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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen
Bildes auf einer isolierenden Bildaufnahmefläche Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einer isolierenden Bildaufnahmefläche
sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bekanntlich besteht das Prinzip der Elektrophotographie (Xerographie)
darin, daß eine photoleitende isolierende Schicht durch elektrostatische Aufladung
lichtempfindlich gemacht wird. Die Schicht wird dann entsprechend dem aufzuzeichnenden
Bild selektiv exponiert, wobei die Ladungen in Abhängigkeit von der Intensität der
auffallenden Strahlung mehr oder weniger stark abfließen. Die Schicht trägt nun
ein latentes elektrostatisches Bild, das beispielsweise durch Bestäuben mit einem
statisch aufgeladenen Pulver sichtbar gemacht werden kann. Durch Fixieren des Pulvers,
beispielsweise durch Verschmelzen mit der Unterlage, kann das Bild dauerhaft gemacht
werden.
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Im allgemeinen ist es jedoch nicht erwünscht, die Aufnahme direkt
auf der photoleitenden Schicht zu fixieren, weil diese Schicht mit ihrem Träger
einerseits verhältnismäßig teuer und andererseits steif und unhandlich ist. Es wurde
daher bereits vorgeschlagen, das auf der photoleitenden Schicht entwickelte Pulverbild
auf eine andere Fläche zu übertragen und erst auf dieser zu fixieren. Diese »Bildaufnahmefläche«
kann beispielsweise aus Papier bestehen, und man erhält so gewissermaßen einen Abzug
des Bildes von der xerographischen Aufnahmeplatte, die dann für eine erneute Aufnahme
verwendet werden kann.
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Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und zeitraubend, und es setzt
eine gewisse Übung voraus. Ferner muß die Aufnahmeplatte vor der nächsten Belichtung
von den etwa noch verbliebenen Pulverresten sehr gründlich gereinigt werden. Diese
Nachteile fallen besonders dann ins Gewicht, wenn xerographische Aufnahmen in großer
Zahl und schneller Folge von ungeübten Personen vorgenommen werden sollen, beispielsweise
bei der Reproduktion von Schriftstücken oder bei Röntgenreihenaufnahmen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens,
bei welchem die Entwicklung des Pulverbildes auf der photoleitenden Schicht und
seine Übertragung auf die Bildaufnahmefläche entfallen. Mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird ein latentes elektrostatisches Bild auf der Bildaufnahmefläche selbst
erzeugt, die lediglich die Bedingung erfüllen muß, daß sie elektrisch isolierend
ist. Diese Bedingung wird beispielsweise von jedem normalen Papier erfüllt. Das
latente Bild kann dann auf der Bildaufnahmefläche in üblicher Weise entwickelt und
fixiert werden. Inzwischen kann gegebenenfalls bereits die nächste Belichtung vorgenommen
werden, wozu lediglich eine neue Bildaufnahmefläche, z. B. ein neues Blatt Papier,
in die Belichtungseinrichtung eingebracht werden muß.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die isolierende Bildaufnahmefläche
sehr nahe an eine Fläche gebracht wird, die aus einem photoleitfähigen Material
besteht, daß auf dieser Fläche ein primäres elektrostatisches Bild dadurch erzeugt
wird, daß diese Fläche einer dem aufzuzeichnenden Muster entsprechenden Strahlung
ausgesetzt wird, welche eine der beiden Flächen durchdringt, und daß ein dem primären
elektrostatischen Bild entsprechendes sekundäres elektrostatisches Bild auf der
isolierenden Bildaufnahmefläche dadurch hergestellt wird, daß ein elektrisches Feld
zwischen den beiden Flächen erzeugt wird.
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Die physikalischen Ursachen für die Entstehung des latenten elektrostatischen
Bildes auf der isolierenden Bildaufnahmefläche sind noch nicht eindeutig geklärt.
Offensichtlich ist die dem Verfahren zugrunde liegende Theorie unmaßgeblich für
die erfolgreiche Ausführung der Erfindung. Es wird angenommen, daß elektrische Ladungen
unter dem Einfluß des elektrischen Feldes aus der strahlungsempfindlichen Schicht
austreten und über den schmalen Luftspalt zur isolierenden Bildaufnahmefläche hinüberwandern,
und zwar in Abhängigkeit von der Intensität der einfallenden Strahlung. Nach einer
anderen möglichen
Theorie vollzieht sich der Ladungsübergang durch
ine Ionisation in dem schmalen Luftspalt.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiele mehrere zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geignete Vorrichtungen. Darin zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht
einer ersten Ausührungsart der Vorrichtung, Fig. 2 eine schematische Ansicht einer
anderen Ausführungsart, Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsrt, wobei
durchdringende Strahlen, z. B. Röntgentrahlen, Verwendung finden, Fig. 4 eine weitere
Ausführungsart, Fig. 5 eine schematische Ansicht einer besonders ür kontinuierlichen
Betrieb geeigneten Vorrichtung, Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren
Ausführungsart, Fig. 7 einen stark vergrößerten Schnitt durch eine Ausführungsart
ähnlich Fig. 1, Fig.8 einen schematischen Schnitt durch eine nduktionselektrode
gemäß einer weiteren Ausführungsart und Fig. 9 die schematische Ansicht einer zylindrischen
xerographischen lichtempfindlichen Platte gemäß einer weiteren Ausführungsart der
Erfindung.
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In Fig. 1 ist eine vereinfachte Ausführungsart der Erfindung dargestellt.
Diese Figur wie auch die anleren Figuren sind nicht maßstäblich, weil gewisse wichtige
Teile und Abstände außerordentlich dünn und klein sind. Das Gerät nach Fig. 1 enthält
eine ichtempfindliche bzw. xerographische Platte 10, die beispielsweise aus der
Kombination einer photoleitenden isolierenden Schicht 12 und einer leitenden Trägerplatte
11 besteht, die beide in inniger Berührung miteinander stehen. Unmittelbar oberhalb
der Oberfläche der elektrophotographischen Platte 10 beindet sich eine Induktionselektrode
14, die aus einer dünnen isolierenden Schicht 15 besteht, welche auf einer durchsichtigen
leitenden Trägerelektrode 16 auf-;ebracht ist. Vorzugsweise wird die elektrophotographische
Platte 10 von einer geeigneten Grundplatte 17 gehalten, und die Induktionselektrode
14 kann auf der Oberseite der elektrophotographischen Platte ruhen. Die Platten
10 und 14 sind mit einem gewissen Abstand voneinander dargestellt. Dieser Abstand
ist, wohlverstanden, außerordentlich klein und vorzugsweise gleich dem fast unmeßbar
kleinen Zwischenraum zwischen zwei verhältnismäßig flachen Oberflächen in normaler
Flächenberührung. Ebenso sind gewisse Teile, insbesondere die Schicht 12, zu dünn,
um im richtigen Maßstab dargestellt zu werden, und darum nur schematisch angedeutet.
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Es sind außerdem Mittel vorgesehen, um auf der photoleitenden isolierenden
Schicht 12 ein Hell-Dunkel-Muster, beispielsweise ein aufzuzeichnendes optisches
Bild, zu entwerfen. Wie in der Figur dargestellt, können diese Mittel eine Linse
19 oder eine andere geeignete Vorrichtung zur Wiedergabe des Bildes eines Dokumentes
20 oder eines anderen aufzuzeichnenden Hell-Dunkel-Musters beinhalten. Da die Induktionselektrode
14 bei dieser Ausführungsform durchsichtig sein muß, ist leicht einzusehen, daß
ein geeignetes Bild durch diese Elektrode hindurch auf der Oberfläche der photoleitenden
isolierenden Schicht 12 entworfen wird.
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Eine elektrische Potentialquelle 21 oder ein anderes geeignetes Mittel,
um ein elektrisches Feld zu erzeugen, kann ein elektrisches Feld der gewünschten
Polarität zwischen der isolierenden Schicht 15 und der leitenden Trägerplatte 11
hervorrufen. Diese Potentialquelle kann beispielsweise eine Batterie oder eine andere
Gleichspannungsquelle oder auch ein mit Umspanner betriebener Gleichrichter sein.
Zwischen Platte 16 und Platte 11 soll ein solches elektrisches Potential angelegt
werden, daß es zwischen diesen Teilen ein elektrisches Feld erzeugt, welches sich
mindestens durch die photoleitende isolierende Schicht 12 hindurch bis zu der isolierenden
Fläche 15 erstreckt, wodurch elektrische Ladungen veranlaßt werden, durch die erstere
Schicht hindurch und auf die Oberfläche der isolierenden Schicht zu wandern.
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In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Danach wird eine elektrophotographische Platte 10, die aus einer photoleitenden
isolierenden Schicht 12 und einer leitenden Trägerplatte 11 besteht, von einer geeigneten
Halterung 17 getragen. Parallel zu der Oberseite der elektrophotographischen Platte
10 und in unmittelbarer Nähe derselben befindet sich eine durchsichtige leitende
Elektrode 22, die an Halterungen 23 od. dgl. befestigt ist. Auf der Oberseite der
Elektrode 22, d. h. auf der der elektrophotographischen Platte abgekehrten Seite,
befindet sich ein Dokument 24 oder ein anderer sichtbarer Gegenstand oder ein Bild,
das erfindungsgemäß wiedergegeben werden soll. Eine Lichtquelle 25 oder eine andere
Quelle aktivierender Strahlung ist oberhalb der Anordnung befestigt, so daß sie
sichtbares Licht oder eine andere Strahlung durch den Gegenstand 24 hindurch auf
die Oberfläche der elektrophotographischen Platte 10 senden kann.
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Ein isolierender Film 27 in Form einer Folie oder eines Streifens
ist zwischen der Elektrode 22 und der Platte 10 angebracht und läuft beispielsweise
von einer Vorratsrolle 28 zwischen den Elektroden hindurch und schließlich zu einer
Aufnahmerolle 29. Der Streifen oder der Film kann ferner durch eine geeignete xerographische
Bearbeitungsvorrichtung 30 hindurchlaufen. Diese kann beispielsweise eine Entwicklungs-
oder Fixiervorrichtung oder eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen umfassen, wodurch
die gewünschten xerographischen Operationen mit einem latenten elektrostatischen
Bild vorgenommen werden können. Beispielsweise können solche xerographische Vorrichtungen
Mittel zur Sichtbarmachung des Bildes durch Ablagerung feinverteilter Materie gemäß
der Bildstruktur umfassen, ferner Mittel zur Übertragung des Bildes auf eine zweite
Oberfläche und/oder zur Aufschmelzung oder Fixierung des Bildes. Ein Mittel zur
Erzeugung des elektrischen Feldes, z. B. eine elektrische Potentialquelle 31, ist
in geeigneter Weise zwischen der Elektrode 22 und der Unterstützungsplatte 11 der
elektrophotographischen Platte eingeschaltet, wobei ein Schalter 32 oder ähnliche
Regelungsmittel zur Steuerung und Regelung des elektrischen Feldes eingefügt sein
kann. Auf diese Weise kann die Elektrode 22 auf ein positives oder negatives Potential
in bezug auf die Unterstützungsplatte gebracht werden, wodurch das gewünschte elektrische
Feld sich durch die photoleitende isolierende Schicht 12 hindurch und mindestens
bis auf die Oberfläche des Aufnahmefilms 27 erstreckt und hierdurch bewirkt, daß
elektrische Ladungen auf die Oberfläche dieses Films wandern.
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Mindestens während der Belichtung sind die Induktionselektrode und
die xerographische Platte im allgemeinen in normaler Flächenberührung mit der entsprechenden
Oberfläche des Films 27. Demgemäß können mechanische oder von Hand betätigte Mittel
vorgesehen sein, um die Elektrode 22 in Berührungsstellung und aus dieser zu bewegen.
Dies kann in bequemer
Weise dadurch geschehen, daß die Elektrode
von Hand auf den Film aufgelegt wird und auf der xerographischen Platte ruht.
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Fig. 1 und 2 haben offenbar verschiedenes gemeinsam. Beispielsweise
wird in beiden Figuren ein Licht-oder Strahlungsbild auf der photoleitenden isolierenden
Schicht 12 entworfen, und es ist daher klar, daß entweder die Trägerplatte 11, auf
welcher sich die photoleitende isolierende Schicht befindet, oder die Induktionselektrode
14 bzw. 22 durchsichtig sein muß. So ist in Fig. 1 und 2 die Induktionselektrode
der durchsichtige Teil, jedoch würde offenbar ebensogut eine durchsichtige Trägerplatte
11 die Belichtung durch die xerographische Schicht selbst hindurch gestatten. Auf
jeden Fall ist eine durchsichtige leitende Platte vorhanden, sei es nun die Platte
11 oder 16 aus Fig. 1 oder beide oder Platte 11 oder 22 aus Fig. 2 oder beide, und
diese Platte muß genügend Leitfähigkeit aufweisen, um die Anlegung eines elektrischen
Feldes durch die Schicht 12 hindurch und durch den Luftspalt hindurch zu gestatten.
Ferner muß sie den Fluß elektrischer Ladungen unter Einwirkung dieses Feldes und
der photoleitenden Wirkung der entsprechenden Licht- oder Bildquelle ermöglichen.
Für diesen Zweck sind Platten aus leitendem Glas oder aus mit leitenden Schichten
bedecktem Glas besonders geeignet. Im allgemeinen sollte diese leitende Elektrode
einen spezifischen Widerstand von weniger als 1010 Ohm ₧ cm und vorzugsweise
von weniger als 105 Ohm ₧ cm haben. Es ist erwünscht, daß die Platte leitfähig
im üblichen Wortsinn ist und bei mäßigen Potentialdifferenzen einen merklichen Stromfluß
aufweist. Neben leitendem Glas oderleitend überzogenem Glas können andere leitende
Platten verwendet werden, beispielsweise teilweise durchsichtige metallische Häutchen
auf durchsichtigen Trägern einschließlich Glas, durchsichtigen Kunststoffilmen u.
dgl., sowie leitende durchsichtige Platten, die mit leitenden Materialien überzogen
oder imprägniert sind. Als solche können Metalle oder Salze aus Ionenbildnern od.
dgl. dienen, wenn genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, um eine Leitfähigkeit dieser
Materialien hervorzurufen. Ebenso können leitende Flüssigkeiten oder Gase verwendet
werden, z. B. elektrolytische Salzlösungen oder andere ionisierte Flüssigkeiten
oder ionisierte Luft oder andere ionisierte Gase od. dgl.
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Die photoleitende Schicht 12 besteht vorzugsweise aus glasigem oder
amorphem Selen, das vorzugsweise auf der Oberfläche der leitenden Trägerplatte 11
niedergeschlagen ist. Platten dieser Art mit einer glasigen oder amorphen Selenschicht
sind für xerographische Zwecke im Handel erhältlich. Zusätzlich zu dieser bevorzugten
Ausführungsart können jedoch auch andere photoleitende Substanzen verwendet werden,
darunter Anthracen, Schwefel u. dgl., die auf geeignete Träger aufgebracht sind,
sowie photoleitende Schichten, die aus photoleitenden Materialien bestehen, welche
in einem geeigneten Bindemittel dispergiert und auf eine leitende Oberfläche aufgestrichen
sind. Zu diesen Materialien gehören z. B. kristalline Substanzen, welche im allgemeinen
als Leuchtstoffe erhältlich sind und häufig Photoleitfähigkeit zeigen. Sie können
zusammen mit geeigneten organischen Bindemitteln und Filmbildnern auf der Oberfläche
der photoleitenden Platten angewendet werden.
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Die photoleitenden Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung haben
im Gegensatz zu den sonst in der xerographischen Technik vorzugsweise verwendeten
photoleitenden Schichten den Vorteil, daß sie die elektrostatische Ladung nicht
für ähnlich lange Zeiten wie dort festhalten müssen, sondern, im Gegenteil, .die
Wanderung elektrischer Ladungen durch die gesamte Dicke der Schicht in einem Ausmaß
gestatten müssen, das je nach der Aktivierung oder Nichtaktivierung durch eine geeignete
Strahlung erheblich voneinander abweicht. Während also photoleitende Schichten für
die normale Xerographie imstande sein müssen, eine elektrische Ladung an ihrer Oberfläche
für so lange Zeiten festzuhalten, daß die Erzeugung und Entwicklung eines Bildes
möglich wird, gilt dies im Falle der vorliegenden Erfindung nicht, denn hier wird
das elektrostatische Bild zur Entwicklung auf der isolierenden Schicht 15 der Fig.
1 oder dem isolierenden Film 27 in Fig. 2 festgehalten. Daher können bei der vorliegenden
Erfindung xerographische Platten Verwendung finden, die sich durch einen höheren
Dunkelverlust oder Kriechstrom bei Abwesenheit aktivierender Strahlung auszeichnen.
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In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
die insbesondere für die Bildung von Röntgenaufnahmen oder Bildern geeignet ist.
Wie in der Figur gezeigt, ist eine xeroradiographische Platte 10 mit einer normalerweise
isolierenden Schicht 12 und einer leitenden Trägerplatte 11 oberhalb einer Induktionselektrode
14 angeordnet, während sich ein isolierendes Übertragungsglied 27 zwischen beiden
befindet. Eine geeignete Spannungsquelle 21 ist zwischen der leitenden Trägerplatte
11 und der Induktionselektrode 14 eingeschaltet, um ein Feld zwischen beiden Platten
zu erzeugen.
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Ein geeignetes Testobjekt, das mit Röntgenstrahlen untersucht werden
soll, wird auf der leitenden Trägerplatte angebracht. Letztere erfüllt hierdurch
den doppelten Zweck, das Testobjekt zu tragen und gleichzeitig als Elektrode für
das System zu dienen. In der Zeichnung ist ein Stufenkeil 36 dargestellt, der für
die radiographischen Messungen als Testobjekt besonders geeignet ist. Eine Röntgenröhre
34 ist so angeordnet, daß sie durchdringende Strahlen liefert, die durch gestrichelte
Linien angedeutet sind. Diese sind auf das Testobjekt gerichtet, gehen durch dasselbe
hindurch und treffen die xeroradiographische Platte 10. Im allgemeinen wird die
Trägerplatte 11 der xeroradiographischen Platte eine Folie oder Platte aus einem
Metall oder einem ähnlichen elektrischen Leiter sein, der für sichtbares Licht undurchsichtig
sein kann. Es ist daher klar, daß die durchdringende Strahlung (Röntgenstrahlen),
welche die Trägerplatte trifft, durch dieselbe hindurchdringt und auf die normalerweise
isolierende Schicht 12 auftrifft, die auf der Trägerplatte aufgebracht ist. Diese
normalerweise isolierende Schicht besteht aus einem Material, welches in Abwesenheit
einer aktivierenden Strahlung einen Isolator darstellt, jedoch unter dem aktivierenden
Einfluß der Röntgenstrahlen erheblich leitfähiger wird. Sie kann aus einem photoleitenden
Isolator bestehen, beispielsweise aus solchen photoleitenden Isolatoren, wie sie
bei den mit sichtbarem Licht arbeitenden Ausführungsarten der Erfindung verwendet
sind. Sie kann jedoch auch aus einer isolierenden Substanz bestehen, die für sichtbares
Licht im wesentlichen unempfindlich ist, jedoch von durchdringender Strahlung aktiviert
wird. Viele isolierende Filme und Schichten werden unter der Wirkung einer durchdringenden
Strahlung leitend, auch wenn sie im allgemeinen nicht als photoleitend angesehen
werden, und können demgemäß erfindungsgemäß verwendet werden.
In
der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsart der Erfindung wird zur Zeit die Verwendung
einer photoempfindlichen xerographischen Platte vorgezogen, die aus einer Schicht
von amorphem oder glasigem Selen besteht, welches auf einer leitenden Trägerplatte
aus Messingblech, Aluminiumblech od. dgl. besteht, aufgebracht ist.
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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Hierbei wird die Aufnahmedauer dadurch geregelt, daß die Anlegung des Potentials
zwischen der Induktionselektrode und der Trägerplatte gesteuert wird und nicht durch
Veränderung der Belichtungsdauer. In dieser Figur ist eine xerographische Platte
10 und eine Induktionselektrode 14 dargestellt, die einem von einem Original 20
durch eine Linse 19 od. dgl. entworfenen Lichtbild ausgesetzt ist. Teile und Wirkungsweise
sind dieselben wie in Fig. 1.
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Zwischen der Trägerplatte 11 der xerographischen Platte und der leitenden
Elektrode 16 ist eine Gleichspannungsquelle 21 eingeschaltet, die über einen Zeitschalter
37 wirkt. Letzterer ist so eingerichtet, daß er während einer voreinstellbaren Zeit
einen Impuls des elektrischen Potentials an die Elektroden anlegt. Gemäß dieser
Ausführungsart der Erfindung werden die geeigneten Aufnahmebedingungen dadurch geschaffen,
daß das gewünschte Hell-Dunkel-Muster durch die durchsichtige Elektrode 14 durchdringt
und auf der xerographischen Platte 10 entworfen wird. Hierauf wird der Zeitschalter
betätigt und unter Spannung gesetzt, so daß er die gewünschte Potentialdifferenz
zwischen den leitenden Platten 11 und 16 für die voreingestellte Zeit anlegt.
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Die in Fig.4 gezeigte Ausführungsart der Erfindung ist besonders vorzuziehen
zusammen mit photoleitenden isolierenden Platten, die sich durch hohen Dunkelverlust
auszeichnen. Platten dieser Art haben eine etwa höhere Leitfähigkeit bei Abwesenheit
einer aktivierenden Strahlung, als dies bei den normalerweise in den bisher bekannten
Xerographieverfahren vorgezogenen Platten der Fall ist. Nach den bisherigen Verfahren
ist es daher üblich, eine elektrische Ladung auf die Oberfläche einer photoleitenden
isolierenden Schicht zu bringen und diese Ladung auf der Oberfläche vom Ladungszeitpunkt
an zu speichern, bis die Ladung teilweise durch Belichtung ausgeglichen und schließlich
entwickelt ist, indem geladene elektroskopische Teilchen darauf niedergeschlagen
werden. Die üblichen Operationen der Ladung, der darauffolgenden Belichtung und
der anschließenden Entwicklung erfordern eine Zeitspanne, die zwischen verhältnismäßig
großen Bruchteilen einer Sekunde bis zu mehreren Minuten schwankt. Demgemäß ist
es erforderlich, daß die Ladung bei Abwesenheit einer Strahlung auf der photoleitenden
isolierenden Oberfläche während einer Zeitdauer festgehalten wird, die ausreicht,
um diese xerographischen Operationen durchzuführen. Gemäß der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist es jedoch nicht erforderlich, eine Ladung auf
der photoleitenden Oberfläche während einer so langen Zeit aufzubringen und festzuhalten,
wie dies bisher der Fall war. Offenbar wird hier die photoleitende Schicht dann
aktiviert bzw. eine unterschiedliche Leitfähigkeit hervorgerufen, wenn die Schicht
sowohl einem elektrischen Feld unterworfen als auch der Strahlung ausgesetzt wird.
Bei Abwesenheit einer dieser beiden Bedingungen tritt kein Ladungsausgleich auf,
da die einmal auf der isolierenden Schicht 15 niedergeschlagene Ladung mehr durch
die Isoliereigenschaften dieser Schicht als durch die Isoliereigenschaften der photoleitenden
Schicht 12 in der Bildkonfiguration festgehalten wird.
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Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße photoleitende Schicht
bei Abwesenheit einer Strahlung etwas leitfähiger sein darf als bei den bisherigen
Ausführungsformen. Die Erzeugung des elektrischen Bildes und andere Veränderungen
in der elektrostatischen Ladungsverteilung auf der isolierenden Schicht 15 sind
im wesentlichen auf die durch den Zeitschalter 37 angezeigte Periode beschränkt.
Ein so erzeugtes Bild wird von der isolierenden Fläche während einer Zeitdauer festgehalten,
die ausreicht, um andere xerographische Operationen wie Entwicklung u. dgl. vornehmen
zu können, unabhängig davon, ob die photoleitende Schicht einen so geringen Dunkelverlust
hat, daß sie bei anderen Xerographiearten verwendet werden kann.
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In Fig. 5 ist schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung xerographischer
Kopien von geeigneten Originalen dargestellt. Bei dieser Maschine wird ein xerographischer
Zylinder 38 durch einen Motor oder ein anderes Antriebsmittel 39 beispielsweise
über einen Treibriemen 40 und eine Riemenscheibe 41 angetrieben. Mindestens auf
einem Teil der Mantelfläche des xerographischen Zylinders ist eine xerographische
photoempfindliche Schicht wie in den vorhergehenden Figuren angebracht. An einer
Stelle befindet sich eine dem Umfange des Zylinders angepaßte feststehende durchsichtige
Induktionselektrode 41, die möglichst nahe an den Zylinder anschließt und gerade
genügend Raum für den Durchgang einer Folie oder eines Streifens eines isolierenden
Films 42 zwischen Elektrode und Zylinder frei läßt. Der Film 42 läuft vorzugsweise
von der Vorratsrolle 43 über die Führungsrolle 44 zu einer Aufnahmerolle 45. Während
seines Weges von der Vorratsrolle 43 zur Aufnahmerolle 45 geht der Film zwischen
der Elektrode 41 und dem Zylinder 38 hindurch und durchläuft anschließend vorzugsweise
eine oder mehrere xerographische Vorrichtungen 46 zur Entwicklung und Fixierung
u. dgl.
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In der Belichtungsvorrichtung, d. h. dem Ort, wo die Induktionselektrode
an dem xerographischen Zylinder anliegt, sind geeignete Mittel vorgesehen, um den
xerographischen Zylinder dem aufzuzeichnenden Hell-Dunkel-Muster auszusetzen. Wie
dargestellt, ist eine Spaltanordnung vorgesehen, die aus einer Projektionslinse
48, einem Bildspalt 49 und einem Projektionsspalt 50 besteht, wobei die Linse so
eingestellt ist, daß sie ein scharfes Bild des Projektionsspaltes durch den Bildspalt
hindurch entwirft. Das zu kopierende Material, beispielsweise Dokumente in Rollen-
oder Streifenform, läuft an dem Projektionsspalt 50 vorbei. Beispielsweise wird
der Bildstreifen 51 von einer Vorratsrolle 52 zu einer Aufnahmerolle 53 geführt
und mit der gewünschten Geschwindigkeit durch die Antriebsrolle 54 gefördert. Vorzugsweise
ist die Antriebsrolle mit der Drehgeschwindigkeit des xerographischen Zylinders
synchronisiert. Falls der Streifen 51 ein photographischer Mikrofilm od. dgl. ist,
kann die Antriebsrolle aus einem Zahnrad 54 bestehen, das in die Perforation des
Mikrofilms eingreift.
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Eine geeignete Gleichspannungsquelle ist mit der Induktionselektrode
derart verbunden, daß sie die Potentialdifferenz zwischen der Induktionselektrode
und dem tragenden Teil des. xerographischen Zylinders aufrechterhält. Dies wird
selbstverständlich durch Mittel und Verfahren erreicht, die denjenigen in den früher
beschriebenen Figuren entsprechen.
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Im Betrieb arbeitet die Maschine nach Fig. 5 nach
dem
Prinzip von Fig. 2. Der Motor 39 versetzt den xerographischen Zylinder 38 beispielsweise
in Uhrzeigerrichtung in Umdrehung. Der Bildstreifen 51 wird mit einer Geschwindigkeit
an dem Projektionsspalt vorbeigezogen, welche mit der Drehgeschwindigkeit des xerographischen
Zylinders synchronisiert ist, während der zur Übertragung dienende isolierende Streifen
42 zusammen mit dem xerographischen Zylinder zwischen diesem und der Induktionselektrode
weiterbewegt wird. Das zwischen der Induktionselektrode und dem Schichtträger des
xerographischen Zylinders angelegte Potential bewirkt die Erzeugung eines elektrostatischen
Bildes auf dem isolierenden Film 42, und der das Bild tragende Film wird dann zu
den weiteren xerographischen Vorrichtungen transportiert, wo er entwickelt und fixiert
oder in gewünschter Weise anderweitig behandelt werden kann, um einen xerographischen
Abdruck oder andere xerographischer Abdruck erzeugt wird, wird das fertige elektrisches
Lichtabtastsignal. Falls ein xerographischer Abdruck erzeugt wird, wird das fertige
Bild auf der Aufnahmerolle 45 gespeichert.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das aufzuzeichnende
Lichtbild durch die Rückseite der xerographischen Platte hindurch entworfen. Ferner
sind Umkehrmittel vorgesehen, um eine Potentialumkehr zwischen der leitenden Trägerelektrode
11 und der Induktionselektrode 14 zu ermöglichen. In Fig. 6 ist diese Ausführungsart
der Erfindung dargestellt. Die Induktionselektrode 14 besitzt hier eine leitende
Fläche, die mit dem einen Pol eines Wendeschalters 57 verbunden ist. Vorzugsweise
ist die leitende Elektrode selbttragend, z. B. eine flache Metallplatte, die in
geeigneter Weise mit einer Halterung versehen und in dem Gerät befestigt ist. Auf
der Induktionselektrode 14 befindet sich die xerographische Platte, die eine photoleitende
isolierende Schicht 12 aufweist, welche auf einer durchsichtigen leitenden Trägerelektrode
11 angebracht ist. Letztere kann beispielsweise eine Glasplatte mit einem leitenden
Überzug 11a darstellen, wobei der leitende Überzug entweder aus durchsichtigem Material
besteht oder so dünn ist, daß er für das einfallende Licht weitgehend durchsichtig
wirkt, beispielsweise kann der leitende Überzug ein dünner aufgedampfter Film aus
Aluminium oder einem anderen Metall auf der Oberfläche der Glasplatte sein, oder
das Glas kann Leitfähigkeit aufweisen oder mit einer leitfähigen Schicht überzogen
sein, wie es im Handel leicht erhältlich ist. Auf der leitenden Fläche des Glases
befindet sich die photoleitende isolierende Schicht 12.
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Eine Folie aus isolierendem Material oder vorzugsweise ein Filmstreifen
42 ist zwischen der Elektrode 14 und der Platte 10 angeordnet und läuft zwischen
den Rollen 43 und 44. Die leitende Trägerplatte 11 und die Induktionselektrode 14
sind an die Ausgangsklemmen des Wendeschalters 67 angeschlossen, während dessen
Eingangsklemmen mit der Gleichspannungsquelle 21 in Verbindung stehen. Durch Umlegung
des Wendeschalters 57 kann das Potential bzw. Feld zwischen der Platte 11 und der
Platte 14 in jeder Richtung positiv gemacht werden. Falls die Induktionselektrode
14 auf ein anderes Potential als Erdpotential gebracht werden soll, ist es im allgemeinen
vorzuziehen, diese Elektrode auf einer isolierenden Halterung 58 zu lagern.
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Beim Betrieb wird die dargestellte Anordnung dadurch betätigt, daß
auf die photoleitende isolierende Schicht 12 das Bild des Gegenstandes 20 entworfen
wird, während zwischen der Trägerelektrode 11 und der Induktionselektrode 14 eine-Potentialdifferenz
angelegt wird. Auf Wunsch kann eine größere Verstärkung dadurch erreicht werden,
daß zuerst die Polarität des Potentials bzw. Feldes durch Umlegung des Schalters
57 umgekehrt wird und hierauf belichtet und das gewünschte Potential bzw. Feld angelegt
wird. Es kann auch das auf der Folie oder dem Filmstreifen 42 vorhandene elektrostatische
Bild nach der Bilderzeugung wieder auf die xerographische Platte übertragen werden,
indem man die Polarität umkehrt, so daß die elektrostatische Ladung durch den Luftspalt
zurückgetrieben wird und sich wieder auf der Oberfläche der Schicht 12 niederschlägt.
Auf diese Weise kann das elektrostatische Ladungsbild je nach Wunsch entweder auf
dem isolierenden Film 42 oder auf der photoleitenden Schicht 12 aufgebracht und
von der einen zur anderen Schicht nach seiner Erzeugung übertragen werden. Auf diese
Weise kann das latente elektrostatische Bild entweder auf dem. isolierenden Film
42 entwickelt oder anderweitig verwendet werden, oder es kann auch unmittelbar auf
der xerographischen Platte entwickelt oder anderweitig verwendet werden.
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In Fig.7 ist eine schematische Darstellung der Bilderzeugung gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung stark vergrößert gegeben. Es sei darauf hingewiesen,
daß diese Darstellung die Wirkungsweise der Erfindung in Übereinstimmung mit einer
Theorie zu erklären versucht, welche die Bilderzeugung verständlich macht. Jedoch
können andere Theorien ebenfalls mit den experimentell festgestellten Tatsachen
in Übereinstimmung sein, so daß die vorliegende Erklärung nur eine theoretische
Möglichkeit darstellt und die Erfindung nicht auf die vorgetragene Theorie beschränkt
ist.
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In Fig. 7 ist eine photoleitende isolierende Schicht 61 auf einer
leitenden Trägerplatte 62 angeordnet. Durch einen schmalen Luftspalt ist eine isolierende
Schicht 63 hiervon getrennt, welche sich auf einer leitenden Trägerplatte 64 befindet:
Diese leitende Trägerplatte 64 ist durchsichtig, und auf ihrer Rückseite befindet
sich eine Bildschicht 65, welche den Lichtdurchgang teilweise unterbricht und bewirkt,
daß ein Lichtbild auf die Oberfläche der photoleitenden isolierenden Schicht 61
entworfen wird, wie es durch die Pfeile 66 angedeutet ist. Das Bild 65 stellt eine
schematische Darstellung irgendeiner Möglichkeit der Bilderzeugung oder irgendein
Mittel der Projektion oder des Kontaktes mit Hilfe aktivierender Strahlung dar.
Wie dargestellt, werden also gewisse Teile 61 b der photoleitenden isolierenden
Schicht vom Licht getroffen und werden leitend, während andere Teile 61 a unbelichtet
bleiben und ihre isolierende Eigenschaft beibehalten.
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Eine geeignete Spannungsquelle 67 ist zwischen den leitenden Trägerplatten
64 und 62 eingeschaltet, wodurch ein Feld bzw. eine Potentialdifferenz zwischen
den beiden Platten entsteht. In den Bereichen der isolierenden Teile 61 a der photoleitenden
isolierenden Schicht ist dieses Feld durch Pluszeichen in der Trägerplatte 64 für
die Induktionselektrode und durch Minuszeichen in der Trägerplatte 62 für die xerographische
Platte angedeutet, wobei diese Plus-und Minuszeichen positive und negative Ladungen
bzw. Potentiale bedeuten. In den Bereichen der Aktivierung durch Licht jedoch wird
die Selenschicht leitend. Infolgedessen wandert die Ladung mit dem Potential durch
die Schicht, und es kann angenommen werden, daß die Ladung in den Bereichen 61 b,
welche durch die Lichteinwirkung leitend wurden,
an der Oberfläche
der Schicht sitzt. Der Luftspalt zwischen Schicht 61 und Schicht 63 ist jedoch als
außerordentlich gering vorausgesetzt, so daß die Anlegung eines verhältnismäßig
hohen Potentials zwischen der Oberfläche der Schicht 61 und der leitenden Trägerplatte
64 der Induktionselektrode bewirkt, daß Ladungen von der Oberfläche der Schicht
61 auf die Oberfläche der Schicht 63 wandern. Wenn diese Ladungen einmal auf der
Oberfläche der Schicht 63 niedergeschlagen sind, sind sie dort gefangen, da die
Schicht sowohl bei Anwesenheit als auch bei Abwesenheit von Licht einen Isolator
darstellt. Es bildet sich also ein latentes elektrostatisches Bild auf der Oberfläche
der Schicht 63, welches den belichteten Bereichen in Schicht 61 entspricht.
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Wegen der leichteren Erklärungsmöglichkeit im Zusammenhang mit der
zur Zeit vertretenen Theorie der Feldemission ist die Erzeugung eines Bildes negativer
Polarität in Fig. 7 dargestellt. Um die Bilderzeugung zu erklären und mathematisch
zu analysieren, seien gewisse Annahmen bezüglich der Spannungen, Dicken und Entfernungen
sowie der Dielektrizitätskonstanten gemacht. Es sei also angenommen, daß eine Potentialdifferenz
von 1000 V zwischen Elektrode 64 und Elektrode 62 angelegt wird und daß die Oberflächen
der Schichten 61 und 63 durch eine Entfernung von 2 Mikron getrennt sind. Bei der
praktischen Ausführung kann ein Luftspalt dieser Größenordnung dadurch hergestellt
werden, daß man feste Teilchen mit dem gewünschten Durchmesser zwischen die beiden
Oberflächen bringt. Die Schicht 61 soll eine Schicht aus glasigem oder amorphem
Selen sein, die etwa 20 Mikron dick ist. Für den gegenwärtigen Zweck sei angenommen,
daß die Dielektrizitätskontante dieser Schicht ungefähr 6 beträgt. Selbstverständlich
ist zu beachten, daß diese Zahl nur einen angemessenen Mittelwert für die Dielektrizitätskonstante
des Selens darstellt, daß jedoch der genaue Zahlenwert willkürlich gewählt ist,
da die Dielektrizitätskonstante des Selens je nach seiner allotropen Form schwankt
und vielleicht auch von der Feldstärke u. dgl. abhängt. Ferner ist der Einfachheit
halber angenommen, daß die Schicht 63 dieselbe Dicke hat, nämlich 20 Mikron, und
auch dieselbe willkürlich gewählte Dielektrizitätskonstante vom Wert 6 aufweist.
Unter diesen Umständen ergibt sich bei Anlegung einer Potentialdifferenz von 1000V
zwischen den leitenden Trägerelektroden in den unbelichteten Bereichen ein Feld
von je etwa 385 V an der Selenschicht 61 und der isolierenden Schicht 63 sowie eine
Potentialdifferenz von etwa 230 V am Luftspalt. In den anderen Bereichen 61 b ergibt
sich keine merkliche Potentialdifferenz innerhalb der Schicht 61, so daß über dem
Luftspalt ein Feld von etwa 375 V steht, während an der isolierenden Schicht 63
etwa 625 V liegen. Diese Spannungen und Felder sind unter der Annahme berechnet,
daß der Luftspalt ein praktisch vollkommener Isolator ist, was natürlich nicht der
Fall ist.
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Weiter sei angenommen, daß ein Potentialgradient in der Größenordnung
von etwa 105 V/cm das als Feldemission bekannte Phänomen in Luft verursacht. Es
ist schon länger bekannt, daß ein besonders hoher Potentialgradient an der Oberfläche
eines festen Körpers bewirkt, daß Elektronen aus der Oberfläche herausgerissen werden.
Diese Erscheinung ist als Feldemission bekannt, und Messungen haben gezeigt, daß
sie bei einem Potential auftritt, das im allgemeinen in der Nähe von 105 V/cm liegt.
Demgemäß trägt dieser hier gewählte Wert den Tatsachen in vernünftiger Weise Rechnung.
Wenn nun eine Potentialdifferenz von 375 V an einen Luftspalt von 2 Mikron Dicke
angelegt wird, ergibt sich der Potentialgradient innerhalb dieses Luftspaltes etwas
kleiner als 2 - 10s V/cm, d. h. etwas kleiner als das Zwanzigfache des für die Feldemission
erforderlichen Potentialgradienten. Demgemäß ergibt sich also offenbar unter den
hier dargestellten Bedingungen eine Feldemission oder ein anderer Mechanismus des
Ladungsübergangs. Mit anderen Worten muß Feldemission oder ein anderer Ladungsübergang
auftreten, wenn der Potentialgradient im Luftspalt oberhalb dieser Oberfläche etwa
105 V/cm übersteigt, so daß bei einer Entfernung von 2 Mikron in Luft die gesamte
erforderliche Potentialdifferenz 20 V nicht übersteigt.
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Infolgedessen wird in der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform
Ladung von der leitenden Trägerplatte 62 durch die leitenden Bereiche 61 b der photoleitenden
isolierenden Selenschicht und über den Luftspalt wandern und sich auf der Oberfläche
der Schicht 63 niederschlagen, bis die auf dieser Schicht angesammelte Ladung eine
solche Ladungsdichte aufbaut, daß der Potentialgradient im Luftspalt auf einen Wert
reduziert wird, der nicht höher als der für Feldemission erforderliche Wert ist,
d. h. in diesem Falle etwa 20 V. Hierdurch ergibt sich die Erzeugung einer erheblichen
Ladungsdichte in den Bildflächen der isolierenden Schicht 63. Wie man sieht, kann
sich wegen des nichtleitenden Bereiches 61 a der Isolierschicht 61 in den unbelichteten
Bereichen der Isolierschicht 63 keine so hohe Ladungsdichte ausbilden. Die Ladungswanderung
durch den Luftspalt mittels Feldemission oder einem anderen Mechanismus in dem isolierenden
Bereich 61 a baut sehr rasch innerhalb dieses Bereiches einen umgekehrten Potentialgradienten
auf. Wenn so viel Ladungen in den Bereichen 61a hinüber gewandert sind, wie einem
Potential von 105 V entspricht, werden diese Bereiche um 105 V negativer. Die dunklen
Stellen der Schicht 63 werden um 105 V positiver, und das Potential über dem Luftspalt
sinkt ebenfalls auf die 20-V-Schwelle für die Feldemission. Unter Verwendung der
erwähnten Zahlen erkennt man, daß das den Bereichen 61 b entsprechende Bild ein
Bild negativer Polarität auf der Oberfläche der Schicht 63 darstellt, dessen Potential
gleich dem angelegten Potential von 375 V, vermindert um das Potential von etwa
20 V ist, welches für die Feldemission erforderlich ist. Demgemäß ergibt sich ein
Bild negativer Polarität von etwa 355 V gegenüber einem Dunkelpotential von 150
V. Zwischen den Bildbereichen von etwa 355 V negativem Potential und den Dunkelbereichen
von etwa 105 V negativem Potential auf der Schicht 63 ergibt sich demgemäß eine
Potentialdifferenz von etwa 250 V. Ein Bild mit dieser Potentialdifferenz kann mit
den Verfahren und Substanzen entwickelt werden, wie sie aus der USA.-Patentschrift
2 638 416 bekannt sind. Danach wird eine Mischung von Pulverteilchen und körnigem
Trägermaterial, wobei die Pulverteilchen durch reibungselektrische Wechselwirkung
mit den Körnern aufgeladen sind, über die das latente elektrostatische Bild tragende
Fläche gestreut oder ausgegossen, wodurch sich die Pulverteilchen auf der Oberfläche
niederschlagen.
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Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung muß dafür Sorge getragen
werden, daß ein guter elektrischer Isolator als Bildträger, auf dem das latente
elektrostatische Bild erzeugt werden soll, verwendet wird. Ebenso muß äußerste Sorgfalt
darauf verwendet werden, die Bildträgerfläche in möglichst
enge
Berührung mit der photoleitenden Schicht zu bringen. In diesem Zusammenhang sei
darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung sich von gewissen früher bekannten
Verfahren der Behandlung elektrischer Ladungen unterscheidet, bei denen versucht
wurde, eine elektrostatische Ladung oder Ladungsverteilung auf einer Oberfläche
zu induzieren, die leitend ist oder zeitweise leitend gemacht wird. So kann es beispielsweise
möglich sein, ein elektrostatisches Bild verhältnismäßig niedrigen Potentials auf
der photoleitenden isolierenden Oberfläche 12 zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird
jedoch das latente elektrostatische Bild auf der benachbarten isolierenden Fläche
und nicht auf der photoleitenden Fläche erzeugt, und die Erfindung umfaßt die Ladungswanderung
von einer Fläche zu einer zweiten Fläche mit Bilderzeugung auf dieser zweiten Fläche.
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Eine kurze Untersuchung der Arbeitsbedingungen und der Anordnung und
Form der Teile in bezug auf ihre Kapazität zeigt die Vorteile, die eine solche Ladungsübertragung
mit sich bringt. Vor allem zeigt sich, wenn die Induktionselektrode 14 in Fig. 1
auch nur einen mäßigen Abstand von der xerographischen Platte 10 hat, daß auf der
photoleitenden Fläche nur ein verhältnismäßig geringes maximales Potential erzeugt
werden kann. Beispielsweise ist in Fig. 8 der USA.-Patentschrift 2 297 691 ein System
dargestellt, bei welchem ein beträchtlicher Luftspalt zwischen den Platten vorhanden
ist und bei dem ein latentes elektrostatisches Bild auf der photoleitenden Oberfläche
gebildet wird. Auch diese vorbekannte Anordnung möge einer physikalischen Untersuchung
unterworfen werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß in der Anordnung nach
Fig. 7 der vorliegenden Erfindung die Schicht 63 wieder eine isolierende Schicht
von 20 Mikron Dicke ist, welche eine Dielektrizitätskonstante vom Wert 6 aufweist,
jedoch sei nun angenommen, daß der Luftspalt zwischen der Schicht 63 und der Schicht
61 eine Breite von etwa 2,5 mm hat und eine Dielektrizitätskonstante vom Wert 1
aufweist. Die Schicht 61 sei wieder eine 20 Mikron dicke Selenschicht mit der Dielektrizitätskonstante
6. Wenn in diesem Falle ein Potential von 1000 V zwischen Elektrode 64 und 62 angelegt
wird und die Bereiche 61 b durch Licht leitend gemacht werden, so daß Ladungen auf
der Oberfläche der Schicht 61 induziert werden, und hierauf das Licht abgeschaltet
und die Elektrode 64 entfernt wird, ergibt sich ein sehr kleines Ladungspotential
in diesen Bereichen 61 b. Wegen des Luftspaltes von 2,5 mm zwischen den Schichten
61 und 63, der etwa hundertmal größer ist als die Dicke der Schicht 61 selbst, und
da der Luftspalt die Dielektrizitätskonstante 1 aufweist, während die Schicht 61
die Dielektrizitätskonstante 6 besitzt, erkennt man, daß ein Potential von 1000
V über diesem Luft-Dielektrikum an der Oberfläche der leitenden Bereiche eine Gesamtladung
in Coulomb induzieren kann, die nach der Entfernung der Elektrode 64 nur eine Potentialdifferenz
von wenigen Volt zwischen der Oberfläche der Schicht 61 und der Oberfläche der leitenden
Elektrode 62 ergibt. Daher kann das vorerwähnte Verfahren der Bilderzeugung zwar
ein latentes elektrostatisches Bild auf der photoleitenden isolierenden Oberfläche
erzeugen, aber dieses Bild hat nur eine Größe von wenigen Volt. Wenn die Elektrode
64 positive Polarität aufweist, ergibt sich auf der Schicht 61 ein Bild negativer
Polarität.
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Wie früher erwähnt wurde, ergibt sich bei fortlaufender Annäherung
der beiden Teile schließlich ein Maximalpotential in der Größenordnung von etwa
20 V bei einem Zwischenraum von 2 bis 3 Mikron, das durch Induktionsmethoden auf
der photoleitenden isolierenden Oberfläche erzeugt werden kann. Dieses Potential
ist jedoch verhältnismäßig viel kleiner als ein Potential, das an den dunklen Stellen
durch Ladungsabwanderung von diesen Stellen zurückbleiben kann, und daher ist offenbar
die Technik der unmittelbaren Induktion nicht die Hauptursache der Bilderzeugung
in diesem Falle. Es ergibt sich hieraus, daß das elektrostatische Bild, das auf
der xerographischen Platte erzeugt wird, ein Bild verhältnismäßig niedrigen Potentials
ist und daß der Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von Bildern
mit erheblich höheren Potentialen, und zwar auf der benachbarten isolierenden Schicht
und nicht auf einer photoleitenden isolierenden Schicht ist.
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Ob die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung auf der Feldemission
oder auf anderen Erscheinungen wie der Luftionisierung oder anderen Möglichkeiten
der Ladungswanderung beruht, jedenfalls muß der Abstand zwischen den beiden Oberflächen
außerordentlich klein sein. Es wurde gefunden, daß bei den meisten Materialien und
Oberflächen die Verfahren und Vorrichtungen der Erfindung nahezu unter den besten
Bedingungen arbeiten, wenn die beiden Oberflächen, beispielsweise die Schichten
12 und 15 der Fig. 1, sich in sogenannter Flächenberührung befinden. So wurde z.
B. für eine Selenoberfläche der xerographischen Platte und einen Polystyrolfilm,
der unmittelbar auf einer metallischen Trägerplatte angebracht war, gefunden, daß
der Zustand der normalen Flächenberührung weitaus vorzuziehen ist. Selbstverständlich
sind in diesem Zustand verhältnismäßig wenige Punkte in tatsächlicher Berührung
zwischen den beiden Oberflächen, und an den meisten Stellen treten Luftspalte in
der Größenordnung etwa 1 Mikrons auf. Ein zweites System für eine bevorzugte Abstandshaltung
der beschriebenen Oberflächen und anderer Oberflächen beruht darin, daß ein vorbestimmter
Abstand von mehreren Mikron zwischen den beiden Oberflächen aufrechterhalten wird.
Dieser Abstand kann durch mehrere Verfahren eingestellt werden, wovon das Folgende
bevorzugt wird: Ein hartes, verhältnismäßig klares und durchsichtiges Material,
z. B, ein Kunststoff oder ein Kunstharz, wird zu einer verhältnismäßig gleichmäßigen
Teilchengröße gemahlen, wobei die Teilchengröße die Größenordnung des gewünschten
Abstandes zwischen den beiden Platten hat. Eine kleine Menge des pulverisierten
Materials wird in einem Ausmaß, daß das Pulver fast unsichtbar ist, auf eine der
Flächen aufgestäubt. Die zweite Fläche wird dann auf die bestäubte Fläche gesetzt
und die Lade- und Belichtungsoperationen, wie oben beschrieben, ausgeführt. Die
Anwesenheit der über die Oberfläche verteilten Pulverteilchen hält zwischen den
beiden Platten einen Abstand aufrecht, der in der Größenordnung des Teilchendurchmessers
liegt. Auf diese Weise wurde gefunden, daß Abstände zwischen den beiden Oberflächen
in der Größenordnung von etwa 2 bis 5 Mikron nahezu das Optimum darstellen. Allgemein
sind die beiden Oberflächen vorzugsweise weniger als etwa 10 Mikron voneinander
entfernt. Unter gewissen Umständen kann auch ein etwas größerer Abstand verwendbar
sein, jedoch sollten die beiden Oberflächen gemäß der vorliegenden Erfindung nicht
mehr als 20 Mikron voneinander entfernt sein. Wenn der Abstand zwischen den beiden
Oberflächen zunimmt, beobachtet man zwei kennzeichnende Bildeigenschaften: Erstens
wird das Bild etwas weniger dicht, und zweitens nimmt die Bildauflösung scharf
ab.
Diese Abnahme wird sehr deutlich, wenn die beiden Oberflächen etwa 10 Mikron voneinander
entfernt sind. Andere verschlechternde Effekte geringerer Bedeutung treten auf,
wenn der Abstand vergrößert wird. Ferner sei darauf hingewiesen, daß man nicht nach
übermäßig guter Oberflächenberührung trachten sollte, da bei tatsächlicher Berührung
ein beträchtlicher Ladungs- oder Potentialübergang an den dunklen Stellen auftreten
kann, der einen fleckigen Hintergrund ergibt.
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In Fig. 8 und 9 sind zwei weitere Ausführungsformen von Induktionselektroden
dargestellt, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Gemäß der Ausführungsart
nach Fig. 8 kann eine geeignete Induktionselektrode ein sehr feines Metall- oder
Drahtgitter enthalten, wobei auf mindestens einer Seite desselben ein plastischer
Überzug angebracht ist. Vorzugsweise sollte die Arbeitsfläche dieser Elektrode im
wesentlichen glatt und gleichmäßig sein. Die Elektrode enthält darum ein leitendes
Metalldrahtgitter, das aus verflochtenen Drähten 71 besteht und in einen isolierenden
plastischen Körper 72 eingebettet ist. Ein Zuführungsdraht 73 ist an das Drahtgitter
angeschlossen und bildet ein Mittel, um der Elektrode ein geeignetes Potential zuzuführen.
Vorzugsweise ist der Zuführungsdraht 73 mit einem geeigneten Drahtnetz od. dgl.
verbunden, und die Elektrode wird dadurch gebildet, daß der isolierende Film durch
Aufspritzen, Eintauchen oder Aufstreichen auf das Gitter oder Netz aufgebracht wird.
Vorzugsweise sollen die Drähte verhältnismäßig dünn sein und das Gitter im wesentlichen
das Licht durchlassen und außerordentlich fein und gleichmäßig sein. Ein feines
Gitter, z. B. ein Drahtsieb mit 200 Maschen oder mehr, ist für den genannten Zweck
ausgezeichnet geeignet, so daß das Muster des Gitters oder des Netzes sich als Teil
des latenten elektrostatischen Bildes nicht bemerkbar macht und die Übertragung
eines projizierten Lichtbildes auf die Elektrode nicht störend beeinflußt.
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In Fig. 9 ist die zylindrische Induktionselektrode 75 dargestellt.
Die Elektrode besteht aus einem durchsichtigen Trägerzylinder 76 aus Glas oder einem
anderen durchsichtigen Material, auf deren Oberfläche ein Überzug 77 aufgebracht
ist, der aus einer dünnen Metallschicht, z. B. Aluminium, besteht, die beispielsweise
durch Aufdampfung auf die Glasfläche in gleichmäßiger Schicht gewonnen ist. Auf
der Metallschicht ist eine Schicht 78 aus einem isolierenden Material angebracht.
Geeignete Halterungsmittel sind vorgesehen, beispielsweise Speichen 79, welche den
Zylinder mit einer Nabe 80, die um eine Welle oder Achse od. dgl. rotieren kann,
verbinden. Offensichtlich ist die hier beschriebene Elektrode besonders geeignet,
im Zusammenhang mit einer kontinuierlichen Maschine, wie in Fig.5 dargestellt, zu
arbeiten. Auf Wunsch können geeignete Bildquellen, z. B. eine Lichtquelle oder ein
Spiegel, ein Prisma, eine Linse od. dgl., innerhalb der zylindrischen Induktionselektrode
angebracht werden, so daß die Induktionselektrode als Kombination der Elektrode
41 und der Linse 48 aus Fig. 5 arbeitet.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt und kann alle im Rahmen des Erfindungsgedankens liegenden Abänderungen
erfahren.