DE2625219A1 - Elektrostatische aufzeichnungsverfahren - Google Patents
Elektrostatische aufzeichnungsverfahrenInfo
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Description
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8 MÜNCHEN 22
MAXIMILIANS ΓΓ!Λ3ΞΞ .13
4. Juni 1976 P 10 535
I'uji Photo Film Co., Ltd.
210, Nakanuma, Minamiashigara-shi, Kanägawa-ken, Japan
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren.
Allgemein bezieht die vorliegende Erfindung sich auf
ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsverfahren, mit
dem sichtbare Abbildungen hergestellt' v/erden, indem
elektrostatische, latente Abbildungen auf der Oberfläche eines Isolators mittels eines elektrofotografischen Verfahrens entwickelt werden.
ein elektrostatisches Bildaufzeichnungsverfahren, mit
dem sichtbare Abbildungen hergestellt' v/erden, indem
elektrostatische, latente Abbildungen auf der Oberfläche eines Isolators mittels eines elektrofotografischen Verfahrens entwickelt werden.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufzeichnung von Abbildungen mittels ionisierender
Strahlung, vie beispielsweise Röntgen-Strahlen, oL -Strahlen,
β -Strahlen, y -Strahlen, UV-Strahlen oder ähnliche Srrcthlen.
Bei den herkömmlichen elektrographischen Druck- bzw.
Kopierverfahren sind elektrostatische Aufzeichnungsmaterialien für die Aufzeichnung von Abbildungen eingesetzt
worden, welche eine dielektrische Schicht enthalten, die auf einem leitenden Träger abgelagert worden
ist; als Alternative hierzu gibt es Aufzeichnungsmaterialien, die eine aus einem Isolator bestehende
Aufzeichnungsschicht enthalten, die auf einer leitenden
Zwischenschicht angeordnet ist; die Zwischenschicht wird zusätzlich auf einen dielektrischen Träger aufgebracht;
elektrostatische, latente Abbildungen können durch aufgeladene Teilchen hergestellt werden, die gemäß
der Bildverteilung.auf den Aufzeichnungsschichten dieser Materialien haften.
Die elektrostatischen, latenten Abbildungen können mit
verschiedenen bekannten Verfahren erzeugt werden. So ist beispielsweise ein Verfahren entwickelt worden,
bei dem die Oberfläche einer dielektrischen Schicht mittels einer Nadel abgetastet wird, an die eine Spannung
angelegt wird; die Nadel und die dielektrische Schicht werden in oder nahezu in Kontakt miteinander gebracht;
dieses Verfahren wird in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 16^53/69 beschrieben. Weiterhin ist
ein Verfahren bekannt, bei dem der elektrische Strom verwendet wird, der mittels des fotoelektrischen bzw.
lichtelektrischen Effektes erzeugt wird; der lichtelektrische
Effekt tritt auf einer Lichtstrahlen^usgesetzten
Fläche eines bestimmten Materials auf, das Fläche-anFläche mit einem Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist;
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dieses Verfahren wird in der US-PS 3 508 477 erläutert.
Bei einem weiteren Verfahren wird ein Potential zwischen einen Fotoleiter·, der im Kontakt mit einer bestimmten
dielektrischen Oberfläche angeordnet ist, und ein Aufzeichnungsmaterial angelegt; gleichzeitig wird der Fotoleiter
einer Bildbelichtung ausgesetzt; dieses Verfahren wird in der US-PS 3 326 7o9 und der Veröffentlichung
"Electrophotographic Techniques" (Denshi Shashin Gijutsu) von Eichi Inoue, Kyoritsu Publishers, insbesondere auf
Seite 43 beschrieben. Ausserdem ist ein Verfahren bekannt,
bei dem Ladungen direkt' durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl auf ein Aufzeichnungsmaterial
aufgebracht werden; dieses Verfahren wird in den US-PS 2 2oo 741 und 2 281 638 erläutert. Bei einem weiteren
herkömmlichen Verfahren werden die Ladungen, die gleichmäßig auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials
aufgebracht werden, in einem Bildmuster wieder gelöscht, also abgeleitet, so daß ein bestimmtes Bildmuster aus
Ladungen und damit eine latente, elektrostatische Abbildung entsteht.
Außer den üblichen fotografischen Materialien, die Silber-Halogenide
verwenden, sind noch verschiedene andere Verfahren zur Aufzeichnung von Abbildungen mittels ionisierender
Strahlung bekannt, wie beispielsweise die
Xeroradiographie; ein solches Verfahren wird beispielsweise in der US-PS 2 666 144'erläutert. Die Xeroradiographie
basiert auf dem Grundprinzip der Xerographie; dabei wird die elektrostatische, latente Abbildung jedoch
nicht durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht, sondern durch Bestrahlung mit Röntgen-Strahlen -erzeugt j
die latente Abbildung besteht aus aufgeladenen und ungeladenen Flächen, die jeweils den Flächen entsprechen,
die durch die Röntgenstrahlen nicht bestrahlt bzw. bestrahlt wurden; anschließend wird die Abbildung mit einem
Toner entwickelt. Falls erforderlich, kann das so erhaltene Tonerbild auf ein Kunststoff-Blatt, einen Kunst-
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stoff-Bogen oder eine Kunststoff-Platte übertragen worden;
als Alternative hiei'zu kann die elektrostatische, latente
Abbildung vor der Entwicklung auf eine Harzplatte übertragen werden, so daß die Entwicklung auf der Harzplatte
durchgeführt wird.
Es sind noch weitere ionographische Verfahren bekannt;
eins dieser Verfahren wird als "Ionographye" bezeichnet,
und in der US-PS 2 9oo 515 und der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 82791/73 erläutert; ein weiteres
Verfahren v:ird in der "Zeitschrift für Angewandte Physik1'=,
Band 19, Seite 1 - k (19. Februar I965) beschrieben.
Mit diesen beiden Verfahren kann die Empfindlichkeit im Vergleich mit der Empfindlichkeit der Xeroradiographie
um einen Faktor gesteigert werden, der im Bereich von Io - loo liegt. Bei den zuerst erwähnten Verfahren werden
Gasmoleküle durch die ionisierende. Strahlung dissoziiert; die Gasmoleküle haben in der Hauptsache relativ
große Ordnungszahlun bzw. Atotnnummern und sind in einem abgeschlossenen Raum eingeschlossen. Die dissoziierten
Ladungen werden auf einer dünnen, isolierenden Schicht, beispielsweise einer Folie oder einem Film, gesammelt,
so daß eine elektrostatische, latente Abbildung entsteht,
die der Verteilung der Strahlungsintensität entspricht; die latente Abbildung wird dann in eine sichtbare
Abbildung umgewandet, indem auf die latente Abbildung ein geeignetes Entwicklermaterial aufgebracht
wird. Bei den zuletzt erwähnten Verfahren wird eine Anordnung mit einer Katode und einer Anode verwendet, die
parallel zueinander angeordnet sind, wobei der Raum zwischen ihnen mit einem Gas gefüllt ist; die Katode besteht
aus einem schweren Metall mit hoher Ordnungszahl bzw. Atomnummer,wie beispielsweise Blei, während die
Anode aus einem Leichtmetall mit niedriger Ordnungszahl bzw. Atomnummer besteht, wie beispielsweise Aluminium.
Wenn an diese Anordnung ein elektrisches Feld angelegt wird und sie gleichzeitig mit ionisierender
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Strahlung beaufschlagt wird, bewegen sich aus der Katode
austretende Fotoelektronen durch die Gasschicht zu der
Anode; da die Fotoelektronen durch das elektrische Feld beschleunigt werden, dissoziieren sie eine Reihe von
Gasmolekülen. Die Zahl der Elektronen nimmt dadurch merklich zu, so daß diese Elektronen eine elektrostatische,
latente Abbildung auf einer isolierenden Schicht erzeugen können, die auf der Anode vorgesehen
ist. Die so hergestellte, elektrostatische, latente Abbildung kann dann wie bei dem zuerst erwähnten Verfahren
zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden, indem eins der herkömmlichen elektrofotografischen
Entwicklungsverfahren eingesetzt wird.
Als Beispiele für ähnliche Verfahren zur Erzeugung einer elektrostatischen, latenten Abbildung sollen
noch genannt werden: ein Verfahren, bei dem die elektrische Entladung ausgenutzt wird, die bei Bestrahlung mit
Röntgen-Strahlen in Gasmolekülen stattfindet; dieses Verfahren
wird in der US-PS 3 692 9^8 erläutert. Bei einem
anderen Verfahren wird die Änderung des Ionenstroms ausgenutzt, die durch ein fotoleitfähiges Gitter bzw. Sieb
verursacht wird, das mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird; dieses Verfahren wird in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 98247/7^, der US-^PS 3 603 79o, der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 3253^/73 usw. beschrieben.
Bei dem weiteren Verfahren wird der Ionenstrom multipliziert, der unter Verwendung eines Mikrokanals in
einer Anordnung aus Gasmolekülen erzeugt wird; dieses Verfahren wird in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 1764o/75 erläutert. Bei einem weiteren Verfahren wird eine bestimmte Flüssigkeit als Material verwendet,
das Fotoelektronen erzeugen kann; dieses Verfahren wird in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 137176/75»
87793/75 und 92733/75 erläutert. Und schließlich gibt es noch ein Verfahren, bei dem Ladungen, die durch die oben
beschriebenen Verfahren in einer gleichmäßigen Schicht
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auf die Oberfläche einer Aufzeichnungsschicht aufgebracht
worden sind, vernichtet bzw. gelöscht, also abgeleitet v/erder1, indem die Ladungen in einem Bildmuster gesammelt
werden.
Das gemeinsame Merkmal dieser Verfahren liegt also darin,
daß elektrostatische, latente Abbildungen erzeugt werden, indem geladene Teilchen auf der Oberfläche einer elektrostatischen
Aufzeichnungsschicht gesammelt werden; die geladenen Teilchen werden durch ionisierende Strahlen
erzeugt, die sich durch ein Gas oder eine Flüssigkeitsschicht fortpflanzen.
Die elektrostatische, latente Abbildung, die durch die oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von elektrostatischen,
latenten Abbildungen, oder mit ionisierender Strahlung arbeitenden Bildaufzeichnungsverfahren hergestellt
worden ist, kann unter Verwendung eines Flüssigentwicklers mit herkömmlichen Entwicklungsverfahren in
eine sichtbare Abbildung von hoher Rildqualität und mit relativ hoher Bilddichte umgewandelt werden, wenn man
das geringe Oberflächenpotential einer Aufzeichnungsschicht
berücksichtigt.
Bei der Entwidlung einer elektrostatischen, latenten
Abbildung, die auf der glatten Oberfläche einer Aufzeichnungsschicht,
wie beispielsweise der Aufzeichnungsschicht eines üblichen, elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials, hergestellt wird, tritt jedoch bei Verwendung
eines Flüssigentwicklers eine Bildunschärfe ;auf, die als
"Streifen" bzw. "Schleier" oder "Schlieren" *("streak")
bezeichnet wird. Bei diesen Streifen bzw. Schleiern handelt es sich um folgenden Effekt: die Tonerteilchen haften
an den Flächen mit geringer Dichte in der Nähe einer Flache mit hoher Dichte in einer Form, die dein Schwanz
eines Kometen ähnelt. Durch diesen Effekt wird nicht nur die Abbildung verformt, sondern auch die Qualität
der Abbildung sinkt, da sich die Schärfe, das Auflösung*---
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vermögen und der Kontrast der Abbildung verschlechtern; außerdem läßt die maximale Dichte bzv7. Schwärzung dor
Abbildung nach.
Bei den oben beschriebenen, mit ionisierender Strahlung arbeitenden Bildaufzeichnungsverfahren können elektrostatische,
latente Abbildungen durch Ladungen hergestellt werden, die durch eine Gasschicht oder eine
Flüssiglceitsschicht auf die Oberfläche einer Aufzeichnungsschicht eines Auf zeichnungsrnaterxals fliegen und
in einer Bildverteilung darauf haften; über das oben erwähnte Auftreten von Streifen bzw. Schleiern ergibt
sich dann der weitere Nachteil, daß die elektrischen, vorher an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht haftenden
Ladungen das Potential erhöhen, so daß die elektrischen Ladungen zurückgestoßen werden, die anschließend
im Verlaufe der Strah'lungsSammlung zu diesen Stellen
fliegen; dadurch wird der Wirkungsgrad der Ladungssammlung auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht
nachteilig beeinflußt. Diese Abstoßungskräfte zwischen den vorher an der Oberfläche haftenden Ladungen und
den Ladungen, die später ankommen und an der Oberfläche haften sollen, verringern nicht nur die Bilddichte,
weil die gesammelte Ladungsmenge abnimmt, sondern auch die Schärfe, das Auflösungsvermögen und den Kontrast
der Abbildung, weil die später ankommenden Ladungen, die an der Oberfläche, im wesentlichen an den Flächen
mit hohem Potential, haften sollen, in der Gasschicht in andere Richtungen abgelenkt werden, so daß diese
Ladungen an anderen, "falschen" Flächen haften.
Der Erfindung liegt deshalb unter anderem die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren
zu schaffen, bei dem die Streifen bzw. Schleier nur noch in wesentlich geringerem Maße auftreten; dadurch
werden nicht nur die Schärfe der Abbildungen, das Auflösungsvermögen sowie der Kontrast der Abbildungen verbessert,
sondern es ergeben sich auch Abbildungen mit
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hoher Dichte.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine elektrostatische, latente Abbildung auf der Oberfläche einer dielektrischen, elektrostatischen Aufzeichnungsschicht
erzeugt wird, die sich auf einem Träger befindet, von dem wenigstens die Oberfläche leitend ist,
daß das Verhältnis der Dicke der elektrostatischen Aufzeichnungsschicht d (pm) zu seiner spezifischen Dielektrizitätskonstante
E nicht größer als 1,65 (um), wenn auf
der Schicht eine Reflexionsabbildung erzeugt wird, und nicht größer als 1,5 (pm) ist, wenn darauf eine Transmissionsabbildung
erzeugt wird, und daß die elektrostatische, latente Abbildung unter Verwendung eines
elektrofotografischen Flüssigentwicklers entwickelt wird.
Weiterhin soll ein mit ionisierender Strahlung arbeitendes Bildaufzeichnungsverfahren der angegebenen Gsttung
geschaffen werden, bei dem mittels ionisierender Strahlung Abbildungen erhalten werden können, welche die oben beschriebenen,
vorteilhaften Eigenschaften haben.
Dies wird dadurch erreicht, daß die .aufgeladenen Teilchen
mittels eines bestimmten Materials, das Fotoelektronen erzeugen kann, oder mit Hilfe von Gas-, Flüssigkeits- oder
ähnlichen Molekülen erzeugt werden, die proportional zu der Intensität der ionisierenden Strahlen dissoziiert
werden, welche die Bildinformationen enthalten. Die sich ergebenden aufgeladenen Teilchen werden durch
Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes auf der Oberfläche einer dielektrischen, elektrostatischen Aufzeichnungsschicht
gesammelt, die sich auf einem Tröger befindet, von dem wenigstens die Oberfläche leitfähig
ist; dadurch entsteht eine elektrostatische, latente Abbildung, die den Bildinformationen entspricht. Als
elektrostatische Aufzeichnungsschicht wird eine dielektrische Schicht verwendet, bei der die Beziehung
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zwischen der Dicke der Schicht d (um) und ihrer spezifischen
Dielektrizitätskonstante £ so ist, daß dc«s
Verhältnis von d (um) zu ^ , d.h., d/£* (um) nicht
größer als 1,5 (pm), wenn es sich bei der auf der Schicht aufgezeichneten Abbildung um eine Reflektionsabbildung
handelt, und nicht größer als l,o (um) ist, wenn es sich bei der Abbildung um eine Transmissionsabbildung
handelt. Die so hergestellte latente Abbildung wird dann mit einem elektrofotografischen Flüssigentwickler
entwickelt.
Das Verhältnis der Dicke der dielektrischen Schicht d (pm) zu ihrer spezifischen Dielektrizitätskonstante
£ , d.h., d/£■ (pm) soll im folgenden einfach als
ά./£ bezeichnet werden. Deshalb bedeutet also die im
folgenden verwendete Abkürzung d/\f = l,o exakt ausge-
drückt d/£ - l,o (pm).
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf der Feststellung, daß es eine sehr enge
Beziehung zwischen dem Auftreten von Streifen bzw. Schleiern und der Bilddichte gibt, die unter Verwendung
eines herkömmlichen elektrofotografischen Entwicklung sverfahrens bei der Entwidiung einer elektrostatischen,
latenten Abbildung auftritt, die auf einem Aufzeichnungsmaterial ausgebildet ist; eine weitere enge
Beziehung besteht zwischen der Dicke und der spezifischen Dielektrizitätskonstanten einer Aufzeichnungsschicht
eines Aufzeichnungsmaterials. Durch Untersuchungen wurde
nämlich ermittelt, daß Abbildungen mit hoher. Qualität, d.h., mit hoher Bilddichte und extrem verringerten
Streifen, erhalten werden können, wenn ein geeignetes Verhältnis der Dicke der Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmaterials
zu dem Wert ihrer Dielektrizitätskonstanten ausgewählt wird.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß es eine sehr enge
Beziehung zwischen dem Wirkungsgrad der Ladungssammlunc
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bei der Erzeugung einer elektrostatischen, latenten Abbildung durch Ladungen, die in einer Bildverteilung
auf dem Aufzeichnungsmaterial angeordnet sind, und den
Streifen bzw. Schleier gibt, die bei der Entwicklung der elektrostatischen, latenten Abbildung mittels eines
herkömmlichen, elektrofotografischen Flüssigentwicklers
entstehen; eine weitere enge Beziehung ist zwischen der Dicke und der Dielektrizitätskonstanten der Aufzeichnungsschicht
eines Aufzeichnungsmaterials gegeben. Es wird nämlich möglich, den V7irkungsgrad der Ladungssammlung zu verbessern und das Auftreten von Streifen
merklich zu verringern, indem das optimale Verhältnis der Dicke der Aufzeichnungsschicht zu ihrer Dielektrizi-
täts_Konstante festgestellt wird, so daß Abbildungen
mit hoher Dichte/exzellenter Schärfe, hohem Auflösungsvermögen
und großem Kontrast hergestellt werden können.
Bei einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren der
angegebenen Gattung wird beispielsweise eine dielektrische Schicht verwendet, bei der die Beziehung zwischen
der Dicke der Schicht d (um) und ihrer spezifischen Dielektrizitätskonstante ^f" so ausgelegt ist, daß das
Verhältnis von d (pm) zu £ , d.h., d/S (um) nicht
größer als 1,65 (um), wenn auf der Schicht Reflektionsabbildungen
erzeugt werden, und nicht größer als 1,5 (pm) ist, wenn Transmissionsabbildungen erzeugt werden.
Dadurch treten nicht nur wesentlich weniger Streifen bzw. Schleier auf, sondern auch der Wirkungsgrad der
LadungsSammlung wird gesteigert, wenn elektrische Ladungen
auf das Aufzeichnungsmaterial aufgebracht werden,
so daß die Dichte, die Schärfe, das Auflösungsvermögen und der Kontrast der aufgezeichneten Abbildungen wesentlich
verbessert werden.
Entsprechende Überlegungen gelten für die oben erläuterten, mit ionisierender Strahlung arbeitenden Aufzeichnungsverfahren.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 A und 1 B Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen
eines Aufzeichnungsmaterials, das jeweils bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden
kann;
Fig. 2 ein Schema mit einer Darstellung einer Abbildung und ihrer Schlieren bzw. ihres Schleiers, wie er bei
einem herkömmlichen Entwicklungsverfahren entsteht;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, welche die Verteilung
der Bilddichte bzw. Bildschwärzung zeigt;
Fig. k eine graphische Darstellung, welche die Beziehung
zwischen der erhaltenen Bilddichte und der elektrischen Ladungsdichte auf einer Aufzeichnungsschicht zeigt;
Fig. 5 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung
zwischen der Bilddichte und dei
logarithmischen Maßstab zeigt;
logarithmischen Maßstab zeigt;
zwischen der Bilddichte und dem Verhältnis d/^5 im
Fig. 6 A und 6 B graphische Darstellungen, welche die Änderungen des Schleiers mit einer Änderung des Verhältnis
d/£ zeigt;
s
s
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer
Vorrichtung, die für die Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Kontrast der Abbildung und dem Verhältnis
d/£ der Aufzeichnungsschicht zeigt.
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Im folgenden sollen die erfindungsgemäßen Verfahren im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnun^
gen näher erläutert werden«
Die Figuren 1 A und 1 B zeigen Beispiele eines Aufzeichnung smat er i als, das bei dem Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden kann. Figur 1 A stellt ein Aufzeichnungsmaterial dar, das eine Aufzeichnungsschicht
1 und einen Träger 4 aufweist, der aus einer leitenden Zwischenschicht 2 und einer dielektrischen
Schicht 3 zusammengesetzt ist. Figur 1 B stellt ein Aufzeichnungsmaterial dar, das einen leitenden Träger 5
und eine darauf vorgesehene Aufzeichnungsschicht 1 aufweist.
Figur 2 zeigt schematisch eine Abbildung, die durch Entwicklung einer elektrostatischen, latenten Abbildung
mittels eines Flüssigentwicklers'erhalten wurde; die latente Abbildung wurde auf einem Aufzeichnungsmaterial
hergestellt, wie es in Figur 1 dargestellt ist; dabei ist eine entwickelte Abbildung mit rechteckiger Form
durch das Bezugszeichen 2o angedeutet. Das Bezugszeichen 21 stellt die Schlieren bzw. Schleier bzw. Streifen der
Abbildung dar, die außerhalb des Bildbereiches in der Nähe der Abbildung 2o auftreten. Die Streifen bzw.
Schleier 21 ergeben sich aus einer Strömung der Entwicklerlösung, die im Verlaufe der Entwicklung durch
Umrühren der Entwicklungslösung verursacht wird; die Schleier treten im allgemeinen in Strömungsrichtung
gesehen hinter der Strömung auf. Obwohl selbstverständlich angestrebt wird, zur Verbesserung der (Qualität der
Abbildung solche Streifen bzw. Schleier 21 zu vermeiden, war es bisher nicht möglich, eine Abbildung zu erhalten,
bei der keinerlei Streifen bzw. Schleier vorhanden sind. Deshalb sollte wenigstens die Länge der Streifen 22 so
kurz wie möglich sein.
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Figur 3 zeigt die Bilddichte längs der Richtung a-a1
in Figur 2. In Figur 3 stellt die Abszisse die Lage der Abbildung längs der Richtung a-a1 dar, während die
Ordinate die optische Dichte bzw. Schwärzung darstellt» Die optische' Dichte der Fläche, die keine Abbildung,
sondern Schleier aufweist, ist mit 25 angedeutet, während die optische Dichte, die um o,2 höher als die optische
Dichte der Fläche 25 außerhalb des Bildbereiches ist,
mit 26 angedeutet ist; die optische Dichte des Bildbereiches ist durch 27 angegeben. Die Kurve 28 stellt
eine Dichte-Verteilung der Streifen 21 der Abbildung dar. Üblicherweise ist die Streifendichte in der Nähe
des Bildbei'eiches hoch und nimmt ab, wenn sich ihre
Lage von dem Bildbereich entfernt, wie in Figur 3 dargestellt ist. In der vorliegenden Beschreibung wird
die Menge bzw. quantitative Größe der Streifen durch die Länge 29 definiert, die dem Abstand zwischen einem
Ende der Bildfläche, und einem Punkt entspricht, bei dem die optische Dichte gleich dem Wert 26 wird; dieser Wert
26 ist um o,2 größer als die Summe der Dichte des Aufzeichnungsmaterials
an sich und des Schleiers 25· Nach dieser Definition gilt also folgendes: Wenn der Wert
dieser Länge 29 klein ist, so bedeutet dies, daß der Streifen klein ist.
Figur k zeigt die Beziehung zwischen der Bilddichte und
der Ladungsdichte auf der Aufzeichnungsschicht; die Bilddichte wurde durch Entwicklung der Ladungen erhalten;
die auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt wurden; es wurde ein elektrofotografxsches Flü.ssigentwickler-Verfahren
eingesetzt;, bei dem mit einer Entwick-lerelektrode gearbeitet wurde. Die Ziffern auf der Abszisse geben
die relative Ladungsdichte an, wobei eine Einheit der relativen Ladungsdichte lo~ bis lo~ Coulomb/cm entspricht.
Andererseits geben die Ziffern auf der Ordinate die Transmission- bzw. Durchlässigkeits- Diffusions-Bilddichte
an. Die Kurve 31 zeigt ein Beispiel für den Fall, in dem das Verhältnis der Dicke einer Aufzeichnungs-
609852/0928 Λΐι
schicht d (um) zu ihrer spezifischen Dielekti'izitätskonstante/·
, d.h., d/^ (um) (dieses Verhältnis soll
im folgenden abgekürzt werden durch: d/^ ) gleich
Io (um) ist. Die Kurve 3o zeigt ein Beispiel für den Fall,
bei dem d/£ - o,3 ist. In dem zuerst erwähnten Fall
ist der Wert der Transmissions- Diffusions- Bilddichte nur in dem Bereich, der auf der Abszisse kleiner als
1 ist, linear proportional zu der Ladungsdichte, und in dem Bereich, der auf der Abszisse größer als 1 ist,
geht der Wert der Transmissions-Diffusions-Bilddichte in den Sättigungsbereich über. Andererseits ist in dem
zuletzt erwähnten Fall die Bilddichte in einem weiten Bereich linear proportional zu der Ladungsdichte. Die
Qualität der in dem zuletzt erwähnten Fall erhaltenen Abbildung ist viel besser als die Qualität bei dem
zuerst erwähnten Fall.
Im folgenden soll die Beziehung zwischen d/^5 und der
Bilddichte im einzelnen beschrieben werden. Figur 5 stellt dar, wie die Bilddichte (Transmissions- bzw.
Durchlässigkeitsdichte) abnimmt, wenn d/£. zunimmt;
die Bilddichte wurde erhalten, indem ein Ladungsbild mit vorher bestimmter Ladungsdichte entwickelt wurde, das
sich auf den einzelnen Aufzeichnungsschichten mit den
jeveiLigen Werten für d/£ befand. Die oben erwähnte,
vorher bestimmte Ladungsmenge wird so festgelegt, dass die folgende Bedingung erfüllt ist: Die durch das
elektrostatische Aufzeichnungsverfahren hergestellte Abbildung sollte eine Bilddichte haben, die hoch genug
ist, daß sie unter Verwendung von Reflektionjslicht
"r
(die so beobachtete Abbildung soll im folgerfden als
"Reflektionsabbildung" bezeichnet werden), d.h., die
Dichte entspricht einem Wert im Bereich von l,o bis 1,5» ausgedrückt als Transmissionsdichte, und unter Verwendung
von Transmissionslicht beobachtet werden kann, (die so beobachtete Abbildung soll im folgenden als "Transmissions
abbildung" bezeichnet werden), d.h., die Dichte entspricht
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einem Wert von 3jO, ausgedrückt als Transmissionsdichte.
Die Kurve 33 in Figur 5 stellt die Beziehung zwischen der
Ladungsdichte und dem entsprechenden Wert für d/£ dar;
die Ladungsdichte wurde erhalten, wenn die Ladungsdichte, ausgedrückt als relative Ladungsdichte, auf der Basis
der Daten in Figur k 1,5 beträgt, vas. .einer Ladungsdichte
entspricht, die zur Erreichung eines Wertes von 1,5 für die Transmissionsdichte' erforderlich ist; dies
ist notwendig, um bei Verwendung einer Aufzeichnungsschicht
mit einem Wert für d/ £" von o,3 in Figur 4
die zu erhaltende Abbildung als Reflektionsabbxldung betrachten zu können. In ähnlicher Weise stellt die
Kurve 3^ die Beziehung zwischen der Bilddichte und dem
entsprechenden Wert für d/£" dar; diese Bilddichte
bzw. Bildschwärzung wird erhalten, wenn auf der Aufzeichnungsschicht eine elektrische Ladungsdichte erzeugt
wird, die für einen Transmissionsdichte-Wert von 3,ο bei einer Transmissionsabbildung erforderlich ist.
Auf der Basis der Ergebnisse von Figur k wurde die relative elektrische Ladungsdichte dieser Art zu
3,1 bestimmt.
Aus den Ergebnissen von Figur 5 ergibt sich folgendes:
l) Die Bilddichte ist im Bereich von d/^" <
o,5 konstant;
2) die Bilddichte nimmt etwas ab, wenn der Wert für d/S im Bereich von o,5<d/£"
<l,o zunimmt;
3) die Bilddichte nimmt weiterhin etwas ab, wenn der Wert für d/£ im Bereich von l,o<d/<f
<1,3
ι S S
zunimmt; und
k) die Bilddichte nimmt abrupt ab, wenn.der Wert für
d//* im Bereich von &/£
>1,3 zunimmt!
8 S
Aufgrund der Resultate dieses Experimentes wird angenommen,
daß bei großen Werten für d/X" Tonerteilchen,
die ursprünglich am Abbildungsbereich gehaftet haben, sich von diesem Bereich zu Flächen, außerhalb der Abbildung
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bewegen und an der Platte an Stellen haften, zu denen
sie sich bewegt haben. Diese Verschiebung der Tonerteilchen wirkt in gleicher Weise wie das Auftreten
von Schleiern bzw. Streifen auf die Verteilung der optischen Dichte bzw. Schwärzung. Dieses Auftreten
von Schleiern bzw. Schlieren bewirkt eine Verringerung von Schärfe und Auflösung, so daß die Bildqualität
noch sehr viel stärker ungünstig beeinflußt wird, als es durch ein Absinken der Bilddichte geschieht;
deshalb wurde das Auftreten von Schlieren bzw. Streifen auf der Basis der Definition untersucht, die bei der
Beschreibung von Figur 3 erläutert wurde.
Die Figuren 6A und 6 B zeigen die Beziehung zwischen der Menge bzw. der Stärke des Streifens, der bei dem
Entwicklungsverfahren einer Aufzeichnungsschicht gebildet
wird, auf der die gleiche Ladungsdichtemenge wie in Figur 5 erzeugt wird, und dem entsprechenden
Wert für d/£ . Die in logarithmischen Werten ausgedrückten Zahlen auf der Abszisse geben die Werte für
d/£ in Figur 6 A an. Das Auftreten von Schleiern bzw. Schlieren ist in Figur 6 B im einzelnen dargestellt,
indem der wesentliche Teil der Kurven in Figur 6 A in vergrößertem Maßstab gezeigt ist. In Figur 6 B
geben die Zahlen auf der Abszisse die Werte für d/£
ani diese Zahlen sind in antilogarithmischen Werten
und nicht in logarithmischen Werten ausgedrückt. Die Zahlen auf der Ordinate geben die Größe des Streifens
(mm) in den beiden Figuren 6 A und 6 B an. Die Kurve und die Kurve 35' zeigen in ähnlicher Weise wie die
Kurve 33 in. Figur 5» wi-e di-e Größe des Streifens mit
einer Änderung des Wertes für d/£~ variiert, wenn
auf jeder Aufzeichnungsschicht eine Ladungsdichte ausgebildet
wird, die für eine Abbildung mit einem Transmissionsdichtewert von 1,5 erforderlich ist, d.h.,
wenn eine Reflektionsabbildung hergestellt wird.
60985 2/092 8 - i7 -
Andererseits zeigen die Kurve 36 und die Kurve 36' in
ähnlicher Weise wie die Kurve "}k in Figur 5i wie die
Größe des Streifens mit einer Änderung des Wertes für A/ £ variiert, wenn auf jeder Aufzeichnungsschicht
eine Ladungsdichte hergestellt wird, die für eine "Abbildung mit einem Transmissionsdichtewert von 35o erforderlich ist, d.h., wenn eine Transmissionsabbildung hergestellt wird.
Größe des Streifens mit einer Änderung des Wertes für A/ £ variiert, wenn auf jeder Aufzeichnungsschicht
eine Ladungsdichte hergestellt wird, die für eine "Abbildung mit einem Transmissionsdichtewert von 35o erforderlich ist, d.h., wenn eine Transmissionsabbildung hergestellt wird.
Für die Herstellung einer Reflektionsabbildung ergab
sich folgendes (aus der Kurve 35 und der Kurve 35'):
sich folgendes (aus der Kurve 35 und der Kurve 35'):
1) der Streifen bzw. Schleier der Abbildung fehlt im Bereich von d/£
<o,75 vollständig;
2) der Streifen in der Abbildung nimmt im Bereich von o,75<d/(^r
<1,5 mit einer Erhöhung des Wertes
für d/£ allmählich zu; und
3) im Bereich von d/£ >1,5 nimmt der Streifen der
Abbildung zunächst merklich zu.und zeigt dann
eine steile Zunahme mit einer Erhöhung des
eine steile Zunahme mit einer Erhöhung des
Wertes von d/ß .
<~ s
<~ s
Darüber hinaus stellte sich bei der Erzeugung einer
Transmissionsabbildung heraus (aus der Kurve 36 und
der Kurve 36'):
Transmissionsabbildung heraus (aus der Kurve 36 und
der Kurve 36'):
1) im Bereich von d/£ ^o,5 fehlt der Streifen bzw.
Schleier der Abbildung vollständig;
2) im Bereich von o,5<d/^r <li3 nimmt der Streifen
der Abbildung allmählich mit einer Erhöhung
des Wertes von d/£ zu; und
des Wertes von d/£ zu; und
3) im Bereich von d/£ >1,3 nimmt das Ausmaß der
Erhöhung des Streifens zunächst allmählich mit einer Steigerung des Wertes für d/£- zu," wenn jedoch der Wert für d/£' weiter ansteigt, zeigt
Erhöhung des Streifens zunächst allmählich mit einer Steigerung des Wertes für d/£- zu," wenn jedoch der Wert für d/£' weiter ansteigt, zeigt
; er einen steilen Anstieg. ,
- 18 -
609852/0928
Untersucht man diese experimentell ermittelten Fakten
im einzelnen, so bestätigt sich die oben erwähnte Annahme, daß ursprünglich an dem Bildbereich anhaftende
Tonerteilchen im Verlaufe der Entwicklung verschoben bzw. bewegt werden, so daß an der Abbildung Streifen bzw.
Schleier entstehen, weil der Wert f-iir d/ί" , der einer
Verringerung der Bilddichte entspricht, wie in Figur bestätigt wurde, relativ gut mit dem Wert für d/£~
übereinstimmte, der einer Erhöhung des Streifens in Figur 6 entspricht.
Ausgehend von den oben beschriebenen Ergebnissen ergibt
sich folgendes: d/£ -Werte, die dem Bereich entsprechen,
in dem der Streifen bzw. der Schleier der Abbildung kaum auffällt, wenn die Abbildung aus der deutlichen Semfeite
betrachtet wird (was im einzelnen einer Streifengröße
von weniger als o,2 mm entspricht) sind bei einer Reflektionsabbildung kleiner als 1,65, während sie bei
einer Transmissionsabbildung kleiner als 1,5 sind. Darüber hinaus können die d/f -Werte in dem oben er-
*■ s
wähnten Bereich zu guten Ergebnissen in bezug auf die Bilddichte führen, die für die gleiche Ladungsmenge
auf den jeweiligen Aufzeichnungsschichten erhalten wird. Weiterhin ist in diesem Bereich das Ausmaß der
Zunahme in der Streifengröße vergleichsweise gering.
Wenn deshalb das Verhältnis der Dicke einer Aufzeichnungsschicht zu dem Wert ihrer Dielektrizitätskonstante,
d.h., ύ./£ , vorher so festgelegt wird, daß es bei einer
Reflektionsabbildung kleiner als 1,65 und bei einer
Transmissionsabbildung kleiner als 1,5 ist, 'so hat die Abbildung eine hohe Bildqualität, die durch Entwicklung
mittels eines Flüssigentwicklers aus der elektrostatischen,
latenten Abbildung hergestellt wird, die auf der elektrostatischen Aufzeichnungsschicht eines elektrostatischen
Aufzeichnungsmaterials erzeugt wird. In dem oben erwähnten Bereich von Werten für d/^" ist die Bilddichte
bzw. Bildschwärzung hoch, und die Größe des Streifens
6 0985 2/092 8 - 1^ -
kann auf einen sehr kleinen Wert verringert werden, so daß sich nur ein geringer Abfall der Schärfe und der Auflösung
ergibt.
Be onders zweckmäßige d/$ - Werte für die Aufzeichnungsschicht
sollen im folgenden beschrieben werden.
Für eine Abbildung, die mittels eines elektrostatischen Aufzeichnungsverfahrens hergestellt wird, ist üblicherweise
ein Auflösungsvermögen von ungefähr 5 Zeilen bzw. Linien/mm erforderlich. Andererseits hat das Auftreten
von Schleiern bzw. Schlieren, die im Bereich von weniger als 0,1 mm liegen, keine Wirkung auf eine Abbildung
mit einem Auflösungsvermögen in der oben erwähnten Größenordnung. Deshalb liegt der Wert für d/£ , welcher
der Größe der Streifen in dem oben erwähnten Bereich entspricht, bei der Kurve 35' im Bereich von weniger als
1,5 und bei der Kurve 36' im Bereich von weniger als
1,3· Wenn nämlich der Wert für d/£ im Bereich von we-
. s
niger als 1,5 in Bezug auf eine Reflexionsabbildung und
weniger als 1,3 im Bezug auf eine Transmissionsabbildung
liegt, kann eine Abbildung mit einem Auflösungsvermögen
von 5 Linien/mm hergestellt werden, ohne daß sich das Auftreten von Streifen nachteilig bemerkbar macht.
In ähnlicher Weise können Abbildungen mit höherem Auflösungsvermögen
und ohne Streifen hergestellt werden, indem der Wert für d/ £ im Bereich von weniger als 1,2 in Bezug
auf eine Reflexionsabbildung und weniger als 1,0 in Bezug auf eine Transmissionsabbildung spezifiziert wird.
Es wird weiterhin möglich, die elektrostatische, latente Abbildung mit genauer Reproduzierbarkeit sichtbar zu
machen, ohne daß die Streifen sich nachteilig bemerkbar machen, indem der Wert für d/£ im Bereich von weniger
als 0,75 für eine Reflexionsabbildung und weniger als
0,5 für eine Transmissionsabbildung spezifiziert wird.
- 20 -
60985 2/092 8
Darüberhinaus ergibt sich aus den Ergebnissen von Fig. 5, daß eine Abbildung mit hoher Dichte bzw. Schwärzung erhalten
werden kann, indem Werte für d/£ in dem oben beschriebenen, bevorzugten Bereich verwendet werden.
Die Beziehung zwischen den Werten für d/§ einer Auf-
Zeichnungsschicht und dem Auftreten von Streifen wurde in den obigen Diskussionen dargestellt; diese Streifen
werden durch aLe Entwicklung einer elektrostatischen,
latenten Abbildung mittels eines elektrophotographischen Flüssigentwicklers verursacht, wobei die Abbildung
auf einer Aufzeichnungsschicht eines elektrostatischen
Aufzeichnungsmaterials hergestellt wird. Weiterhin führt die vorliegende Erfindung zu einem sehr
effektiven Verfahren zur Herstellung einer elektrostatischen latenten Abbildung, indem elektrische Ladungen
auf eine Aufzeichnungsschicht aufgebracht werden.
Es läßt sich deshalb folgendes feststeilen: Aufzeichnungsschichten,
bei denen ein bevorzugtes Verhältnis der Dicke einer Aufzeichnungsschicht eines elektrostatischen
Aufzeichnungsmaterials d (^/um) zu seiner spezifischen
Dielektrizitätskonstanten £ , d.h. d/€ ,
vorliegt, können zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit und Auflösung sowie zu der Herstellung von Abbildungen
mit hohem Kontrast und ohne Streifen bzw. Schleier oder Schlieren beitragen.
Es gibt ein als "Ionographie" bezeichnetes Verfahren, wie es beispielsweise in der US-PS 2 900 515 un<* der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 82791/73 beschrieben
wird. Bei der Ionographie werden folgende Verfahrensschritte verwendet: Eine elektrostatische,
latente Abbildung wird hergestellt, indem mit ionisierender Strahlung in einem vorher bestimmten Raum eingeschlossene
Gasmoleküle dissoziiert werden (beispielsweise Luft, Gase, die als Hauptbestandteil ein Edelgas
enthalten, wLe beispielsweise Argon, Krypton, Xenon,
60985 2/092 8
- 21
usw. Monobrotnmethan (CH Br) und ähnliche Substanzen) ; dann werden die dissoziierten Ladungen durch Anlegen
eines äußeren elektrischen Feldes auf einer isolierenden Aufzeichnungsschicht gesammelt. Die Ladungen,
die bei dem Sammeln an der Aufzeichnungsschicht haften,
führen zu einem Oberflächenpotential auf der Aufzeichnungsschicht. Das sich ergebende Oberflächenpotential
bewirkt eine Schwächung des angelegten elektrischen Feldes, das die dissoziierten Ladungen sammeln
soll, und stört die Ansammlung einer großen Zahl von Ladungen. Darüberhinaus werden die Ladungen, die sich
in einer freien Bewegung bzw. einem Flug zu dem Bereich bewegen, in dem eine elektrostatische, latente, aus feinen
Linien bestehende Abbildung existiert, durch die vorher aufgebrachten Ladungen zurückgestoßen und haften
an anderen, benachbarten, nur wenig aufgeladenen Bereichen, was zu einer Verringerung der Schärfe und
Auflösung der erhaltenen Abbildungen führt. Deshalb sollte das sich ergebende Oberflächenpotential sogar
dann so gering wie möglich sein, wenn die gleiche Menge an Ladungen gesammelt wird.
Es ist noch ein weiteres Aufzeichnungsverfahren bekannt,
bei dem ionisierende Strahlung eingesetzt wii~d; dieses
Verfahren ist in einem Artikel von Reiss in "Zeitschrift für angewandte Physik", Band 19, Seite 1-4
(Febr. 19, 1965) beschrieben. Dieses Verfahren soll kurz unter Bezugnahme auf die Figur 7 erläutert werden.
Eine Katode 4l wird aus einem Metall mit hoher Ordnungszahl bzw. Atomnummer hergestellt, wie beispielsweise
Blei, Gold, Silber, Wolfram, Platin, usw.; als Alternative hierzu können Oxide dieser Metalle verwen-·
det werden; schließlich kann die Katode eine Metallschicht enthalten, wie sie oben beschrieben wurde und
die auf einer Unterlagenplatte angeordnet ist. Die Katode 4l hat folgende Funktion: Wenn sie mit Röntgen-
609852/092& - 22 -
Strahlen oder ähnlichen Strahlen bestrahlt wird, kann sie potoelektronen proportional zu der absorbierten
Strahlungsmenge emittieren. Eine Anode 42 ist aus einem
Metall mit kleiner Ordnungszahl bzw. Atomnummer hergestellt (dabei kann es sich beispielsweise um eine
Alutniniumplatte, eine Platte aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung,
eine Berylliumplatte usw. handeln; als Alternative hierzu kann als Anode 42 eine
Kunststoffplatte verwendet werden, auf die durch Aufdampfen
im Vakuum ein dünner, metallischer Film aufgebracht worden ist. (Als Kunststoff können beispielsweise
Acrylharze oder Epoxydharze verwendet werden, die Kohlenstoffasern enthalten.) Die Anode 42 wird
parallel zu der Katode, 4l angeordnet. Ein Aufzeichnungsteil 46 wird auf der Anode 42 angeordnet und ist
der Katode zugewandt. Das Aufzeichnungsteil 46 besteht
aus einem transparenten oder einem lichtundurchlässigen Träger 43, einer leitenden Schicht 44 und einer
Aufzeichnungsschicht 45. Mittels einer Quelle 47
für elektrische Energie wird ein elektrisches Potential zwischen die Katode 4l und die leitende Schcht 44 angelegt.
Die leitende Schicht 44 kann aus einer metallischen Platte hergestellt sein, die auch als Träger
dient; als Alternative hierzu kann es sich um einen dünnen, metallischen Film bzw. eine metallische Folie
handeln, die durch Aufdampfen, beispielsweise im Vakuum, auf einen Kunststoffilm aufgebracht ist; schließ-lich
kann es sich um eine leitende Schicht handeln, die auf einen Kunststoffilm aufgebracht wird, indem dieser mit
einer leitenden Farbe bzw. einem Überzug beschichtet wird. Die Katode- 4l und die i Fotoelektronen emittierende
Oberfläche des Aufzeichnungsteils 46 sind durch einen Abstand voneinander getrennt, der in der Größenordnung
von 0,1 bis 10 mm liegt. Der Raum 49 ist mit einem Gas gefüllt, das bei Bestrahlung mit Röntgenstrahlen
Sekundärelektronen oder dissoziierte Ladungen
- 23 -
609852/0 9 28
erzeugen kann. Spezifische Beispiele für ein gasförmiges Material, mit dem der Raum gefüllt sein kann,
sind Gasgemische, die als Hauptbestandteil ein bestimmtes
Gas mit einem Atom mit einer Ordnungszahl bzw. Atomnummer von mehr als 17, nach einer bevorzugten
Ausführungsform mehr als 35 enthalten; dabei kann es sich beispielsweise um Argon, Xenon, Krypton, CH Br,
CH_I, CF0Br, CCL. , CH Cl1, oder eine ähnliche Substanz
handeln; neben diesem Hauptbestandteil enthalten die Gasgemische ein Löschgas, wie beispielsweise Methan,
Isobutan, Kohlendioxid oder ein ähnliches Material. In Fig. 7 ist die luftdichte Vorrichtung nicht dargestellt,
die dazu dient\ diese Gasmoleküle in dem Raum
49 einzuschließen. Das Objekt ist n;it dem Dezugszeidien
48 versehen. .·■'■
Im folgenden soll die Funktionsweise dieses Verfahrens
erläutert werden. Durch das Objekt wird die ionisierende Strahlung, insbesondere in diesem Beispiel die
von einer Röntgenröhre emittierten Röntgenstrahlen, absorbiert. Proportional zu der Absorption durch das
Objekt ergibt' sich eine Intensitätsverteilung der Röntgenstrahlen,
die durch das Objekt durchgelassen werden. Die durchgelassenen Röntgenstrahlen erreichen die " F.otoelektronon
emittierende Schicht der '. Katode 4l und ■ bewirken die Emission der Elektronen entsprechend ihrer
Intensitäten. Die aufgrund des äußeren f.otoelektrischen Effektes emittierten Elektronen werden durch
das elektrische Feld beschleunigt, das zwischen die Anode 42 und die Katode 4l angelegt ist, und stoßen
mit Gasmolekülen zusammen, die in dem Raum 49 eingeschlossen
sind, so daß Sekundärelektronen erzeugt werden. In dieser Weise wird eine Reihe von Sekundärelektronen
erzeugt, bis die durch den fotoelektrischen Effekt emittierten Elektronen an der Anode ankommen.
Dadurph wird also die Zahl der Elektronen mit
-24-
609852/0928
- 2k -
einem großen Faktor multipliziert. Diese Elektronen erreichen die an der Anode vorgesehene Aufzeichnungsschicht
45 und werden als Ladungen auf der Aufzeichnungsschicht
45 gesammelt, so daß eine elektrostatische,
latente Abbildung entsteht, die in dem folgenden Verfahren entwiekelt wird.
Der Multiplxkationsfaktor für diese Elektronen ändert
sich jedoch exponentiell durch das elektrische Potential, das zwischen der Katode 4l und der Anode 42 ausgebildet
ist. Deshalb wurde die effektive Stärke des an, den Raum 49 angelegten elektrischen Feldes verringert,
wenn die auf der Aufzeichnungsschicht 45 gesammelten
Ladungen ein hohes.Oberflächenpotential haben, und die Stärke der Multiplikation, also der Multiplikationsfaktor,
sinkt ebenfalls merklich. Als Ergebnis hiervon tritt ein wesentlicher Abfall des Wirkungsgrades
der LadungsSammlung auf. Dies führt wiederum zu einer
merklichen Verringerung der Empfindlichkeit. Darüberhinaus
werden die folgenden, aufgeladenen Teilchen durch das hohe Oberflächenpotential zurückgestoßen,
das auf der Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, und entkommen in Querrichtung. Dadurch sinken die Schärfe,
das Auflösungsvermögen und der Kontrast der erhaltenen Abbildung merklich.
Weiterhin ist ein Verfahren beschrieben worden, bei dem eine bestimmte Flüssigkeit als .Fotoelektronen
erzeugende Substanz verwendet wird; diese · Methode wird beispielsweise in den japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 137176/75, 87793/75 und 92733/75 erläutert. Dabei ist der Raum 49 in Fig. 7 nicht, wie bei
dem oben beschriebenen Verfahren, mit Gasmolekülen gefüllt, sondern mit einer Flüssigkeit, die Röntgenstrahlen
absorbieren kann. Diese Röntgenstrahlen absorbierende Flüssigkeit muß elektrisch nicht-leitend
sein. Dabei werden nach einer bevorzugten Ausführungs-
609652/092 8
form Flüssigkeiten mit einem elektrischen Widerstand von mehr als 10 /L cm verwendet. Dnrüberhinaus muß die obon
beschriebene Flüssigkeit die einfειΐΐenden Röntgensι+~;\]ι~
len absorbieren, um sowohl Elektronen als auch Kationen
zu erzeugen.' Atome mit einer Ordnungszahl von nicht weniger als 171 nach einer bevorzugten Ausführungsform
von nicht weniger als 351werd en zusätzlich in die Flüssigkeit
eingebaut. Dabei wird beispielsweise ein Edelgas /
wie beispielsweise.Xenon, Krypton usw., oder eine Verbindung,
die Atome mit hohen Ordnungszahlen enthält,
in einem Lösungsmittel gelöst; als Lösungsmittel kann
beispielsweise Hexan, "Isopar-G" (ein Lösungsmittel der
Isoparaffin-Reihe, das von Esso Standard Oil Co. hergestellt wird), p-Xylol, Toluol, Mesitylen, n-Heptan und
Kerosin bzw. Steinöl bzw. Petroleum verwendet werden.
Auch dieses Verfahren hat die gleichen Nachteile wie das oben beschriebene, mit Gasmolekülen arbeitende Verfahr
en.
Darüberhinaus treten bei der Erzeugung einer elektrostatischen, latenten Abbildung mittels eines elektrographischen
Druck- bzw. Kopierverfahrens sowie mittels der oben beschriebenen elektroradiographischen Verfahren
die oben erläuterten, unerwünschten Effekte auf.
Eine zu vermeidende Begleiterscheinung aller dieser Aufzeichnungsverfahren ist, daß der Wirkungsgrad der
LadungsSammlung durch das erhöhte elektrische Potential
gesenkt wird, das sich aus den Ladungen ergibt, die sich im Verlaufe der LadungsSammlung auf der isolierenden
Aufzeichnungsschicht ansammeln, weil die darauf
zu sammelnden Lagen anschließend durch das erhöhte elektrische Potential zurückgestoßen werden. Als Ergebnis
hiervon lassen aufgrund des erhöhten elektrischen
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6 0 9-85 2/092 8
Potentials die Schärfe und das Auflösungsvermögen ebenfalls
nach. Dieser Nachteil kann jedoch überwunden νerden,
indom das auf einer Au fzeichnuiigs schicht erzeugte
Oberflächenpotential· möglichst gering gemacht wird, ohne die Zahl bzw. Menge der aufgebrachten Ladungen
zu verringern.
Andererseits kann das auf einer Aufzeichnungsschicht
erzeugte Oberflächenpotential minimal gemacht werden, indem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
eine Aufzeichnungsschicht mit einem kleinen Viert für d/£ verwendet wird, ohne daß dadurch die
Zahl bzw. Menge der auf die Aufzeichnungsschicht aufgebrachten
Ladungen reduziert wird. Experimente der Anmelderin haben nämlich ergeben, daß das auf der Aufzeichnungsschicht
erzeugte Oberflächenpotential für einen Wert von d/£ =10 226 V, für einen Wert von
d/6 = 1 22V und für einen Wert von d/£ =0,3 6,6 V betrug, wenn auf. der Aufzeichmmgsshicht eine
h , 2 Ladungsmenge von 2x10 Coulomb/m erzeugt wurde.
Daraus ergibt sich also folgendes: Der kleine Viert für d/£ macht es möglich, nicht nur die aufgrund
der Entwicklungsbehandlung entstehenden Strei.fen zu
verringern, sondern auch die Auswirkung der Ladungs-Sammlung
bei der Erzeugung einer elektrostatischen, latenten Abbildung auf einer Aufzeichnungsschicht
insgesamt minimal zu machen, d.h., den Abfall des Wirkungsgrades der LadungsSammlung extrem gering zu
halten, der zu der sonst nicht zu vermeidenden Verringerung der Schärfe der erhaltenen Abbildung und
einem kleineren Auflösungsvermögen führt. Deshalb
ergeben sich Abbildungen mit sehr guter Qualität.
Im folgenden soll auf Figur 8 Bezug genommen werden. In Fig. 8 entsprechen die Zahlen auf der Abszisse
- 27 -
609852/092 8
dem Verhältnis der Dicke einer Aiif ze ichnungs schicht
d ( /um) zu dem Wert ihrer spezifischen Dielektrizitätskonstante
£ , d.h., d/f , während die Zahlen auf der Ordinate dem relativen Kontrast der Abbildung entsprechen,
die durch Entwicklung der elektrostatischen, latenten Abbildung mit einer Auflösung von k Linien/mm
erzeugt wird; die elektrostatische, latente Abbildung wird auf einer Aufzeichnungsschicht mit einem vorher
bestimmten Wert für d/ £ ausgebildet, indem Ladungen
mit einer Verteilung auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht werden, die dieser Abbildung entspricht.
Zwei Arten von Ladungsmengen, die auf der elektrostatischen, latenten Abbildung gehalten werden sollen,
werden für den Fall einer Reflexionsabbildung bzw. einer Transmissionsabbildung ausgewählt. Die Ladungsmenge
für eine Reflexionsabbildung wurde so eingestellt, daß sie halb so groß wie die Ladungsmenge für eine
Transmissionsabbildung, war. Die Kurve 51 und die Kurve 52 zeigen die Kontrastwerte für die Abbildungen, die
als Reflexionsabbildungen auf Aufzeichnungsschichten
mit den jeweiligen Werten für d/£ erhalten wurden. Die Kurve 51 entspricht dem Fall, bei dem bei der Erzeugung
der elektrostatischen, latenten Abbildungen die von der Kathode emittierten fotoelektronen unter
Verwendung eines äußeren elektrischen Feldes und dissoziierter Gasmoleküle mit einem großen Faktor multipliziert,
also vervielfacht, und dann als Ladungen auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht wurden, wie
es in dem Artikel von Reiss beschrieben ist; die Kurve
52 entspricht dem Fall, bei dem ohne jede Multiplikation
gearbeitet wurde. Darüberhinaus zeigen die Kurven
53 und 5^t Kontrastwerte für Abbildungen, die als Transmissionsabbildungen
auf Aufzeichnungsschichten mit den jeweiligen Werten für d/ £, erhalten wurden. Die Kurve
53 entspricht dem Fall, bei dem bei der Erzeugung ei-
- 28 -
609862/0928
ner elektrostatischen, latenten Abbildung multiplizierte, also vervielfachte Ladungen auf eine Aufzeichnungsschicht
aufgebracht wurden, während dio Kurve 5^ dem Fall entspricht, bei dem Ladungen ohne
jede Vervielfachung auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht
wurde.
Aus den Ergebnissen für die Reflexionsabbildung Kurve 51 und 52) ergibt sich folgendes:
1) Im Bereich von d/£ < 1,0 ist der Kontrast konstant;
2) im Bereich von 1,0 <d/ £ ^Ll,5 nimmt der Kontrast
allmählich mit einer Erhöhung des Wertes für d/£ ab;
und
3) im Bereich von d/€ > 1,5 nimmt der Kontrast mit einer Erhöhung des Wertes für d/ ζ. stark ab.
Andererseits ergab sich aus den Ergebnissen für eirie
Transmissionsabbildung, (Kurve 53 und ^k) folgendes:
1) Im Bereich von d/S < 0,5 ist der Kontrast konstant;
2) im Bereich von 0,5 *~ d/£, C 1,0 nimmt der !Contrast
allmählich mit einer Erhöhung des Wortes für d/(L
ab ; und
3) im Bereich von d/£ > 1,0 nimmt der Kontrast mit
einer Erhöhung des Wertes für d/ ζ, stark ab.
Wenn die Werte für d/£ der Aufzeichnungsschichten zur
Herstellung einer Reflexionsabbildung und einer Transmissionsa
bildung größer als 1,5 bzw. 1,0 sind, sinken die erhalten Kontraste, weil der Kontrast in dem oben
beschriebenen Bereich von d/β -Werten sowohl durch
auch/ s
das Potential als die Streifen nachteilig beeinflußt xv'ird; das Potential ist auf Ladungen zurückzuführen,
die im Verlaufe der Ladungsammlung vorher an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht haften, während die
- 29 -
609852/0928
Streifen bei der Entwicklung einer elektrostatischen,
latenten Abbildung entstehen, die mit einem eleki.rof.otοgrr.phischen
Flüssigentwickler erhalten wurde.
Wenn andererseits bei der Herstellung einer Heflexionsabbildung
und einer Transtnissionsabbildung die Werte für d/ c der Aufzeichnungsschichten so festgelegt
werden, daß sie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kleiner als 1,5 bzw.
1,0 sind, werden die Nachteile nahezu vollständig vermieden, die darauf zurückzuführen sind, daß der Wirkungsgrad
der LadungsSammlung, die Schärfe und das Auflösungsvermögen durch das Potential gesenkt werden,
das durch Ladungen erzeugt wird, die vorher im Verlauf der LadungsSammlung an der Aufzeichnungsschicht
haften. Weiterhin können auch die anderen Nachteile verringert werden, die auf das Auftreten von Streifen
bzw. Schleiern oder Schlieren zurückzuführen sind; diese Effekte treten im Verlaufe der Entwicklung des
sich ergebenden elektrostatischen latenten Bildes mit einem elektrophotographischen Flüssigentwiekler
auf und haben einen Abfall der Bilddichte bzw. Bildschwärze, der Schärfe und des Auflösungsvermögens
zur Folge. Bei einer Verwendung des erfindungsgernHßen
Verfahrens haben also die erhaltenen Abbildungen eine merklich verbesserte Bildqualität.
Die in dsr Praxis erreichbaren minimalen Werte für d/£
hängen sowohl von der unteren Grenze für die Dicke der Aufzeichnungsschicht als auch von dem Vermögen ab,
Ladungen auf der Aufzeichnungsschicht zu halten. In Experimenten der Anmelderin wurde festgestellt, daß
ein minimaler Wert für d/£ bei ungefähr 0,01 liegt.
: S
Aufzeichnungsmaterialien, die bei dem Verfahren nach
- 30 -
609852/092 8
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sollen in folgenden unter Bezugnahme auf Figtir 1
beschrieben werden. Als Träger 4 oder 5 können beispielsweise die folgenden Substanzen bzw. Teile verwendet
werden: Metallplatten, wie beispielsweise Platten aus Aluminium, Kupfer, Silber, Gold und ähnliche
Materialien; Glas, Kunststoff-Filme bzw. -Kiien,
auf denen jeweils dünne, metallische Filme bzw. Schichten aufgebracht sind; diese Filme können beispielsweise
aus Aluminium, Palladium, Kupfer, Silber, Gold, oder einem ähnlichen Material sowie aus einer dünnen
Schicht hergestellt sein, die aus Zinnoxid besteht; außerdem können Papiere verwendet werden, die in bestimmter
Weise behandelt worden sind, so daß sie leitend sind. Als Beispiele für Mittel, die eingesetzt
werden können, um die Papiere.leitend zxx machen, sollen
die Substanzen genannt werden, die im allgemeinen für die Elektrophotographie eingesetzt, werden; dabei
handelt es sich beispielsweise um Polyvinylbenzyltrimethylamnioniumchlorid,
Poly- (N, N- dimethyl- 3 , 5-Diethylenpiperidiumchlorid)
bzw. Poly-(ϊί,Ν-dimethy 1-3,5-methylenpiperidiumchlorid),
Polyvinylbenzol-natriumsulfonat,
kolloidales Aluminiumoxid, usw.
Als elektrisch isolierende Materialien, welche die Aufzeichnungsschicht 1 bilden können, lassen sich eine
große Vielzahl von Naturharzen und Kunstharzen verwenden. Als typische Beispiele solcher isolierenden
Materialien sollen die folgenden Substanzen erwähnt werden: Kolophonium-Derivate, wie beispielsweise
Kolophonium und seine Ester, hydriertes Kolophonium und seine Ester, usw.; Dammar bzw. Daramar-Harz; die
Reihe der aus Petroleum bzw. Erdöl gewonnenen aliphatischen Kohlenwasserstoffharze; Polystyrol; styrolierte
Alkydharze; Styrol-Olefin-Kopolymere; Silikonharze;
Alkydharze, Epoxydharze; Polyalkyltnethakrylat, Styrol-Alkylmethakrylat-Kopolymere,
Polyvinylchlorid, Polyvinyl-
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fluorid, Polyvinylazetat, Vinylchlorid-Vinylazetat-Kopolytnere;
Polyvinylalkohole; Polyethylenterephthalat :
AthylcelJulose, Zelluloseazetat; Polyamide; Polypropylen
USAi. Dariiberhinaus können verschiedene Arten von Weichmachern
in Kombination mit jedem dieser Harze verwendet werden, um die Einsatzmöglichkeiten dieser Harze
zu verbessern.
Das bei der vorliegende Erfindung verwendete Aufzeichnungsteil
kann mit den herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Bei einem üblichen Verfahren wird beispielsweise
eine Lösung als dünne Schicht auf eine leitende Schicht aufgebracht; die Lösung wird hergestellt,
indem ein elektrisch isolierendes Material, das für die Aufzeichnungsschicht verwendet wird, in
einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wird.
Bei den Plüssigentwicklern, die für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden, kann es sich um die üblichen
Entwickler handeln. Als Beispiel soll ein Entwickler
verwendet werden, der als Pigment Ruß bzw. Carbon Black enthält, wie in der japanischen Patentveröffentlichung
35II/7O beschrieben ist; ein weiterer geeigneter
Entwickler wird in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 85IO/7O erläutert.
Oben sind weiterhin Aufzeichnungsmaterialien erwähnt
worden, bei denen die Aufzeichnungsschicht nur auf einer Seite eines Trägers ausgebildet ist. Es können
jedoch auch andere Aufzeichnungsmaterialien hergestellt werden, bei denen zwei Aufzeichnungsschicht-en auf den
beiden Seiten eines Trägers durch die jeweiligen leitenden Schichten vorgesehen sind; dann können Abbildungen
auf den beiden Seiten eines solchen Aufzeichnungsmaterials mit der Ionographie oder ähnlichen
Verfahren hergestellt werden. In einem solchen Fall
- 32 »
60 9 8 52/0928
kann in herkömmlicher Weise auf der Aufzeichnungsschicht,
die Fläche-an-Fläche mit der Quelle für die Röntgenstrahlen
steht, eine elektrostatische, latente Abbildung erzeugt werden; auf der anderen Aufzeichnungsschicht
kann eine elektrostatische, latente Abbildung mittels der Röntgenstrahlen erzeugt werden, die durch
das Aufzeichnungsmaterial durchgelassen verden.
Im folgenden sollen Beispiele des erfindungsgetnäßen
Verfahrens im einzelnen erläutert werden.
Eine harzhaltige Lösung wurde hergestellt, indem eine Lösung mit Butylazetat verdünnt wurde. Diese Lösung
wurde präpariert, indem eine Harztnasse in einer Konzentration von 45 Gew.-/o in ToJLuol gelöst wurde; die
Harzmasse bestand aus 70 Gew.-?o Polyvinylchlorid und
30 gew.-ίό Polyvinylacetat (Denkalac #"6l, hergestellt
von TDK Co. Ltd.). Ein Aufzeichnungsrnaterial für die
Ausbildung von Transmissionsabbildungen wurde hergestellt, indem diese Lösung als Aufzeichnungsschicht
auf eine transparente, leitende Schicht aufgebracht wurde; die leitende Schicht wurde hergestellt, indem
ein dünner Palladiumfilm mit einer Dicke von 100ja auf
eine Oberfläche eines Polyäthylenterephthalat-Films
bzw. -Folie aufgebracht wurde (das oben beschriebene Material, das aus einem aufgedampften dünnen Palladiutnfilm
und einem Terephthalatfilm besteht, ist im Handel als Toray High Beam T-Type 100 L-TL02) erhältlich.
Aufzeichnungsschichten, die im trockenen Zustand
verschiedene Dicken im Bereich von 0,09 bis 90 u
hatten, wurden hergestellt. Die sich ergebenden Aufzeichnungsschichten hatten jeweils eine spezifische
Dielektrizitätskonstante von ungefähr 3.
Dieses Aufzeichnungsmaterial wurde so auf einer Metallplatte
angeordnet, daß die Aufzeichnungsschicht über den anderen Bestandteilen liegen konnte; die leitende
609-85 2/092 8
- 33 -
_ 3 3 -
Schicht wurde geerdet. Eine Metallplatte mit einer Of.V-muig,
die eine Größe von 2cm mal 2 cm hatte, vurdo auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht angeordnet
und mittels einer Koronaentladung aufgeladen. Die hier verwendete Vorrichtung zur Durchführung der
Koronaaufladung bestand aus einem Koronadraht, der aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 0,1 mm
hergestellt war, sowie einem Abschirmgehäuse; an den
Koronadraht wurde ein Gleichstrompotential von -7 kV
angelegt. Der Abstand zwischen den Koronadraht und dem
Aufzeichnungsmaterial betrug 30 mm. Das Aufzeichnungsmaterial
wurde mit der Vorrichtung zur Durchführung der Koronaaufladung mit einer Abtcistgeschwxndigkeit
von 5 cm/sek. abgdastet. Dann wurde das Aufzeichnungsmaterial
mit einem Flüssigentwickler, der die unten angegebene Zusammensetzung hatte, 2 Minuten lang in.
einem Entwicklungsbad entwickelt, wobei sich die Entwicklerlösung langsam längs der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
bewegen konnte; dann wurde das Aufzeichnungsmaterial leicht bzw. vorsichtig mit
Kerosin abgespült. Es ergab sich eine rechtwinklige Abbildung mit einer Größe von 2 cm mal 2 cm.
Zusammensetzung des Entwicklers Carbon Black (Pigment) 5 Gew.-%
Alkydharz (Bindemittel) 20 Gew.-'/o Isopar H (Verdünner) wenig
(Handelsname bzw. Warenbezeichnung für ein Isoparaffin-Kohlenwasserstofflösungsmittel,
das von Esso Standard Oil hergestellt wird).
(Beim Gebrauch wurden diese Bestandteile mittels einer Kugelmühle gemischt und dann weiter mit Isopar H auf
die Konzentration von 100 Gew.-'/o verdünnt).
Die Ergebnisse bei Verwendung dieses Aufzeichnungsma-
- 34 60 985 2/0928
terials bzw. Entwicklers sind in Kurve 3'± von Fig» 5
dargestellt. Die Transini ssionsdicht g betrug im Bereich
von d/ £. <0,5 nahcrungsKcise 3i5» im Bereich von 0,5 ^
d/6 < 1,0 mehr als 2,9 und im Bereich von l,0<d/£
s s
< 1, 3 mehr als 2,8. Andererseits nahm im Bereich von.
?* 1,3 die Bilddichte mit einer Erhöhung des Wer-
tes für d/g ab.
Da sich die Bildichte leicht durch Erhöhung der Menge der geladenen Teilchen verbessern läßt, wurden die
Streifen bzw. die Schleier der Abbildung, die einen wesentlichen Einfluß ausüben, überprüft, indem die
Dichte bzw. Schwärzung unter Verwendung eines Mikrodensitometers gemessen wurde. Die Länge der Sti-eifeii
wurde auf der Basis des Wertes bestimmt, welcher der Dichte der Grundichte + 0,2 entspricht.
Dabei wurden die Kurven 36 und 36' erhalten, wie sie
in den Figuren 6A bzw. 6B dargestellt sind. Im Bereich
d/ {j. < 0,5 traten überhaupt keine Sta~eifen auf; im
Bereich von 0,5 ^d/ fe <
1,0 betrug die Länge eines jeden Streifens weniger als 0,05 mm; im Bereich von
1,0 <L d/£ < 1,3 war die Länge der Streifen kleiner
als ungefähr 0,1 mm und im Bereich von 1,3 ^- d/5 <C 1,5
kleiner/ s
war die Länge der Streifen als ungefähr 0,2 mm. Andererseits nahm im Bereich d/6 "^1,5 die Länge der Strei»
fen stark mit einer Erhöhung des Viertes d/ £ zu.
Eine Aufzeichnungsschicht wurde hergestellt; indem auf eine leitende Schicht eine harzhaltige Lösung als dünne
Schicht aufgebracht wurde, die mit dem gleichen Verfahren hergestellt wurde, wie es in Beispiel'1 beschrieben
ist; die leitende Schicht wurde vorher auf gestrichenem Papier bzw. (beschichtetem) Kunstdruckpapier in
einer Dicke von 100^u ausgebildet, indem kolloidales
Aluminiumoxid auf seine Oberfläche aufgebracht wurde.
6 09-852/0928 _ ^. ..
Auf diese Weise -wurde ein Aufzeichnungsmaterial für
die Erzeugung von Reflexionsabbildungen hergestellt.
In ähnlicher Weise wie im Beispiel 1 wurden mohr ere Proben gefertigt, deren Aufzeichnungsschichten im
trockenen Zustand verschiedene Dicken im Bereich von 0,09 bis 90 ,/* hatten. Jede dieser Proben wurde auf
die gleiche Weise behandelt und verarbeitet, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde; der einzige Unterschied
bestand darin, daß die Probe mit der Vorrichtung zur Erzeugung einer Koronaaufladung mit einer Abtastgeschwindigkeit
abgetastet wurde, die nicht 5 cm/sek., sondern 10 cm/sek. betrug.
Es ergab sich die in Fig. 5 gezeigte Kurve 33«
Transmissionsdxchte betrug im Bereich von d/ £ _4.O,5
näherungsweise 1,5« und im Bereich von 0,5 <
d/'t < 1,2
mehr als 1,4. Im Bereich von d/^ "j- 1 ,2 nimmt die Bilddichte zusätzlich mit einer Erhöhung des Wertes für
d/ g ab.
Die in der Kurve 35 und der Kurve 35' der Figuren 6A und 6b gezeigten Ergebnisse wurden bei Untersuchungen
des Streifens der Abbildungen aus den gleichen Gründen bzw. mit den gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 erhalten.
Im Bereich von d/ £ <C 0,75 waren überhaupt
keine Streifen vorhanden; im Bereich von 0,75 ^ d/ £,
< 1,2
betrug die Lange eines jeden Streifens weniger als ungefähr 0,05 mm; im Bereich von 1,2 <* d/^ ^ 1,5 betrug
die Länge der Streifen weniger als ungefähr 0,1 mm; und im Bereich von l,5vd/f *£l,65betrug die Länge der
Streifen weniger als 0,2 mm. Im Bereich vond/£ -7 1,65
nahm die Länge der Streifen mit einer Erhöhung des Wertes für d/ζ stark zu.
Zusätzlich zu den bei Beispiel 1 verwendeten Einrichtungen wurde ein fotoleitfähiges Maschensieb mit
6 09852/0928 - 3*
Mesh über und parallel zu einer Metallplatte mit einem
Abstand von 3 nun angeordnet. Dieses fotoleitende Maschensieb
wurde aus feinen Messingdrähten hergestellt, die mit einem fotoleitenden Material aus der Zinkoxidreihe
beschichtet waren. Die von der Electi-ophotographic Society veröffentlichte Testkarte bzw. Testkurve für die
Überprüfung des Auflösungsvermögens wurde auf das oben beschriebene Maschensieb gelegt; dann wurde die Oberfläche
dieser Testkarte für die Überprüfung des Auflösungsvermögens mittels einer Lichtquelle von 800 Lux sec.
belichtet. Auf diese ¥eise erhielt das fotoleitende Maschensieb eine Leitfähigkeit mit einer Bildverteilung.
Die Probe wurde dann auf die gleiche Weise entwickelt, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde. Bei
einem Wert von d/£ C 1,5 ergab sich eine Abbildung mit
einer Auflösung von 5 Linien/mm, während sich bei einem Wert von d/ β <. 1, 3 eine klare bzw. scharfe Abbildung
mit einer Auflösung von 5 Linien/mm ergab .
Abbildungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 unter Verwendung von Proben hergestellt, die
gemäß Beispiel 2 unter den gleichen Bedingung en wie in Beispiel 2 gefertigt wurden. Es ergab sich eine Abbildung
mit einer Auflösung von 5 Zeilen/mm bei eine m Wert für d/ζ von weniger als 1,65? eine klare bzw. scharfe
Abbildung mit einem Auflösungsvermögen von 5 Zeilen/mm wurde für d/£ <
1,5 erhalten.
Elektrostatische, latente Abbildungen wurden auf den jeweiligen
Proben von Aufzeichnungsmaterialien erzeugt, die gemäß Beispiel 1 unter Verwendung der in Fig. 7
gezeigten Einrichtung hergestellt wurden. Diese Ein-
- 37 -
609852/0928
richtung soll im folgenden kurz beschrieben werden: Eine 2 nun dicke Aluniiniumplatte wurde als Anode verwendet,
während als l'Otoelektronon emittierende Oberfläche
einer Katode" eine Bleiplatte mit einer Dicke von 1 mm eingesetzt wurde; die Bleiplatte war auf
einer Aluminiumplatte angebracht, beispielsweise aufgesteckt oder geklebt. Der Abstand zwischen der Aufzeichnungsschicht
und der Katode- betrug 1 mm, wobei der Raum zwischen diesen Teilen mit einem Gasgemisch
gefüllt war, das Argon und Isobutan mit einem Volumenverhältnis von 9:1 enthielt und auf einem
Druck von 720 Torr gehalten wurde. Zwischen die Anode
und die Katode wurde ein Potential von 2300 V angelegt. Unter diesen Bedingungen wurde ein Objekt, das
tius einer Bleiglätte von 3 nim Dicke mit einer Öffnung,
die eine Größe von 2cm mal 2 cm hatte, jeweils Röntgenstrahlen mit zwei verschiedenen Dosen ausgesetzt, und
zwar 2 Milliröntgen bzw. 1I Milliröntgen, die bei einer
Röhrenspannung von 75 kV erzeugt wurden. Die übrigen
Bedingungen entsprachen den in Beispiel angegebenen. Es ergaben sich ähnliche Ergebnisse, wie sie
bereits unter Bezugnahme auf Beispiel 1 und Beispiel 2 erwähnt wurden.
Eine Aufzeichnungsschicht wurde hergestellt, indem eine
gemäß Beispiel 1 präparierte harzhaltige Lösung auf eine leitende Schicht aufgebracht wurde, die vorher
mit einer Dicke von 100 ^u auf (beschichtetem) Kunstdruckpapier
durch Aufbringen von kolloidalem Aluminiumoxid auf die Oberfläche des Kunstdruckpapiers hergestellt
wurde. Auf diese Weise wurde ein Aufzeichnungsmaterial
für Reflexionsabbildungen präpariert. Mehrere-Proben mit Aufzeichnungsschichten, die im trockenen
- 33 -
609852/0 92 8
Zustand verschiedene Dicken im Bereich von 0,09 mm bis
90 um hatten, wurden auf die gleiche Weise, wie in Beispiel
1 angegeben, hex'gesteilt. Auf den jeweiligen
Proben der Aufzeichnuiigsmatex-ialien wurden Abbildungen
auf die gleiche V/eise wie in Beispiel 1 erzeugt; der einzige Unterschied bestand darin,-daß die Röntgenstrahlendosis
1 Milliröntgen betrug. Es ergaben sich die in Kurve 33 von Fig. 5 dargestellten Resultate.
Für.d/£ < 0,5 betrug die Transmissionsdichte näherungs-■weise
1,5» und für 0,5< d/£. < 1,2 betrug die Transmissionsdichte
mehr als 1,4. Für d/£ J- 1,2 nahm die
BilHichte mit einer Erhöhung des Wertes für d/£ vjei-
t er ab.
Die Streifen der mit dem oben beschriebenen Vex-jSiiren
erzeugten Abbildungen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 überprüft. Es ergaben sich die durch die
Kurve 35 und die Kurve 35' in den Figuren oA bzw. bB
gezeigten Resultate . Im Bereich d/ £. ^0,75 traten
überhaupt keine Streifen auf; im Bereich von 0,75
1Cl,2 betrug die Länge eines jeden Streifens weniger
als ungefähr 0,05 mm; im Bereich von l,2<d/£ <1,5
betrug die Länge der Streifen weniger als ungefähr 0,1 mm; und im Bereich von 1,5 1C d/£ <
1,65 betrug die. Länge der Streifen weniger als ungefähr 0,2 nun.
Andererseits nahmen im Bereich von d/£ ^ 1,65 die
Streifen mit einer Erhöhung des Viertes für d/6 nierk-
lieh zu.
Mit Ausnahme des Objektes wurden bei diesem Beispiel Aufzeichnungsmaterialien und die Einrichtung zur Erzeugung der elektrostatischen, latenten Abbildungen
auf den Aufzeichnungsmaterialien verwendet, wie im Beispiel 5 beschrieben wurde. Das hier eingesetzte
Objekt bestand aus einer Bleiplatte von 3 mm Dicke,
60 98 5 2/0 928 " 39 "
die eine Öffnung von 30 mm Länge in der X-Richtung und
2 ram Länge in der Y-Richtuiig hatte. Die Auf zeichnung;s~
materialien warden mit einem im Handel erhältlichen
Entwickler für Elektronen- Wiederkopi er en (electron recopy ϊ.
(hergestellt von Ricoh Company Ltd.) 1 Minute lang unter Verwendung einer Entwicklungselektrode entwickelt;
dann wurden die Aufzeichnuiigsmaterialien vorsichtig
leicht mit Kerosin gespült. Die Bilddichte der so erhaltenen Abbildungen wurde in der Y-Riclitung unter
Verwendung eines Mikrodensitometers gemessen. Die Länge der Streifen wurde auf der Basis des Wertes bestimmt,
welcher der Dichte der Grunddichte plus 0,2 entspricht. Es ergaben sich ähnliche Resultate wie bei Beispiel 2.
Eine harzhaltige Lösung wurde hergestellt, indem ein styrolisiertes Alkydharz (styrenated alkyd resin), das
Lack bzw. Fii~nis als nicht-flüchtigen Bestandteil, in
einer Konzentration von 50 Gew.-?o (Styrezole Ί25Ο R)
enthielt, mit Toluol verdünnt wurde. Eine Aufzeichnungsschicht wurde hergestellt, indem diese Lösung
als dünne Schicht auf eine transparente, leitende Schicht aufgebracht wurde, die auf folgendem Wege hergestellt
wurde: Ein dünner Palladiutnfilm wurde in einer Dicke von 100 /u auf die Oberfläche eines Polyäthylenterephthalatfilms
aufgebracht (Toray High Beam T-Type 100L-TL02).
Diese Aufzeichnungsmaterialien wurden auf die gleiche Weise getestet wie in den Beispielen 1, 2 und 3· Es
wurde bestätigt, daß ähnliche Ergebnisse wie bei den oben beschriebenen Beispielen erhalten werden konnten.
Ladungen wurden in einer homogenen Verteilung auf ei-
- Ίο -609852/0928
nem definierten Bereich der Aufzeichnungsschicht rmf
einer 1·'lache von 5 cm χ 5 cm mittels Röntgenstrahl (-Ί:·
gesammelt, die von einer Röntgenröhre bei einer angelegten
Spannung von 100 kV emittiert wurden; eine Dosis von 8 mfl wurde durch eine Bleiplatte mit einer
Dicke von 5 nim gestrahlt, die eine' Of f nung mit einer
Größe von 5 cm χ 5 cm aufwies; dabei wurden das Aufzeichnungsmaterial
und die Einrichtung nach Beispiel 5 unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 5
eingesetzt. Die auf jeder der oben erwähnten Aufzeichnungsschichten
pro Einheitsflache gesammelte Ladungsmenge
wurde bestimmt, indem die Größe bzw. der· Wert des Stroms gemessen wurde, der während 1 sek. in dem
geerdeten, mit dem Aufzeichnungsmaterial verbundenen
Stromkreis fließt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind unten zusammengestellt,
Ladungsmenge ' der d/£ -Wert
7 2
2 χ 10 ' Coulomb/cm 0,5
1,9 x 10"7 " 1,0
0,9 χ 10"7 " 3
0,5 χ 10"7 " 10
Es stellte sich heraus, daß der Betrag der Ladun.esansammlung für d/£ =10 gleich einem Viertel der
Menge bzw. dem Betrag der Ladungsansammlung für d/ζ. =
war; der Wirkungsgrad der LadungsSammlung war für den
Fall d/§ <1 exzellent.
v s ^
Eine elektrostatische, latente Abbildung wurde mittels einer Testkarte für die überprüfung der Auflösung hergestellt,
die aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke τοπ 0,2 mm bestand und ionisierender Strahlung ausgesetzt
609852/0928 - h\ -
- kl -
wurde, wobei das gleiche Aufzeichnungsmaterial und die
gleiche Einrichtung vie in Bod spiel 5 verwendet wurden.
Dann wurde die Aufzeichnungsschicht auf die gleiche Wc-J.~
se wie in Beispiel j entwickelt. Der Kontrast der Abbildung wurde bei einer Auflösung von 4 Linien/min mittels
eines Mikrodensitoineters gemessen. Es ergaben
sich die in Fig. 8 gezeigten Resultate. Eine Abbildung mit hohem MTF. wurde erhalten, wenn der Wert für
für .Reflexionoabbildungen im Bereich von nicht mehr
als 1,5 lag und für Transinissionsabbildungen nicht
größer als 1,0 war. In der Xeroradiographie, bei der die Ladungen durch Dissoziierung multipliziert werden,
war der Kontrast, der für d/g <jp erhalten wurde, um
einen Faktor von 7 bis 8 höher als der Kontrast, der für den Fall d/£, = 2,0 erhalten wurde, wie in Kurve
53 dargestellt ist. Wurden demgegenüber die Ladungen durch Dissoziierung multipliziert, so war der für den
FaI]. d/8 C 1,0 erhaltene Kontrast um einen Faktor von
mehr als 2 hoher als der Kontrast für den Fall d/£ =
2,0.
- Patentansprüche -
- 42 -
6 0 9852/0928
Claims (2)
- PatentansprüchelJ Elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren, dadurch gekennzeichnet , daß eine elektrostatische., latente Abbildung auf der Oberfläche einer dielektrischen, elektrostatischen Aufzeichnungsschicht (3) erzeugt wird, die sich auf einem Träger (4,5) befindet, von dem wenigstens die Oberfläche leitend ist, daß das Verhältnis der Dicke der elektrostatischen Aufzeichnungsschicht d (tun) zu seiner spezifischen Dielektrizitätskonstante/- nicht größer als 1,65 (um), wenn auf der Schicht eine Reflexionsabbildung erzeugt wird, und nicht größer als 1,5 (um) ist, wenn darauf eine Transmissionsabbildung erzeugt wird, und daß die elektrostatische, latente Abbildung unter Verwendung eines elektrofotografischen Flüssigentwicklers entwickelt wird.
- 2. Mit ionisierender Strahlung arbeitendes Bildaufzeichnungsverfahren, bei dein ein Material, das Foto elektronen erzeugt, oder ein Gas, das proportional zu der Intensität der Strahlung dissoziierbar ist, mit einer Strahlung bestrahlt wird, die Bildinformationen enthält, so daß das Material oder das Gas geladene Teilchen erzeugen, .bei dem weiter die geladenen Teilchen mittels eines äußeren elektrischen Feldes auf der Oberfläche eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials gesammelt werden, so daß darauf eine elektrostatische, latente Abbildung entsteht, die den Bildinfortnationen entspricht," und bei dem die elektrostatische, latente Abbildung mittels eines . elektrofotografischen Flüssigentwicklers entwickelt Λίχτα, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial mit einer dielektrischen Aufzeichnungvschicht (3) auf einem Träger (4,5) verwendet wird, von- V3 -9-8 5 2/0 928dem wenigstens die Oberfläche leitend ist, wobei das Verhältnis der Dicke der Aufzeichnungsschicht (3) d (;i.»r·) zu ihrer spezifischen Dielektrizitätskonstante £ nichtgrößer als 1,5 (/im), wenn es sich bei der auf der Schicht (3) aufgezeichneten Abbildung um eine Reflexionsabbildung handelt, und nicht größer als l,o (/im) ist, wenn es sich bei der aufgezeichneten Abbildung um eine Transmissionsabbildung handelt.609852/0928
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