NL7908542A - Werkwijze en stelsel voor het verschaffen van een elektrisch ladingpatroon op de isolerende bovenlaag van een laminaat met verder een fotogeleidende laag en een geleidende laag. - Google Patents

Description

4 · « "Werkwijze en stelsel voor het verschaffen van een elektrisch ladingpatroon op de isolerende bovenlaag van een laminaat met verder een fotogeleidende laag en een geleidende laag".

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel en een werkwijze voor het verschaffen van een elektrisch ladingpatroon in overeenstemming met een door straling verkregen beeldpatroon op de isolerende bovenlaag van een samenhangende stapelconstructie 5 die bestaat uit een isolerende laag, een fotogeleidende laag en een elektrisch geleidende laag in deze volgorde. Tot nu toe gevonden oplossingen voor het tot standbrengen van een elektrisch ladingpatroon in overeenstemming met een door straling verkregen beeldpatroon op de isolerende laag van een samenhangende stapel-10 constructie met een isolerende laag, een fotogeleidende laag en een geleidende laag in deze volgorde, maken gebruik van corona-ontladingsinrichtingen als ladingsbron en in sommige gevallen van meer dan één soort corona-ontladingsinrichting. Een door straling verkregen beeldpatroon wordt gebruikt gedurende althans een deel 15 van de tijd van de werking van de corona-ontladingsinrichting.

Dergelijke reeds bestaande oplossingen worden beschreven in twee artikelen die zijn verschenen in IEE Transactions on Electron Devices, ED-19, april 1972. Het eerste artikel begint op blz. 396 en het tweede artikel op blz. 405.

20 Dergelijke bekende oplossingen voor het tot stand brengen van een elektrisch ladingpatroon op de isolerende laag van een samenhangende constructie van een isolerende laag, een fotogeleidende laag en een elektrisch geleidende elektrode verschaffen niet een groot te belichten oppervlak indien wordt gestreefd naar 25 een half toon-reproductie van hoge kwaliteit. Resultaten van hoge kwaliteit vergen een ladingsbron die een zeer gelijkmatige lading- 790 8 5 41 41 2 dichtheid moet kunnen leveren die evenredig is aan de invallende straling.

Corona-ontladingsinrichtingen zijn behept met onregelmatigheden wat betreft de vorm en draadoppervlak en lenen zich 5 daarom niet voor een lading van een groot oppervlak zonder aftasting, terwijl bovendien de snelheid waarmee lading wordt af gegeven door een corona-ontladingsinrichting, aan variaties onderlig is als gevolg van veranderingen in de omgeving en wordt beperkt door aan een corona eigen begrenzingen.

10 Het aanbrengen van een elektrische lading door een verplaatsbaar elektrisch geleidend oppervlak dicht bij de elektrisch isolerende laag op te stellen terwijl een spanning aan het geleidende oppervlak wordt aangelegd, is niet acceptabel als gevolg van variaties in de aldus verkregen luchtspleet.

15 De uitvinding verschaft een. stelsel en een werk wijze voor het tot standbrengen van een elektrisch ladingpatroon in overeenstemming met een door straling verkregen beeldpatroon op de elektrisch isolerende laag van een samenhangende lagen-construc-tie met een elektrisch isolerende laag, een fotogeleidende laag 20 en een elektrisch geleidende laag in deze volgorde, die de problemen overwint die door de bekende stelsels worden opgeworpen. De uitvinding verschaft een wegneembaar elektrisch geleidend elektre-de-orgaan dat in een gelijkmatig contact'is geplaatst met de elektrisch isolerende laag via een dunne vloeistoflaag, waarbij de 25 vloeistof een dipool moment heeft dat groter is dan 0, een elektrische geleidbaarheid die voldoende is om de elektrische potentiaal van het oppervlak van de elektrisch isolerende laag effectief op de potentiaal van het wegneembare elektrisch geleidende elek-trode-orgaan te houden, een oppervlaktespanning die gelijk is aan 30 of kleiner is dan de kritische oppervlaktespanning van de elektrisch isolerende laag, en het deel van de vloeistof dat achterblijft op de elektrisch isolerende laag na verwijdering van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan verdampt in een tijdsinterval dat korter duurt dan de donkere diëlektrische relaxatietijds-35 constante van de fotogeleidende elektrisch isolerende laag. Een

790 85 4E

ψ 3 gelijkspanningsbron is aanwezig voor het presenteren van bepaalde gelijkspanningswaarden tussen de elektrisch geleidende laag en het wegneembare geleidende elektrode-orgaan. Een stralingsbeeldbron is aanwezig voor het belichten van de fotogeleidende laag om tot 5 een sfcralingsbeeld te komen en wel wanneer de constructie zich in een verduisterde omgeving bevindt waarbij het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan op zijn plaats is en een gelijkspanning wordt aangelegd tussen de elektrisch geleidende laag en het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan om zo een 10 elektrisch ladingbeeld op de elektrisch isolerende laag te doen ontstaan*

De werkwijze vereist vervolgens heèverwijderen van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan. Het gelijk-spanningsniveau kan worden gehandhaafd of worden gewijzigd; bij-15 voorbeeld kan het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan rechtstreeks zijn gebonden met de elektrisch geleidende laag bij het wegnemen van het elektrode-orgaan. Na verdamping van de vloeistof van de elektrisch isolerende laag wordt de fotogeleidende laag onderworpen aan een totale bestraling alvorens het elek-20 trische ladingbeeld op de elektrisch isolerende laag wordt onthuld door middel van een elektronische uitlezing of van een ontwikkeling met gebruikmaking van een vloeibare of een droge toner.

De uitvinding zal in het vervolg verder worden toegelicht met een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, welke 25 beschrijving verwijst naar een tekening.

Fig. 1 geeft schematisch een zijaanzicht dat de grondelementen van het stelsel volgens de uitvinding en de elektrische ladingverdeling voor een bepaalde stap van de werkwijze volgens de uitvinding laat zien.

30 Pig. 2 toont de constructie volgens fig. 1 waarbij de elektrische ladingverdeling in responsie op een stralingsbeeld wordt getoond.

Fig. 3 toont een deel van het stelsel volgens fig.

1 waarvan de wegneembare elektrisch geleidende elektrode is ver-35 wijderd, tezamen met de dan bestaande elektrische ladingverdeling.

i 790 35 42 % ar 4

Fig. 4 toont het stelsel volgens fig. 3 op een later tijdstip waarbij het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan geheel is weggenomen en de constructie aan straling is blootgesteld.

5 Zn de tekening is het stelsel volgens de uitvin ding weergegeven tot welk stelsel behoort een stralingsbeeldbron 10 die zo is opgesteld, dat een stralingsbeeld wordt gericht op een uit een aantal lagen samengestelde ontvangerconstructie 12 waartoe behoort een fotogeleidende laag 14 die is opgesloten 10 tussen een elektrisch geleidende laag 16 en een elektrisch isolerende laag 18 waarbij een wegneembaar elektrisch geleidend elektrode-orgaan 20 iets van de elektrisch isolerende laag 18 vandaan, maar in gelijkmatig oppervlakte-contact daarmee via een dun vloeistof laag je 22 is aangebracht. Het stelsel omvat verder een gelijk-15 spanningsvoeding 24 die is aangesloten voor het leveren van bepaalde spanningswaarden tussen de elektrisch geleidende laag 16 en het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan 20. De elektrisch geleidende laag 16 of het elektrode-orgaan 20 kunnen het oppervlak bieden waardoorheen het stralingsbeeld wordt ge-20 richt en dat laagje moet wanneer het zo wordt gebruikt althans nagenoeg transparant zijn voor de straling. In fig. 1 is het stelsel weergegeven met de stralingsbeeldbron 10 op een plaats dat de straling valt door het elektrode-orgaan 20 heen. In dit geval moet de elektrisch isolerende laag 18 eveneens althans nagenoeg 25 transparant zijn voor de gebezigde straling zodat deze de fotogeleidende laag 14 kan bereiken.

Het in fig. 1 weergegeven stelsel verschaft de middelen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding en wel voor het verkrijgen van een elektrisch ladingbeeld op het 30 oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 dat grenst aan het vloeistof-tussenlaagje en in overeenstemming met het stralingsbeeld dat door de bron 10 wordt geleverd. Met de constructue volgens fig. 1. in een aanvankelijke toestand waarbij alle elektrische lading die aanwezig is op één van de tussenvlakken, al-35 thans nagenoeg gelijkmatig is, omvat de werkwijze volgens de uit- 790 0542 5 vinding de stap van het leveren vein een gelijkmatig versterkt elektrisch veld tussen het elektrode-orgaan 20 en de geleidende laag 16 bij het ontbreken van straling waarvoor de foto-geleidende laag gevoelig is. Dit wordt in de in fig. 1 weergegeven opstelling 5 bewerkstelligd door het aanleggen van een gelijkspanning die af komstig is van de gelijkspanningsvoeding 24. De polariteit van de aangelegde spanning kan zijn opgelegd door het materiaal dat voor de fotogeleidende laag 14 wordt gebruikt. In het hier beschreven geval is de gelijkspanningsvoeding 24 zo aangesloten, dat een po-10 sitieve spanning wordt geleverd aan de elektrisch geleidende laag 16 ten opzichte van het elektrode-orgaan 20. De elektrische la-dingverdeling die dan totstand komt, is schematisch in fig. 1 weergegeven door de plustekens en de min-tekens waarbij de lading nabij de elektrisch geleidende laag 16 en nabij het eléktrode-15 orgaan 20 zich in hoofdzaak bevindt aan het tussenvlak vein de lagen 14 en 16, respectievelijk de lagen 18 en 22.

De volgende stap van de werkwijze volgens de uitvinding vereist de werking vein de stralingsbeeldbron voor het belichten van de fotogeleidende laag 14 om daar een stralingsbeeld 20 te krijgen, terwijl de gelijkspanning vanuit de voeding 24 blijft aangéfegd tussen het elektrode-orgaan 20 en de elektrisch geleidende laag 16. De stralingsbeeld ontvangende constructie volgens de uitvinding is geschikt voor het gelijktijdig over zijn gehele oppervlak ontvangen van het stralingsbeeld. De door de fotogelei-25 dende laag 14 geabsorbeerde straling is er de oorzaak van dat de elektrische geleidbaarheid van de oppervlaktedelen die straling ontvangen, toeneemt waardoor de ladingdrager aan het naar buiten gekeerde oppervlak van de fotogeleidende laag 14 gaan bewegen onder de invloed van het aangelegde elektrische veld naar het in de 30 tekening naar boven gerichte oppervlak van de fotogeleidende laag en aldus een geinduceerd elektrisch ladingbeeld aan het naar boven gekeerde oppervlak vein de elektrisch isolerende laag 18 totstand brengen. De toegenomen geleidbaarheid van de oppervlakte-delen van de fotogeleidende laag 14 kan worden gezien als een verminde-35 ring van de effectieve dikte van de condensator die wordt gevormd 730 35 42 6 door de elektrisch geleidende laag 16 en het elektrode-orgaan 20.

Het handhaven van de gelijkmatige gelijkspanning aan het oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 dat aan de vloeistoflaag 22 grenst, vergt dat extra lading stroomt naar de oppervlakte-delen 5 waar de straling is geabsorbeerd. De gelijkspanningswaarde en de totale blootstelling aan straling in een gegeven oppervlaktedeel van de fotogeleidende laag 14 zullen de hoeveelheid lading bepalen die door de fotogeleidende laag heen is verplaatst, zodat effectief een intergratie naar de tijd van de door de fotogeleidende 10 laag 14 ontvangen stralingsenergie totstand wordt gebracht.

Fig, 2 dient voor het laten zien van het aanbrengen van een stra-lingsbeeld en de uiteindelijke plaatsing van ladingen als gevolg van het stralingsbeeld dat door de fotogeleidende laag wordt geabsorbeerd. Het oppervlaktedeel dat straling ontvangt, wordt in 15 fig. 2 aangeduid door pijlen. De storende positieve ladingen in het bovenste deel van de laag 14 dat geen straling ontvangt, geven aan dat lading naar een dergelijke plaats kan afdrijven als gevolg van het sterke elektrische vel dat aanwezig is en van de donker-stroom van de fotogeleidende laag 14.

20 Onmiddellijk na de beeldvormende bestralingsstap of voordat het ladingpatroon belangrijk is veranderd door de don-kerstroom, wordt het wegneembare elektrode-ograan 20 verwijderd van de elektrisch isolerende laag 18, bijvoorbeeld door het af tepellen, terwijl het wegneembare elektrode-orgaan 20 en de elek-25 trisch geleidende laag 16 elektrisch effectief met elkaar verbonden zijn of op een elektrische potentiaal worden gehouden, die dezelfde is als de tijdens de beeldvormende bestralingsstap gebezigde potentiaal of een andere. Een voordeel kan worden bereikt wanneer de tussen het elektrode-orgaan 20 en de elektrisch gelei-30 dende laag 16 aangelegde spanning wordt verminderd voordat het elektrode-orgaan 20 wordt verwijderd. Een dergelijke wijziging van de potentiaal kan in aanzienlijke mate de storende ruis \an het verkregen beeld verminderen door de lading-variaties, die ontstaan uit fluctuaties van de lagen-capaciteit, te verminderen. “ 35 De belangrijkste vermindering van storende ruis wordt verkregen 790 8 5 42 7 wanneer de aangelegde potentiaal wordt teruggebracht tot de waarde die bestond voorafgaand aan het aanleggen van de potentiaal die wordt toegepast tijdens de beeldvormende stralingsbelichtingsstap. De werkwijze die wordt gekozen voor het uitlezen of ontwikkelen 5 van het latente elektrische ladingbeeld dat wordt verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding, kan eveneens een factor ajn die de potentiaal beïnvloedt, die wordt gekozen om te worden aangelegd tussen het elektrode-orgaan 20 en de elektrisch geleidende laag 16 tijdens het verwijderen van het elektrode-orgaan 20. Bijvoorbeeld 10 kunnen door een juiste keuze van deze potentiaal alle voor instel-spanning-vereisten tijdens het uitlezen of de werking van de ont-wikkel-inrichting tot een minimum worden teruggebracht. In fig. 3 die de stap van het verwijderen van het elektrode-orgaan 20 toont, wordt de gelijkspanningsvoeding 24 voorgesteld als presenterende 15 een spanning nul, waarbij het elektrode-orgaan 20 en de elektrisch geleidende laag 16 rechtstreeks met elkaar zijn verbonden. De vloeistof laag 22 valt in twee delen uiteen tijdens het verwijderen van het elektrode-orgaan 20 waarbij zowel op het oppervlak van de elektrisch isolerende laag als van het elektrode-orgaan 20 voldoen-20 de lading blijft zodat deze dezelfde potentiaal hebben. Als ge volg hiervan zal geen vonken of einderszins ontladen optreden. De zeer dunne rest van het vloeistoflaagje die achterblijft op het oppervlak van de isolerende laag 18, verdampt waarbij een reeel eletrisch ladingpatroon op het oppervlak van de isolerende laag 25 18 achterblijft. Dit ladingpatroonis een nauwkeurige representatie van het door straling geïnduceerde ladingpatroon dat onbeweeglijk blijft asui de overgsuig tussen de elektrisch isolerende laag en de fotogeleidende laag nar verdamping van de vloeistof en die een variatie van de ladingdichtheid vertoont die een nauwkeurige repre-30 sentatie is van het door bestraling verkregen beeld. De elektrische ladingverdeling die dan bestaat, is in fig. 3 weergegeven. Hierbij is aangenomen, dat de donkervervaltijd van de fotogeleidende laag zeer lang is in vergelijking met de tijd die nodig is voor het ten uitvoer brengen van de tot nu toe beschreven opeenvolgende 35 stappen.

790 3 5 42 •i > 8

Aangezien een lange donker vervaltijd wordt aangenomen , zal het effect van de donker vervaltijd van de fotogelei-dende laag 14 op dit punt slechts resulteren in een gering verschil in elektrische lading tussen het bovenoppervlak van de elektrisch 5 isolerende laag 18 en het onderoppervlak van de fotogeleidende laag 14. Voor het onthullen van het elektrische ladingpatroon of het op een of andere wijze uitlezen daarvan is een voldoende verschil noodzakelijk. Zoals in fig. 3 door het elektrische ladingpatroon wordt aangegeven, bestaat over de fotogeleidende isolator beelds-10 gewijs een inwendig elektrisch veld. Door alleen maar een tijd te wachten, afhankelijk van de donker vervaltijd van de fotogeleidende laag, zal de lading aan de ondergelegen geleider 16 recombineren met ladingen aan het tussenvlak tussen de fotogeleidende laag 14 en de elektrisch isolerende laag 18 hetgeen de ladingverdeling op-15 levert die in fig. 4 is weergegeven, waarbij het maximale verschil in potentiaal tussen het bovenoppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 en de geleider 16 zal optreden hetgeen de mogelijkheid biedt het elektrische ladingbeeld aan het oppervlak van de elektrisch isolerende laag uit te lezen of te onthullen door middel van 20 een nat of droog toner-ontwikkelstelsel of een ander ontwikkel- orgaan. Vanzelfsprekend is het alleen maar nodig te wachten totdat een verschil in elektrische potentiaal bestaat tussen het bovenoppervlak van de elektrisch isolerende laag 18« de elektrisch geleidende laag 16 dat voor het gebruikte ontwikkelstelsel nodig 25 is alvorens het elektrischeladingbeeld aan het oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 te ontwikkelen. Voorts kan indien de donker vervaltijd van de fotogeleidende laag 18 nogal kort is, een voldoend elektrisch potentiaal verschil bestaan tussen het bovenoppervlak van de elektrisch isolerende laag en de elektrisch 30 geleidende laag 16 op het tijdstip dat de vloeistof is verdampt na verwijdering van het elektrode-orgaan 20 om het elektrische ladingbeeld aan het oppervlak van de elektrisch isolerende laag onmiddellijk te kunnen ontwikkelen volgend op de verdamping van de vloeistof die zich nog op het isolerende laagje 18 bevindt.

35 Het proces waarbij de lading vanuit de elektrisch 790 85 42 9 geleidende laag 16 zich verplaatst naar het scheidingsvlak tussen de fotogeleidende laag 14 en de elektrisch isolerende laag 18 kan «orden versneld door de fotogeleidende laag 14 van het geheel bloot te stellen aan een totale bestraling nadat de vloeistof op het op-5 pervlak van de isolerende laag is verdampt. Het elektrische lading- beeld aan het oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 kan aldus onmiddellijk nadat de constructie aan deze bestraling is onderworpen worden ontwikkeld.

Het is gewenst dat de vloeistoflaag 22 dun is ten-10 einde een snelle verdamping na de verwijdering vein het elektrode-orgaan 20 te vergemakkelijken en om zijn elektrische weerstand te verlagen. Een geschikte dikte voor de vloeistoflaag kan worden verkregen door eerst de vloeistof op de isolerende laag 18 aan te brengen, vervolgens het elektrode-orgaan 20 op de vloeistof te 15 plaatsen en tenslotte een schuiver over het bovenoppervlak van het elektrode-orgaan 20 te trekken.

Nadat het elektrode-orgaan 20 is weggenomen, moet de op het oppervlak van de isolerende laag 18 achterblijvende vloeistof verdampen in een tijd die korter is dan de tijdconstante van 20 de donkere diêlektrische relaxatie van de fijtogeleidende laag 14.

De tijd die nodig is voor de verdamping, hangt af van de dikte van de achterblijvende laag vloeistof en van de e/enwichts-dampspanning van de vloeistof onder de bedrijfsomstandigheden. Gebruikmakend van de beschreven wijze van aanbrengen van het vloeistoflaagje, 25 waarbij dus over het elektrode-orgaan 20 een schuiver wordt getrokken, werden de verdampingstijden en de laagdikten van het vloeistoflaagje 22 voor verscheidene vloeistoffen gemeten. De waarden van de dikte lagen typerend tussen 0,3 en 1,0 ^um. Uit de metingen werd een empirische betrekking bepaald, die kan worden 30 gebruikt als leidraad voor het kiezen van geschikte vloeistoffen.

De gevonden empirische betrekking is de volgende: 790 35 42 10 10 x dikte van laagje 22 in .um

Verdampingstijd in seconden = .............._ 1 ........ .......'- dampspanning bij bedrijfsomstandigheden in mmHg 5 Een vloeistof moet om geschikt te zijn voor gebruik in het stelsel en de werkwijze volgens de uitvinding aan nog andere eisen voldoen. Gebleken is, dat vloeistoffen die bruikbaar zijn, een dipool moment dienen te hebben, dat groter is deun 0. Gevonden is namelijk dat de grootte van het dipool moment de snelheid waar- 10 mee de werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd, be- —18 invloedt. Vloeistoffen met een dipool moment van 1,0 x 10 ese of meer worden gebruikt wanneer tijden van ongeveer 1 sec. of minder worden toegepast voor het aanleggen van de spanning en de belichting. De vloeistof moet voorts een mate van elektrische ge-15 leidbaarheid bezitten die de elektrische potentiaal van het oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 effectief op de potentiaal van het elektrode-orgaan 20 kan houden. In de te beschrijven voorbeelden is gebleken, dat vloeistoffen met een geleidbaarheid -7 -1 van 10 (ohm-cm) of meer voldoende zijn om de gevraagde functie 20 met betrekking tot de geleidbaarheid van de vloeistof te vervullen. Het is ook noodzakelijk dat de voor het vloeistoflaagje 22 gebruikte vloeistof het oppervlak "bevochtigt", d.w.z. dat de vloeistof zich over het oppervlak uitspreidt. Deze wisselwerking tussen vloeistof en vaste stof wordt beheerst door de betrekking die bestaat 25 tussen de oppervlakte-energie van de vaste stof en de oppervlaktespanning van de vloeistof, zowel als door de ruwheid van het oppervlak van de vaste stof. Voor gladde oppervlakken is het in het algemeen waar dat een vloeistof met een lage oppervlakte-spanning de neiging vertoont zich over het oppervlak van een vaste stof 30 met een hoge waarde van de oppervlakte-energie uit te spreiden.

De mate waarin deze uitbreiding plaatsvindt, kan worden gekenmerkt door de contacthoek te meten die door een druppel van de vloeistof op het oppervlak van de vaste stof wordt gevormd. Hoe kleiner deze contacthoek is, hoe beter de vloeistof het oppervlak bevoch-35 tigt. W.A. Zisman en H.W. Fox hebben de gedachte ontwikkeld van 790 85 42 11 een "kritische oppervlakte-spanning yc" om het proces van het bevochtigen te beschrijven. De waarden van γ worden verkregen door c de contacthoeken te meten die worden gevormd door een reeks goed- gedefinieerde vloeistoffen op het oppervlak van de vaste stof en 5 door het vervolgens uitzetten van de cosinus van de contacthoeken tegen de oppervlaktespanningen y^ van debijbehorende vloeistof.

De waarde van γ waarvoor de grafiek de lijn snijdt voor de cosi-L

nus van de contacthoek gelijk aan één, wordt gedefinieerd als de "kritische oppervlakte-spanning Yc"· De "kritische oppervlakte- 10 spanning y " is dus de parameter die het vaste oppervlak kenmerkt c en zijn numerieke waarde heeft de betekenis dateen vloeistof waarvan de oppervlakte-spanning γ gelijk is aan y of lager is, zich

ïi C

over het oppervlak van de vaste stof zal uitspreiden. Verdere bijzonderheden met betrekking tot het gebruik van de "kritische 15 oppervlakte-spanning y" voor het beschrijven van het bevocht!- gingsproces kunnen worden gevonden in een artikel van H.W. Fox en W.A. Zisman in het Journal of Colloid Science, 5, (1950), blz. 514, en in een artikel van W.A. Zisman in het Journal of Paint Technology, 44, (1972), nr. 564, blz. 42. De kritische oppervlakte-spanning 20 voor polyester (polyetheentereftalaat) blijkt bij meting ongeveer 44 dyne per centimeter te bedragen. Een groot aantal vloeistoffen die een oppervlakte-spanning hebben die lager is dan de kritische oppervlakte-spanning van polyester, is dus bruikbaar als vloeistof voor het vloeistoflaagje 22 wanneer polyester wordt gebruikt 25 voor het isolerende laagje 18, mits zij tevens voldoen aan de andere vereisten die zijn besproken.

Een geschikt wegneembaar elektrode-orgaan 20 kan bestaan uit dun buigzaam bladmateriaal, bijvoorbeeld een vel van polyester dat aan één zijde is bedampt met een metaal zoals alu-30 minium of chrocm. Vanzelfsprekend wordt de metalen bekledingslaag in contact met het vloeistofoppervlak van de laag 22 gebracht.

Het vel polyester laat toe dat het elektrode-orgaan 20 zich aanpast aan het oppervlak van het isolerende laagje 18 en zijn buigzaamheid is bovendien behulpzaam bij het vormeren van het vloei-35 stoflaagje 22 en het wegnemen van de elektrode 20. In plaats vein i 790 85 42 Λ \ 12 het vel polyester kan een in hoofdzaak stijf materiaal worden gebruikt, maar de voorkeur wordt gegeven aan een constructie die een wat de vorm betreft aanpasbaar elektrode-orgaan 20 dat buigzaam is, verschaft.

5 In het geval dat de sterkte van de gelijkspanning die gekozen is om te worden gebruikt op het tijdstip dat het weg-neembare geleidende elektrode-orgaan wordt verwijderd, tevens een polariteit vergt die tegengestdd is aan die wordt gebruikt bij de belichting, wordt de gelijkspanningsbron 24 gebruikt voor het 10 opleggen van een gelijkspanning van zodanige grootte en polariteit tussen het elektrode-orgaan 20 en de geleidende laag 16 voorafgaand aan het aanleggen van de gelijkspanning die wordt gebruikt gedurende de stralingsbeeldbelichtingsstap.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn, dat de 15 spanning die wordt aangelegd tussen het elektrode-orgaan 20 en de elektrisch geleidende laag 16, voorafgaand aan de belichting, tijdens de belichting en na de belichting en tijdens het verwijderen van het elektrode-orgaan iedere polariteit en sterkte kan hebben zolang de elektrische potentialen geen elektrische doorslagbescha-20 diging aan de lagen toebrengen en een elektrisch veld over de fotogeleidende laag tijdens de belichting verschaffen zodanig, dat een elektrische ladingstroom wordt verzekerd.

Hoewel het stelsel en de werkwijze volgens de uitvinding zijn beschreven met de laag 14 te gebruiken als foto-25 geleidende laag, zal het duidelijk zijn dat het stelsel en de werkwijze volgens de uitvinding eveneens van toepassing zijn bij het gebruik van materialen voor de laag 14 die in wezen dezelfde functie verschaffen als de fotogeleidende laag, d.w.z. de laag 14 kan van ieder materiaal zijn dat reageert op de beeldmatige bestra-30 ling om zo een ladingpatroon te veroorzaken dat beeldsgewijs wordt geïnduceerd waarbij het oppervlak van de elektrisch isolerende laag 18 dat grenst aan de vloeistoflaag 22. De laag 14 zou dus bijvoorbeeld een materiaal kunnen zijn dat een verandering wat betreft zijn diëlektrische constante vertoont in responsie op 35 straling, bijvoorbeeld een toename van de elektrische constante 79 0 8 5 42 13 in die oppervlakte-delen die meer straling ontvangen dan de andere delen. Een ander voorbeeld van een materiaal voor de laag 14 is een materiaal dat een fotospanning vertoont bij het aanwezig zijn van straling in welk geval de fotospanning zal bijdragen tot het 5 elektrische veld dat^aangelegd tussen het eléktrode-orgaan 20 en de geleidende laag 16r of daaraan zal afdoen, en dat aldus een beeldsgewijs geïnduceerd ladingpatroon zal veroorzaken dat in de isolerende laag 18 nabij het grensvlak met de vloeistoflaag 22 wordt totstand gebracht.

10 Deze en andere straling gevoelige lagen, alleen of in combinatie, zouden met succes kunnen worden toegepast door de vakman in overeenstemming met de leer van deze uitvinding.

In het kader van de uitvinding kan de isolerende laag 18 zijn gevormd uit ieder materiaal dat een ladingstroom zal 15 verhinderen gedurende een tijdsinterval dat voldoende lang is voor het vozme-ren van het elektrische ladingbeeld aan het oppervlak van de isolerende laag 18 en het uitlssen of ontwikkelen van dit beeld.

Om de uitvinding toe te lichten worden de volgende, 20 niet als een beperking op te vatten voorbeelden gegeven:

Voorbeeld I

Een suspensie van loodoxyde (PbO)-pigment, een bindmiddel van styreenbutadieencopolymeer, bijvoorbeeld Pliolite 25 S-7 bindmiddel dat verkrijgbaar is bij de Goodyear Company, en tolueen wordt bereid met inachtneming van een gewichtsverhouding 10:1 van pigment tot bindmiddel. De suspensie wordt vervolgens op een 25 ^um dik polyester-vel gestreken om zo de fotogeleidende laag 14 en de elektrisch isolerende laag 18 te verkrijgen. Na dro-30 ging is de opgestreken laag ongeveer 100 yura dik. Deze gedroogde laag wordt vervolgens weer bestreken met een suspensie van elektrisch geleidende roet en polyvinylbutyral in methanol om zo een elektrisch geleidend contact te verkrijgen. Gebruikt kan worden een polyvinylbutyral dat verkrijgbaar is bij de Monsanto Company 35 onder de aanduiding B76 Butvar polyvinylbutyral. De gewichtsver- 790 35 42 S ' 14 houding van roet tot polyvinylbutyral bedraagt 1:1. Met het poly-ester-oppervlak aan de buitenkant wordt deze gelaagde constructie vervolgens gemonteerd op een aluminiumplaat zodanig, dat de roet-•bevattende laag contact maakt met de aluminiumplaat die dient als 5 de elektrisch geleidende laag 16.

Vervolgens wordt het polyesteroppervlak bevochtigd met ispropylalkohol en in aanraking gebracht met het aluminium-oppervlak van een wegneembaar elektrode-orgaan 20 dat bestaat uit een 25 ^um dik polyester-vel waarop aluminium is opgedampt. Het 10 gelijkmatige contact wordt vervolgens verzekerd door over het weg-neembare elektrode-orgaan een schuiver te trekken op zo te zorgen voor een dun gelijkmatig laagje 22 van isopropylalkohol. De oppervlaktespanning van isopropylalkohol bedraagt 20,4 dyne/cm hetgeen minder is dan de kritische oppervlaktespanning van polyester 15 (die 44 dyne/cm bedraagt).

In een verduisterde omgeving wordt een gelijkspanning van 1000 V aangelegd tussen de aluminiumplaat en het alumi-niumlaagje van het wegneembare elektrode-orgaan zodat het alumi-niumlaagje negatief is ten opzichte van de plaat. Tegelijk met het 20 aanleggen van de spanning wordt het geheel onderworpen aan een stra-lingsbeeld. Bij gebruikmaking van Röntgenstralen voor de beeldvorming wordt gebruikgemaakt van een buis met een spanning van

57 kV , die een belichting geeft gedurende 1/15 sec. en een stroom-P

sterkte van 25 mA en een afstand van 100 cm van bron tot bestra-25 ling gevoelig orgaan. Onmiddellijk na de blootstelling aan de beeldvormende straling wordt de aangelegde spanning verminderd tot 0 V op een wijze waarbij de aluminiumlaag effectief rechtstreeks is verbonden met de aluminiumplaat. Tegelijkertijd wordt het wegneembare elektrode-orgaan verwijderd door middel van een aftellen-30 de mechanische verplaatsing met een snelheid van ongeveer 25 cm/s.

Nadat het wegneembare elektrode-orgaan is verwijderd en de isopropylalkohol is verdampt, wordt de verlichting van de kamer ingeschakeld en wordt het met het beeld verbonden lading-patroon (elektrische spanning aan het oppervlak) afgetast met ge-35 bruikmaking van een Monroe elektrostatische voltmeter. De elek- 790 85 42 15

trische spanning in een oppervlakte-deel dat is blootgesteld geweest aan de bestraling met Röntgen-straling bedraagt 325 V ten opzichte van de aluminiumplaat, terwijl de elektrische spanning in een gebied dat is beschermd door een loden staaf met een dikte 5 vain 0,63 cm, 300 V bedraagt, hetgeen dus een contrast van 25 V

aangeeft. Op andere wijze wordt wanneer het geheel dat het elektrische ladingpatroon bevat, door een ontwikkelinrichting wordt gevoerd, een duidelijk waarneembaar beeld van de loden staaf en van andere Röntgen-stralen absorberende voorwerpen die gebruikt 10 kunnen worden, verkregen.

Voorbeeld II

Een suspensie van loodoxydepigment, een bindmiddel van styreenbutadieencopolymeer, bijvoorbeeld Pliolite S-7 bind-15 middel dat verkrijgbaar is bij de Goodyear Company, en tolueen werd bereid met inachtneming van een gewichtsverhouding 7,5:1 van pigment tot bindmiddel. De suspensie werd vervolgens op een 25 ^um dik polyester-vel gestreken om zo de fotogeleidende laag 14 en de elektrisch isolerende laag 18 te verkrijgen. Na droging be-20 droeg de dikte van de opgestreken laag ongeveer 70 ^um. Vervolgens werd door opdampen in vacuum op de gedroogde laag een dunne elektrisch geleidende koperfilm aangebracht om zo een elektrisch geleidend contact te verkrijgen. Met het polyesteroppervlak naar buiten werd vervolgens de gelaagde constructie gemonteerd op een 25 aluminiumplaat zodanig dat de koperfilm contact maakte met de aluminiumplaat.

Vervolgens werd een wegneembaar elektrode-orgaan verkregen door een dun laagje chroom op te dampen op een 25 ^um dik polyester-vel. De optische transmissie van het met chroom be-30 klede elektrode-orgaan bedroeg ongeveer 20 %. Hierna werd isopropyl-alkohol gebruikt voor het bevochtigen van het blootliggende polyesteroppervlak dat vervolgens met het chroom-oppervlak van het elektrode-orgaan in aanraking werd gebracht. De geleidende iso-propylalkohol-vloeistoflaag werd vervolgens dun gemaakt door een 35 schuiver over het elektrode-orgaan te trekken. Boven het beeld i 790 65 42 * 16 opleverende stelsel werd een lichtbron gemonteerd en zo opgesteld, dat een beeldsgewijs lichtpatroon werd geworpen op het elektrode-orgaan bij opening van een sluiter.

In een verduisterde omgeving werd een spanning van 5 -1000 V aangelegd aan de chroomlaag van het elektrode-orgaan ten opzichte van de elektrisch geleidende aluminiumjdaat. Tijdens het aanleggen van de spanning werd de straling-gevoelige inrichting blootgesteld aan beeldvormende bestraling door de sluiter op de lichtbron gedurende 0,2 sec. te openen om zo een belichting ter 10 waarde van ongeveer 11 lux. seconden te verkrijgen. Onmiddellijk na de blootstelling aan de beeldvormende straling werd de aangelegde spanning verlaagd tot 0 V en wel doordat het chroomlaagje rechtstreeks met de aluminiumplaat werd verbonden, en werd het elektrode-orgaan weggenomen als in voorbeeld I.

15 Nadat de resterende film van isopropylalkohol was verdampt, werd de kamerverlichting ingeschakeld. Het met het beeld verbonden ladingpatroon werd afgetast door middel van een elektrostatische voltmeter die een contrast van ongeveer 100 V tussen de belichte en de onbelichte delen van het oppervlak aantoonde. Op 20 een andere manier zou het met het beeld verbonden ladingpatroon kunnen worden onthuld met gebruikmaking van een ontwikkelinrich-ting.

Voorbeeld III

25 Een suspensie van cadmiumsulfide (CdS)-pigment, een bindmiddel van styreenbutadieencopolymeer en tolueen werd bereid met inachtneming van een gewichtsverhouding van 10il van pigment tot bindmiddel. Een dun laagje van de suspensie werd aangebracht op een 25 ^ura dik polyester-vel en gedroogd om zo de foto-30 geleidende laag 14 en de elektrisch isolerende laag 18 te verkrijgen. Het gedroogde CdS-laagje was ongeveer 50 ^um dik. De zo verkregen bekledingslaag werd vervolgens bestreken met een suspensie van elektrisch geleidend roet en polyvinylbutyral in methanol waarop een aluminiumsteunplaat werd geplaatst om zo de elektrisch 35 geleidende laag 16 te verschaffen.

790 85 42 17

Het polyester-oppervlak 18 werd vervolgens bevochtigd met isopropylalkohol en werd in aanraking gebracht met het tinoxyde (Sn02)-oppervlak van een wegneembaar elektrode-orgaan dat bestond uit een transparante SnC^ -bekleding op een 75 ^um dik 5 polyester-vel. Vervolgens werd een schuiver over het elektrode- orgaan getrokken om zo een dun gelijkmatig laagje (ongeveer 1 ^,um dik) van het isopropylalkohol te verkrijgen. Boven het beeld opleverende stelsel werd een lichtbron gemonteerd en opgesteld om een beeldsgewijs lichtpatroon te laten vallen op het elektrode-orgaan 10 bij opening van een sluiter.

In een verduisterde omgeving werd een spanning van -1000 V aangelegd aan de tinoxyde-bekleding van het elektrode-orgaan en wel ten opzichte van de aluminiumplaat. Tijdens het aanleggen van de spanning werd het lichtgevoelige orgaan blootgesteld 15 aan een beeldmatige belichting die een maximale belichting ten bedrage van ongeveer 2,2 lux sec. verschafte. Binnen 1 sec. werd vervolgens de spanning verlaagd tot 0 op een wijze waarbij de tinoxydelaag rechtstreeks met de aluminiumplaat werd verbonden, en werd het wegneembare elektrode-orgaan verwijderd als in voorbeeld 20 I, Binnennogeens 5 sec. gedurende welke tijd het op de polyester-laag 18 achtergebleven isopropylalkohol verdampte, werd de karaer-verlichting ontstoken. Het latente elektrische ladingbeeld op het oppervlak van de polyester-laag werd onthuld door gebruik te maken van een vloeistof toner-ontwikkelaar. Het verkregen beeld vertoon-25 de 7 trappen van een 0,3 optische dichtheid-plaatje met een maximale optische dichtheid ter waarde van 2,3 in transmissie.

Voorbeeld IV

Een suspensie van loodoxydepigment (PbO) en bind-30 middel werd bereid met gebruikmaking van 20 g pigment, 10 g isopropylalkohol, 3,8 g 35 gew.% acrylhars (Rohm en Haas "WR-97") in isopropylalkohol, en 0,13 g van een weekmaker (Rohm en Haas "Paraplex G-30”). Na bewerking in een kogelmolen voor het disper-geren van de bestanddelen werd de suspensie op een 25 ^um dik vel 35 polyester gesmeerd. Na verdamping van het oplosmiddel bleef een 790 35 42 4 18 40 ^um dikke laag pigment en bindmiddel in een gewichtsverhouding van 15:1 achter. Deze laag werd vervolgens weer bekleed met een suspensie van elektrisch geleidende roet en een polyvinylbutyral-bindmiddel in een gewichtsverhouding 1:1. Na droging werd vervol-5 gens deze gelaagde constructie gemonteerd op een aluminiumplaat zodat het roetlaagje in aanraking kwam met het aluminium en het polyester-oppervlak blootlag.

Vervolgens werd het polyesteroppervlak bevochtigd met isopropylalkohol en met het aluminiumoppervlak van een weg-10 neembaar elektrode-orgaan in aanraking gebracht welk orgaan bestond uit een 25 ^um dik polyester-vel waarop aluminium was opgedampt.

Een gelijkmatig contact en een dun laagje vloeistof werden verzekerd door een schuiver over de achterkant van het elektrode-orgaan te trekken om zo een dunne gelijkmatige tussenlaag van isopropyl-15 alkohol met een dikte van ongeveer 0,5 ^,um te verkrijgen.

In een verduisterde omgeving werd een spanning van 1000 V aangelegd over de gelaagde constructie door de negatieve aansluitdraad te verbinden met de aluminiumlaag van het elektrode-orgaan en de positieve aansluitdraad aan de aluminiumplaat. De 20 spanning werd gedurende 2 sec. aangehouden. Binnen 0,3 sec. na het aanleggen van de spanning werd het geheel blootgesteld asm een bestraling met Röntgen-stralen gedurende 0,1 sec. bij een stroom-sterkte van 25 mA en een buisspanning van 80 kVp en een afstand tussen bron en bestralinggevoelig element van 100 cm. 1,5 sec. na 25 het aanleggen van de spanning werd het elektrode-orgaan van het polyesteroppervlak verwijderd door middel van een mechanische afpel-handeling die ongeveer 0,3 sec. vergde. Aldus werd het elektrode-orgaan verwijderd terwijl het op de belichtingspotentiaal van -1000 V werd gehouden. Ongeveer 2 sec. later werd de verlich-30 ting in de kamer ingeschakeld.

Het ladingpatroon dat tot stand was gebracht, werd gemeten door middel van aftasting met gebruikmaking van een Monroe elektrostatische voltmeter. De elektrische spanning asm het oppervlak in een oppervlaktedeel dat aan een volledige Röntgen-straling 35 was blootgesteld, bedroeg -460 V ten opzichte van de aluminiumplaat, 790 85 42 19 en in een deel van het oppervlak dat tegen de Röntgen-stralen was beschermd door middel van 0,63 cm dikke loden staaf, bedroeg -410 v, hetgeen een contrast van 50 V opleverde.

Het wegneembare elektrode-orgaan werd weer aange-5 bracht, een aanvangst-toestand van 0 V aangelegd tussen de elek troden gedurende een totale belichting werd bewerkstelligd, en een nieuwe blootstelling aan de straling werd uitgevoerd, deze keer gedurende 0,2 sec.

De stap werd herhaald voor belichtingstijden van 10 0,4 s, 0,7 s en 1,0 s waarbij alle andere genoemde voorwaarden onveranderd werden gehouden. De resultaten die het elektrische potentiaal-contrast in responsie op een toenemende belichtingstijd tonen, zijn in de hierna opvolgende tabel bijeen gebracht: 15 Belichtingstijd, sec. 0,1 0,2 0,4 0,7 1,0

Spanning waar belicht -460 -510 -570 -675 -725

Spanning waar niet belicht -410 -425 -410 -430 -435

Contrast-spanning 50 85 160 245 290 20

De belichtingsstappen werden weer herhaald met een belichting gedurende 0,4 s waarbij de spanning aan het elektrode-orgaan gedurende 3 s op - 1000 V werd gehouden en vervolgens tot 0 v werd verminderd en het elektrode-orgaan bij 4,0 s werd afge-25 trokken. Dit voorbeeld illustreert de ter keuze staande stap van het rechtstreeks elektrisch verbinden van het elektrode-orgaan met de aluminiumplaat. De gemeten spanningen waren -175 V in een belicht deel van het oppervlak en -50 V in een afgeschermd deel, hetgeen een contrast van 125 V opleverde. De voltmetersporen lieten 30 zien dat de afgetaste oppervlakte-delen een meer gelijkmatig potentiaal patroon bezaten.

790 85 42

Claims (5)

1. Werkwijze voor het totstand brengen van een elektrisch ladingbeeld, omvattende de stappen van het verschaffen van een meerlagige constructie met in deze volgorde een elektrisch 5 geleidende laag, een fotogeleidende laag en een elektrisch isole rende laag, het aanbrengen van een wegneembaar elektrisch geleidend elektrode-orgaan als extra laag naast de elektrisch isolerende laag, het blootstellen van de fotogeleidende laag aan een stra-lingsbeeld terwijl een gelijkspanning is aangelegd tussen de elek-10 trisch gelddende laag en het wegneembare elektrisch geleidende elektronen-orgaan om zo een elektrisch ladingbeeld in de elektrisch isolerende laag voort te brengen, gekenmerkt door het plaatsen van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan van de elektrisch isolerende laag vandaan via een dun vloeistoflaagje waar-15 bij de vloeistof een dipool moment heeft dat groter is dan 0, een elektrische geleidbaarheid die voldoende is voor het effectief op de elektrische potentiaal van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan houden van de elektrische potentiaal van het oppervlak van de elektrisch isolerende laag, een oppervlakte-20 spanning die gelijk is aan of kleiner is dan de kritische opper- vlakte-spanning van de elektrisch isolerende laag, waarbij de vloeistof van het vloeistoflaagje die achterblijft op de elektrisch isolerende laag na verwijdering van het wegneembare elektrode-orgaan versampt inesn tijdsinterval dat korter duurt dan de tijd-25 constante van de dsnkere diêlektrische relaxatie van de fotogeleidende isolerende laag, en door het wegnemen van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan.

2. Werkwijze voor· het totstand brengen van een elektrisch ladingbeeld in overeenstemming met conclusie 1, 30 gekenmerkt door de stap van het blootstellen van de fotogeleidende laag aan straling na verdamping van de vloeistof op de elektrisch isolerende laag volgengd op de stap van het wegnemen van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan.

3. Werkwijze voor het totstand brengen van een 35 elektrisch ladingbeeld in overeenstemming met conclusie 1 of 2, 790 15 42 21 gekenmerkt door de stap van het verlagen van de sterkte van de gelijkspanning voorafgaand aan de stap van het verwijderen van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan.

4. Werkwijze voor het totstand brengen van een 5 elektrisch ladingbeeld volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door het wegnemen van de gelijkspanning waarbij het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan elektrisch rechtstreeks is verbonden met de elektrisch geleidende laag gedurende de stap van het verwijderen van het wegneembare elektrisch geleidende elektro-10 de-orgaan.

5. Stelsel voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van der voorafgaande conclusies, gekenmerkt door; een wegneembaar elektrisch geleidend elektrode- orgaan, 15 een meerlagig constructie met in deze volgorde een elektrisch geleidende laag, een fotogeleidende laag en een elektrisch isolerende laag; Een dunne vloeistoflaag die een gelijkmatige oppervlakte-contact verschaft tussen de elektrisch isolerende 20 laag en het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan, waarbij de vloeistof van de vloeistoftussenlaag een dipool moment heeft die groter is dan 0, een elektrische geleidbaarheid die voldoende is voor het handhaven van de elektrische potentiaal van het oppervlak van de elektrisch isolerende laag effectief op de 25 elektrische potentiaal van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan en een oppervlakte-spanning die gelijk is aan of kleiner is dan de kritische oppervlakte-spanning van de elektrisch isolerende laag, en waarbij het deel van de vloeistoflaag dat achterblijft op de elektrisch isolerende laag na verwijdering 30 van het wegneembare elektrisch geleidende elektrode-orgaan, verdampt in een tijdsinterval dat korter duurt dan de tijdconstante van de donkere dielektrische relaxatie van het fotogeleidende laagje; een spanningsbron die werkzaam is verbonden voor 35 het presenteren van bepaalde gelijkspanningen tussen de elektrisch 790 35 42 n 22 geleidende laag en het wegneembare elektrisch geleidende elektrode orgaan; en een stralingsbeeldbron voor het blootstellen van de foto^geleidende laag aan een stralingsbeeld terwijl de gelijk-5 spanningsbron is aangesloten tussen het elektrisch geleide-nde elektrode-orgaan en het wegneembare elektrisch geleidende elektro-de-orgaan om zo een elektrisch ladingbeeld in de elektrisch isolerende laag op te leveren. •s b 790 85 42