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Verfahren zur Sensibilisierung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren
Zur Herstellung von photoleitfähigen Schichten für elektrophotographische Verfahren ist es bekannt, gewisse anorganische oder organische lichtleitfähige Substanzen zu verwenden. Solche Verbindungen sind beispielsweise Schwefel, Selen, Oxyde, Sulfide, Selenide von Zink, Cadmium, Quecksilber, Antimon, Wismut, Blei, ferner Anthracen. und Anthrachinon. Diese Substanzen werden auf einer elektrophotographischen Platte, insbesondere aus Metallen oder einem andern schichtbildenden Stoff, beispielsweise Papier oder einem filmbildenden Kunststoff, aufgetragen. Gegebenenfalls kann der photoleitfähige Stoff in einem schichtbildenden Bindemittel untergebracht werden, wobei der Trägerstoff in Wasser dispergiert werden kann.
Eine der gebräuchlichsten photoleitfähigen Substanzen ist das Zinkoxyd. Vor vielen andern hat es den Vorteil, einen weissen Bildgrund zu liefern. Ein Nachteil ist aber seine spektrale Empfindlichkeit, die nur im Bereich von 3750 - 3900 liegt. Zinkoxyd verlangt daher eine Belichtung mit ultraviolettem Licht, wenn man optimale Ergebnisse erzielen will.
Es ist bereits bekannt, dass man die spektrale Empfindlichkeit von Photoleitern, vornehmlich Zinkoxyd, durch Zugabe bestimmter Farbstoffe bis in den sichtbaren Bereich erweitern kann. Es handelt sich dabei um Farbstoffe aus verschiedenen Gruppen, die in der Lage sein müssen, die Strahlungsenergie zu absorbieren und auf den Photoleiter zu übertragen.
In der gedruckten deutschen Patentanmeldung R 16768 IVa/57b Gr. 10 wurden bereits folgende Farbstoffe genannt, die eine zusätzliche spektrale Empfindlichkeit bei Zinkoxyd als Photoleiter bewirken : Fluoreszein, Eosin, Erythrosin, Bengalrosa, Malachitgrün, Kristallviolett, Basisch Fuchsin, Methylgrün, Brillantgrün, Kryptocyanin, Pinacyanol, Methylenblau, Acridinorange, Methylengrau, Alizarinrot S und Chinizarin.
Es wurde nun gefunden, dass zur Sensibilisierung von photoleitfähigen Substanzen vornehmlich Zinkoxyd, die Farbstoffe aus der Gruppe der Phenolsulfonphthaleine besonders geeignet sind, weil diese gegen- über den bekannten Farbstoffen wesentlich leichter im Licht ausbleichen. Schon die Einstrahlung von diffusem Licht bedingt bereits eine Änderung der Farbdichte, während intensives, sichtbares Licht schon in sehr kurzer Zeit zu einem rein weissen Bild führt. Ausserdem reicht die mit diesen Farbstoffen erzielte spek- trale Empfindlichkeit weiter in das sichtbare Gebiet, nämlich bis zum Beginn des roten Gebietes, als mit den bekannten Farbstoffen.
Die erfindungsgemässe zu verwendenden Farbstoffe können durch die vorliegende allgemeine Formel veranschaulicht werden :
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in der R einen aromatischen Rest bedeutet, der durch eine Hydroxylgruppe und gegebenenfalls durch weitere Substituenten, wie Halogen, Alkyl, Alkoxy, substituiert ist.
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EMI2.1
In der beigefügten Übersicht werden für diese Farbstoffe die Formeln und Literaturstellen angegeben.
Sie sind bekannt als Indikatorfarbstoffe. Ihr Umschlagsintervall liegt bei Raumtemperatur unter PH 7, das Absorptionsspektrum im sichtbaren Bereich. Durch ihren sauren Charakter gehen sie mit Zinkoxyd eine relativ feste Bindung ein, was sich hinsichtlich der Energieübertragung als sehr günstig erwiesen hat.
Ein mit den oben genannten Farbstoffen sensibilisierter Photoleiter geht nach dem Ausbleichen des Farbstoffes nicht auf die Empfindlichkeit des nicht umgesetzten Zinkoxyds zurück. Die Empfindlichkeit dieser Schichten liegt zwischen der des sensibilisierten und unsensibilisierten Zinkoxyds.
Die Farbstoffe können in gelöster oder ungelöster Form der Bindemittel-Zinkoxyd-Suspension zugegeben werden. Sie können aber auch vorher beispielsweise als alkoholische Lösung mit dem Photoleiter vermischt werden. Der Farbstoff geht dann z. B. mit Zinkoxyd eine Verbindung ein und kann durch Lösungsmittel nicht mehr ausgewaschen werden. Der nun gefärbte, sensibilisierte Photoleiter wird dann mit einem entsprechenden Bindemittel vermischt und in der üblichen Weise weiter verarbeitet. Die Menge des zur Anwendung kommenden Farbstoffs ist von dem gewünschten Effekt abhängig und kann zwischen 0,001-0,5go, bezogen auf den Photoleiter, schwanken.
Beispiel 1 : 700 g Silikonharz Bayer P 150 K 60% ig in Toluol werden mit 1000 cm3 Toluol oder
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13Man schüttelt diese Mischung einige Stunden in einer Kugelmühle und vergiesst sie auf eine geeignete Unterlage wie Metall oder Papier und trocknet. Die Verarbeitung erfolgt in der für elektrophotographische Verfahren üblichen Weise. Die Empfindlichkeit der so hergestellten Schicht liegt im sichtbaren Spektralbereich.
Beispiel 2 : 1000 g Zinkoxyd werden mit Alkohol angeteigt. Hinzu gibt man 0, 2 g Bromkresolgrün und verrührt diese Mischung, bis sie völlig homogen ist. Dann saugt man den Alkohol ab und wäscht aus, bis das Waschwasser farblos ist. Dieses so umgesetzte Zinkoxyd kann man entweder in diesem feuch- ten Zustand oder nach vorheriger Trocknung zur Herstellung einer photoleitenden Schicht z. B. nach dem folgenden Rezept weiter verarbeiten : 200 g eines Umsetzungsproduktes aus 3 Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Trimethylolpropan, 1 Mol Pentaerythrit und 5 Mol Cyclohexylisocyanat werden in 1000 cm3 Alkohol gelöst. In diese Harzlösung rührt man 600 g des mit Bromkresolgrün umgesetzten Zinkoxyds und behandelt diese Mischung mehrere Stunden in einer Kugelmühle.
Sie wird dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und in der üblichen Weise verarbeitet. Die spektrale Empfindlichkeit dieser Schicht liegt weit im sichtbaren Bereich.
Beispiel 3 : 300geinesUmsetzungsproduktes, erhaltengemässderbelg. PateiitschriftNr. 568. 418, das durch Vakuumveresterung von 2 Mol Phthalsäureanhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 4 Mol Trimethylolpropan und anschliessender Umsetzung mit 4, 8 Mol Cyclohexylisocyanat hergestellt wurde, werden in 1000 g Alkohol gelöst. Man trägt 670 g Zinkoxyd ein und 0, 09 Chlorphenolrot in wenig Alkohol gelöst. Diese Mischung wird einige Stunden auf einer Schwingmühle geschüttelt und dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und getrocknet. Die Verarbeitung erfolgt in der für elektrophotographische Verfahren üblichen Weise.
Beispiel 4 : 840 g Silikonharz zig in Toluol gemäss Beispiel 1 der deutschen Patentschrift Nr. 853. 351 werden mit 500 cm3 Toluol verdünnt. Hiezu fügt man 800 g Zinkoxyd und 0, 1 g Bromkresolpurpur in wenig Alkohol gelöst. Diese Mischung wird einige Stunden auf einer Kugelmühle vermahlen und dann auf eine geeignete Unterlage vergossen und getrocknet. Die Verarbeitung erfolgt in der für elektrophotographische Verfahren üblichen Weise.
Die mit den Farbstoffen der vorliegenden Erfindung erzielte Empfindlichkeitssteigerung wird durch die vorliegende Tabelle veranschaulicht :
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<tb>
<tb> Farbstoff <SEP> Menge <SEP> Farbstoff <SEP> Belichtung <SEP> in
<tb> auf <SEP> 100 <SEP> g <SEP> ZnO <SEP> Lux. <SEP> Sek.
<tb>
- <SEP> - <SEP> 960 <SEP>
<tb> Bromphenolblau <SEP> 0,013 <SEP> g <SEP> 20
<tb> Bromkresolgrün <SEP> 0, <SEP> 013 <SEP> g <SEP> 100
<tb> Bromkresolpurpur <SEP> 0,013 <SEP> g <SEP> 60
<tb> Chlorphenolrot <SEP> 0,013 <SEP> g <SEP> 40 <SEP>
<tb>
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