DE1522598A1 - Lichtelektrisches Isoliermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtelektrisches odor photoleitendes Isoliermaterial, das insbesondere für die Elektrophotographie verwendet wird.

Zur Verwendung für elektrophotographieche Zweoke war es bekannt, als lichtelektrisches Isoliermaterial einige Arten von liohtelektrlsohen oder photoleitenden anorganischen Verbindungen zu verwanden.

Derartige Stoffe, z.B. Schwefel, Selen und außerdem Verbindungen, wie Oxyde, ^üulfide oder Selenide von Zink, Cadmium» Quecksilber, Wismut, Blei od.dgl. und außerdem Titan-O3Qrd sind bekannt.

Derartige Substanzen werden schleifenförmig als Überzug auf eine Platte* z.B. eine Metallplatte, Papier od.dgl. aufgebracht.Erforderlichenfalls kann die lichtelektrische Isolierschicht durch Dispergieren dieser Stoffe in dem elektrisch isolierenden Harzbinder gebildet werden· Unter diesen Substanzen werden $elen und Zinkoxyd als die „beetbekanntea bie Jetat praktisch verwendet·

909838/1187 -■? O:i:<?nal

Das Verfahren zur Erzielung eines elektrophotographischen Bildes auf dem elektrophotographisoh empfindlichen Körper* welcher die bei Verwendung dieser Stoffe erhaltene lichtelektrische Isolierschicht besitzt, beginnt damit, daß man zuerst der Oberfläche der lichtelektrischen Isolierschicht eine elektrostatische Ladung zur Verleihung der lichtempfindlichkeit durch eine Koronaentladung, beispielsweise im Dunklen, erteilt und anschließend in der üblichen jihotographischen Weise belichtet· Das bei Belichtung erhaltene latente Bild wird dann mit einem geladenen Tonerpulvor zum sichtbaren Bild entwickelt. Das Tonerpulverbild (toning powder ima^e) wird unversehrt auf der Schicht aus lichtelektrischem Isoliermaterial fixiert oder andererseits a\if andere geeignete Trägerkörper übertragen und fixiert. Wenn das Bild übertragen ist, wird das restliche ^onerpulver auf der Schicht des lichtelektrischen Isoliermaterials weggefegt, so daß diese Schicht erneut verwendet werden kann. Das vorstehend beschriebene Verfahren .ist in der Technik der Blektrophotographie sehr allgemein üblich und es sind eine Vielzahl von abgeänderten Verfahren oder viele Arten von Methoden und Mitteln zur Durchführung dieser Verfahren in Betracht gezogen, wobei jedoch die grund-legenden Eigenschaften von solchen lichtelektrischen Isolierschichten alo im wesentlichen identisch angesehen werden können.

909838/1187

Üa3 zur Zeit- all ;e*ein bekannte und für den praktischen Gebrauch verwendete Selen wird als wiederverwendbarer lichtempfindlicher Iiateria.lüborzug auf einer Metallplatte, insbesondere einer ^luminiumplatte, in .Form einer glasartigen Selensch:! cht verwendöt. Die Lichtempfindlichkeit dieser Schicht entspricht Λ3Λ 2-10, was unter den derzeitigen olektrophotograpiii^chen licht empfindlichen Materialien uls höchste Empfindlichkeit angesehen wird. Außerdem ist das glasartige Solen besonders für die praktische V.'iederverwcndunq geeignet, da es eine sehr harte Öpiegeloberflache aufweist. Sin weiteres pr .ktisches ver endetes lichtempfindliches Material ist Zinkoxyd, das einen elektro :raphisch empfindlichen Körper, z. B. ein lichtempfindliches -Papier, bildet, indem es in einen elektrisch isolierenden Harzbinder dispergiert und auf ein Blatt Papier als Überzug aufgebracht wird, der dann getrocknet wird. Dieses lichtempfindliche Papier mit einer Lichtempfindlichkeit im Bereich von etwa Λ.3.Α. 0,01 bis 0,2 sieht nahezu weiß aus, so daß ein Bild auf däni Papier gebildet un' unmit^:elbar fixiert werden kann. Liese disporgierte Schicht- von Zinlroxyd kann auch als überzug auf einen Inetallkörper aufgebracht werden; jedoch war es als lichtempfindliches Ivlaterial aus den Grün-en nicht wieder ver. ondbar, da3 os einem unter Verwendung von ^elen erhaltenen Ii cht empfindlichen Material hinsichtlich solcher

909838/1187 , „

Eigenschaften, wie niedrigerer Filmhärte und geringerer Lichtempfindlichkeit, weit unterteilst. Außerdem werden, nachdem es einmal belichtet ist, die Eigenschaften der Schicht in einen Zustand übergeführt, der" für die Kontinuierliche und wiederholte Verwendung ungeeignet ist. Neben Selen und Zinkoxyd wurde lediglich angegeben, daß Titanoxyd praktisch verwendet werden kann.

Gemäß dem Verfahren zur direkten Bilderzeugung wird ein Tonerpulver unmittelbar auf der Schicht von lichtelektrischem Isoliermaterial fixiert, gemäß einem anderen, Verfahren zur indirekten Bilderzeugung wird ebenfalls das · übertragene Bild auf dem anderen Übertragungsmaterial, das auf der Schicht des.lichtelektrischen Isoliermaterials gebildet ist, fixiert, und dabei wird das Entwicklungsund Fixierverfahren an dem übertragenen Material nach der Übertragung des latenten elektrostatischen,auf der Schicht des lichtelektrischen Isoliermaterials gebildeten Bildes auf ein anderes Übertragungsmaterial ausgeführt, d.h. das Verfahren zur Bildung eines Bildes auf einem anderen Material mit Hilfe der Schicht aus lichtelektrischem Isoliermaterial.

i~<AΠ

909838/1 187

Bei dem Verfahren zur direkten Bilderzeugung, obgleich dieses-einige Vorteile aufgrund seiner eigenen Üi-enschüften aufweist, ist die Schicht von lichtelek irischem. Isoliermaterial folgender -Begrenzung unterworfen, nämlich hinsichtlich des Weiß^rades, wie er "beim Kopieren von Dokumenten möglioh ist, und der Biegsamkeit von überzogenen Blättern, beis ieisweise von Papier. Der ".'"eißgrad einer licht elektrischen Isolierschicht ergibt keinerlei Problem hinsichtlich der Erzielung eines ^il.les in Schwarz-v/eiß-Kopie, jedoch führt er zu einem beachtlichen Fehler oder Mangel beim Kooieren von farbigen Drucksachen oder J?arbkopien. Es ist ersichtlich, da"¹ die Beschränkung hinsichtlich der Anwendung eines ' rägerkörpers von Papier od. dgl. dazu führt, daß die besonderen -Eigenschaften des lichtelektrischen Isoliermatrrials nicht vollständig zur Entfaltung gebracht werden können. Im Gegensatz dazu besteht bei dem Verfahren zur indirekten Bilderzeugung nahezu keine Beschränkung mit Bezug auf die verwendete I^arbe und die Arten des ' rägermaterials der lichtelektrisea η Isolierschicht, wobeijäiese frei gewählt werden können, so daß deren Kombination ermöglicht wird, wodurch ^eglichos besondere Merkmal völlig entfaltet v/orden kann. Bei der letzteren Arbeitsweise ist außerdem ein zusätzlicher Vorteil vorhanden, der auf der Möglichkeit der kontinuierlichenjund wiederholten Verwendung beruht.

909838/1187

had er::::::al

Es war bisher bbkannt, glasartiges Selen als.elektrophotograph±£;ch empfindlichos Material für den kontinuierlichen und wiederhol^;en Gebraucu zu verwenden. Dieaos Material besitzt ausgezeichnete £i -onschaften, beispielsweise mit J3"zus auf Lichtempfindlichkeit, .Filmhärte und Vorbelichtungseffekt (als lichtelektrische Isolierschicht)· Andererseits besteht ein Wachteil z. B. in der b sonderen Schwierigkeit^ dieses herzustellen. Zur Zeit wird es durch Abscheidung auf einer Platte mittels Vakuumabscheidung in Form eines .Filmes aus gleichförmigem glasartigen Selen gebildet, wobei die Notwendigkeit für eiae. Vakuumverdampfungüvorrichtung mit großen Abmessungen fü'r dessen Herstellung die Ursache zur Erniedrigung der Leistungsfähigkeit geworden ist. Außerdem ii-t es ein v/eiterer Nachteil, daß die Äe^elung von zusätzlichen -"lementen, d^e zur Verbesserung solcher üinonschaften, wie Lichtempfindlichkeit, zugesetzt werden, bei dem Vakuumvordampf un^s verfahr en besonders schwierig wird, überdies neigt das glasartige Selen, das eine Art von fester Faser des Selens in einem unt· rlsiiiilten Zustand darstellt, zur"-""· Kristallisation unter der Einwirkung von V/ürme, Luftfeuchtigkeit oder der Verunreinigung mit anderen Substanzen, waa zu einer 6^äG"fc^Giß^f<^>:cl'⁰¹* Beeinträchtigung seiner Qualitäten und einer verkürzten üebrauchsdauer bei hoher Temperatur und

h.hor Feuchtigkeit führt* Bei Verwendung von Zinkoxyd

909838/1187

wurden einige Versuche zur Förderung der Lichtempfindlichtkeit mittels Zusatz bestimmter Farbstoffe ausgeführt? diese Farbstoffe sind Jedoch thermisch schwach oder instabil, und die Verschlechterung der Eigenschaften durch die Koronaentladung und die Bestrahlung mit Licht bei kontinuierlicher und wiederholter Verwendung ist verhältnismäßig rasch, so daß es gegenüber dem licht-

empfindlichen Selen-Material aufgrund der kurzen Gebrauchsdauer ebenfalls unterlegen ist.

Zur Überw i ndung der vorstehend geschilderten Nachteile wurde eine Schicht aus lichtelektrischer!! Isoliermaterial geschaffen, die durch Dispergieren eines lichtelektrischen Cadmium-sulfidpulvers mit einer mittleren Teilchengröße von etwa o,2 /u in einer Lösungsmittellösung eines hitzehärtbaren Harzes mit einem spezifischen

11 Volumenwiderstand von wenigstens Mehr als 1o Ohm-cm

und Aufbringen als Überzug auf eine geeignete Platte, d.h. eine Metallplatte, und Förderung der Härtung durch Backen, wobei die Wärmebehandlung des Cadmiumsulfidpulvers und des Harzsystems gleichzeitig ausgeführt wird, hergestellt wurde. Das hierbei zur Anwendung gelangende lichtelektrische Cadmiumsulfid enthält zweckmäßig keine Verunreinigung und besteht aus einer stöchiometrischen fehlerfreien Verbindung.

909838/1.1:0*7.

Jedoch wurde bei Verwendung einer solchen Art von Cadmiumsulfidpulver gefunden, daß dessen kontinuierliche und wiederholte Anwendung während oiner kurzen Dauer aufgrund der Nachteile, die sich aus der zu späten oder verzögerten Anspreohgeschwlndigkeit des Photostroms ergeben, unbefriedigend ist·

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines licht» elektrischen Isoliermaterials, bei welchem diese dem glasartigen Selen, Zinkoxyd und Cadmiumsulfid usw. anhaftenden Kachteile vermieden sind und das eine gleiche oder höhere .· Lichtempfindlichkeit als diejenige von glasartigem Selen

besitzt, thermisch stabil ist, einen genügend niedrigen

und
Vorbelichtungseffekt aufweist,/gegenüber einer wiederholten

und kontinuierlichen Verwendung haltbar ist, Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines einfachen Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Materials.

üblicherweise 'wird ein elektronhotographischer, lichtempfindlicher Körper, der durch Aufbringen eines Überzugs von einem lichtelektrischen Isoliermaterial auf ein 2rägermaterial hergestellt worden ist, in einer Polarität mittels einer Koronaentladung aufgeladen, wobei es in keiner anderen Polarität verwendet wird« Sie Ladungspolarität wird durch die Potentialaufnahme und die Lich'.emfpindlichkeit des lichtempfindlichen Materials bestimmt· Glasartiges Selen

pah r""';'*¹^-⁴^ 909838/1187

wird ζ.D, mit positiven Ionen geladen und Zinkoxyd und Cadmiumsulfid mit negativen Ionen. Jedoch wird durch Zusatz von Tellur zu glasartigem Selen ein gewisses neues elektrophotocrapüsches empfindliches Material erhalten, bei dem die Lichtempfindlichkeit sowohl bei positiver als auch bei negativer Ladung nahezu gleich ist und dessen Ladungsverrcögen bei positiver und negativer Aufladung durch Einsetzen einer inneren'S chi-cht zwischen den Trägerkörper und die lichtelektrische Isolierschicht nahezu gleich ist. In dem Fall, daß sowohl die positive als auch die negative Polarität brauchbar und ausnutzbar ist, beruht ein Vorteil auf der Möglichkeit, daß das direkt entwickelte Bild (negativ—) negativ oder positiv -= ^ positiv) und das umgekehrt entwickelte Bild (negativ :—^» positiv oder positiv—^negativ) lediglich durch Änderung der Polarität der Koronaentladung erhalten werden kann. Gemäß der Erfindung wird daher auch ein lichtelektrisches Isoliermaterial geschaffen, das sowohl für die Verwendung bei positiver als auch bei negativer Ladung geeignet 1st.

Die Erfindung wird nachstehend,mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert* . ·

Fig. 1 astigt das Abklingen oder Dämpfen des elektrostatischen Potentials der Oberfläche des elektrophotographiachen empfindlichen Materials sowohl eines Beispiels gemäß der Erfindung als auch von in der Technik' bekannten^ Materialien·

BAD C/»,-a:NAL

909838/1187

Pig. 2 zeigt.die Beziehung zwischen dem anfänglichen Oberflächenpotential und der Belichtungszeit für die halbe Drimpfung von den elektrophotographischen Materialien, die gemliß einem Beispiel der Erfindung hergestellt und aus reinem Cadmiumsulfid erhalten wurden.

Pig. 3 erläutert den Vergleich der Änderung des Oberfl'lchenpotentials unmittelbar nach Aufladung (I.P.) bei kontinuierlicher· und ,wiederholter Verwendung bei einer Zeitdauer von 10 3 3k, für einen Vorgang und diejenige des Oberfläohenpotentials nach der Belichtung (R.P.) bei wiederholtem und kontinuierlichem Gebrauch, jeweils für die aua reinem Cadmiumsulfid hergestellten lichtempfindlichen Materialien und von dem Beispiel gemäß der Erfindung.

Pig. 4 zeigt eine graphische Aufzeichnung der Röntgen-

Strahlenbeugungsanalyse für das in einem Beispdel gemäß der. Erfindung verwendete lichtelektrische Pulver, verglichen mit reinem Cadmiumsulfid.. " ■

Nachstehend wird das lichtelektrische Isoliermaterial Insbesondere mit Bezug auf den Gebrauch bei der Elektrophotographie beschrieben, wobei jedoch außerdem dieses Material noch zahlreichen weiteren Verwendungszwecken zugeführt werden kann, z.B. ala ümwandlungsmittel von licht- oder Strahlungssignalen in elektrische Signale, ale Photozelle, Photovervielfaoher, Bildumwandlsr, Photortihre (Photoband - photo tape) od. dgl, sowie in Form von pulverförmiges! lichtelektriachen Isoliermaterial,das in einem geeigneten Binder diapergiert ist.

90 9 8 38/1187 ^BAD ofü

Bei der Elektrophotographie, auf die die Erfindung angewendet wird, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Xerox Processor Model 914 angewendet.

Gemäß dieser Vorrichtung wird ein zylindrischer eloktro-

£he*egraphischer empfindlicher Körper, der einen überzug aus

auf seiner Oberfläche

einem lichtelektrischen Iaoliermaterial/au.rweist, zur Drehung bei konstanter Geschwindigkeit bei der kontinuierlichen und wiederholten Verwendung gebracht. Diese Vorrichtung vollzieht einen Arbeitsoyclus des Verfahrens, der die Stufen, (Ό Aufladung,. (2) Belichtung, (3) Entwicklung, (4) t'bertragung, (5) Reinigung oder Abwischen und (6) Vorbelichtung umfaßt. Die Stufe (6) Üer Vorbelichtung bezweckt die Erζielung der Vorbereitung für die Weiterführung des Arbeitsganges in den nächsten Cyclus durch Entladung sämtlicher restlichen Oberflächenladunjen. Der lichtempfindliche Körper dreht sich um eine Runde in etwa 11 Sekunden, ^Dies bedeutet, daß mit einer Zeitdauer von 11 Sekunden jede wiederholte Ausführung

Abschluß des Vorgangs erreicht ist. Es dauert 10,4 Sekunden von nach / der Stufe (2), Belichtung ,bis zur Stufe (1),Aufladung, des nMchsten Arbeitscyclusj während dieaor Zeitdauer i-t es erforderlich, den durch die Stufe (2),Belichtung,verursachten Einfluß vollständig zu verbrauchen odor zu entfernen. Außerdem soll die Vorbelichtungsstufe (6) des vorhergehenden Cyclus vor der Aufladungostufe (1) ausgeführt sein, wofür«.eine Zeitdauer ν η lediglich 0,6 Sekunden zugelassen wird. Daher

909838/1187

BAD CiIi-

~ 12 -

beoteht an das elektropbotographische empfindliche Material die Anforderung, daß es wenigstens fähig ist_f den Zustand, bei welchem nichts von den Einfluß des Belieh'tungseffekts zurückgeblieben ist, in 0,6 Sekunden zu erlangen. Das lichtempfindliche Material, das durch dispergieren des Pulvers von reinem Cadmiumsulfid in einem hitzehärtbaren Harz und anschließendes Aufbringen als t'berzug auf eine Metallplatte,, die dann durch Wärmebehandlung gehärtet worden ist, erhalten wurde, kann nicht in zufriedenstellender Weise für den Gebrauch in Xerox Prooessor Model 9H zur Anwendung gelangen? jedoch sinddas elektrische Ladungsvermögen im Dunkeln und . die Lichtempfindlichkeit ausreichend.hoch·

Bs wird angenommen, daß die. Anspreohgesohwindigkeit des lichtelektrischen Stroms, insbesondere die Abklingoder Dämpfun^szeitkonstante des Photostroms etwa 2 Sekunden bei Halbwertszeit beträgt, so daß noch der Dunkelwiderstand in einem unteren Zustand zur Zeit der Aufladung (1) nach der Vorbelichtung (6) des vorhergehenden Arbeitscyolus zurückgeblieben ist und das Ladungsvemögen erniedrigt istj ferner nimmt die Oberflächenladung der Stelle, die dem Sohattenteil der Belichtung entsprich, rasch während einor Zeitdauer von 3 bis 4 Sekunden bis zum Ende des* Entwicklungsverfahren nach dem Ladunjsverfahren ab, so daß ein elektrostatischer Kontrast oder -Unterschied demgemäß entsprechend erniedrigt wird· Dabei tritt der Nachteil einer Vertingerung des !Contrasts des kopierten Bildes auf.

909838/1187

BAD OF^D'.NAL

In Pig* 3 wird diese Erscheinung näher erläutert, worin auf

fortlaufenden der Abszisse die Anzahl von/wiederholungen bei Ausführung im Verlauf des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einer Zeitdauer von 10 Sekunden aufgetragen ist und die Ordinate den Grad des OberflOhenpotentials ^mittelbar nach der Aufladung (1), bezeichnet mit I.P. und denjenigen entsprechend dein Zeitpunk't des Endes des Entwicklung ve rf ahrens,

bezeichnet mit R.P. darstellt· Aus der graphischen Darstellung ist ersichtlioh, daß bei Verwendung.des lichtempfindlichen Materials Ur. A-13» das aus reinem Cadmiumsulfid herge-

bereits

stellt ist, die I.P.Abnahme sehr rasch/bei wenigen Wiederholungen erfolgt. · *

Es wurde nun gemäß der Erfindung festgestellt, daß im Gegensatz zu Cadmiumsulfidpulver ein Material aus Cadmiumsulfid, das Cadniumearbonat einverleibt enthält, eine verhältnismäßig rasche Ansprechzeit des Photostroms besitz" und daß ein elektro-lichtempfindlicher Körper, der durch Dispergieren dieses Materials in einem Isolierharz und Aufbringen eines Überzugs davon auf einen Metallträgerkörper hergestellt worden ist, sowohl ein ausreichendes Spannungsaufnähmevermögen im Dunkeln als auch eine hohe Licht empfindlichkeit aufweist. Außerdem kann ein derartiges lieh.empfindliches Material sowohl mit positiver als auch mit negativer Polarität geladen werden, wobei eine ausreichende Lichtempfindlichkeit vorhanden ist. Das aus Cadiaium-

9 0 9 8 3 8/1187 :.< ,s cir.

oulfid und Oadmiumoarbon^t bootohende Pulver kann daduroh hergestellt worden, daß man Cadmiumcarbonnt mit Schwefelpulver bei einer Temperatur Im Bereioh zwischen 400 und 600⁰O brennt.Zweokmäßige Arbeitsweisen für die Ausführung dieses Verfahrens sind Topfbrennen (pot firing) oder Calcinieren von Dadmiumcarbonat in Schwefeldampf· Bei Anwendung eines Naßverfahrens, ist es alsAusfällung oder Niederschlag 'durch Eintropfen einer wäßrigen Lösung von Cadmiumchlorid in eine wäßrige Lösung von Ammoniumcarbonat und Ammoniumsulfid erhältlich.'

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert·

Beispiel 1 . "

Eine feines Pulver aus Cadmiumsulfid und' Cadmiumoärbonat wurde durch Brennen der Mischung von Cadiaiumcarbonatpulver mit einem Teilchendurchmesser von etwa 0,1 bis 0,2 Mikron (70 Gew.-Teile) und feinem Schwefelpulver (30 Gew.-Teile) bei einer Temperatur von etwa 45.0⁰C hergestellt· Einige Ergebnisse der Röntgenstrahlungsbeugungsanalyse dieses so erhaltenen lichtelektrischen Pulvers sind in Pig, 4 dargestellt. Es ist daraus ersiehtIioh, daß eine wesentliche Menge sowohl von Cadmiumcarbonat als auch von Cadmiumsulfid in Form einer polymorphen Mischung ihrer hexagonalen und kubischen Formen oder als amorphe Form vorliegt und das Konstitutionsverhältnis χ von Cadmiumsulfid und Cadmiumcarbonat (CdS . χ CdCO,) etwa 1,5 ist. , ,

909838/1 187

!Dann wurden 155 g dieses Pulvers in 158,5 g

einor-lösung von thermoplastischem Acrylharz (48,9$ feststoff) diapergiert, die im Handel unter der Bezeichnung "Magicron Kr· 200 klar* -tgeliefort von Eansai Paint Company) erhältlich ist, wobei die 3)isporgierung in dieser Lösung mit deren Verdünnungsmittel als Lösungsmittel in einer Kugelmühle unter ausreichendem Mischen vorgenommen' \d.rd, um einen lichtempfindlichen Anstrich zu erhalten. Dieser Anstrich wird als übersug auf ein Aluminiumblech oder eine Amuminiumplatte aufgebracht, der vorbereitend während, JO Minuten bei 7O⁰C ge-

trooknet wird. ITach der !Drooknuhg wird eine weitere Wärme-■behandlung während 30 Minuten bei 150⁰O ausgeführt,wobei eine, lichtelektrische Isolierschicht mit guter Filmhärte er- · zeugt wird.

In Pig. 1 ist beispielsweise die Änderung des Oberflächenpotentials gezeigt, die eine elektrophotοgraphische Eigenschaft welche dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Material lir. 1445 eigen ist, darstellt. Perner ist in Pig. 1 auch . die Abnahme des Oberflächenpotöntials eines elelctrophotographiBchen Materials unter Verwendung von glasartigem Selen gezeigt, wobei dieses Material 2Tr. 1001 CdS und ein Bindemittel enthält und der Körper Hr B2C ein farbsenaibilioiertes ZnO und ein' Bindemittel enthalt. Auf jeder Ordinate von Fig. 1 ist logarithmisch der Wert des Oberflächenpotentials für jedes' empfindliche Glied oder Element aufgetragen, wühründ auf der Abüaloao die nach dor Aufladung ventrichono Zoit in Solcun&on

^-iii iat. _ΛΛΛ

909838/1187

~ 16 -

Selen ist daa beste, Ifeterial. hinaiöh^liclLdos Oberflächenspannungsverhaltens im Dunkeln . Jedoch ist dies nur der Pail, wenn Selen jzi positiv geladen wird und bei negativer Lsidung sind seine Eigenschaften sehr unerwünscht, obgleich dies in Pig. 1 nicht gezeigt ist. OdS und ZnO weisen au3gozeichnete Eigenschaften bei negativer Aufladung auf. Andererseits weiöt das lichtempfindliche Material Nr. 1445, ein Beispiel öemäß der Erfindung, ausgezeichnete Eigenschaften sowohl bei positiver als auch negativer Aufladung auf. Die Bestimmungen oder Messungen in den vorstehenden Fällen . wurden unter den folgenden Bedingungen ausgeführt: das angelegte Potential für die, Aufladung mittels einer Koronaentladung betrug 7,0 kv "sowohl bei positiver als auch bei negativer Aufladung und die Belichtung wurde mit einer Wolframlampe bei 2666⁰K ihrer Parbtemperatür ausgeführt.

Die Intensität der Beleuchtung einer Probenoberfläche war etwa 15 Lux. Im Verlauf der Prüfung des Ladungsvermögens · und der Lichtempfindlichkeit des sensitiven Pigments-D-52, einem Beispiel gemäß der Erfindung, das als Überzug auf einer Aluuiniuraplatte in verschiedenen Filmdicken vorhanden.war, wurde festgestellt, daß die Spannungsaufnahme im Verhältnis der Fiindioke zunimmt, jedoch die Lichtempfindlichkeit mit zunehmender Filmdicke abnimmt.

BAD

909838/1187

Demgemäß nimmt das · anfängliche Oberflächenpotontial bei Aufladung im Dunkeln proportional mit' der Filmdicko zu und. das Ausmaß dor Belichtung steigt an, was zur Rückführung der Spannung oder des Putentials auf die Hälfte des Anfangswortes erforderlich ist. Eine Beziehung.zwischen der Belichtungszeit für die halbe Dämpfung'des Potentials und dem Anfangsoberflächenpotential, wobei diese geändert werden, indem die Pilmdleke geändert wird, ist.in Figur 2 gezeigt. Pur Vörglelchszweeke sind auch die Vierte des lichtempfindlichen Anstirichs Nr. D βθ, der aus reinen Cadmiumsulfid besteht, ebenfalls in Fig. 2 aufgenommen. Aus Fig. 2 kann eindeutig bestimmt werden, welches bepnsdere Material (material inherted), welches Ausiaaß der anfänglichen Oberflächenspannung und welches Ausmaß der Belichtungszeit für ein Abklingen oder Dämpfen auf den Halbwert vorzugsweise gewählt werden soll, um einen bestimmten oder gewissen elektro statischen Kontrast zu erhalten. Die Meßbedingungen gemäß Fig. 2 sind wie folgt: Dio Aufladung erfolgte durch eine Koronaentladung bei - 7,0 kV und die Belichtung mittels einer Wolfraralampe bei 2666° K, wobei die Intensität der Beleich-. tung einer Probenoberfläche oberhalb 15 Lux war. Das vorstehend beschriebene liehtempfindli&e Pigment D-52 wurde·..als · Überzug auf die Außenfläche eines Aluminiumrohrs mit einem Durchmesservon etwa 200 mm nach dem Aufsprühverfahren aufgebracht, anschließend während JO Minuten bei 70° C getrock

net und nach der Trocknung während ^O Minuten bei I50⁰ C

90983 8/1 187 * ^3AÜ SmI^a

wärmebehandelt. Auf" diese .V/eise wurde ein zylindrischer, wiederverwendbarer elektrophotographischer empfindlicher Körper erzeugt, dessen Filmdicke des aufgebrachten Überzugs etwa 3,1 rag je cm nach der Wärmebehandlung entsprach.

In Pig. 2 sind die Ergebnisse, die durch Bestimmung der Änderung des Oberfilichenpotentials von diesem Material gemäß einem Verfahren, wie vorstehend beschrieben, z. B. in XEROX Processor Model 914, erhalten wurden, wobei diese Vorrichtung kontinuierlich und wiederholt mit einer Zeitdauer von.10 Sek. für einen Arbeitsvorgang angewendet wurde, gezeigt. Die Aufladung erfolgt unter·Anlegung von -6,5 kV oder -7*5 &V

an eine Eindraht-Einrichtung (single Wire contron) und die Belichtung wird mit 250 Luxse^cunden je Vorgang ausgeführt. Das Anfangsoberflächenpotential unmittelbar nach dem Ladungsvorgang (1) (I.P) nimmt rasch im Verlauf der ersten Wiederholungen bei Verwendung eines lichtempfindlichen Elementes Nr. A-I^, das aus reinem Cadmiumsulfid hergestellt ist, ab. BgI Verwendung eines lichtempfindlichen Materials Nr. A-25 , d. h. eines Beispiels gemäß der Erfindung, kann jedoch ν bei wiederholter Verwendung eine derartige Änderung kaum beobachtet v/erden. Das Oberflächenpotential nach der Belichtung (R.P) zu dom der Enfcdzeit der Entwicklung ensprechenden Zeitpunkt ist lediglich für das Material Nr. A-l> gezeigt*

bad cr;" SOS 338/1187

- 19 -

da es für das Material Nr. A-25 zu niedrig ist, um dargestellt v/erden zu können, und außerdem es sich im Verlauf der wiederholten Verwendung kaum ändert. Die Vierte bei der ersten Anwendung und bei der JOsten Wiederholung sind in der nachstehenden Tabelle I gezeigt.

Tabelle I

Lichtempfindl. Spannung d. Anfangsober- Oberflächen-Material Koronaent- flächenpotential potential nach . ladung (I, P.) Belichtung(R.P)

Nr. A-

Nr. A-25

	5kV	. 1.	Mal ·	30.	Mal	1.	Mal	30	. Hal
-6,	5kV	720	V	400	V	2$	V	10	V
-71	5kV.	■ 880	V	57?	V		V1	22	V
-•6,	5kV	680	V	670	V		V	4	V
-7.	720	V	710	V	4	V	5	γ

Aus Fig. 5 und Tabelle I ist ersichtlich, daß bei eXnem lichtempfindlichen Element aus dem Beispiel g&mäß der Erfindung die Ansprechzeit des Photostroiaes und insbesondere die Därapfungszeitkonstante.des Pj₁Otostroraes verbessert und kürzer sind als diejenigen eines lichtempfindlichen Elements, das unter Verwendung von CdS erhalten wurde, und dass diese einen Grad aufweisen, bei welchem keine Unbequemlichkeit bei der praktischen Anwendung für einen solchen Wiederholungsabschnitt, wie er boi Verwendung in XEROX Processor Model 914 in Betracht kommt, auftreten kann.

909838/1187 bad crüviMAL

Ea besteht ein optimales rilsclranssvorhiilfcnio von dom als < Bindemittel für dia lichtempfindlich© Schicht wirkenden'Harz und des lichtelektrischer* Pulvers.. Das Vorliegen ©ines bestimmten Bereiches von Mischungsverhältnissen für praktische Brauchbarkeit entspricht dem lichtelaktrischen Isoliermaterial, das ein anderes lichtelcktrisehes Pulver und einen anderen Harzbir.der enthält. .

Beispiel g.

Das gleiche lichtelektrische Pulver aus Cadmiumsulfid und Cadmlumcarbonat, CdS'XCdCO,. (X = 0,5 bis 2,5), wie in Beispiel 1 beschrieben, wird verwendet· Als isolierendes Bindemittel wird ein Gemisch aus einem Siliconharz KR-211 (geliefert von Shlnetsu Chemical Industries Co., Ltd), bei Raumtemperatur trocknendes Harzbindemittel, und ein Epoxyester (geliefert von ,Nippon Oil and Pats Co., Ltd.) verwendet. Das lichtelektrische Pulver und das Bindemittel wurden in dem in der nachstehenden Tabelle II aufgeführten Verhältnis gemischt,, wobei die Mischung in einer Porzellankugelmühle zur Dispergieruris des Pulvers gemischt und geknetet wurde. Auf diese VJoise vmrde ein lichtempfindlicher Ancörlch eraeust. Dor llchtenipfincLliche Anstrich wurde als überzuc auf einer Aluminiumplatte in einer Dicke von 0,1 mm nach den Aufsprühverfahren aufgebracht und bei Haumtemperatur getrocknet. Das Ausnaß an aufgebrachtem Filmüborzug nach dar Socknung betrug 5,5 bis 4,0 mg/cm .

909838/1187

In der nachstehenden T-.bcllo IXI sind Ncßer über * die Eigenschaften der auf diese VJelso hergestellten Elemente odor Glieder aufgeführt» Anhand der Tabelle wird gezeigt, in welcher Weise das Kischimgcverhiiltnis eines als Bindemittel wirkenden Harzes oir.es lichtelektrischen Anstriches und einoa lichtelektrischen Pulvers die Eigenschaften dös verwendeten elektrophotographischen empfindlichen Körpers beeinflußt. Der elcktrophot©graphische erupfindliche Körper wurde durch eine Koroiiaent ladung box -7*0 W geladen. Die Dämpfungen des Oberflächenpotentials ia Dunkeln ;mr<len für jedes» elektruphotogräphischö wmpi'inüliche Element bestimmt, welches (1) in einem dunklem Raum während ouareiciiender Zeit gehalten viux'de, (2) während zwei Minuten bei 2000 Line mit einer Fluoreszenzlampe beleuchtet und 15 Sekunden nach beendeter Beleuchtung 2^G2.^a-^cn wurde, und (J) während 2 Minuten bei 2000 Luis: mit einer Fluoresaciiz- ' lar:po beleuchtet und nach 5 Minuten ES= beendeter Beleuchtung geladen wurde. Auf diese fcfeice v;ird der Vorboliclituneseinfluß, der die DUmpfuns im Dunlden beeinflußt, geprüft« Außerdem ist die Lichtempfindlichkeit als Viert dor crforder liehen Zeit fUr eine halbe DSrapfung des öberflächonpotontlals angegeben, wobei der Körper oder das Element alt ojner Lichtintensität von 15 Lux einer 2ββθ° Κ Wolframlampe nach Aufladung mit-7,0 kV durch eine Koronaentladung beleuchtet wurde. ■

909838/1187

Iiorafc

TaLaIIe II

.qunKen von

lndliglion Anstrichen

Lichter/ipfal. Anstrich Nr.	Lichtolektr. Pulver (β)	Silicon	Epoxyoster (R)	Toluol (cm^)
D-136	98	22,9	.48	50
D-160	' 88*	22,9	48	50
D-161	78	22,9	48	5o
D-162	68	22,9 .	48	50
D-I63	58	22,9	48	50

Bei Verringerung des Gehaltes an lichtelektrischem Pulver werdsrjias Anfan^soberflächenpotential und die Dämpfung im Dunkeln verbessert, jedoch nimmt die Lichtempfindlichkeit ab. Au3 der vorstehenden Beziehung kann ein Verhältnis zwischai den Bestandteilen dieser Zusammensetzung, das tür einen bestimmten Zweck geeignet ist, bestimmt werden. Außerdem 1st aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, daß ein Vorbeiich-, tungseffekt kaum wahrgenommen ierden konnte. Obgleich bei den vorstehenden Beispielen gemäß der Erfindung als Träger- oder Unterlagematerial eine Aluminiumplatte verwendet wurde, können auch andere Materialien hierfür zur Anwendung gelangen. Aufgrund der Anwondung eines Bindemittels, das unter Bildung einer harten Schicht bei Raumtemperatur getrocknet werden kann.

8/1187

kann ein wenig wärmestabiles Substrat- oder Unterlagematerial, wie Papier oder Kunststoffe, zur Herstellung eines lichtempfindlichen Körpers verwendet werden. Außerdem kann dieses Überzugsmaterial auch auf einen Träger, beispielsweise auf eine Eisenstahlplatte aufgebracht werden, die eine zu große Oberfläche besitzt, um die aufgebrachte Uberzugsschicht durch Erhitzen unter Bildung einer großen elektrophotographischen lichtempfindlichen Platte zu härten.

Wie bei dan anderen lichtempfindlichen Isoliermaterialien, die ein lichtelektrisches Pulver und ein Harzbindemittel enthalten, sind viele Arten von thermoplastischen Harzen und hitzehärtbaren Harzen in großem Umfang brauchbar. Ferner kann Glas od.dgl. zur Anwendung gelangen.

Eine Reihe von lichtelektrischen Pulvern, die in variierendem Verhältnis Cadmiumsulfid und Cadmiumcarbonat enthalten , kann hergestellt werden, wobei die bevorzugten x-Werte in Cadmiumsulfid . χ Cadmiumcarbonat unter Berücksichtigung der Eigenschaften im Bereich von 0<x £ 4 liegen. Derartige Materialien mit einem Verhältnis oberhalb des vorstehend angegebenen Bereiches sind natürlich ebenfalls brauchbar, obgleich diese Materialien keine optimale Eigenschaften aufweisen. Ferner können der Zusammensetzung einige Verunreinigungen als Bestandteil zugegeben werden. Insbesondere wurde Sauerstoff, der in Form von Cadmiumoxyd vorlag, in dem Pulver eines Beispiels gemäß der Erfindung beobachtet. Auch das Auftreten von Spuren anSelen in Form von Cadmiumselenid ist in der Materialzusammensetzung

zulässig.

909838/1187

^?Xlo III

Sicjör*seha£ten vca eleki^opäotographisciien empfindlichen Materialien, dia unter Verwendung des in Pig. 2 gezeigten

20C0 Lux, 2 Kin. (Pluoreszensiaspe Aufladung mit -7,6 Ii/ durch BsGtlrauAi-g des? LioLtvizipfiullicliliel'o: 15 Lüx,

Koronaontladim	Res X.P. (V)	t .lJ *Jt> « (Min.)	liolfrr.nlsr'	0,53	1OG (266(	0,63	)w K)	ι ro
Linlitempfdl. Pigment Nr.	320	0,62	15 Sole, nach Vor- bcliehtung X.P. D.D. (Vl_ (Kin.)	/0,60	5 Min. naeh Vorl>G2ielitimg X.P. D.D. (V) (Kin.)	I5OO	±*. halbe Dämp-	ι
D-136	56O *	1,01		1,11	500	1,10	2,77
D-l60	500.	1Λ20	500	1,85	570	1,62	271
D-161	450	1,87	3QQ	2,22	550	2,25
D-162	550	2,10	460	440	15,0	i
D-163			570	550	50,0

Anfangsobürflächenpotential

Zeit für halbe Dunlceldäjipfung ■ cn

ro

γι j. ro

f-> - ^! cn

> ■ ' -IiO

r "

	Ann?.:	I.P.
O		D.D.
O

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Lichtelektrisches Isoliermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es ein elektrisch isolierendes Bindemittel mit einem Massen- oder Volumenwiderstand von wenigstens über 10 Ohm-cm bei Raumtemperatur und feinteilige Teilchen einer lichtelektrischen Verbindung oöer Masse mit Cadmiumsulfid und Cadmiumcarbonat als Hauptbestandteile, wobei die Teilchen in dem Bindemittel dispergiert sind, enthalt.

   909838/1187