Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Bildaufzeichnungsprozess zur Herstellung von
dauerhaften elektrostatischen Bildern mit hohem Auflösungsvermögen auf einem
elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium.
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Im Stand der Technik ist ein Verfahren zum Aufzeichnen und Reproduzieren
elektrostatischer Bilder bekannt, bei dem die "Bildbelichtung" ausgeführt wird durch das
Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden eines lichtempfindlichen
Abschnitts und eines elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmediums, die
einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ein dauerhaftes elektrostatisches
Bild mit einem hohen Auflösungsvermögen auf dem elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmedium geschaffen wird (US-A-3 598 579, US-A-4 628 017).
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Ein derartiger elektrostatischer Bildaufzeichnungsprozess ist in Fig. 1 dargestellt,
wo ein elektrostatisches Informationsaufzeichnungsmedium 1, ein
lichtempfindlicher Abschnitt 2, ein Träger für eine Licht leitende Schicht bei 2a, eine Elektrode
des lichtempfindlichen Abschnitts bei 2b, eine Licht leitende Schicht bei 2c, eine
Isolierschicht bei 1a, eine Elektrode des elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmediums bei 1b, ein Träger für die Isolierschicht bei 1c und eine
Stromquelle bei E gezeigt sind.
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Bezug nehmend auf Fig. 1 wird die Belichtung mittels des lichtempfindlichen
Abschnitts 2 durchgeführt. Der lichtempfindliche Abschnitt 2 ist so aufgebaut, dass er
die lichtdurchlässige Elektrode 2b, die aus einem 0,1 um dicken ITO auf dem
Träger 2a aus einem 1 mm dicken Glas gebildet ist, trägt. Er besteht ferner aus der
lichtleitenden Schicht 2c mit einer Dicke von etwa 10 um auf der Elektrode 2b. Das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium 1 ist dem lichtempfindlichen
Abschnitt 2 über einen Spalt von etwa 10 um gegenüberliegend angeordnet. Das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium wird gebildet durch
Aufdampfen der Al-Elektrode 1b in einer Dicke von 0,1 um auf den Träger der Isolierschicht,
sowie durch die Isolierschicht 1a in einer Dicke von 10 um auf der
Elektrode 1b.
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Wie in Fig. 1a dargestellt ist, wird das elektrostatische
Informationsaufzeichnungsmedium 1 zuerst so positioniert, dass im Hinblick auf den lichtempfindlichen
Abschnitt 2 ein Spalt von etwa 10 um besteht.
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Anschließend wird durch die Spannungsquelle E eine Spannung zwischen den
Elektroden 2b und 1b angelegt, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Im Dunklen wird keine
Veränderung zwischen beiden Elektroden stattfinden, da der Lichtleiter 2c einen
hohen Widerstand hat. Wenn jedoch eine höhere Spannung als Paschen's
Entladungsspannung an den Spalt angelegt wird, kommt es in Abhängigkeit von der
Größe der angelegten Spannung oder von Kriechströmen der Substratelektroden
zu einer Entladung durch den Spalt, so dass elektrostatische Ladungen
entsprechend der Entladung auf dem elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmedium entstehen. Wenn die Licht leitende Schicht 2c mit Licht bestrahlt wird, das von
dem Träger 2a der lichtleitenden Schicht einfällt, so erzeugt es Fototräger
(Elektronen, Löcher) in dem bestrahlten Bereich, und Ladungen, deren Polarität
entgegengesetzt zu der Elektrode des elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmediums ist, wandern durch die Licht leitende Schicht 2c bis zu deren Oberfläche.
Wenn das Verhältnis der an den Luftspalt angelegten Spannung die
Entladungsspannung nach Paschen's überschreitet, kommt es zu einer Koronaentladung
oder einer Feldausstrahlung zwischen der lichtleitenden Schicht 2c und der
Isolierschicht 1a, so dass die Ladungen von der lichtleitenden Schicht 2c
herausgezogen und durch das elektrische Feld beschleunigt werden können, was zu einer
Ladungsansammlung auf der Isolierschicht 1a führt.
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Nach dem Ende der Belichtung sind der lichtempfindliche Abschnitt und das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium kurzgeschlossen, wie in Fig. 1c
gezeigt ist. Obwohl das Abschalten der Spannungsversorgung durch den
geöffneten Schalter beschrieben ist, wird darauf hingewiesen, dass dieses ebenfalls
durch Kurzschließen der beiden Elektroden erreicht werden kann. Anschließend
wird das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium 1 entfernt, wie in Fig.
1d gezeigt ist, um die Herstellung eines dauerhaften elektrostatischen Bilds
abzuschließen. Durch das Abschalten der angelegten Spannung auf diese Weise oder,
anders ausgedrückt, durch die Benutzung eines "Spannungsverschlusses" ist es
möglich, ein dauerhaftes elektrostatisches Bild herzustellen; es ist möglich, auf
einen mechanischen oder optischen Verschluss wie bei gewöhnlichen Kameras zu
verzichten.
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Die Licht leitende Schicht 2c ist eine elektrisch leitende Schicht, die bei
Bestrahlung mit Licht Lichtträger (Elektronen, positive Löcher) in dem bestrahlten Bereich
erzeugt, wobei die Träger in Breitenrichtung wandern können. Diese Schicht kann
aus anorganischen oder organischen lichtleitenden Materialien oder ihren
Mischformen gebildet werden.
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Die benutzten anorganischen lichtleitenden Materialien können amorphes Silizium,
amorphes Selen, Kadmiumsulfid, Zinkoxid usw. umfassen.
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Die benutzten organischen lichtleitenden Materialien werden in Einzelschichttypen
und funktionsgetrennte Typen eingeteilt.
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Der Einzelschichttyp des lichtempfindlichen Materials umfasst eine Mischung aus
einer ladungserzeugenden Substanz mit einer Ladungstransportsubstanz. Da der
ladungserzeugende Typ der Substanzen die Neigung hat, Licht zu absorbieren
und Ladungen zu erzeugen, können beispielsweise die folgenden Substanzen
benutzt werden: Azo-Pigmente, Bis-Azo-Pigmente, Trisazo-Pigmente,
Phthalocyanin-Pigmente, Perylen-Pigmente, Pyrylium-Farbstoffe, Cyanin-Farbstoffe und
Methin-Farbstoffe. Als Substanzen vom Ladungstransporttyp sind die folgenden
Substanzen beispielsweise gut geeignet für den Transport von ionisierten
Ladungen: Hydrazone, Pyrazoline, Polyvinyl Carbazole, Carbazole, Stilbene,
Anthracene, Naphthalene, Triphenyl-Methane, Azine, Amine und aromatische Amine.
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In Bezug auf den funktionsgetrennten Typ des lichtempfindlichen Materials neigt
die ladungserzeugende Substanz dazu, Licht zu absorbieren, sie hat jedoch die
Eigenschaft, Fototräger einzufangen, wohingegen die Ladungstransportsubstanz
gut zum Ladungstransport geeignet ist, sie ist jedoch weniger in der Lage, Licht zu
absorbieren. Aus diesem Grund werden beide Substanzen voneinander getrennt,
um ihre individuellen Eigenschaften stärker zu nutzen. Für den Gebrauch können
die ladungserzeugenden Schichten und die Ladungstransportschichten laminiert,
das heißt geschichtet werden. Als Substanzen, aus denen die ladungserzeugende
Schicht gebildet wird, können beispielsweise benutzt werden: Azo-Pigmente, Bis-
Azo-Pigmente, Trisazo-Pigmente, Phthalocyanin-Pigmente, Xanthensäure-
Farbstoffe, Cyanin-Farbstoffe, Styryl-Farbstoffe, Pyrylium-Farbstoffe, Perylen-
Farbstoffe, Methin-Farbstoffe, a-Se-, a-Si-, Azuleninumsalz-Pigmente und
Squalenium-Salz-Pigmente. Als Substanzen für die Herstellung der
Ladungstransportschicht können beispielsweise benutzt werden: Hydrazone, Pyrazoline, PVKs,
Carbazole, Oxazole, Triazole, aromatische Amine, Amine, Triphenylmethane und
polyzyklische aromatische Mischungen.
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Bezüglich der Beschaffenheit der erzeugten Träger ist es bekannt, dass im Falle
des anorganischen lichtempfindlichen Materials die Beweglichkeit u hoch ist aber
die Lebenszeit -r kurz ist, wohingegen im Falle des organischen lichtempfindlichen
Materials die Beweglichkeit u klein ist, aber die Lebenszeit -r lang ist, wobei das
Produkt Irr in beiden Fällen annähernd gleich groß ist. Die Ausbildung eines
dauerhaften elektrostatischen Bilds durch die "Belichtung durch Anlegen einer
Spannung" kann auch durch einen mechanischen Belichtungsverschluss oder einen
Spannungsverschluss allein erreicht werden. Mit dem mechanischen
Belichtungsverschluss allein bleibt die Spannung jedoch eingeprägt zwischen dem
lichtempfindlichen Material und dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium.
Dieses führt im Gegenzug zu dem Problem, dass Dunkelströme fließen, auch
wenn keine Belichtung ausgeführt wird, was zu einem Dunkelpotential führt.
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Wenn lediglich der Spannungsverschluss mit dem lichtempfindlichen Material
benutzt wird, entsteht andererseits das Problem, dass die Größe der Aufnahme und
die Größe der Ladungen sich mit der Verschlusszeit des Spannungsverschlusses
ändern. Dieses wird im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
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Fig. 2 ist eine graphische Darstellung und zeigt den Betrag der Ladungen auf dem
elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmediums bei einer konstanten
Lichtintensität, aber bei unterschiedlichen Spannungsverschlusszeiten, nämlich 0,01
Sekunden, 0,1 Sekunden und 1 Sekunde. In dem Fall des anorganischen
lichtempfindlichen Materials, das eine hohe Trägerbeweglichkeit hat, entspricht der
Betrag der Ladungen der Größe der Belichtung auch bei unterschiedlichen
Spannungsverschlusszeiten, wie aus der charakteristischen Kurve A hervorgeht.
Andererseits resultiert aus der Benutzung des organischen lichtempfindlichen Materials
das Phänomen, dass sogar bei der gleichen Größe der Belichtung ein Unterschied
in der Größe der Ladungen zwischen den Spannungsverschlusszeiten 0,01
Sekunden und 0,1 Sekunden, und 0,1 Sekunden und 1 Sekunde entsteht, wie aus
der charakteristischen Kurve B hervorgeht. Dies liegt an der geringeren
Trägerbeweglichkeit des organischen lichtempfindlichen Materials. Die durch die Belichtung
erzeugten Träger verschwinden, da die Spannung abgeschaltet wird, bevor sie
das ladungstragende Medium erreichen. Es besteht daher das Problem, dass das
Bildpotential auch bei der gleichen Größe der Belichtung in Abhängigkeit von der
Spannungsverschlusszeit unterschiedlich ist.
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Wenn der lichtempfindliche Abschnitt und das elektrostatische
Informationsaufzeichnungsmedium kurzgeschlossen sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist, um die
Spannungsquelle abzuschalten, wird eine erhöhte inverse Spannung zwischen
dem lichtempfindlichen Abschnitt und dem die Ladung tragenden Medium
induziert, was zu einer Entladung in der Gegenrichtung führt. Dieses wird nun im Detail
unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 erläutert.
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Der lichtempfindliche Abschnitt, der Spalt und das elektrostatische
Informationsaufzeichnungsmedium werden alle als Kondensatoren betrachtet, jeweils mit einer
bestimmten Kapazität, und wenn der lichtempfindliche Abschnitt und das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium dieselbe Dicke, dielektrische
Konstante und Fläche haben, werden sie die gleiche elektrostatische Kapazität haben.
Bei einem Spalt von etwa 12-13 um zwischen dem lichtempfindlichen Abschnitt
und dem elektrostatischen Aufzeichnungsmedium wird die Entladungsspannung in
dem Spalt in der Größenordnung von etwa 400 V sein. Als Beispiel wird angenommen,
dass die Belichtung durch das Anlegen von Spannung bei einer
Anlegespannung von 2000 V ausgeführt wird. Anschließend wird der lichtempfindliche
Abschnitt in dem dem Licht ausgesetzten Bereich elektrisch leitend gemacht.
Folglich kann das gesamte "Bildbelichtungssystem" als ein Ersatzschaltkreis
betrachtet werden, in dem 400 V bzw. 1600 V an die Kondensatoren C2 bzw. C3 des
Spalts bzw. des elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmediums angelegt
werden, wie in Fig. 4a dargestellt ist. In ähnlicher Weise kann der unbelichtete
Bereich als ein Ersatzschaltkreis angenommen werden, in dem 800 V, 400 V bzw.
800 V an die Kondensatoren C1, C2 bzw. C3 des lichtempfindlichen Abschnitts,
des Spalts bzw. des elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmediums
angelegt werden, wie in Fig. 4b gezeigt ist.
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Es werden die Potentialverteilungen auf dem lichtempfindlichen Abschnitt und
dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium betrachtet. Wenn
beispielsweise die Elektrode des lichtempfindlichen Abschnitts als Referenzlage mit
einem Punkt P definiert ist, der die Endlage des Spalts darstellt, einem Punkt Q,
der die Endposition des Spalts darstellt und einem Punkt R, der die Endposition
des ladungstragenden Mediums darstellt, dann sind die Potentialverteilungen auf
den belichteten und nichtbelichteten Bereichen durch P-Q-R in Fig. 5a bzw. P-Q-R
in Fig. 5b dargestellt. Dies liegt daran, dass der lichtempfindliche Abschnitt ein
elektrischer Leiter ist.
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Wenn der lichtempfindliche Abschnitt und das ladungstragende Medium in einem
wie in Fig. 5a gezeigten Zustand kurzgeschlossen sind, ist der Punkt R bis auf das
Potential 0 oder bis zum einem Punkt R' reduziert, und der Punkt Q ist um
dieselbe Potentialdifferenz bis zu einem Punkt Q' reduziert, was eine Potentialverteilung
P-Q'-R' ergibt. Dementsprechend kommt es zu einer Potentialdifferenz zwischen P
und Q', das heißt eine an den Spalt angelegte Spannung führt zu 1600 V.
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Dies geht auch aus Fig. 5b hervor; eine Potentialdifferenz zwischen P und 0', das
heißt eine an den Spalt angelegte Spannung wird zu 1600 V.
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Folglich ändern sich die an die jeweiligen Kondensatoren angelegten Spannungen
von dem Zustand der Fig. 4a bzw. 4b zu den Fig. 4c bzw. 4d, des in Fig. 4
gezeigten Ersatzschaltkreises. Dies führt zu dem Problem, dass eine
Gegenspannung von 1600 V, was wesentlich größer als die Entladungsspannung von 400 V
ist, so auf den Spalt einwirkt, dass unmittelbar eine Entladung in der
Gegenrichtung induziert wird, was dazu führt, dass die aufgezeichneten Signale in
Unordnung geraten und das Bild trüb machen.
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Im Stand der Technik ist es ebenso bekannt, einen zuvor koronageladenen, eine
Isolierschicht aufweisenden Film mit einer elektrischleitenden Schicht zu
benutzen, um darauf ein dauerhaftes elektrostatisches Bild zu schaffen. Zu diesem
Zweck kann eine Belichtung durchgeführt werden, während die Spannung
zwischen der elektrisch leitenden Schicht des Isolierschichtfilms und der Elektrode
des damit verbundenen lichtempfindlichen Abschnitts angelegt wird, oder beide
können elektrisch kurzgeschlossen werden.
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Ein Problem bei dem herkömmlichen "Bildbelichtungsverfahren durch das Anlegen
von Spannung" ist jedoch, dass eine externe Spannungsquelle erforderlich ist, um
eine Entladung durch Anlegen von Spannung zwischen dem lichtempfindlichen
Abschnitt und dem elektrostatischen Aufzeichnungsmedium zur Belichtung
auszulösen, wodurch das System groß wird; außerdem besteht die Möglichkeit, dass
es durch Schwankungen der Spannung der Stromquelle beeinträchtigt wird.
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Wenn der bisherige koronageladene Isolierfilm benutzt wird, besteht die
Möglichkeit, darauf zu verzichten, indem für die Belichtung eine externe Spannungsquelle
verwendet wird. Bisher war allerdings nichts darüber bekannt, wie dauerhafte
Bilder damit praktisch hergestellt werden können.
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Fig. 6 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein typisches, zuvor
vorgeschlagenes Verfahren zur Aufzeichnung elektrostatischer Bilder durch die
Benutzung eines Abstandhalters.
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Bezug nehmend auf Fig. 6 ist ein lichtempfindlicher Abschnitt 2, bei dem eine
lichtdurchlässige Elektrodenschicht 2b und eine Licht leitende Schicht 2c
aufeinander auf der gesamten Oberfläche eines lichtdurchlässigen Substrats 2a
laminiert sind, gegenüberliegend zu einem elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmedium 1 angeordnet, bei dem eine Elektrodenschicht 1b und eine
Isolierschicht 1a nacheinander auf der gesamten Oberfläche eines Substrats 1c
laminiert sind, mit einem dazwischen angeordneten Abstandhalter 3. Bei angelegter
Spannung zwischen beiden Elektrodenschichten wird die Bildbelichtung
durchgeführt, beispielsweise durch den lichtempfindlichen Abschnitt 2. Anschließend
erzeugt die Licht leitende Schicht 2c Träger in dem belichteten Abschnitt und sie
wird elektrisch leitend gemacht, so dass eine Entladung zwischen dem
lichtempfindlichen Abschnitt und dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium
stattfinden kann, wobei Ladungen entsprechend der Größe der Belichtung auf der
Isolierschicht 1a angesammelt werden und auf diese Weise ein dauerhaftes
elektrostatisches Bild erzeugen.
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Bei dem Verfahren zur Aufzeichnung von elektrostatischen Bildern, das in Fig. 6
gezeigt ist, erzeugt eine Veränderung der Spaltbreite zwischen dem
lichtempfindlichen Abschnitt und dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium
jedoch Änderungen in der Feldstärke und dementsprechend beim Entladungsstrom.
Dieses resultiert in einer Änderung des Betrags der Ladungen, die auf der
Isolierschicht angesammelt sind, auch bei gleichstarker Belichtung. Um zu erreichen,
dass der Betrag der Ladungen der Belichtungsenergie entspricht, ist es daher
erforderlich, die Spaltbreite konstant zu halten. Das ist der Grund dafür, dass der
isolierende Abstandshalter 3 zwischen den lichtempfindlichen Abschnitt und das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium während der Bildbelichtung
eingesetzt worden ist, um die Spaltbreite konstant zu halten. Um die
Aufnahmeempfindlichkeit zu erhöhen ist es erforderlich, den Betrag der Ladungen, die auf
der Isolierschicht 1a gebildet sind, und die zwischen dem nicht empfindlichen
Abschnitt und dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium angelegte
Spannung zu diesem Zweck anzuheben. Bei steigender Spannung taucht jedoch
das Problem auf, dass dann, wenn sich Staub usw. zwischen dem Abstandshalter
und der Licht leitenden Schicht befindet, eine Entladung im Bereich des Abstandshalters
stattfinden kann, was zu einem teueren Ausfall der Licht leitenden
Schicht führt.
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Darüber hinaus ist es sehr schwierig, den Abstandshalter zwischen das
lichtempfindliche Material und das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium zu
setzen, um den zwischenliegenden Spalt konstant zu halten, da die Spaltbreite in
einer Größenordnung von 10 um liegt. Im Ergebnis ist es unmöglich, ein
kontinuierliches Abnehmen von Bildern mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn
das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium, das die elektrostatische
Ladungsinformation trägt, aufeinander gelegt oder zum Speichern aufgerollt
werden, das in diesem Fall flexibel sein sollte, entsteht das Problem, dass die
Isolierschichten mit den zugeordneten Substraten in Kontakt kommen können, was dazu
führt, dass die darauf gespeicherten Informationen in Unordnung geraten.
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Üblicherweise sind Elektrodenschichten allen Oberflächen des Licht leitenden
Materials und des elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmediums
vorgesehen, wobei ein Abstandshalter aus einem isolierenden PET-Film zwischen ihnen
angeordnet ist, um den Entladungsspalt konstant zu halten.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, dass die Ladungsmenge der Belichtungsenergie
entspricht, ungeachtet der Spannungsverschlusszeit, auch dann, wenn ein
organischer lichtempfindlicher Abschnitt benutzt wird.
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Dieses Ziel wird durch das in dem Patentanspruch beschriebene Verfahren
erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung und zeigt wie elektrostatische
Bilder aufgenommen werden.
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Fig. 2 ist eine graphische Darstellung und zeigt das Verhältnis zwischen
der Belichtungsenergie und der Ladungsmenge bei einem
herkömmlichen Belichtungsverfahren bei dem Anlegen einer Spannung,
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Fig. 3 ist eine schematische Darstellung und zeigt wie die Spannung nach
der Bildbelichtung abgeschaltet wird,
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Fig. 4 zeigt einen Ersatzschaltkreis,
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Fig. 5 ist eine graphische Darstellung und zeigt einen Mechanismus zur
Erzeugung einer inversen Entladung,
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Fig. 6 ist ein Diagramm und zeigt einen herkömmlichen
Bildaufzeichnungsprozess, bei dem ein Abstandshalter benutzt wird,
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Fig. 7 ist eine Diagrammdarstellung und zeigt den erfindungsgemäßen
Bildaufzeichnungsprozess, wobei eine Spannung nach der
Bildbelichtung für eine gegebene Zeit angelegt wird,
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Fig. 8 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein Beispiel einer
elektrostatischen Kamera, bei der das erfindungsgemäße Verfahren der
Belichtung durch Anlegen einer Spannung benutzt wird,
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Fig. 9 ist eine graphische Darstellung und zeigt das aufgezeichnete
Potential über der Belichtungsenergie, wenn der optische Verschluss mit
dem Spannungsverschluss synchronisiert ist, oder wenn der
Spannungsverschluss bei verschiedenen Zeiten nach der Belichtung
eingeschaltet wird.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt wurde, erzeugt die Licht
leitende Schicht, gebildet aus einem lichtempfindlichen Abschnitt, nach der Belichtung
bei dem Anlegen einer Spannung Träger, deren Beweglichkeit jedoch so klein ist,
dass sie verschwinden, wenn die Spannung abgeschaltet wird, bevor sie das
elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium erreichen.
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Zum Zwecke der Darstellung wird nun angenommen, dass die Belichtung und der
Spannungsverschluss bei einer Zeit t&sub1; eingeschaltet werden und dass der
Belichtungsverschluss bei einer Zeit t&sub2; abgeschaltet wird. Erfindungsgemäß wird der
Spannungsverschluss dann bei einer vorbestimmten Zeit t&sub3; abgeschaltet, so dass
sich ein ausreichend langer Zeitraum Δt ergibt, so dass alle erzeugten Träger in
der Lage sind, das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium zu
erreichen, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Dadurch wird es möglich, dass ein Bild mit der
Ladungsmenge gebildet wird, die der Belichtungsenergie entspricht. Da der
Zeitraum Δt, beginnend bei t&sub2;, wenn der Belichtungsverschluss abgeschaltet wird, bis
zum Zeitpunkt t&sub3;, wenn der Spannungsverschluss abgeschaltet wird, in
Abhängigkeit von dem Typ, der Dicke und anderen Faktoren des lichtempfindlichen
Abschnitts variieren kann, ist es wünschenswert, die unter variierenden Bedingungen
gefundenen Zeiträume Δt im Voraus in einer Tabelle zusammenzufassen. Wenn
die damit zusammenhängenden Bedingungen festgelegt sind, kann der
gewünschte Zeitraum Δt aus der Tabelle entnommen werden, um die Zeit
festzulegen, wann der Spannungsverschluss abgeschaltet werden soll.
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Fig. 8 ist eine schematische Zeichnung und zeigt ein Beispiel einer
elektrostatischen Kamera, bei der die Belichtung durch das Anlegen einer Spannung
verwendet wird, wobei dieselben Bauteile wie in Fig. 1 durch dieselben
Bezugszeichen wiedergegeben werden. Weitere Bezugszeichen stellen die folgenden
Bauteile dar: 11 eine Bilderfassungslinse, 12 ein Spiegel, 13 ein Verschluss, 14 ein
fokussierender Schirm, 15 ein Fünfeckprisma, 16 ein Okular, 17 ein Negativbild
und E eine Spannungsquelle.
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Bei dieser elektrostatischen Kamera werden der lichtempfindliche Abschnitt 2 und
das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium, die in Fig. 1 gezeigt sind,
anstelle eines Spiegelreflexkamerafilms für eine Einzellinse benutzt. Durch einen
nicht gezeigten Schalter zum Einschalten der Spannungsquelle E wird eine
Spannung an den lichtempfindlichen Abschnitt und das elektrostatische
Informationsaufzeichnungsmedium angelegt und der Verschluss 13 wird bei einer
vorbestimmten Zeit ausgelöst, um den Spiegel 12 in die durch die gestrichelte Linie
gezeigte Position zu klappen, wodurch das dauerhafte elektrostatische Bild eines
Objekts auf dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium 1 gebildet
wird. Nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Schließen des Verschlusses
verstrichen ist, wird die zwischen dem lichtempfindlichen Abschnitt und dem
elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium angelegte Spannung abgeschaltet.
Sofern erforderlich wird das elektrostatische Informationsaufzeichnungsmedium
anschließend mit einem Toner entwickelt, um ein Negativbild 17 zu erhalten. Es
kann auch vorgesehen sein, elektrische Signale zu erzeugen, indem das
elektrostatische Potential für eine Bildschirmdarstellung oder die Übertragung zu einem
anderen Aufzeichnungsmittel wie ein Magnetband ausgelesen wird.
Beispiel 1
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Unter Bezugnahme auf den lichtempfindlichen Abschnitt und das elektrostatische
Informationsaufzeichnungsmedium wurden diese aus einem organischen
lichtempfindlichen Film mit einer Dicke von 10 um bzw. aus einem Fluorpolymerfilm
mit einer Dicke von 3 um hergestellt und einander gegenüberliegend mit einem
Spalt von 10 um angeordnet. Der lichtempfindliche Abschnitt wurde als Pluspol
benutzt und eine Spannung von 750 V wurde an die Elektroden angelegt. Als
Lichtquelle wurde eine Wolframlampe mit einer Farbtemperatur von 3000 K
benutzt.
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Fig. 9a zeigt ein charakteristisches Diagramm, wobei die Lichtmenge, mit der der
lichtempfindliche Abschnitt belichtet wurde, als Abszisse benutzt wird und das von
dem elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgenommene
Potential als Ordinate dient. Das Diagramm wurde erhalten, nachdem eine Belichtung
mit einer Dauer von 0,1 Sekunden durch das Anlegen der Spannung durchgeführt
wurde, wobei der Spannungsverschluss mit dem optischen Verschluss synchronisiert
war, und die Spannung wurde simultan mit dem Abschalten der Belichtung
(Δt) abgeschaltet.
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Fig. 9b zeigt die Ergebnisse eines Experiments, bei dem dieselbe Probe, die in
Fig. 9a benutzt wurde, bei derselben Belichtungsintensität 0,1 Sekunden lang
belichtet wurde, das Zuführen der Spannung wurde für einen weiteren Zeitraum von
0,1 Sekunden fortgesetzt (Δt = 0,1 Sekunden).
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Ein Vergleich von Fig. 9a mit Fig. 9b zeigt, dass obwohl der lichtempfindliche
Abschnitt derselben Lichtenergie ausgesetzt war, das auf dem elektrostatischen
Informationsaufzeichnungsmedium gespeicherte Potential in Fig. 9b wesentlich
größer als in Fig. 9a ist, wo der Spannungspuls mit dem optischen Verschluss
synchronisiert war. Dieses zeigt, dass Fig. 9b, wobei das Zuführen der Spannung
auch nach dem Schließen des optischen Verschlusses fortgesetzt wird, wesentlich
effektiver als Fig. 9a ist.
Beispiel 2
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Bei ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erwähnt wurde das Zuführen der
Spannung für weitere 0,2 Sekunden (Δt = 0,2 Sekunden) nach der Belichtung
fortgesetzt. Die in Fig. 9c dargestellten Ergebnisse waren wesentlich stärker
verbessert als die in Fig. 9a gezeigten, wo der optische Verschluss mit dem
Spannungsverschluss synchronisiert war.
Beispiel 3
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Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erwähnt wurde die Zuführung der
Spannung für weitere 0,3 Sekunden im Anschluss an die Belichtung fortgesetzt (Δt
= 0,3 Sekunden). Die in Fig. 9d dargestellten Ergebnisse waren wesentlich besser
als die in Fig. 9a gezeigten, wobei der optische Verschluss mit dem
Spannungsverschluss synchronisiert war.
Beispiel 4
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Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erwähnt wurde die Zuführung der
Spannung für weitere 0,4 Sekunden im Anschluss an die Belichtung fortgesetzt (Δt
= 0,4 Sekunden). Die in Fig. 9e dargestellten Ergebnisse waren wesentlich besser
als die in Fig. 9a gezeigten, wobei der optische Verschluss mit dem
Spannungsverschluss synchronisiert war.
Beispiel 5
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Unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erwähnt wurde die Zuführung der
Spannung für weitere 0,5 Sekunden im Anschluss an die Belichtung fortgesetzt (Δt
= 0,5 Sekunden). Die in Fig. 9f dargestellten Ergebnisse waren wesentlich besser
als die in Fig. 9a gezeigten, wobei der optische Verschluss mit dem
Spannungsverschluss synchronisiert war.
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Es ist daher möglich, sämtliche erzeugten Träger als Ladungen auf dem
elektrostatischen Informationsaufzeichnungsmedium anzusammeln in einer Menge, die
der Größe der Belichtung entspricht, ungeachtet der Spannungsverschlusszeit.