DE1522546A1

DE1522546A1 - Fotoelektrostatisches Kopiermaterial

Info

Publication number: DE1522546A1
Application number: DE19661522546
Authority: DE
Inventors: Bornarth Dennis M
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1965-06-14
Filing date: 1966-06-14
Publication date: 1970-01-08
Also published as: GB1146080A; FI46438C; CH483039A; BR6680391D0; NL6607924A; BE682443A; FI46438B; SE315801B; ES327601A1; US3481734A; DK125298B; AT288859B

Description

"betreffend
gotoelektrostatisohes Kopiermaterial

Die Erfindung hat ein fotoelektrostatisches bzw. elektrofotografisches Kopiermaterial zum Gegenstand, mit dem von im wesentlichen lichtundurehlässigen Vorlagen "bzw. Originalen mittels Diazotypie-Kopierverfahren vervielfältigbare Kopiervorlagen für die Herstellung von Diazotypie-Kopien bzw. -Reproduktionen gefertigt werden können. Es wird mittels der Diazotypie-Kopierverfahren nicht vom Original, sondern von der als Zwischenträger hergestellten Kopierverlage diazokopiert.

Das Diazotypie-Kopierverfahren bzw. Lichtpausverfahren, bei dem mit Diazosalzen lichtempfindlich gemachte Kopiermaterialien verwendet werden, stellt ein Kontaktkopierverfahren dar, bei welchem das Kopiermaterial durch eine ausreichend

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lichtdurchlässige bzw. durchscheinende Kopiervorlage hindurch mit aktinischer Strahlung belichtet wird. Aktinische Strahlung ist solche Lichtstrahlung, die das Diazosalz des Diazo-Kopiermaterials während der Belichtung zu zersetzen imstande ist. Die Bereiche des lichtempfindlichen Kopiermaterials, die durch die lichtundurchlässigen Bereiche der Kopiervorlage abgedeckt waren, werden anschliessend mittels eines geeigneten Kopplers zu einem Azo-Farbstoff entwickelt. In den Bereichen, in denen die lichtempfindliche Beschichtung von der aktinischen Strahlung getroffen wurde, erfolgt die Fotozersetzung des Diazo-Salzes, so dass es mit dem Koppler nicht zu einem Azo-Farbstoff umgesetzt werden kann.

Dieses Kontaktkopierverfahren ist in seiner Anwendung aufgrund der verwendeten grafischen Originale oder Kopiervorlagen begrenzt. Die Vorlage muss nämlich ausreichend lichtundurchlässig sein, damit die einfallende Strahlung durch die nicht bedeckten Stellen frei genug hindurchtreten kann, um das lichtempfindliche Diazo-Kopiermaterial entsprechend der nicht bedeckten Stellen der Kopiervorlage ausreichend belichten zu können. Daraus ergibt sich auch, dass die lichtdurchlässige Kopiervorlage nur einseitig bedruckt oder mit Schrift- oder Bildzeichen versehen sein darf. Deshalb kommen für dieses Kontaktkopierverfahren oder Lichtpausverfahren nur bestimmte Kopiervorlagen in Präge. Trotz des Erfordernisses, gut lichtdurchlässige Vorlagen für die Diazo-Reproduktionen verwenden zu müssen, ist die Diazotypie

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ein sehr verbreitetes Kopieverfahren, weil mit niedrigen Kosten je Kopie hochwertige Kopien erhalten werden. Der Nachteil, mit lichtdurchlässigen oder stark transparenten Originalen bzw. Kopiervorlagen arbeiten zu müssen, ist in den Fällen, in denen mehrere Kopien von einem Original herzustellen sind, in jedem Fall konpnsiert.

Viele zu kopierende Vorlagen bzw. Originale bestehen aus einem Trägermaterial, z. B. Papier, das für das Diazotypie-Kopierverfahren nicht ausreichend durchlässig für aktinische Strahlung ist; sie lassen sich daher nicht unmittelbar mittels Diazo-Kopierverfahreη vervielfältigen. Wollte man aber Kopien von einer im wesentlichen lichtdurchlässigen Vorlage herstellen, so hat man sich im allgemeinen aufwendigerer und teuererer Kopierverfahren, u. a. der elektrofotografischen Kopierverfahren, bedient.

Die bekannten fotoelektrostatischen Kopiermaterialien mit einer fotoleitfähigen Beschichtung von in einem isolierenden Kunststoffbinder verteilten Fotoleiterteilchen aus z. B. Zinkoxyd, erfüllen nicht die Erfordernisse, die an sie für die Verwendung zum Diazo-Kopieren oder Lichtpausen gestellt werden, denn eie lassen aufgrund ihrer starken

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Lichtdurchlässigkeit nicht in ausreichendem Masse aktinische Strahlung durch, so dass sich ein lichtempfindliches Diazo-Kopiermaterial durch sie nicht ausreichend belichten lässt; denn zum einen ist das Trägermaterial, üblicherweise Papier, zum anderen die Beschichtung aus in isolierendem Kunststoffbinder enthaltenem Zinkoxyd nicht ausreichend lichtdurchlässig* Um eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit zu erzielen, hatte man versucht,-als Trägermaterial lichtdurchlässige Kunststoffolien oder dünnes Papier, das gegebenenfalls mit regenerierter Zellulose beschichtet ist, zu verwenden. Man hatte ferner die Dicke der fotoleitenden Beschichtung, die vielfach grosser als JO Mikron war, herabgesetzt oder die Zinkoxydkonzentration in der Fotoleiterbeschichtung verändert. Alle diese Massnahmen führten jedoch, insbesondere wenn die Dicke nur wenig grosser als 5 Mikron war, zu einer erheblichen Verschlechterung der elektrostatischen Eigenschaften des fotoelektrostatischen Kopiermaterials, insbesondere bei unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen. Mit den bekannten elektrostatischen Kopierpapieren liessen sich entweder überhaupt nicht oder nur in technisch unbefriedigender und unwirtschaftlicher Weise Kopiervorlagen für das Lichtpausen herstellen. Sie haben sich daher nicht bewährt.

Bei der Verwendung von Papier als T ägermaterial tritt das Problem des Eindringens der Kunststoffbinderlösungsmittel in das Trägermaterial auf. Es ist wichtig, dass der die Beschichtung bildende Kunststoffbinder, der in einem Lösungsmittel oder einem wässrigen Träger die fotoleitenden Teilchen enthält, soweit wie irgend möglich auf der Oberfläche des Trägermaterials bleibt und so wenig wie möglich vom Lösungsmittel des Bindere in das Trägermaterial mit dem Kunstharz eindringt. Unterschiedliches Eindringen der Beschichtung auf Grund unterschiedlicher Absorptionsneigung an verschiedenen Stellen des faserigen Trägermaterials führt ferner dazu, dass die Fotoleiterschicht unterschiedliche Konzentrationeverhältnisse der fotoleitenden Teilchen in Kunststoffbinder aufweist.

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Solch ungleichmässige BeSchichtungen ergeben ungleichmässige Reproduktionen.

Bas der Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung eines fotoelektrostatiechen oder elektrofotografischen Kopiermaterials, a* dem pitteis der bekannten fotoelektrografischen Kopierverfahren auf den bekannten fotoelektrostatischen Kopiergerät in den üblichen kurzen Kopierzeiten von einem lichtundurchlässigen einseitig oder zweiseitig bedruckten Original eine Kopiervorlage für ein Diazo-Kopierverfahren oder anderes Kontakt-Kopierverfahren bei allen üblichen TJmgebungsbedingungen einwandfei hergestellt werden kann·

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist für ein fotoelektrostatisches Kopiermaterial bestehend aus einem flexiblen, elektrisch leitenden Trägermaterial auf dem sich eine fotoleitende Beschichtung befindet, dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss die Beschichtung aus in einem isolierenden Kunstharzbinder dispergierten, feinen, anorganischen, kristallinen Fotoleiterteilchen besteht sowie ein Gewichtsverhältnis von Fotoleiterteilchen zu Kunstharzbinder im Bereich von 2 : bis 10 : 1 und ein Flächengewicht im Bereich von 8 bis 34 g/qm aufweist und dass das Trägermaterial aus einem durchscheinenden dem Eindringen des Lösungsmittels des Kunstharzbinders widerstehenden Papier mit einem spezifischen elektrischen Wider-

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stand im Bereich von 10 bis 10 Ohmen und einer aktinischen Transmission von wenigstens 40 56 besteht, so dass die aktinische Transmission des Kopiermaterials wenigstens 5 # beträgt.

Unter aktinischer Transmission ist der prozentuale Anteil, der von der auf das Kopiermaterial einfallenden aktinischen Strahlung durchgelassen und nicht absorbiert wird, zu verstehen.

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Bei dem erfindungsgemässen Kopiermaterial sind also das Trägermaterial und die Fotoleiterbeschichtung kritisch. Die Erfindung lehrt eine besondere Kombination von bestimmten Trägern und Schichten, deren Sinselmerkmale für sich allein oder in einzelnen Teilkombinationen aus Entwicklungen mit anderer Zielsetzung an sich bekannt sind·

Aus der grossen Vielfalt von möglichen Kombinationen der einzelnen physikalischen Eigenschaften, die Träger und Schichten aufweisen müssen, hat sich die oben angegebene überraschend als für das Lichtpausen geeignete Kopiervorlage erwiesen.

Das Beschichtungsgewicht ist im Zusammenhang mit den physikalischen Eigenschaften des Trägermaterials von besonderer Bedeutung. Ist das Beschichtungsgevicht kleiner als angegeben, so ist das elektrofotografische Kopiermaterial unbrauchbar, weil kein befriedigendes elektrostatisches Abbild des Originals beim Kopierprozess erzeugt wird. Ist dagegen das Beschichtungsgewicht zu gross, so ist die aktinische Transmission des Kopiermaterials zu klein, insbesondere kleiner 5 %· Das Trägermaterial muss auch ausreichend dünn und flexibel, jedoch steif genug sein, um von den bekannten Kopiergeräten verarbeitet werden zu können; es muss einen spezifischen Widerstand im Bereich von 10 und 10

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Ohm-cm, vorzugsweise 10 bis 10 Ohm-cm aufweisen und dem Eindringen des Kunststoffbinderlösungsmittels, in dem die fotoleitenden Teilchen dispergiert sind, einen ausreichenden Widerstand entgegensetzen und es muss schliesslich wenigstens 40 #, nach Möglichkeii mehr als 60 $> der einfallenden aktinischeη Strdlung durchlassen, damit bei ausreichender Beschichtung die aktinische Transmission des Kopiermaterials wenigstens 5 fi beträgt. Es lassen sich viele cellulosehaltige Materialien ebenso wie durchsichtige Kunststoffolien aus Polyvinylalkohole^ Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid imprägniert mit Grlyrol, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat und Polyester wie Terephtalsäure-Äthylenglycol und

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Terephtalsäure -1,4 Gyclohexandimethanol verwenden, die in bekannter Weise derart behandelt sind, dass sie eine ausreichende Leitfähigkeit haben.

Ein bevorzugtens Trägermaterial besteht aus Pergaminpapier mit 100 i* Hadernanteil. Ss lassen sich jedoch auch Papiere mit einem geringen Hadernanteil oder ohne Hadern als Trägermaterial verwenden.

Durch die Erfindung ist es möglich, mit Hilfe der fotoelektrostatischen bzw. elektrofotografischen Kopierverfahren eine Diazotypie-Kopiervorüqge von einer im w esentlichen lichtundurchlässigen Yorlage durch Übertragen der Yorlage auf das erfindungsgemässe lichtdurchlässige fotoelektrostatische Kopiermaterial herzustellen. Beim fotoelektrostatischen Kopieren wird das fotoelektrostatische Kopiermaterial, das aus einem elektrisch leitenden Trägermaterial spezieller Leitfähigkeit mit einer speziellen fοtoleitfähigen Beschichtung besteht, im Dunkeln elektrostatisch aufgeladen. Auf der aufgeladenen fotoleitfähigen Schicht wird dann durch Belichtung ein latentes Abbild der Yorlage erzeugt. Dieses kann unter Zuhilfenahme optischer Systeme erfolgen, die die Yorlage auf das Kopiermaterial projizieren. Unter dem Einfluss der aktinischen Strahlung werden die Fotoleiterteilchen, insbesondere Zinkoxyd oder Selen, elektrisch soweit leitend, dass die Ladung in den vom Licht getroffenen Bereichen schnell von der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht zum leitfähigen Trägermaterial abgeleitet wird. Die Geschwindigkeit der Ableitung ist der einfallenden Lichtintensität proportional. Nach der Belichtung wird die Fotoleiterschicht im Dunkeln mit einem Toner aus elektroskopischen Teilchen, wie z. B. mit einem Farbstoff eingefärbten Kunststoffteilchen, in Berührung gebracht. Dieee haften an der Fotoleitersohicht in den noch aufgeladenen Bildbereichen, die dem Abbild der Kopiervorlage entsprechen. Sie können anschliessend mittels Hitze oder Dampf zu einem bleibenden Bild fixiert werden. Auf diese Weise kann von nahezu allen Vorlagen eine

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BAD ORKSINAL

diazoreproduzierbare Kopiervorlage gefertigt werden.

Die Eigenschaften eines geeigneten Trägermateriale für das fotoelektrostatische Kopiermaterial gemäss der Erfindung sind im Vergleich zu denen der bekannten Kopiermaterialien in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

physikalische ' Eigenschaften;

Dicke

Gewicht des Trägermaterials L^sungsmitteleindringtiefe elektrische Eigenschaften; spezifischer Widerstend (in Bereich von 20-80 $ relativer Feuchtigkeit

optische
Eigenschaften; aktinische Transmission

Papier gemäss der Erfindung;

0,025 - 0,075 mm 39 - 70 g/o² 125 mm

10⁶ - 10¹² Ohmcm

bekannte Papierarten:

0,05 - 0,088 mm 58 - 100 g/m²
75 mm

10¹²-10¹⁶ Ohmcm

40 i» minimum

5 - 20

Die Dicke und das Gewicht des Trägermaterial wurde mit üblichen Massgeräten bestimmt. Die Lösungsmitteleindringtiefe wurde mit einem Tropfenfall-Gerät, wie es in "Pulp and Paper" von J.P. Casney, Band 3 (1961), Seite 1 792, beschrieben ist, gemessen. Die Transmission aktinischer Strahlung im Bereich des durch ein Corning-Pilter Nr. 5970 durchgelassenen Spektrums wurde mit einem Densitometer, wie es von der Photovolt Corporation, New York, als Electronic Trans-

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mission. Densitometer, Modell 52, verkauft wird, gemessen.

Der elektrische Widerstand des Irägermaterials "bestimmtem in starkem Maße die Bedingungen, unter denen hochwertige photoelektrostatische Kopien erhalten werden können. Die leitfähigkeit eines !Drägermaterials, daß die anderen erforderlichen Eigenschaften aufweist, kann durch Behandlung mit einer alkoholischen Lösung von Natrium, Lithium, Kalium oder Ammoniumhydroxyd eingestellt werden. Der Widerstandsbereieh des !Drägermaterials für das er— findungsgemäße photoelektrostatische Kopiermaterial ist insbesondere dann kritisch, wenn Photoleiterschichten verwendet werden, deren Widerstand mit der feuchtigkeit variiert. Die "bekannten Erägerpapiere haben einen Widerstand im Bereich von 10' bis 10 Ohmcm bei einer relativen Feuchtigkeit von 50$. Wegen dieses hohen Widerstandes ergeben sich extrem schlechte Resultate. Ein Vergleich mit den bevorzugten Substraten bei gleicher Feuchtigkeit

S 10

ergibt einen Widerstand von 10 bis 10 Ohmcm. Die Auswirkung des Widerstandes auf das ganze photoelektrostatische Kopiermaterial über einen gewissen Feuchtigkeitsbereich wird weiter unten erläutert werden. ..■■·.-

Die Forderung nach einem !Trägermaterial, das dem

Eindringen der Kunststoffbinderlösung widersteht, ist

/damit '

deshalb erhoben/ die Photoleiterschicht eine getrennte gleichförmige Schicht auf der Oberfläche des Irägermaterials im Gegensatz zu einer teilweise in das !Trägermaterial eingedrungen/ und von diesen] absorbierten Schicht

009882/U29 _ ; _{BAD 0RK3lNA}u

bildet. Würde dagegen die Beschichtung in das !Prägermaterial eindringen, dann würde das Verhältnis von. photo— leitenden Seuchen zum isolierenden Kunststoffbinder verändert werden, was eine Minderung der Ableitgeschwindigkeit der Photoleiterschicht zur *?olge hätte·

Wichtig ist auch, daß das Trägermaterial flexibel ist, so daß es in Kopiergeräten verarbeitet werden kann; es muß jedoch auch ausreichend fest sein, um an die Papierführungen durch die Kopiervorrichtung angelegt werden zu können·;.;

Weist das Trägermaterial nicht die erforderliche Lichtdurchlässigkeit auf, so ist es nicht verwendbar, Zunächst muß die Lichtdurchlässigkeit der Trägerschicht allein größer als die des fertigen Kopiermaterials sein, da die Photoleiterschicht die Lichtdurchlässlgkeit vermindert. . - .'

In den Fällen, in denen das Trägermaterial die erforderlichen elektrischen Eigenschaften und/oder das erforderliche Lösungsmittelrückhaltevermögen nicht aufweist, kann es mit geeigneten Leit- und Grenzschichten versehen werden, um auf die erforderlichen Werte eingestellt zu werden. Solche Nachbehandlungen, insbesondere das Aufbringe: einer Grenz- bzw· Trennschicht komplizleren daa Herstellung; verfahren des photoäektrostatischen Kopiermaterials·

; BAD OH]OI

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Die Photoleiterbeschichtung der Trägerschicht enthält als Photoleiterteilchen Zinkoxyd oder auch Zinksulfid, Antiraonsulfid, Zink-Cadmiura-Sulfid, Zink-llagnesiumoxyd, Calcium-Strontium-Sulfid, Schwefel oder Anthrazen im Kunstharzbinder fein verteilt. Aus den an sich bekannten Gründen sind Zinkoxyd-Photoleiterteilchen besonders vorteilhaft. Geeignete Kunstharzbinder sind: Polystyren, Silicon-Harae, wie : sie z. B. von der Firma Dow Coming-Corporation hergestellt xrsrden, Acryl- und Methaacry!ester, wie sie z. B. von der Firma Röhm und Haas hergestellt und unter der Handelsbezeichnung Acryloid vertrieben werden, polymerisierte Buty!methacrylate, wie sie z. B. von der Firma DuPont de Honours unter der Handelsbezeichnung Lucite vertrieben werden, chloriertes Kautschuk, wie es von der Firma Hercules Powder Company (Parlon) hergestellt wird, Polyvinyl-Chlorid und PolyvinylAcetat, wie es von der Firma Ealcelite Corporation erhältlich ist, Alkyd-Harze, wie beispielsweise Glyptal der Firma General Electric Company.

Es können auch kleine Farbstoffinangc ι als leichtempfindlich machende Zusätze verwendet werden. Diese sind beispielsweise in der US-Patentschrift 3,052.540 beschrieben.

Damit das photoelektrostatische Kopiermaterial sowohl eine ausreichende Lichtempfindlichkeit als auch Lichtdurchlässigkeit aufweistf darf die Photoleiterschicht nur ein Ecschichtungsgewicht und ein Photoleiterteilchen-Harsbindcr-Verhältnis innerhalb der aufgegebenen speziellen Grenzen auf-

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BAD ORIGINAL

weisen. Es wurde nämlich festgestellt, dass das fertige photoelektrostatische Kopiermaterial eine Hindestdurchläseigkeit für aktinische Strahlung in der Grössenordnung von 5 # haben muss, um als Vorlage für die verschiedenen Diazotypie-Kopierer und Kopiergeräte verwendbar zu sein.

Es ist allgemein bekannt, dass bestimmte charakteristische Eigenschaften der fotoelektrostatischen Kopiermaterialien wie die Sättigungsspannung von dem Verhältnis von Photoleiterteilchen zu Harzbinder und von der Beschichtungsdicke abhängen. Das Verhältnis von Zinkoxyd als Photoleiter zu Harzbinder muss daher bei dem erfindungsgemässen fotoelektrostatischen Kopiermaterial im Bereich von 2 : 1 bis 20 : 1, vorzugsweise bei 10 : 1, und das trockene Beschichtungsgewicht im Bereich von 8-34 g/m » vorzugsweise von 13-25 g/m liegen. Weil das fotoelektrostatische Kopiermaterial als lichtdurchlässige oder durchscheinende Kopiervorlage verwendet werden soll, ist aufgrund der Erhöhung der Lichtdurchläesigkeit mit zunehmden Fotoleiterteilchengehalt das Verhältnis von Zinkoxyd zu Binder ebenso wie die Beschichtungsdicke begrenzt.

In Fig. 1 ist die Abhängigkeit der aktinischen Transmission (Durchlässigkeit für aktinische Strahlung) von Gewicht der trockenen Beschichtung für Zinkoxyd-Kunstharzbinder-Verhältnisse von 2:1,6:1 und 10 : 1, siehe Kurven A, B und G, dargestellt. Mit ansteigendem Beschichtungsgewüit nimmt die Durchlässig-

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keit ab. Es lassen sich dickere Beschichtungen verwenden, wenn das Verhältnis von Zinkoxyd zu Harz vermindert wird. An den Kurven A, B und C läßt sich ablesen, daß man eine Durchlässigkeit von mehr als 5 °p erreicht, wenn trockene Beschichtungsstärken im Bereich Von etwa 8 bis 32 g/m , vorzugsweise im Bereich von nur 13 bis 20 g/m verwendet werden. Der entsprechende Bereich des Verhältnisses von photoleitendem Zinkoxyd zu Harzbinder liegt zwischen 2 : 1 bis 10 : 1. Das bevorzugte Verhältnis liegt im Bereich von 1 : 1 bis 6:1.

Aus Figur 1 ergibt sich, daß bei einem Verhältnis von Zinkoxyd zu Binder wie 2:1, Kurve A, das Beschichtungsgewicht bis 32 g/m gehen kann und daß bei einem Verhältnis von 10 : 1, Kurve C, die Abnahme der Lichtdurchlässigkeit durch das Zinkoxyd nur so groß ist, daß die Grenze der zulässigen Besehichtungsdicke bei etwa 24g/m liegt.

Wie bereits erwähnt, muß das photoelektrostatische Kopiermaterial eine bestimmte Lichtempfindlichkeit aufweisen, um in einem elektrophotographischen Kopierverfahren verwendbar zu sein. Die Lichtempfindlichkeit hängt vom Verhältnis Zinkoxyd zu Binder und vom Beschichtungsgewicht ab. Die Lichtempfindlichkeit S, wie sie hier verwendet wird, ist als die Lichtmenge definiert, die zum vollständigen Entladen eines photoelektrostatischen Materials er-

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forerlich ist, das heisst, von der Sättigungespannung von wenigstens 250 V auf Nullpotential ausgedrückt als Reziprokwert des Ausdrucks Lumen-sec/m · In Figur 2 ist die Abhängigkeit der Lichtempfindlichkeit S vom Gewicht der trockenen Beschichtung für die drei ebenfalls in Fig· 1 angegebenen Zinkoxyd-Binder-Verhältnisse dargestellt. Man hat festgestellt, dass eine Lichtempfindlichkeit von weniger als 0,0037 (lm-sec/m ) für ein fotoelektrostatisches Kopiermaterial für die nisten Bürokopiergeräte zu klein ist. An Kurve A in Fig. 2 kann man ablesen, dass ein Verhältnis von Zinkoxyd zu Binder von 2 s 1 und ein Be-Schichtungsgewicht von 52 g/m gerade die niedrigst zulässige Lichtempfindlichkeit von 0,0057 (lm-sec/m²)^¹ ergibt. Mit zunehmendem Verhältnis von Zinkoxyd zu Binder nimmt die Lichtempfindlichkeit S gemäss Kurve B zu, Im bevorzugten Bereih von S gleich 0,0065 bis 0,01 (lm-sec/m ) beträgt die Sättigungsspannung etwa 400 - 500 V.

Die Erfindung ist derner an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert, bei denen alle nicht abweichend gekennzeichneten Angaben Gewichtsangaben sind.

Beispiel I

Es wurde ein lichtdurchlässiges photoelektrostatisches Kopiermaterial unter Verwendung von in isolierendem

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Kunsth&rzbinder dispergierten Photoleiterteilchen aus Zinkoxyd zur Beschichtung eines geeigneten !träger-. materials verwendet. Als Ausgangsmaterial wurde einet) '·■ SCrägermaterial folgender Eigenschaften verwendet t

• Papiergewicht	·. 58g/m² . .· .'■■ :>\ ■ ·.['-.·:''"■'■'
. Papierstärke .	: 0,048 mm
Widerstand . ·'.·'.	Q .,1,5x10 Ohmcm ^:
Aktittische Irans- . mission	63 $> .
Lö sungsmi11el—■	200 mm

Sie oben genannten Meßwerte wurden mit in der Papiertechnologie bekannten ließverfahren ermittelt· aktinische Sransmisslon ist ein Maß für die Licht Schwächung durch das Srägeriaaterial in einem Strahlengang von aktinischer Strahlung, wie sie mit dem Photovoltdensitometer bestimmbar ist. Die Einärin^tiefe des Lösungsmittels wurdo mittels der Tropfenfall -Methode, wie sie in "Pulp and Paper", zweite Ausgabe, Band 3 (1961), Seite 1,792, beschrieben ist, ermittelt.

Bas Zinkoxyd in einer für Photoleiter geeigneten Korngröße, wie es von der American Zinc Company erhältlich ist, wurde mit Siliconharz DC 801 der Firma Dow Corning im Gewichtsverhältnis 5 Seile Photoleiter zu einem Seil

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BAD ORHIlNAL

Harz und 6 Teilen Toluol gemischt. Danach wurde das feine Zinkoxyd, der Binder und das Toluol gemeinsam zur Dispergierung des Photoleiters in der Beschichtungs-' aufschlämmung gemahlen. Dann wurde die so erhaltene Dispersion.gleichmäßig auf eine..· Trägermaterial

2 ■

mit einem Plächengewicht von 12,5 g/m mittels einer mit Drähten "bewickelten BeSchichtungsleiste oder einer anderen geeigneten Beschickungseinrichtung aufgebracht . Anschließend durchlief die Bahn einen Trockenofen, in dem das verbliebene lösungsmittel verdampfte und die Kunstharzbinder-Polymerisation mittels Hitze eingeleitet wurde, so daß sich ein gleichmäßiger kontinuierlicher PiIm auf dem Trägermaterial ergab.

Als nächstes wurden einzelne herausgeschnittene Bogen hinsichtlich ihrer Lichtdurchlässigkeit, ausgedrückt als Prozentwert der Transmission von aktinischer Strahlung, bestimmt. Im vorliegenden Beispiel maß man eine aktinische Transmission von 14$ für das mit Zinkoxyd beschichtete Trägermaterial.

Das auf diese Weise gewonnene photoelektrostatsiche Kopiermaterial wurde dann zur Herstellung einer Äeproduktioi von einer zweiseitig bedruckten Vorlage auf elektrophotographischem \iege verwendet. Dabei wurde die Photoleitei

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schicht Im Dunklen elektrostatisch aufgeladen und die eine Seite der zu reproduzierenden Vorlage darauf mittels I&cht abgebildet. Dies erfolgte mit einer photoelektrostatischen Kopiermaschine, wie dem Bruning 2000 Kopierer, wie er von der Bruning Division der Addressograph-Multigraph Corporation vertrieben wird, Die fertiggestellte elektrostatische Kopie wies auf dem lichtdurchlässigen trägermaterial ein festes, bleibendes lichtundurchlässiges Abbild der Vorlage auf. Als nächstes wurde diese elektrostatische Kopie auf ein Blatt Diazo-Kopier gelegt, durch die Diazo-Kopiermaschine, nachdem die Belichtung mit ^: der richtigen !tage aktinischer Strahlung eingestellt worden war, geschickt. '

Versuche, die oben beschrie tene Beschichtung auf ein gebundenes Papier von 50 g/m aufzubringen, ergab ein ungleichmäßig beschichtetes photoelektrostatisches Kopiermaterial mit einer _. _jnj' _j^

lichtempfindlichkeit unter

0,0037(lm-sec/m²)~¹. „Ein" · Erhöhen des Zinkoxyd-Binder-Verhältnisses auf 10:1 ließ die aktinische Transmission auf unter 5 # heruntergehen.

Im vorliegenden Beispiel wurde ein Oopyflex— Kopierer Modell 675, der Bruüing Division der Addreseograph-Muitigraph Corporation zur Herstellung einer in jeder Beziehung befriedigenden Diazo-Beproduktion der eint

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Seite einer zweiseitig bedruckten Vorlage verwendet, wobei die fotoelektrostatiech gewonnene Kopiervorlage für die Diazo-Vervielfaältigung immer wieder verwendet wurde.

Beispiel II

Als Trägermaterial wurde ein Papier mit folgenden Kenngröasen verwendet:

Dicke 0,053

Papiergewicht 65 g/m

Lösungsmitteleindringtiefe 189 mm

Widerstand . 5 x 10 Ohmcm

Aktinische

Transmission 50 $>

Die Photoeleiterschicht bestand aus in Kunstharz dispergierten Zinkoxyd im Verhältnis 6:1, hatte ein

Flächengewicht von 20 g/m . Das daraus gewonnene photoelektrostatische Kopiermaterial hatte eine aktinische Transmission von 8.9 i» und eine Lichtempfindlichkeit von 0,28 (Im-sec/m²)""¹.

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Beispiel III

wurde ein photoelektrostatisches Kopiermaterial unter Verwendung eines Trägermaterial mit den folgenden Senngrößen hergestelltι . . '

Dicke 0,053 mm

Papiergewicht 65 g/m

Lösungsmittel- 194 mm
eindringtiefe

Widerstand 2,7x10 Ohmom

Aktinisehe

Transmission 53 i»

Auf-das Trägermaterial wurde eine Photoleiterschicht mit einer Zusammensetzung wie im Beispiel 1 aufgebracht« Im vorliegenden Beispiel "betrug das Zinkoxyd-Binder-Verhältn is 6:1. Die Besohiohtung hatte ein Plächengewicht von 22 g/m · !Dieses elektrophotographische Kopiermaterial eignet eich sehr gut als Iiohi;durchlas sogo Zwischenvorlage zur Anfertigung von Diazo-Kopien. Sie akünische Transmission mit 8,8 # war etwas kleiner -als die der dünneren Beschichtung gemäß Beispiel I, die ein kleineres Zinkoxyd-Binder-Verhältnis hatte. Beim Belichten eines Diazo-Kopierpapiors unter Verwendung/ gemäß dieses Beispiels hergestellten Vorlage mußte etwas langer erfolgen als hei dem photoelektro-

statisohen Kopiermaterial gemäß Beispiel II. t09882/U29

Beispiel IV

Ein Trägermaterial wie beim Beispiel I -wurde mit einer Photoleiterschicht gemäß Beispiel II beaohiohtet, jedoch nur mit einer Besäiohtungsstärke von 20 g/m , gemessen im Trookenzustand. Das so erhaltene photoelektrostatisohe Kopiermaterial ließ si oh. ausgezeichnet elektrostatisch Kopieren und erzeugte eine aktinisohe Transmission von 8,7 #.

Beispiel V

E3 wurde ein photoelektrostatisches Kopiermaterial ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt, jedooh mit der Ausnahme, daß eine Beschichtung mit 1Oi1 Zinkoxyd zu Binder mit einer Beschichtungsstiärke von 10g/m aufgebracht wurde. Die aktinisohe Transmission des fertigen Materials ergab sich zu 12,5 $5 es wies eine lichtempfindlichkeit von 0,019 (lm-sec/n Y~ bei einer Sättigung3spannung von etwa 300 V auf. Obwohl ein solches photoelektrostatisches Kopiermaterial gute Transmissionseigenschaften aufweist» brachte das niedrigere Beöchichtungsgewicht zur Erzielung dieser Transmission eine etwas geringere Dichte des elektrostatischen Abbildes aufgrund der niedrigeren Sättigungsspannung mit sich.

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Bs sei darauf hingewiesen, daß der'Widerstand des JDrägermaterials"innerhalb"des kritischen-Bereiches von 10-10 Ohmcm liegen nuß. Bei über 10 Ohmcm liegenden Widerständen wird es sehr eohwer, eine äusrei-. "- chend hohe Ladung (Sättigungsspannung) aufzubringen' und bei einem niedrigeren Widerstand als 10 Ohnom·: -tritt eine zu Niedrige Photoempfindliohkeit auf. ··'" Der Widerstand wird durch den !Feuchtigkeitsgehalt ;.' ·^: ·

.. der Srägerschioht beeinflußt, weshalb ein Wider-';·, ' ■ ■ · ß ' 12

stand von 10 -10 Ohncja· entsprechend einem relativen Peuchtigkeitsbereich von 80$ bis 20$· in der

.•Verarbeitungsu&gebung erforderlich ist#

;■' " · Wie bereits oben ausgeführt, muß das Ausgangs- .·■

von material eine aktinische Sransmission wenigstens 5Qf« <l vor der Beschichtung"mit der 3?hotoleiterschioht, 'jedoch vorzugsweise größer.als 60$, aufweisen,'damit das gewonnene photoeiektrostatische Kopiermaterial eine aktinische. transmission von wenigstens 5$ aufweist« Aktirisehe ÜJransmissionswerte unter 5$ reiohen auch bei den empfindlichsten und schnellstenbehandelten Diazo-Xopierpapieren nicht aus". Das photoelektrostatische Kopiermaterial gemäß der Erfindung ermöglicht die Verwendung' der Diazo-Kopierverfahren in'Verbindung mii dem .photoelektrostatisohen Kopierverfahrene, was folgen-' de Vorteile hat:·'· . · ... .·- . - , . .

ORiGiMAL

1. Bei niedrigeren Kosten je Kopie lassen sioh viele Kopien mittels des billigen Diazo-Kopierverfahrens herstellen.

2. Ea lassen sich Diazo-Kopien von zweiseitig bedruckten oder mit Sohrift- oder Bildzeichon versehenen Vorlagen herstellen.

3. Das "belichtete, entwickelte und fixierte photoelektrostatische Kopiermaterial kann direkt und ohne Verwendung von transparent^maohenden Lösungen bearbeitet werden.

4. Die photoelektrostatisohe Vorlage ist eine bleibende, immer wieder verwendbare Vorlage.

Patentansprüche ι.

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Claims

Patentansprüche

1. Fotoelektrostatisches Kopiermaterial für die Herstellung von mittels Dlazotypie-Kopierverfahren vervielfältigbaren Kopiervorlagen bestehend aus einem flexiblen elektrisch leitenden Trägermaterial, auf dem sich eine fotoleitende Beschichtung befindet, daduroh gekennzeichnet , daß die Beschichtung aus in einem isolierenden Kunstharzbinder dispergierten, feinen, anorganischen, kristallinen Potoleiterteilohen besteht sowie ein Gewiohtsverhältnis von Fotoleiterteilchen zu Kunstharzbinder im Bereich von 2 : 1 bis 10 » 1 und ein fläohengewicht Im Bereich von 8 bis 34 g/qm aufweist und daß das Trägermaterial aus einem durchscheinenden, dem Eindringen des Lösungsmittels des Kunstharzbinders widerstehenden Papier mit einem elektrischen Widerstand im Bereich von 10

1 J>
bis 10 Ohm-Zentimeter und einer aktinischen Transmission von wenigstens 40jl besteht, so daß die aktinische Transmission des Kopiermaterial wenigstens 5# beträgt.

2. Kopiermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Trägermaterial aus Pergminpapier mit bj,8 zu 100£ Hadernanteil besteht.

% Kopiermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschichtung als Fotoleiter tellohen das an sich bekannte Zinkoxyd enthält.

4. Kopiermaterial nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeiohnet, daß die Beschichtung wenigstens 6 Gewichtsteile Zinkoxyd auf einen Gewichtsteil Kunstharzbinder enthält und ein Fläohengewicht von etwa 17g/qm aufweist.

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