. Um eine der Belichtungsenergie
entsprechende Ladungsmenge zu erhalten, ist es folglich erforderlich, die Spaltlänge
konstant zu halten. Dies ist der Grund, warum der Isolationsabstandshalter 3
zwischen das fotoempfindliche Teil und das Aufzeichnungsmedium für die
elektrostatische Information während der Bildaufnahme gebracht ist, um die Spaltenlänge
konstant zu halten. Um die Aufnahmesensitivität zu erhöhen, ist es dann
erforderlich, die auf der Isolationsschicht 1a bei gleicher Belichtungsenergie gebildete
Ladungsmenge zu erhöhen, und es ist nötig, hierfür die zwischen dem
fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Ladung
angelegte Spannung zu verstärken. Wenn jedoch die Spannung zunimmt, besteht
ein Problem darin, daß, wenn Staub, etc. zwischen dem Abstandshalter und der
fotoleitenden Schicht ist, eine Entladung in der Abstandshalterregion erfolgen
kann, was zu einer Zerstörung der fotoleitenden Schicht führt, was kostenträchtig
ist.
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Ferner ist es sehr schwierig, den Abstandshalter zwischen das fotoempfindliche
Material und das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information zu
bringen,
um den Spalt dazwischen konstant zu halten, da die Spaltlänge einige 10
Mikrometer kurz ist. Als Ergebnis ist es unmöglich, eine kontinuierliche
Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme zu erreichen. Auch wenn die Aufzeichnungsmedien
für elektrostatische Information - in welche elektrostatische Ladungsinformation
gebracht worden ist - zur Lagerung eines auf dem anderen angeordnet oder
aufgerollt werden - in diesem Fall sollten Sie flexibel sein -, besteht ein Problem
darin, daß die Isolationsschichten in Kontakt mit den verbundenen Substrat kommen
können, was dazu führt, daß die darauf getragene Information in Unordnung
gerät.
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Normalerweise werden Elektrodenschichten auf der gesamten Oberfläche des
fotoleitenden Materials und des Aufzeichnungsmediums für elektrostatische
Information angebracht, wobei ein aus einem isolierenden PET-Film hergestellter
Abstandshalter zwischen ihnen angeordnet ist, um den Entladungsspalt konstant
zu halten.
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Wenn jedoch Hochspannung im Abstandshalterbereich anliegt, oder
insbesondere wenn der Abstandshalter oder seine Wand gequetscht oder anderweitig an der
Oberfläche beeinträchtigt wird, fließen Oberflächenströme durch die
Abstandshalterregion, was zu einer Beschädigung des fotoempfindlichen Teils oder des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information führt und so deren
Entladungszusammenbruch bewirkt. Wenn ein derartiger Entladungszusammenbruch
aufgetreten ist, kann das fotoempfindliche Teil oder das Aufzeichnungsmedium für
die elektrostatische Information nie mehr verwendet werden. Demzufolge besteht
im Stand der Technik ein Problem in Verbindung mit der Lebensdauer des
fotoempfindlichen Teils oder des Aufzeichnungsmediums für elektrostatische
Information.
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Die vorliegende Erfindung will eine Lösung der oben genannten Probleme
angehen.
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Ein Ziel dieser Erfindung ist es, die der Belichtungsenergie entsprechende
Ladungsmenge unabhängig von der Spannungsshutterzeit zu erhalten, selbst wenn
ein organisches fotoempfindliches Teil verwendet wird.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, das Auftreten einer Rückwärtsentladung
zu verhindern, selbst wenn die angelegte Spannung nach der Bildausbildung auf
Null reduziert wird.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, Bilder hoher Genauigkeit ohne dem
Erfordernis der Verwendung einer externen Hochspannungsversorgung zu erhalten.
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Erfindungsgemäß werden diese Ziele mit den Merkmalen der Ansprüche 1-3
erreicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig.1 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung, wie elektrostatische Bilder
aufzuzeichnen sind,
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Fig.2 ist eine grafische Ansicht zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der
Belichtungsenergie und der Ladungsmenge bei einem konventionellen
Aufnahmeverfahren unter Spannungsanlegung,
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Fig.3 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung, wie nach Bildaufnahme die
Spannung abzustellen ist,
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Fig.4 ist ein Ersatzschaltbilddiagramm,
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Fig.5 ist eine grafische Ansicht zur Darstellung eines Mechanismus, wie eine
Rückwärtsentladung erzeugt wird,
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Fig.6 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung eines konventionellen
Bildaufzeichnungsverfahrens unter Verwendung eines Abstandshalters
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Fig.7 ist eine diagrammartige Ansicht zur Darstellung des erfindungsgemäßen
Belichtungsverfahrens unter Spannungsanlegung, bei welchem Spannung für eine
gegebene Zeit nach der Bildaufnahme angelegt ist,
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Fig.8 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung eines Beispieles einer
elektrostatischen Kamera, bei welcher die erfindungsgemäße Belichtung unter
Spannungsanlegung angewendet wird,
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Fig.9 ist eine grafische Ansicht, die das aufgenommene Potential gegen die
Belichtungsenergie zeigt, wenn der optische Shutter mit dem Spannungsshutter
synchronisiert ist, oder wenn der Spannungsshutter zu unterschiedlichen Zeiten nach
der Belichtung angeschalten wird,
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Fig.10 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Ausbildung der Bilder,
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Fig.11 ist eine grafische Ansicht, die das Verhältnis zwischen der
Belichtungsenergie und dem Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmediums für die
elektrostatische Information zeigt,
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Fig.12 ist eine diagrammartige Skizze, die eine Ausführungsform dieser Erfindung
zeigt, welche eine elektrische Aufladung durch Spannungsanlegung anwendet,
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Fig.13 ist eine diagrammartige Skizze, die eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform, welche die elektrische Aufladung durch Reibung anwendet, zeigt,
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Fig.14 ist eine diagrammartige Ansicht, die eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform zeigt, bei welcher das Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische
Information die Form einer Scheibe besitzt,
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Fig.15 ist eine diagrammartige Skizze, die eine weitere Ausführungsform dieser
Erfindung zeigt, welche ein elektrisches Beladen durch Ablösen anwendet,
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Fig.16 ist eine diagrammartige Skizze zur Darstellung der Trennung des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information von dem fotoempfindlichen Teil
nach der Bildaufzeichnung,
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Fig.17 ist eine grafische Ansicht, die das Verhältnis zwischen der
Entladedurchbruchsspannung und der am Spalt anliegenden Spannung zeigt,
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Fig.18 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel eines fotoempfindlichen
Teils zeigt, bei welchem der Abstandshalter auf der fotoleitenden Schicht integriert
angeordnet ist,
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Fig.19 ist eine diagrammartige Skizze, die am Beispiel eines weiteren
fotoempfindlichen Teils zeigt, bei welchem die Elektrode in gemusterter Form ausgebildet
ist und der Abstandshalter integriert auf dem Bereich der fotoleitenden Schicht, in
welchem die Elektrode entfernt ist, angeordnet ist,
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Fig.20 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel eines weiteren
fotoempfindlichen Teils zeigt, bei welchem der Abstandshalter integriert auf einem
elektrodenfreien Bereich des Substrats angeordnet ist,
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Fig.21 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel wieder eines anderen
fotoempfindlichen Teils zeigt, bei welchem der Abstandshalter integriert auf der
Elektrodenschicht ausgebildet ist,
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Fig.22 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel eines weiteren
fotoempfindlichen Teils zeigt, bei welchem der Abstandshalter von einem Teil des
Substrats definiert wird,
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Fig.23 ist eine diagrammartige Ansicht, die ein Beispiel zum Ausführen einer
elektrostatischen Bildaufzeichnung durch Vorsehen einer fotoleitenden Schicht
auf der Isolationsschicht zeigt,
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Fig.24 ist eine diagrammartige Skizze zum Darstellen eines Beispiels eines
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information mit einem integralen
eingebauten Abstandshalter,
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Fig.25 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel der Ausführung der
elektrostatischen Bildaufzeichnung durch Anbringen einer Isolationsschicht auf einer
fotoleitenden Schicht zeigt, und
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Fig.26 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel zeigt, bei welchem die
Elektrodenschichten auf den fotoempfindlichen Teil und dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information in gemusterter Form ausgebildet sind.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Wie bereits bezüglich Fig.2 erläutert, generiert die fotoleitende Schicht, die auf
einem organischen fotoempfindlichen Teil ausgebildet ist, bei Lichteinfall mit
angelegter Spannung Ladungsträger, welche jedoch in ihrer Mobilität derart gering
sind, daß, wenn die Spannung abgestellt wird, sie vor Erreichen des
Aufzeichnungsmediums für die elektrostatische Information verschwinden.
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Zum Zweck der Darstellung sei nun angenommen, daß die Belichtungs- und
Spannungsshutter im Zeitpunkt t1 angestellt werden, und daß der
Belichtungsshutter im Zeitpunkt t2 abgestellt wird. Erfindungsgemäß wird der
Spannungsshutter zu einer vorgegebenen Zeit t3 abgestellt, so daß eine gegebene Zeitspanne Δt,
die lang genug ist, um zu ermöglichen, daß generierte Träger das
Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Ladung erreichen, gegeben ist, wie in Fig.7
dargestellt. Dies ermöglicht es, daß ein Bild in einer Ladungsmenge entsprechend
der Belichtungsenergie ausgebildet wird. Da die Zeitspanne Δt von t2, wenn der
Belichtungsshutter abgestellt wird bis t3, wo der Spannungsshutter abgestellt wird,
abhängig von dem Typ, der Dicke und anderen Faktoren des fotoempfindlichen
Elements variiert, ist es wünschenswert, die bei variierenden Bedingungen
erhaltenene Zeitspannen Δt fortschreitend zu tabelarisieren. Wenn die herrschenden
Bedingungen bestimmt sind, kann die gewünschte Zeitspanne Δt anhand der
Tabelle gefunden werden, um den Zeitpunkt festzulegen, zu welchem der
Spannungsshutter abzustellen ist.
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Fig.8 ist eine diagrammartige Skizze, die ein Beispiel einer elektrostatischen
Kamera zeigt, welche eine Aufnahme unter Spannungsanlegung anwendet, wobei
gleiche Teile wie in Fig.1 mit dem gleichen Bezugszeichen indiziert sind, und
andere Bezugszeichen folgende Elemente darstellen: 11 - eine Bildaufnahmelinse,
12 - ein Spiegel, 13 - ein Shutter, 14 - ein Fokusierschirm, 15 - ein
Pentagonprisma, 16 - ein Augenstück, 17 - ein negatives Bild und E - eine
Leistungsversorgung.
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Bei dieser elektrostatischen Kamera werden das fotoempfindliche Teil 2 und das
Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information, wie in Fig.1 gezeigt,
anstelle eines Filmes für eine Einlinsenreflexkamera verwendet. Über einen (nicht
dargestellten) Schalter zum Anstellen der Leistungsversorgung E wird Spannung
an das fotoempfindliche Teil und das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information gelegt, und der Shutter 13 wird nach vorgegebener Zeit ausgelöst, um
den Spiegel 12 in die von einer gestrichelten Linie gezeigte Position nach oben zu
schwingen, um das latente elektrostatische Bild eines Subjekts auf dem
Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information auszubilden. Nachdem eine
vorgegebene Zeit vom Schließen des Shutters verstrichen ist, wird die zwischen dem
fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information angelegte Spannung abgestellt. Wenn erforderlich, kann das
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information anschließend mittels eines Toners
entwickelt werden, um ein Negativbild 17 zu erhalten. Es ist ebenso möglich,
elektrische Signale durch Auslesen des elektrostatischen Potentials für eine
CRT-Anzeige oder den Transfer zu anderen Aufzeichnungsmitteln wie
beispielsweise ein Magnetband zu erzeugen.
Beispiel 1
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Das fotoempfindliche Teil und das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information wurden aus einem organischen fotoempfindlichen Film von 10
Mikrometer Dicke und einem Fluropolymerfilm von 3 Mikrometer Dicke, welche in
Gegenüberstellung
zueinander über einen Spalt von 10 Mikrometern angeordnet waren,
hergestellt. Während das fotoempfindliche Teil positiv gehalten wurde, wurde
zwischen den Elektroden davon eine Spannung von 750 Volt angelegt. Die
verwendete Lichtquelle war eine Wolframlampe mit einer Farbtemperatur von 300 Grad
Celvin.
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Fig.9a, in welcher die im fotoempfindlichen Teil zugeführte Lichtquantität die
Abszisse und das auf dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information
aufgezeichnete Potential die Ordinate ist, ist ein charakteristisches Diagramm
gezeigt, welches erhalten wird, wenn eine 0,1-Sekundenbelichtung unter
Spannungsanlegung durchgeführt worden ist, wobei der Spannungsshutter mit dem
optischen Shutter synchronisiert war und die Spannung simultan mit dem
Ausschalten der Belichtung (Δt = 0) abgestellt wurde.
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Fig.9b zeigt die Ergebnisse eines Experiments, in welchem, nachdem die gleiche
Probe wie in Fig.9a verwendet mit Licht der gleichen Belichtungsintensität für 0,1
Sekunde belichtet wurde, die Spannungsanlegung für weitere 0,1 Sekunden (Dt =
0,1 Sekunden) fortgesetzt wurde.
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Ein Vergleich von Fig.9a mit Fig.9b zeigt, daß trotzdem, daß das fotoempfindliche
Teil mit der gleichen Lichtenergie belichtet wurde, das auf dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Energie aufgezeichnete Potential in Fig.9b größer ist
als in Fig.9a, bei welcher der Spannungspuls mit dem optischen Shutter
synchronisiert ist; dies offenbart, daß Fig.9b, bei welcher die Spannungsanlegung auch
nach Schließen des optischen Shutters fortgesetzt wurde, wesentlich effektiver ist
als Fig.9a.
Beispiel 2
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Unter ähnlichen Bedingungen wie bezüglich Beispiel 1 genannt, wurde die
Spannungsanlegung für weitere 0,2 Sekunden (Δt = 0,2 Sekunden) nach der
Belichtung fortgesetzt. Die Ergebnisse, wie in Fig.9c gezeigt, wurden wesentlich
gegenüber
den in Fig.9a gezeigten, bei welchen der optische Shutter mit dem
Spannungsshutter synchronisiert war, verbessert.
Beispiel 3
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Unter ähnlichen Bedingungen wie bezüglich Beispiel 1 genannt, wurde die
Spannungsanlegung für weitere 0,3 Sekunden (Δt = 0,3 Sekunden) nach der
Belichtung fortgesetzt. Die Ergebnisse, wie in Fig.9d dargestellt, waren gegenüber den
in Fig.9a gezeigten, bei welchen der optische Shutter mit dem Spannungsshutter
synchronisiert war, verbessert.
Beispiel 4
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Unter ähnlichen Bedingungen wie bezüglich Beispiel 1 genannt, wurde die
Spannungsanlegung für weiter 0,4 Sekunden (Δt = 0,4 Sekunden) nach der Belichtung
fortgesetzt. Die Ergebnisse, wie in Fig.9d gezeigt, waren wesentlich gegenüber
den in Fig.9a gezeigten, bei welchen der optische Shutter mit dem
Spannungsshutter synchronisiert war, verbessert.
Beispiel 5
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Unter ähnlichen Bedingungen wie bezüglich Beispiel 1 genannt, wurde die
Spannungsanlegung für weitere 0,5 Sekunden (Dt = 0,5 Sekunden) nach der
Belichtung fortgesetzt. Die Ergebnisse, wie in Fig.9f gezeigt, waren gegenüber den in
Fig.9a gezeigten, bei welchen der optische Shutter mit dem Spannungsshutter
synchronisiert war, verbessert.
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Demzufolge ist es möglich, alle generierten Ladungsträger auf dem
Aufzeichnungsmedium für die elektrostatische Information als Ladungen in der der
Belichtungsquantität entsprechenden Menge unabhängig von der Spannungsshutterzeit
zu akkumulieren.
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Fig.10 ist eine diagrammartige Skizze, um darzustellen, wie ein Bild auf einem mit
Elektrizität vorgeladenen Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information
aufzuzeichben ist, wobei das Bezugszeichen 5 einen Schalter darstellt, 6 einen
Ampairmeter und 7 eine Coronabeladungseinrichtung.
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Unter Bezugnahme auf Fig.10 wird ein Aufzeichnungsmedium 1 für
elektrostatische Information durch Vorsehen einer 0,1 Mikrometer dicken Al-Elektrode 1b auf
einem Isolationsschichtträger 1c aus einem 1 mm dickem Glas durch
Vakuumabscheidung und durch Anbringen einer 10 Mikrometer dicken Isolationsschicht auf
dieser Elektrode 1 b gebildet, und ein fotoempfindliches Teil 2 wird durch
Ausbilden einer 0,1 Mikrometer dicken transparenten Elektrode 2b aus ITO auf einem
Träger 2a für eine fotoleitende Schicht aus einem 0,1 Mikrometer dickem Glas
und Vorsehen einer fotoleitenden Schicht 2c von ungefähr 10 Mikrometern Dicke
auf dieser Elektrode 2b aufgebaut. Das Aufzeichnungsmedium 1 für
elektrostatische Information wird bezüglich des fotoempfindlichen Teils 2 über einen Spalt
von ungefähr 10 Mikrometern angeordnet.
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Das Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information wird zunächst durch
vorausgehende Spannungsanlegung entladen, um hierbei, beispielsweise mit
Coronaladung, die Isolationsschicht 1a auf ein gegebenes Potential aufzuladen. In
diesem Fall ist es wünschenswert, daß das Aufzeichnungsmedium für
elektrostatische Information auf ein bestimmtes Niveau im voraus aufgeladen wurde, da die
Beladungseinrichtung eine Ausspannungsversorgung benötigt. Diese elektrische
Beladung kann natürlich auch durch eine Gesamtbelichtung unter
Spannungsanlegung erreicht werden. In diesem Fall kann die Leistungsversorgung in ein
System ohne externe Leistungsversorgung großen Ausmaßes eingebaut sein, da
eine Luftentladung durch die Anlegung einer geringen Spannung von wenigen 100
Volt bis 1 kV erreicht wird. Alternativ kann die elektrische Ladung mittels Reiben
oder Ablösen erzeugt werden. In diesem Fall kann das Aufzeichnungsmedium 1
für elektrostatische Information mit Ladungen entgegengesetzter Polarität zu den
in dem fotoempfindlichen Teil generierten Majoritätsladungsträgern (Ladungen,
die durch Wirkung ihrer eigenen Polarität leicht transportierbar sind) elektrifiziert
werden. Die Majoritätsladungsträger sind im organischen fotosensitiven Element
positive Ladungen, nehmen jedoch im anorganischen fotoempfindlichen Teil
abhängig davon, aus welchem Material es gebildet ist, entweder die Form negativer
oder positiver Ladungen an. Wenn ein organisches fotoempfindliches Teil
verwendet wird, ist es deshalb erforderlich, das Aufzeichnungsmedium für die
elektrostatische Information mit negativen Ladungen zu elektrifizieren. Dann wird,
während das derart elektrifizierte Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information bezüglich des fotoempfindlichen Teils 2 über einen Spalt von ungefähr
10 Mikrometern angeordnet wird, der Schalter 5 geschlossen, um die Elektroden
1b und 2b kurz zu schließen. Obwohl Ladungen mit entgegengesetzter Polarität
zu den negativen Ladungen auf der Oberfläche der Isolationsschicht, nämlich
positive Ladungen, auf der Elektrode 1b induziert wurden, werden sie durch
Kurzsschließen der Elektroden 1b und 2b teilweise zur Elektrode 2b verteilt, was
zu einer gegebenen Spannungsdifferenz zwischen dem Aufzeichnungsmedium für
elektrostatische Information und dem fotoempfindlichen Teil führt. Wenn die
Bildbelichtung durch beispielsweise das fotoempfindliche Teil in diesem Zustand
durchgeführt wird, generiert die fotoleitende Schicht 2c Träger oder positive
Ladungen, welche in Richtung der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums für
elektrostatische Information transportiert werden, während sie davon angezogen
werden.
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Anschließend werden sie an der Oberfläche der fotoleitenden Schicht an negative
Ladungen, die im Spalt ionisiert wurden, zur Neutralisation gebunden, während
die im Spalt ionisierten positiven Ladungen in Richtung des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information gezogen werden und mit negativen Ladungen
auf der Oberfläche der Isolationsschicht neutralisieren. Die Menge der positiven
Ladungen, die mit den negativen Ladungen auf der Oberfläche der
Isolationsschicht neutralisiert werden, entspricht der Belichtungsenergie; ein derartiges
Oberflächenpotential, wie in Fig.11 gezeigt, wird auf der Isolationsschicht
entsprechend der Belichtungsenergie erhalten. Folglich wird das elektrostatische latente
Bild von dem Oberflächenpotential auf der Isolationsschicht entsprechend der
Belichtungsenergie definiert. In diesem Fall fallen Bereiche, die einer großen
Belichtungsquantität ausgesetzt waren, im Potential ab. Beispielsweise wird das Bild
weißlich, wenn es mit Toner entwickelt wird. Folglich ist dieses
Bildaufzeichnungsverfahren,
welches ein positives Bild liefert, besonders vorteilhaft zur Ausbildung
eines eingefrorenen Bildes unter Verwendung beispielsweise eines
thermoplastischen Harzes als Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information. Es ist
festzuhalten, daß, wenn der Schalter ausgestellt wird, die Majoritätsträger nicht
von dem fotoempfindlichen Teil transportiert werden, selbst wenn es Licht
ausgesetzt ist, so daß kein latentes Bild ausgebildet werden kann; die
An-Aus-Steuerung des Schalters kann die gleiche Funktion wie ein Shutter haben.
Es ist ferner festzuhalten, daß die Gesamtladungsmenge, die vom
fotoempfindlichen Teil transportiert wird, durch Aufzeichnen am Amperermeter 6 festgestellt
werden kann; dieses Amperemeter kann als Belichtungsmesser beispielsweise in
Verbindung mit einer elektrostatischen Kamera verwendet werden. Zusätzlich ist
es möglich, rauschfreie Bilder hoher Qualität zu erhalten, da keine Energie außer
Licht zur Bildbelichtung injiziert wird.
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Es versteht sich, daß das fotoempflindliche Teil 2 und das Aufzeichnungsmedium
1 für elektrostatische Information nicht nur kontaktlos bezüglich aneinander
angeordnet werden können, wie oben beschrieben, sondern auch miteinander
kontaktieren. Wenn sie miteinander kontaktierend angeordnet werden, wandern die in
der belichteten Region generierten Ladungsträger, da sie in Richtung des
Aufzeichnungsmediums für die elektrostatische Information angezogen werden,
durch die fotoleitende Schicht und die elektrisch leitende Schicht 2c und erreichen
die Oberfläche der Isolationsschicht 1a, wo sie mit darauf befindlichen Ladungen
neutralisiert werden unter Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes.
Anschließend wird der Schalter 5 geöffnet, um das Aufzeichnungsmedium 1 für die
elektrostatische Information von dem fotoempfindlichen Teil 2 zu trennen.
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Es versteht sich, daß, wenn das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information wie oben beschrieben vorher elektrisch aufgeladen ist, Bilder in ähnlicher
Weise wie oben beschrieben ausgebildet werden können, selbst wenn das
fotoempfindliche Teil mit Elektrizität vorher aufgeladen ist.
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Wenn dieses Aufzeichnungsverfahren für eine planare Analogaufzeichnung
verwendet wird, ist die resultierende Auflösung so hoch wie mit der konventionellen
Fotografie erreichbar. Wenn die Isolationsschicht 1a der Atmosphäre ausgesetzt
wird, werden Oberflächenladungen über eine verlängerte Zeitspanne ohne
Entladung gespeichert, unabhängig davon, ob an einem hellen oder dunklen Platz
angeordnet, da sich Luft als guter Isolator verhält.
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Fig.12 ist eine diagrammartige Skizze zum Darstellen eines Beispiels eines
elektrostatischen Kamerasystems, bei welchem das Bildaufzeichnungsverfahren aus
Fig.11 angewendet wird.
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In diesem Beispiel wird ein Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische
Information in Form eines Filmes sukzessive von einer Zuführrolle 21 zu einer
Aufnahmerolle 22 in Gegenüberstellung zu einem fotoempfindlichen Teil 2 zugeführt.
Dann wird die Bildaufnahme durch das fotoempfindliche Teil durchgeführt,
während die Aufnahmerolle und die Elektrode des fotoempfindlichen Teils
kurzgeschlossen sind.
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An der Zulaufseite des fotoempfindlichen Teils 2 ist eine Elektrode 24 gegenüber
dem Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information in Filmform
angeordnet. Anschließend wird über eine Leistungsversorgung 23 eine Spannung
zwischen der Elektrode 24 und dem Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische
Information für eine elektrische Aufladung angelegt, und die Bildaufnahme erfolgt
durch das fotoempfindliche Teil, wodurch sukzessive ein elektrostatisches latentes
Bild ausgebildet wird. In diesem Fall kann ein Rückstand (per sistence)
entgegengesetzter Polarität am fotoempfindlichen Teil 2 nach der ersten
Momentbildaufnahme zurückbleiben. Dieser Rückstand sollte bevorzugt durch intermittierendes
und gleichförmiges Aussetzen des fotoempfindlichen Teils 2 an Licht mit einer
Wellenlänge gegenüber welcher es sensitiv ist und das von einer bestimmten
Lichtquelle 25 (beispielsweise einer Halogenlampe) vor der nächsten oder zweiten
Momentbildaufnahme ausgeht, entfernt werden. In diesem Fall muß die Elektrode
oder der Träger des ladungstragenden Films 1 selbst transparent oder transparent
für das Löschlicht sein.
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Fig.13 ist eine diagrammartige Skizze, die eine weitere erfindungsgemäße
Ausführungsform, die eine elektrische Ladung durch Reibung verwendet, zeigt.
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Diese Ausführungsform ist der Ausführungsform aus Fig.12 ähnlich,
ausgenommen, daß eine Rolle 26, die aus isolierenden Fasern besteht, an der Vorlaufseite
des fotoempfindlichen Teils 2 derart angeordnet ist, daß sie, wenn sie gedreht
wird, in reibenden Eingriff mit dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information in Filmform kommt, um gleichförmig elektrisch aufzuladen, und, da für
die elektrische Beladung keine Leistungsversorgung nötig ist, sich für eine
tragbare elektrostatische Kamera gut eignet.
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Fig.14 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der als
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information eine Scheibenart verwendet
wird.
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Erfindungsgemäß ist ein Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information
vom Scheibentyp derart drehbar ausgelegt, daß Spannung an ihre Elektrode 24
gelegt werden kann, um ihre Oberfläche gleichförmig zu elektrifizieren. Ein
fotoempfindliches Teil 2 ist ablaufseitig der Elektrode 24 in Gegenüberstellung zu
einem Teil der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 1 für elektrostatische
Information angeordnet, wobei anschließend beide Teile elektrisch kurzgeschlossen
werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein ähnliches, elektrostatisches latentes
Bild mittels Bildbelichtung durch das fotoempfindliche Teil 2 auszubilden.
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Fig. 15 zeigt noch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, welche das
"elektrische Beladen durch Ablösen" verwendet.
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Gemäß dieser Ausführungsform umfaßt das Aufzeichnungsmedium 1 für
elektrostatische Information eine Elektrode 1b und Trägerfilme 1e und 1c, zwischen
welchen eine Isolationsablöseschicht 1d auf einer Ladungsträgerschicht 1a laminiert
ist, wie in Fig.15a gezeigt. Der derart aufgebaute Filmtyp des
Aufzeichnungsmediums 1 für elektrostatische Information wird von einer Filmzufuhrkassette 30
zwischen ein Paar Rollen 33 und 34 geführt, um die Ablöseschicht 1d von dem
Aufzeichnungsmedium
für elektrostatische Information abzutrennen. Anschließend
wir die Ablöseschicht um eine Aufnahmerolle 35 gewickelt, während der
ladungstragende Film um eine Aufnahmekassette 31 gewickelt wird. Dies
ermöglicht, daß die ladungstragende Schicht des ladungstragenden Films an ihrer
Oberfläche mit Elektrizität aufgeladen werden kann. Anschließend wird, wenn der
ladungstragende Film gegenüber einem fotoempfindlichen Teil 2 angeordnet ist, die
Bildbelichtung durch das fotoempfindliche Teil 2 durchgeführt, wodurch es
ermöglicht wird, ein latentes elektrostatisches Bild auf dem ladungstragenden Film
auszubilden. Diese Ausführungsform eignet sich gut für eine elektrostatische Kamera,
da sie für die elektrische Aufladung keine Leistungsversorgung benötigt.
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Auf diese Weise ist es möglich, ein positives Bild durch Verwendung des vorher
elektrifizierten Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information zu
erhalten, welches in Gegenüberstellung zu dem fotoempfindlichen Teil angeordnet wird
und zwischen den jeweiligen Elektroden eine elektrische Verbindung mit An-Aus-
Steuerung geschlossen wird anstelle der Verwendung eines irgendwie gearteten
Shutters, wodurch die Bildung des Bildes gesteuert wird. Ferner wird außer dem
"Bildlicht" für die Aufnahme keine Energie injiziert; rauschfreie Bilder hoher
Qualität sind erreichbar.
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Fig.16 zeigt, wie eine Rückwärtsentladung, die nach der Bildaufzeichnung auftritt,
vermieden wird, und Fig.17 zeigt das Verhältnis zwischen der
Entladedurchbruchsspannung und der am Spalt angelegten Spannung.
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Wie in Fig.16a gezeigt, wird auf dem Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische
Information ein elektrostatisches Ladungsbild ausgebildet durch Belichtung bei
angelegter Spannung zwischen einem fotoempfindlichen Teil und dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information. Anschließend wird entweder das
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information oder das fotoempfindliche
Teil bewegt, um beide voneinander zu trennen, um einen Abstand größer als den
vorbestimmten festzulegen, wie in Fig.16b gezeigt.
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Beispielsweise wird nun ein System betrachtet umfassend ein organisches
fotoempfindliches Teil aus Polyvinylkarbacol (mit einer spezifischen Induktivität von
3 und einer dicke von 10 Mikrometern) und ein ladungstragendes Medium aus
einem Silikonharz oder Fluropolymer (mit einer spezifischen Leitfähigkeit von 3
und einer Dicke von 10 Mikrometern) - welche in Gegenüberstellung zueinander
über einen Spalt von 20 Mikrometern mit einer angelegten Spannung von 1500
Volt angeordnet sind. Wie in Fig.17 gezeigt, wird die
Entladedurchbruchsspannung, die anhand des Paschen-Gesetzes erhalten wird, innerhalb des Spaltes von
der Kurve A dargestellt, die am Spalt angelegte Spannung bei Vorhandensein
einer Spannung durch die Kurve B und die am Spalt angelegte Spannung bei 0 Volt
von der Kurve C.
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Demgemäß wird die Spannung auf 0 reduziert, nachdem das fotoempfindliche
Teil von dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information um eine
Distanz größer als die durch den Punkt D definierte Distanz, bei welcher sich die
Kurven A und C schneiden, getrennt wird. Demgemäß wird keine Entladung
auftreten, da die Entladungsdurchbruchsspannung höher ist als die am Spalt
anliegende Spannung. Aus diesem Grund wird das fotoempfindliche Teil vom
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information solange getrennt, bis ein
Zustand erreicht wird, wonach, wenn sie kurzgeschlossen sind, wie in Fig.16c
gezeigt, das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information ohne der Gefahr
einer Entladung entfernt werden kann.
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Wenn die angelegte Spannung ohne Trennung des fotoempfindlichen Teils vom
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information auf 0 reduziert wurde,
während die gleichen Bedingungen wie in Verbindung mit Fig.17 gezeigt gegeben
waren hinsichtlich der Dicke und der eingeprägten Spannung, wurden Potentiale der
belichteten und unbelichteten Stellen von 822 Volt bzw. 290 Volt gefunden. Wenn
jedoch die angelegte Spannung auf 0 reduziert wurde, nachdem sie voneinander
getrennt wurden, um so das Auftreten einer Rückwärtsentladung zu verhindern,
wobei die Spannung in den Spalt eingedrückt verblieb, wurden als Potentiale der
belichteten und unbelichteten Stellen 991 Volt bzw. 459 Volt gefunden; eine hohe
Signalspannung konnte erreicht werden.
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Während der Spalt bisher als mit Luft gefüllt beschrieben wurde, ist festzuhalten,
daß er beispielsweise mit einem transparenten Gas mit erhöhter
Dielektrizitätskonstante gefüllt sein kann, um die Entladedurchbruchsspannung zu erhöhen,
was es unwahrscheinlich macht, daß eine Rückwärtsentladung auftritt.
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Ferner ist festzuhalten, daß das fotoempfindliche Teil und das
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich,
parallel voneinander getrennt sein sollte. Mit anderen Worten können sie versal
voneinander getrennt sein oder um einen bestimmten Winkel, oder sie können an
einem Ende aneinander befestigt sein und am freien Ende voneinander
abgezogen werden.
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Auf diese Weise ist es möglich, eine hohe Signalspannung zu erhalten, ohne
entweder der Induzierung einer Rückwärtsentladung oder der Trübung des
resultierenden Bildes durch Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes mittels
Belichtung bei Spannungsanlegung, anschließend der Trennung des
fotoempfindlichen Teils von dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information bei
verbleibend eingedrückter Spannung, und schließlich dem Abschalten der
Spannungsversorgung in einem Zustand, in welchem die Entladedurchbruchsspannung
die am Spalt angelegte Spannung übersteigt.
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Die Fig.18 bis 26 beschreiben, wie der Abstand zwischen dem fotoempfindlichen
Teil und dem Aufzeichnungsmedium hergestellt werden kann. Die verschiedenen
Ausführungsformen der Abstandshalter sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
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Fig.18 ist eine diagrammartige Skizze, deren Beispiel eines fotoempfindlichen
Teils zeigt, bei welchen eine isolierende gemusterte Schicht integriert auf einer
fotoleitenden Schicht als Abstandshalter angeordnet ist.
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Wie dargestellt, umfaßt das fotoempfindliche Teil eine Elektrodenschicht 2b und
eine fotoleitende Schicht 2a, die auf ein Substrat 2c in dieser Reihenfolge
laminiert
sind, und einen gemusterten Abstandshalter 3, der auf die fotoleitende
Schicht 2a gedruckt oder anderweitig aufgebracht ist.
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Wenn die fotoleitende Schicht einen vorher gedruckten oder anderweitig darauf
ausgebildeten Abstandshalter 3 aufweist, ist es auf diese Weise möglich, seine
Dicke mit hoher Genauigkeit konstant zu halten; ein konstanter Spalt kann allein
durch Übereinanderordnen des fotoempfindlichen Teils auf das Medium für
elektrostatische Information erreicht werden. Weiterhin kann das Auftreten eines
Entladungsdurchbruchs vermieden werden, da es unwahrscheinlich ist, daß Staub,
etc. zwischen den Abstandshalter und die fotoempfindliche Schicht eindringen
kann.
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Fig. 19 zeigt ein weiteres Beispiel eines fotoempfindlichen Teils, bei welchem eine
gemusterte Elektrodenschicht 2b auf einem Substrat 2a ausgebildet ist und ein
Abstandshalter 3 in einer elektrodenfreien Region des Substrats 2a vorgesehen
ist. Eine derartige Anordnung - bei der keine Elektrodenschicht in dem
Abstandshalterbereich angeordnet ist - stellt es sicher, daß das Anlegen einer Spannung an
den Abstandshalterbereich verhindert wird und so das Auftreten eines
Entladungsdurchbruchs dort vermieden wird.
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Fig.20 zeigt ein Beispiel eines weiteren fotoempfindlichen Teils, welches dem aus
Fig. 19 darin ähnlich ist, daß eine gemusterte Elektrodenschicht 2b auf einem
Substrat 2a angeordnet ist und ein Abstandshalter 3 in einem elektrodenfreien
Bereich des Substrats 2a vorgesehen ist, jedoch mit dem Unterschied, daß die
fotoleitende Schicht 2c dünner als der Abstandshalter 3 ist. In dem Fall bei Fig. 19
ist es möglich, zu verhindern, daß Spannung an den Abstandshalterbereich
angelegt wird und infolge dessen ein Entladungsdurchbruch durch den Abstandshalter
3 auftritt.
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Fig.21 zeigt ein Beispiel wieder einer anderen Ausführungsform, bei welcher ein
vorher gemusterter Abstandshalter 3 auf einer Elektrodenschicht 2b, die
gleichförmig auf einem Substrat 2a ausgebildet ist, vorgesehen ist, und eine fotoleitende
Schicht 2c ist auf die Elektrodenschicht 2b mit einer Dicke dünner als der
Abstandshalter
3 im abstandshalterfreien Bereich laminiert. In diesem Fall wird an
den Abstandshalter Spannung angelegt, jedoch ist es möglich, den
Entladungsdurchbruch der fotoleitenden Schicht durch den Abstandshalter 3 zu verhindern,
da der Abstandshalterbereich frei von der fotoleitenden Schicht 2c ist, wie oben
erwähnt.
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Fig.22 zeigt noch ein weiteres Beispiel eines fotoempfindlichen Teils, bei welchem
ein Substrat 2a aus Glas in seinem Mittelbereich freigeäzt ist, um eine Einkerbung
zu bilden, und eine Elektrodenschicht 2b und eine zu leitende Schicht 2c sind auf
den Boden der Einkerbung laminiert mit einer geringeren Gesamtdicke als die
Tiefe der Einkerbung, dabei Vorsprünge an beiden Seiten belassend. In diesem
Fall ist es ebenso möglich, den Entladungsdurchbruch der fotoleitenden Schicht,
welcher anderenfalls durch den Abstandshalter auftreten könnte, zu verhindern,
da der Abstandshalterbereich keine Spannung empfängt und frei von der
fotoleitenden Schicht ist.
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Während das in Fig.6 gezeigte Verfahren zum Aufzeichnen elektrostatischer
Bilder unter Bezugnahme auf ein System beschrieben wurde, bei welchem ein
fotoempfindliches Teil in Gegenüberstellung zu dem Aufzeichnungsmedium für
elektrostatische Information über einen Abstandshalter angeordnet ist, versteht es
sich, daß eine transparente Elektrode in Gegenüberstellung zu dem
Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information über eine fotoleitende Schicht, die
auf eine Isolationsschicht 1a davon laminiert ist, und einem Abstandshalter 3
angeordnet sein kann, um die Bildbelichtung unter Spannungsanlegung zwischen
der Elektrodenschicht 1b des Mediums und der transparenten Elektrode 2b
durchzuführen, wobei ein elektrostatisches Bild an der Grenzfläche der
Isolationsschicht 1a und der fotoleitenden Schicht 2c ausgebildet wird, wie in Fig.23 gezeigt.
Selbst im Fall eines solchen Aufzeichnungsverfahrens ist es möglich, einen durch
Staub oder andere Ablagerungen bedingten Entladungsdurchbruch durch
Vorsehen des Abstandshalters auf der fotoleitenden Schicht als integralem Teil zu
verhindern.
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Derartige fotoempfindliche Teile mit integral eingebauten Abstandshaltern werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Beispiele 6-11 näher erläutert:
Beispiel 6
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Eine Glasschicht ("Glas 7059", hergestellt von Corning C., Ltd., 45x50, 1.lt) wurde
mit einem negativen Fotolack beschichtet.
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Nachdem dieses Substrat in seinem Mittelbereich von 35x45 maskiert wurde,
wurde es belichtet und entwickelt, um nur das Glas des Mittelbereichs sichtbar zu
machen. Anschließend wurde das Glas auf eine Tiefe von 10 Mikrometern von
Fluorwasserstoffsäure geätzt.
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Anschließend wurde der Lack entfernt, um ein Substrat herzustellen, welches
dann mit einer transparenten Elektrodenschicht und einer fotoleitenden Schicht
versehen wurde, jede in Form eines Films, wodurch ein fotoempfindliches Teil
erhalten wurde.
Beispiel 7
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Die Prozeduren gemäß Beispiel 6 wurden mit der Ausnahme durchgeführt, daß
ein Negativlack verwendet wurde, um darauf eine transparente Elektrode in Form
eines Filmes aufzubringen, wonach der Lack mit der darauf befindlichen
Transparentelektrode entfernt wurde, gefolgt von der Ausbildung einer fotoleitenden
Schicht im Filmform.
Beispiel 8
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Gemäß den Prozeduren aus Beispiel 6 wurde bis zu einer Tiefe von 30
Mikrometern geätzt, gefolgt von der Ausbildung einer transparenten Elektrodenschicht und
einer 20 Mikrometer dicken fotoempfindlichen Schicht, jeweils in Filmform.
Nachdem das Produkt an seiner Oberfläche mit einem Fotolack beschichtet wurde,
wurde es belichtet und unter Verwendung des gleichen Maskenmusters wie in
Beispiel 6 entwickelt, dabei die fotoempfindliche und transparent
Elektrodenschichten im Bereich der Glasoberfläche ätzend.
Beispiel 9
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Eine Glasschicht mit einer an ihrer Oberfläche vorgesehenen
Transparentelektrodenschicht wurde mit einer Isolierpaste nach einem bestimmten Muster
siebbedruckt. Anschließend wurde die gemusterte Paste getrocknet und zu einer Höhe
von 30 Mikrometern kalziniert. Hiernach wurde eine fotoempfindliche Schicht auf
einem Bereich der Glasschicht ausgenommen der Isoliermusterschicht
angebracht, um ein fotoempfindliches Teil herzustellen.
Beispiel 10
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Die Prozeduren aus Beispiel 9 wurden angewandt mit der Ausnahme, daß ein
Bereich der transparenten Elektrode, der siebbedruckt werden sollte,
herausgeätzt wurde.
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In diesem Fall war es insbesondere nicht erforderlich, daß die Siebdruckpaste
Isoliereigenschaften aufweist.
Beispiel 11
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Eine Transparentelektrodenschicht und eine fotoempfindliche Schicht wurden
nacheinander auf Glas laminiert, und eine Isolierpaste wurde einem gewissen
Muster entsprechend auf das Laminat siebgedruckt, um ein fotoempfindliches Teil
herzustellen.
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Bei derartigen fotoempfindlichen Teilen mit integral eingebauten Abstandshaltern
ist es möglich, auf zusätzlich zwischen diese und das damit verbundene
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information zwischengeordnete
Abstandshalter zu verzichten; eine Bildaufzeichnung ist einfacher erreichbar. Ferner
besteht keine Gefahr, daß Staub oder andere Ablagerungen zwischen den
Abstandshaltern
und den fotoleitenden Schichten kumulieren können, und einen
Entladungsdurchbruch induzieren können. Es ist ferner möglich, einen
Entladungsdurchbruch durch die Abstandshalter durch vorsehende Abstandshalter auf
Bereichen, die frei von der gemusterten Elektrode sind, zu verhindern.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsformen des Aufzeichnungsmediums für
elektrostatische Information beschrieben, welche einen isolierenden
Abstandshalter umfassen, der integriert auf einer Isolationsschicht für die
Ladungsakkumulation darauf ausgebildet ist, und welche durch einfache Übereinanderordnung mit
dem verbundenen fotoempfindlichen Teil einen bestimmten Entladungsspalt
bilden.
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Beispielsweise ist ein Abstandshalter 3 gedruckt oder anderweitig integriert auf
einem Laminat ausgebildet, welches eine Elektrodenschicht 1b und eine
Isolationsschicht 1a umfaßt, die nacheinander auf ein Substrat 1c, wie in Fig.24a
gezeigt, laminiert sind. Allein mit dem zugeordneten fotoempfindlichen Teil, das auf
dieses Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information geordnet wird, ist es
möglich, einen konstanten Entladungsspalt zu erreichen; es ist möglich, eine
leichte Bildaufnahme zu erreichen und eine Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme
zu ermöglichen. Selbst wenn derartige Aufzeichnungsmedien für elektrostatische
Information - in welchem Bilder gespeichert wurden - zur Lagerung übereinander
gestapelt werden, ist es möglich, zu verhindern, daß die Isolationsschichten in
Kontakt mit den Substraten kommen und es so zu verhindern, daß die Ladungen
in Unordnung geraten, da ein Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information mit dem Substrat auf den Abstandshalter eines anderen gesetzt wird. Wenn
ein flexibles Substrat verwendet wird, um ein fotografiertes Aufzeichnungsmedium
für elektrostatische Information von kontinuierlicher Länge aufzurollen, macht es
die Anwesenheit des Abstandshalters 3 unwahrscheinlich, daß die
Isolationsschicht 1a in Kontakt mit dem Substrat kommt, so daß auf diese Weise verhindert
wird, daß die Ladungen in Unordnung geraten.
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Fig.24b zeigt ein Beispiel eines weiteren Aufzeichnungsmediums für
elektrostatische Information, bei welchem ein Abstandshalter 3 aus dem gleichen Material
wie eine Isolationsschicht 1 hergestellt wird. Beispielsweise ist die
Isolationsschicht 1a in ihrem Mittelbereich vertieft ausgebildet, beispielsweise durch Ätzen,
um den Abstandshalter 3 dort herum auszubilden.
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Fig.24c zeigt ein Beispiel wieder eines anderen Aufzeichnungsmediums für
elektrostatische Information, bei dem ein Substrat 1c durch Ätzen eingetieft ist und
eine Elektrodenschicht 1b und eine Isolationsschicht 1a auf den Boden der
Eintiefung mit einer geringeren Dicke als der Eintiefung laminiert sind, um einen
Abstandshalter durch den Bereich des Substrats zu bilden, der von der
Isolationsschicht 1a vorsteht.
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Fig.24d zeigt ein Beispiel eines fotoempfindlichen Teils umfassend ein Laminat
aus einem Substrat 2a einer Elektrode 2b und einer fotoleitenden Schicht 2c, bei
welchem eine Isolationsschicht 1a auf die fotoleitende Schicht 2c laminiert ist und
ein Abstandshalter 3 integriert auf der Isolationsschicht 1a ausgebildet ist. Um
Bilder mit diesem fotoempfindlichen Teil aufzunehmen, wird zunächst eine
Elektrode 1b in Gegenüberstellung zu der Isolationsschicht 1a über den
Abstandshalter 3 angeordnet, wie in Fig.25 gezeigt. Anschließend wird die Bildbelichtung unter
Spannungsanlegung zwischen den Elektroden 1b und 2b durchgeführt, wobei
Träger, die in der fotoleitenden Schicht generiert werden, zu der Grenzfläche
zwischen dieser und der Isolationsschicht 1a wandern, so daß eine Entladung
zwischen der Isolationsschicht 1a und der Elektrodenschicht 1b eintritt, um ein
elektrostatisches Bild auf der Isolationsschicht 1a auszubilden. Im Falle des in Fig.25
gezeigten Systems kann der Entladungsspalt leicht durch Vorsehen einer
isolierenden, gemusterten Schicht auf der Isolationsschicht 1a zur Ausbildung eines
Abstandhalters konstant gehalten werden.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Beispiele 12-16 ein
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information mit integriert eingebautem
Abstandshaltern detaillierter beschrieben.
Beispiel 12
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Zwei (2) Gewichtsprozent eines aushärtbaren Katalysators ("CR-12" hergestellt
von Toshiba Silikon Co., Ltd.), der in n-Butylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis
von 1:1 aufgelöst wurde, wurde zu einer 50 %igen Lösung von
Metyl-Phenyl-Silikonlack in Xylol ("TSR-144" hergestellt von Toshiba Silikon Co., Ltd.)
zugegeben, gefolgt von vollständigem Rühren und Filtrieren durch ein Sieb. Das
Filtrat wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht (mit einer Dicke von ungefähr 500 Å
und einem Widerstandswert von 80 Ω/sg), die auf ein Glassubstrat aufgebracht
wurde, zunächst mit 400 U/min für 2 Sekunden und anschließend mit graduell
abnehmenden Umdrehungen pro Minute für eine Dauer von 30 Sekunden
schleuderbeschichtet. Hiernach wurde das Produkt in einem Ofen bei 150 Grad für eine
Stunde getrocknet und ausgehärtet, wobei auf der ITO-Elektrode eine
Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht mit 6 Mikrometer Dicke gebildet wurde. Anschließend
wurde eine isolierende Druckfarbe auf die Lackschicht mit einer
Streifensiebdruckplatte geschichtet und getrocknet, um einen Abstandshalter mit einer Dicke
von 10 Mikrometern auszubilden.
Beispiel 13
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Zwei (2) Gewichtsprozent eines aushärtbaren Katalysators ("CR-12" hergestellt
von Toshiba Silikon Co., Ltd.), der in n-Butylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis
von 1:1 aufgelöst war, wurde zu einer 50 %igen Lösung von
Metyl-Phenyl-Silikonlack in Xylol ("TSR-144" hergestellt von Toshiba Silikon Co., Ltd.)
zugegeben, gefolgt von vollständigem Rühren und Filtrieren durch ein Sieb. Das
Substrat wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht (mit einer Dicke von ungefähr 500
Å und einem Widerstandswert von 80 Ω/sg), die auf ein Glassubstrat aufgebracht
wurde, zunächst bei 4000 U/min für 2 Sekunden und anschließend mit graduell
abnehmenden Umdrehungen pro Minute für eine Dauer von 30 Sekunden
schleuderbeschichtet. Anschließend wurde das Produkt in einem Ofen bei 150 Grad
Celsius für eine Stunde zum Trocknen und Aushärten erwärmt, wobei auf der
ITO-Elektrode eine Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht mit 6 Mikrometer Dicke
ausgebildet wurde. Anschließend wurde isolierende Druckfarbe auf die Lackschicht
mit einer Streifensiebdruckplatte eines rechteckigen Rahmentyps geschichtet und
getrocknet, um einen Abstandshalter mit einer Dicke von 10 Mikrometern
auszubilden.
Beispiel 14
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Zwei (2) Gewichtsprozent eines aushärtbaren Katalysators ("CR-12" hergestellt
von Toshiba Silikon Co., Ltd.), der in n-Butylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis
von 1:1 aufgelöst war, wurde zu einer 50 %igen Lösung von
Metyl-Phenyl-Silikonlack in Xylol ("TSR-144" hergestellt von Toshiba Silikon Co., Ltd.)
zugegeben, gefolgt von vollständigem Rühren und Filtrieren durch ein Sieb. Das
Substrat wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht (mit einer Dicke von ungefähr 500
Å und einem Widerstandswert von 80 Ω/sg), die auf ein Glassubstrat aufgebracht
wurde, zunächst bei 4000 U/min für 2 Sekunden und anschließend mit graduell
abnehmenden Umdrehungen pro Minute für eine Dauer von 30 Sekunden
schleuderbeschichtet. Anschließend wurde das Produkt in einem Ofen bei 150 Grad
Celsius für eine Stunde zum Trocknen und Aushärten erwärmt, wobei auf der
ITO-Elektrode eine Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht mit 6 Mikrometer Dicke
ausgebildet wurde. Anschließend wurde ein Polyuretanadhesiv ("Takinate" hergestellt
von Takeder Chemic Industries, Ltd.) auf die Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht in
einem Streifenmuster geschichtet, und vollständig in einem oben bei 60 Grad
Celsius für eine Stunde getrocknet, um eine Kleberschicht von 3 Mikrometern
Dikke zu bilden. Danach wurde eine Polyethylenterephtalatfolie an diese
Kleberschicht geheftet. Nach dem Altern in einem Ofen bei 60 Grad Celsius für weitere
zwei Tage wurde das Produkt mit derartiger Kraft mit einer Stantzmatrize
ausgestanzt, daß das Glassubstrat intakt blieb, dabei die Kleberschicht verlassend,
wobei ein Teil der nicht angehefteten Folie entfernt wurde, um einen Abstandshalter
zu bilden.
Beispiel 15
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Zwei (2) Gewichtsprozent eines aushärtbaren Katalysators ("CR-12" hergestellt
von Toshiba Silikon Co., Ltd.), der in n-Butylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis
von 1:1 aufgelöst war, wurde zu einer 50 %igen Lösung von
Metyl-Phenyl-Silikonlack in Xylol ("TSR-144" hergestellt von Toshiba Silikon Co., Ltd.)
zugegeben, gefolgt von vollständigem Rühren und Filtrieren durch ein Sieb. Das
Substrat wurde auf eine ITO-Elektrodenschicht (mit einer Dicke von ungefähr 500
Å und einem Widerstandswert von 80 Ω/sg), die auf ein Glassubstrat aufgebracht
wurde, zunächst bei 4000 U/min für 2 Sekunden und anschließend mit gratuell
abnehmenden Umdrehungen pro Minute für eine Dauer von 30 Sekunden
schleuderbeschichtet. Anschließend das Produkt in einem Ofen bei 150 Grad Celsius für
eine Stunde zum Trocknen und Aushärten erwärmt, wobei auf der ITO-Elektrode
eine Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht mit 6 Mikrometer Dicke ausgebildet wurde.
Anschließend wurde ein Polyuretanadhesiv ("Takinate" hergestellt von Takeder
Chemic Industries, Ltd.) auf die Metyl-Phenyl-Silikonlackschicht in einem
Rechteckrahmenmuster beschichtet und in einem Ofen bei 60 Grad Celsius für eine
Stunde zur Bildung einer Kleberschicht von 3 Mikrometern Dicke getrocknet.
Danach wurde eine Polyethylenterephtalatfolie an diese Kleberschicht geheftet. Nach
dem Altern in einem Ofen bei 60 Grad Celsius für weitere zwei Tage wurde das
Produkt mit derartiger Kraft mit einer Standsmatrize ausgestanzt, daß das
Glassubstrat intaktblieb, dabei die Kleberschicht verlassend, wobei ein Teil der nicht
angehefteten Folie entfernt wurde, um einen Abstandshalter zu bilden.
Beispiel 16
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Ein Durchmischen von β-Pinenpolymer ("Picolike" hergestellt von Rika Hercules
Co., Ltd.) mit α-Metylstyrol ("Crystalex 3085" hergestellt von Rika Hercules Co.,
Ltd.) im Verhältnis 1:1 erhaltenes Harz wurde in Xylol gelöst, und die resultierende
Xylollösung vollständig gerührt, gefolgt von einer Filtration durch ein Sieb. Das
Filtrat wurde auf einer Polyetylenterephtalatfolie (hergestellt von Mitsubishi
Chemikal Industries, Ltd.) durch Tiefdruckumkehrbeschichtung (Gravur Reverse
Coating) gebracht, gefolgt von einer Trocknung. Auf der Folie wurde eine
ladungstragende Schicht, deren Dicke mittels graviemetrischer Analyse zu 3 Mikrometern
festgestellt wurde, aufgebracht. Anschließend wurde ein Polyuretanadhesiv
("Takeder Chemical Industries, Ltd.) auf die ladungstragende Schicht
tiefdruckbeschichtet und zur Bildung einer Kleberschicht von 3 Mikrometern Dicke getrocknet.
Zur gleichen Zeit wurde eine 10 Mikrometer dicke Polyetylenterephtalatfolie an der
Kleberschicht angeheftet. Der aufgerollte Film wurde, nachdem er in einem Ofen
bei 60 Grad Celsius für weitere Tage gealtert wurde, in Position gehalten während
des Abtrennens (leaving) der Adhesivschicht, und wurde mit solcher Kraft mittels
einer Schneidmaschine simultan unter Entfernung eines nichtangehefteten
Bereichs der Folie, dabei einen Abstandshalter bildend, getrennt, um den Trägerfilm
intakt zu halten.
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Durch integrierte Ausbildung des Abstandshalters zum Konstanthalten eines
Entladungsspaltes mit dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information ist
es auf diese Weise stets möglich, einen konstanten Spalt ohne dem Erfordernis,
irgendeinen zusätzlichen Abstandshalter vorzusehen oder ohne Rückgriff auf
irgendeine lästige Tätigkeit umfassend die Anordnung eines Sensors und Erfassen
eines Entladungsspaltes und Rückführung des resultierenden Outputs, um den
Entladungsspalt zu steuern, zu erhalten. Für eine kontinuierliche Bildaufnahme
muß nur das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information zugeführt
werden; eine Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme ist möglich. Wenn ein flexibles
Substrat verwendet wird, um das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information zur Lagerung aufzurollen, ist es zusätzlich möglich, eine Elektrifizierung
infolge des Kontakts der Rückseite des Substrats mit der Oberseite der
ladungstragenden Schicht oder eine Unordnung des gespeicherten
elektrostatischen Bildes infolge einer Schwächung zu verhindern. Selbst wenn das
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information in flacher oder in Scheibenform zur
Lagerung aufeinandergestapelt wird, ist es in ähnlicher Weise möglich, zu
verhindern, daß die gespeicherten elektrostatischen Ladungen in Unordnung geraten.
Dies gilt auch dann, wenn sei in einer Kassette aufbewahrt werden, da die
gespeicherten elektrostatischen Ladungen unmöglich in Kontakt mit der Innenseite
der Kassette kommen können.
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Nachfolgend wird auf eine der Ausführungsformen Bezug genommen, bei denen
die Elektrode wenigstens eines fotoempfindlichen Teils und eines
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information in gemusterter Form ausgebildet
wird und ein Abstandshalter in einem elektrodenfreien Bereich angeordnet wird.
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Die Figuren 26a und 26b sind Auf- und Querschnittsansichten, die einen
Elektrostatik-Bildaufzeichner darstellen, bei welchem die Elektrodenschichten eines
fotoempfindlichen Teils und eines Aufzeichnungsmediums für elektrostatische
Information jeweils in gemusterter Form ausgebildet sind.
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Wie in der Aufsicht wie in Fig.26a gezeigt dargestellt ist, umfaßt ein beispielsweise
rechtwinkliges fotoempfindliches Teil 2 eine Elektrode 2b an einem Seitenbereich,
nicht aber an den übrigen drei Seitenbereichen B (schraffierte Bereiche). In
ähnlicher Weise ist ein Aufzeichnungsmedium 1 für elektrostatische Information an
einem Seitenbereich mit einer Elektrode 1b, nicht aber an den übrigen drei
Seitenbereichen A (schraffierte Bereiche) versehen. An den kurzen Seiten
überlappen ihre elektrodenfreien Bereiche miteinander, während an den langen Seiten
ihre elektrodenfreien Bereiche ohne miteinander zu überlappen in
Gegenüberstellung zueinander angeordnet sind. Ein Abstandshalter 3 wird anschließend
zwischen das fotoempfindliche Teil 2 und das Aufzeichnungsmedium 1 für
elektrostatische Information geordnet. Es versteht sich, daß an den langen Seiten ihre
elektrodenfreien Bereiche miteinander überlappen können, während an den
kurzen Seiten ihre elektrodenfreien Bereiche ohne miteinander zu überlappen in
Gegenüberstellung zueinander angeordnet sein können. Der Abstandshalter 3 in
rechteckiger Form wird an den kurzen Seiten der elektrodenfreien Bereich des
fotoempfindlichen Teils 2 und des Aufzeichnungsmediums 1 für elektrostatische
Information und an den langen Seiten eines der elektrodenfreien Bereiche des
fotoempfindlichen Teils 2 und des Auszeichnungsmediums 1 für elektrostatische
Information angeordnet.
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Wenn zwischen den gemusterten Elektroden des fotoempfindlichen Teils und des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information eine Hochspannung
angelegt wird, wird in den Abstandhalterbereich keine Spannung eingedrückt; es ist
unwahrscheinlich, daß sie verletzt werden, da weder ein Oberflächenstrom noch
ein Entladungsdurchschlag durch den Abstandshalter induziert wird. Es ist
festzuhalten, daß nicht alle vier Seiten des Abstandshalters in Kontakt mit dem
fotoempfindlichen Teil oder dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information stehen müssen. Beispielsweise können sowohl die kurzen wie auch die
langen Seiten außerhalb des fotoempfindlichen Teils oder des
Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information positioniert sein. In diesem Fall kann die
Bemusterung derart erfolgen, daß in Bereichen entsprechend den kurzen oder
langen Seiten von wenigstens einem von dem fotoempfindlichen Teil und dem
Aufzeichnungsmedium für elektrostatische Information keine Elektrode
ausgebildet wird.
Beispiel 17
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Eine transparente ITO-Elektrode (In2 O3-SnO2) an der Seite eines
fotoempfindlichen Substrats wurde in gemusterter Form geätzt. Eine Bemusterung wurde durch
Lackbearbeitung wie beispielsweise eine Fotolackbearbeitung erreicht. In diesem
Beispiel jedoch erfolgte die Bemusterung aus Zweckdienlichkeitsgründen mit
einem an der Elektrode angebrachten Vinylband. Als Ätzmittel wurde eine wässrige
Mischlösung aus Eisenchlorid und Eisensulfat verwendet. Das verwendete
fotoempfindliche Teil kann aus jedem gewünschten Materialtyp bestehen. In diesem
Beispiel jedoch wurde 10 Mikrometer dickes Si verwendet. Eine Al-Elektrode an
der Seite des Aufzeichnungsmediums für elektrostatische Information wurde in
ähnlicher Weise geätzt, wobei als Ätzmittel 1N HCl verwendet wurde. Als
Abstandshalter wurde ein PET-Folie verwendet.
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Auf diese Weise wird die Elektrodenschicht von wenigstens einem von dem
fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information an der Stelle, an welcher der Abstandshalter angeordnet ist, freigemacht; es
ist möglich, einen Entladungsdurchbruch, welcher anderenfalls durch den
Abstandshalter induziert werden kann, zu verhindern, und zu verhindern, daß das
fotoempfindliche Teil und das Aufzeichnungsmedium für elektrostatische
Information verletzt werden können. Es ist ebenso möglich, die Kapazität des gesamten
Systems in Folge der Verringerung der Elektrodenfläche zu verringern und
deshalb die Belastung eines externen Kreises zu erleichtern.
Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Technik zur Durchführung einer
Bildaufzeichnung mittels eines Belichtungsprozesses unter Spannungsanlegung, und ist
aus den folgenden Gründen für die Aufzeichnung verschiedener Bilder geeignet:
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Die der Belichtungsquantität entsprechende Ladungsmenge kann erhalten
werden,
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es kann verhindert werden, daß das resultierende Bild in Unordnung gerät in
Folge einer Rückwärtsentladung,
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Bilder hoher Genauigkeit können ohne Verwendung irgendeiner externen
Hochspannungsquelle erhalten werden,
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der Spalt zwischen dem fotoempfindlichen Teil und dem Aufzeichnungsmedium
für elektrostatische Information kann leicht konstant gehalten werden, was es
ermöglicht, eine Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme durchzuführen,
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und es ist möglich, einen Entladungsdurchbruch zu verhindern, welcher
ansonsten durch einen Abstandshalter induziert wird, wodurch die Lebenszeit des
fotoempfindlichen Teils und des Aufzeichnungsmediums für elektrostatische
Information verlängert wird.