DE1497224C3

DE1497224C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE1497224C3
Application number: DE1497224A
Authority: DE
Inventors: John Wolfgang Webster N.Y. Weigl (V.St.A.)
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1964-11-23
Filing date: 1965-11-17
Publication date: 1975-09-11
Also published as: DE1497224A1; US3411903A; NL150239B; NL6515152A; GB1084024A; DE1497224B2; ES319795A1; SE308250B; CH458076A; FR1464792A; NO122817B; DK120577B; BE672668A; LU49849A1; IL24632A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit fiächenhaft angeordneten Fasern.

Bei der Xerographie, wie sie zuerst in der US-PS 2 297 691 beschrieben worden ist, wird ganz allgemein auf einem photoleitenden Isolator durch die vereinte Einwirkung des Lichts und eines elektrischen Feldes ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, das durch Aufbringen von feinverteiltem elektroskopischem Material entwickelt wird. Diese als Toner bezeichneten elektroskopischen Materialien werden für den Gebrauch bei den üblichen xerographischen Verfahren so gewählt, daß sie an dem latenten elektrostatischen Bild auf einem photoleitenden Isolator haften und dadurch das ursprünglich latente Bild sichtbar werden lassen. Meistens wird dann das entwickelte Tonerbild entweder auf der Oberseite des photoleitenden Isolators fixiert oder auf ein Kopierblatt übertragen und dort fixiert, wobei die Wahl in den meisten Fällen nach dem Gesichtspunkt getroffen wird, ob die photoleitende Schicht in dem Verfahren sofort wieder verwendet werden kann oder nicht. Bei anderen xerographischen Verfahren wird die Platte nicht zuvor geladen, sondern wird zunächst belichtet und dann mit einem geladenen Entwickler entwickelt (vgl. US-PS 2 956 847). Für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann die Xerographie bezeichnet werden als eine Technik zur Herstellung von Bildern, bei der ein Verfahrensschritt vorkommt, in dem die Bestrahlung mit einem Muster elektromagnetischer Strahlung, z. B. Licht, angewandt wird, um die elektrischen Eigenschaften einer photoempfindlichen »Platte« dem Bestrahlungsmuster entsprechend zu verändern.

Zwar sind auch andersartig aufgebaute xerographische Platten bekannt, die am häufigsten verwendeten beiden Arten xerographischer Platten sind jedoch die

ίο Platte mit amorphem Selen und die Platte mit Pigment und Bindemittel. Die Platte mit amorphem Selen, die in allen Einzelheiten in der US-PS 2 970 906 beschrieben ist, kann zusammenfassend als eine dünne Schicht elementaren Selens in amorpher Form beschrieben werden, die durch Vakuumaufdampfung oder auf andere bekannte Art und Weise auf eine leitende Unterlage aufgebracht ist. Selenplatten dieser Art haben weite Verbreitung erfahren, weil von ihnen viele tausend sehr hochwertige Kopien auf gewöhnlichem Büropapier abgenommen werden können. Andererseits ist die Selenplatte nicht nur teuer in der Herstellung, weil hochreine Ausgangsstoffe und genau abgestimmte Herstellungsmethoden eingehalten werden müssen, sondern ihre Verwendung macht es, wie bei allen wiederholt verwendbaren xerographischen Platten, erforderlich, das Tonerbild von der Platte auf einen Kopierbogen zu übertragen und nach der Übertragung die Platte zu reinigen.

Der andere Typ xerographischer Platte, die heute benutzt wird, ist allgemein als Platte vom Pigment-Bindemittel-Typ bekannt, wie sie in der US-PS 3 121 006 beschrieben ist. Allgemein gesagt besteht dieser Plattentyp aus einer Schicht von feinverteiltem photoleitendem Pigment, das dispergiert ist in einem filmbildenden Bindemittel auf Kunstharzbasis, beides zusammen als Beschichtung eines Trägers, etwa von Papier. Da nach dem französischen Verfahren hergestelltes Zinkoxid das übliche photoleitende Material der Wahl für diese Art Platten ist, wird die Platte allgemein als Zinkoxid-Bindemittel-Platte bezeichnet. Wenn nun auch die Zinkoxid-Bindemittel-Platte das xerographische Verfahren durch Fortfall der Übertragungs- und Reinigungsschritte zu vereinfachen vermag, so ergab sich demgegenüber doch, daß diese Art Platte in ihren elektrischen Eigenschaften eine Lichtermüdung zeigt, so daß sie, wenn sie einmal belichtet wurde, im allgemeinen erst wieder benutzt werden '. kann, nachdem sie eine relativ lange Zeit im Dunkeln gelegen hat. Wenn daher auch die photoleitende Be- i

schichtung auf einer Bindemittel-Platte verhältnis- j mäßig preiswert ist, verglichen mit der photoleitenden ! Schicht bei einer xerographischen Platte mit amorphem Selen, so müssen die Kosten dieser Beschichtung über die einzige Kopie amortisiert werden, die die Platte zu liefern vermag, gegenüber der Selenplatte, deren Kosten über viele tausend Kopien amortisiert werden j können. Umgerechnet auf eine Einzelkopie ist demnach die Bindemittel-Platte teurer als die Selenplatte. Ferner ist zu beachten, daß die Kopie von der Selen- ; platte auf normalem Büropapier abgenommen wird, während die Kopie von einer Bindemittel-Platte natür- ; lieh auf der beschichteten Oberfläche der Platte selbst j erzeugt und fixiert wird, und viele Benutzer beanstanden Kopien auf in dieser Art beschichtetem Papier wegen des Griffs und des Aussehens.

Nachteilig an dem bislang bekannten derartigen Aufzeichnungsmaterial ist also eine kostspielige Herstellung mit hochreinen Ausgangsstoffen unter genau

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abgestimmten Herstellungsmethoden und die erf order- Fibrillieren veranlaßt werden können. Beim Fibril-

liche gründliche Reinigung nach seiner Verwendung Heren werden diese Fasern gespalten, und es bilden

einerseits sowie eine starke Lichtermüdung der elek- sich viele feine Fäserchen, die meistens mit der Haupt-

trischen Eigenschaften und damit verbunden die faser verbunden bleiben; Während der Bildung der

erforderlich lange Dunkellagerzeit bei unerwünschtem 5 blattartigen Formen schließen sich diese haarigen

Griff und Aussehen des Aufzeichnungsmaterials an- Fasergebilde auf dem Sieb der Papiermaschine zu einer

dererseits. Matte zusammen und werden mechanisch miteinander

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektro- verbunden. Beim nachfolgenden Absaugen des Was-

photogräphisches Aufzeichnungsmaterial bereitzustel- sers werden die Fasergebilde durch die Oberflächen-

len, das einfach und ohne besonderen Aufwand her- io spannung in ausreichend engen gegenseitigen Kontakt

gestellt werden kann, wirtschaftlich verwendbar ist gebracht, so daß starke Bindungen zwischen benach-

und die geannnten Mangel, insbesondere hinsichtlich barten Faserflächen entstehen, die dem blattförmigen

Griff und Aussehen, nicht aufweist. Gebilde schließlich einen starken Zusammenhalt ver-

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elek- leihen.

trophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit flä- 15 Wenn es erforderlich ist, eine synthetische Faser zu

chenhaft angeordneten Fasern aus und ist dadurch verwenden, die duich die übliche Holländertechnik

gekennzeichnet, daß es photoleitfähige Fasern enthält nicht zum fibrillieren gebracht werden kann, läßt sich

oder daraus besteht. irgendeine andere Technik des Verwebens oder Ver-

Es ist erfindungsgemäß somit möglich, eine elektro- bindens ausnutzen. Hierzu wird besonders auf das

photographische Platte aus dünnen, photoleitenden 20 Buch »Papierherstellung mit synthetischen Fasern«

Fasern zu bilden, die miteinander verbunden werden (»Synthetic Fibers in Papermaking«), herausgegeben

und ein faseriges Material mit flächenhafter Erstrek- von C. A. Battista (Interscience Publishers, Division

kung bilden; hierdurch wird in einfacher Herstellungs- of John Wiley and Sons, 1964) hingewiesen, in der

weise ein faseriges Papier, das einem gewöhnlichen verschiedene Arten des Verwebens oder sonstigen Ver-

Zellulosepapier ähnlich ist, als elektrophotographisches 25 bindens beschrieben sind, die bei verschiedenen

Aufzeichnungsmaterial geschaffen. Kunstharzfasern angewandt werden können. Sofern

Die Fasern können entweder filzartig verarbeitet eine bestimmte Art synthetischer, photoleitender Fa-

oder verwoben werden, um das gewünschte flächen- sern benutzt wird, kann es z. B. empfehlenswert sein,

hafte Material zu erzeugen, und sie können mit einem dem Eintrag ein Agens zum Anlösen oder Quellen der

Anteil, vorzugsweise mit einem geringeren Anteil 30 Faser zuzufügen, damit die Fasern erweicht oder ver-

nichtphotoleitender Fasern, wie etwa Holzfasern, größert wird und größere Flächen für den gegenseitigen

Lumpenfasern oder synthetischen Fasern, versetzt Kontakt der Fasern beim Trocknen der Bogen zur

werden. Wenn die photoleitenden Fasern in der nach- Verfügung stehen.

folgend zu beschreibenden Weise hergestellt sind, Eine andere Technik besteht darin, synthetische

können sie z. B. zu einem Gewebe verarbeitet werden, 35 Fasern zu verwenden, die zunächst in besonderer,

das bei Verwendung dünner Fasern einem Papier fibrillierter Form nach den Lehren der 118-^82 999 788

ähnelt. Bei einer anderen Technik, die der üblichen hergestellt worden sind. Diese Art in besonderer Weise

Papierherstellung näherkommt, werden lange photo- fibrillierter synthetischer Fasern wird nachstehend als

leitende Fasern hergestellt und zu kurzen Längen zer- »Fibrid« bezeichnet. Fibride können entweder für sich

schnitten, die als Stapelfaser bezeichnet werden können. 40 zur Herstellung eines »Papiers« benutzt werden oder

Diese Stapelfaser ist das Ausgangsprodukt für den auch in Verbindung mit sonstigen Fasern, um alle

»Stoff« oder »Eintrag« bei der Papierherstellung, die Fasern durch mechanische Verbindung zusammen-

hier allgemeiner mit »Filzprozeß« umschrieben wer- zuhalten, zumindest während des Vorgangs der Bahn-

den soll. bildung. Es brauchen nur verhältnismäßig geringe

In den Fällen, in denen eine beim Mahlen fasernde 45 Mengen dieser Fibride benutzt zu werden, wenn es synthetische Faser (etwa stark gerichtetes oder kalt- darum geht, die Bahn während der einleitenden wassergesponnenes Polyacrylnitril oder dessen Copoly- Schritte der Entstehung der Bahn zusammenzuhalten, mere) verwendet wird, können die in der Holzstoff- bevor die weiteren Schritte des Heißkalanderns, Ein- und Papierindustrie bei Holzstoffasern für die Ein- sprühens von Lösungsmittel oder der anderen Mögtragsvorbereitung üblichen Techniken angewandt wer- 50 lichkeiten für die nachfolgende Bildung stärkerer den, um die erforderliche Faserstruktur in der wäß- Bindungskräfte zwischen den üblichen Fasern des rigen Suspension des Stapels zu erzielen. Nach der blattförmigen Gebildes folgen. Auch das andere ExBehandlung des Stoffs, die den jeweiligen Erf order- trem ist möglich: die blattartige Fläche aus 100% nissen angepaßt ist, werden dem Eintrag die benötigten Fibriden herzustellen, so daß sie nach der Bildung nichtfaserigen Zusätze, Leime, Füllmittel und natür- 55 bereits eine verhältnismäßig hohe Festigkeit aufweist, liehe oder synthetische harzartige Bindemittel züge- ohne weitere Behandlung erfahren zu haben. Die Hersetzt. Die Zugabe derartiger Harze in Form von stellung von Fibriden erfordert, kurz gesagt, entweder Wasserlatex oder einer dispersiblen Harzlösung ent- das Holländern einer flüssigen Aufschwemmung des sprechend dem Vorgehen zur Gewinnung von Zellu- in einem Verfahren der Grenzflächenbildung gewonlosepapieren größerer Naß- und/oder Trockenfestig- 60 nenen Harzes oder das Zufügen einer Lösung des keit, kann besonders vorteilhaft sein, wenn nicht- Polymerisats zu einem Fällbad für das Polymerisat' fibrillierende, synthetische photoleitende Fasern ohne bei gleichzeitigem Einwirkenlassen relativ großer zusätzliche Zellulosefasern im Eintrag benutzt werden. Schubkräfte, etwa in einem Waring-Mischer.
In der Technik der Papierherstellung ist es allgemein Nach vollständiger Vorbereitung des Eintrags wird bekannt, daß Holzstoffasern und zylindrische Fasern 65 dieser in einem beliebigen geeigneten Verfilzungsgerät einiger synthetischer Harze durch einen mechanischen zu einem blattartigen Gebilde umgeformt. Typische Schleifprozeß in wäßriger Aufschwemmung, der bei Verfilzungseinrichtungen sind die Langsieb-Maschine der Papierherstellung im Holländer stattfindet, zum und die Zylinder-Papiermaschine. Die Langsieb-

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Maschine führt, kurz und allgemein beschrieben, die Pigmente enthalten, hergestellt werden, wie es in den

folgenden Verfahrensschritte durch: Zunächst wird nachfolgenden Beispielen und in der US-PS, 2 999 788

der Eintrag aus einem Aufgabekasten dem Fourdri- beschrieben ist. Diese Fibride werden beim Verfilzen

nier-Sieb zugeleitet, das nichts anderes darstellt als bevorzugt, während den üblichen Fasern der Vorzug

ein endloses Band eines engmaschigen Siebgewebes 5 gegeben wird, wenn gewebte Bogen hergestellt werden,

mit Absaugkästen, die durch das Sieb hindurch einen Zusätzlich zu den genannten Bindemitteln und Pig-

bestimmten Anteil des Wassers aus den Fasern ab- menten kann die Faser anorganische Bindemittel, etwa

saugen. Dann wird das Band durch die Pressen- Glas, enthalten, in denen photoleitende Pigmente ver-

abschnitte der Maschine zwischen einer Reihe von teilt sind; hierzu wird auf die US-PS 3 151 982 als

Druckwalzen hindurchgeführt, die weiteres Wasser aus io Lehre für die Bildung von photoleitenden Bindemittel-

der Faserstoffbahn herausdrücken, und von dort in den systemen Pigment-Glas hingewiesen. Die zur Herstel-

Trockenabschnitt der Maschine; dann läuft die Bahn lung inhomogener Fasern benutzten Pigmente können

über und unter einer Reihe großer dampfbeheizter farbsensibilisiert sein, wie es beispielsweise in der

Trockenwalzen hinweg, die den größten Teil der rest- US-PS 3 052 540 beschrieben ist; die Arten und An-

lichen Feuchtigkeit aus der Bahn entfernen. Danach 15 teile der benutzten Farben entsprechen denen, die

wird die Bahn von stählernen Kalanderrollen geglättet üblicherweise bei der Herstellung von xerographischen

und auf eine Trommel gerollt. Um eine bessere Ver- Bindemittelplatten angewandt werden. Wenn auch die

bindung zwischen den Fasern zu erreichen, können bei oben angegebenen Bindemittel im allgemeinen selbst

thermoplastischen Fasern geheizte Kalanderwalzen nicht photoleitend sind, so kann doch jedes geeignete

verwendet werden. Unter bestimmten Umständen, 20 homogene photoleitende Material in Verbindung mit

wenn es erforderlich ist, die Oberfläche der Bahn mit einem photoleitenden Pigment benutzt werden, um

einer äußeren Füllung oder mit sonstigen Stoffen zu eine noch höher empfindliche photoleitende Faser zu

versehen, nachdem die Bildung der Faserstoffbahn ein- bilden.

geleitet ist (anstatt diese Stoffe dem Eintrag am nassen Zusätzlich zu inhomogenen Fasern können auch

Maschinenende zuzuführen), wird häufig eine Be- 25 homogene Fasern in Verbindung mit der vorliegenden

Schichtungsvorrichtung, etwa eine Leimungspresse, im Erfindung verwendet werden. Die Fasern müssen nicht

Trocknungsabschnitt der Maschine vor den letzten aus einem einheitlichen, geeigneten, an sich photo-

Trockenwalzen angeordnet, so daß das Material leitenden Material hergestellt werden; es können auch

trocken ist, ehe die Bahn auf die Trommel gerollt wird. geeignete Mischungen, Mischpolymerisate, Terpoly-

Natürlich können auch unabhängig von der Maschine 30 merisate u. dgl. von Photoleitern und nichtphoto-

vorzunehmende Behandlungen der Faserstoffbahn leitenden Materialien, die mischpolymerisiert oder

vorgesehen werden, etwa Wannenleimung oder Sati- miteinander gemischt werden können, vorteilhaft be-

nierung, wenn die Aufwickeltrommel von der Ma- nutzt werden. Derartige Mischungen oder Mischpoly-

schine abgesetzt ist. merisate können vor allem dann zweckmäßig sein,

Wenn eine gewobene photoleitende Fläche herge- 35 wenn das photoleitende Material selbst nicht die für

stellt werden soll, sind die Fasern zu langen Stücken die endgültige Faser erforderlichen physikalischen oder

zu verspinnen nach den üblichen Spinnverfahren, chemischen Eigenschaften aufweist. So kann z. B. ein

worauf sie auf den üblichen Webstühlen verarbeitet Polyvinylcarbazol bestimmten Molekulargewichts ein

werden. Nach dem Weben können sie auf Blattgröße vorzüglicher Photoleiter sein, kann aber an sich un-

zerschnitten oder als Rolle aufbewahrt werden. 40 günstige physikalische Eigenschaften besitzen, so daß

Die photoleitenden Fasern selbst können in sehr eine qualitativ hochwertige Faser nicht unmittelbar

verschiedener Form auftreten, wobei ihr innerer Auf- aus diesem Material hergestellt werden kann. In diesem

bau homogen oder inhomogen sein kann; sie können Fall kann das photoleitende Material mit irgendeinem

nach einer Reihe unterschiedlicher Verfahren her- geeigneten Stoff vermischt oder mischpolymerisiert

gestellt sein, wobei die speziellen Eigenschaften der 45 werden, um ihm bessere physikalische Eigenschaften

Faser den Ausschlag geben. zu geben. Zum Beispiel kann Polyvinylcarbazol mit

Inhomogene Fasern z. B. können aus einem belie- einem Vinylidenchlorid- oder Vinylchloridpolymerisat bigen passenden filmbildenden Bindemittel bestehen, oder -mischpolymerisat gemischt werden, oder es kann in dem ein geeignetes photoleitendes Pigment disper- seinerseits mit einem Vinylmonomeren mischpolymerigiert ist, wobei die Wahl des Pigments sich nach der 50 siert werden, um dadurch eine sowohl photoleitende erforderlichen Empfindlichkeit, den Kosten, den phy- wie widerstandsfähige Faser zu erhalten. Natürlich sikalischen Eigenschaften, der spektralen Empfindlich- braucht weder die photoleitende Substanz selbst noch keit usw. richtet. Zu den typischen photoleitenden ein etwa benutzter Zusatz notwendigerweise ein syn-Pigmenten gehören nicht nur organische Pigmente, thetisches Polymerisationsprodukt darzustellen. Eine wie Chinacridone und metallfreies Phthalocyanin, 55 der beiden oder beide Substanzen können Naturstoffe sondern auch anorganische Pigmente wie Zinksulfid, oder synthetische Stoffe sein; es können monomole-Zinkcadmiumsulfid, nach dem französischen Verfahren kulare Substanzen, Oligomere, Polymere, Mischpolyhergestelltes Zinkoxid, Cadmiumsulfid, Cadmium- mere oder Mischungen daraus sein. Wie oben gesagt, selenid, Zinksilikat, Cadmiumsulfoselenid und eine kann bei dieser Art mohogener Faser jedes passende Reihe anderer, die in der US-PS 3 121 006 aufgeführt 60 photoleitende Material benutzt werden, wobei die sind, und deren Mischungen. Das jeweilige \'erhältnis Auswahl des jeweiligen Photoleiters mit Rücksicht auf von Pigment zu Bindemittel ist nicht kritisch, es richtet die Eigenschaften der herzustellenden Faser, des mit sich nach der jeweils gewählten Kombination von ihm zu mischenden oder mischzupolymerisierenden Harz und Pigment. Zum Beispiel sollte bei Zinkoxid Materials u. dgl. erfolgt. Typische photoleitende Subr als Pigment das Verhältnis zwischen einem Gewichts- 65 stanzen, von denen viele mit verstärkenden Harzteil Pigment auf einen Gewichtsteil Bindemittel und zusätzen gemischt werden können, sind: Polyvinyletwa 8 Gewichtsteilen Pigment auf 1 Gewichtsteil carbazol, Anthracen, Polyvinylanthracen, Anthra-Bindemittel liegen. Es können auch Fibride, die diese chinon, Acylhydrazonderivate wie 4-Dimethylamino-

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benzylidenbenzhydrazid, Oxadiazolderivate wie nicht kritisch für den Prozeß und kann in weiten 2,5-Bis-(p-aminophenyl-(l))-l,3,4-oxadiazol, Triazol- Grenzen schwanken. Da photoleitende Pigmente, wie derivate wie 2,5-Bis-(4'-dimethylaminophenyl)-l,3,4- Zinkoxid, in Teilchengrößen zwischen 0,2 und 0,5 μΐη triazol, Pyrazolinderivate wie l,3-Diphenyl-5-(p-di- Durchmesser erhältlich sind, bestehen keine Schwierigmethylaminophenyl)-pyrazolin, Imidazolonderivate, 5 keiten, diese Pigmente sogar in relativ dünnen Fasern wie 4-(p-Dimethylaminophenyl)-5-phenylimidazolon, mit einem Durchmesser von größenordnungsmäßig Imidazolthionderivate, wie 4-(p-Trimethylaminophe- 2μηι unterzubringen, und bei stärkeren Fasern von nyl)-5-phenylimidazolthion, 2-(4'-Methoxyphenyl)- beispielsweise 110 μπι ist die Frage bedeutungslos,
benzthiazol, 2-Phenyl-benzoxazol. Substanzen mit Über die üblichen Spinnmethoden hinaus können Photoleitfähigkeit können auch durch Bilden von io für die Herstellung der photoleitenden Fasern andere Ladungsaustauschkomplexen mit Lewissäuren (Elek- Methoden angewandt werden, z. B. die Fibrid-Technik tronenakzeptor) und irgendeinem einer Anzahl von nach der US-PS 2 999 788, die oben erwähnt wurde Harzen, die gewöhnlich keine hohe Photoleitfähigkeit und die ebenfalls der Erfindung entsprechende Fasern zeigen, hergestellt werden. Typische Harze, die auf zu erzeugen erlaubt. Nach diesem Verfahren können diese Weise zusammengesetzt werden können, stellen 15 nicht nur homogene photoleitende Substanzen zu Phenolaldehyde dar, Epoxy- und Phenoxyharze, Poly- Fibriden verarbeitet werden; es lassen sich auch karbonate, Melamine, Polyimide, Polyurethane, aro- Fibride mit heterogenem Aufbau herstellen, wobei ein matische Silikone, Polystyrol, Poly-(2-vinyI-chinolin), hoher Anteil photoleitenden Pigments benutzt wird, Poly-(3,3'-dimethyl-diphenylen-4,4'), Polyvinylxylol, wie es in den Beispielen 171 und 172 in der US-PS Poly-(2-vinyl-naphthalin), Polyinden, Polyvinylimid- 20 2 999 788 beschrieben ist. Diese Fibride stellen die azol, Poly-(3-vinyl-pyren) sowie Mischungen und bevorzugte Faserform für die erfindungsgemäßen verMischpolymerisate der genannten Stoffe. Typische filzten Bogen dar, einerseits wegen ihres Aufbaus mit Lewissäuren sind Phenylessigsäure, 6-Methyl-cumaryl- Fibrillen und andererseits, weil die Fibrid-Technik essigsäure-(4), Maleinsäure, Zimtsäure, Benzoesäure, benutzt werden kann, um Fasern aus vielen Harzen 1 - (4 - Diäthylaminobenzoyl) - benzolkarbonsäure - 2, 25 herzustellen und aus Mischungen von Harz und Pig-Phthälsäure; "Tetrachlorphthalsäure, organische SuI- ment mit Substanzen, die äußerst unvorteilhaft und fonsäuren, wie 4-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfon- praktisch überhaupt nicht nach den üblichen Spinnsäure, organische Phosphonsäuren wie 4-Chlor-3-nitro- verfahren verarbeitet werden können. Die Fibride und 3-benzol-phosphonsäure, 4-Nitrophenol, Pikrinsäure, die auf übliche Weise gewonnenen Fasern können mit Essigsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Malein- 30 jedem brauchbaren isolierenden Harz hergestellt säureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Tetrachlor- werden. Zu den isolierenden Harzen, die hier geeignet phthalsäureanhydrid, Chrysen^^S^-tetracarbon- sind, gehören Polyacrylnitril-, Epoxyd-, Phenol-, Alkyd-, säureanhydrid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid, Ei- verschiedene andere Polyesterharze, Polyäther, PoIysen(III)-chlorid, Zinn(IV)-chlorid, Arsentrichlorid, olefine wie Polypropylen, Polyamide, modifizierte Zinn(II)-chlorid, Antimonpentachlorid, Bortrifluorid, 35 Terpentinharze, Acrylate, Methacrylate, Vinylacetat, Bortrichlorid, 1,4-Benzochinon, 2,5-Dichlorbenzochi- Vinylidenchloride, Styrole, Vinylchloride und andere non, 2,6-Dichlorbenzochinon, Chloranilchinon, Vinylmaterialien, Polycarbonate, Polyurethane, Mi-1,4-Naphthochinon, 2,3-Dichlor-l,4-naphthochinon, schungen und Mischpolymerisate der genannten Sub-Anthrachinon, 2-Methylanthrachinon, 1-Chloranthra- stanzen usf. Diese Fibride brauchen nicht für sich chinon, Phenanthrenchinon, Acenaphthochinon, Pyr- 40 allein bei der Papierherstellung benutzt zu werden, anthrenchinon, Chrysenchinon, Thionaphthochinon, sondern können in Verbindung mit üblicher Stapel-Anthrachinon-ljS-disulfonsäure^-Anilid-l^-naphthofaser aus den gleichen oder anderen Harzen verwendet chinonsulfonsäure, Triphthaloylbenzol, Bromal, 4-Ni- werden.

trobenzaldehyd, 2,6-Dichlorbenzaldehyd, 2-Äthoxy- Die Ausdrücke »Faser« und »faserig« sollen in wei-

1-naphthaldehyd, Anthracen-9-aldehyd, Pyren-3-alde- 45 testem Sinne verstanden werden und sollen sowohl die

hyd, Oxindol-2-6-aldehyd, Pyridin-2,6-dialdehyd, Bi- nach üblichen Methoden gesponnenen Fasern wie die

phenyl-4-aldehyd, Furfural, Acetophenon, Benzophe- obenerwähnten Fibride umfassen,

non, 2-Acetylnaphthalin, Benzil, Benzoin, 5-Benzoyl- Natürlich braucht die erfindungsgemäße Platte nicht

acenaphthalin, Biacendion, 9-Acetylanthracen, 9-Ben- ausschließlich für die Zwecke der Xerographie benutzt

zoyl-anthracen, 4-(4-Dimethylaminocinnamoyl)-l-ace- 50 zu werden oder bei der vorbelichtet-ladungslosen BiId-

tylbenzol, Essigsäureanilid, (l,3-)Indandion, Acenaph- erzeugung gemäß der US-PS 2 956 847; sie kann viel-

thenchinondichlorid und 2,4,7-Trinitrofluorenon. Le- mehr bei jeder anderen Bildherstellungsmethode ange-

wissäuren können auch mit Vorteil benutzt werden, wandt werden, bei der ihre Lichtempfindlichkeit von

um die Empfindlichkeit praktisch aller obengenannten Nutzen ist.

aromatischen Photoleiter und Zinkoxid zu erhöhen. 55 Die jeweils in Frage kommende Technik der BiId-

Eine weitere Empfindlichkeitserhöhung läßt sich er- herstellung ist natürlich für die Auswahl der speziellen

reichen durch Zugeben von Farben wie Tetraäthyl- Substanzen für die erfindungsgemäße Platte von Be-

rhodamin, Pentamethyl-parafuchsin (Methylviolett), deutung. So wurde z. B. festgestellt, daß Platten mit

4,5,6,7-Tetrachlor-2',4',5',7'-tetrajodfluorescein (Ben- Zinkoxid starke Lichtermüdungserscheinungen zeigen

galrosa), 3,6-Diamino-2,7-dimethyl-acridin (Acridin- 60 und besonders brauchbar sind für die vorbelichtet-

gelb) usf. ladungslose Bilderzeugung oder für die übliche xenv

Nach dem Auswählen des homogenen oder hetero- graphische Bildherstellung. Auch bei den konven-

genen photoleitenden Materials wird es nach einer der tionelleren Arten der Xerographie kann die Auswahl

üblichen Spinnmethoden zu einer Faser versponnen, der Substanzen durch die auszuführenden Verfahrens-

etwa durch Trocken- oder Naßspinnen, wie es z. B. 65 schritte bedingt werden. Zum Beispiel sprechen Platten

auf den S. 513 bis 519 des Textbandes der »Polymer mit Zinkoxid-Photoleitermaterialien besonders stark

Science« von F. W. B i 11 m e y e r jr. (Interscience auf negative Ladung an, während Platten mit einem

Publishers, 1962) beschrieben ist. Die Faserstärke ist metallfreien Phthalocyanin-Photoleiter vorzugsweise

auf positive Ladung ansprechen. Beim Herstellen der Beispiel II
Bilder auf den erfindungsgemäßen Platten kann einer

aus der Vielzahl bekannter Xerographieprozesse ange- In eine Lösung von 8 Gewichtsprozent Polyacryl-

wandt werden. Die Ladung der Platte kann beispiels- nitril in 55 g Ν,Ν-Dimethylformamid werden 13,5 g

weise durch Induktion erfolgen (US-PS 2 934 649), 5 des in Beispiel I erwähnten Zinkoxids und 7 mg

durch Koronaladung, wobei die Platte auf einer 3,3',5,5'-TetrabromphenolsulfonphthaIein (Bromphe-

leitenden Unterlage ruht (US-PS . 2,588 699), oder nolblau) gegeben. Diese Mischung wird gerührt und in

durch zweiseitige gleichzeitige Ladung mit entgegen- feinem Strom zu 1,5 1 Glycerin in einen mit hoher

gesetzten Vorzeichen (US-PS 2 922 83). Zur Beiich- Geschwindigkeit umlaufenden Mischer gegeben. Die

tung kann jede gewöhnliche Lichtquelle benutzt io entstehenden Fibride werden gewaschen und in einem

werden, 'und die Entwicklung kann entweder nach schnellaufenden Mischer in 4,51 Wasser dispergiert.

dem Kaskadenverfahren erfolgen (US-PS 2 618 552 Von dieser Dispersion wird auf einem Sieb ein Hand-

und 2 638 416), mit der Magnetbürste (US-PS 3 015 305) bogen gewonnen und bei 107⁰C getrocknet; es ent-

oder nach einem der anderen bekannten Verfahren. steht ein papierähnliches Erzeugnis mit einem bläu-

Nachdem das Bild entwickelt ist, kann es durch Er- 15 liehen Farbton.

hitzen auf der Platte fixiert werden, durch einen Lö- Die Belichtungsprozedur nach Beispiel I wird auf

sungsmittelspray, durch eine haftende Beschichtung, einer Seite des Bogens durchgeführt und dann auf der

einen Überzug oder in anderer bekannter Weise. anderen Seite mit einer anderen Bildvorlage wieder-

Der Ausdruck »Platte«, wie er in der vorstehenden holt, um Reproduktionen von zwei verschiedenen VorBeschreibung und in den Patentansprüchen benutzt 20 lagen auf der Vorder- bzw. Rückseite des Bogens zu wird, soll nicht nur starre Gebilde umfassen, wie es aus erhalten.

der Halogensilberphotographie bekannt ist, sondern Beispiel III
ebenso die flexiblen, papierartigen Flächengebilde, wie

sie bisher in Einzelheiten beschrieben worden sind. 30 g eines Epichlorhydrin-bisphenol A-Epoxydhar-

Nachdem die allgemeinen Kennzeichen der Erfin- 25 zes und 0,53 g Methylendianilin (Härtungsmittel für

dung erläutert worden sind, werden nachstehend Bei- Epoxydharz) werden in 65 g Tetrahydrofuran gelöst,

spiele gegeben, die der weiteren Klarstellung dienen. In dieser Lösung werden 5 g metallfreies Phthalocyanin

Alle nachstehend genannten Anteile sind als Gewichts- gegeben und durch Rühren in der Lösung dispergiert.

teile zu verstehen, sofern nichts Gegenteiliges ange- Die Flüssigkeit wird dann in gleichmäßigem Strom in

geben ist. 30 1,61 0,25 %iger wäßriger Lösung von Carboxymethyl-

Zellulose bei 12°C gegeben und gleichzeitig in einem

Beispiel I Mischer gerührt. Die erzeugten Fibride werden wiederholt mit Wasser gewaschen und dann zu einer Kon-

1 Gewichtsteil Polyacrylnitril wird in 10 Gewichts- sistenz von 0,75 in Wasser dispergiert. Von diesen

teilen N,N-Dimethylacetamid gelöst; dann werden 35 dispergieren Fasern wird ein Handbogen gewonnen,

0,002 Gewichtsteile 3,3',5,5'-Tetrabromphenolsulfon- getrocknet und 1 Minute bei 175°C und 45 kg/cm²

phthalein und 2 Gewichtsteile Zinkoxid, hergestellt gepreßt; es entsteht ein sehr fester Bogen mit blauer

nach dem französischen Verfahren, zugefügt. Die Färbung.

Mischung wird etwa 30 Minuten lang in der Kugel- Die Belichtungsprozedur nach Beispiel I wird wiedermühle behandelt, damit die Zinkoxidpartikel in der 40 holt, außer daß die positiv geladene Bogenseite einem gesamten Lösung dispergiert sind. Dann wird die projizierten und vergrößerten Mikrofilmnegativ durch Lösung naß versponnen, indem sie in ein wäßriges einen optischen Halbtonschirm exponiert und mit Koagulationsbad gedrückt wird, so daß sie ein Faser- weißen Tonerteilchen entwickelt wird, die negativ bündel liefert, welches aus dem Bad genommen und geladen sind. Auf diese Weise wird eine blaue Positivgestreckt wird. Nach Vortrocknung auf etwa 10% 45 darstellung auf weißem Untergrund hervorgerufen.
Feuchtigkeitsgehalt werden die Fasern auf Stapellänge .
von etwa 6 mm geschnitten. Aus diesem Spinnprozeß Beispiel IV
entsteht eine nicht zusammengesunkene Faser, die in 20 g Zinkoxidteilchen (wie in Beispiel I) werden zu einen Holländer mit einer Konzentration von 0,75% 20 g einer 15%igen Lösung eines Mischpolyamids (10 Liter Wasser auf 75 g Faser) gegeben wird und 50 (60 Gewichtsteile Caprolactam zu 40 Gewichtsteilen dort 2 Stunden lang mit einem Gewicht von 4,5 kg Hexamethylenadipinsäureamid) in Methylalkohol/ auf dem Grundplattenhebel des Holländers behandelt CaCl₂ (96/4) als Lösungsmittel gegeben. Zu dieser wird. Dann wird bei einer Trocknungstemperatur von Lösung werden 10 mg Bengalrosa hinzugefügt, und 107⁰C auf einer Laboratoriumsanlage ein Handbogen nach dem Rühren wird die Mischung in dünnem hergestellt. Das Endergebnis dieses Verfahrens ist eine 55 gleichmäßigem Strom einem Liter 70%igem wäßrigem xerographische Platte mit guten physikalischen Eigen- Glycerin bei Raumtemperatur unter gleichzeitigem schäften und dem Aussehen eines gewöhnlichen, unbe- heftigem Rühren in einem Mischer zugesetzt. Die entschwerten Papiers aus Holzstoff. stehenden Fibride werden mit Wasser gewaschen, um

Dieser Bogen wird dann bei Dunkelheit mit einem Salzionen zu entfernen, und werden wieder in einem

doppelten Elektrodensystem für Koronaladung (USA.- 60 großen Mischer bei hoher Geschwindigkeit in 4,51

Patent 2 922 883) geladen und'die negative gladene Wasser dispergiert. Dann wird ein kleiner Handbogen

Bogenseite einer Belichtung ausgesetzt, darauf das dieser Dispersion abgenommen, getrocknet und bei

Blatt in einer üblichen xerographischen Kaskaden- 17O⁰C und 170kg/cm^a 30 Minuten lang gepreßt; es

entwicklungsanlage, in der die schwarzen Toner- entsteht ein festes photoleitendes Papier,

partikel positiv aufgeladen werden, entwickelt. Das 65 Der Bogen wird dann zunächst einem zu reprodu-

entwickelte Bild wird erwärmt und verbindet sich zierenden Lichtbild ausgesetzt und mit einem geladenen

dadurch mit dem Bogen, wodurch auf diesem eine Entwickler und Magnetbürste entwickelt, wobei 1000 V

fixierte Reproduktion von guter Qualität entsteht. Gleichspannung von der Bürste gegenüber einer

11 12

Untergrundplatte hinter dem Bogen angelegt werden wichtsteil 2,4,7-Trinitrofluorenon und 0,005 Gewichtsund magnetisches Eisenpulver als Träger, und mit teile eines grünen Xanthenfarbstoffe werden der PoIy-Ruß pigmentiertes Polystyrol als Toner verwendet carbonatharzlösung zugesetzt und gerührt, um eine wird. Das entwickelte Bild wird durch Erwärmen Lösung zu erhalten, die einen farbsensibilisierten fixiert; es entsteht eine fixierte Kopie von guter 5 Ladungsübertragungskomplex bildet. Dann erfolgt Qualität. Trockenspinnen der Lösung zu dünnen Fasern durch . -IV einen Düsenkopf. Die Fasern werden dann zu einem Beispiel V kleinen Bogen verwoben, der entsprechend dem Vor-

Das Verfahren nach Beispiel IV wird wiederholt, zu gang in Beispiel I belichtet wird; der Erfolg ist gut.

den nochmals dispergierten Fibriden wird jedoch eine io Das Endresultat dieses Verfahrens ist eine xerogra-

wäßrige Dispersion von 4 g wie üblich gewonnener phische Platte, die hochwertige xerographische Bildner

Polyhexamethylenadipinsäureamid-Fäden gegeben, die herzustellen ermöglicht, welche gute physikalische

3 Teile des Zinkoxids nach Beispiel I je Teil Polyhexa- Eigenschaften und gutes Aussehen besitzen,

methylenadipinsäureamid enthalten. Ein getrockneter . .

und gepreßter Bogen (BeispielIV) ergibt das gleiche 15 beispieliX

Resultat. Eine Spinnmischung aus 85 Teilen Polyvinylcarb-

. . azol, 15 Teilen Polypropylen, 5 Teilen 2,4,7-Trinitro-

B e 1 s ρ ι e 1 VI fluorenon und 0,005 Teilen Brillantgrün D. J. 42 040

Eine faserbildende Mischung, bestehend aus 50 Ge- wird bei 171° C zu feinen Fasern heißversponnen. Die wichtsteilen Polyvinylcarbazol (suspendiert als mikro- 20 Fasern werden dann zu einem kleinen Blatt verwoben skopisch dispergiertes Pigment mit 0,5 bis 2 μ Teil- (wie in Beispiel VIII) und das Blatt zur Erhöhung der chengröße), 50 Gewichtsteilen eines Polyvinylchlorid- Festigkeit bei 135° C kalandert. Das auf diese Weise Polyvinylacetat-Mischpolymerisats und 5 Gewichts- hergestellte Blatt besitzt gute Photoleitereigenschaften, teilen 2,4,7-Trinitrofluorenon, wird hergestellt, ver- gute physikalische Eigenschaften und gutes Aussehen, spönnen und in 6-mm-Längen zerschnitten. Diese 25 . .
Fasern werden zu einer Konsistenz von 0,60 in Wasser Beispiel λ
dispergiert, dem dann eine wäßrige Polyvinylacetat- Eine Spinnmischung aus 100 Gewichtsteilen eines Emulsion mit 5 Gewichtsteilen Polymer-Festteilen hochfesten stereospezifischen Polyvinylcarbazols (herzugesetzt wird; ein Handbogen wird gewonnen und gestellt nach Beispiel I der US-PS 3 136 746, mit bei 80° C getrocknet. Es entsteht ein fester Bogen mit 30 Monoäthylaluminiumdichlorid als Katalysator), 5 Geguten xerographischen Eigenschaften. wichtsteilen 2,3-Dichlor-l,4-naphthochinon als Lewis-. . säure-Komplexierungsmittel und 0,05 Teilen Capriblau Beispiel VIl (_{C L Nr 51015}) _{wird zubereitet und} heißversponnen

Das Verfahren nach Beispiel VI wird wiederholt, zu Fasern, die eine Orientierungsstreckung erfahren jedoch wird das Polyvinylcarbazol ersetzt durch die 35 und wie in Beispiel VIII zu einem kleinen Bogen vergleiche Menge 2,5-Bis-(p-aminophenyl) vermischt mit woben werden. Der auf diese Weise hergestellte Bogen 1,3,4-Oxadiazol in Lösung mit 0,05 Teilen 3,3',5,5'-Te- hat gute Photoleitereigenschaften, gute physikalische trabromphenolsulfonphthalem (Bromphenolblau); das Eigenschaften und erscheint angenehm blaßgrün.
Ergebnis gleicht etwa dem nach Beispiel VI, jedoch ist Natürlich kann die Erfindung noch in vielerlei die Lichtempfindlichkeit etwas geringer. 40 anderer Weise ausgeübt werden; diese Abwandlungen _R . . _v sind hier nicht aufgeführt, sie liegen aber im Rahmen Beispiel VIII _der Erfindung. Zum Beispiel kann ein sehr dünner

Ungefähr ein Gewichtsteil eines Polycarbonat- Bogen, der entsprechend den oben gegebenen Anwei-

Harzes (gewonnen durch direkte Reaktion von Phos- sungen aus verwobenen oder verfilzten photoleitenden

gen mit Bisphenol-A) wird in 5 Gewichtsteilen Dichlor- 45 Fasern hergestellt ist, auf einen Bogen gewöhnliches

methan gelöst und bildet eine Lösung, der 5 Gewichts- Papier aufgebracht werden, damit der photoleitende

teile p-Dioxan zugesetzt werden. Ungefähr ¹^Ge- Bogen größere Festigkeit und besseres Aussehen erhält.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit fiächenhaft angeordneten Fasern, d adurch gekennzeichnet, daß es photoleitfähige Fasern enthält oder daraus besteht.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern verfilzt oder verwoben sind.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es fibrillierte Fasern enthält.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähigen Fasern einen Photoleiter, gegebenenfalls einen Sensibilisierungsfarbstoff und gegebenenfalls einen Sensibilisator enthalten.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als Photoleiter einen organischen Ladungsübertragungskomplex enthalten.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähigen Fasern aus einem photoleitfähigen Pigment, gegebenenfalls einem Sensibilisierungsfarbstoff und gegebenenfalls einem Sensibilisator, dispergiert in einem Bindemittel, bestehen.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als Pigment Zinkoxid oder Phthalocyanin enthalten.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als Bindemittel einen organischen Kunststoff oder eine anorganische glasartige Substanz enthalten.