DE1522598A1 - Lichtelektrisches Isoliermaterial - Google Patents
Lichtelektrisches IsoliermaterialInfo
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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.
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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
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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
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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.
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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 6äG"fcGißf<>:cl'01* Beeinträchtigung seiner Qualitäten
und einer verkürzten üebrauchsdauer bei hoher Temperatur und
h.hor Feuchtigkeit führt* Bei Verwendung von Zinkoxyd
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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.
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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
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^
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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
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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
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BAD CiIi-
~ 12 -
beoteht an das elektropbotographische empfindliche Material
die Anforderung, daß es wenigstens fähig istf 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.
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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. , ,
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!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
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~ 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
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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
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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.
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. .
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 2G2.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.
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^?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)
- PatentanspruchLichtelektrisches 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
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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