DE1165408B - Photoleitfaehige Schichten fuer xerographische Zwecke - Google Patents
Photoleitfaehige Schichten fuer xerographische ZweckeInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: G 03
Deutsche Kl.:
Nummer:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
57b-ioPaf. Bl.va 3.3ώέ
AwZ. ι '
R 27051IX a/57 b
5. Januar 1960
12. März 1964
5. Januar 1960
12. März 1964
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Xerographie und im besonderen auf xerographische
Platten aus einer elektrisch leitenden Unterlage und mindestens einer photoleitfähigen Schicht aus feingemahlenem
Zinkoxyd und Quecksilbersulfid, die in einem elektrisch isolierenden Bindemittel dispergiert
sind.
In einem xerographischen Prozeß wird, wie in der USA.-Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist, ein
Schichtträger mit verhältnismäßig niedrigem, elektrischem Widerstand z. B. aus Metall, Papier usw.
verwendet, auf dem sich eine photoleitfähige, isolierende Schicht befindet, die im Dunkeln elektrostatisch
geladen wird. Die geladene Schicht wird dann bildmäßig belichtet, wodurch die Ladungen sehr schnell
im Verhältnis der aufgefallenen Lichtintensität in den Schichtträger abgeleitet werden. Nach dieser Belichtung
wird die Schicht mit elektrostatisch entgegengesetzt geladenen Entwicklerteilchen in der Dunkelheit
in Berührung gebracht. Diese Teilchen haften an den Ladungs-Bildteilen, in denen die elektrostatischen
Ladungen verblieben sind, und bilden ein sichtbares Pulverbild, das dem elektrostatischen Ladungsbild
entspricht. Das Pulverbild kann dann auf ein Bildempfangsmaterial übertragen werden, so daß sich je
nach Farbe der Entwicklerteilchen ein positives oder negatives Bild ergibt. Wird ein billiger Schichtträger
beispielsweise aus Papier verwendet, kann es wünschenswert sein, das Pulverbild direkt auf der xerographischen
Platte selbst zu fixieren.
Wie in der USA.-Patentschrift 2297 691 angegeben, enthält eine photoleitfähige Schicht Anthracen,
Schwefel, Selen oder Mischungen dieser Stoffe, wie etwa Schwefel mit Selen usw. Diese Stoffe sind im
wesentlichen für Licht des grünen, blauen oder nahen ultravioletten Spektralbereichs empfindlich, jedoch ist
ihre allgemeine Lichtempfindlichkeit ziemlich niedrig. Dementsprechend bestand ein Bedürfnis nach verbesserten
Photoleitern.
Die Entdeckung der Photoleitfähigkeit von hochreinem, glasigem Selen hat zur Folge gehabt, daß
daß dieser Photoleiter das Standardmaterial in der handelsüblichen Xerographie wurde. Die Empfindlichkeit
dieses Photoleiters ist vielfach höher als die der vorher bekannten photoleitfähigen Isolierstoffe.
Jedoch hat glasiges Selen zwei ernste Nachteile. Erstens ist es nur für blaues oder nahes ultraviolettes
Licht empfindlich, und zweitens ist die Erzeugung von gleichmäßigen Selenschichten ein sehr umständlicher
und schwieriger Prozeß, insbesondere wegen der dabei notwendigen Vakuumverdampfung. Ferner
benötigt glasiges Selen einen relativ festen und gleich-Photoleitfähige
Schichten für xerographische
Zwecke
Zwecke
Anmelder:
Rank-Xerox Limited, London
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Osmar Alexander Ullrich jun.,
Worthington, Ohio,
Warren Guy van Dorn, Columbus, Ohio
(V. St. A.)
mäßigen Schichtträger, beispielsweise aus einem glatten
Kunststoff oder aus Metall. Dies, zusammen mit den hohen Kosten des Selens selbst, hat die Entwicklung
einer brauchbaren xerographischen Platte auf Papierbasis lange verhindert.
Der nächste Fortschritt bei der Entwicklung xerographischer Platten ergab sich mit der Entdeckung
der Bindemittelplatten, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 663 636 beschrieben sind. Wie in dieser
Patentschrift beschrieben, kann ein photoleitfähiges Material durch innige Mischung und Vermahlung
eines Photoleiters und eines Bindemittels mit hohem, elektrischem Widerstand hergestellt werden. Ein
derartiges Material ist zur Herstellung der photoleitfähigen Schicht einer xerographischen Platte geeignet
und kann auf jeden Schichtträger aufgebracht werden, der einen hinreichend niedrigen, elektrischen
Widerstand hat, wie etwa Metall, Papier, geeignete Kunststoffe, mit einer elektrisch leitenden Schicht
beschichtetes Glas oder ebenso beschichtete Kunststoffe.
Die xerographischen Platten, die mit photoleitfähigen Schichten nach der USA.-Patentschrift
2 663 636 beschichtet wurden (im folgenden werden sie Bindemittelplatten genannt), sind durch eine
relativ niedrige, photographische Empfindlichkeit und relativ enge Spektralempfindlichkeit charakteri-
409 538/402
siert. Jedoch kann durch Auswahl aus den verfügbaren Materialien eine Platte mit praktisch jeder
gewünschten, spezifischen Spektralempfindlichkeit hergestellt werden.
Der Photoleiter, der üblicherweise bei der Herstellung handelsüblicher Bindemittelplatten verwendet
wird, ist Zinkoxyd. Es ist leicht in der gewünschten Teilchengröße mit geringem Kostenaufwand erhältlich,
jedoch ist seine Lichtempfindlichkeit verhältnismäßig niedrig, und die Spektralempfindlichkeit ist auf
das entfernte Blau begrenzt. Es wurde lange versucht, sowohl die Lichtempfindlichkeit von Zinkoxyd zu
erhöhen als auch seine Spektralempfindlichkeit zu verbreitern, zugleich aber Zinkoxyd als die Hauptmenge
des Photoleiters beizubehalten, um so seine Billigkeit auszunutzen.
Gegenstand der Erfindung sind photoleitfähige Schichten für xerographische Zwecke, die in einem
elektrisch isolierenden Bindemittel Zinkoxyd zusammen mit Quecksilbersulfid dispergiert enthalten.
Quecksilbersulfid allein in einer Bindemittelplatte ergibt eine Platte mit sehr geringer Empfindlichkeit in
einem kleinen Bereich im Roten. In Kombination mit geringen Mengen von Zinkoxyd ist die Empfindlichkeit
der Bindemittelplatte sehr viel größer als diejenige, die vorhergesagt werden kann, wenn man die
Empfindlichkeiten der Quecksilbersulfidplatte und der Zinkoxydplatte addiert. Das Quecksilbersulfid
wirkt also offenbar auf die Energiebeziehungen im handeln mit geeigneten Chemikalien oder durch Konditionierung
in einer feuchten Atmosphäre, die bewirkt, daß eine hinreichende Menge Wasser in dem
Material vorhanden ist, um es elektrisch leitend zu machen. Um zur Erdung zu dienen, wie oben beschrieben,
kann der Schichtträger überraschenderweise einen verhältnismäßig hohen Widerstand, beispielsweise
10e oder 108 Ohm/cm haben.
Hat die photoleitfähige Schicht eine hinreichende Festigkeit, um selbsttragend zu sein, ist es möglich,
den Schichtträger fortfallen zu lassen und an seine Stelle irgendeine der in der Fachwelt bekannten Vorrichtungen
zu nehmen, die um die eine Oberfläche der photoleitfähigen Schicht zu erden. Die Aufladung
der anderen Oberfläche der photoleitfähigen Schicht bewirkt, daß diejenigen Ladungen, die entgegengesetzter
Polarität sind, sich an der einen Oberfläche der photoleitfähigen Schicht ansammeln. Ohne diesen
Effekt würde die Kapazität der photoleitfähigen Schicht zu klein sein, um genügend Ladungen zur
Erreichung das bei der Xerographie erforderlichen Potentials aufnehmen zu können. Das elektrostatische
Feld zwischen den niedergeschlagenen Ladungen auf der einen Oberfläche der photoleitfähigen Schicht
und den von der geerdeten Vorrichtung oder dem leitenden Schichtträger induzierten Ladungen auf der
anderen Oberfläche wirkt auf die photoleitfähige Schicht derart, daß dann, wenn ein Elektron durch
ein Photon in das Leitfähigkeitsband übergeführt wird
Leitfähigkeitsband des Zinkoxyds ein. Das Resultat 30 und somit ein Elektronenlochpaar erzeugt wird, die
ist jedenfalls, daß die erfindungsgemäßen Platten eine
Lichtempfindlichkeit haben, die sich der von glasigem Selen nähert und über das ganze sichtbare Spektrum
verbreitet ist.
Ladungen unter dem Einfluß dieses Feldes abfließen und dadurch ein latentes elektrostatisches Ladungsbild
entsteht. Entfällt daher die geerdete Vorrichtung (leitender Schichtträger), so kann ein Ersatz dafür
Die erfindungsgemäßen Schichten können durch 35 geschaffen werden, indem auf beiden Seiten der selbst-
jeden Prozeß erzeugt werden, der zur Herstellung von Bindemittelplatten aus dem Stand der Technik
bekannt ist. So kann beispielsweise das Photoleiter-Bindemittel-Gemisch in einem Lösungsmittel dispertragenden
photoleitfähigen Schicht gleichzeitig elektrostatische Ladungen entgegengesetzter Polarität erzeugt
werden. Wenn positive elektrostatische Ladungen auf einer Seite der photoleitfähigen Schicht
giert werden und mit dieser Dispersion der Schicht- 40 aufgebracht werden, etwa durch eine Koronaentla-
träger beschichtet werden. Oder es kann ein Schichtträger in die Dispersion eingetaucht werden, oder
die Beschichtung kann durch Aufsprühen oder durch Tauchrollen erfolgen. Das Gemisch kann auch durch
Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs als Bindemittel und Erwärmen des Gemisches flüssig
gemacht werden und in dieser Form auf den Schichtträger aufgebracht werden. Dabei ist es nicht notwendig,
ein Lösungsmittel zu verwenden. Ferner kann eine Dispersion des Gemisches in Wasser emulgiert
und mit der wäßrigen Emulsion der Schichtträger beschichtet werden.
Die Funktion des Schichtträgers bei der Herstellung der Bindemittelplatten ist neben der als Träger für
die photoleitfähige Schicht zu dienen, noch die, als Erdung zu dienen, so daß die elektrostatische Ladung
nach der Belichtung in den Schichtträger abwandern kann. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß eine große
Vielfalt von Stoffen für diesen Zweck verwendet werden kann, beispielsweise Metalle, etwa Aluminium,
Messing, nichtrostender Stahl, Kupfer, Nickel, Zink usw., oder mit einer elektrisch leitenden Schicht bedecktes
Glas, etwa mit Zinn Indiumoxyd oder Aluminium beschichtetes Glas. Ähnliche elektrisch
leitende Schichten können auf Kunststoffe aufgebracht werden, beispielsweise auf Polyäthylen-therephthalat,
Celluloseazetat, Polystyrol usw., auch kann Papier leitfähig gemacht werden, beispielsweise durch Bedung,
wie dies in der USA.-Patentschrift 2 777 957 beschrieben ist, so erzeugt ein gleichzeitiges Aufbringen
von negativen Ladungen auf der anderen Seite des selbsttragenden photoleitfähigen Schicht,
etwa ebenfalls durch eine Koronaentladung eine induzierte, Erdungsebene in der photoleitfähigen
Schicht, die genauso wirkt, wie wenn Ladungen entgegengesetzter Polarität in einer besonderen Zwischenschicht
vorhanden wären. Eine derartige Erdungsebene gestattet es, mehr Ladungen, als der Oberfläche
der photoleitfähigen Schicht entspricht, aufzubringen und gestattet ferner bei Exponierung mit aktinischen
Strahlungen das Abfließen der Ladungen unter Wirkung eines elektrischen Feldes. Künstliche Erdungsebenen, wie sie oben beschrieben wurden, machen es
überhaupt erst möglich, xerographische Platten mit einem isolierenden Schichtträger, etwa aus PoIyäthylenterephthalat,
zu verwenden. Zusätzlich zur induzierten Erdungsebene kann eine weitere Erdungsebene erzeugt werden, indem man die selbsttragende,
photoleitfähige Schicht oder den isolierenden Schichtträger während der Aufladung auf eine entfernbare,
leitende Unterlage legt.
Das Bindemittel, das zusammen mit dem Zinkoxyd und dem Quecksilbersulfid angewendet wird, ist
ein so gut isolierendes Material, daß eine elektrostatische Ladung, die auf die photoleitfähige Schicht
aufgebracht wird, durch das Bindemittel nicht mit
55
60
einer Geschwindigkeit abgeleitet wird, die die Bildung und Aufrechterhaltung eines elektrostatischen Ladungsbildes
oder einer Ladungsschicht ausschließt. Das Bindemittel wird fest haftend auf den Schichtträger
aufgebracht und enthält ein geeignetes Dispergiermittel für die Photoleiter. Ferner soll das Bindemittel
chemisch mit dem Photoleiter nicht reagieren. Zufriedenstellende Bindemittel sind polymere Acryl-
oder Methacrylester, insbesondere polymerisierte
lieh anders angegeben, haben die elektrostatischen Ladungen, mit denen die Platten aufgeladen wurden,
in den folgenden Beispielen negative Polarität.
Beispiele 1 bis 8
Eine Serie von acht xerographischen Platten wurde auf folgende Weise hergestellt:
Eine Kugelmühle mit Porzellankugeln mit einem Durchmesser von etwa 1,2 cm wurde mit 3,68 Ge-Butylmethacrylate,
weiter Vinylpolymere, wie etwa io wichtsteilen HgS, 1,0 Gewichtsteilen eines Polybutyl-Polystyrol,
Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat oder methacrylats und 2,3 Teile Toluol gefüllt und geMischpolymerisate
dieser Stoffe, ferner Alkydharze, mahlen. Die Mischung wurde unter Umrühren auf Silikonharze usw. Auch Mischungen dieser Kunst- eine 10,2X12,7 cm große, sich mit 120 Umdrehungen
harze untereinander oder mit Mitteln, die die Haft- pro Minute drehende Aluminiumplatte aufgebracht,
fähigkeit, die Flexibilität oder die Zerreißfestigkeit 15 Es entstand eine 23 Mikron dicke Schicht,
der Schichten erhöhen, können verwendet werden. Im Beispiel 2 würde die Kugelmühle mit 2,5 Ge-
Die Form der xerographischen Bindemittelplatten kann nach Wunsch gewählt werden, beispielsweise
können die Platten sphärisch, flach, zylindrisch usw. sein. Ferner können die Platten flexibel oder starr 20
wichtsteilen Zinkoxyd und 1 Gewichtsteil eines Silikonharzes und Toluol beschichtet. Die erhaltene
Schicht war 23 Mikron dick.
In den folgenden Beispielen sind alle Verhältnisse als Volumenverhältnisse angegeben. Dabei ist das
Volumenverhältnis des gesamten Photoleiters zum Bindemittel stets 1,4:1, d. h. nur das Verhältnis
Zinkoxyd zu Quecksilbersulfid wurde geändert. Im
η-butyl und -isobutyl-ester im Verhältnis 1:1 verwendet.
Die Dicke der Schichten betrug 40, 55, 55, 37, 35 bzw. 20 μ.
Die Spektralempfindlichkeit der xerographischen Platten wurde dadurch bestimmt, daß man zunächst
eine elektrostatische Ladung durch eine Koronaentladung entsprechend der Lehre der USA.-Patentschrift
2 777 957 aufbrachte. Die elektrostatisch ge-
Die spektrale Empfindlichkeit von Platten, die nach
der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt sind,
kann, wie es dem Fachmann geläufig ist, durch Einführung sensibilisierender Farbstoffe verändert wer- 25 Beispiel 3 war das Verhältnis 1:3. Im Beispiel 4 war den. Für diesen Zweck sind diejenigen Farbstoffe das Verhältnis 1:1, im Beispiel 5 3 :1, im Beispiel 6 geeignet, die üblicherweise bei der photographischen 5 : 1, im Beispiel 7 10 : 1, im Beispiel 8 20 :1. Sensibilisierung verwendet werden. Der grundlegende In den Beispielen 3 bis 6 betrug die Mahldauer Mechanismus der Farbstoffsensibilisierung xerogra- 15 Stunden. In den Beispielen 7 und 8 wurde die phischer Bindemittelplatten scheint der gleiche zu 30 Mahldauer auf 8 Stunden vermindert. Als Bindesein wie bei den üblichen photographischen Mate- mittel wurde ein Gemisch polymerer Methacrylsäurerialien. Durch Verwendung solcher Farbstoffe, einzeln
oder in Kombination, ist es möglich, die Empfindlichkeitseigenschaften der sich ergebenden Bindemittelplatte in gewünschter Weise vorherzubestimmen. 35
der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt sind,
kann, wie es dem Fachmann geläufig ist, durch Einführung sensibilisierender Farbstoffe verändert wer- 25 Beispiel 3 war das Verhältnis 1:3. Im Beispiel 4 war den. Für diesen Zweck sind diejenigen Farbstoffe das Verhältnis 1:1, im Beispiel 5 3 :1, im Beispiel 6 geeignet, die üblicherweise bei der photographischen 5 : 1, im Beispiel 7 10 : 1, im Beispiel 8 20 :1. Sensibilisierung verwendet werden. Der grundlegende In den Beispielen 3 bis 6 betrug die Mahldauer Mechanismus der Farbstoffsensibilisierung xerogra- 15 Stunden. In den Beispielen 7 und 8 wurde die phischer Bindemittelplatten scheint der gleiche zu 30 Mahldauer auf 8 Stunden vermindert. Als Bindesein wie bei den üblichen photographischen Mate- mittel wurde ein Gemisch polymerer Methacrylsäurerialien. Durch Verwendung solcher Farbstoffe, einzeln
oder in Kombination, ist es möglich, die Empfindlichkeitseigenschaften der sich ergebenden Bindemittelplatte in gewünschter Weise vorherzubestimmen. 35
Zwei Faktoren erwiesen sich als bedeutend, um
den gewünschten Synergismus durch die Kombination
von Quecksilbersulfid und Zinkoxyd zu erhalten: Zunächst ist das Verhältnis der verwendeten Menge des
Zinkoxyds zu der des Quecksilbersulfids wesentlich 40 ladene Platte wurde dann mit monochromatischem (alle im folgenden angegebenen Verhältniszahlen sind Licht unter Verwendung eines Beckman-Spektral-Volumenverhältnisse, sofern nicht ausdrücklich etwas photometers mit einer Lichtintensität von 0,12 Mikroanderes angegeben ist). Ferner ist das Verhältnis der watt/cm2 belichtet. Alle Platten wurden mehrere gesamten Photoleitermenge zur Bindemittelmenge Stunden vor der Prüfung im Dunkeln gehalten und wesentlich. Allgemein wurde der gewünschte Syner- 45 verschiedene Teile der Platten für jede Belichtung gismus im Bereich der Volumenverhältnisse von mit dem Spektralphotometer verwendet. Ein Vibra-Zinkoxyd zu Quecksilbersulfid von 1:1 bis etwa tionselektrometer wurde zur Bestimmung der elektro-30:1 beobachtet, wobei der Bereich von 2:1 bis statischen Ladung auf der Platte benutzt. Die Licht-10:1 bevorzugt wird. empfindlichkeit im Blauen, im Grünen und im Roten Das Volumenverhältnis der Gesamtmenge Photo- 50 wurde dann für die Platten unter Verwendung der leiter zur Bindemittelmenge muß mindestens 0,6:1 Formel
den gewünschten Synergismus durch die Kombination
von Quecksilbersulfid und Zinkoxyd zu erhalten: Zunächst ist das Verhältnis der verwendeten Menge des
Zinkoxyds zu der des Quecksilbersulfids wesentlich 40 ladene Platte wurde dann mit monochromatischem (alle im folgenden angegebenen Verhältniszahlen sind Licht unter Verwendung eines Beckman-Spektral-Volumenverhältnisse, sofern nicht ausdrücklich etwas photometers mit einer Lichtintensität von 0,12 Mikroanderes angegeben ist). Ferner ist das Verhältnis der watt/cm2 belichtet. Alle Platten wurden mehrere gesamten Photoleitermenge zur Bindemittelmenge Stunden vor der Prüfung im Dunkeln gehalten und wesentlich. Allgemein wurde der gewünschte Syner- 45 verschiedene Teile der Platten für jede Belichtung gismus im Bereich der Volumenverhältnisse von mit dem Spektralphotometer verwendet. Ein Vibra-Zinkoxyd zu Quecksilbersulfid von 1:1 bis etwa tionselektrometer wurde zur Bestimmung der elektro-30:1 beobachtet, wobei der Bereich von 2:1 bis statischen Ladung auf der Platte benutzt. Die Licht-10:1 bevorzugt wird. empfindlichkeit im Blauen, im Grünen und im Roten Das Volumenverhältnis der Gesamtmenge Photo- 50 wurde dann für die Platten unter Verwendung der leiter zur Bindemittelmenge muß mindestens 0,6:1 Formel
betragen. Die Vergrößerung dieses Volumenverhält- _ Td — T1
nisses ist nur von geringer Bedeutung. Steigt das Ver- ~ J-T11-T
hältnis von Photoleiter zu Bindemittel an, wird eine
Zunahme der Verfallsgeschwindigkeit des Ladungs- 55 berechnet. In dieser Formel ist Td die Zeit in Sekun-
bildes im Dunkeln und eine Zunahme des nach Ver- den, in der das Potential auf der Platte im Dunkeln
fall des Ladungsbildes zurückbleibenden Potentials auf die Hälfte eines vorgegebenen Anfangswertes
beobachtet. Ist die Menge des Bindemittels schließlich zusammenfällt.
zu gering, ergibt sich ein mangelnder Zusammenhalt T1 ist die Zeit in Sekunden, in der das Potential
und eine mangelnde Haftfähigkeit der photoleit- 60 auf der Platte unter der vorgegebenen Belichtung auf
fähigen Schicht. Aus praktischen Gründen hat sich die Hälfte des gleichen Eingangswertes abfällt, der
eine obere Grenze von 4,0:1 des Verhältnisses Photo- zur Definition von Td verwendet wurde. / ist die
leiter zu Bindemittel als zweckmäßig erwiesen. Lichtintensität in Mikrowatt/cm2.
Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen die Er- Die sich ergebenden Werte für die Platten der Bei-
findung hinsichtlich einzelner Verfahrensschritte und 65 spiele 3 bis 7 sind in der Tabelle angeführt. Die
Mittel nicht begrenzen. Das in den Ausführungsbei- Werte für die Platten der Beispiele 1, 2, 6, 7 und 8
spielen verwendete Quecksi%ersulfid bestand aus sind in F i g. 1 gegen die Wellenlängen in μ (Abszisse)
roten, hexagonalen Kristallen. Sofern nicht ausdrück- aufgetragen.
Probe | 375 πιμ | Empfindlichkeit 5 | 600 ηιμ |
0,02 | ι 500 ηιμ | 0,13 | |
3 | 0,52 | ] ! 0,03 j |
0,32 |
4 | 0,86 | 0,21 i | 0,86 |
5 | 1,98 | 0,78 | 0,58 |
6 | 2,10 | 1,50 j | 0,18 |
7 | 0,33 ! | ||
Für Vergleichszwecke wurde eine handelsübliche xerographische Platte, die eine Schicht aus glasigem
Selen auf einer Aluminiumunterlage aufweist, auf ihre Lichtempfindlichkeit, wie oben beschrieben,
geprüft.
Die relative Empfindlichkeit gegenüber weißem Licht der Platten der Beispiele 1, 2, 6 und der Selenplatte
wurden dann für Sonnenlicht und Glühlampenlicht durch numerische Integration der Emissions-
statt einen synergistischen Effekt auf das Zinkoxyd auszuüben, tatsächlich die Empfindlichkeit, die das
Zinkoxyd allein in dem nahen Ultraviolett haben würde, auslöscht. Erhöht sich jedoch die Konzentra-
5 tion von Zinkoxyd und Quecksilbersulfid, d.h. die Konzentration des gesamten Photoleiters, so ergibt
sich ein außerordentliches Ansteigen der Empfindlichkeit. Obwohl die Werte zu gering waren, um in
der Figur darstellbar zu sein, zeigte sich eine unlo
deutlich nachweisbare, aber mit Gewißheit vorhandere Lichtempfindlichkeit im Bereich von 400 bis
500 ηΐμ Wellenlänge bei der Platte nach Beispiel 11,
die somit anzeigte, daß das dieser Platte zugrunde liegende Verhältnis von Photoleiter zu Bindemittel
5 nahe an der Grenze zur Erzeugung einer synergistischen
Lichtempfindlichkeit liegt.
Eine xerographische Platte wurde wie im Beispiel 1
kurve der Lichtquelle und der spektralen Empfind- 20 bis 8 erzeugt, indem 5:1 Volumteile Zinkoxyd zu
lichkeitskurve der jeweiligen Platte berechnet. Die Quecksilbersulfid und 1,4:1 Teile Photoleiter zu
Kurve für das Sonnenlicht wurde aus den von Abbott Bindemittel (Polybutylmethacrylat) verwendet wurin
»Progress Committee Report«, Journal of the den. Um eine gute Vermahlung zu erreichen, wurde
Optical Society of America, 10, S. 234 (1925), und Toluol hinzugefügt. Außerdem wurde in die Kugeiden
Angaben in dem Bulletin LD-I, veröffentlicht 25 mühle eine 2,4°/i>ige Lösung von Rose-Bengale in
durch die NeIa Park Engineering Division, General Methanol in einer solchen Menge gegeben, daß eine
Electric Co., 1946, gemittelt. Die relativen Emissions- Konzentration von 100 mg Rose-Bengale auf 100 g
intensitätsverteilungen dieser Lichtquellen sind in Zinkoxyd erzielt wurde. Es wurde 15 Stunden lang
F i g. 2 in Abhängigkeit von der Wellenlänge in ηΐμ gemahlen. Die photoleitfähigen Schichten auf der
dargestellt. Die Ergebnisse sind graphisch in den 30 Aluminiumunterlage waren 50 μ dick. Die Licht-F
i g. 3 und 4 dargestellt, wo die Empfindlichkeit der empfindlichkeit der sich ergebenden Platten wurde
empfindlichsten Platte gleich 100 gesetzt wurde. wie in den Beispielen 1 bis 8 beschrieben bestimmt,
nachdem die Platten mehrere Stunden bei 28° C und
Beispiele 9 und 10 50o/0 Luftfeuchtigkeit konditioniert wurden. Unter
Zwei xerographische Platten wurden erzeugt, in- 35 Verwendung der oben angegebenen Formel für die
dem in einer Kugelmühle wie in den Beispielen 1 bis 8 Lichtempfindlichkeit wurden die folgenden Empfind-1,07
Volumteile des Photoleiters mit 1 Teil eines lichkeiten ermittelt:
Polybutylenmethacrylats und Toluol gemahlen wur- 5,8 bei 375 πΐμ Wellenlänge des Lichtes, 1,4 bei
den. Der Photoleiter bestand aus 6 Volumteilen Zink- 400 πΐμ, 2,8 bei 500 πΐμ, 4,2 bei 550 ηΐμ und 2,3 bei
oxyd und 1 Volumteil Quecksilbersulfid. Die Mi- 40 600 mti. Die Platte hatte ein Potential nach Verfall
schungen wurden unter Umrühren auf 10,2 · 12,7 cm des Ladungsbildes von weniger als 5 Volt,
große Aluminiumplatten, wie in den Beispielen 1 bis 8 Die Abnahme der Konzentration von Quecksilberbeschrieben,
aufgebracht. Die sich ergebenden photo- sulfid in den Platten bewirkt also eine Abnahme der
leitfähigen Schichten waren 36 und 28 μ dick. Die Empfindlichkeit im Roten, die mit einer starken Zu-Lichtempfindlichkeiten
wurden für die beiden Platten 45 nähme der Empfindlichkeit im fernen Blau gekoppelt
wie bei den Beispielen 1 bis 8 bestimmt und waren ist. Da die Farbstoffsensibilisierung ein Empfindlichim
wesentlichen gleich. keitsmaximum nach einer längeren Wellenlänge zu
. verschiebt, wird angenommen, daß die Farbstoffsen-
B ei spiele 11 bis 16 sibilisierung insbesondere in denjenigen Platten wirk-
Sechs xerographische Platten wurden wie in den 50 sam ist, die mehr Zinkoxyd als Quecksilbersulfid
Beispielen 1 bis 8 erzeugt. Das Volumenverhältnis enthalten.
von Zinkoxyd zu Quecksilbersulfid war in jedem Fall Die Dicke der photoleitfähigen Schicht ist nicht
5:1. Das Bindemittel war ein Gemisch polymerer kritisch. Im allgemeinen kann die Schichtdicke zwi-Methacrylsäure-n-butyl-
und -isobutylester im Ver- sehen 10 und 200 μ liegen, jedoch werden Schichthältnis
1:1 bei den Beispielen 11 bis 14 und bei den 55 dicken nicht stärker als 100 μ bevorzugt.
Beispielen 15 und 16 ein polymerer Methacrylsäure- Die erfindungsgemäße photoleitfähige Schicht kann
n-butylester. In jedem Fall wurde die Mischung in jeder xerographischen Platte in jedem der üblichen
15 Stunden in der Kugelmühle gemahlen. Die Dicke xerographischen Verfahren verwendet werden. Die
der sich ergebenden photoleitfähigen Schichten war Methode der elektrostatischen Aufladung ist nicht
50, 33, 33, 60, 30 bzw. 20 μ. Die Platten unter- 60 kritisch. Zusätzlich zur Anwendung einer Koronaschieden
sich allein hinsichtlich des Gesamtverhält- entladung, die bereits beschrieben wurde, kann jede
nisses von Photoleiter zu Bindemittel. Diese Volumen- andere dem Fachmann bekannte Technik verwendet
Verhältnisse waren 0,53 :1, 1,15 :1, 1,42 :1, 1,8 :1, werden. So kann eine Spannung zwischen der xero-2,5
:1 bzw. 4,0 :1. Die Empfindlichkeiten wurden graphischen Platte und einer radioaktiven Strahlungsdann
für jede Platte wie in den Beispielen 1 bis 8 65 quelle angelegt werden, wobei die Spannung die Ionen
bestimmt und in Fig. 5 aufgezeigt. Die Daten für zur xerographischen Platte hinzieht. Die Platte kann
Beispiel 11 zeigen, daß bei einem niedrigen Verhältnis auch durch elektrostatische Induktion geladen wervon
Photoleiter zu Bindemittel das Quecksilbersulfid, den, wie dies in der USA.-Patentschrift 2 297 691
beschrieben ist. Die Aufladung kann auch erfolgen, indem man die Platte mit einer Rolle aus leitfähigem
Gummi in Berührung bringt, die ein Potential von einigen 100 Volt aufnimmt, wenn sie über die Platte
gerollt wird, usf.
Das elektrostatische Bild, das auf der erfindungsgemäßen photoleitfähigen Schicht erzeugt wird, kann
durch irgendwelche Mittel sichtbar gemacht werden, die dem Fachmann bekannt sind, beispielsweise durch
eine Kaskadenentwicklung, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 638 416 beschrieben ist. Auch kann
ein Magnet verwendet werden, um die Bewegung einer Mischung aus Träger und Toner zu steuern
(sogenannte Magnetbürstenentwicklung), wie dies in der USA.-Patentschrift 2791949 beschrieben ist.
Auch kann eine Entwicklung durch eine Wolke aus Tonerteilchen erfolgen, wie sie in der USA.-Patentschrift
2 784 109 beschrieben ist. Die elektrostatisch geladenen Tonerteilchen können entweder den gleichen
Ladungssinn wie die bildmäßigen Ladungen auf der xerographischen Platte (in diesem Fall werden
sie auf dem Untergrund niedergeschlagen und ergeben von einer positiven Kopiervorlage ein negatives Bild),
oder sie können den entgegengesetzten Ladungssinn haben (in diesem Fall werden sie auf den geladenen
Bildbereichen niedergeschlagen und ergeben von einer positiven Kopiervorlage ein positives Bild).
Claims (4)
1. Photoleitfähige Schichten für xerographische Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß
sie in einem elektrisch isolierenden Bindemittel Zinkoxyd zusammen mit Quecksilbersulfid dispergiert
enthalten.
2. Photoleitfähige Schichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis
von Zinkoxyd zu Quecksilbersulfid zwischen 1:1 und 30:1, vorzugsweise zwischen 2:1
und 10:1, liegt.
3. Photoleitfähige Schichten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Volumenverhältnis von Zinkoxyd und Quecksilbersulfid zu Bindemittel zwischen 0,6:1 und
4,0:1 liegt.
4. Photoleitfähige Schichten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Dichte zwischen 10 und 200 μ besitzen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 538/402 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER27051A DE1165408B (de) | 1959-12-28 | 1960-01-05 | Photoleitfaehige Schichten fuer xerographische Zwecke |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR814278A FR1243723A (fr) | 1959-12-28 | 1959-12-28 | élément xérographique sensible à la lumière |
DER27051A DE1165408B (de) | 1959-12-28 | 1960-01-05 | Photoleitfaehige Schichten fuer xerographische Zwecke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1165408B true DE1165408B (de) | 1964-03-12 |
Family
ID=25991317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DER27051A Pending DE1165408B (de) | 1959-12-28 | 1960-01-05 | Photoleitfaehige Schichten fuer xerographische Zwecke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1165408B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2158834A1 (de) * | 1970-12-01 | 1972-06-15 | Xerox Corp | Xerographieverfahren und Mittel zu seiner Durchführung |
-
1960
- 1960-01-05 DE DER27051A patent/DE1165408B/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2158834A1 (de) * | 1970-12-01 | 1972-06-15 | Xerox Corp | Xerographieverfahren und Mittel zu seiner Durchführung |
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