DE1472975A1

DE1472975A1 - Elektrophotographisches Verfahren

Info

Publication number: DE1472975A1
Application number: DE19641472975
Authority: DE
Inventors: Schaffert Roland Michael
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1963-02-11
Filing date: 1964-02-06
Publication date: 1969-10-09
Also published as: GB1056135A; DE1472975B2; US3316088A; DE1472975C3

Description

DR. LUISE WESSELY PATENTANWALT

U72975

TELEGRAMME: WESPATENT β MÜNCHEN 19 POSTSCHECK: MÖNCHEN 1«1»»6 MONTENSTtASSt »/I IANKHAUS H. AUFHÄUSE* 379506 TELEFON: I73S0J P 1* 72 975.Ο Neue Anmeldunggünterlagen

Docket 6482

INTERNATIONAL· BUSINESS MACHINES CORPORATION Arraonk, N.Y. 10 504, USA Elektrophotographisches Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrophotographieohe Verfahre.!, bei denen ein Aufzeiahnungsmaterial mit einem Photoleiter bildmässig belichtet und gleichzeitig dem Einfluss eines elektrischen Stroms ausgesetzt wird·

Es ist bereits ein lichtempfindliches System zur elektrolytischen Herstellung von photographisehen Bildern mit Hilfe von Widerstandsphotozellen beschrieben worden, bei welchem ein nach Massgabe der örtlichen Lichtintensität variabler Widerstand el-

/ ■ ■ ■

nen Strom steuert, der dann entsprechend der Stärke unterschied*· Hch stark gefärbte Bereiche eines Bilds aus einer elektrolyt!« sehen Schicht abscheidet. Die eigentliche Blldentstehung erfolgt hierbei in der Widerstandsphotozellenschicht. Dieses Leitfähigkeitsbild wird dann durch Elektrolyse sichtbar gemacht. Die Bildqualität hängt hierbei allein vonder photolettfähigen Sohlcht ab. Dieses bekannt· Verfahren hat sioh jedoch nioht al* zufriedenstellend erwiesen. Inabesondere war es schwierig, einen zufriedenstellenden Kontrast dee Bilds zu erhalten.

90984t/121B Unterlagen m.7»Α***ψ

Es wurde auch bereits ein photoelelctrSsches Verfahren zur Herstellung eines Bilds vorgeschlagen, bei welchem eine Schicht, die lichtelektrisch empfindliche Pulverteilehen, wie Zinkoxyd, enthält und die auf einer elektrisch leitenden Unterlage ruht, bildmässig belichtet und ein sichtbares Bild an den dein Licht ausgesetzten Stellen der Schicht mit Hilfe einer elektrolyt!sehen Reaktion erzeugt wird. Auch bei diesem Verfahren entsteht das Bild als latentes Leitfähigkeitsbild in der photoleifcfähigen Schicht. Das eigentliche sichtbare Bild wird dann aus diesem Bild durch elektrolytische

• Entwicklung in einem Nassverfahren sichtbar gemacht. Auch bei diesem Verfahren hängt die \BildqualitSt allein von der ■photoleitfählgen Schicht ab., und das Verfahren weist ausserdem den erheblichen Nachteil auf, dass es ein Nassverfahren ist. Bei diesem bekannten Verfahren müssen also reaktive,

" flüssige Elektrolytinaterialien in besonderen Geffissen aufbewahrt, aus- und eingefüllt und überwacht, hin und wieder er-

setzt und stets sauber gehalten werden. Die erzeugten Feuchtkopien müssen getrocknet werden. Dieses Verfahren ist somit umständlich und zeitraubend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung

j. eines neuen Einstufenverfahrens zur Elektrophotographie in

Form eines Trockenverfahrens, bei welchem die oben genannten

fe* ■ - "

^f> Nachteile vermieden werden und Bilder mit ausgezeichnetem

Kontrast erzeugt werden können.

909841/1218 BAD ORIGINAL

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem ©lektrophotographtsehen Verfahren aus« bei dem ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Photoleiter bildmässig belichtet und gleichzeitig dem Einfluss eines elektrischen Stromsausgesetzt wird, und ist dadurch gekennzeichnet ₉ dass ein Aufzeiohnungmaterlal mit einem gleichzeitig strahlungsempfindlichen und elektroreaktlven Material verwendet wirdο

Bei diesem erfindungsgemässen Verfahren» das auf elektrophotolytischen Reaktionen beruht, wird ein Leitfähigkeitsbild erzeugt« und es wird dadurch die elektrische Feldstärke und die Stromdichte in dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend der HeIl-Dunkel-Verteilung des Bildes gesteuerte Gleichzeitig beeinflusst jedoch auch die unterschiedliche Lichtintensität das strahlungsempfindliche Material verschieden. Dadurch wird eine Multiplikation zweier Effekte erzielt» Es wird ein stabiles Bild durch die Reaktion erzeugt« bei der beispielsweise ein Dunkelwerden, Hellwerden oder Freisetzen von Gas auftritt.

Durch das erfindungsgemässe elektrophotopraphische Verfahren werden zahlreiche Vorteile erreichte Die Zersetzimg in dem reaktiven Material, die sich aus der gleichzeitigen Anwendung

BAD ORIGINAL 909841/1218

U72975

von einem elektrischen Feld und von Bestrahlung ergibt, kann bei einer geringeren Bestrahlung erfolgen, als wenn das elektrische Feld nicht an die reaktive Substanz gelegt würde und die Zersetzung beispielsweise nur auf der intensiven Lichtbestrahlung beruhen würde. Die Zersetzung der reaktiven Verbindung tritt auf diese Weise sehr viel wirksamer ein und führt zu einem sichtbaren Bild in der reaktiven Schicht mit ausserordentlich gutem Kontrast. Die einzige Stufe der Einwirkung von aktinischein Licht und einem elektrischen Feld führt sofort zu einer Trockenentwicklung in der reaktiven Schicht, die derjenigen Ähnlich ist, die physikalisch mit Sllberhalogenid-Trockenabzugsfilmen beobachtet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren schaltet Jedoch die gewöhnlioh erforderlichen Stufen des Fixierens, Waschens und Trocknens aus, die bei üblichen Abzugsmaterialien erforderlich sind. Es ist auch keine Wärmefixierungsstufe erforderlich. Das erfindungsgemKsse Verfahren ist ein einfaches, einstufiges, sehr wirksames und billiges Trockendirektkopierverfahren.

In vorteilhafter Weise kann bei dem erfindungsgeiaKssen Verfahren ein gleichzeitig strahlungsempfindlichee und elektroreaktives Material verwendet werden, das nur durch die Kombination der angewendeten Belichtung alt dem angewendeten elektrischen Strom, nicht dagegen durch die angewendete Belichtung oder durch den angewendeten elektrischen Strom allein zersetzbar ist. Zu solchen Materialien gehören Schwermetall-

■90 9841/12Ί β BAD ORIGINAL

U72975

azide, Schwermetallacetylenderivate und Diazoniumverbindungen. Durch die Verwendung derartiger Verbindungen wird ein besonders guter Kontrast erzielt.

Als Photoleiter kann erflndungsgemfiss vorzugsweise Selen oder Polyvinylcarbazol verwendet werden. Beide Substanzen haben besonders gute Photoleitercharakteristiken.

Zur Erzielung eines besonders guten Kontrastes ist es erfindungsgemäee bevorzugt, entweder das Licht der beildmässigen Belichtung zuerst eine transparente Photoleiterschicht durchdringen und dann auf die strahlungsempfindlich« elektroreaktive Schicht auftreffen zu lassen oder dieses Licht zunächst eine transparente strahlungsimpfindliche elektroreaktive Schicht durchdringen und dann auf die Photoleiterschicht auftreffen zu lassen. Durch eine derartige Anordnung der Schichten bei den erfindungsgemässen Verfahren kann in sehr günstiger Weise eine transparente Photoleitersohicht mit einer opaken strahlungsempfindlich«! und elektroreaktiven Schicht oder eine transparente strmhlungsenpfindliehe und elektroreaktive Sohicht mit einer opaken Photoleiterschicht kombiniert werden. Dies bringt den grossen Vorteil mit sieb» dass der Lichtkontrast sowohl für die strahlungsempfindliche und elektroreaktive Sohicht als auch für die Photoleiterschicht vollstMndig erhalten bleibt, obwohl «ine der beiden Schichten opak sein kann.

909841/1218 BAD ORIGINAL

U72975

Weiterhin ist es erfindungsgemäss in vorteilhafter Heise möglich, ein Material zu verwenden, das sowohl photoleitfähig als auch elektroreaktiv ist, und an das Aufzeichnungematerial während der Belichtung ein über den ganzen Bildbereich gleichförmiges elektrisches Feld anzulegen. Durch diese Arbeitsweise wird das Verfahren ersichtlicherweise besonders einfach, und die zu verwendende Vorrichtung ist sehr billig.

Erfindungsgemäss ist es weiterhin möglich«ein Aufzeichnungsmaterial zu verwenden, das ein gleichzeitig strahlungaemp*- findllches und elektroreaktives Material enthalt, und an das Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung ein über den ganzen Bildbereich gleichförmiges elektrisches Feld anzulegen. Auch bei dieser Arbeitswelse wirken in einfacher und ausserordentlich wirksamer Weise die Belichtung und der elektrische Strom im Aufzeichnungsmaterial unter Erzeugung des Bilds zusammen .

Im folgenden soll nun die Erfindung an Hand von speziellen Beispielen und AuefUhrungeformen das erfindungsgemMsee Verfahren noch näher erläutert werden.

Andere lichtempfindliche Verbindungen als Silberhalogenid« sind bekannt, doch eignen sich nur einige von diesen sie «rfindungsgenXsse reaktive Verbindungen. In allgemeinen fallen dl· Verbindungen, die sloh als reaktives Material erfindunge· geaäss «ignsn, In drei Klassen: ·

909841/1218 bad original· " _%

1. Schwermetallverbindungen, die keine Silberhalogenide sind, wie beispielsweise Salze von organischen und anorganischen Säuren und Schwenaetallacetylender!vate, die reaktive Materialien veranschaulichen, die unter dem elektrischen Feld und den Belichtungsbedingungen der vorliegenden Erfindung dunkel werden;

2. organische Diazonium- und Azidverbindungen, wie beispielsweise Benzoldiazonlumnltrat und Benzoldiazoniumperchlorat, die Beispiele für zersetzbare reaktive Materialien sind, die Gas, beispielsweise Stickstoff, aus dem organischen Teil des Moleküls freisetzen;

3. organische Aminsalze der Stickstoffwasserstoffsäure und Perchlorsäure, wie beispielsweise p-Diazodiphenylaminoperchlorat, Triphenylmethylazld und Tri-p-anisylmethylperchlorat, die Beispiele für Materialien sind, die sich unter Oasfreisetzung aus dem anorganischen Teil des Moleküls zersetzen und eine Farblinderung in dem organischen Zersetzungsprodukt ergeben.

Das erfindungsgemäese Prinzip kann leicht im Falle von SiI-berazld erläutert werden. Diese Verbindung kann durch photochemische Reaktionen bei Bestrahlung mit einer ausreichend intensiven Lichtquelle zersetzt werden. Silberazid kann auch bei Einwirkung eines ausreichend hohen elektrischen Feldes zersetzt werden. Es wurde bestimmt, dass bei Anlegen eines

909841/UMft

U72975

geringeren ala des zur Zersetzung erforderlichen elektrischen Feldes an dieses Material die Einwirkung von Licht verhEltnismässig niedriger Intensität die Zersetzung initiiert. Es ist daher mit Hilfe einer photoleitenden Schicht in Kon* takt mit einer reaktiven Schioht von Silberaasid nSglioh« «in· selektive Zersetzung in der reaktiven Schicht duroh photoleitend erzeugte lokalisierte Erhöhungen dee elektrischen Peldts zu bewirken. Ein empfindlicherer elektrophotographlscher Effekt wird erzielt, wenn das Licht, das auf die photoleitende Schicht trifft, die reaktive Schicht auch durchdringt. In diesem Falle wird die kombinierte Wirkung von Photozersetzung und Elektrozersetzung ausgenutzt.

Infolge der Belichtung und Anwendung eines elektrischen Feldes wird das reaktive Material zersetzt. In diesem Falle zerfällt das feste Azid in gasförmigen Stickstoff und einen dunkel gewordenen Metallrückstand. Je nach der Farbe des Metallrückstand» wird ein mehr oder weniger dunkles Bild erzeugt. Es kann auch ein netzförmiges oder blasiges Aussehen in der elektroreaktiven Schicht aufgrund der Freisetzung von Gas erzeugt werden, wenn das Azid in ein geeignetes Harζbindealttel eingebracht 1st.

So wird bei einer Ausführungsform des Verfahrene unter Verwendung von Sllbarazld ein dunkleres Metallbild erzeugt. Oma nichtumgesetzte Material bleibt praktisch transparent. Es wird so eine negative oder positive Transparenz erzeugt.

9098« 1/121 β "- HAD ORIGINAL

U72975

Beispiele bevorzugter reaktiver Verbindungen sind Schwermetallsalze organischer und anorganischer Säuren und organisohe Schwermetallverbindungen, wie beispielsweise Bleiazid» Silberazid, Kupferazid, Quecksilberazid, Thalliumazid, Silberacetylid, Silberoxalat, Bleioxalat, Galliumoxalat, Cadmiumoxalat, Mercuriaoetylid, Silberfulminat, Bleifuiainat, Silberperchlorat, Bleiperchlorat und Zinkamid. Diese bevorzugten Schwermetallverbindungen gehören zu den Klassen der Azide, Fulminate, Oxalate, Acetyllde und Perchlorate und sind alle befXhigt, durch Einwirkung von Licht allein, insbesondere von intensiven Ultraviolettstrahlen» zersetzt zu werden. Diese bevorzugten Schwermetallverbindungen zersetzen sich bei niedrigeren Bestrahlungsspiegeln, wenn sie gleichzeitig der Einwirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt sind. Die Anordnung 1st unter normalen Lichtbedingungen stabil» doch s*rsetzt sich das normalerweise liohtunempfindliche reaktive Material darin selektiv, wenn es einem elektrischen Feld und aktinischer Strahlung ausgesetzt wird, und liefert ein sichtbares Bild.

Verwendbare photoleitende Materialien sind Anthrazen und Polyvinylcarbazol, die Beispiele für transparente Materialien dar·» stellen, und amorphes Selen.» Cadmlumselenld, Cadmiumsulfid und Zinkoxyd, die Beispiele für opakes Material darstellen.

Die Erfindung soll nun noch nBher unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

9Q384 1 /1218 BAD ORIGINAL

U72975

- ίο -

Pig. 1 im Schnitt eine schematische Ansicht eines reaktiven Materials auf einer Film- oder Papierunterlage, das erflndungsgemMss zwischen einer photoleitenden Schicht auf einem transparenten leitenden Untergrund und einer Elektrode liegt}

Fig. 2 im Schnitt eine schematische Ansicht eines photoleitenden Materials auf einer opaken Metallunterlage, wobei die ,reaktive Schi cjht; und die Eilmunterlage .be.ide .transparent sind;

Fig. 2 einen Schnitt eines photoleitenden elektroraktiven Materials, bei welchem das aktive Material sowohl strahlungsempfindlich als auch elektroreaktiv ist und In einem harzartigen fUmbildenden Bindemittel eingelagert 1st;

Fig. 4a schematise*! im Schnitt eine Abänderung der reaktiven Schicht, die bei der Ausführungsform der Figuren 1,2 und 3 verwendbar ist, wobei die reaktive Verbindung in Form fein zerteilter Teilchen oder als feste Lösung in der transparenten synthetischen harzartigen kolloiden Filmschicht verteilt 1st, die die reaktive Schicht darstellt$

Flg. 4b schematisch 1st Schnitt eine Abänderung der reaktiven Schicht, die in der Aus führ ungs form der Flg. 1 und 2 verwendbar ist, wobei die reaktive Verbindung auf einer Seite einer transparenten synthetischen harzartigen Filmschicht aufgebracht ist, die die aktive Schicht darstellt; und

Fig. 4c schematisch im Schnitt eine Abänderung der reaktiven Schicht, die in der AuefUhrungsfonn der Fig·. 1 und 2 verwend-

909841/1218

U72975

bar ist, wobei die reaktive Verbindung in Form einer Schicht zwischen zwei transparenten synthetischen harzartigen FiIaschichten liegt und die reaktive Schicht darstellt.

Unter Bezugnahme auf Flg. 1 la spezielleren kann eine bevorzugt« erfindungsgemässe Photoreproduktionsausftihrung eine photoleitende Schicht 1 aus Anthrazen auf einer transparenten leitenden Schicht 5 enthalten, die durch die reaktive Schicht 3 von einer leitenden RUckschieht oder Unterlage 2 getrennt ist. Die reaktive Schicht J5» die zwischen der unterlage 2 und der transparenten photoleitenden Schicht 1 liegt, enthält ein reaktives Material, verteilt in einem geeigneten transparenten Harz, das auf eine transparente File- oder Papierunterlage geschichtet ist, wobei diese als Träger für de* aktive Material dient.

Geeignete Harzträger können Celluloseacetat, synthetische lineare Polyamide, wie beispielsweise Nylon und Polyethylenterephthalat (Mylar), Vinyl-Vinylidenchlorid-Copolymerisate» Copolyaerieat von Vinylchlorid und Vinylacetat, Copolymerisate von Vinylidenchlorid und Acrylnitril, Polymethyl»* thaorylat, Polyäthylen, Polypropylen, Bsterharze, Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Harze, Celluloseacetatbutyrat und Kthylcellulose sein. Jeder dieser harzartigen Träger ist transparent. Glas kann ebenfalls verwendet werden.

BAD ORKWMAL 90984 Ι/ΠΙ*

U72975

' - 12 -

Der Träger braucht nicht transparent zu sein, und es kann gefärbtee oder welsses Papier verwendet werden» oder der. Träger kann eine Metallunterlage sein.

Bei der in Pig. 2 gezeigten AuvfUhrungsform befindet sich der Photoleiter auf einer opaken Metallunterlage« doch Bussen in diesen Falle die reaktive Schicht und die Pllnunterlage beide transparent sein.

Bei dem allgemeinen Verfahren, wie es oit der Anordnung von Pig, durchgeführt wird» wird ein elektrisches PeId an die gezeigte Anordnung durch die Elektroden 4 und 5 von der elektrischen Spannungsquelle 11 durch Schliessen des Schalters 10 angelegt» und die Vorrichtung wird blldmtUseig mit Licht aus einer Quelle (nicht gezeigt) belichtet. Wo Iraner Licht die transparente photoleitende Schicht 1 trifft, wird der Bereich der reaktiven Schicht 3 unmittelbar angrenzend an den belichteten Bereich einem erhöhten elektrischen PeId ausgesetzt. Diese Verstärkung des elektrischen Feldes bringt das aktive Material zur Zersetzung.

Bei dem allgemeinen Verfahren, das durch die Anordnung von Fig. 1 erläutert wird, kann das gewählte reaktive Material eine Schwermetallverbindung, eine organische Diazonluarverbindung, ein organisches Aminsalz oder eine wasserlösliche ionische Verbindung sein«,

909841/1*2.18 BAD original

U72975

■- 13 -

Es eel bemerkt, dass die photoleitende Schicht, wie sie in den Fig. 1 und 2 verwendet wird, kein integrierender Teil de« bildtragenden Films ist. Sie ist eine getrennte Sehloht auf ": einer gesonderten Unterlage und ist wiederverwendbar. Sie kommt mit der reaktiven Schioht nur während des bild«r>zeu«endett Verfahrens In Kontakt. Der Photoleiter braucht 1« Dunkeln kein guter Isolator zu sein wie In der Xerographie. So 1st eine grössere Auswahl von photoleitenden Materlallen möglich. Die bildtragenden Filme sind so, wie sie In den Flg. 4a» 4b unä *e gezeigt sind. Mit diesen Fllnen 1st keine photoleitende Schicht als solche verbunden, doch sind einige der BtrahluncBenpfiftdliehen und elektroreaktiven Materlallen auch photoleitend, wie beispielsweise Silberazid, ihailiuaaasld und Tri-p-anisylmethylperohlorat.

Drei Arten von FIlBMn sind in den Flg. 4a, 4b und 4e gezeigt. In Flg. 4a 1st das reaktive Material in einem Harzfilm bzw. einer Harzsohicht verteilt, während in Fig. 4b das reaktive Material auf einer Saite einer Filnunterlage aufgebracht 1st und in Fig. 4o eine Schicht des Materials in Sandwiohfor« zwischen zwei Filmschichten liegt.

Wenn das reaktive Material eine Schwermetallverbindung, wie beispielsweise Bleioxalat, ist und als reaktives Material 13 in einen synthetischen hydrophilen Harzkolioldblndemittel 13 von Fig. 4a verteilt ist, so wird die Metallverbindung bei der

909841/1218 «»d OfWHNAI-

U72975

Zersetzung dunkel, und eine negative oder positive Transparenz ist das Endprodukt. Oer Effekt des Dunkelwerdens» der das sichtbare Bild erzeugt, kann durch geeignete Oxydationsbehandlung, wie beispieleweise Behandlung mit Wasserstoffperoxyd, verstärkt werden.

Bei einem weiteren Beispiel wird ein gasfreisetzendes reaktiv·· Material mit eine» synthetischen Harzbindemittel verwendet und ■ als Überzug auf die harzartige Schicht 2 von Pig.4b und 4o aufgebracht; das durch Zersetzung der reaktiven Verbindung in der reaktiven Schicht freigesetzte Gas kann ein Bild bei jeder der in den PIg. 1, 2 und 3 gezeigten Verfahrensweisen erzeugen.» Dieses Bild 1st das Ergebnis einer lichtstreuenden Mikrobläschenaufzeichnung, wobei die BlKsohenaufzeichnung durch die Intensivierung des elektrischen Feldes in den durch Licht getroffenen Bereichen mittels eines Photoleiters 5 bei dem in den Pig.1 und 2 gezeigten Verfahren erzeugt wird.

Die Verfahrensweise, bei der die Bilderzeugung auf Oasbläschen beruht, ist auf Materlallen beschränkt, bei welchen eine - transparente Emulsion als Überzug auf einer transparenten Filmunterlage aufgebracht 1st, wenn das Produkt ein transparentes Positiv oder Negativ sein soll, oder auf eine opake (vorzugsweise schwarze) Papierunterlage aufgebracht 1st, wenn das

909841 /1218 BAD ORIGINAL

H72975

- 15 -Produkt eine Kopie sein soll. Da BlKsehenbiIdling duroh freie·"

ι · -V

eetztee Gas nur erfolgen Kann, wenn das reaktive Material in eines Bindemittel verteilt, let« und da der Kontrast eintsorgfältige Einstellung der Mengenverhältnisse von reaktive« Mate· rial sowie eine sorgfältige Steuerung der anschlieaaenden Behänd lungea tu fen, wie beispielsweise Erhitzen, erfordert« 1st diese AusfUnrungsweise, die die Bildung von Vesicularblldern" darstellt, schwieriger als die anderen erfindungsgem&ssen Ausftlhrungsformen und daher weniger bevorzugt.

Eine besonders bevorzugte Ausfünrungsforn der Erfindung zur Erzeugung von Transparentphotos (negative oder positive) ist die in Fig. 2 gezeigt, bei der amorphes Selen als photoleitende Schicht verwendet wird und die transparente strahlungsempfindliohe und elektroreaktive Schicht 3 aus einer Emulsion van 311-berazid in einen Polystyrolblndemittel besteht, das als Überzug auf eine transparente leitende unterläge 5 aus Polyvinylcarbazol aufgebracht 1st. Die Enulsionsselte muss der Selenphotoleiterschicht zugekehrt sein.

Eine andere bevorzugte AuefUhrungsform zur Herstellung von Drucken oder Photokopien ist die in Fig. 1 gezeigte, bei der transparentes Anthrazen als photoleitende Schicht verwendet wird und eine strahlungsempfindliehe und elektroreaktive Emulsion (die nicht notwendigerweise transparent sein muss) als Überzug auf einer leitenden Papierunterlage aufgebracht 1st.

BAD OFUGINÄU

909841/1218 —

U72975

Die Zeichnungen erläutern die Hauptmechanismen, durch die eine selektive bildmässige Zersetzung in der reaktiven Schicht erzeugt werden kann:

a) Die Verwendung einer photoleitenden Schicht zusammen mit einer strahlungsempfindlichen und elektroreaktiven Schicht zur Erzielung einer selektiven bildaäasigen Erhöhung von sowohl de« elektrischen Feld als auch der photolytischen Reaktion; d.h. das Licht von dem Bild erhöht während der Belichtung das elektrische Feld länge der reaktiven Schicht und durchdringt diese Schicht auch unter Bewirkung einer photolytischen Reaktion. Dieser Mechanismus ist in Flg. 1 gezeigt, wenn der Photoleiter transparent ist, und in Flg. 2, wenn die strahlungsempfindli» ehe und elektroreaktive Schicht transparent ist.

b) Das Anlegen eines Überall gleichförmigen elektrischen Felds an ein strahlungsempfindliches und elektroreaktives Material zur Erhöhung der photolytischen Reaktion. Die selektive bildmässlge Zersetzung wird in diesen Falle nur durch die Veränderung in der Strahlung des Lichtbilds bewirkt; dies ist nur in Fig. J> gezeigt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung*form muss der Photoleiter transparent sein, wenn ein strahlungserapfindliehes und elektroreaktives Material verwendet wird, in Fig. 2 braucht der Photoleiter nicht transparent zu sein, doch muss die reaktive Schicht transparent sein. -

909841/1M8

BAD ORIGINAL

U72975

Die folgende Erklärung dient zur Definition des Ausdrucks "Transparenz", wie er hler bezüglich der Strahlung im sichtbaren Bereich und ausserhalb des sichtbaren Bereichs verwendet wird. Transparenz wird zwar gewöhnlich als etwas angesehen, das durchsichtig 1st, doch 1st dies relativ und hängt von den Absorptionseigenschaften der Materialien bei verschiedenen Wellenlängen abι ein Material kann beispielsweise in sichtbaren Bereich transparent und im Ultraviolett- oder Infrarotbereich opak sein oder umgekehrt oder es kann In gewissen Teilen des sichtbaren Spektrums transparent und in anderen Bereichen des sichtbaren Spektrums opak sein.

PUr die erflndungsgemässen Zwecke 1st es wichtig, dass sich die Transparenz im richtigen Bereich des Spektrums befindet. So hat beispielsifelse bei der bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung, wie sie oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnt ist, amorphes Selen (das im wesentlichen selbst in extrem dünnen Schichten'opak ist) ein Empfindlichkeitsmaximum bei 4000 Ä, und die strahlungsempfindliche und elektroreaktive Schicht muss daher Licht bei oder in der Nähe dieses Maximums durchlassen. Aus diesem Grund ist als reaktives Material Silberazld zufriedenstellend, das eine Durchlässigkeitsgrenze bei 56OO A und eine gute Transparenz bei Wellenlängen von mehr als 38OO Ä besitzt. Umgekehrt hat für die oben erwähnte zweite bevorzugte Ausfuhrungsform, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, Anthrazen ein Empfindlichkeitsmaximum in dem nahen Ultraviolett·»-

909841/1218

U72975

bereich und besitzt Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich. Anthrazen ist daher zur Verwendung mit Tri-p-anisylaethylperchlorat geeignet, dessen Bepflndliohkeitsnaxieue ftir photolytische Reaktion etwa in der Mitte des sichtbaren Bereiche

liegt. ' ' ■■·■-

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung neuer spezieller Ausführungsformen des elektrophotographlschen Kopiermaterials „ ohne die Erfindung zu beschränken. Diese Beispiele zeigen die Herstellung von Materlallen, die sich für die Herstellung von Kopieranordnungen für Binstufenbetrleb eignen, beispielsweise für gleichzeitiges Exponieren und Entwickeln durch einen Mechanismus der Zersetzung von reaktivem Material angrenzend an eine photoleitende Schicht, wobei normalerweise stabile Materialien verwendet werden und das übliche Fixieren und andere anschlieasende oder nach dem Exponieren vorgenommene Stufen, die bei anderen Systemen erforderlich sind, entfallen j hierdurch wird ein auaserordentlioh wertvolles Verfahren der Mikroabblldung, des Mlkrofilmens, der Photospeicherung und der raschen Verarbeitung zur Verfügung gestellt.

Beispiel

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung verschiedener Arten von reaktiven Materialien, wobei die erste Art (a) ein strahlungsempfindHohes und elektroreaktives Material veranschaulicht. Eine zweite Art (b) ist elektroreaktiv, besitzt Jedoch die zusätzliche Eigenschaft der Photoleitfähigkeit.

909841/1218 bad original

U7297S

Beispiele für bevorzugte Verbindungen der Gruppe (a) fallen in zwei Klassen, für welche Beispiele unter den Überschriften "Metalltyp" und "organischer Typ" nachfolgend angeführt sind:

Metalltyp Silber&zid, Silberacetylid, Silberoxalat, Merouriacetylld, Mercuriazid, Silberfulminat.

Organisoher Typ Benzoldlazoniumnltrat, Benzoldlazoniutnperchlorat,

p-Diazodiphenylaminoperchlorat,

Tri phenyleethylazid_# Trl-p-anisyluethylperchlorat,

2-Amino-1-naphthol-5-eulfonsÄure, 4-DiKthylamlnobenzoldiazoniumchlorid, 4-DiäthylaBinobenzoldiazoniumchlorid, Zinkchloriddoppelsalz> p-Diazodlmethylanilin · Zinkchlorid, p-(Hydroxyäthyläthylamino)-benzoldiazoniumchlorid,

Dlphenylamindiazoniumeulfat.

9 8 k 1 / 1 2 1 8 BAD

H72975

Die bevorzugten Verbindungen der Art (b) gehören zwei Gruppen an: Einzelne Materialien und Gemische. Beispiele für einzeln« Materialien, die sowohl Photoleitfähigkeit als such Elektroreaktivität besitzen, sind Sllberazid, Thallium(l)-ezid, Bleiazid und Tri-p-anisylmethylperchlorat. Beispiele für Gemische sind Polyvinylcarbazol-Kaliuatazid, Anthrazen-Matrluranitrat und Zinkoxyd-Silberjodat.

Silberazld hat ein PhotoleitfähigkeitsmaxlimiM bei 38OO I. Diese Verbindung besitzt gute Transparenz bei Wellenlängen von mehr als j58OO A. Sie weist auch eine Durohläselgkeitsgrenze bei 5600 Ä auf. Diese Wellenlängen sind so, dass Sllberazid im sichtbaren Bereich transparent und gegenüber Licht im nahen Ultraviolettberelch empfindlich ist. -

Im Falle von Thalliumazid 1st das Photoleltfähigkeitsmaximum, d.h. die maximale Empfindlichkeit, ähnlich, d.h. es ist bei Wellenlängen von mehr als 3300 % transparent und gegenüber nahem Ultraviolett empfindlich.

Tri-p-anisylmethylperchlorat hat ein Photoleitfähigkeitsmaximum bei 59OO Ä und ist daher in der Mitte des sichtbaren Teils des Spektrums empfindlich.

BAD ORlGiNAL 909841/1218

U72975

Viele der Materialien des "Metalltyps", die unter der Art (a) oben angeführt sind, haben sich sowohl als elektroreaktiv als auch als strahlungsempfindlich-elektroreaktiv erwiesen, d.h. sie sind unter dem Einfluss eines elektrischen Felds allein zersetzbar, werden jedoch unter dem kombinierten Einfluss von Licht und einem elektrischen Feld rascher zersetzt. Spezielle Beispiele sind Silberazid, Kupfer(I)-azid und Sllberacetylld.

Alle der organischen Materialien unter (a) sind photolytische Diazonium- oder Diazoverbindungen, die in Konzentrationen von 0,1 bis etwa 10 #,bezogen auf das Gewicht des Harzbindemittels, in das sie eingebracht sind, zur Erzeugung eines Bilds nach Belichtung mit Licht im Bereich von 500 bis 420 ΐημ, d.h. im Ultraviolettbereich, wirksam sind«, Die für das einstufige Exponieren und Entwickeln gemäss der vorliegenden Erfindung verwendete Lichtquelle kann eine Quecksilberlampe, eine mit Xenon gefüllte Entladungslampe, ein Zirkonllchtbogen oder ein Kohlelichtbogen sein. Geeignete Filter können zur Auswahl von Strahlung vorbestimmter Wellenlänge verwendet werden.

Die zur Herstellung der reaktiven Schicht angewendete Arbeitsweise ist eine übliche und mit jedem der hier erwähnten Harzträger oder Bindemittel, die ebenfalls Üblich sind, anwendbar. Die Filme und Schichten werden durch Zubereitung in einem Lösungsmittel und Glessen, wie sie In weitem Masse angewendet werden,gebildet„

9 0 9 8 A 1 / 1 2 1 8

U72975

Das folgende Beispiel zeigt eine bevorzugte Arbeitsweise zur Herstellung des neuen photographischen Kopiermaterial· der Erfindung unter Verwendung des strahlungsenpfindliohen und elektroreaktiven Materials der Art (a). Das gewühlte Material 1st Silberazid, das in einer Menge von J5 feilen in 100 Teile einer äthanolischen 15 £igen NylonUberzugslösung eingebracht wird. Es wird ein Film auf Nesa-Olas In einer Dicke von etwa

0,013 mm (0,5 mils) gegossen, der dann getrocknet wird. Das FiImmaterial wird dann, wie in Flg. 2 gezeigt, mit einer photoleitenden Schicht 1 von amorphem Selen mit einer Dicke von etwa 0,025 mm (1 mil) auf einer Aluminiumplatte 4 angeordnet. Das Filmmaterial 1st im sichtbaren Bereicht transparent und im Ultraviolettbereich empfindlich, und die Schicht aus amorphem Selen 1st im sichtbaren Bereich empfindlich. Das Exponieren wird durchgeführt, während eine Spannung von 600 bis 1000 Volt an den Elektroden 4 und 5 angelegt ist, wobei eine 100 Watft-Quecksilberlampe für etwa 1 Sekunde verwendet wird. Es wird ein Bild erhalten, das aufgrund des Vorhandenseins der Zersetzungssilberprodukte dunkler ist.

BAD ORiGfNAL 909841/1218

Claims

U72975

-■S

Patentansprüche

t · Slektrophotographisohes Verfahren* bei dem ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Photoleiter blldraässlg belichtet und gleichzeitig dem Einfluss eines elektrischen Stroms ausgesetzt wird» dadurch gekennzeichnet« dass ein Aufzeichnungsmaterial alt einer gleichzeitig strahlungsempfindlichen und stromerapfindlichen Verbindung verwendet wird.

2« Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet* dass eine strahlungsempfindlich© und stromempfindliche Verbindung verwendet wird» die nur durch die Kombination der angewendeten Belichtung mit dem angewendeten elektrischen Strom» nicht durch die angewendete Belichtung oder durch den angewendeten elektrischen Strom allein zersetzbar ist·

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet« dass als strahlungsempfindliche und stromempfindliche Verbindung ein Schweraaetallazid* ein Schwermetallacetylender 1 vat oder eine Diazoniumverbindung verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet* dass als Photoleiter Selen oder Polyvinylcarbazol verwendet wird·

^; BAD

90904-1/1218 ^B/^

U72975

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet» das3 das Aufzeichnungsmaterial mit einer transparenten photoleitfähigen Schicht so bildmässig belichtet wird» dass das Licht durch die photoleitfähige Schicht tritt und dann auf die strahlungsempfindliche elektroreaktive Schicht trifft·

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet» dass das Aufzeichnungsmaterial mit einer transparenten photoleitfähigen Schicht so bildmässig belichtet wird» dass das Licht zuerst durch eine transparente strahlungsempfindliche und elektroreaktive Schicht dringt und dann auf die photoleltfähige Schicht trifft.

7ο Elektrophotographisches Verfahren» bei dem ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Photoleiter bildmässig belichtet und gleichzeitig dem Einfluss eines elektrischen Stroms ausgesetzt wird» dadurch gekennzeichnet» dass ein Aufzeichnungsmaterial mit einem stromempfindliehen Photoleiter verwendet und das Aufzeichnungsmaterial während der Belichtung einem gleichförmigen elektrischen Feld ausgesetzt wird.

909841/.T 218