DE1597866B2

DE1597866B2 - Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE1597866B2
Application number: DE19671597866
Authority: DE
Inventors: Yasuo Kobe Hyogo; Takatsu Akira Kusatsu Siga; Aizawa Tatsuo Osaka; Ueda (Japan)
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1966-11-25
Filing date: 1967-11-24
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE1597866A1; US3582321A; GB1186748A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungsmaterial ohne aufzuladen belichtet und das Ladungsbild entwickelt wird, aus einem Schichtträger und einer ZnO-Bindemittel-Schicht, die zwei verschiedene Bindemittel enthält.

Solche Aufzeichnungsmaterialien mit einer zwei verschiedene Bindemittel und ZnO enthaltenden Schicht sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 1 065 723 und den britischen Patentschriften 1020 504 und 1020 506 bekannt. In den letzteren beiden sind sehr zahlreiche Kunststoffbindemittel aufgeführt, die einzeln oder in Kombination zu verwenden sind, und unter den zahlreichen möglichen Stoffen sind auch Polyvinylacetat und Polyvinylacetal als solche, nicht aber ihre spezielle Kombination erwähnt.

Bisher nahm die Fachwelt an, daß ein wasserlösliches Harz zur Herstellung eines dichten Bildes mit hohem Kontrast nicht geeignet ist, und daher wurde bevorzugt Alkydharz als Bindemittel für ein photoleitfähiges Material benutzt und die sich ergebende Mischung auf eine Unterlagenplatte als Schichtträger aufgebracht und getrocknet. Selbst wenn Alkydharz als Bindemittel verwendet wird, erhält man indessen kein Bild mit ausreichendem Kontrast, und nach Belichtung der alkydharzüberzogenen elektrophotographischen Platte erforderte es für die elektrophotographische Platte 24 Stunden oder mehr, sich vom Gedächtniseffekt zu erholen, und daher mußten die bekannten elektrophotographischen Platten nach der Belichtung für eine äußerst lange Zeitdauer im Dunkeln gehalten werden, bevor sie zur Reproduktion verwendet werden konnten. Um diese Verzögerung in der Erholung vom Gedächtniseffekt des alkydharzüberzogenen elektrophotographischen Plattenmaterials zu überwinden, wurde der photoleitfähige Überzug der elektrophotographischen Platte vor Verwendung erhitzt, oder die photoleitende Überzugsschicht wurde vor Licht bewahrt, indem sie in eine geeignete lichtdichte Packung gesteckt wurde. Indessen kompliziert sowohl die Erhitzungsmethode als auch die eine Belichtung verhindernde Verpakkungsmethode den Reproduktionsprozeß, und es ergeben sich große Schwierigkeiten, die bekannten Materialien zufriedenstellend zu benutzen, um ausreichende elektrostatische Druckerzeugnisse herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Schwierigkeiten zu überwinden und ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

ίο anzugeben, das den Gegebenheiten im Büroarbeitsbetrieb genügt, indem es geeignet ist, sein Gedächtnis eines Latentbildes für eine ausreichende Zeit festzuhalten, um die Entwicklung eines sichtbaren Bildes zu vollenden, und sich dann schnell vom Gedächtniseffekt nach der Belichtung zu erholen, so daß das Aufzeichnungsmaterial durch Belichtung nicht beschädigt wird und in der üblichen Weise verwendet werden kann, nachdem es für eine ausreichende Zeit zur Wiedergewinnung der Ausgangseigenschaften des Gedächtniseffektes im Dunkeln angeordnet wurde, und ein Bild mit gutem Kontrast erzielt werden kann.

Gegenstand der Erfindung, mit der diese Aufgabe ,■ gelöst wird, ist ein elektrophotographisches Aufzeich- ( nungsmaterial zur Verwendung in einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungsmaterial ohne aufzuladen belichtet und das Ladungsbild entwickelt wird, aus einem Schichtträger und einer ZnO-Bindemittel-Schicht, die zwei verschiedene Bindemittel enthält, mit dem Kennzeichen, daß die ZnO-Bindemittel-Schicht als Bindemittel eine Mischung aus Polyvinylacetal und Polyvinylacetat enthält.

Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß die Bindemittelmischung aus Polyvinylacetal und Polyvinylacetat zu weit besseren Eigenschaften im Sinne der zu lösenden Aufgabe führt, als sie mit Alkydharz, Silikonharz, Polyvinylacetal oder Polyvinylacetat allein erzielbar sind; die erfindungsgemäße Bindemittelmischung ergibt eine an die erforderliche Entwicklungszeit anschließende Erholungszeit vom Gedächtniseffekt weitaus kürzerer und damit praktisch brauchbarerer Dauer als eines der genannten Bindemittel allein.

Das Gewichtsverhältnis von Polyvinylacetal zu Polyvinylacetat ist zweckmäßig zwischen 0,5 : 4 und 4:0,5.

Das Gewichtsverhältnis von ZnO zum Bindemittelgemisch beträgt vorzugsweise etwa 10 : 4,5.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial läßt sich dadurch herstellen, daß man auf eine Unterlage aus Kunstdruckpapier od. dgl. eine Überzugsmischung aus photoleitendem ZnO mit einer wäßrigen Emulsion von Polyvinylacetal und Polyvinylacetat aufbringt und den Überzug auf der Unterlage in einer gleichmäßigen Schicht trocknet. Die so erzeugte elektrophotographische Platte hat die Eigenschaften, sich vom Gedächtniseffekt oder von der Belichtung zu erholen, so daß sogar, wenn die elektrophotographische Platte leicht ausgesetzt wurde, eine solche belichtete elektrophotographische Platte in ihren Ausgangszustand gebracht werden kann, indem man sie eine ausreichende Zeit ins Dunkle legt, um den Ausgangsstand wieder zu erreichen. Auch ist der Gedächtniseffekt so, daß die Belichtung der elektrophotographischen Platte mit einem Lichtbild durch den Gedächtniseffekt eine ausreichende Zeit festgehalten wird, daß es möglich ist, eine ausreichende Entwicklung eines Bildes mit einem geeigneten Färb-

Stoffentwickler durchzuführen, bevor die Intensität des Latentbildes merklich nachläßt.

Es wurde durch Versuche erwiesen, daß eine Mischung von Vinylacetatemulsion und Polyvinylacetal einem photoleitenden ZnO zugesetzt und die sich so ergebende Mischung auf eine Unterlage aufgebracht und getrocknet werden kann, um eine elektrophotographische Platte herzustellen, die für etwa 3 Minuten im wesentlichen das gleiche Oberflächenpotential behält, wie es direkt nach der Belichtung erreicht war. Daher behält das Latentbild für angenähert 3 Minuten die gleiche Intensität, und der Entwicklungsprozeß kann während dieser Zeitdauer durchgeführt werden, wobei ein geeigneter Abdruck von ausreichender Dichte und zufriedenstellendem Kontrast zwischen Bild- und Nichtbildzonen erhalten wird.

Es wurde außerdem durch Versuche erwiesen, daß es möglich ist, die Erholungszeit des Gedächtniseffekts je nach den Eigenschaften des photoleitfähigen Materials zu steuern, indem das Mischungsverhältnis der dabei verwendeten wasserlöslichen Harze verändert wird. Es ist auch möglich, die Zeit zur Erholung des Gedächtniseffekts in wirkungsvollerer Weise abzukürzen und zu steuern, indem das wasserlösliche Harz-Bindemittel-Gemisch einer Mischung aus photoleitendem ZnO und einer kleinen Menge einer organischen Säure, wie z. B. Zitronensäure oder Oxalsäure, zugesetzt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Diagramm der Abnahmekurven, die die Zeiten zeigen, welche zur Erholung vom Gedächtniseffekt in Abhängigkeit von der Dichte des entwickelten Bildes und des Verlaufs der Zeit nach Abschalten der Belichtung erforderlich sind. Die ausgezogene Kurve A zeigt den Idealzustand der Erholung vom Gedächtniseffekt und erläutert die Intensität des Latentbildes mit dem Verlauf der Zeit.-¹ Der Zeitabstand T_e deutet die für eine Belichtung

ίο erforderliche Zeit an, um ein ausreichendes Latentbild zu erhalten, und die als O Minuten angedeutete Zeit ist die Zeit, bei der die Belichtung beendet wird. Der Zeitabstand T_a von angenähert 3 Minuten zeigt die Zeit, innerhalb derer das Latentbild nach Abschalten der Belichtung entwickelt werden sollte.

Die Zeit T_b zeigt die Zeit, die zur Erholung vom Gedächtniseffekt und zur völligen Zerstreuung des Latentbildes nach der Belichtung erforderlich ist. Die Zeit T_b' zeigt die nach der Belichtung der elektrophotographischen Platte mit Tageslicht erforderliche Zeit zur Erholung vom Gedächtniseffekt, und diese Zeit ist im wesentlichen die gleiche wie die Zeit T_b. F i g. 2 zeigt die Abnahmekurven, die die zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderliche Zeit in Abhängigkeit von der Dichte des entwickelten Bildes für fünf verschiedene elektrophotographische Platten erläutert, bei denen die photoleitenden Überzugsschichten mit verschiedenen Zusammensetzungsverhältnissen der zwei wasserlöslichen Harze in der Mischung erzeugt wurden.

Kurve
3

Vinylacetatemulsion, g

Polyvinylacetal, g

Mikrokristallines Zinkoxyd, g

Gute Dichte, wenn entwickelt, in Minuten nach

Belichtung

Schnelle Abnahme nach Minuten

Erholung vom Gedächtniseffekt nach Minuten ..

0,5 10

innerhalb 3 Minuten

Die obige Tabelle zeigt die Verhältnisse der wasserlöslichen Harze und des mikrokristallinen Zinkoxyds und die damit erhaltenen Ergebnisse.

Man erkennt, daß die mit 1 bis 5 bezeichneten Kurven in F i g. 2 besonderen elektrophotographischen Platten entsprechen, so daß die Kurvennummer in der obigen Tabelle die Gedächtniseffekteigenschaften der entsprechenden Probe anzeigt.

Kurve 1 zeigt den Zustand der Erholung vom Gedächtniseffekt, hervorgerufen durch Belichtung der elektrophotographischen Platte 1, deren Photoleitüberzugsschicht aus einer Mischunng von 4 g Vinylacetatemulsion und 0,5 g Polyvinylacetal je 10 g mikrokristallinen Zinkoxyds besteht.

Kurve 2 zeigt den Zustand der Erholung vom Gedächtniseffekt, hervorgerufen durch Belichtung der elektrophatographischen Platte 2, deren Photoleitüberzugsschicht aus einer Mischung von 3 g Vinylacetatemulsion und 1,5 g Polyvinylacetal je 10 g mikrokristallinen Zinkoxyds besteht.

Kurve 3 zeigt den Zustand der Erholung vom Gedächtniseffekt, hervorgerufen durch Belichtung der elektrophotographischen Platte 3, deren Photoleitüberzugsschicht aus einer Mischung von 2,5 g Vinyl-

1,5
10

direkt nach
Belichtung

2,5

2
10

direkt nach
Belichtung

1,5

10

direkt nach
Belichtung

0,5

4
10

direkt nach Belichtung

acetatemulsion und 2 g Polyvinylacetal je 10 g mikrokristallinen Zinkoxyds besteht.

Kurve 4 zeigt den Zustand der Erholung vom Gedächniseffekt, hervorgerufen durch Belichtung der elektrophotographischen Platte 4, deren Photoleit-Überzugsschicht aus einer Mischung von 1,5 g Vinylacetatemulsion und 3 g Polyvinylacetal je 10 g mikrokristallinen Zinkoxyds besteht.

Kurve 5 zeigt den Zustand der Erholung vom Gedächtniseffekt, hervorgerufen durch Belichtung der elektrophotographischen Platte 5, deren Photoleitüberzugsschicht aus einer Mischung von 0,5 g Vinylacetatemulsion und 4 g Polyvinylacetal je 10 g mikrokristallinen Zinkoxyds besteht.

Jede der elektrophotographischen Platten 1 bis 5 wurde belichtet und entwickelt. Die Dichte des so entwickelten Bildes wurde mit dem Dichtemesser gemessen. Die Dichte des entwickelten Bildes wird für jedes Beispiel durch die entsprechende Kurve in F i g. 2 wiedergegeben. Ein dichtes Bild wird auf der elektrophotographischen Platte 1 erzeugt, wenn es innerhalb von 3 Minuten nach Belichtung entwickelt wird. Die Dichte des entwickelten Bildes wird indessen für die Probe 1 sehr gering, wenn die Entwick-

lung in dem Zeitintervall zwischen 3 und 5 Minuten nach der Belichtung stattfindet, und man erhält überhaupt kein sichtbares Bild, wenn es 6 Minuten nach der Belichtung entwickelt wird. Das heißt also, daß Kurve 1 klar zeigt, daß sich die photographische Platte 1 in 6 Minuten nach der Belichtung vom Gedächtniseffekt erholt.

Die elektrophotographische Platte 2 erzeugt ein dichtes Bild, wenn sie direkt nach der Belichtung entwickelt wird. Die Abnahmegeschwindigkeit wird 5 Minuten nach der Belichtung sehr hoch, und die Platte 2 erholt sich in 8 Minuten nach der Belichtung völlig vom Gedächtniseffekt.

Die elektrophotographische Platte 3 erzeugt ein dichtes Bild, wenn sie direkt nach der Belichtung entwickelt wird. Die Abnahmegeschwindigkeit wird; 3 Minuten nach der Belichtung groß, und die Platte erholt sich völlig in 8 Minuten nach der Belichtung vom Gedächtniseffekt.

Die elektrophotographische Platte 4 erzeugt ein sichtbares Bild, mit einer etwas geringeren Dichte als das Bild, welches auf den elektrophotographischen Platten 1, 2 und 3 erzeugt wurde, wenn die Platte 4 direkt nach der Belichtung entwickelt wird. Die elektrophotographische Platte 4 erholt sich in 9 Minuten nach der Belichtung völlig vom Gedächtniseffekt.

Die elektrophotographische Platte 5 erzeugt ein sichtbares Bild von im wesentlichen der gleichen Dichte wie das sichtbare Bild, welches mit der elektrophotographischen Platte 4 erzeugt wurde, und sie erholt sich in 9 Minuten nach der Belichtung völlig vom Gedächtniseffekt.

Es ist offenbar, daß auch andere photoleitfähige Materialien an Stelle des mikrokristallinen Zinkoxyds erfindungsgemäß in der Praxis benutzt werden können.

Um die Erfindung klarer zu erläutern, werden die folgenden Beispiele gegeben, ohne die Erfindung zu begrenzen.

Beispiel I

10 g Weinsäure werden in 1000 cm³ warmen Wassers gelöst, und 30 cm³ einer solchen weinsauren Lösung werden 10 g Polyvinylacetal (100% Reinheit), 30 g Vinylacetatemulsion (100% Reinheit), 100 g mikrokristallinen Zinkoxyds einer Korngröße zwischen 0,1 und 0,3 μ und 250 cm³ Wasser zugesetzt. Die Mischung wird dann 1 Stunde in einer Kugelmühle gemahlen und anschließend auf eine Kunstdruckpapierlage in einer Dicke von 10 μ aufgebracht und getrocknet. Man beobachtet, daß sich die so hergestellte elektrophotographische Platte in ίο 4 Minuten nach der Belichtung vom Gedächtniseffekt erholt.

Beispiel II

6 g Bernsteinsäure werden in 1000 cm³ warmen Wassers gelöst, und 30 cm³ einer solchen Bernsteinsäurelösung werden 15 g Polyvinylacetal (100% Reinheit), 20 g Vinylacetatemulsion (100% Reinheit), 100 g mikrokristallinen Zinkoxyds und 250 cm³ Wasser zugesetzt. Die Mischung wird dann 2 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen und anschließend in einer Schichtdicke von 10 μ auf Kunstdruckpapier aufgebracht und getrocknet. Man beobachtet, daß sich die so hergestellte elektrophotographische Platte in 6 Minuten nach der Belichtung vom Gedächtniseffekt erholt.

Wie vorstehend beschrieben, erholt sich die elektrophotographische Platte gemäß der Erfindung schnell vom Gedächtniseffekt, der durch eine Belichtung erzeugt wird. Infolgedessen kann mit der elektrophotographischen Platte an Licht ohne Schaden für sie hantiert werden, so daß ein klares und kontrastreich entwickeltes Bild auf der elektrophotographischen Platte sogar nach längerem Lichtzutritt hergestellt werden kann. Man kann die elektrophotographische Platte für eine ausreichende Zeit von 4 bis 9 Minuten im Dunkeln halten und dann die so behandelte elektrophotographische Platte verwenden, um durch Aussetzen einem Lichtbild eine Kopie herzustellen und anschließend das Bild in üblicher Weise zu entwickeln.

Dementsprechend macht es die Erfindung möglich, schnell einen guten elektrostatischen Druck zu erzeugen und auch das ladungsfreie elektrostatische Druckverfahren bei laufender Reproduktionsarbeit im Bürobetrieb anzuwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem ein Aufzeichnungsmaterial ohne aufzuladen belichtet und das Ladungsbild entwickelt wird, aus einem Schichtträger und einer ZnO-Bindemittel-Schicht, die zwei verschiedene Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die ZnO-Bindemittel-Schicht als Bindemittel eine Mischung aus PoIyvinylacetal und Polyvinylacetat enthält.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Polyvinylacetat zu Polyvinylacetat zwischen 0,5 : 4 und 4 : 0,5 beträgt.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von ZnO zu Bindemittelgemisch 10 : 4,5 beträgt.