DE1472926B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial sowie elektrophotographisches Verfahren - Google Patents

Description

1 ; ■■ ■ ·,■ -.-ye ■ 2 . ■·■:·.'-.

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches eines Rakels auf den Schichtträger aufgetragen wer-

Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und den. Nach dem Auftragen wird jede, einzelne Schicht

zwei auf einer Seite des Schichtträgers angeordneten trocknen gelassen, bevor die folgende Schicht auf-

photoleitfähigen Schichten sowie ein elektrophotogra- getragen wird.

phisches Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungs- 5 Geeignete Bindemittel der photoleitfähigen Schichmaterial aus einem Schichtträger und unterschiedlich ten sind Styrol-Butadien-Mischpolymerisate, Silikonempfindlichen photoleitfähigen Schichten positiv auf- harze, mit Styrol, Silikonöl oder Soyaöl modifizierte geladen, belichtet und mit einem negativ geladenen Alkydharze, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Paraf-Toner entwickelt wird. fin, Mineralwachse oder Mischungen derselben. Die

Es ist bekannt (britische Patentschrift 887 812), im io Bindemittel sind durch ausgesprochen hydrophobe

Rahmen elektrophotographischer Verfahren Auf zeich- Eigenschaften gekennzeichnet, d.h. praktisch frei von

nungsmaterialien zu verwenden, die aus einem uii- wasserlöslich machenden Gruppen, wie Hydroxyl-,

durchsichtigen Schichtträger j z.B. aus Papier oder Carboxyl-oder Amidgruppen.

Metall, sowie zwei auf diesem Schichtträger angeord- Für die verschiedenen photoleitfähigen Schichten

neten Zinkoxydschichten bestehen, wobei die dem 15 eines Aufzeichnungsmaterials können verschiedene

Schichtträger nächste Zinkoxydschicht weniger emp- Bindemittel verwendet werden. Da Styrol-Butadien-

findlich ist als die dem Schichtträger entferntere Mischpolymerisate Eigenschaften besitzen, die einen

Zinkoxydschicht. verbesserten Feuchtigkeitswiderstand und eine ver-

Dieses Aufzeichnungsmaterial stellt eine Verbesse- besserte Zähigkeit herbeiführen, kann es erwünscht

rung der üblichen bekannten elektrophotographischen- 20 sein, ein Mischpolymerisat dieses Typs als Bindemittel

Aufzeichnungsmaterialien dar, die aus einem Schicht- für die obere photoleitfähige Schicht zu verwenden,

träger und einer Zinkoxydschicht bestehen. Das be- Als Photoleiter können Zinkoxyd, Cadmiumsulfid,

kannte Aufzeichnungsmaterial wird bildgerecht be- Zinksulfid oder organische Photoleiter, ζ. Β. PoIy-

lichtet und mittels eines Toners entwickelt. vinylcarbazol, verwendet werden, obgleich letztere ge-

Nachteilig an der Verwendung derartiger Auf- 25 wohnlich weniger vorteilhaft sind. Die beiden photo-

zeichnungsmaterialien ist, daß sich auf diese Weise leitfähigen Schichten können verschiedene Photoleiter

keine rechtsseitig lesbaren Bilder erhalten lassen. enthalten. Auch können in einer photoleitfähigen

Es ist ferner bekannt (USA.-Patentschrift 2 962 376), . Schicht Mischungen von verschiedenen Photoleitern

im Rahmen elektrophotographischer Verfahren Auf- verwendet werden.

Zeichnungsmaterialien zu verwenden, die aus einem. 30 Vorzugsweise enthalten die photoleitf ähigen Schich-

Schichtträger sowie zwei Selenschichten,, die durch . ten als Photoleiter Zinkoxydpartikel, die in einem

eine photoleitfähige Schicht getrennt sind, bestehen. isolierenden Bindemittel dispergiert sind.

Nachteilig auch an diesem Verfahren ist, daß sich Wird Zinkoxyd als Photoleiter verwendet, so sollte

keine rechtsseitig lesbaren Bilder erhalten lassen. dieses eine verhältnismäßig kleine Teilchengröße von

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrophotogra- 35 weniger als 0,5 Mikrometer (mittlerer Durchmesser)

phisches Aufzeichnungsmaterial sowie ein elektro- haben. Ferner sollte eine solche Menge Bindemittel

photographisches Verfahren anzugeben, das die Her- verwendet werden, daß jedes Zinkoxydteilchen davon

stellung rechtsseitig lesbarer Bilder, d.h. direkt les- bedeckt ist und so von den es umgebenden Teilchen

barer Bilder ermöglicht. in der Mischung isoliert ist.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem 40 Es hat sich gezeigt, daß verschiedene Zinkoxyd-

elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial aus typen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Auf-

einem Schichtträger und. zwei auf einer Seite des Zeichnungsmaterialien geeignet sind. Beispielsweise

Schichtträgers angeordneten photoleitfähigen Schich- kann gewöhnliches weißes Zinkoxyd zur Herstellung

ten aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß es auf der zweiten, nicht sensibilisierten, photoleitfähigen

einem transparaten, isolierenden Schichtträger, einer 45 Schicht und ein Zinkoxyd vom sogenannten »Rosa

auf letzterem angeordneten, gegenüber einer Strah- Typ« mit einer nach höheren Wellenlängen, d. h.

lung von mehr als 470 nm empfindlichen, ersten grün und rot ausgedehnten Empfindlichkeit zur Her-

photoleitfähigen Schicht und einer auf der ersten stellung der ersten photoleitfähigen Schicht verwendet

photoleitfähigen Schicht angeordneten zweiten photo- werden.

leitfähigen Schicht, die gegenüber einer Strahlung von 50 Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält mehr als 470 nm relativ zur ersten photoleitfähigen die erste photoleitfähige Schicht des Aufzeichnungs-Schicht unempfindlich ist, besteht. materials sensibilisiertes und die zweite photoleit-

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung geht von fähige Schicht nicht sensibilisiertes Zinkoxyd,

einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird er-

ein Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger 55 reicht, daß .besonders scharfe, rechtsseitig lesbare

und unterschiedlich empfindlichen photoleitfähigen Bilder einer Bildvorlage erhalten werden.

Schichten positiv aufgeladen, belichtet und mit einem Vorzugsweise ist die erste photoleitfähige Schicht

negativ geladenen Toner entwickelt wird, aus und ist mit Rose Bengale. (Color Index Nr. 45435) sensi-

dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsma- bilisiert.

terial des beschriebenen Typs mit dem Schichtträger 60 Vorzugsweise ist die zweite photoleitfähige Schicht

auf eine Kopiervorlage gelegt, aufgeladen und von wenigstens doppelt so dick wie die erste photoleit-

der Seite der photoleitfähigen Schicht her total be- fähige Schicht,

lichtet wird. Da Zinkoxydschichten optisch hochgradig streuen,

Durch die Erfindung wird erreicht, daß ohne Ver- sind auf Reflexionsunterschiede der Vorlage bewendung eines Bildempfangsmaterials rechtsseitig les- 65 ruhende Intensitätsunterschiede des Lichts bei der bare Bilder einer Vorlage erhalten werden. Belichtung nur an der unteren Oberfläche der ersten

Die Beschichtungsmischungen können durch Ver- Zinkoxydschicht wirksam. Die Lichtempfindlichkeit

sprühen, Beschichten mittels Walzen oder mittels muß daher auf den Bereich nahe der Vorlage be-

schränkt werden, weshalb die optisch sensibilisierte Schicht der Vorlage am nächsten aufgetragen wird. Die erste Schicht wird so dünn als möglich gemacht. Die genannten Intensitätsunterschiede müssen dazu ausgenutzt werden, um eine bildgerechte Verteilung des Oberflächenpotentials zu erhalten.

Da sich in Zinkoxydschichten nur die durch Licht beweglich gemachten Elektronen bewegen, können sich große Änderungen im Oberflächenpotential eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials nur ergeben, wenn das elektrische Feld in den Schichten derart beschaffen ist, daß sich die Elektronen von der sensibilisierten ersten Schicht, wo sie erzeugt werden, durch die nicht sensibilisierte zweite Schicht hindurch zu der geladenen Oberfläche bewegen. Dies bedeutet, daß. die Zinkoxydschicht positiv geladen sein muß. Auf leitende Schichtträger aufgetragene Zinkoxydschichten speichern nur negative Ladungen, weshalb der Schichtträger eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials aus einem Isolator bestehen muß, so daß die zweite Zinkoxydschicht positive Ladungen : speichern kann.

il· Vorzugsweise besteht der Schichtträger aus einem

hydrophoben linearen Polyester, beispielsweise PoIyäthylenterephthalat. Andere vorteilhafte Schichtträger bestehen aus Celluloseacetatfolien.

Der Schichtträger muß gegenüber der Strahlung, auf die die sensibilisierte erste Zinkoxydschicht anspricht, transparent sein, damit die Strahlung die Oberfläche der Vorlage erreicht, wo die Reflexions- \ unterschiede der Vorlage die Belichtung der sensibilisierten ersten Schicht steuern. Da viele Vorlagen diffus reflektieren, ist es erforderlich, daß der Schichtträger dünn ist, damit scharfe Lichtbilder erhalten werden.

: Eine 0,006 mm dicke, transparente, isolierende

Folie aus Polyäthylenterephthalat ist ein ausgezeichneter Schichtträger, obwohl auch 0,08 mm dicke Folien verwendet werden können, wenn an die Bildqualität keine besonders hohen Anforderungen gestellt werden.

Zur Entwicklung des belichteten Aufzeichnungsmaterials können übliche, negativ geladene Toner verwendet werden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn Toner von sehr kleiner Teilchengröße verwendet werden, da Toner mit Teilchengrößen von 8 Mikrometer dazu neigen, ein etwas faseriges Bild zu erzeugen, während Toner mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 Mikrometer ansprechende Tonerbilder liefern.

Durch eine Kaskadenentwicklung wird der Schleier des Tonerbildes auf ein Minimum herabgesetzt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung und die Durchführung des Verfahrens der Erfindung im Schema,

F i g. 2 ein Diagramm, in dem die Änderung des Oberflächenpotentials eines Aufzeichnungsmaterials in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke aufgetragen ist.

Gemäß Fig. 1 besteht das Aufzeichnungsmaterial aus den photoleitfähigen Schichten 10 und 11 aus Zinkoxyd und einem Bindemittel, die auf einem dünnen, transparenten, isolierenden Schichtträger 12 aufgetragen sind. Die Schicht 10 ist spektral nicht sensibilisiert, während die Schicht 11 panchromatisch sensibilisiert ist.

Das Aufzeichnungsmaterial ist auf der zu kopierenden Vorlage 13 angeordnet, die über die Leitung 14 geerdet ist.

Die Oberfläche der Schicht 10 wird z. B. mittels einer Koronaentladung positiv aufgeladen und dann mit Licht, das nur von der Schicht 11 und von den Bildteilen 15 der Vorlage 13 absorbiert wird, total belichtet. Infolge der Belichtung wird das Oberflächenpotential in den Bildteilen über, den hochreflektierenden Bildteilen der Vorlage, stärker, erniedrigt als in den Bildteilen über den absorbierenden Bildteilen 15 der Vorlage.

Anschließend wird mit einem negativ geladenen Toner durch Kaskadenentwicklung entwickelt. Auf diese Weise wird eine rechtsseitig lesbare Kopie; der Vorlage, d.h. eine sogenannteBireflexkopie, erhalten.

In F i g. 2 entspricht die Kurve 1 einem Aufzeichnungsmaterial, das in Kontakt mit einem weißen Blatt Papier als Vorlage belichtet würde. Die Kurve 2 wurde erhalten, wenn das gleiche Aufzeichnungsmaterial in Kontakt mit einem schwarzen Blatt Papier als Vorlage belichtet wurde. Die günstigste Belichtung ist diejenige, bei der der größte Potentialunterschied zwischen den beiden Kurven erhalten wird, d. h. eine dem Punkte in Fig. 2 der Zeichnung entsprechende Belichtung.

Wenn mit ultravioletter Strahlung belichtet wird, ist kein Kopierprozeß möglich, da Zinkoxyd gegenüber einer solchen Strahlung hochempfindlich ist, d.h. diese Strahlung schon von der oberen (zweiten) Schicht absorbiert wird.

B e i s ρ i e 1 1

Auf einen 0,006 mm dicken Schichtträger aus Polyäthylenterephthalat wurde eine 0,007 mm dicke Schicht aus 80 Gewichtsteilen Zinkoxyd, 20 Gewichtsteilen eines Bindemittels aus 90 Gewichtsprozent eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes und 10 Gewichtsprozent eines Styrol-Butadien-Mischpolymerisates, das zum überwiegenden Teil aus Styroleinheiten bestand und das mit einem Naphthenat eines seltenen Erdmetalls vernetzt worden war, und 10~⁷ Mol Rose Bengale (Tetrajoddichlorfluorescein, Natriumsalz) aufgetragen. Auf die erhaltene erste Schicht wurde eine 0,02 mm dicke zweite Schicht aus 50 Gewichtsteilen eines Bindemittels aus 80 Gewichtsteilen eines Styrol-Butadien-Mischpolymerisats und 20 Gewichtsteilen eines Silikonharzes und 50 Gewichtsteilen Zinkoxyd aufgetragen.

Das erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde auf eine Vorlage (negatives Strichbild) gelegt und mit einer Wolframlichtquelle belichtet, wobei das Licht durch ein Filter, das praktisch nur Strahlung von über 470 nm durchläßt (Wrattenfilter Nr. 8), gefiltert wurde. Das belichtete Aufzeichnungsmaterial wurde dann durch Kaskadenentwicklung mittels eines Toners des aus der kanadischen Patentschrift 495 360 bekannten Typs entwickelt. Die Tonerpartikel hafteten dabei nur in den Bildteilen des Aufzeichnungsmaterials, welche mit den meisten positiven Ladungen bedeckt waren. Es ergab sich eine genaue Kopie der Vorlage.

Beispiel2

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch diesmal ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wurde, dessen sensibilisierte erste photoleitfähige Schicht aus 50 Gewichtsteilen Zinkoxyd und 50 Gewichtsteilen eines Bindemittels aus

Gewichtsteilen des beschriebenen Styrol-Butadien-Mischpolymerisats und 20 Gewichtsteilen Silikonharz bestand. Es wurden dem Beispiel 1 entsprechende Ergebnisse erhalten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und zwei auf einer Seite des Schichtträgers angeordneten photoleitfähigenSchichten, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem transparenten, isolierenden Schichtträger, einer auf letzterem angeordneten, gegenüber einer Strahlung von mehr als 470 nm empfindlichen, ersten photoleitfähigen Schicht und einer auf der ersten photoleitfähigen Schicht angeordneten zweiten photoleitfähigen Schicht, die gegenüber einer Strahlung von mehr als 470 nm relativ zur ersten photoleitfähigen Schicht unempfindlich ist, besteht.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste photoleitfähige Schicht sensibilisiertes und die zweite photoleitfähige Schicht nicht sensibilisiertes Zinkoxyd enthält.

3. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und unterschiedlich empfindlichen photoleitfähigen Schichten positiv aufgeladen, belichtet und mit einem negativ geladenen Toner entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 mit dem Schichtträger auf eine Kopiervorlage gelegt, aufgeladen und von der Seite der photoleitfähigen Schicht her total belichtet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen