DE1572376A1

DE1572376A1 - Verfahren zur Herstellung einer elektrophotographischen Platte

Info

Publication number: DE1572376A1
Application number: DE19671572376
Authority: DE
Inventors: Yuen-Sheng Chiang; Samuel Wei-Hsing Ing Jun; Deperro Peter Leonard
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-06-28
Filing date: 1967-06-28
Publication date: 1970-02-19
Also published as: GB1189504A; US3498835A; SE332346B; NL6709037A; CH479093A; BE700454A; US3532496A; ES342303A1

Description

Verfahren zur Herstellung_einer_elektro2iiotogra£liischen_Platte ·

Die Erfindung "bezieht sich auf die Elektrophotographie, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrophotographisehen Platte sowie deren Verwendung in einem xerographischen Verfahren. Die Erfindung "betrifft im engeren Sinne eine neuartige xerographische Platte, die aus einer relativ leitfähtgen Unterlage "besteht, auf deren zumindest einer Oberfläche eine farbstoffsensitivierte Überzugsschicht aufgebracht ist, die aus einer -weitgehend homogenen Mischung aus glasf örmigem Selen und einem organischen !''arbsenitivierungsmittel besteht.

In dem von 0.Έ. Carlson in der US-Patentschrift 2 297 691 beschriebenen xerographischen Verfahren wird eine Platte mit relativ geringem elektrischem Widerstand, z.B. aus. Metall, Papier usv/., die mit einem photoleitfähigen Isolierstoff überzogen ist, bei Dunkelheit elektrostatisch aufgeladen. Die aufgeladene Über-

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BAD

zugsschieht wird dann einem Lichtbild ausgesetzt. Entsprechend· der einfallenden Lichtstärke werden die in einem jeweiligen - · Plachenteilchen befindlichen Ladungen schnell auf die Unterlagenplatte abgeleitet, wobei die Ladungen in den nichtbelichteten J¹Iächenteilen erhalten bleiben. Nach einer derartigen Beiich-

tung wird die Überzugsschicht mit elektroskopischen Zeichenteilchen bei Dunkelheit in Berührung gebracht. Diese Teilchen haften an denjenigen Flächenteilen an, in denen sich noch eine elektrostatische Ladung befindet und bilden ein dem elektrostatischen Bild entsprechendes Pulverbild. Das Pulverbild kann dann auf ein Bildblatt übertragen werden, v/odurch sich ein Positiv- oder Negativbild ergibt, dessen Schärfe und Qualität ausgezeichnet ist. Palls als Unterlage der Bildplatte ein billiger Stoff, z.B. Papier, verwendet wird, kann das Pulverbild direkt auf der Bildplatte selbst fixiert werden.

Wie von Oarlson beschrieben wird, können photoleitfähige Isolierstoffschichten aus Anthrazen, Schwefel oder verschiedenen Mischungen dieser Stoffe, z.B. Schwefel mit Selen, usw. bestehen, um auf der Unterlagenplatte gleichmäßige amorphe Schichten bilden zu können. Diese Stoffe sind in ihrer Empfindlichkeit auf die kürzeren Lichtwellenlängen- begrenzt-, wobei die Lichtempfindlichkeit nur gering ist. Es bestand daher ein Bedarf an verbesserte photoleitfähigen Isolierstoffen.

Die Entdeckung der Eigenschaften sehr reinen, glasförmigen Selens als ph*öleitfähiger Isolierstoff führte zu seiner Verwendung als Standardstoff in der kommerziellen Xerographie. Die Licht-/

empfindlichkeit dieses Stoffes ist um ein Vielfaches größer als diejenige der bisherigen photoleitfähigen Isolierstoffe. Eine

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-Β/Φ -ORJGINAL

'derartige Platte zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine hin-.reichende elektrostatische Ladung aufnimmt und "bei Belichtung ., mit einem Lichtbild diese Ladung selektiv ausgleicht, G-lasförmiges Selen hat jedoch den großen Nachteil, daß sein Empfindlichkeitsspektrum auf den "blauen oder fast ultravioletten Seil des Spektrums "begrenzt ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wurde eine Möglichkeit zur Herstellung einer verbesserten xerographisehen Platte gefunden, deren Empfindlichkeitsspektrum vergrößert ist und die durch homogene Einfügung eines geringeren Anteiles eines organischen Parbsensitivierungsmittels in die photoleitfähige Isolierstoffschicht g&bildet wird. Die-auf diese Weise hergestellten Platten zeichnen sich durch ein "breiteres Empfindlichkeitsspektrum aus, das sich insbesondere auf das rote Ende des Spektrums ausdehnt.

Im allgemeinen werden in die photoleitfähige Selenschicht organische Sensitivierungsmittel in Mengen von bis zu 5 Gewichtsprozent eingefügt, wobei die vorzugsweise verwendeten Werte zwischen 0,001 und 1 # liegen. Bei Prozentwerten über 5 ^cß> neigen die Sensitivierungsmittel zur Ausscheidung an der Oberfläche des photoleixfähigen Isolierstoffes, wodurch die erwünschten physikalischen Eigenschaften der Schicht wesentlich geändert werden.

Die neuen und verbesserten xero-_:"rr--vl:i:vc::e:i Platten /re.üäß der Erfindung v/erden vorzugsweise durch Aui'dampi'ung hergestellt. Durch ein solches Verfahren wird das crgra^irch^ Fc-rbsensi-Jivieruivs-

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BAD ORfGiNM.

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mittel gleichmäßig und homogen in der photoleitfähigen Schicht verteilt, wie im folgenden beschrieben wird. Zusätzlich zum Anstieg der Spektralempfindlichkeit ergibt sich eine gleich- ' mäßige Verteilung der Empfindlichkeit über die gesamte Oberfläche und die gesamte Tiefe der photoleitfähigen Schicht, da diese in homogener Form aufgebracht wird. Die letztere Eigenschaft ist deshalb wichtig, da ein merklicher Anteil des einfallenden Lichtes absorbiert wird und eine gleichmäßige Empfindlichkeit nur dann erreicht werden kann, wenn die Stoffzusammensetzung der photoleitfähigen Schicht gleichmäßig ist. Diese Eigenschaft stellt einen Vorteil gegenüber der Sensitivierung einer Oberfläche dar, bei der die Empfindlichkeit der Oberfläche sehr verschieden von der Empfindlichkeit der inneren Teile der Schicht ist. Ferner wird durch eine Abnutzung der obersten Schicht die Wirksamkeit der homogenen Schicht nich^ verschlechtert, wie dies bei einer sensitivieren Oberfläche der Fall wäre. Diese Vorteile ergeben sich aus der Anwendung des im folgenden be-. schriebenen Aufdampfungsverfahrens.

Selen und das Farbsensitivierungsmittel werden in getrennten Mengen in ein Vakuumgefäß eingegeben und derart erhitzt, daß ihre Anteile mit einem vorgegebenen Ablagerungsverhältüis verdampfen. Wird ein stationäres Gleichgewicht erreicht, so wird eine zwischen der leitfähigen Plattenunterlage und den verdampfenden Stoffen befindliche Blende entfernt und die Verdampfung fortgesetzt, bis cie gewünschte Tiefe der photoleitfähigen Isolierstoffschicht auf der leitfähigen Unterlage abgelagert ist. Die Blende wird dann wieder zwischen die Behälter und die

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leitfähige Unterlage gebracht, um eine weitere Ablagerung zu •verhindern, die Wärmequellen werden beseitigt und die gesamte Einrichtung auf Zimmertemperatur abgekühlt.

Fig.1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Her-' stellung der verbesserten xerographischen Platten gemäß der Er-"findung. Eine saubere leitfähige Platte 1 ist an einer temperatur geregelt en Platte 2 in einem festen Abstand über einem Selenbehälter 3 befestigt. Die Temperatur der Platte kann auf jede geeignete Weise geregelt werden, beispielsweise durch die Torbeiführung von Wasser mittels einer Leitung 8 innerhalb der Platte, usw. Die Plattentemperatur wird derart gehalten, daß Selen im glasförmigen Zustand abgelagert wird. Es werden Temperaturen in der Größenordnung von 100 C verwendet, vorausgesetzt, daß die Ablagerungszeit relativ kurz ist. Geringere Temperaturen werden im allgemeinen mit längeren Ablagerungszeiten verwendet. Vorzugsweise wird die Plattentemperatur zwischen 20 und 75 0 gehalten. Über 75 C erhält man bei relativ langen Ablagerungszeiten wachsende Anteile kristallinen statt glasförmigen Selens, unterhalb 20° C hat die so hergestellte xerographische Platte nicht mehr die normalen und erwünschten photoleitfahigen Isolierstoffe igenschaf ten.

Ein temperaturgesteuerter Behälter 3 mit einer Menge gereinigten Selens wird in den unteren Teil des Verdampfungsgefässee eingebracht. Eine Anzahl temperaturgesteuerter Behälter 4, die jeweils eine Menge eines organischen 3?arbsensitivierungsmittels enthalten, v/erden zwischen dem Selenbehälter 3 und der leitfähigen unterlage 1 angeordnet. Die Öffnungen dieser Behälter 4 sind ca. 13 bis 38 cm von der leitfähigen Unterlage 1 entfernt. Die Be-

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hälter 4 sind auf beweglichen Halterungen 5 gelagert.

Mittels einer nicht dargestellten Vakuumpumpe wird in dem Vea»- dampfungsgefäß über die Leitung 6 ein Vakuum erzeugt. Bei ge-

, schlossener Stellung der Blende 7 werden die Behälter auf die geeigneten Temperaturen erhitzt, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht wird. Der Druck im Gefäß kann zwischen 1 und 10 Mikron Quecksilbersäule liegen. Das Selen wird auf einer Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes gehalten, bei der sein Dampfdruck zur Ablagerung auf der leitfähigen Unterlage ausreicht. Andererseits soll das Selen nicht auf einer Temperatur gehalten werden, die eine zu starke Verdampfung bewirkt> so daß das Sensitivierungsmittel nicht gleichmäßig in der Schicht verteilt wird·, und die eine Einlagerung von zu wenig Sensitivierungsmittel in der Schicht bewirkt. Temperaturen zwischen 230 und 300° C, vorzugsweise bei 270° C bewirken die gewünschte Ablagerung und in Verbindung mit den geeigneten Temperaturbedingungen der Behälter für das Sensitivierungsmittel die gewünschte Sensitivierung der Selenschicht. Die Behälter für den organischen Farbstoff werden auf einer Temperatur gehalten, mit der dieser Stoff in den dampfförmigen Zustand versetzt wird, und zwar in einer Menge, die zur Erzeugung einer homogenen Dispersion dieses Stoffes innerhalb der abgelagerten Selenschicht ausreicht. Die Temperatur sollte nicht ao hoch liegen, daß die Möglichkeit eines Zerfalls dieses Stoffes auftritt, Temperaturen in der Größenordnung von ca» 190 bis 220° C, vorzugsweise von -200° 0 reichen für die meisten organischen !Farbstoffe aus. Die Auswahl einer speziellen Temperatur für den organischen Färb- * " s,toff hängt von vielen Faktoren, z,B. dem Zerfallspunkt, dem

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BAD ORlGiNAl "

< ab '

'Dampfdruck, dem Umgebungsdruck usw./und man kann sich vorstellen', daß für einen bestimmten organischen Farbstoff die geeignete ₉ Temperatur aus dem vorstehend genannten Bereich herausfällt. Es sei jedoch darauf hingev/iesen, daß die ausgewählte Temperatur auf der Grundlage der vorstehend genannten physikalischen Eigenschaften festgelegt wird, anstatt lediglich innerhalb des genannten Temperaturbereiches, der für die meisten Farbstoffe ausreicht, zu arbeiten.

Zur Aufrechterha&tung eines Gleichgewichtszustandes während der Aufdampfung muß ausreichend viel Selen und organischer Farbstoff verwendet werden. Auf diese Weise wird eine gleichmäßig homogen sensitiviorte Schicht auf der leitfähigen Unterlage abgelagert. Es soll sich also in den Behältern übermäßig viel Selen und or-_# ganischer Farbstoff befinden, so daß niemals während des Auf- dampfungsprozesses die dampfförmigen Bestandteile ohne eine entsprechende feste oder flüssige Phase vorhanden sind. Bei Gleichgewichtsbedingungen befindet sich das Selen entweder im flüssigen oder im festen Zustand, abhängig von den Umgebungsbedingungen, während der organische Farbstoff normalerweise im festen Zustand ist. Wenn nicht ausreichende Mengen verwendet v/erden, wird der Gleichgewichtszustand beseitigt und die abgelagerte Schicht ist nicht gleichförmig homogen.

Die Ablageruncsgeschwindigkeit wird nur durch die Verdampfungs- · geschwindigkeit der jeweiligen Stoffe bei den jeweiligen Umgebung sbe dingungen begrenzt. Wesentlich ist jedoch, daß die AbIagerungsgeschwindigkeit durch die Verdampfungsgeschwindickeit des

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empfindlicheren Stoffes, nämlich des organischen Farbstoffes, "begrenzt wird. Im allgemeinen haben die Farbstoffe auch bei erhöhten Temperaturen einen relativ geringen !Dampfdruck. Eine Erhöhung der Temperaturen wird durch den möglichen Zerfall des Stoffes begrenzt'. Ein derartiger Zerfall ist selbstverständlich im Hinblick auf die beschriebenen erwünschten Eigenschaften . · schädlich. Deshalb wird die Verdampfungsgeschwindigkeit des' Selens derart eingeschränkt, daß innerhalb der phofoleitfähigen Isolierstoffschicht bei deren Ablagerung auf der leitfähigen Unterlage ausreichend viel Farbstoff homogen verteilt wird. Während Mengen von 5 bis 20 Mikron/Std. leicht erreicht werden, kann man unter geeigneten Bedingungen mit entsprechenden Einrichtungen jede gewünschte Ablagerungsmenge erreichen. Die vorteilhaften, in dieser Beschreibung genannten Ergebnisse sind nicht insgesamt abhängig von der optimalen,Ablagerungsmenge. Sorlange die spektrale Empfindlichkeit der xerographisehen Platte durch das · erfindungsgemäße Verfahren erhöht wird, stellt dies einen mit der Erfindung zu erreichenden Vorteil dar, der unabhängig von . der Ablagerungsgeschwindigkeit bzw. Abllagerungsmenge des photoleitfähigen Isolierstoffes möglich ist.

Die Konzentration des Sensitivierungsmittels in der sich ergebenden photoleitfähigen Isolierstoffschicht aus Selen hängt u.a. von den folgenden Veränderlichen ab: 1« Der Temperatur der leit- · fähigen Unterlage, 2. der Temperatur des Selengefässes, 3. der Temperatur der Gefäße für. das Sensitivierungsmittel, 4. den Öffnungen, der verschiedenen Gefäße, und 5. dem Abstand der Gefäße von der Plattenunterlabe. Deshalb kann bei einem festen Abstand swisρhen dem Selengefäß und der leitfähigen Plattenunterlage und

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BAD OR¹GiNAL _g

konstanten Umgebun^sbedingungen der Anteil des Sensitivierungs*- mittels in der abgelagerten Schicht erhöht werden 1) durch Anstieg der lemperatur. der Gefäße- des Sensitivierungsmittels im Sinne eines Anstiegs der Verdampfungsmenge des organischen Stoffes, 2) durch Bewegung der Gefäße näher an die leitfähige Unterlage heran oder 3) durch Erhoung der Anzahl der Gefäße für den organischen Stoff, usw.

Nach der vorstehenden allgemeinen Beschreibung der Erfindung folgt nun ein typisches Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung einer xerographisehen Platte gemäß der Erfindung. Eine gereinigte Aluminiumplatte mit ca, 7.,5 cm Breite, 7,5 cm länge und 3,2 mm Stärke wird an einer temperaturkon« trollierten Platte ca. 50 cm über einem Selenbehälter befestigt. Dieser Abstand wird während der Aufdampfung beibehalten» Bie ^temperatur der Aluminiumplatte wird bei ca. 50° C gehalten·

Ein temperaturkontrollierter Aluminiumbehälter mit einer kreisrunden Öffnung von 6,5 cm 0, der ungefähr 20 Gramm gereinigtes Selen enthält, wird in den unteren £eil des Verdampfungsgefässes eingesetzt. Zwei temperaturkontrollierte Aluminiumbehälter, die jeweils ca. 2 Gramm Rose Bengal enthalten, werden zwiseheijfian Selenbehälter'und die Aluminiumplatte eingesetzt, wobei"ihr© Öffnungen ca. 25cm von der Aluminiugtplatte entfernt Bind«

In dem luftdicht abgeschlossenen Verdampfungsgefäß wird ein

—2 Unterdruck bis zu einem Wert von ca. 10 Mikron Qttecksilber·- säule erzeugt. Mit der Blende in geschlossener Stellung wird der.Selenbehälter auf 270° 0 erhitzt-und die Behälter für das

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- 10 -

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Rose Bengal werden auf 200° C erhitzt. Nach einem für das Erreichen des Gleichgewichtszustandes ausreichenden Zeitraum. - · wird die Blende entfernt, und es findet eine Aufdampfung statt. Dieser Vorgang wird ca. 2 Std. lang durchgeführt. Die mit Rose Bengal homogen sensitivierte Selenschicht hat dann eine Stärke von ca. 20 Mikron.

Zur Durchführung des erfinduHgsgemäßen Verfahrens können alle geeigneten Farbsensitivierungsmittel verwendet werden. Typische derartige Stoff sind Rhodamine B, Crystal Violet sowie Stoffe der folgenden Formel:

in der X entweder ein Halogen oder ein Wasserstoffatom ist, m eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist und η eine ganze Zahl von 0 bis

4 ist.

Rhodamine B (O.I. Ho. 45 170) hat die folgende Struktur:

-COOH

. Crystal Violet (CI. STo. 42 555) hat die folgende Struktur: (fieser & Fieser, Organische Chemie» dritte Auflage, Seite 895» 1996, Mbrary of Congress Card Ko. 56-6691):

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C-

Bie folgenden organischen Farbstoffe sind Beispiele von Verbindüngen, die der vorstehend genannten allgemeinen Formel:

HO ^K

-COOH

entsprechen. Dazu gehören Fluoreszein (CI. No. 45 350), Fieser.

* lieser, Seite 897:

HCK

ft O Ot

- α

Rose Bengal - säurefrei (free acid) 0·Ι. No. 45 440

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- 12 -

- 12 - ι ν ι L· o / σ

Phloxine B - säurefrei (D.I. 45 410)
HO ^ ^v.^^^^?^ is U

Bf-

Tetrabromfluoreszein (G.I. Ιο. 45 380A) (Eosin Yellow)

α et

Dichlorfluoreszein

Die Partisensitivierungsmittel können einzeln oder in Kombination zur Verbesserung des Empfindlichkeitsspektrums der photoleitfähigen Schicht auf elektromagnetische Strahlung innerhalb des sichtbaren !Teiles des SpektrumsVerwendet werden. Beispielsweise kann ein Farbstoff, der die Empfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich von 4000 - 6000 Angströmeinheiten des Spektrums erhöht, zusammen mit einem -Farbstoff verwendet werden,⁴ der die Empfindlichkeit in einem Wellenlängenbereich von 6000 - 8000 Ang-strömeinheiten erhöht.

Die Empfindlichkeit der nach dem erfindungsgemäßen Aufdampfungsverfahren hergestellten xerοgraphischen Platten wird mit einem Photo-Entladungsverfahren gemessen. Die photoleitfähige Isolierstoff schicht auf der Unterlage wird auf eine bewegliche Lagerung,

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- - 13 -BAD CF:.- ._:

■gebracht, durch Korona-Entladung gleichmäßig elektrostatisch .

• aufgeladen und dann mit monochromatischem licht "belichtet. Bei allen Messungen fällt das Licht unter einem Winkel auf die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht, während die . .. Unterlage auf der Spannung UuIl gehalten wird. Der Spannungsrückgang am photoleitfähigen Isolierstoff bei „Anregung mit

.„ Photonen wird durch eine elektrostatische Sonde festgestellt. Wegen der nichtleitenden Eigenschaft des phatoleitfähigen Iäolierstoffilms und der nicht injizierenden Eigenschaften der Sonde ist die Entladungsgeschwindigkeit bei Dunkelheit gering. Der Spannungsrückgang wird nach der gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung der Oberfläche des pkotoleitfähigen Isolierstoffes innerhalb von Sekunden gemessen. Das durch die Sonde gelieferte Signal wird auf ein Elektrometer geleitet und dessen Ausgangssignal gelangt auf einen Differentiator. Das Signal des Differentiators wird aufgezeichnet, seine Amplitude ist proportional der Geschwindigkeit des Spännungsrückganges. Die Quantenausbeute, ein Maß für die Empfindlichkeit der xerographischen Platte, wird aus der Anzahl der pro absorbiertes Photon erzeugten Elektronen abgeleitet. Die pro Sekunde erzeugte Elektronenzahl kann aus der anfänglichen Geschwindigkeit der Spannungsverringerung (dv/dt_Q) berechnet werden. Der Photonenfluß wird mit einer normalen Photozelle gemessen·, wobei die

ο tatsächliche Photonenabsorbition aus dem einfallenden Photonen-

to fluß absüglich dem reflektierten Photonenfluß ( im allgemeinen

° ca. 25 ^σ/ο bei allen Wellenlängen) besteht. Die Berechnungen ba- _i sieren auf der Annahme, daß die Selenplatte, wie sie normaler-

^ weise verwendet wird, eine Quantenausbeute von eins bei Belichtung mit Licht einer Wellenlänge von 4000 Agströmeinheiten hat (Paul J. Regensberger, J. of Applied Physics, 35, Seite 1863,1964),

BAD ORIGINAL

-H-

Pig.2 zeigt in graphischer Darstellung die Kurven des Empfind;-•lichkeitsspektrums einer xerοgraphischen Selenplatte sowie "^: einer mit Rose Bengal gemäß der Erfindung sensitivieren Selenplatte. Die Kurve für die sensitivierte Platte gehört zu einer .Kurvenschar für sensitivierte Schichten, die 0,001 bds 0, 1 # Sensitivierungsmittel enthalten.

Die Pig.3 "bis 8 zeigen ähnliche graphische Darstellungen des Empfindlichkeitsspektrums von χerοgraphischen Selenplatten und sensi tivierten Platten, die Phloxihe B, Tetrabromfluoreszein, Dichlorfluoreszein, Fluoreszein, Crystal Violet und Rhodamine B enthalten. Die Einlagerung dieser Sensitivierungsmittel in den photoleitfähigen Isolierstoff wird gemäß den oben beschriebenen Verfahren durchgeführt.

Aus den Pig. 6, 7 und 8 geht hervor, daß sich die Empfindlichkeit von Selen bis zu Wellenlängen von ca. 6000 Angströmeinheiten nicht wesentlich erhöht, daß sie jedoch durch Hinzufügung von Pluoreszein, Rhodamine B, oder öystal Violet wesentlich erhöht wird, wenn die Wellenlänge größer als 6000 Angströmeinheiten ist. Die Empfindlichkeit des nichtsensitivierten Selens in diesem letzteren Teil des sichtbaren Spektrums ist so gering, daß sie in den verwendeten Koordinaten nicht darstellbar ist. Die

Beifügung eines Elektronendonators in Porm organischer Farbstoffe erhöht die Empfindlichkeit der Selenplatte im roten Bereich des Spektrums um einige Größenordnungen.

Das zur Herstellung von xerographisehen Platten verwendete Selen soll frei von Verunreinigungen sein, die seine Fähigkeit

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BAß

• zur Speicherung elektrostatischer Ladungen "beeinträchtigen. Dies geschieht durch Bildung leitfahiger Wege in der Schicht

• oder durch Bildung von leitfähigem hexagonalen Selen, so daß die elektrostatischen Ladungen auch "bei Dunkelheit schnell abgeleitet werden und eine elektrostatische Bindung von Bildpulver oder anderen fein verteilten Stoffen nicht erreicht werden kann· Vorzugsweise soll glasförmiges Selen in Form von Kügelchen von 1,5 Ms 3,2 mm Größe verwendet werden, wie es unter der Bezeichnung "ARQ" (aus Selenoxyd in Quarz mit Ammoniak reduziert) erhältlich ist. Diese Form des Selens ist im wesentlichen rein, sie enthält weniger als ca. 20 Teile pro Million Verunreinigungen. Palis sie gereinigt wurden, können auch andere Arten von Selen, z.B. "DDQ" (doppelt destilliert

in Quarz) und "CCR" (handelsübliche Art) verwendet werden. Verfahren zur Veredelung dieser Arten von Selen sind bekannt. Daher werden sie hier nicht weiter beschrieben.

Andere Stoffe, wie z.B. Legierungen von Selen mit geringereil Anteilen von Arsen, Tellur, Schwefel usw. können gleichfalls als photoleitfähiger Isolierstoff bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet werden. Werden derartige Legierungen verwendet, so kann jeder Bestandteil, einschließlich der organischen Farbsensitivierungsmittel, aus besonderen • Gefäßen verdampft werden oder die Selenlegierung kann vor der Sensitivierungsablagerung gebildet und dann aus einem einzelnen Gefiiß verdampft werden. Während die Art der Seügischicht als glasförmig beschrieben wurde, ist ihre genaue molekulare Struktür nicht bekannt und diese Bezeichnung bezieht sich lediglich

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auf die physikalische Erscheinungsform. Es wird angenommen, daß das Selen im wesentlichen in amorpher Form vorliegt und ■geringere Anteile kristallinen Selens enthält, die Erfindung soll jedoch auf das Vorhandensein einer solchen Mischung nicht beschränkt sein. Die verschiedenen kristallinen oder amorphen Strukturen innerhalb der glasförmig erscheinenden Zustandsform des Selens sollen durch die Bezeichnung "glasförmig" in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen eingeschlossen sein. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Bezeichnung "Selen" nicht nur reines Selen, sondern auch solches Selen einschließt, das durch einen kontrollierten Anteil eines Zusatzstoffes, wie sie oben genannt wurden, abgeändert ist und das nutzbare ph'otoleitfähige Eigenschaften hat.

Für xerographische Platten ist im allgemeinen eine leitfähige Unterlage erforderlich, für die Metalle am besten geeignet sind. Eine hohe leitfähigkeit ist jedoch nicht erforderlich und fast jedes hinsichtlich seiner Struktur befriedigende Material, das leitfähiger ist, als die mit einem organischen Farbstoff sensitivierte Selenschicht, kann verwendet werden.

Stoffe mit einem spezifischen elektrischen Yfiderstand von ca. 10 Ohm cm sind im allgemeinen für die Unterlagenplatte gut verwendbar, obwohl es besser ist, Stoffe mit einem spezifischen¹ Widerstand von weniger als 10 Ohm cm zu verwenden. Grobe Unregelmäßigkeiten der Oberfläche, z.B. Schmelzstellen und Werkzeugspuren werden von der Unterlagenplatte durch Schleifen oder *

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Polieren entfernt, ein Polieren bis zur spiegelnden Oberfläche · ist jedoch nicht erforderlich. Die leitfähige Oberfläche der Platte wird vor dem Aufbringen des Überzuges aus sensitiviertem Selen gereinigt, um Fett, Schmutz und andere Verunreinigungen zu entfernen, die das Anhaften des Films verhindern würden. Die Reinigung wird durch Waschen der Platte mit"einem Alkalireinigungsmittel oder mit einer Kohlenwasserstofflösung, z.B. Benzol, erreicht, worauf die Platte gespült und'-getrocknet wird. Geeignete Stoffe für die Unterlagenplatte sind Aluminium, G-Ias mit einem leitfähigen Überzug aus Zinnoxyd (EESA-Glas) oder aus Aluminium, rost-freier Stahl, Nickel, Chrom, Zink und Stahl.

Für die leitfähige Unterlage können auch leitfähige .Plastik, mit leitfähigem Überzug versehenes Papier oder andere gewebe- oder filmartige Stoffe verwendet werden. Selbstverständlich können die Unterlagen die Form einer flachen Platte oder eines Zylinders, eines flexiblen Blattes oder andere für die Durchführung eines xerographisehen Verfahrens geeignete Formen haben.

Die gemäß der Erfindung hergestellte xerographische Platte kann als lichtempfindliche Bildplatte in jedem xerographisehen Verfahren angewendet werden. Die Platte wird elektrisch auf eine Spannung in der Größenordnung von 100 bis 800 Volt durch ein bekanntes Verfahren aufgeladen. Dann wird sie mit einem Lichtbild belichtet* wodurch eine selektive Ableitung der elektrostatischen Ladungen stattfindet. Das sich ergebende latente elektrostatische Bild kann dann entwickelt, d.h.* 'sichtbar gemacht werden, indem ein elektroskop!scher Stoff aufgebracht wird. Dann kann das entwickelte Bild je nach Wunsch auf eine BiId-

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fläche tibertragen werden, und man erhält eine xerographische Kopie. Abänderungen und andere Ausführungsformen dieses Ver-' ;

fahrens sind dem Fachmann "bekannt und sollen hier nicht weiter beschrieben werden.

Die Art der elektrischen Aufladung der xerοgraphischen Platte ist nicht kritisch. Ihre Polarität kann entweder positiv oder negativ sein. Ausgezeichnete xerographische Kopien wurden mit einer xerοgraphischen Platte hergestellt, die mit einem Elektronenakzeptor in Form eines organischen Farbstoffes sensitiviert wurde, beispielsweise mit Rose Bengal, Phloxine B, Tetrabromfluoreszein oder DichlorfluoresL-jxii, wobei die Platte positiv aufgeladen war. Auch ergaben sich ,ausgezeichnete xerographische Kopien bei Sensitivierung mit einem Elektronendonator, z.B. mit Fluoreszein, Rhodamin B und Crystal Violet, wobei die Platte negativ geladen war. Dabei wurde jeweils zur Belichtung eine Wolframfadenlampe verwendet.

Es sei bemerkt, daß die zur Sensitivierung verwendeten organischen Farbstoffe, die gemäß der vorliegenden Beschmbung der Erfindung das Empfindlichkeitsspektrum der xerographisehen Platten verbessern, zur Sensitivierung photoleitfähiger Isolierstoffschichten aus Zinkoxyd bekannt sind. Die Sensitivierung photoleitfähiger Schichten aus glasförmigem Selen mit diesen Stoffen war jedoch bisher nicht bekannt. Ferner besteht die Sensitivierung von Zinkoxydr-Bindemittelplatten lediglich darin, daß. die Oberfläche der Zinkoxydteilchen, sensitiviert wird, was in einer nicht gleichförmigen Dispersion des Sensitivierungsmittels in der.photoleitfähigen Schicht resultiert. Im Gegensatz dazu ist bei einer ge-

" ' 009808/U43 ~ ■

BAD ORJGJNfllS) -

' maß der Erfindung hergestellten xerographiscken Platte der SensitivierungSBtoff gleichförmig und homogen in der gesamten ., Selenschicht dispergiert, was durch das besondere Aufdampfungsverfahren erreicht wird.

Die Erfindung wurde an Hand vorzugsweiser Ausführungsformen beschrieben. Dem Fachmann sind zahlreiche Änderungen dieser Ausführung sformen sowie der verwendeten Elemente möglich, die jedoch insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt werden. *

Es können ferner, falls die vorteilhaften Ergebnisse des erfindunfis gemäß en Verfahrens nicht beeinträchtigt werden,, zusätzliche Verfahrensschritte durchgeführt werden, um die beschriebenen Ergebnisse zu erreichen, oder es können in bestimmten Fällen bestimmte Verfahrensschritte weggelassen werden. Die beschriebene Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann auf die verschiedenste Weise abgeändert werden, um den beschriebenen Anstieg der spektralen Empfindlichkeit des glasförmigen Selens auf den xerographischen Platten zu erreichen. Alle solche Änderungen basieren auf dem Grundprinzip der Erfindung.

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Claims

P__a t ent an s ρ r ü c h^e

*) Verfahren zur Herstellung einer elektrophotographischen Platte, dadurch gekennzeichnet, daß Selen und zumindest ein organisches Farbsensitivierungsmittel gemeinsam verdampft und in verdampfter Form auf eine elektrisch leitfähige Unterlage (1) aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Stoffe auf die Unterlage (1) nach Erreichen eines stabilen Gleichgewichtszustandes aufgebracht werden,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die leitfähige Unterlage (1) eine homogene Dispersion glasförmigen Selens und des organischen Farbsenitivierungsmittels abgelagert wird.
.4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung während des genannten Gleichgewichtszustandes beendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Selen und das organische Farbsensitivierungsmittel unter einem Druck von 1 bis ca. 10 Mikron Quecksilbersäule verdampft werden.
6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich-• net, daß das Selen in einem Behälter (3) verdampft wird, der auf einer Temperatur von 230 bis 300° C gehalten wird.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- . zeichnet, daß das organische Farbsensitivierungsmittel in einem Behälter (4) verdampft wird, der auf einer Temperatur unterhalb des Zerfallspunktes des Farbsensitivierungsmittels gehalten¹ wird, die zur Umsetzung dieses Stoffes in zur Sensitivierung ausreichende Mengen aus dem Anfangszustand in den dampfförmigen Zustand ausreicht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) für das organische Farbsensitivierungsmittel auf einer

ca.
Temperatur zwischen 190 und/220 C gehalten wird·
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige unterlage (1) auf einer Temperatur zwischen 20 und 75° C gehalten wird.
10. Elektrophotographische Platte, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9» gekennzeichnet durch eine elektrisch leitfähige Unterlage (1), auf deren zumindest einer Oberfläche eine Schicht aus photoleitfähigem Isolierstoff aufgebracht ist, der aus glasförmigem Selen und zumindest einem organischen Parbsensitivierungsmittel besteht, die beide gemeinsam aufgedampft wurden.
11. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der photoleitfähige Isolierstoff aus einer homogenen Dispersion zumindest eines organischen Farbsensitivierungsmittels in glasförmigem Selen besteht.

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12. Elektrophotogra-hische Platte nach Anspruch 11, dadurch gekenn-. zeichnet, daß der photoleitfahige Isolierstoff bis zu 5 Gewichts*- prozent organisches Farbsensitivierungsmittel enthält.
13# Elektrophotographische Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der photoleitfahige Isolierstoff ca. 0,001 bis 1 Gewichtsprozent organisches Farbsensitivierungsrnittel enthält.
14. Elektrophotographische Platte nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Farbsensitivierungsmittel die folgende Struktur hat:

0 .

in der X entweder ein Halogen oder ein V/asserstoffatom, m eine ganze Zahl von 0 bis 3 und η eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist.
15. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Farbsensitivierungsmittel Fluoreszein verwendet ist.
16. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches FärbsensitiVierungsmittel Tetrabromfluoreszein verwendet ist.
17. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 14, dadurch gekenn- ■ zeichnet, daß als organisches FärbsensitiVierungsmittel Dichlorfluoreszein verwendet ist. 009808/1443

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18_#. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Farbsensitivierungsmittel Rose • Bengal verwendet ist.
19. Elektrοphotοgraphische Platte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Farbsensitivierungsmittel Phloxine B verwendet ist.
20. Elektrophotographische Platte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Färbsere.tivierungsmittel Rhodamine B verwendet ist.
21· Elektrophotographische Platte nach Anspruch 16, dadurch gekennzei net, daß als organisches Parbsensitivierungsmittel Crystal Violet verwendet ist.
22. Elektrophotographische Platte nach einemAer Ansprüche 10 "bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Isolierstoffschicht as einer homogenen Dispersion einer Anzahl von FarbsensifiVierungsmitteln in glasförmigem Selen "besteht, wobei zumindest ein Farbsensitivierungsmittel ein Elektronenakzeptor und zumindes" ein Farbsensitivierungsmittel ein Elektronendonator ist.
23· Xerographisches Abbildungsverfahren unxer Verwendung einer elektrophotographisehen Platte gemäß einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß auf die photoleitfähige Isolierstofffläche eine elektrostatische Ladung aufgebracht wird, daß diese ladung durch Belichtung mit einem lichtbild selektiv abgeleitet

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wird und dadurch ein latentes elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der photoleitfähigen Isolierstoff schicht entsteht, und daß dieses latente elektrostatische Bild mit elektroskopischem Zeichenmaterial entwickelt wird«
24. Abbildungsverfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Elektroiienakzeptors als organisches Farbsensitivierun-e-smittel eine positive elektrostatische Ladung auf die photoleitfähige Isolierstoffschicht aufgebracht wird.
25. Abbildungsverfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Farbsensitivierungsmitxel aus ^o se Bengal, Phloxine B₁ Tetrabromfluoresnein oder Dichlorfluoreszein besteht.
26. Abbildunrsverfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines ülektronendonators als organisches Farbsensitivierungsmittel eine negative elektrostatische Ladung auf die photoMtf lihi.re Isolierstoff schicht aufgebracht v/ird.

27· Abbildunri-verfaliren nach Anspruch 2o, dadurch gekennz ei clone t, daß das organische Farfcsensitivierungsmittel aus Fluoreszein, Crystal Violet oder Rhodanine B besteht.

Ü O 9 8 O 8 / U k 3 ^BAD

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