DE1597811B2 - Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines eine elektrisch leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine transparente isolierende Deckschicht enthaltenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem die photoleitfähige Schicht durch eine Polymerisation in situ erzeugt wird.

Zu den üblichen elektrophotographischen Prozessen, bei denen ein Aufzeichnungsmaterial dieser Art verwendet wird, gehören beispielsweise die in den USA.-Patentschriften 3 124 456, T.H.Moore, und 041164, R. M. Blankney, beschriebenen Verfahren.

Entsprechend dem Verfahren nach der USA.-Patentschrift 3 041 164 wird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das durch Aufbringen einer photoleitenden Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht, gefolgt von einer isolierenden Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht, hergestellt wird. Hierbei wird ein latentes elektrostatisches Bild auf der Deckschicht mit Hilfe des sogenannten Carlson-Prozesses erzeugt. Entsprechend dem Verfahren nach

ίο der USA.-Patentschrift 3 124 456 wird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das durch Aufbringen einer CdS oder CdSe sowie Kunstharzbinder enthaltenden photoleitfähigen Schicht auf der elektrisch leitenden Schicht und durch anschließendes Aufbringen einer transparenten isolierenden Schicht hergestellt wird. Das elektrostatische Aufladen des Aufzeichnungsmaterials wird gleichzeitig mit dem Aufstrahlen des Originalbildes von der Seite der transparenten isolierenden Deckschicht her ausgeführt.

Dabei entsteht ein latentes elektrostatisches Bild auf der Deckschicht, wobei der Unterschied der sich aufbauenden Ladungen ausgenutzt wird, welcher den unterschiedlichen Zeitkonstanten zuzuschreiben ist, die ihrerseits durch die unterschiedliche Impedanz der photoleitenden Schicht in den hellen und dunklen Gebieten des Orginalbilds erzeugt werden.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Aufzeichnungsmaterial kann auch bei dem elektrophotographischen Prozeß verwendet werden, der von den zur vorliegenden Erfindung benannten Erfindern vor kurzem entwickelt wurde und in den Patentanmeldungen Serial Nr. 563 899 und 571 538 beschrieben ist. Dieser Prozeß verläuft, kurz gesagt, nach folgendem Schema.
Es wird ein Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitenden Schicht zwischen einer leitenden Schicht und einer isolierenden Deckschicht verwendet. Zunächst wird dann die Oberfläche der Deckschicht aufgeladen, wobei unter Ausnutzung des Feldes derselben eine aufgeladene Schicht, die zwisehen der photoleitenden Schicht und der transparenten isolierenden Deckschicht oder in Nachbarschaft hiervon eingefangen ist, erhalten wird. Sodann wird unter Ausnutzung des äußeren Feldes der eingefangenen Ladungsschicht eine Koronaentladung entgegengesetzter Polarität gegenüber der der Aufladung oder eine Wechselstromkoronaentladung bei gleichzeitiger Aufstrahlung des* Originalbildes zur Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes auf der Oberfläche der Deckschicht durchgeführt. Sodann wird die gesamte Fläche der transparenten isolierenden Deckschicht mit Licht bestrahlt, um hierauf das latente elektrostatische Bild mit hohem Kontrast zu erzeugen.
In allen vorstehend beschriebenen Fällen wird ein latentes elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der Deckschicht erzeugt und nachfolgend mit einem Töner zur Sichtbarkeit entwickelt. Sodann wird das entwickelte Bild auf Kopiermaterial übertragen und fixiert. Bei dieser Kopiermethode ist es möglich,

Kopien auf gewöhnlichem Papier herzustellen. Die Kopien fühlen sich natürlich an und haben druckähnliches Aussehen und sind deshalb, insbesondere, weil keine speziellen lichtempfindlichen Papiere erforderlich sind, wirtschaftlich. Andererseits, im Hinblick

auf das Aufzeichnungsmaterial selbst, ist die photoleitende Schicht von einer transparenten isolierenden Deckschicht bedeckt. Es ist daher möglich, eine Verschlechterung oder Beschädigung der darunterliegen-

den Oberfläche der photoleitenden Schicht praktisch vollständig zu vermeiden, wenn im Hinblick auf die in Rechnung zu stellenden mechanischen Einwirkungen, wie Reibung oder Druck, für die Deckschicht ein hochwiderstandsfähiges und hochbeständiges Material verwendet wird. Ebenso ist die Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit oder anderen aggressiven Gasen hoch. Da es ferner für die photoleitende Schicht selbst nicht erforderlich ist, eine elektrostatische Aufladung zu halten, ist es möglich, hochempfindliche Photoleitersubstanzen niedrigen spezifischen Widerstands zu verwenden, was im Falle des üblichen Carlson-Prozesses nicht möglich ist. Es ist daher auch möglich, die Empfindlichkeit stark zu erhöhen. Es sind daher eine Reihe von Vorteilen vorhanden.

Die elektrophotographischen Prozesse, bei denen das Aufzeichnungsmaterial dieser Art verwendet wird, haben zahlreiche Vorteile; es sind deshalb zahlreiche Anwendungsfälle zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Prozessen vorgeschlagen worden, wobei erwartet wird, daß weitere Anwendungsmöglichkeiten noch entwickelt werden.

Es war jedoch bisher keine wirklich geeignete Methode zum Herstellen der aus feingepulvertem Photoleitermaterial und Kunstharzbinder aufgebauten photoleitenden Schicht des Aufzeichnungsmaterials vorhanden, und gegenwärtig ist es unmöglich, lichtempfindliche Platten hoher Qualität zu erhalten, die die an sie gestellten Anforderungen befriedigend erfüllen.

Das bekannte Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt durch Aufbringen der photoleitenden Schicht als Dispersion von feinem Photomaterialpulver, wie Zinkoxid, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid od. dgl. in Binder oder Kunstharz auf der leitenden Schicht, z. B. einer Eisen- oder Aluminiumschicht, wonach die transparente isolierende Deckschicht hoher Abnutzungsbeständigkeit, z. B. Polyesterkunstharz oder Polyäthylen und dgl., aufgebracht wurde.

Als Binder für die Photoleitersubstanz können Kunstharz, Schellack, Wachs oder ähnliche natürliche Harze oder Silikonharze, Vinylharz, Phenolharz, Polyesterharz, denaturiertes Pflanzenöl/Alkydharz, Styrolharz, Melaminharz, Acrylsäureesterharz, Polycarbonatharz od. dgl. verwendet werden.

Das bekannte Aufzeichnungsmaterial wird nach folgender Methode hergestellt.

Eine öl- oder lackfarbenähnliche Flüssigkeit, bestehend aus dem gleichmäßig untergerührten feinen Photoleitpulver, dem für dieses als Binder vorgesehene Harz sowie dem Lösungsmittel hierfür, wird auf die leitende Schicht aufgetragen und anschließend die Deckschicht aufgebracht; oder aber es wird als Binder für die Photoleitersubstanz ein thermoplastisches Harz mit niedrigem Schmelzpunkt ausgewählt und die in farbenähnlicher Form wie oben erwähnt erhaltene Flüssigkeit auf die leitende Schicht aufgetragen und einer ausreichenden Trocknung unterworfen, wonach die Deckschicht auf die photoleitende Schicht aufgelegt und mit Hilfe heißer Rollen angewalzt und mit der Photoleiterschicht verbunden wird; oder es wird so gearbeitet, daß die Deckschicht mit Hilfe eines Klebstoffs aufgeklebt wird, nachdem die photoleitende Schicht auf der leitenden Schicht, wie vorstehend erwähnt, erzeugt worden ist.

Bei der ersten Methode stellt die Verdampfung des Lösungsmittels eine beträchtliche Schwierigkeit dar, und tatsächlich ist es unmöglich, diese Methode praktikabel durchzuführen. Bei der zweiten Methode erfährt die transparente isolierende Deckschicht eine unregelmäßige Verformung durch die Wärmeeinwirkung, insbesondere unterliegt sie einer Schrumpfung, und es ist sehr schwierig, ein glattes Aufzeichnungsmaterial herzustellen. Außerdem wird hierbei das organische Lösungsmittel während des Trocknungsprozesses verdampft. Die deswegen hierbei für das Personal auftretenden gesundheitlichen Probleme können nicht ignoriert werden, wobei zumeist auch noch Feuergefahr besteht. Bei der dritten Methode entstehen leicht Verwerfungen, Schrumpfungen u. dgl.

auf der Deckschicht, wobei überdies die Dicke der Deckschicht um die Klebstoffschichtdicke vergrößert und dadurch die Schärfe des erhältlichen Bildes verringert wird. Falls das Aufzeichnungsmaterial hergestellt wird durch Auflösen des Binders in einem Lösungsmittel, so verbleibt ein kleiner Betrag des Lösungsmittels, z. B. Wasser oder ähnlich flüchtige Komponenten, in der photoleitfähigen Schicht, nachdem das Aufzeichnungsmaterial getrocknet ist. Deshalb beobachtet man eine Verschlechterung der BiIdqualität nach einigen Monaten Lagerzeit.

Bei allen diesen üblichen Methoden ist es unmöglich, auf einfache und sichere Weise ein elektrostatisches Aufzeichnungsmaterial hoher Qualität zu erzeugen, das die an dieses zu stellenden Forderungen befriedigend erfüllt.

Zur Verbesserung der Haftung der photoleitenden Schicht auf der elektrisch leitenden Schicht ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1160304 bekannt, monomeres N-Vinylcarbazol oder eine Mischung von monomerem N-Vinylcarbazol und Poly-(N-Vinylcarbazol) auf die Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht aufzubringen und in situ zu polymerisieren. Das bekannte Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß die Kopiereigenschaften, wie z. B. die Empfmdlichkeit des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, nicht verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das neben guten mechanischen Eigenschaften eine hohe Empfindlichkeit bei hohem Kontrast aufweist.^

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines eine elektrisch leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine transparente isolierende Deckschicht enthaltenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dadurch gelöst, daß die photoleitfähige Schicht durch Polymerisation einer Dispersion des Photoleiters in einer lösungsmittelfreien flüssigen polymerisierbaren Verbindung, die gegebenenfalls einen Kunststoff gelöst enthält, erzeugt wird.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht nur gute mechanische Eigenschaften wie Härte und Biegefestigkeit, sondern zusätzlich eine hohe Empfindlichkeit aufweist und die Herstellung von schleierfreien Kopien mit hohem Kontrast gestattet. Weiterhin wird die Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials erhöht, das nicht nur leicht und wirtschaftlich, sondern auch ohne Gesundheitsschäden für das Herstellungspersonal gefertigt werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß als polymerisierbare Verbindung ein

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monomeres oder polymerisierbares Epoxyd verwen- Polypropylen, Polyfluoräthylen, Salpetersäure- oder det wird, wodurch die Verwendung eines Weich- Essigsäureester von Zellulose u. dgl. mehr, machers bei der Herstellung des Aufzeichnungs- Für die photoleitfähige Schicht 2 geeignete Photomaterials ermöglicht wird. Das Aufzeichnungsmaterial leitermaterialien sind die anorganischen Photoleiter läßt sich neben anderen Vorteilen auch besonders 5 wie Zinkoxid, Titanoxid, Bleioxid, Cadmiumsulfid, leicht herstellen, wenn als polymerisierbare Verbin- Cadmiumzinksulfid, Cadmiumselenat, ferner die dung ein Vinylmonomeres und als Kunststoff ein Oxide von Quecksilber, Antimon, Wismut, Thallium, Alkydharz verwendet wird. Indium, Molybden, Aluminium, Tellurate oder Jodite Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- sowie Mischungen hiervon, oder aber organische dung werden 10 bis 20 Gewichtsteile Epoxyd als io Photoleiter wie Anthracen, Carbazol oder Imidazol. polymerisierbare Verbindung pro 100 Gewichtsteile Außerdem ist es möglich, den spektralen Licht-CdS und/oder CdSe als Photoleiter verwendet, wobei empfindlichkeitsbereich der obigen Photoleiter durch eine photoleitfähige Schicht mit einer Dicke zwischen Zugabe von Sensibilisatoren, wie Farbstoffe, zu ver-30 und 200 μΐη erzeugt wird. Auf diese Weise wird größern. Von den vorstehend genannten Photoleitern ein ausgezeichnetes Aufzeichnungsmaterial erhalten, 15 sind aktiviertes Cadmiumsulfid, Cadmiumselenat das leicht zu fertigen ist und bei hoher Empfindlich- oder andere derart hochempfindliche Photoleiter für keit die Herstellung von schleierfreien Kopien mit die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet, besonders hohem Kontrast ermöglicht. Gleich gute Bei Verwendung dieser Substanzen ist es möglich, Ergebnisse werden erzielt, wenn an Stelle von Epoxyd die Empfindlichkeit bemerkenswert zu erhöhen. Zink-10 bis 20 Gewichtsteile Vinylmonomeres als poly- 20 oxid gehört ebenfalls zu den bevorzugten Materialien, merisierbare Verbindung und ungesättigtes Alkyd- Die hier geeigneten, die photoleitfähige Schicht 2 harz als Kunststoff Verwendung finden. aufbauenden Bindemittel, in denen die Photoleiter Es ist auch besonders vorteilhaft, die Dispersion dispergiert sind, sind lösungsmittelfreie polymerisierzwischen die elektrisch leitende Schicht und die trans- bare Kunstharzflüssgkeiten auf Polystyrol-, Acryl-, parente isolierende Deckschicht zu bringen und die- 25 Epoxy-, Polyesterbasis od. dgl. Als die polymerisierses schichtförmige Gebilde relativ durch einen bare Kunstharzflüssigkeit selbst können dabei flüssige Abrichtspalt hindurchzubewegen. Durch diese Aus- polymerisierbare Monomere der Kunstharze vergestaltung wird eine einfache Herstellung des Auf- wendet werden, ferner flüssige, noch polymerisierbare Zeichnungsmaterials ermöglicht und eine gute Maß- Kunstharze niedrigen Polymerisationsgrades sowie haltigkeit der gewünschten Schichtdicke gewähr- 30 Mischungen hiervon mit anderen hierin gelösten leistet. Dabei werden als Abrichtspalt bevorzugt zwei Kunstharzen. Als Beispiele hierfür seien genannt: Walzen und eine plane Fläche und eine Kante oder 1. Lösungsmittelfreie flüssige polymerisierbare eine plane Fläche und eine Walze verwendet. Monomere: Styrolmonomeres, Metacrylsäureester-

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich- monomeres, Epoxymonomeres usw.

nung beschrieben; es zeigt 35 2. Flüssige lösungsmittelfreie polymerisierbare

F i g. 1 den Grundaufbau des erfindungsgemäßen Kunstharze niedrigen Polymerisationsgrades: Epoxy-

elektrophtographischen Aufzeichnungsmaterials, kunstharz, das z. B. kleine oder größere Mengen

F i g. 2 in schematischer Form eine Vorrichtung zur Dimeren oder Trimeren enthält.

Herstellung des Aufzeichnungsmaterials und 3. Lösungsmittelfreie flüssige Monomere, in denen

F i g. 3 a und 3 b je eine schematische Schnitt- 40 weiteres Kunstharz aufgelöst ist: Vinylmonomeres

ansicht längst der Linie α in F i g. 3 b bzw. längs der mit hierin gelöstem ungesättigtem Polyesterkunstharz

Linie b in F i g. 3 a einer weiteren Vorrichtung zur oder Epoxymonomeres mit hierin gelöstem Vinyl-

Herstellung des Aufzeichnungsmaterials. acetat- oder Phenolkunstharz usw.

Entsprechend F i g. 1 besteht das elektrophoto- 4. Lösungsmittelfreies polymerisierbares Kunstharz graphische Aufzeichnungsmaterial aus einer elek- 45 niedrigen Polymerisationsgrades, in dem weiteres irisch leitenden Schicht 1, einer photoleitfähigen Kunstharz gelöst ist: Epoxykunstharz, in dem Vinyl-Schicht 2 und einer transparenten isolierenden Deck- acetat- oder Phenolkunstharz gelöst ist usw. schicht 3. Die feste Schicht 2 ist dabei hergestellt Diese Verbindungen können für die Erfindungsdurch die Polymerisation einer lösungsmittelfreien zwecke unabhängig voneinander oder in Form von Kunstharzflüssigkeit, in der die Photoleitersubstanz 50 Mischungen verwendet werden, wobei insbesondere dispergiert wurde. Epoxymonomere, Epoxykunstharz niedrigen PoIy-Für die leitende Schicht 1 kann eine Platte aus merisationsgrades, in Vinyl-Typ-Monomeren gelöstes Eisen, Kupfer, Aluminium oder einem anderen Metall ungesättigtes Alkydkunstharz usw. zu ausgezeichverwendet werden, ferner eine Metallfolie, beispiels- neten Ergebnissen führen. Im Falle der Verwendung weise eine Aluminium- oder Zinnfolie, ein leitend 55 von Epoxymonomeren oder Epoxykunstharz niedgemachtes Papier oder Gewebe, ein mit Metallfolien rigen Polymerisationsgrades ist es möglich, die Herbeschichtetes Papier oder eine Plastikfolie mit auf- stellung unter Verwendung von Weichmachern und gedämpfter Metallschicht u. dgl. ähnlichen Verdünnern auszuführen.

Für die transparente isolierende Deckschicht 3 Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial kann kann jedes Material verwendet werden, das die drei 60 nach folgenden Verfahren hergestellt werden. Die nachstehenden Forderungen erfüllt. Es muß erstens durch Dispergieren von feinem Photoleitermaterialhohe Beständigkeit gegen Abnutzung haben, zweitens pulver in eine Mischung von einer oder mehreren der einen hohen spezifischen Widerstand sowie die Fähig- in Rede stehenden lösungsmittelfreien polymerisierkeit, elektrostatische Aufladung halten zu können, baren Kunstharzflüssigkeiten hergestellte Masse wird besitzen, und drittens muß es für die aktivierende 65 zwischen die leitende Schicht und die isolierende Strahlung durchlässig sein. In dieser Hinsicht ge- Deckschicht eingebracht, sodann wird das Ganze in eignete Materialien sind beispielsweise Filme aus die Form eines dreischichtigen Aufbaus gebracht, und Polyesterkunstharz, Polyäthylen, Polyamidkunstharz, danach wird die Polymerisation der polymerisier-

aktiviertes Cadmiumsulfid und Cadmiumselenid ein ausgezeichnetes Ergebnis liefern. Als lösungsmittelfreie polymerisierbare Kunstharzflüssigkeit, die als Binder für das feine Photoleitermaterialpulver dient, 5 liefern Epoxymonomeres, Epoxykunstharz niedrigen Polymerisationsgrades sowie eine Lösung von ungesättigtem Alkydkunstharz in Vinylmonomeres besonders gute Ergebnisse. Wird insbesondere Epoxykunstharz als Binder be

hältnis von Binder zu Photoleitersubstanz zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent liegen soll, so erhält man ein ausgezeichnetes Resultat.,

Überschreitet der Binderanteil 20%, so verliert das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugte Bild an Schärfe, es entsteht ein verschleiertes Bild, der Kontrast wird schlecht, und. gleichzeitig verschlechtert sich die Lichtempfindlichkeit.. ,. ;.

Wird andererseits der Anteil des Binders kleiner als 10%, so erhöht sich die Viskosität der Mischung beträchtlich, und das Aufzeichnungsmaterial wird schwierig herzustellen. . ..[

Wird Epoxydkunstharz als Binder verwendet, so

baren Kunstharzflüssigkeit bei geeigneter Temperatur bis zum Erhalt des vollkommen festen Kunstharzes beschleunigt, wodurch das angestrebte Aufzeichnungsmaterial erhalten wird.

Entsprechend der Erfindung wird zur Einstellung
der Polymerisationsgeschwindigkeit des polymerisierbaren Kunstharzes auf einen hinsichtlich der Herstellung des Aufzeichnungsmaterials geeigneten Wert
ein Polymerisationsbeschleuniger oder ein Polymerisationsinhibitor zugefügt, je nachdem, ob die io nutzt und aktiviertes Cadmiumsulfid oder Cadmium-Polymerisationsreaktion zu langsam oder zu schnell selenat als photoleitende Substanz, wobei das Verabläuft. Auf diese Weise kann die Polymerisationsgeschwindigkeit gesteuert werden. Andererseits kann,
wie beispielsweise im Falle von Acrylsäuremethyl,
wenn die Polymerisation durch radioaktive Strahlen 15
gefördert wird, man während der Polymerisation auch
eine solche Strahlung benutzen. Auch kann, wenn
die Viskosität des polymerisierbaren Kunstharzes
klein ist und die Viskosität der hieraus hergestellten
Photoleiterdispersion zu niedrig für die Herstellung 20
des Aufzeichnungsmaterials ist, eine Vorpolymerisation durch Halten der Mischung bei geeigneter Temperatur so lange ausgeführt werden, bis die gewünschte Viskosität erhalten wird, wonach die

Mischung zur Herstellung des Aufzeichnungsmaterials 25 erhält man gute Ergebnisse, wenn aliphatische Amine weiterverarbeitet wird. In diesem Fall kann auch als Härter oder aromatische Amine oder Aminsalze eine bereits entsprechend vorpolymerisierte Kunst- verwendet werden, wobei die Aushärtgeschwindigkeit harzflüssigkeit zusammen mit dem Photoleitermaterial- erhöht wird.

pulver zur Herstellung der Auftragsmasse in der ge- In diesem Falle soll die Dicke der photoleitenden

wünschten Konsistenz gemischt und sodann für die 30 Schicht nach beendigter Polymerisation zweckmäßig Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Hierbei er- zwischen 30 und 200 μ liegen. Ist sie kleiner als 30 μ, hält man das gleiche Ergebnis. so wird der Kontrast des Bildes verschlechtert, ist sie

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial mit aber größer als 200 μ, so wird zwar der Kontrast des verschiedenen arteigenen Eigenschaften kann erhal- erhaltenen Bildes hoch, aber es treten Unregelmäßigten werden durch entsprechende Berücksichtigung 35 keiten im Bild und Schleierbildung auf. der verschiedenen Bedingungen wie Qualität, Wird andererseits eine Lösung von ungesättigtem

Mischungsverhältnis oder Dicke der leitenden Alkydkunstharz in Vinylmonomeres als Binder beSchicht, der aus dem polymerisierbaren Kunstharz nutzt, ferner aktiviertes Cadmiumsulfid oder Cad- und der Photoleitersubstanz aufgebauten photoleit- miumselenid als Photoleitersubstanz, so erhält man fähigen Schicht und der transparenten isolierenden 40 das beste Ergebnis, wenn das Verhältnis von Binder Deckschicht. Ein Aufzeichnungsmaterial, das ent- zu photoleitender Substanz und die Dicke der photosprechend den nachstehenden Bedingungen hergestellt leitenden Schicht nach beendigter Polymerisation die wird, liefert ausgezeichnete Eigenschaften hinsieht- oben jeweils hierfür angegebenen Werte haben, lieh des Kontrastes, der Empfindlichkeit, der Schärfe Beispiele für die erfindungsgemäß benutzten Vinyl-

und Schleierfreiheit des Bildes, wobei dieses Auf- 45 monomere sind Styrol, Vinylacetat, Methylmetacryzeichnungsmaterial außerdem befriedigende physika- lat und Diallylphthalat u. dgl. Beispiele für die lische Beständigkeit besitzt.

Für die leitende Schicht werden eine Zinnfolie oder eine Aluminiumfolie, deren Dicke zwischen 10 und 30 μ liegt, im Hinblick auf Leitfähigkeit, Zug- 50 festigkeit und Flexibilität bevorzugt. Selbstverständlich ist es möglich, die Dicke derselben zu erhöhen, falls für das Aufzeichnungsmaterial keine Flexibilität erforderlich ist.

Ein Polyesterfilm, dessen Dicke zwischen 10 und 55 Methyläthylketonperoxid oder ähnliche Katalysatoren 30 μ liegt, liefert als transparente isolierende Deck- und naphthionsaures Cobalt oder Dimethylanilin oder schicht ausgezeichnete Ergebnisse. Wird ein Film ähnliche Aushärtungsbeschleuniger, benutzt, dessen Dicke unterhalb 10 μ liegt, so wird Im folgenden sollen die Vorrichtungen zur Durch-

die Herstellung des Aufzeichnungsmaterials ver- führung des Herstellungsverfahrens der F i g. 2 und 3 gleichsweise schwierig. Bei der Aufladung können 60 erläutert werden.

Spannungsdurchbrüche auftreten, die Schutzwirkung Bei der Anordnung nach F i g. 2 sind zwei RoI-

für die Photoleiterschicht wird schlechter, und die len 4, 4' aus Metall oder Kunstharz entsprechender Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials wird bei Festigkeit drehbar auf Wellen 5, 5' gelagert. Die RoI-wiederholtem Gebrauch verkürzt. Andererseits wird len 4, 4'liegen unter vorbestimmtem'Abstand parallel der Kontrast oder die Schärfe des erhaltenen Bildes 65 zueinander. Die Rollen 4, 4' sowie die Wellen 5, 5'_: schlecht, wenn ein Film verwendet wird, dessen bilden die Einrichtung zum Steuern der Dicke des Dicke oberhalb 30 μ liegt. Aufzeichnungsmaterials, wobei der Abstand der RoI-

AIs photoleitende Substanz können Zinkoxid, len 4, 4' durch entsprechendes Einstellen des Ab-

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ungesättigten Alkydkunstharze sind das Polykondensationsprodukt von Maleinsäureanhydrid oder Fumarinsäure und Äthylenglycol oder Propylenglycol usw. Werden Vinylmonomeres mit hierin gelösten ungesättigten Alkyden verwendet, so erhält man ausgezeichnete Resultate und. geeignete Härtungsgeschwindigkeiten, wenn man Polymerisationsbeschleuniger verwendet, z. B. .Benzolperoxid öder

stands der Wellen 5, 5' immer so gesteuert wird, daß er gleich der vorbestimmten Dicke des Aufzeichnungsmaterials wird. 6, 7 und 8 sind die Teile, aus denen das Aufzeichnungsmaterial aufgebaut wird. Hierbei ist 6 eine dünne Schicht aus leitender Substanz, ferner 7 eine dünne Schicht aus transparentem isolierendem Material, und 8 ist eine Mischung, die durch Dispersion von feinem Photoleitermaterialpulver in polymerisierbarer Kunstharzflüssigkeit hergestellt wurde.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 läuft die Schicht 6 über die Rolle 4 und die Schicht 7 über die Rolle 4'. Die Mischung 8 befindet sich im Rolleneinlaufspalt und wird zwischen die beiden Schichten 6 und 7 eingezogen, wenn die Schichten 6 und 7 in Richtung des Pfeiles abgezogen werden. Hierdurch erhält man unter Aufrechterhaltung einer gleichförmig dicken photoleitfähigen Schicht nach erfolgter Polymerisation der Mischung 8 ein dreischichtiges Aufzeichnungsmaterial, bei dem die photoleitende Schicht als mittlere Schicht in einem kontinuierlichen Herstellungsvorgang eingezogen ist.

An Stelle der die Dicke des Aufzeichnungsmaterials bestimmenden beiden Rollen können auch andere Vorrichtungen wie zwei Messer mit abgerundeten Schneiden verwendet werden. Auch können, statt die Filme 6 und 7 zwischen den Rollen 4 und 4' einzuziehen, jene stationär gehalten und die Rollen zur Herstellung der lichtempfindlichen Platte bewegt werden.

Bei der weiteren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach F i g. 3 ist eine Grundplatte 9, beispielsweise aus Metall oder Kunstharz, entsprechender Festigkeit vorgesehen. Die Teile 16, 17 und 18 sind die Bestandteile der herzustellenden lichtempfindlichen Platte. Im einzelnen ist 16 eine dünne Schicht aus leitender Substanz, ferner 18 die Mischung aus Photoleitersubstanz und polymerisierbarer Kunstharzflüssigkeit und 17 eine dünne Schicht aus durchscheinendem isolierendem Material. 10 sind zwei Glieder zum Steuern der Dicke der lichtempfindlichen Platte. Sie haben die Form von Schienen, wobei je eine Schiene auf einer Seite der dünnen Schicht 16 angeordnet ist. 11 ist ein messerähnliches Glied mit abgerundeter Kante und dient zur Einregulierung der Dicke des Aufzeichhungsmaterials, wenn mit diesem Messer längs den Schienen 10 entlanggestrichen wird. Die Einrichtung zum Steuern der Dicke des Aufzeichnungsmaterials besteht hier also aus den Gliedern 10 und 11.

Bei dieser Vorrichtung wird auf der Grundplatte 9 die Schicht 16 angeordnet, und auf letzterer die Schicht 18, deren Endteil an der Schicht 16 mit einem Band 12 od. dgl. festgelegt wird. Als nächstes wird die Mischung 18, bestehend aus einer Dispersion von feinem Fotoleitermaterialpulver in lösungsmittelfreier polymerisierbarer Kunstharzflüssigkeit, zwischen die Schichten 16 und 17 eingebracht. Sodann wird das Streichmesser 11 längs der oberen Fläche der Schicht 17 und längs der Schienen 10 in Richtung des Pfeiles der F i g. 3 a entlanggeführt, wodurch die Mischung 18 zwischen den Schichten 16 und 17 auf die gewünschte Dicke abgequetscht wird. Unter Beibehaltung dieses Zustandes findet dann die Polymerisation statt, und das Aufzeichnungsmaterial ist fertig.

Statt des Streichmessers 11 kann auch eine Rolle entsprechend der Rolle 4 in F i g. 2 verwendet werden. Die gleiche Wirkung erhält man auch dann, wenn man das Streichmesser 11 oder die Rolle 4 festhält und statt dessen die Platte 9 zusammen mit dem Aufzeichnungsmaterial bewegt.

Bei den beiden Ausführungsformen ist es zweckmäßig, den Abstand zwischen den Gliedern 4 und 4' oder 10 und 11 zum Steuern der Dicke des Aufzeichnungsmaterials einstellbar auszuführen (nicht dargestellt); es kann dann Aufzeichnungsmaterial in unterschiedlicher Stärke leicht hergestellt werden, ίο Im folgenden ist die Erfindung an Hand einiger Beispiele beschrieben:

Beispiel 1

10 g mit Kupfer und Halogen aktiviertes Cadmiumsulfid einer Korngröße von höchstens ΙΟμίη, 1,2 g eines Epoxyharzes, das hauptsächlich aus den Monomeren besteht, aber auch niedrig polymerisiertes Epoxy, ζ. B. Dimere, enthält, und 0,12 g eines aliphatischen Aminosalzes als Härter wurden zur Herstellung der Mischung für die photoleitende Schicht ausreichend gemischt.

Als die dünne Schicht aus leitender Substanz wurde eine 15 μΐη dicke Aluminiumfolie benutzt, und als die dünne Schicht aus durchscheinendem Isoliermaterial eine 25 μΐη dicke Folie aus Polyalkylenterephthalat. Zwischen diesen beiden Schichten wurde die photoleitende Mischung eingebracht, und zwar unter Verwendung einer Vorrichtung entsprechend F i g. 3. In diesem Falle wurden die schienenförmigen Glieder 10 100 μΐη hoch gewählt, um eine Schichtdicke für die photoleitende Schicht von 75 μΐη zu erhalten.

Das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde zwei Stunden lang auf 70⁰C erhitzt, um die Aushärtreaktion des Epoxyharzes zu beschleunigen. Sodann wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Aufzeichnungsmaterial war fertig.

Dieses Aufzeichnungsmaterial wurde einer positiven Koronaentladung von 6 kV im Dunkeln ausgesetzt, wonach ein Lichtbild aufgestrahlt wurde, wobei gleichzeitig die Platte einer negativen Koronaentladung von 5,5 kV ausgesetzt wurde. Sodann wurde die gesamte Fläche des Aufzeichnungsmaterials gleichförmig belichtet. Das erhaltene latente Bild wurde mit einem negativ geladenen Töner entwickelt. Schließlich wurde ein Kopierpapier gegen das so erhaltene Pulverbild zu Ubertragungszwecken gepreßt, wonach das auf das Kopierpapier übertragene Pulverbild fixiert wurde.

Das hiermit erhaltene Druckbild war scharf, sein Kontrast lag bei etwa maximal 1500 V, und keinerlei Bildverschleierung wurde erzeugt. Die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials ist bemerkenswert hoch, und beim Belichten der Platte mit dem zu kopierenden Bild genügte eine Exposition von nur 5 bis 10 Lux pro Sekunde. Das Aufzeichnungsmaterial konnte immer wieder neu verwendet werden, nachdem es jeweils mit einem Tuch gereinigt worden war. Das nach der vorstehend erwähnten Methode hergestellte Aufzeichnungsmaterial hat bemerkenswert hohe Biegesteifigkeit als Folge der bemerkenswerten Härte der photoleitenden Schicht, im Vergleich zu Aufzeichnungsmaterial der gleichen Art, das nach üblichen Methoden unter Verwendung von Lösungs-

mitteln hergestellt war. Deshalb besteht bei dem nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Aufzeichnungsmaterial überhaupt keine Schwierigkeit beim Bildübertragungs- oder Reinigungsprozeß hinsichtlich

einer mechanischen Beschädigung, was bisher das Hauptproblem bei dem üblichen Material war.

Aus einer Reihe früher durchgeführter Experimente wurde bekannt, daß bei den üblichen Lösungsmittel verwendenden Methoden eine kleine Menge flüchtiger Bestandteile des Lösungsmittels oder Wassers selbst nach dem Trocknungsprozeß in der lichtempfindlichen Schicht verbleibt. Daher tritt, wenn dieses Material sich selbst überlassen bleibt, eine Bildverschlechterung nach einigen Monaten auf.

Eine Bildverschlechterung wurde demgegenüber bei dem nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Material weder dann festgestellt, wenn das Material fortlaufend zur Bilderzeugung benutzt wurde, noch dann, wenn das Material sich selbst überlassen blieb.

Beispiel 2

Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, wobei aber das Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung der Vorrichtung nach F i g. 2 hergestellt wurde. Hierbei wurde der Spalt zwischen den beiden Rollen auf 115 um eingestellt, um eine Schichtdicke für die photoleitfähige Schicht von 75 μπι zu erhalten. Das Aufzeichnungsmaterial wurde dabei in der beschriebenen Weise durch den Rollenspalt gezogen. Das so präparierte Aufzeichnungsmaterial wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 fertiggestellt und zu Kopierzwecken verwendet. Es konnte ein ausgezeichnetes Tonerbild erhalten werden.

Beispiel 3

Es wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde Cadmiumselenid an Stelle von Cadmiumsulfid verwendet. Ein ausgezeichnetes Ergebnis wurde auf die gleiche Weise erhalten.

Beispiel 4

100 g Cadmiumsulfid, 15 g eines mit monomeren! Styrol modifizierten ungesättigten Alkydkunstharzes, 2 g 14°/oige Lösung von monomerem Styrol in Dimethylanilin mit dem Dimethylanilin als Aushärtungsbeschleuniger und 2 g Benzoylperoxidpaste als Katalysator wurden zur Herstellung der Ausgangsmischung für die lichtempfindliche Schicht ausreichend gemischt. Das Aufzeichnungsmaterial wurde dann unter Verwendung der Vorrichtung nach F i g. 3 in der gleichen Weise wie nach Beispiel 1 hergestellt. Das Aushärten des ungesättigten Alkydkunstharzes wurde durch Halten des hergestellten Aufzeichnungsmaterials auf 15° C während 40 Minuten bewerkstelligt.

Bei Verwendung des solcherart hergestellten Aufzeichnungsmaterials zu Druckzwecken wurde wie nach Beispiel 1 verfahren, und man erhielt ein bemerkenswert scharfes, schleierfreies Bild mit hohem Kontrast.

Beispiel 5

Es wurde wie nach Beispiel 4 verfahren, jedoch wurde Cadmiumselenid an Stelle von Cadmiumsulfid verwendet. Das Aufzeichnungsmaterial wurde in der beschriebenen Weise nach Beispiel 4 hergestellt, und man erhielt ein ausgezeichnetes Druckbild.

Beispiel 6

Es wurde wie nach Beispiel 4 verfahren, jedoch erfolgte die Herstellung des Aufzeichnungsmaterials in einer Vorrichtung entsprechend F i g. 2. Hierbei wurde der Rollenspalt auf 115 μ eingestellt, um eine 75 μ starke Photoleiterschicht zu erhalten. Das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial lieferte ein ausgezeichnetes Bild.

Beispiel 7

100 g Cadmiumsulfid, 20 g Metacrylsäuremethylester und 0,4 g Benzoylperoxid wurden zur Herstellung der Ausgangsmischung für die photoleitfähige Schicht ausreichend gemischt. Das Aufzeichnungsmaterial wurde auf die gleiche Weise wie nach Beispiel 1 in einer Vorrichtung nach F i g. 3 hergestellt. Sodann wurde es eine Stunde lang auf 60° C gehal-

^X5 ten, um die Polymerisation des Metacrylsäuremethylesters ablaufen zu lassen. Das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde zur Erzeugung eines Tönerbildes wie nach Beispiel 1 verwendet. Das hierbei erhaltene Tonerbild war ausgezeichnet.

Beispiel 8

Ein hauptsächlich aus einer Mischung von Monomeren und Dimeren bestehendes Epoxydharz wurde _a5 verwendet, und das Aufzeichnungsmaterial wurde wie nach Beispiel 1 hergestellt. Das ebenfalls auf die gleiche Weise erzeugte Tonerbild war von ausgezeichneter Qualität.

Beispiel 9

100 g Cadmiumsulfid, 18 g einer durch Auflösen von 10 Teilen Polyvinylacetat eines Epoxydharzes aus Epichlorhydrin und Bisphenol A und einer aliphatischen Amino-Einschlußverbindung als Härtungsmittel wurden zur Herstellung der Ausgangsmischung für das Aufzeichnungsmaterial ausreichend gemischt. Die lichtempfindliche Platte wurde dann wie nach Beispiel 1 unter Verwendung der Methode nach Fig. 3 hergestellt. Die Platte wurde dann 40 Stunden lang bei 25° C belassen, um die Polymerisation ablaufen zu lassen. Das solcherart hergestellte Aufzeichnungsmaterial wurde auf der Seite der durchscheinenden Isolierschicht einer +8-kV-Koronaentladung ausgesetzt, gefolgt von einer 6-kV-Wechselstromentladung zusammen mit der Aufstrahlung des Lichtbilds. Sodann wurde das Aufzeichnungsmaterial auf der ganzen Oberfläche gleichförmig belichtet. Das so erhaltene elektrostatische latente Bild wurde zur Sichtbarkeit entwickelt. Zum Erhalt einer besonders guten Bildübertragung wurde noch eine + 6-kV-Koronaentladung ausgeführt, wonach ein Kopierpapier gegen die Bildfläche zu Übertragungszwecken gepreßt wurde. Das auf das Kopierpapier übertragene Druckbild wurde durch Warmbehandlung fixiert. Das erhaltene Bild war bemerkenswert scharf, sein Kontrast war hoch, und keine Schleierbildung war zu beobachten.

Andererseits wurde der auf dem Aufzeichnungsmaterial verbliebene Entwickler mit einem Tuch entfernt, und das Aufzeichnungsmaterial wurde fortlaufend weiter benutzt. Hierbei war eine allmähliche Bildverschlechterung nicht zu beobachten.

Wie oben erläutert wurde, ist es entsprechend der Erfindung möglich, ein Aufzeichnungsmaterial wirtschaftlich, sicher und ohne Gesundheitsschäden für das Betriebspersonal herzustellen, wobei mit dem erhaltenen Aufzeichnungsmaterial entsprechend den in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Bild-

erzeugungsmethoden ein Bild bei guter Empfindlichkeit erhalten werden kann, das kontrastreich, frei von Schleierbildung und scharf ist. Die mechanische Beständigkeit des Aufzeichnungsmaterials ist bemerkenswert gut und die Biegesteifigkeit bemerkenswert höher als die der üblichen Aufzeichnungsmaterialien dieser Art.

Die Lebensdauer, ebenso die Alterungsbeständigkeit des Aufzeichnungsmaterials ist sehr gut, und in dieser Hinsicht ist der praktische Wert des Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung hoch. Da kein Lösungsmittel verwendet wird, besteht überhaupt keine Schwierigkeit, soweit dies eine Gefahr für Gesundheit oder eine Feuersgefahr betrifft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines eine elektrisch leitende Schicht, eine photoleitfähige Schicht und eine transparente isolierende Deckschicht enthaltenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem die photoleitfähige Schicht durch eine Polymerisation in situ erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht durch Polymerisation einer Dispersion des Photoleiters in einer lösungsmittelfreien flüssigen polymerisierbaren Verbindung, die gegebenenfalls einen Kunststoff gelöst enthält, erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerisierbare Verbindung ein monomeres oder polymerisierbares Epoxyd verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 20 Gewichtsteile Epoxyd als polymerisierbare Verbindung pro 100 Gewichtsteile CdS und/oder CdSe als Photoleiter verwendet werden und eine zwischen 30 und 200 μΐη dicke photoleitfähige Schicht erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerisierbare Verbindung ein Vinyl-Monomeres und als Kunststoff ein ungesättigtes Alkydharz verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 20 Gewichtsteile Vinyl-Monomeres als polymerisierbare Verbindung und ungesättigtes Alkydharz als Kunststoff pro 100 Gewichtsteile CdS und/oder CdSe als Photoleiter verwendet werden und eine zwischen 30 und 200 μηι dicke photoleitfähige Schicht erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion zwischen die elektrisch leitende Schicht und die transparente isolierende Deckschicht gebracht und das schichtförmige Gebilde relativ durch einen Abrichtspalt hindurchbewegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Abrichtspalt zwei Walzen, eine plane Fläche und eine Kante oder eine plane Fläche und eine Walze verwendet werden.