DE1597857C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen ZnO-Styrol-Butadien-Mischpolymerisat-Schicht, die 0,02 bis 5 Gewichtsteile ZnO enthält.

Bekannt ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen Schicht, die dadurch erhalten wird, daß man als photoleitfähiges Material Zinkoxyd zusammen mit Sensibilisatoren in einem isolierendem Bindemittel dispergiert. Anschließend wird diese Dispersion auf einen Träger, beispielsweise auf leitfähig gemachtes Papier aufgebracht. Für die Bilderzeugung wird die photoleitfähige Schicht durch Ladungstrennung negativ aufgeladen und anschließend der nach der Belichtung positiv geladene Entwickler durch Adhäsionskräfte gebunden. Mit Hilfe eines solchen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials werden vor allem positive Bilder von positiven Originalen hergestellt. Obwohl mit Hilfe eines solchen Aufzeichnungsmaterials auch von negativen Originalen positive Bilder erzeugt werden können, wird bei Verwendung von negativ geladenen Entwicklern ein scharfes Bild nur schwierig zu erhalten sein. <

Um bei Verwendung ein und desselben Entwicklers sowohl Positiv-zu-Positiv- wie auch Negativ-zu-Negativ-Bilder zu erhalten, muß die photoleitfähige Schicht in der Lage sein, eine positive Ladung von hohem Potential zu tragen. Die bislang bekannten photoleitfähigen Schichten, die aus einem photoleitfähigen Material und einem isolierenden Bindemittel bestehen, sind hierfür nicht geeignet, da das als photoleitfähiges Material verwendete Zinkoxyd Halbleiter- Eigenschaften aufweist.

Zusätzlich zu dem obengenannten Erfordernis soll die photoleitfähige Schicht im Stande sein, eine Ladung von hohem Potential innerhalb eines kurzen Zeitraums durch Ladungstrennung aufzubauen; es soll die Abnahme der Ladungsqualität vom Augen- . blick der Beendigung der Aufladung bis zum Beginn der Belichtung gering sein und nach erfolgter Belichtung die Abnahme der Ladung an den belichteten Stellen sehr schnell erfolgen.

Aus der DAS 1 047 616 sind Photoleiter-Bindemittelschichten bekannt, die als Trocknungsstoff, insbesondere Kobalt- oder Mangannaphthenat enthalten. Als Bindemittel wird hierbei ein Alkydharz verwendet. Gemäß der Lehre dieser Veröffentlichung werden jedoch keine photoleitfähigen Schichten erhalten, die sowohl positive als auch negative Ladungen von hohem Potential zu tragen in der Lage sind.

Aus der britischen Patentschrift 1 020 506 ist ferner ein Verfahren zur Erhöhung des Dunkel-Widerstands von elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial bekannt, das dadurch hergestellt wird, daß man der photoleitfähigen Schicht aus Zinkoxyd und Styrol-Butadien-Copolymerisat aliphatische Verbindungen zugibt, die nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome in gerader Kette enthalten. Die Verwendung von zyklischen Carbonsäuren und Carbonsäuren mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen ist dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit verbessertem Dunkel-Widerstand, das in der Lage ist, sowohl positive als auch negative Ladungen von hohem Potential zu tragen.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen ZnO-Styrol-Butadien-Mischpolymerisat-Schicht aus, die 0,02 bis 5 Gewichtsteile eines Metallsalzes einer Carbonsäure pro 100 Gewichtsteile ZnO enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß die photoleitfähige Schicht als Metallsalz Kobaltnaphthenat, Mangannaphthenat und/oder Manganstearat enthält.

Die verwendeten Metallsalze werden bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des ZnO eingesetzt.

Durch die Erfindung wird eine photoleitfähige Schicht erhalten, die in der Lage ist, positive und negative Ladungen von hohem Potential zu tragen und eine hervorragende elektrostatische Charakteristik aufweist, die auch bei Vorbelichtung keine Verschlechterung zeigt.

Nachstehend wird die elektrostatische Charakteristik der erfindungsgemäß erhaltenen photoleitfähigen Schicht und ihre Herstellung an Hand von Zeichnungen und Beispielen näher erläutert. ,

Fig. 1 zeigt die elektrostatischen Charakteristika (A,A') und (B,B') der gleichen photoleitfähigen Schicht, bestehend aus Zinkoxyd und einem Styrol-Butadien-Copolymerisat. Während die erste Schicht zusätzlich 1 g Manganstearat auf 100 g Zinkoxyd enthält, ist in der zweiten Schicht kein Metallsalz zugegeben. Die Kurven A' B' stellen die elektrostatischen Charakteristika der photoleitfähigen Schichten bei Belichtung vor der Aufladung, also im Fall der Vorbelichtung dar. Wie die Figur erkennen läßt, liegt für den Fall, daß kein Metallsalz zugegeben wurde, die Ladung der photoleitfähigen Schicht (B,B') etwa 200 Volt unterhalb des Ladungssättigungswertes; ein derart niedriger Wert führt in der Praxis zu erheblichen Schwierigkeiten. In diesem Fall ist auch die Dunkeldämpfung, welche die Ladung nach Beendigung der Ladung vermindert, beschleunigt. Die elektrostatische Charakteristik im Falle der Vorbelichtung ist ebenfalls extrem verringert und auch das Anstiegsverhältnis vom Beginn der Ladung bis zur Beendigung ist auf ein Mindestmaß verringert.

Im Falle der Zugabe von Metallsalz liegt die Ladung der photoleitfähigen Schicht (A,A') höher und etwa 300 Volt unterhalb des Ladungssättigungswertes, wobei die Dunkeldämpfung nahezu unterdrückt ist. Bei Belichtung zeigen die ausgezeichneten Charakteristika der photoleitfähigen Schicht deren gute Verwendungsmöglichkeiten als lichtempfindliches Material für elektrophotographische Zwecke an. Diese photoleitfähige Schient weist selbst im Falle der Vor-

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belichtung annähernd eine nahezu gleiche Charakte- herabgesetzt, die Lichtdämpfung beschleunigt und die

ristik wie die Kurve A auf. Ermüdung durch Vorbelichtung verringert wird.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Dunkel- _R . . .

dämpfung V₀IVs (Fig. 1) und der zugegebenen Beispiel ι

Menge Manganstearat, wobei zu erkennen ist, daß 5

das Verhältnis K₀/F₅ bei Zugabe von mehr als 0,3 g ^E)ne Mischung der nachfolgend angegebenen Zu-

Manganstearat pro 100 g Zinkoxyd gegen 1,0 geht. sammensetzung wurde 5 Stunden lang in emer Por-

Dies beweist die auf das Mindestmaß zurückgeführte zellankugelmühle geknetet, die erhaltene Paste auf die

Dämpfung der Ladung, gerechnet von der Beendigung Oberfläche eines leitfähig gemachten Papiers aufge-

der Ladung bis zur Belichtung und vor allern auch io tragen und anschließend getrocknet,

die außerordentlich herabgesetzte Dunkeldämpfung. Gewichtsteile

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der durch Vor- Zinkoxyd 100

belichtung erfolgten Verschlechterung der elektro- Styrol-Butadien-Copolymerisat 20

statischen Charakteristik und der zugegebenen Menge Manganstearat, enthaltend

Manganstearat. Vm bedeutet hierbei das Maximal- 15 10% Metall 1

potential der photoleitfähigen Schicht vor der Vorbe- Sensibilisator 0,01

reitung und Vm das Maximalpotential im Falle der Toluol 200

Vorbelichtung (Fig. 1). Es ist zu erkennen, daß die

photoleitfähige Schicht durch die Vorbelichtung in Die auf dem elektrophotographischen Papier erhalkeiner Weise beeinflußt wird, wenn mehr als 0,04 g 20 tene Ladung wurde mit Hilfe eines Meßgerätes von Manganstearat pro 100 g Zinkoxyd zugegeben wurde. der Art des bekannten Korona-Entladungsapparates Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Zeitinter- (Fig. 1) gemessen. Die elektrostatische Charakteristik vall vom Beginn der Aufladung bis zum Beginn der dieses Papiers war bei ansteigender Ladung fünf bis Aufladung (/_s in Fig. 1) der photoleitfähigen Schicht zehnmal so hoch wie die eines Papiers ohne Zusatz und der zugegebenen Menge Manganstearat. Hiermit 25 von Manganstearat. Es zeigte eine auf ein Minimum übereinstimmend beträgt die erforderliche Zeit vom herabgesetzte Dunkeldämpfung und ansteigende Licht-Aufladungsbeginn bis zum Beginn der tatsächlichen dämpfung. Es konnte praktisch keine Verschlechterung Aufladung für die Schicht, die kein Metallsalz enthält, der elektrostatischen Charakteristik durch Vorbe-22 Sekunden, während die erfindungsgemäße photo- Iichtung festgestellt werden und das erhaltene reproleitfähige Schicht bereits in einer extrem kurzen Zeit 30 duzierte Bild war völlig scharf,
den tatsächlichen Aufladungsbeginn erreicht hatte. _R . ■ \ y
Dieses Zeitintervall blieb an einem Zusatz von etwa ^ei ^
0,3 g Metallsalz pro 100 g Zinkoxyd nahezu konstant. Wie im Beispiel 1 wurde eine Paste folgender Zu-

Fig. 5 und 6 zeigen die Beziehung zwischen der sammensetzung hergestellt:

Menge des zugegebenen Metallsalzes pro 100 g Zink- 35 Gewichtsteile

oxyd und dem positiven oder negativen Ladungs- Zinkoxvd 100

potential in der photoleitfähigen Schicht aus Zink- Styrol-Butadien-Copolymerisai \ WW 20

oxyd und Styrol-Butadien-CopoIymerisatFig 5 zeigt Kobaltnaphthenat, enthaltend

die Wirkung der Zugabe von Kobaltnaphthenat, 10% elementares Metall 0,5

Fig. 6 die der Zugabe von Mangannaphthenat In 4° _Sen^_{biKsator (Rose Bengai) 0},01

Fig. 5 werden die Mengen an positiver und negativer _, . . ° ' .-q
Ladung bei einer Zugabe von 0,3 g Kobaltnaphthenat

nahezu gleich, was auf eine ausreichende elektrosta- Diese wurde auf eine Aluminiumplatte, enthaltend

tische Charakteristik hinweist, mit welcher die photo- eine photoleitfähige Schicht von 20 Mikron Filmdicke

leitfähige Schicht für elektrophotographische Zwecke 45 aufgetragen, mit welcher ein Potential von annähernd

ausgestattet ist, gleichgültig ob die Ladung der photo- 700 Volt mit Hilfe einer positiven Korona-Entladung

leitfähigen Schichten positiv oder negativ ist. Wie erzeugt wurde.

Fig. 6 zeigt, ist bei Zugabe von mehr als 0,1 g Man- Die präparierte Aluminiumplatte wurde unter Vergannaphthenat die positive Ladung höher als die Wendung eines negativen Originals und einem Vernegative. Dies weist auf die weitere Verwendungsmög- 5° hältnis von etwa 120 Lux Sekunden belichtet, anlichkeit der photoleitfähigen Schicht zur Herstellung schließend naß entwickelt und ein scharfes Positivbild von Positiv-Positiv- und Negativ-Negativ-Kopien bei erhalten. Unter Verwendung der gleichen Aluminium-Zusatz von Mangannaphthenat hin. platte wurde diese mit Hilfe einer negativen Korona-Vorstehende Erläuterungen lassen erkennen, daß Entladung behandelt und eine Positiv-Positiv-Reprodas Dunkeldämpfungsverhältnis auf ein Mindestmaß 55 duktion als scharfes Bild erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen ZnO-Styrol-Butadien-Mischpolymerisat-Schicht, die 0,02 bis 5 Gewichtsteile eines Metallsalzes einer Carbonsäure pro 100 Gewichtsteile ZnO enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als Metallsalz Kobaltnaphthenat, Mangannaphthenat und/oder Manganstearat enthält.