CH641283A5 - Procede pour produire et rendre utilisable une image de charge et agent et appareil electrophotographiques pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Procede pour produire et rendre utilisable une image de charge et agent et appareil electrophotographiques pour sa mise en oeuvre. Download PDF

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CH641283A5
CH641283A5 CH277679A CH277679A CH641283A5 CH 641283 A5 CH641283 A5 CH 641283A5 CH 277679 A CH277679 A CH 277679A CH 277679 A CH277679 A CH 277679A CH 641283 A5 CH641283 A5 CH 641283A5
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electrophotographic
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electrode
image
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Manfred Rudolf Kuehnle
Arno K Hagenlocher
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Coulter Systems Corp
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Description

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REVENDICATIONS matériau photoconducteur (18) intimement liée à ladite cou-
1. Procédé pour produire une image de charge d'un motif che ohmique, caractérisé par une structure de stockage (12) d'énergie radiante et pour rendre cette image utilisable, carac- consistant en une couche de matériau diélectrique (20) haute-térisé par le fait qu'on réalise un agent électrophotographique ment isolant électriquement, intimement liée à la surface de la formé d'un sandwich à plusieurs couches de matériaux consis- 5 couche photoconductrice opposée ( 18) à la couche ohmique tant en un substrat muni d'une couche mince de matériau oh- ( 16), une électrode (22) recouvrant la couche diélectrique sur mique liée à une surface et d'une couche mince de matériau la surface opposée à la couche photoconductrice et un film photoconducteur cristallin, déposé par pulvérisation, entière- conducteur (24) d'interface intimement lié étant interposé en-ment inorganique, dense, à cristallite hautement ordonnée et tre l'électrode (22) et la couche diélectrique (20), ledit film orientée, sensiblement panchromatique, liée à ladite couche o étant de nature à permettre une séparation aisée entre l'élec-ohmique et une couche mince de matériau diélectrique liée à trode et la couche diélectrique, des moyens assurant une liai-la couche photoconductrice, applique une électrode sur la son entre ladite couche ohmique et l'électrode d'une part et couche de matériau diélectrique et interpose un film conduc- une source de courant continu (26) à faible voltage d'autre teur entre l'électrode et la couche diélectrique pour établir une part, et, ledit agent électrophotographique étant capable de liaison intime entre eux, applique une source de courant con- is recevoir ledit motif projeté sur le fond du substrat, à travers le tinu à faible voltage entre la couche ohmique et l'électrode substrat et la couche ohmique et vers ladite couche photocon-pendant une période de temps prédéterminée, projette le mo- ductrice, afin, de ce fait, de libérer sélectivement les porteurs tif d'énergie radiante sur la couche photoconductrice pendant de charge et leur imprimer un mouvement modulé à travers le temps de la connexion, pour libérer ainsi les porteurs de cette couche photoconductrice pour effectuer la synthèse du-charge de la couche photoconductrice et effectuer la sinthèse 20 dit motif projeté sur la surface de la couche photoconductrice d'une image latente de charge dudit motif sur la couche di- opposée à la couche ohmique et, de ce fait, par influence de électrique, et enlève l'électrode et le film conducteur pour dé- charge à travers et sur la surface de ladite couche diélectrique, couvrir la couche diélectrique. 10. Agent électrophotographique suivant la revendication
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le 9, caractérisé par le fait que le film conducteur comprend un fait que le film conducteur comprend un liquide de matériau 25 matériau liquide conducteur disposé entre l'électrode et le ma-conducteur emprisonné entre l'électrode et la couche de maté- tériau diélectrique.
riau diélectrique et par le fait qu'un processus de recouvre- 11. Agent électrophotographique suivant la revendication ment et d'interposition de liquide est appliqué. 9, caractérisé par le fait que le film conducteur comprend un
3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le alliage métallique fusible, l'électrode comprenant des moyens fait que le film conducteur comprend un métal fusible que 30 pour permettre de la chauffer afin de faire fondre le métal l'on fait fondre lorsque l'électrode est appliquée pour établir sous contrôle pour établir la liaison intime, cet alliage métalli-la liaison intime, puis solidifie ce métal au moins après exposi- que fusible, une fois solidifié, étant aisément séparable de la tion et l'élimine de la couche diélectrique au moment où on couche diélectrique.
enlève l'électrode. 12. Agent électrophotographique suivant les revendica-
4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 35 tions 9 à 11, caractérisé par le fait que la structure modulaire à 3, caractérisé par le fait que le temps de projection est choisi et la couche diélectrique sont hautement flexibles.
de façon à être approximativement le temps moyen de transit 13. Agent électrophotographique suivant la revendication des porteurs de charge à travers la couche photoconductrice. 11, caractérisé par le fait que l'électrode comprend des
5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 moyens pour la refroidir et solidifier le métal sous contrôle, à 4, caractérisé par le fait qu'on mesure l'intensité de l'énergie 40 14. Agent électrophotographique suivant l'une quelcon-radiante, maintient la tension appliquée par la source de cou- que des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que la rant continu à une valeur constante, et règle le temps d'expo- couche photoconductrice est formée d'un matériau déposé sition en fonction de l'intensité mesurée. par pulvérisation, de type N, les porteurs de charge étant des
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 électrons.
à 4, caractérisé par le fait qu'on mesure l'intensité de lénergie 45 15. Agent électrophotographique suivant l'une quelcon-radiante, maintient le temps d'exposition à une valeur cons- que des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que la tante et règle la tension appliquée sur la couche ohmique et à couche photoconductrice est du sulfure de cadmium déposé l'électrode en fonction de l'intensité mesurée. par pulvérisation de haute pureté et éventuellement dopée.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 16. Agent électrophotographique suivant l'une quelcon-à 6, caractérisé par le fait que l'agent électrophotographique 50 que des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que la est exposé à une énergie radiante pendant au moins une pé- couche photoconductrice est du sulfure de cadmium déposé riode de temps supérieure au temps pendant lequel la liaison par pulvérisation de haute pureté et éventuellement dopée, est établie et qui comprend ce dernier temps. ayant une épaisseur se situant entre 10 000 et 80 000 nm, la
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 couche ohmique étant un oxyde principalement d'indium dé-à 6, caractérisé par le fait que l'agent électrophotographique 55 posé par pulvérisation ayant une épaisseur se situant entre est exposé à l'énergie radiante seulement pendant une période 1000 et 5000 nm, le substrat étant un polyester ayant une de temps prédéterminée alors que, par ailleurs, il est maintenu épaisseur qui est une fraction de millimètre et la couche diélec-dans l'obscurité, la liaison étant établie pour au moins une pé- trique étant un matériau inorganique d'une épaisseur supé-riode de temps qui est supérieure au temps d'exposition et qui rieure à 5000 nm mais inférieure au micron.
comprend ce dernier temps. 60 17. Agent électrophotographique suivant l'une quelcon-
9. Agent électrophotographique pour la mise en œuvre du que des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que la procédé suivant la revendication 1, pour réaliser au moins une couche photoconductrice est du sulfure de cadmium de haute image latente chargée d'un motif de ladite énergie radiante, pureté et éventuellement dopée, la couche ohmique étant comprenant une structure modulaire consistant en un subs- principalement de l'oxyde d'indium et la couche diélectrique trat (14) qui est transparent à ladite énergie radiante, en une 65 étant un matériau inorganique du groupe comprenant l'oxyde couche ohmique (16) d'un matériau mince déposée sur la sur- de silicium, le dioxyde de silicium, l'oxyde d'aluminium et le face dudit substrat et dont l'épaisseur lui permet d'être trans- nitrure de silicium.
parente à ladite énergie radiante, et en une couche mince de 18. Agent électrophotographique suivant l'une quelcon
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que des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que la de charge restant dans la couche photoconductrice après excouche photoconductrice est du sulfure de cadmium déposé position.
par pulvérisation de haute pureté et éventuellement dopée et 25. Appareil électrophotographique suivant l'une quel-
dont l'épaisseur se situe entre 10 000 et 80 000 nm, le substrat conque des revendications 19 à 24, caractérisé par le fait que étant un film de polyester ayant une épaisseur d'une fraction s la tension de la source de courant continu est sensiblement inde millimètre, la couche ohmique étant un oxyde d'indium et férieure à 100 volts.
d'étain déposé par pulvérisation dont l'épaisseur se situe entre 26. Appareil électrophotographique suivant l'une quel-1000 et 5000 nm, la couche diélectrique étant du nitrure de si- conque des revendications 19 à 25, caractérisé par le fait que licium d'une épaisseur de 5000 à 30 000 nm. le pôle négatif de la source de courant est relié à l'électrode.
19. Appareil électrophotographique permettant la mise en io 27. Appareil électrophotographique suivant la revendica-œuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le tion 24, caractérisé par le fait que la même source de tension fait qu'il comprend une source de relativement faible tension est utilisée pour appliquer les deux tensions, l'interrupteur de courant continu reliée à la couche ohmique et à l'électrode comprenant des contacts d'inversion.
et polarisée par rapport au type de porteurs mobiles produi-
sibles par la couche photoconductrice pour produire un grand15
nombre de porteurs de charge disponibles se déplaçant dans la couche photoconductrice et un champ pour entraîner ces La présente invention a pour objet un procédé pour pro charges, un interrupteur branché dans la liaison entre la duire une image de charge d'un motif d'énergie radiante et source et l'agent électrophotographique agencé de façon à pour rendre cette image utilisable et un agent ainsi qu'un ap-être fermé pour un temps prédéterminé pour permettre l'expo-20 pareil électrophotographiques permettant la mise en œuvre de sition de l'agent électrophotographique à un motif de ladite ce procédé.
énergie radiante et des moyens pour permettre la projection Le besoin se fait sentir depuis longtemps d'un moyen d'un motif de ladite énergie radiante à travers l'un desdits élé- d'enregistrement électrophotographique à haute vitesse qui ments - électrode et substrat - à travers ladite couche photo- ne nécessite pas une étape de charge avant son exposition. La conductrice pour libérer ainsi sélectivement les porteurs de 25 suppression de cette étape de charge réduit les exigences quant charge pour le mouvement modulé à travers ladite couche aux moyens de charge et, par conséquent, le coût et l'encom-photoconductrice pour effectuer la synthèse dudit motif pro- brement de l'installation. En outre, il est désirable d'éviter jeté sur la surface de ladite couche diélectrique comprenant d'avoir recours à l'emploi d'une haute tension, d'éviter la rup-une circuiterie pour commander ledit interrupteur pour fer- ture de l'espace libre occasionné par le «pelage» de la couche mer ladite liaison et effectuer l'exposition audit motif. 30 de séparation à faibles tensions, évitant la présence d'un es-
20. Appareil électrophotographique suivant la revendica- pace d'air qui aurait pour effet une irrégularité et une perte de tion 19, caractérisé par le fait que l'interrupteur est réglé de densité et une non-uniformité pendant le transfert, et d'éviter telle manière que son temps de fermeture est approximative- la production d'une étincelle ou d'une décharge corona pen-ment le temps moyen de transit des porteurs de charge à tra- dant l'opération de pelage séparant la couche diélectrique de vers la couche photoconductrice. 35 la couche photoconductrice.
21. Appareil électrophotographique suivant les revendica- En conséquence, il est désirable de remédier au besoin tions 19 ou 20, caractérisé par le fait que des moyens sont pré- d'une précharge, d'éliminer l'exigence de séparer toute couche vus pour faire varier le temps de fermeture de l'interrupteur, l'une de l'autre lors du développement de l'image latente, d'é-ladite source de tension étant agencée de façon à fournir une liminer les problèmes de connexion des électrodes en place et tension constante pendant l'exposition pour toutes les condi- 40 de déconnexion de celles-ci, et d'éliminer tout espace libre soit tions d'intensité de ladite énergie radiante. entre l'électrode et la couche diélectrique soit entre la couche
22. Appareil électrophotographique suivant les revendica- diélectrique et la surface photoconductrice.
tions 19 ou 20, caractérisé par le fait que des moyens sont pré- La vitesse et les sensibilités des agents électrophotographi-vus pour faire varier la tension de la source de courant, ledit ques précédemment connus, y-compris les moyens expérimen-interrupteur étant agencé de manière à être fermé pendant un 45 taux, sont si faibles que l'aptitude de ces moyens à être expo-temps constant d'exposition pour toutes les conditions d'in- sés pendant des périodes de l'ordre des nanosecondes, si né-tensité de ladite énergie radiante. cessaire, ou d'être déchargés dans des temps similaires, ne
23. Appareil électrophotographique suivant l'une quel- peut pas être atteinte et même pas espérée. Par rapport à la ca-conque des revendications 19 à 22, caractérisé par le fait qu'il pacité de l'agent électrophotographique répondant entière-comprend des moyens pour mesurer l'énergie radiante qui est 50 ment à une énergie radiante en nanosecondes, il est essentiel projetée sur lui pour produire un premier signal électrique d'avoir un film à grande vitesse. Les matériaux photoconduc-représentatif de l'intensité de l'énergie, des moyens pour pro- teurs connus ont des temps de transit extrêmement lents, soit duire un second signal électrique de référence qui se rapporte en raison de l'épaisseur des couches nécessaires, soit en raison aux caractéristiques électriques de la couche photoconduc- de la nature du matériau. Une lumière hautement intense est trice, des moyens pour comparer les deux signaux et dériver 55 nécessaire pour produire un grand volume de support même un troisième signal électrique de différence, et des moyens lorsqu'elle est assistée par des sources de puissance externes, pour faire varier l'un des deux éléments - temps de fermeture Les vitesses de l'ordre général de 500 à 1000 ASA ne peuvent dudit interrupteur et valeur de la tension de ladite source - pas être atteintes. En outre, on ne peut pas s'attendre à pou-tout en maintenant l'autre constant en fonction de la valeur voir lire les images électrostatiques à partir de tels matériaux dudit troisième signal électrique. 60 avec des faisceaux d'électrons du fait que le temps de décharge
24. Appareil électrophotographique suivant l'une quel- de la surface chargée est trop grand.
conque des revendications 19 à 23, caractérisé par le fait qu'il II serait préférable que le temps de transit des supports en comprend des moyens pour déplacer une seconde électrode passant par la couche photoconductrice de l'agent électro-par rapport à la couche diélectrique après exposition et écar- photographique soit inférieur au temps de vie du support, ce ter la première électrode et appliquer une tension continue en-65 qui soutiendrait le champ électrique pendant le mouvement tre la seconde électrode et la couche ohmique qui est polarisée du support. En outre, la totalité de la charge des couches pho-en sens inverse par rapport à celle appliquée pendant l'exposi- toconductrices devrait être débarrassée pendant l'emploi pour tion, neutralisant ainsi lentement le déplacement des porteurs assurer un transit uniforme des supports sans variation due
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aux zones d'états d'énergie opposés. Par exemple, si les supports sont des électrons, il ne devrait pas y avoir de trous qui forment une zone produisant des difficultés de transit.
La réalisation d'un agent électrophotographique qui réponde à une très grande vitesse à de faibles quantités de lumière est tout aussi importante.
Les buts susmentionnés sont atteints grâce aux moyens définis dans les revendications 1,9 et 19.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe partielle schématique d'un agent électrophotographique, l'installation permettant son emploi étant en outre représentée schématiquement.
La fig. 2 est une coupe partielle similaire à celle de la fig. 1 illustrant une variante.
La fig. 3 est un circuit schématique hautement simplifié des équivalents électriques de l'agent électrophotographique de base de l'invention.
La fig. 4 est un schéma-bloc simplifié d'un appareil utilisé en rapport avec le présent procédé et le présent agent pour fournir un système pratique de leur utilisation.
La fig. 4A est semblable à la fig. 4 mais ne représente qu'une partie du schéma-bloc pour une forme modifiée de commande.
La fig. 5 est un bloc simplifié et un schéma symbolique illustrant une forme modifiée de l'invention, et la fig. 6 est une coupe partielle par une partie d'un agent électrophotographique utilisé pour expliquer le fonctionnement de l'invention et une théorie la justifiant.
Le présent procédé met en œuvre une structure modulante, des moyens de production d'un champ et de courant et à une structure de stockage et des moyens de contrôle du temps. La structure modulante répond à l'énergie radiante telle que la lumière pour fournir une distribution sélective de charge dans la structure. Les moyens de production d'un champ et de courant comprennent une source extérieure de courant qui produit les porteurs nécessaires pour le mouvement et établit un champ d'entraînement de l'intensité constante. La structure de stockage stocke l'image résultant de l'emploi correct de l'invention. Les moyens de commande du temps comprennent un interrupteur répondant aux conditions de l'énergie radiante incidente pour contrôler le fonctionnement de la structure modulante pour conduire aux résultats les meilleurs. Les moyens de contrôle du temps sont actionnés par l'emploi d'un dispositif de mesure de l'énergie radiante qui est réglé de manière à tenir compte des propriétés de la structure modulante.
Dans le cours de la mise en œuvre de ce concept, la sensibilité de la structure modulante lorsqu'elle est comparée avec son emploi selon les modes précédemment connus a été à tel point accrue que ses équivalents en vitesse A.S.A., dans l'ordre des milliers, ont été obtenus. Dans un exemple décrit en détail ci-après, il est indiqué comment la vitesse A. S.A. d'un exemple pratique de l'agent électrophotographique suivant l'invention est utilisé pour obtenir une vitesse A.S.A. de l'ordre de 30.000. Cela, bien entendu, est complètement hors de la portée de tout agent électrophotographique et même au-delà de la sensibilité et de la vitesse qui peuvent être obtenues avec tout autre moyen photographique.
Si on considère les agents électrophotographiques ordinaires, le récepteur photoconducteur de l'agent doit être chargé, ce qui produit un potentiel de surface qui, avec les porteurs résultant dans l'agent, forme la seule base de synthé-tisation d'une image électrostatique. Le nombre des porteurs est limité et la force d'entraînement décroît avec le temps,
étant relativement faible en tous les cas. Même dans l'agent électrophotographique à gain élevé du brevet U.S. A. No. 4 025 339 mentionné ci-dessus, le potentiel de surface maximum utilisé est de l'ordre de 30 à 40 volts et décroît lentement dans l'obscurité, ce qui nécessite de réaliser l'image aussitôt après la charge, si possible, pour profiter du champ électrique disponible le plus grand possible.
s Dans l'agent électrophotographique suivant l'invention, on a une tension fixe branchée entre la couche ohmique et l'électrode au sommet de la couche diélectrique qui fournit une force d'entraînement constante mais, et ce qui est plus important, qui fournit une source presque infinie de porteurs capalo bles d'être utilisés pour créer l'image latente désirée. La force d'entraînement est sensiblement plus grande que celle qui peut être obtenue par l'emploi d'un film électrophotographique consistant seulement en une couche photoconductrice et une couche ohmique dont la face postérieure est recouverte du 15 substrat, ce dernier film comprenant la structure modulante de l'agent suivant l'invention. En outre, les capacités de stok-kage du matériau diélectrique sont grandement améliorées par rapport à celles des matériaux photoconducteurs même les meilleurs, de sorte que la rétention de l'image de charge la-20 tente résultante est très sensiblement améliorée. Par exemple, une image latente peut être retenue pour peut-être plusieurs minutes dans certains des photo-récepteurs bien connus avant que sa qualité ne commence à se détériorer. L'agent électrophotographique décrit ici peut retenir des images de haute 25 qualité pendant des mois sans détérioration.
On a mentionné le fait que les films à halogènure d'argent à grande vitesse obitennent leur vitesse aux dépens de la dimension du grain qui est un résultat de leur traitement, entre autres. Dans le système de production d'images et un procédé 30 qui seront décrits en détail ci-après, la résolution de l'image développée à partir d'une image de charge latente n'est pas fonction de la vitesse de l'agent mais dépend de la dimension du matériau particulaire qui est contenu dans le vireur utilisé ou du diamètre du faisceau d'électrons qui doit lire l'image 35 électroniquement. Cela est dû au fait que le type de matériau photoconducteur qui est utilisé de préférence pour former l'agent électrophotographique est un matériau cristallin qui a des domaines de champ individuels produits par les cristalli-tes qui sont inférieures à un dixième de micron en diamètre, 40 établissant ainsi la plus petit ligne de paires de résolution dont le matériau est capable, à savoir 10.000 paires de lignes par millimètre.
L'effet général du phénomène se produisant ici peut être 45 associé à l'amplification là où les porteurs relâchés par le matériau photoconducteur se déplacent d'une manière plus efficace et en quantités sensiblement plus grandes que dans le cas où le matériau photoconducteur serait utilisé sans couche diélectrique sur son sommet et sans la source extérieure con-50 stante de courant continu qui lui est reliée.
La fig. 1 illustre une forme d'exécution de l'invention pendant son emploi qui comprend la structure modulante 10 et la structure de stockage 12.
La structure modulante n'est pas très différente du film 55 électrophotographique qui est décrit dans le brevet USA No. 4 025 339. En fait, le film qui est réalisé pour une utilisation strictement électrophotographique suivant la description de ce brevet USA est parfaitement utilisable ici. La structure modulante 10 comprend un substrat 14 qui est une feuille de po-60 lyester d'une épaisseur d'une fraction de millimètre et qui peut s'obtenir aisément dans le commerce, étant fabriqué par des compagnies de produits chimiques telles que Celanese, DuPont, Kale et autres. Il est flexible et transparent et tout à fait stable. Comme décrit dans ledit brevet USA, une couche 65 ohmique 16 est déposée sur la surface supérieure du substrat 14 par des techniques de pulvérisation, cette couche ohmique ayant une épaisseur de préférence de 100 à 300 Angstrôms et étant également transparente. Elle est de préférence formée
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d'oxyde d'indium et d'étain dans le rapport de neuf à un, res- fixe pour déplacer les porteurs, cette électrode 22 étant éclip-pectivement. sable. La structure de stockage 12 comporte l'électrode 22
Une couche photoconductrice 18 est également déposée quand bien même celle-ci et la couche diélectrique 20 sont sé-par pulvérisation et est amenée dans un état de liaison étroite parables et n'ont même pas à être amenées ensemble jusqu'à sur la surface de la couche ohmique sous forme d'un film 5 ce que l'agent électrophotographique soit prêt à l'emploi. Il mince de l'ordre de 30 000 à 100 000 nm d'épaisseur. Même est important que l'électrode soit en place lorsque l'agent est des films plus minces pourraient être employés. La couche 18 utilisé pour produire une image, d'où son inclusion comme doit être transparente de façon à ne pas bloquer sensiblement élément de la structure de stockage.
l'énergie radiante qui doit la traverser, par exemple la lumière A la fig. 1, l'électrode 22 est une plaque mince ou un ruban visible et ultra violette, tout en pouvant absorber suffisam- io d'un métal tel que de l'aluminium, du cuivre, de l'acier ou ment de ladite énergie radiante pour produire la libération sé- autre. Il est appliqué sur le sommet de la couche diélectrique lective des porteurs. Le degré d'absorption de l'énergie ra- avec interposition d'un film 24 de matériau conducteur. Ce diante peut se situer entre 15 et 30%. La couche ohmique et le film 24 est nécessaire pour assurer l'interface physique con-substrat devraient absorber aussi peu d'énergie radiante que ductrice ou connexion entre l'électrode 22 et la couche diélec-possible. i5 trique 20 et doit être aussi mince que possible. A la fig. 1, ce
Le matériau préféré pour la couche 18 est du sulfure de film est formé d'un liquide qui pourrait être une solution sa-cadmium, pour de nombreuses raisons dont la panchromati- line de façon à conduire correctement, et pourrait contenir un cité n'est pas la moins importante. Une baisse de réponse dans agent mouillant d'un type tel qu'il soit miscible avec la solu-l'extrémité rouge du spectre visible peut être compensée par tion saline de façon que la tension de surface du liquide soit un dopage sélectif, si nécessaire. Une fois déposé, le sulfure de 20 abaissée pour mieux mouiller et assurer un contact intime. Un cadmium est cristallin en composition, ses cristallites étant des liquides qui pourrait également être utilisé est un solvant très uniformes et hautement ordonnées en direction verticale, organique conducteur tel que le type de polymère liquide uti-laquelle est perpendiculaire au plan de la surface du substrat. lisé pour rendre le papier conducteur lorsqu'on produit du pa-Les cristallites sont hexagonales, d'un diamètre d'environ pier à l'oxyde de zinc à des fins électrophotographiques. Un 6000 à 8000 nm, et forment un dépôt très dense dont les liai- 25 exemple est le produit connu sous le nom de Merck Conduc-sons entre cristallites sont très étroites. La surface d'un tel dé- tive Polymer 261 vendu par Merck & Co., à Rahway, New pôt est électriquement anisotropique et a une résistivité de Jersey, dans une solution aqueuse.
surface de l'ordre de IO20 ohm/cm2 due à la formation d'une Afin d'utiliser l'agent électrophotographique 10-12, une couche de barrage. La baisse dans l'obscurité est telle que l'u- source de tension de courant continu 26 ayant la forme d'une tilisation normale d'un tel film permet à celui-ci d'être chargé 30 simple batterie ou autre est branchée entre l'électrode 22 et la et de n'être muni d'une image que des heures plus tard. Cer- couche ohmique 16 au moyen de conducteurs 28 et 30. Le taines précautions doivent néanmoins être prises dans le cas conducteur 28 étant muni d'un interrupteur 32, le conducteur où l'agent électrophotographique suivant l'invention ne doit 30 peut être à la masse, ce qui est commode pour réaliser la pas être développé immédiatement après avoir été muni d'une liaison avec la couche ohmique 16. Un motif d'énergie radi-image, comme cela sera expliqué plus loin. 35 ante tel que de la lumière, indiqué par les flèches 34, est pro-
La résistance dans l'obscurité de la couche photoconduc- jeté du côté du fond du substrat 14 traversant celui-ci, la cou-trice 18 est d'environ 1013 ohm-cm latéralement dans la charge che ohmique 16 et la couche photoconductrice 18. L'interrup-et sa résistivité à la lumière dans la même direction est d'envi- teur 32 est fermé pendant la durée de l'exposition, cette durée ron 108 ohm-cm. Cette dimension décrite comme étant laté- étant de l'ordre des microsecondes ou même des nanoseconde est parallèle au plan de la surface du substrat. Le rapport 40 des si désiré ou si nécessaire. Pendant cette période de temps, de 105 est important dans la charge de la couche photocon- il se produit un mouvement sélectif des porteurs qui, dans les ductrice du fait de la manière selon laquelle le matériau est cas où la couche photoconductrice est du sulfure de cadmium utilisé ici. Le même rapport existe entre la résistivité de la cou- ou autre matériau de type N, sont constitués par des élec-che de sulfure de cadmium 18 à la lumière et dans l'obscurité trons. Ces électrons se déplacent vers la couche ohmique 16 transversalement dans la charge qui est perpendiculaire au 45 laissant l'interface entre la couche photoconductrice 18 et la plan de la surface du substrat. Cela constitue une caractéristi- couche diélectrique 20 plus positive là où des incréments ont que importante pour assurer la production et le transport de été soumis à l'énergie radiante d'impact et moins positive, nombreux porteurs et la différentiation entre les parties qui c'est-à-dire restant négative, là où des incréments n'ont pas sont affectées par les photons et celles qui ne le sont pas. été soumis à l'énergie radiante. En d'autres termes, si l'énergie
Lorsque la structure modulante 10 a été terminée ou pré- 50 radiante 34 comprend de la lumière visible, les incréments lu-parée, une couche diélectrique 20 de matériau isolant est dé- mineux à la surface de la couche photoconductrice 18 seront posée sur elle. Cette couche présente une épaisseur de préfé- positifs, alors que des incréments sombres pourraient être né-rence d'environ 10 000 à 30 OOOnm et peut être formée d'un gatifs. Ils pourraient être neutres aussi bien, en admettant matériau inorganique capable d'être pulvérisé de telle ma- qu'il n'y ait absolument aucun mouvement d'électrons.
nière qu'on puisse utiliser, pour la pulvériser, le même équipe-55 On peut obtenir que, dans le cas d'une utilisation normale ment que celui qui a été utilisé pour la couche ohmique 16 et de la structure modulante 10 formée d'un film électrophoto-pour la couche photoconductrice 18. Plusieurs produits chi- graphique, sie ce film était chargé négativement à sa surface, miques peuvent être utilisés, comprenant les oxydes de sili- la lumière projetée produirait le transit et la recombinaison cium isolants tels que Si02 et SiO, les nitrures de silicium des électrons de telle manière que les incréments lumineux de-
(SÌ3N4), l'oxyde d'aluminium (A1203) et autres. Le dépôt de la 60 viendraient positifs alors que les incréments sombres resterai-couche 20 pourrait être effectué de telle manière qu'il produise ent négatifs. Cela formerait alors l'image latente de la même une liaison complète et intime. La pulvérisation conduit à ce manière que dans le cas de l'agent électrophotographique dérésultat comme est aussi applicable le dépôt en phase vapeur crit ici, à l'exception du fait qu'un beaucoup plus grand nom-pour les substances particulières mentionnées. bre de porteurs seraient disponibles dans le cas de la présente
Après que la couche diélectrique 20 a été appliquée, le 65 invention.
produit résultant est prêt à l'emploi. Une considération ma- On peut considérer l'effet électrique tel que décrit en di-
jeure réside dans le fait qu'il est nécessaire d'utiliser une élec- sant que les charges positives se déplacent vers l'interface en-trode 22 servant de plaque capacitive afin d'assurer le champ tre la couche photoconductrice 18 et la couche diélectrique 20,
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le fait que le matériau est du type N, tel que du sulfure de cad- teur qui persistent après que l'interrupteur 32 a été ouvert, mium, ayant pour conséquence qu'il n'y a pas de trous mobi- Cela sera expliqué plus loin en rapport avec la fig. 5. les comme tels. Les trous «immobiles» peuvent être considérés Dans une certaine mesure, la temporisation de l'actionne-comme des états d'énergie positive dont les conditions sont af- ment de l'interrupteur 32 est critique, de sorte qu'elle doit être fectées par le mouvement des porteurs qui, dans ce cas, com- 5 considérée lors de la construction de l'appareil pour l'utilisa-portent des électrons. tion de l'agent 10-12. Il est, en effet, essentiel que l'image de
A la fig. 6, l'effet de la fermeture de l'interrupteur est il- charge latente soit formée de la façon la plus efficace et cela lustré dans l'agent électrophotographique dans deux zones, nécessite que le maximum de porteurs atteignent l'interface, l'une lumineuse et l'autre sombre. entre la couche diélectrique 20 et la couche photoconductrice.
Dans la zone lumineuse, on a représenté deux charges po- io au même moment. Si le courant électrique est coupé par l'ou-sitives en 40 qui semblent se déplacer de la couche ohmique 16 verture de l'interrupteur 32 avant que cette condition soit vers la couche diélectrique 20 pour venir s'arrêter en 42 au remplie, l'image n'est pas entièrement formée. Si le courant fond de cette couche. Il résulte de leur présence qu'une charge électrique persiste après que cette condition est remplie, des égale et opposée est induite par l'action capacitive sur la sur- porteurs continueront à se déplacer après que l'image a été face opposée de la couche diélectrique 20 indiquée par les is formée et celle-ci sera violée. Si l'interrupteur 32 est maintenu charges négatives 44. En réalité, cependant, le mouvement a en position fermée suffisamment longtemps, toute l'image été celui des porteurs mobiles seulement, à savoir des élec- sera perdue du fait que toute la surface du photoconducteur trons. Ainsi, deux électrons 46 sont représentés, se déplaçant ramassera la charge sans discrimination, comme un conden-vers la couche ohmique 16. L'effet de ce mouvement a été de sateur entièrement chargé. Une fois que l'exposition a été ef-laisser plus d'incréments positifs dans l'interface entre la cou- 2c fectuée, l'interrupteur 32 est ouvert, les deux électrodes sont che photoconductrice 18 et la couche diélectrique 20, suppo- momentanément mises à la masse et l'image latente retenue sée être dans la couche de barrière de la couche photoconduc- sur la couche diélectrique 20.
trice 18. L'épaisseur de la couche photoconductrice 18 de la struc-
Dans les zones sombres, on trouve des charges positives ture modulante 10 est telle qu'il se produit un temps de transit en 48 et des charges négatives en 50 qui ne se sont pas dépla- 25 extrêmement court. Ce temps sera, d'une façon générale, de cées. En admettant que ces charges négatives 50 étaient liées à quelques microsecondes ou nanosecondes. Ainsi, le temps des charges positives 52 et, par conséquent, neutralisées, il n'y moyen de transit des porteurs est choisi de façon à être le a pas de charge du tout à l'interface et, de ce fait, aucune à la temps pendant lequel l'interrupteur 32 est fermé et constitue le surface de la couche diélectrique dans la zone sombre. Par temps d'exposition. Il n'y a qu'une seule durée qui est opti-rapport à la charge hautement négative en 44 l'incrément non 30 mum pour une image donnée, cette durée variant avec les con-chargé dans la zone sombre est positif mais, quelle que soit la dirions d'exposition c'est-à-dire avec l'intensité de l'énergie situation, il y a un gradient de charge substantiel entre les in- radiante, avec la réponse spectrale dû photoconducteur, avec créments sombres et lumineux qui sera stocké du fait que le l'intensité relative des différentes parties du motif et peut-être matériau diélectrique a une résistance infinie à sa surface avec d'autres facteurs tels que la température ou autre. De comme aussi à travers sa masse, normalement sans fuite. 35 bons résultats peuvent être attendus, cependant, avec des va-
Après l'exposition, l'électrode 22 est séparée de la couche riantes d'un ordre quelconque.
diélectrique 20 et, par action capillaire du fait que le film 24 Afin d'obtenir ce temps précis, l'interrupteur 32 est, de est tout à fait mince (de l'ordre de quelques centaines d'Ang- préférence, actionné par des moyens automatiques, tels que ströms, idéalement), la plupart du liquide du film 24 est égale- des circuits électroniques de commande. L'énergie radiante ment ôté. Un jet d'air peut souffler ce qui reste et qui, étant 40 est échantillonnée au moyen d'un dispositif photoresponsif, nominal, n'a pas d'effet. par exemple, et produit un signal qui est comparé avec un si-
Du fait que le matériau diélectrique est un isolant électri- gnal de référence pour réaliser un troisième signal qui acque, comme expliqué, les charges sont capturées juste comme tionne l'interrupteur. Cette technique et cet appareil pour pra-elles le seraient dans un condensateur ou à la surface d'un iso- tiquer cette technique sont décrits dans les brevets USA Nos lant. Ces charges sont sélectivement distribuées en fonction de45 3 864 035 et 3 880 512. L'application de cette technique à la la distribution de l'énergie radiante projetée à travers l'agent. présente invention est expliquée ci-après en relation avec la En outre, elles restent en place comme image intégrée pendant fig. 4.
de longues périodes de temps, qui peuvent s'étendre sur plu- A la fig. 2 est illustrée une variante de l'invention qui dif-
sieurs mois, sans se détériorer. Ainsi plusieurs des articles peu- fère de celle de la fig. 1 seulement par la construction de l'élec-vent être maintenus dans la caméra et exposés pendant une 50 trode 22 et du film 24 et par un changement résultant dans le période de temps, les images restant là jusqu'à ce que les artic- procédé suivant l'invention.
les soient retirés de la caméra pour être traités. La couche diélectrique 20 est représentée ici avec un film
La minceur de l'agent et le fait qu'il comprend la couche 60 qui est l'équivalent du film 24 mais qui est en métal. En uti-diélectrique rendent l'élément tout à fait flexible et capable lisant l'un quelconque des métaux conducteurs à faible point d'être stocké dans une cartouche sous forme roulée et dis- 55 de fusion connus, comme alliage fusible, tel que, par exemple, pensé hors de celle-ci, étant amené en position pour être ex- le métal de Wood, un contact intime peut être assuré entre l'é-posé et l'électrode 22 appliquée sur la couche diélectrique 20. lectrode 62 et la couche diélectrique 20 si le film 60 est fondu Le liquide 24 pourrait être automatiquement dispensé de la avant que l'exposition soit effectuée. Ainsi, l'électrode 62 peut même cartouche lorsque l'article est dispensé hors de celle-ci. être agencée de façon à fournir une liaison ou bande de métal Dans le développement de l'image de charge latente, toute 60 solide appliquée le long de sa surface inférieure ayant la forme technique convenable peut être utilisée. Cela comporte la lec- d'un sabot. Lorsque l'article comprenant le substrat 14, la ture de faisceaux d'électrons d'information, l'application de couche ohmique 16, la couche photoconductrice 18 et la cou-vireur à la surface et la fixation de l'image développée directe- che diélectrique 20 est prêt à l'emploi, il est mis en position et ment sur la surface pour assurer une transparence, l'applica- l'électrode-sabot 62 amenée en position sur la surface supé-tion de vireur et le transfert du vireur, etc. Dans les cas où le 65 rieure de la couche diélectrique 20. Des éléments de chauffage développement n'est pas effectué immédiatement, des précau- 64 contenus dans l'électrode-sabot 62 sont alimentés électri-tions peuvent être prises pour empêcher que l'image soit alté- quement, faisant fondre le métal sur le fond de Pélectrode-sa-rée par le drainage de ceux des porteurs dans le photoconduc- bot 62 pour former le film liquide 60. Ce film 60 établit un
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contact intime complet entre l'électrode-sabot 62 et la surface des temps particuliers dépendant de la nature du signal de la de la couche diélectrique 20. Que le métal liquide se solidifie ligne de commande 72 provenant du comparateur 74. Un dis-lentement ensuite ou non n'a pas de conséquence, pour autant positif photoresponsif 76 intercepte une petite partie de l'éner-que le contact intime soit maintenu. Si désiré, des éléments de gie radiante 34 pour l'échantillonner. C'est un transducteur chauffage 64 peuvent être maintenus alimentés pendant l'ex- s qui produit un changement de courant ou de tension qui apposition. paraît sur la ligne 78 conduisant au dispositif générateur de si-
Cette exposition a lieu en fermant l'interrupteur 32 pour gnal de commande 80. Ce dispositif générateur de signal de une durée qui est idéalement la durée moyenne de transit pour commande peut être réglé pour des conditions variables pour le passage des porteurs à travers la couche photoconductrice produire un premier signal 82 qui est envoyé au comparateur 18 jusqu'à ce qu'ils atteignent la couche diélectrique 20, puis io 74. Un signal de référence, qui peut être réglé pour diverses le film 60 est alors autorisé à se solidifier. L'électrode-sabot 62 conditions de l'agent électrophotographique, est produit dans peut avoir des conduits ou pipes 66 aptes à recevoir un refroi- un circuit 84 et est appliqué au comparateur 74 par une ligne disseur pour amener le film de métal fondu 60 à se solidifier. 86.
Le courant électrique a été coupé entretemps dans les élé- Cette circuiterie est simplement suggestive et peut être ments de chauffage 64. Après que le film 60 s'est solidifié, l'é- 15 aisément réalisée pour atteindre le but désiré, à savoir réaliser lectrode-sabot 62 est éloignée de la surface supérieure de la un signal temporisé qui ferme l'interrupteur 32 pour une cer-couche diélectrique 20. Il a été trouvé que le film 60, s'il ne taine durée de temps qui correspond à la meilleure exposition s'en va pas directement avec l'enlèvement de l'électro-sabot pour les conditions d'énergie radiante incidente 34. Cela est 62, est facile à être pelé de la surface de la couche diélectrique réalisé dans le brevet USA No 3 880 512 d'une façon légère-20 du fait qu'il a une affinité très faible pour la surface iso- 20 ment différente. Dans ce brevet, la lumière moyenne d'une lante de la couche 20, certainement bien inférieure à celle qu'il image ou d'un motif est utilisée pour contrôler le degré de aurait pour le métal de l'électrode-sabot. charge d'un film électrophotographique où le niveau de
Le fond de l'électrode-sabot 62 peut être réalisé en un al- charge est fixe et la quantité de lumière modifiée. Là, le temps liage fusible et réutilisé à nouveau, des alternances de fusion et d'exposition est contrôlé dans la version préférée du fait qu'il de solidification n'ayant pas d'effet sur l'efficacité de l'appa- 25 n'y a pas de charge de film, le champ et la tension d'entraîne-reil. Une variante consisterait à utiliser un creuset de chauf- ment des porteurs étant constants. Les réglages nécessaires fage disposé au-dessus ou légèrement en arrière de l'endroit sont effectués pour les caractéristiques particulières du photo-où l'agent électrophtographique doit être exposé. Ce creuset conducteur et de façon à être certain d'obtenir le signal de déposerait une couche d'alliage fusible sur la surface de la comparaison désiré à partir du dispositif photoresponsif couche diélectrique. L'exposition aurait lieu à travers une 30 échantillonnant l'énergie radiante.
fente et l'agent électrophotographique serait éloigné du creu- Dans l'appareil de la fig. 4, le processus peut être mis en set emportant la mince couche de métal solidifié avec lui, cou- marche manuellement par un interrupteur ou un bouton che qui serait ensuite relevée par inclinaison du reste de l'a- poussoir 88 qui enclenche la source de courant 91 par la ligne gent vers le bas, celui-ci étant tout à fait flexible, et ramenée 92, cette source de courant alimentant tous les composants dans le creuset. 35 électriques de l'appareil par des connexions convenables, dé-
On appréciera, de ce qui précède, que puisqu'il n'y a pas signées d'une façon générale et symbolique par 94. L'appareil de charge préliminaire, il n'y a pas de nécessité à maintenir est coupé automatiquement au moyen du temporisateur 70 l'agent électrophotographique dans l'obscurité et, de ce fait, qui temporise la durée et enclenche et déclenche l'interrupteur aucune nécessité à utiliser un obturateur ou tout autre moyen 32 au moment approprié.
pour produire le blocage de la lumière en un temps quelcon- 40 Une variante de la circuiterie comporterait les blocs repré-que. Dans un dispositif producteur d'images convenable, telle sentés à la fig 4A, toutes les autres parties de l'appareil étant une caméra ou un duplicateur, le motif projeté peut être dirigé les mêmes que dans le cas de la fig. 4. Ici, au lieu de faire varier contre le fond du substrat 14 en tout temps. Il ne se produira la durée de l'exposition, une durée fixe convenable est choisie rien jusqu'à ce que l'interrupteur 32 soit fermé et seulement qui est située dans la plage attendue pour le type particulier de pendant le temps où cette fermeture a lieu. C'est une situation 45 photoconducteur et pour les conditions dans lesquelles il sera idéale du fait qu'elle permet que l'appareil utilisant l'agent utilisé. En lieu et place, la tension en courant continu est mo-électrophotographique 10—12 soit extrêmement simple. difiée pour les changements de l'énergie radiante. Ainsi, l'in-
A la fig. 3 a été illustré un simple diagramme représentant terrupteur 32' est un interrupteur se fermant à des temps pour l'équivalent théorique de la structure suivant l'invention. La des durées fixes. Lorsqu'il est alimenté, il se ferme automati-couche diélectrique 20 agit comme un condensateur 67 pour 50 quement pour un temps fixe puis s'ouvre automatiquement, stocker la charge qui circule dans le condensateur dépendant l'exposition se produisant pendant cette durée fixe. Le com-des valeurs d'autres éléments du système. Le condensateur 68 parateur 74 reçoit les mêmes signaux et fait une comparaison et la résistance variable 70 représentent l'effet de la lumière et pour produire un signal de sortie sur la ligne 72' qui, mainte-de l'obscurité sur l'élément photoconducteur dont le change- nant, conduit à un entraîneur 70' qui, à son tour, règle auto-ment d'impédance produit le motif choisi des porteurs. La 55 matiquement la tension de la source de tension continue va-tension de la source 26 déplace ces porteurs à une vitesse et riable 26' par la ligne 71'. Le même résultat est obtenu, c'est-à-dans une mesure autorisées par l'impédance relative de ces dire que la durée d'exposition est réglée pour être aussi proche éléments. que possible du temps moyen de transit des porteurs. Pour des
Comme indiqué ci-dessus, le temps idéal d'exposition dé- intensités supérieures d'énergie radiante la tension sera infé-pend de l'intensité de l'énergie radiante à laquelle l'agent élec- 60 rieure à celle des intensités inférieures d'énergie radiante, trophotographique est exposé. Les propriétés de cet agent L'entraîneur 70' peut simplement fournir de la puissance à un doivent également être prises en considération. La fig. 4 repré- petit moteur entraînant le curseur du potentiomètre d'un divi-sente un schéma-bloc qui illustre l'appareil apte à réaliser l'e- seur de tension.
xigence selon laquelle le temps d'exposition soit autant que Lorsque l'image latente de charge est immédiatement lue possible égal au temps de transit moyen des porteurs produits.65 par un lecteur électronique, il n'y a pas de problème avec les
Dans ce cas, l'interrupteur 32 est un interrupteur électro- porteurs qui n'ont pas encore effectué leur transit et dont il renique qui est actionné par un circuit de commande temporisa- ste toujours quelques-uns. Si l'image doit être stockée, cepen-teur 70 quieiKlencheetdéclenche celui-cipar une ligne 71 à dant, la caractéristique de chute dans l'obscurité de la couche
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photoconductrice 18 continue à déplacer les porteurs lents vers la surface de la couche 18. S'il y a assez de ces porteurs qui sont entraînés, ils produisent la détérioration de l'image latente lorsqu'ils arrivent. Il faut se rappeler que le champ pour entraîner les porteurs est toujours présent, intérieurement, mais que le mouvement peut être lent. En conséquence, après que l'image a été établie et que l'électrode 22 a été ôtée, une autre électrode 90 est déplacée au-dessus de la couche diélectrique 20 mais à distance de celle-ci. Une tension inverse, c'est-à-dire ayant une polarité opposée à celle de la tension utilisée pendant l'exposition, est appliquée. Ainsi, pour un matériau de type N, tel que du sulfure de cadmium, la couche ohmique sera reliée à une borne négative d'une source de tension alors que l'électrode 90 est positive. Des électrons tendront à circuler dans la direction opposée, neutralisant ainsi ceux des porteurs sous forme d'électrons qui se déplaçaient vers la couche ohmique en abandonnant des charges positives. Cela n'aura pas d'effet sur l'image qui est portée par la surface de la couche diélectrique du fait qu'il n'y a pas de contact avec l'électrode 90 et qu'il y a un espace d'air.
A la fig. 5, le temporisateur 70 représente un circuit quelque peu semblable à celui de la fig. 4 et est représenté comme illustrant le fait que l'exposition de l'agent se produit d'une manière temporisée en branchant la source de tension 26 comme indiqué à la fig. 1 par exemple. Un interrupteur multiple 92 est représenté ayant deux pôles 94 et 96 reliés respectivement à la ligne négative 28 et à la ligne positive 30. Les contacts 98 et 100 sont actionnés par les bras 102 et 104 de l'interrupteur pendant l'exposition. Mais aussi-tôt que l'interrupteur est amené sur les autres contacts, ces bras 102 et 104 coopèrent avec les contacts 106 et 108, respectivement, renversant la polarité. Les contacts 106 et 100 sont tous les deux reliés, par la ligne 110, à la couche ohmique 16. Le contact 98 est relié par la ligne 112 à l'électrode 22. Le contact 108 est relié par la ligne 114 à l'électrode 90.
L'appareil doit pouvoir ramener l'électrode 90 en position, mécaniquement, après que l'électrode 22 a été éclipsée, ce qui peut être réalisé automatiquement par le même dispositif temporisateur 70 que celui qui actionne l'interrupteur 92. La ligne 116 alimente un entraîneur 118 qui est en liaison mécanique en 120 avec l'électrode 90 pour la déplacer.
Un calcul de la vitesse A.S.A. d'un agent électrophotographique suivant l'invention utilisant du sulfure de cadmium comme couche photoconductrice est effectué ci-après:
Une scène diurne d'une journée nuageuse comporte une intensité de lumière de 20 bougies/dm2: à l'ombre profonde, l'illumination est environ 1 % de cette valeur, c'est-à-dire 0,2 bougies/dm2.
Des expériences faites sur un film électrophotographique typique où le matériau photoconducteur est du pur sulfure de cadmium d'une épaisseur d'environ 35 000 nm on montré que, à travers une lentille dont l'ouverture est de l.:8, la résistance du sulfure de cadmium varie de 1,1 x 103 ohms/cm2 pour une forte lumière, à 1,1 x 105 ohms/cm2 à l'ombre. Ce test nécessite l'utilisation du film comme photocellule.
Si la couche diélectrique 20 a une capacité C de 2 x 10 ~8 farads/cm2, ce qui est typique des matériaux mentionnés, la constante de temps RC est
T = 2.2 x 10-5 seconde à la forte lumière et
T = 2.2 x 10-3 seconde à l'ombre.
Pour un temps d'exposition de 33 microsecondes, le facteur t/RC (oùj^est la durée de l'exposition) est
1,5 pour la forte lumière e ~t/RC = 0,223
0,015 pour l'ombre e_t/RC = 0,985.
Pendant le temps d'exposition qui, incidemment, a été choisi comme une estimation grossière du temps de transit moyen pour des porteurs à travers la couche photoconductrice, la capacité dont la structure 10-20 est l'équivalent se chargera. La tension V atteinte est calculée par la formule
V = V0(l_e-t/RC)
5 où V0 est le courant continu appliqué à travers les plaques du condensateur 16-22, et e est la constante Nepérienne.
Dans ces conditions présumées, la couche diélectrique 20 se chargera à
0,77 V0 à la lumière
10 et
0,015 V0 à l'ombre.
En utilisant l'hypothèse faite ci-dessus, il est estimé que, afin d'obtenir la même réponse d'un film noir et blanc à l'ha-lure d'argent pour des conditions de lumière données, sa vi-15 tesse A.S.A. devrait être de l'ordre de 30.000. Aucun film pareil n'est connu, semble-t-il.
Incidemment, il devrait être clair de ce qui précède que le temps d'exposition, c'est-à-dire le temps de charge de la capa-
20 cité équivalente, doit être tel que le facteur de soit si tué entre zéro et l'unité, de préférence aussi proche que possible de l'unité. Un temps de transit à travers le sulfure de cadmium peut être estimé approximativement par la mobilité des porteurs multipliée par l'épaisseur de la couche 18, en admet-25 tant que la distance parcourue correspond à toute l'épaisseur.
Comme mentionné, la couche 18 est de préférence du sulfure de cadmium à l'état pur pulvérisé. Un dopage au carbone, au cuivre, ou autre substance permet de faire varier la réponse spectrale et même d'augmenter le quantum du gain dans certains cas. D'autres substances peuvent également être utilisées comme couche photoconductrice, telles que le sulfure de zinc (ZnS) et des mélanges de sulfure de zinc et de sulfure de cadmium, le tellurure de zinc (ZnTe), le trisulfure d'arsenic (As2S3), le séléniure de zinc (ZnSe), le sulfure d'indium et de zinc (ZnIn2S4), le séléniure de cadmium (CdSe), le tellurure de cadmium (CdTe), l'arsenure de gallium (GaAs) et le trisulfure d'antimoine (Sb2S3).
Des variations d'épaisseur des différentes couches peuvent être effectuées aussi bien, sans sortir de la portée de l'invention. La couche diélectrique 20 peut être tout à fait mince, c'est-à-dire inférieure à 10 000 nm si désiré. Elle sert addition-nellement comme couche protectrice pour la couche photoconductrice et devrait être déposée très uniformément. Des couches épaisses, c'est-à-dire 10 000 nm et au-dessus, sont plus faciles à déposer.
Il a été décrit ci-dessus que l'appareil suivant l'invention ne nécessite pas d'obturateur dans la mesure où il n'y a pas de production de porteurs jusqu'à ce que se produise, simultanément, la projection de l'énergie radiante à travers l'agent électrophotographique et l'établissement de la liaison avec la source de courant 26. Ainsi, en produisant une image, il n'est nécessaire que de maintenir la scène ou le motif d'énergie radiante projeté sur l'agent électrophotographique et de fermer l'interrupteur pendant le temps désiré. Cela constitue la méthode préférée du fait qu'elle élimine la nécessité d'un obturateur et de mécanisme pour actionner celui-ci. Il est cependant tout à fait faisable d'utiliser des obturateurs et un mécanisme de commande tels que, par exemple, ceux que peuvent posséder les utilisateurs et de contrôler le temps d'exposition de cette façon là. Dans ce cas, l'interrupteur 32 serait fermé pour une période de temps avant que l'image soit projetée et resterait fermé jusqu'après que l'image a été projetée. L'obturateur serait alors réglé de façon à exposer le film à la scène ou au motif pour une période de temps désirée telle que, par exemple, un millième de seconde (1 x 10 ~3) ou moins. L'agent électrophotographique resterait, quant au reste, dans l'obscurité.
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Les revendications doivent être interprétées dans l'idée que les deux méthodes peuvent être utilisées, à savoir la méthode préférée sans obturateur et la méthode d'exposition utilisant un obturateur. Les appareils construits peuvent être utilisés également des deux manières.
De ce qui précède, on voit que l'invention peut être utilisée sous des conditions de lumière défavorables pour produire des images qui sont prêtes pour le développement. Par exemple, des caméras aériennes peuvent faire des photos à haute résolution du terrain, à grande vitesse et à des niveaux de lu-s mière pas supérieurs au clair de lune, sans utiliser des obturateurs et des système de lentilles complexes. Beaucoup d'autres utilisations apparaîtront d'elles-mêmes aux gens du métier.
C
3 feuilles dessins
CH277679A 1977-05-12 1979-03-26 Procede pour produire et rendre utilisable une image de charge et agent et appareil electrophotographiques pour sa mise en oeuvre. CH641283A5 (fr)

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