DE1522599C3 - Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen AufzeichnungsmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials,
bei dem CdS in einer Bindemittellösung suspendiert und die Suspension auf einen elektrisch
leitenden Schichtträger aufgebracht wird.
Es ist bekannt, daß in der Elektrophotographie als photoleitfähige anorganische Materialien z. B. Schwefel,
Selen, Oxyde, Sulfide oder Selenide von Zink, Cadmium, Quecksilber, Antimon, Wismut, Blei
od. dgl. und Titanoxyd verwendet werden. Diese Materialien werden in Form einer Schicht auf der
Oberfläche eines Trägers, z. B. einer Metallplatte oder von Papier gebildet. In einigen Fällen können diese
Materialien in einem Bindemittel aus einem elektrisch isolierenden Harz dispergiert werden und die sich
ergebende Mischung wird zu einer photoleitfähigen Isolierschicht gebildet. Unter den vorstehend angegebenen
Materialien werden Selen und Zinkoxyd besonders bevorzugt.
Selen wird in Form von glasartigem Selen auf die Oberfläche einer Metallplatte, insbesondere einer Aluminiumplatte,
zur Bildung einer Schicht darauf aufgebracht, wobei das so erhaltene Aufzeichnungsmaterial
wiederholt verwendet werden kann. Die Empfindlichkeit der so hergestellten Platte entspricht
ASA2-10, was als die höchste unter den von den bisher bekannten elektrophotographischen Materialien
gezeigte Empfindlichkeit angesehen wird. Da außerdem das glasartige Selen eine große Härte besitzt und
eine spiegelartige Oberfläche liefert, ist dieses lichtempfindliche Material insbesondere für den wiederholten
Gebrauch geeignet.
Wie vorstehend gezeigt, besitzt das glasartige Selen ausgezeichnete Eigenschaften. Es besitzt jedoch auch
einige Nachteile, wie nachstehend näher ausgeführt wird.
Seine Herstellung ist sehr schwierig. Ein gleichförmiger Film von glasartigem Selen wird üblicherweise
durch Vakuumverdampfung hergestellt, wobei eine großtechnische Vakuumeinrichtung erforderlich
ist und demgemäß die Produktionsleistung verringert wird. Überdies ist bei Anwendung eines Vakuumverdampfungsverfahrens
die Regelung von darin einzuverleibenden Zusätzen zur Verbesserung der Eigenschaften
eines elektrophotoleitenden Materials, beispielsweise der Lichtempfindlichkeit, sehr schwierig.
Ferner neigt das glasartige Selen, das in einer bestimmten Art von Feststoffphase vorliegt, die durch
Unterkühlung von Selen erhalten wird, zur Kristallisation unter der Einwirkung von Wärme oder bei
Verunreinigung durch Luftfeuchtigkeit oder andere Substanzen, so daß seine Qualität beschleunigt verschlechtert
und die Gebrauchsdauer verkürzt wird, wenn es unter Bedingungen einer erhöhten Temperatur
ίο und bei hoher Feuchtigkeit zur Anwendung gelangt.
Bei Verwendung von Zinkoxyd als photoleitfähiges
Material wird dieses in einem Bindemittel aus einem elektrisch isolierenden Harz dispergiert, und die so
erhaltene Mischung wird auf die Oberfläche von Papier aufgebracht, worauf getrocknet wird, um ein
elektrostatisches elektrophotographisches Material, das unter der Bezeichnung »lichtempfindliches Papier«
bekannt ist, zu bilden.
Das so erhaltene lichtempfindliche Papier besitzt eine Empfindlichkeit von ASA 0,01 bis 0,2, und auf
Grund seines nahezu weißen Aussehens kann ein optisches Bild unmittelbar darauf gebildet und fixiert
werden. Das Aufbringen von Zinkoxyd auf eine Metallplatte als Träger für die Herstellung eines
wiederholt verwendeten Aufzeichnungsmaterials wurde in der Praxis nicht ausgeführt, da Zinkoxyd, verglichen
mit den aus Selen gebildeten elektrophotographischen Materialien, eine geringere Filmhärte und
eine niedrigere photographische Empfindlichkeit aufweist. Nach einmaliger Belichtung verschlechtert sich
seine Qualität, was dazu führt, daß es für den kontinuierlich wiederholten Gebrauch ungeeignet ist.
Unter Verwendung eines aus Zinkoxyd gebildeten Materials wurden einige Versuche ausgeführt, wobei
verschiedene Arten von Sensibilisierungsfarbstoffen zugesetzt wurden, um die photographische Gesamtempfindlichkeit
zu erhöhen. Diese Farbstoffe waren jedoch unter dem Einfluß von Wärme instabil und
das diese Farbstoffe enthaltende elektrophotographische Material wurde unter dem Einfluß einer
Koronaentladung oder durch Lichtbestrahlung verhältnismäßig rasch verschlechtert, so daß die Gebrauchsdauer
dieses Materials wesentlich kürzer als diejenige eines elektrophotographischen, aus Selen
hergestellten Materials war.
Es sind ferner Verfahren zur Herstellung elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien mit einer
CdS-Bindemittelschicht bekannt (vgl. z. B. US-PS 31 21 006).
Im allgemeinen war Cadmiumsulfid in großem Umfang für eine hochempfindliche Photozelle verwendet
worden. Das Cadmiumsulfid war bisher nach einer älteren Arbeitsweise hergestellt worden, wobei eine
Fremdkomponente, wie Cadmiumchlorid und Kupferchlorid, einem Cadmiumsulfidpulver zugesetzt und die
sich ergebende Mischung einer Sinterung unterworfen wurde. Die Temperatur, bei welcher die Mischung
gesintert wird, liegt bei etwa 600°C oder darüber. Die Sinterung der Mischung und das Kristallwachstum
werden auf Grund des zugesetzten Fließmittels, z. B. Cadmiumchlorid, gefördert.
Bei Verwendung des so hergestellten Cadmiumsulfids sind die Cadmiumsulfidteilchen jeweils miteinander
in einer Cadmiumsulfidzelle verschmolzen, und ein Hauptteil davon, d. h. mehr als 90%, gehören der
hexagonalen Struktur an. Der elektrische Widerstand in einem dunklen Raum ist zu niedrig, um für den
Gebrauch als ein elektrostatisches lichtempfindliches
3 4
Material geeignet zu sein. Demgemäß ist das für die große Teilchenabmessung eine wesentliche Verschlech-Herstellung
einer Cadmiumsulfid-Photozelle üblicher- terung der photographischen Eigenschaften herbeiweise
verwendete Cadmiumsulfid gemäß der bisherigen führt. Bei Verwendung eines Pigments mit großer
Technik als elektrostatisches lichtempfindliches Ma- Abmessung wird die photographische Qualität des sich
terial nicht geeignet. Es ist beispielsweise in der DT-AS 5 ergebenden Aufzeichnungsmaterials verschlechtert;
11 44 415 ein Verfahren beschrieben, bei welchem zur das Beibehaltungsvermögen für die elektrostatische
Herstellung von Photozellen oder Bildverstärkern eine Aufladung in dunklem Raum wird herabgesetzt und
kompakte photoleitfähige CdS-Schicht verwendet das Restpotential wird erhöht, was eine hohe Hinterwird,
deren Photoempfindlichkeit durch eine Nach- grunddichte verursacht,
erhitzung auf z. B. 5000C erhöht wurde. io Außerdem erlangt dieses Aufzeichnungsmaterial ein
erhitzung auf z. B. 5000C erhöht wurde. io Außerdem erlangt dieses Aufzeichnungsmaterial ein
Es wurde ferner ein Verfahren vorgeschlagen, bei Oberflächenaussehen, das photographisch gekörnt ist.
welchem ein elektrostatisches, elektrolichtempfind- Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es daher zweckliches
Material dadurch hergestellt wurde, daß man mäßig, ein Pigment von geringer Teilchengröße, d. h.
feinteiliges Cadmiumsulfid mit einer mittleren Teil- mit einer mittleren Teilchengröße, die 1,5 μηι nicht
chengröße von etwa 0,2 μηι in einer Lösung aus einem 15 übersteigt, zu verwenden.
hitzehärtbaren Harz mit einem spezifischen Volumen- Ein derartig feinteiliges und feinpulverisiertes Cadwiderstand
von wenigstens 1011 Ohm-cm und einem miumsulfid wird am vorteilhaftesten in technischem
Lösungsmittel dispergiert, die so erhaltene Suspension Maßstab durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem
auf die Oberfläche eines geeigneten Trägermaterials, man Schwefelwasserstoff in eine wäßrige Lösung eines
beispielsweise einer Metallplatte aufbringt, das erhal- 20 wasserlöslichen Cadmiumsalzes leitet. Die Kristalltene
Material zur Beschleunigung der Härtung des struktur und die Teilchengröße des erzeugten kristal-Harzes
und gleichzeitig zur Zuführung von Wärme linen Korns hängen ohne Zweifel von der Art des
zu dem Cadmiumsulfidpulver-Harz-System erhitzt. verwendeten Cadmiumsalzes, der Konzentration der
Das hier verwendete Cadmiumsulfidpulver besitzt wäßrigen Lösung des Salzes, dem pH-Wert und der
einen besonders kleinen mittleren Teilchendurch- 25 Temperatur, bei welchen die wäßrige Lösung während
messer von etwa 0,2 μίτι, und es wird daher haupt- der Umsetzung gehalten wird, ab. Jedoch wird ein der
sächlich nach einem Naßverfahren hergestellt. Dabei kubischen Struktur angehörendes kristallines Korn
wurde angenommen, daß es vorteilhafter ist, wenn das gebildet, worauf die Ausfällung im allgemeinen zuPulver
praktisch frei von Verunreinigungen ist und gelassen wird. Die Zusammensetzung der hier vereine
stöchiometrisch vollkommene Verbindung dar- 3° wendeten wäßrigen Lösung beeinflußt tatsächlich die
stellt. photoleitfähigen Eigenschaften des zu bildenden
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ver- pulverförmigen Cadmiumsulfids. Es wurde festgestellt,
fahrens zur Herstellung eines elektrophotographischen daß das keine Verunreinigungen enthaltende Korn,
Aufzeichnungsmaterials, bei dem CdS in einer Binde- das eine stöchiometrisch fehlerfreie Verbindung darmittellösung
suspendiert und die Suspension auf einen 35 stellt, besonders vorteilhaft ist, wobei das Kornelektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht wird, material pulverartig ist und einen überwiegenden
das eine gleiche oder bessere Lichtempfindlichkeit als Anteil von mehr als 90% einer kubischen Struktur
diejenige eines aus glasartigem Selen hergestellten aufweist.
elektrolichtempfindlichen Materials aufweist, unter Die Herstellung des elektrostatischen, lichtempfinddem
Einfluß von Wärme stabil ist und einen aus- 40 liehen Aufzeichnungsmaterials erfolgt gemäß der Erreichend
niedrigen Vorbelichtungseffekt hat. findung in der Weise, daß man ein feinteiliges, kristal-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß CdS- lines Cadmiumsulfid, dessen Hauptanteil dem ku-
Teilchen überwiegend kubischer Struktur mit einer bischen System angehört, unter Bedingungen brennt,
Teilchengröße von höchstens 1,5 μίτι vor dem Suspen- wobei jedes kristalline Teilchen zum Schmelzen an ein
dieren bis zu 46 Stunden auf 200 bis 4000C so lange 45 anderes mit dem Ergebnis gebracht wird, daß das
erwärmt werden, bis 25 bis 36,7% der CdS-Teilchen Kristallwachstum in großem Ausmaß stattfindet und
hexagonale Struktur und eine Teilchengröße zwischen Cadmiumsulfid in ein solches übergeführt wird, das
0,1 und 0,16 μηι haben. der hexagonalen Art angehört, worauf das so gesin-
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß fein- terte Cadmiumsulfid in einem Bindemittel mit einem
teilige Cadmiumsulfidteilchen etwa die lOfache photo- 50 elektrischen Isoliervermögen dispergiert wird,
graphische Empfindlichkeit, verglichen mit derjenigen Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird ein der ungebrannten Teilchen, aufweisen, wobei die aus elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial geschaffen, dem Naßverfahren kommenden feinteiligen Cadmium- dessen photographisches Verhalten wesentlich versulfidteilchen einem Brennen in der vorstehend an- bessert ist. Dabei wird die elektrostatische photogegebenen Weise unterworfen werden. Unter Ver- 55 graphische Lichtempfindlichkeit um etwa das lOfache wendung der so erhaltenen Cadmiumsulfidteilchen erhöht, verglichen mit der Lichtempfindlichkeit unter kann ein elektrostatisches, elektrolichtempfindliches Verwendung eines ungebrannten CdS-Materials, ohne Material mit einer Lichtempfindlichkeit hergestellt daß dabei das Beibehaltungsvermögen für die elektrowerden, die mit derjenigen eines aus Selen gebildeten statische Aufladung in einem dunklen Raum verMaterials vergleichbar und höher als diejenige eines 60 ringert wird,
aus Zinkoxyd gebildeten Materials ist. Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei-
graphische Empfindlichkeit, verglichen mit derjenigen Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird ein der ungebrannten Teilchen, aufweisen, wobei die aus elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial geschaffen, dem Naßverfahren kommenden feinteiligen Cadmium- dessen photographisches Verhalten wesentlich versulfidteilchen einem Brennen in der vorstehend an- bessert ist. Dabei wird die elektrostatische photogegebenen Weise unterworfen werden. Unter Ver- 55 graphische Lichtempfindlichkeit um etwa das lOfache wendung der so erhaltenen Cadmiumsulfidteilchen erhöht, verglichen mit der Lichtempfindlichkeit unter kann ein elektrostatisches, elektrolichtempfindliches Verwendung eines ungebrannten CdS-Materials, ohne Material mit einer Lichtempfindlichkeit hergestellt daß dabei das Beibehaltungsvermögen für die elektrowerden, die mit derjenigen eines aus Selen gebildeten statische Aufladung in einem dunklen Raum verMaterials vergleichbar und höher als diejenige eines 60 ringert wird,
aus Zinkoxyd gebildeten Materials ist. Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei-
Da die Dicke der lichtempfindlichen Schicht eines spielen näher erläutert,
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in
der Größenordnung von etwa 5 bis 100 μπι liegt, ist B e 1 s ρ 1 e 1 1
die Verwendung von photoleitfähigen Pigmenten mit 65 Eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Cadeiner Teilchengröße von oberhalb 1,5 μηι zur Her- miumsalzes wird zur Umsetzung mit durchgeleitetem stellung einer derartigen lichtempfindlichen Schicht Schwefelwasserstoff unter Ausfällung von Cadmiumauf Grund der Tatsache praktisch unmöglich, daß eine sulfid gebracht, dessen Hauptanteil dem kubischen
die Verwendung von photoleitfähigen Pigmenten mit 65 Eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Cadeiner Teilchengröße von oberhalb 1,5 μηι zur Her- miumsalzes wird zur Umsetzung mit durchgeleitetem stellung einer derartigen lichtempfindlichen Schicht Schwefelwasserstoff unter Ausfällung von Cadmiumauf Grund der Tatsache praktisch unmöglich, daß eine sulfid gebracht, dessen Hauptanteil dem kubischen
System angehört. Das gewonnene Cadmiumsulfid wird mit destilliertem Wasser gewaschen, bis die Waschflüssigkeit
keine Ionenleitung zeigt, worauf getrocknet wird. Die Eigenschaften des so hergestellten Pulvers,
das mit Probe P-34 bezeichnet ist, sind in der nachstehenden Tabelle I aufgeführt.
Das Cadmiumsulfid zeigt einen Dimorphismus von hexagonalen und kubischen Strukturen. Der Kristall
ist tatsächlich vorhanden, er kann jedoch nicht einwandfrei als eine Form, die der kubischen Struktur
angehört, oder als Form, die der hexagonalen Struktur angehört, klassifiziert werden. Das heißt die Kristalle,
die sowohl der ersteren, als auch der letzteren Struktur angehören, sind in einer Masse von Kristallen in
ungeordneter Anordnung vorhanden. Wenn die Masse von Kristallen bei einer erhöhten Temperatur oberhalb
600°C gebrannt wird, erlangen die Kristalle in einem Ausmaß von mehr als 99 % darin die Zugehörigkeit
zum hexagonalen System.
Andererseits enthält eine aus dem Naßverfahren bei niedriger Temperatur erhaltene Kristallmasse verschiedene
Anteile, die jeweils der kubischen und der hexagonalen Struktur wie vorstehend beschrieben,
angehören. Eine Vielzahl von Methoden kann in Betracht gezogen werden, um das Ausmaß von beiden
Kristallen anteilmäßig anzuzeigen. Zu diesem Zweck wird die nachstehend angegebene Formel (1) angewendet.
W(/;) = Ausmaß der Menge der dem hexagonalen System angehörenden Kristalle
=4Λ/(3Λ +1,33)-100% (1)
=4Λ/(3Λ +1,33)-100% (1)
hierin ist
7? = I(d = 3,58 Ä) / I (d = 3,36 Ä) (2)
ίο In der vorstehenden Gleichung (2) stellt R das
Intensitätsausmaß einer Röntgenbeugungslinie in einem Abstand von d = 3,58 Ä gegen die Intensität
einer Röntgenbeugungslinie bei einem Abstand von d = 3,36 Ä dar. Eine Röntgenbeugungslinie bei einem
Abstand von d = 3,58 Ä wird von dem der hexagonalen Struktur angehörenden Kristall erhalten und
eine Röntgenbeugungslinie bei einem Abstand von d — 3,36 A wird von beiden Kristallen, die jeweils
der hexagonalen und der kubischen Struktur angehören, erhalten. Der Ausdruck »Hexagonalität« in der
nachstehenden Tabelle I stellt einen Wert dar, der auf der Basis der vorstehend gebrachten Überlegungen
berechnet wurde. Die Zahlenwerte für die Große der gebrannten Teilchen in Tabelle I werden durch die
Beobachtung mittels eines Elektronenmikroskops erhalten.
Sinter- oder Brennschema und Eigenschaften der gebrannten Teilchen
Probe | Brennschema | Zeit' | Mittlere Größe | Hexagonalität | Belichtungsdauer |
Nr. | Temperatur | der gesinterten Teilchen | für halbe Dämpfung | ||
(Std.) | im Durchmesser | ||||
(0C) | 2 | (μηι) | (%) | (Sek.) | |
P-35 | 200 | 8 | 0,1 | 20,2 | 12 |
P-36 | 200 | 16 | 0,1 | 25,0 | 2,0 |
P-37 | 200 | 46 | 0,1 | 26,0 | 0,9 |
P-38 | 200 | 2 | 0,13 | 30,8 | 7,3 |
P-39 | 400 | 8 | 0,15 | 26,7 | 7,0 |
P-40 | 400 | 16 | 0,15 | 27,0 | 0,85 |
P-41 | 400 | 32 | 0,16 | 32,5 | 2,6 |
P-42 | 400 | 2 | 0,16 | 36,7 | 4,9 |
P-43 | 600 | 8 | 0,3 | 99,8 | 150 |
P-44 | 600 | 0,45 | 99,3 | 63 | |
P-34 | ungebrannt | 0,09 | 6,6 | 8,5 | |
Ein Cadmiumsulfidpulver der Probenummer P-34 wurde in einem Bindemittel mit einem elektrischen
Isoliervermögen dispergiert, um ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial herzustellen. Dabei
wurden 60 g des Pulvers P-34, 50,0 g einer hitzehärtbaren Acrylharzmasse (mit einem Feststoff gewicht von
25,0 g) und 100 cm3 eines Verdünnungsmittels miteinander vermischt und die erhaltene Mischung wurde
auf einer Porzellankugelmühle während 42 Stunden gemahlen, um einen lichtempfindlichen Überzug zu
erhalten.
Der lichtempfindliche Anstrich wurde dann auf die Oberfläche einer Aluminiumplatte zur Bildung von
Überzügen verschiedener Dicke aufgebracht, worauf getrocknet wurde. Die Überzüge wurden einer Backbehandlung
bei 150°C während 30 Minuten unterworfen, um elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien zu erhalten. Das so erhaltene Aufzeichnungsmaterial
wurde mit einer negativen elektrostatischen Ladung durch eine Koronaentladung von
7,5 kV geladen und die elektrostatischen Potentiale auf der Oberfläche der Überzüge wurden 3 Sekunden nach
der Aufladung gemessen. Darauf wurden die Oberflächen der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 15 Lux mit Licht einer Wolframlampe einer Farbtemperatur
von 26600K belichtet und die Zeitabschnitte, bei welchen das Oberflächenpotential nach
der Belichtung auf den halben Wert des Anfangsoberflächenpotentials abnimmt (Belichtungsdauer für halbe
Dämpfung) wurden bestimmt. Das Oberflächenpotential 3 Sekunden nach der Aufladung steigt mit der
Dickenzunahme des Überzugs an. Demgemäß ist es zweckmäßig, als graphische Darstellung für die Angäbe
der Eigenschaften des elektrophotographischen Überzugs eine solche graphische Darstellung zu verwenden,
in welcher die Beziehung zwischen der Belichtungsdauer für die halbe Dämpfung und dem
Oberflächenpotential gezeigt wird, da die Dicke des Überzugs mit einer gewissen Genauigkeit abgeschätzt
oder ermittelt werden kann, bezogen auf den Wert von etwa dem Oberflächenpotential nach 3 Sekunden
nach der Aufladung.
In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die Eigenschaften eines typischen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials,
wobei die Ordinate das Oberflächenpotential und die Abszisse die Belichtungszeit für
halbe Dämpfung darstellen. Dabei ist F i g. 1 so zu betrachten, daß die Belichtungsdauer für halbe Dämpfung
von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial mit einem elektrophotographischen
Überzug einer solchen Dicke gezeigt wird, daß das Oberflächenpotential darauf 500 Volt wird, um die
typische Eigenschaft des entsprechenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials darzustellen. Der
Ausdruck »Belichtungsdauer für halbe Dämpfung« in Tabelle I besitzt die vorstehend angegebene Bedeutung.
Diese beträgt z. B. 8,5 Sekunden bei Probe P-34 und 12,0 Sekunden bei Probe P-35.
Ungebranntes Pulver, Probe P-34, wurde ohne Zusatz in einem mit Deckel versehenen Quarzschmelztiegel
zusammengesintert unter verschiedenen Bedingungen in Luft, um Pulverproben mit verschiedenen
Eigenschaften herzustellen. Die dabei unter den besonderen Back- oder Sinterbedingungen erhaltenen
Proben sind in der vorstehenden Tabelle mit den Bezeichnungen P-35 bis P-44 bezeichnet. Die Hexagonalität,
die mittlere Teilchengröße, gemessen mittels eines Elektronenmikroskops, und die Belichtungsdauer
für halbe Dämpfung, bei welcher das Oberflächenpotential, das aus der Berechnung auf der Basis auf
einer Beziehung zwischen der Belichtungsdauer für halbe Dämpfung und dem Oberflächenpotential erhalten
wird, die beide in F i g. 1 dargestellt sind, den Wert von 500 Volt erreicht, sind in der vorstehenden
Tabelle I aufgeführt. Die elektrophotographischen Überzüge und die elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
wurden in gleicher Weise, wie im Fall der Probe P-34 hergestellt.
Zur weiteren Erläuterung der Ergebnisse wird in F i g. 2 eine Beziehung zwischen den Brennbedingungen
und der Belichtungsdauer für halbe Dämpfung gezeigt. In F i g. 2 stellen die Ä'-K-Achsen und die
Z-Achse die Brennbedingung bzw. die Belichtungsdauer für halbe Dämpfung dar. Aus F i g. 2 ist ersichtlich,
daß eine minimale Belichtungsdauer für halbe Dämpfung innerhalb eines durch die Brennbedingung
dieses Beispiels definierten Bereichs vorhanden sein kann, so daß die Belichtungsdauer für
halbe Dämpfung sich ändert, wenn entweder die Brenndauer größer oder nicht größer wird oder die
Brenntemperatur höher oder nicht höher wird. Der Minimumspunkt liegt bei der Brennbedingung von
350 bis 400°C und von 6 bis 10 Stunden, wodurch ein Tal der gekrümmten Oberfläche der Beziehung zwischen
der Dämpfungsdauer und den Brennbedingungen läuft. Mit anderen Worten kann eine Brenndauer,
bei welcher die Belichtungsdauer für halbe Dämpfung ein Minimum wird, über einen Bereich von gleicher
Brenntemperatur vorhanden sein, wenn die gekrümmte Oberfläche an einer Stelle einer bestimmten Brenntemperatur
geschnitten wird und die Brenndauer nimmt zu, wenn die Brenntemperatur abnimmt.
In F i g. 3 ist die Hexagonalität, bezeichnet mit Wh, gezeigt, worin die A'-K-Ebene die Brennbedingung
und die Z-Achse die Hexagonalität Wh angibt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist das Ausmaß des Phasenübergangs
von dem kubischen zum hexagonalen System bei einer Brenntemperatur von 200 oder 4000C
nicht wesentlich; dabei findet ein allmählicher Phasenübergang statt, wenn die Brenndauer verlängert wird.
Bei einer Temperatur jedoch von 600°C werden die Kristalle in einem Ausmaß bis zu mehr als 99% innerhalb
einer Brenndauer von 2 Stunden in die hexagonale Struktur umgewandelt. Bei Vergleich der Belichtungsdauer
für halbe Dämpfung in F i g. 2 mit der Hexagonalität Wh in F i g. 3 ist die Hexagonalität
Wh, bei welcher die Belichtungsdauer für halbe Dämpfung ein Minimum wird, 26 bis 28% und die
Belichtungsdauer für halbe Dämpfung ist etwa lOOmal so groß wie der minimale Wert bei einer Hexagonalität
Wh oberhalb etwa 90%. Mit anderen Worten ist es erforderlich, die Hexagonalität Wh bei einem
Wert von höchstens unterhalb 80% und vorzugsweise im Bereich von 20 bis 30% zu halten, wenn ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial mit einer hohen Lichtempfindlichkeit erwünscht ist. Aus Tabelle
I ist klar ersichtlich, daß das Kristallkorn zu einem solchen mit einer größeren Größe wächst, wenn
die Brenntemperatur höher wird oder die Brenndauer verlängert wird. Gute Ergebnisse werden erhalten,
wenn das zusammengebackene oder gesinterte Teilchen einen mittleren Durchmesser von 0,2 μπι aufweist. In
diesem Fall wuchsen die Kristallteilchen etwa auf die doppelte Größe wie diejenigen des rohen Pulvers.
In diesem Beispiel wurde das elektrophotographische Material auf eine Aluminiumplatte aufgebracht und
danach gebacken oder gesintert. Durch das Backen wurden die pulverisierten Cadmiumsulfidkristalle weiter
gebacken. Tatsächlich änderte sich die Belichtungsdauer für halbe Dämpfung bei Verwendung eines
elektrophotographischen Materials, das aus einem ungebackenen Pulver erhalten wurde; die Probe P-34
wurde einer Backbehandlung nach einem anderen Schema unterworfen. Die Belichtungsdauer für halbe
Dämpfung wurde kurzer und gleichzeitig wurde die Hexagonalität Wh, welche aus der Röntgenstrahlenbeugungsanalyse,
die mit dem gebackenen Überzug durchgeführt wurde, erhalten wurde, etwas höher, wenn entweder die Backtemperatur zunahm oder die
Backdauer verlängert wurde, wobei diese Änderungen innerhalb eines Bereichs erfolgten, bei welchem keine
Verschlechterung des Bindemittels auf Grund der Wärmeeinwirkung erfolgte.
Als elektrisch isolierendes Bindemittel wurde ein Harz, welches eine Trocknungsfähigkeit bei normaler
Temperatur besaß, verwendet. 93 g eines gebackenen oder gesinterten Cadmiumsulfidpulvers, 22,9 g eines
Siliconharzes und 48 g eines Epoxyesters wurden miteinander gemischt und auf einer Porzellankugelmühle
zur Bildung eines elektrophotographischen Anstrichs gemischt. Der Anstrich oder Überzug wurde dann auf
eine Aluminiumplatte aufgebracht und die Platte wurde bei Raumtemperatur getrocknet, wobei ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde, das zur Prüfung vorgesehen wurde. Es
wurde festgestellt, daß eine Beziehung zwischen der Belichtungsdauer für halbe Dämpfung 3 Sekunden
nach Aufladung und der Back- oder Brennbedingung, die etwa gleich der im Beispiel 1 beschriebenen ist,
bestand.
609 614/10
Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen wurde ein Cadmiumsulfidpulver ohne Zusatz in Luft zusammengebacken.
Im Gegensatz dazu wurde in diesem Beispiel ein Cadmiumsulfidpulver mit einem Zusatz
an Kupferchlorid zusammengebacken, wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurden. Ein ungebranntes Pulver
wurde mit einer wäßrigen Lösung von Kupferchlorid versetzt, worauf getrocknet wurde und das sich
ergebende Pulver gemäß der in den vorstehenden
10
Beispielen beschriebenen Arbeitsweise zur Gewinnung eines gebackenen oder gesinterten Pulvers behandelt
wurde. Das gebackene Pulver wurde in gleicher Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, zur Erzeugung eines
elektrophotographischen Anstrichs und eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit der
Abänderung weiter verarbeitet, daß das Bindemittel in der doppelten Menge von der im Beispiel 1 verwendeten
Menge zur Anwendung gelangte. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II
angegeben.
Backbedingung für ein ungebackenes Pulver und elektrostatische Qualität eines aus dem gebackenen Pulver
hergestellten Aufzeichnungsmaterials
Probe | CuVCd++ | Brennbedingung | Zeit | Backbedingung | Belichtungsdauer |
Nr. | Teile/Million | Temperatur | (Std.) | für halbe Dämpfung | |
(0C) | 2 | (0C- Min.) | (Sek.) | ||
P-63 | 10 | 200 | 2 | 150 · 30 | 27 |
P-64 | 10 | 400 | 2 | ebenso | 19,5 |
P-65 | 10 | 600 | 2 | ebenso | 24,0 |
P-66 | 100 | 200 | 2 | ebenso | 9,8 |
P-67 | 100 | 400 | 2 | ebenso | 15 |
P-68 | 100 | 600 | ebenso | 26 | |
Auch bei Ausführung der Wärmebehandlung in Luft, in Stickstoffstrom, im Vakuum oder in Schwefeldampf,
führt dies lediglich zu einem geringen Unterschied.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem CdS in einer Bindemittellösung suspendiert und die Suspension auf einen elektrisch leitenden Schichtträger aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß CdS-Teilchen überwiegend kubischer Struktur mit einer Teilchengröße von höchstens 1,5 μΐη vor dem Suspendieren bis zu 46 Stunden auf 200 bis 400°C so lange erwärmt werden, bis 25 bis 36,7% der CdS-Teilchen hexagonale Struktur und eine Teilchengröße zwischen 0,1 und 0,16 μΐη haben.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3432065 | 1965-06-11 | ||
JP3432065 | 1965-06-11 | ||
DEF0049449 | 1966-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1522599A1 DE1522599A1 (de) | 1969-10-16 |
DE1522599B2 DE1522599B2 (de) | 1975-08-21 |
DE1522599C3 true DE1522599C3 (de) | 1976-04-01 |
Family
ID=
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