DE1622364C3

DE1622364C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE1622364C3
Application number: DE1622364A
Authority: DE
Inventors: William Locke Webster N.Y. Goffe (V.St.A.)
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1967-01-11
Filing date: 1968-01-11
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE1622364B2; US3573906A; BE725173A; DE1622364A1; JPS5238726B1; GB1217726A

Description

Die Erfindung betrifft elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem gegebenenfalls transparenten elektrisch leitenden Schichtträger, einer Zwischenschicht mit einem organischen Polymerisat, und einer photoleitfähigen Schicht.

Bekanntlich können zur Herstellung elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials verschiedene photoleitfähige Isoliermaterialien verwendet werden. In der US-PS 22 97 691 wird bereits geeignetes photoleitfähiges Isoliermaterial, wie Anthracen, Schwefel, Selen bzw. Mischungen aus diesen Stoffen angegeben. Dieses Material besitzt die Empfindlichkeit im wesentlichen im Blau- oder nahen Ultraviolett-Bereich. Mit Ausnahme von Selen unterliegen die anderen Stoffe einer weiteren Beschränkung, insofern nämlich, als sie nur schwach lichtempfindlich sind. Aus diesem Grunde ist bei der Herstellung von elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial Selen das kommerziell am häufigsten verwendete Material. Glasartiges Selen, das in vielen Fällen erwünscht ist, unterliegt erheblichen Beschränkungen dadurch, daß es zum einen in nichtlichtempfindliche Formen rekristallisiert und daß es zum anderen nur eine ungenügende Haftfähigkeit an vielen Trägermaterialien bei Biegung besitzt Darüber hinaus erfordert die Herstellung einer lichtempfindlichen Schicht aus glasartigem Selen die Anwendung teurer und komplizierter Verfahrensvorgänge, wie eines Vakuum-Verdampfungsvorgangs. Aus wirtschaftlichen und kommerziellen Erwägungen heraus sind in letzter Zeit viele Versuche unternommen worden, um photoleitfähiges Isoliermaterial zu entwickeln, das an Stelle von Selen zur Herstellung von elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial verwendet werden kann.

Vor einiger Zeit ist photoleitfähiges Material entwickelt worden, das verschiedene Zwei-Komponenten-Materialien enthält wie in Bindemitteln dispergierte anorganische photoleitfähige Pigmente. Dieses Material besitzt im allgemeinen eine geringere Lichtempfindlichkeit als Selen. Ferner weist es eine rauhe Oberfläche und hohe Ermüdungswerte auf. Daher ist derartiges Material für die Verwendung in Verfahren, in denen ein entwickeltes Bild auf ein Trägerblatt übertragen und das betreffende elektrophotographische

ίο Aufzeichnungsmaterial wiederverwendet wird, unbrauchbar.

Ferner ist eine Vielzahl von Polymeren und Bindemittel enthaltenden organischen Photoleiterplatten entwickelt worden. Derartigen Photoleiterplatten haften jedoch die Nachteile hoher Herstellkosten, der Sprödigkeit, geringer Haftfähigkeit an Trägerschichten und bei niedriger Temperatur bereits erfolgender Verformung an. Damit eignen sich derartige Photoleiterplatten nicht in automatischen elektrophotographischen Anlagen, in denen häufig leistungsstarke Lampen und Wärme-Einbrenneinrichtungen verwendet werden, die Wärme an die jeweilige elektrophotographische Platte abgeben. Viele der obengenannten Photoleiter müssen entweder in einer bestimmten Form verwendet werden, z. B. muß Selen glasartig und nichtkristallin verwendet werden, oder in einem Bindemittel. So muß z. B. Zinkoxid in polymeren Bindemitteln verwendet werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß der jeweilige lichtempfindliche Photoleiter in einem bindemittelfreien oder in einem kristallinen Zustand eine Ladung nicht lange genug festzuhalten vermag, um die Belichtung und Entwicklung durchführen zu können.

Viele der oben angegebenen photoleitenden Materialien sind darüber hinaus lichtundurchlässig; sie sind daher für »Rückstrahl«-Belichtungssysteme ungeeignet, in denen Licht durch den Photoleiter hindurchtreten muß. Die zuvor betrachteten bekannten Photoleiter. erfordern ferner die Verwendung von sorgfältig ausgearbeiteten und teuren optischen Systemen, um auf die jeweils aufgeladene photoleitfähige Oberfläche Lichtbilder aufzubringen.

Aus der GB-PS 10 44 640 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das aus einem transparenten elektrisch leitenden Schichtträger, einer Zwischenschicht mit einem organischen Polymerisat und einer photoleitfähigen Schicht besteht. Dabei besteht die Zwischenschicht aus einem Silanharz, während die photoleitfähige Schicht eine Selenschicht von gewöhnlich 50 μ Dicke darstellt.

Für diese Selenschicht läßt sich jedoch kein Material mit hohem Dunkelabfallwert, wie z. B. metallisches Selenpulver verwenden. Ferner ist die photoleitfähige Schicht nicht transparent so daß das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial nicht von beiden Seiten verwendet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial der genannten Art, bei dem auch Material mit hohem Dunkelabfallwert wie

z. B. metallisches Selenpulver, verwendet werden kann und dessen photoleitfähige Schicht transparent ist, so daß das Material sowohl in herkömmlichen elektrophotographischen Aufzeichnungssystemen als auch in Rückstrahl-Belichtungssystemen anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Zwischenschicht enthält, die 10-

bis 40mal so dick ist wie die photoleitfähige Schicht.

Da die photoleitfähige Schicht sehr dünn gemacht werden kann, ist diese betreffende Schicht völlig lichtdurchlässig, und zwar auch dann, wenn sie aus einem Material, wie Selen, hergestellt ist, das in der üblichen Dicke nahezu lichtundurchlässig ist Da die gemäß der Erfindung verwendete photoleitfähige Schicht sehr dünn ist, können hierfür ferner Materialien, wie metallisches Selenpulver, verwendet werden, die gewöhnlich einen unzulässig hohen Dunkelabfallwert besitzen. Wie weiter unten noch näher ausgeführt werden wird, ist diese Platte sowohl in herkömmlichen elektrophotographischen Systemen als auch auf Grund ihrer relativ starken Transparenz in einem Rückstrahl-Belichtungssystem verwendbar.

Das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial weist eine verbesserte Haftfähigkeit an Trägerflächen und einen großen Bereich an brauchbaren physikalischen Eigenschaften auf. Ferner eignet es sich wegen der dünnen photoleitfähigen Schicht zur Herstellung von billigem und flexiblem elektrophotographischem Aufzeichnungsmaterial, z. B. in Plattenform.

Die isolierende Zwischenschicht ist 10- bis 40mal so dick wie die photoleitfähige Schicht. Für optimale Flexibilitätswerte und zur Erzielung bester Bearbeitungswerte sollte die isolierende Zwischenschicht eine Dicke von etwa 2 bis 4 Mikron besitzen. Der verwendbare Dickenbereich erstreckt sich jedoch zwischen etwa 0,5 bis 50 Mikron. Die photoleitfähige Schicht kann eine Dicke in der Größenordnung von 0,02 bis 4 Mikron besitzen. Zur Erzielung optimaler Lichtempfindlichkeit und Flexibilität sollte die photoleitfähige Schicht eine genügende Dicke besitzen, um etwa 75 bis 95% des einfallenden aktiven Lichtes zu absorbieren. Bei Verwendung einer Selenschicht als photoleitfähige Schicht sollte deren Dicke zwischen etwa 0,1 bis 0,2 Mikron liegen. Bei einer Rückstrahl-Belichtung kann diese Schicht eine am unteren Ende des Dickenbereiches liegende Dicke besitzen, um ein geeignetes Verhältnis von auftreffendem Licht zu hindurchgehendem und von dem zu vervielfältigenden Original zurückreflektiertem Licht zu erhalten. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen werden. Bei Verwendung einer Selenschicht als photoleitfähige Schicht kann deren Dicke 0,03 Mikron betragen. Die betreffende photoleitfähige Schicht sollte zur Erzielung optimaler Ergebnisse bei der Rückstrahl-Belichtung direkt etwa 50 bis 80% des einfallenden aktivierenden Lichts absorbieren.

Der Schichtträger kann irgendein geeignetes elektrisch leitendes Material enthalten. Typische elektrisch leitende Materialien enthalten Metalloberflächen, wie Flächen aus Aluminium, Messing, rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel und Zink. Im Unterschied hierzu kann mit photoleitfähigem Material überzogenes Glas, wie mit Zinnoxid oder Indiumoxid überzogenes Glas, verwendet werden. Entsprechende Überzüge können auch auf Kunststoff-Schichtträger aufgebracht sein. Darüber hinaus kann auch Papier elektrisch leitend gemacht werden, indem ein geeignetes chemisches Mittel in dem betreffenden Papier eingelagert wird, oder indem das betreffende Papier einer feuchten Atmosphäre ausgesetzt wird, in der das Vorhandensein von genügendem Wassergehalt sichergestellt ist, um die Materialien hinreichend leitfähig zu machen.

Für die isolierende Zwischenschicht kann jedes geeignete Isoliermaterial mit einem organischen Polymerisat verwendet werden. Bei Anwendung eines Rückstrahl-Belichtungssystems wird diese Zwischenschicht vorzugsweise zumindest teilweise durchsichtig gemacht. In Abhängigkeit von dem verwendeten Schichtträger und von der verwendeten photoleitfähigen Schicht kann ein an diesen Materialien gut anhaftendes Isoliermaterial gewählt werden/Typische Isoliermaterialien sind z. B. Polyolefine, wie Polyäthylen, Polypropylen; Vinyl und Vinyliden, Polymere wie Polystyrol, Polyvinylacetat und Polyvinylcarbazol; Fluorkohlenstoffe, wie Polytetrafluoräthylen und Polyvinylfluorid; Polyamide, wie Polycaprolactam; Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, Polyurethan, Polypeptide, wie Kasein, Polysulfide; Polysulfone, PoIycarbonate, Cellulose-Polymere, wie Viskose, Phenolharze, wie Phenolformaldehyd-Harze, Phemenol-Harze, Polyester-Harze, Epoxyharze, Silikonharze, Alkydharze, Alkylharze, Furanharze und Mischungen und Copolymere daraus.

Zur Erzielung höchster Lichtempfindlichkeit kann in die isolierende Zwischenschicht eine geringe Menge eines Sensibilisierungs-Zusatzstoffes eingelagert werden. Mit vielen Polymerisaten, die bloß eine geringe Menge an Lösungsmittel in der Isolierschicht nach deren Überziehen zurücklassen, ist in dem jeweiligen System eine hinreichende Lichtempfindlichkeit gegeben. Darüber hinaus können auch geeignete organische Photoleiter oder Lewissäuren mit aromatischen Polymerisaten verwendet werden, um die Lichtempfindlichkeit zu steigern. Der Sensibilisierungsstoff kann bis zu 30 bis 70 Gew.-% der isolierenden Zwischenschicht betragen. Typische organische Photoleiter enthalten Triphenylamin;

2,4-Bis(4,4'-diäthylaminophenyl)-1,3,4-oxadiazol;
2,5-Bis-(p-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazol;
Triphenylpyrrol;
4,5-Diphenylimidazolidinon;
2-Mercapto-Benzthiazol;
2-Phenyl-4-<x-naphthyliden-oxazolon;
3-Aminocarbazol;

2-Phenyl-4-(4'-dimethylaminophenyl)-7-methoxychinazolin
und Mischungen daraus.

Typische aromatische Polymerisate, die mit geeigneten Lewissäuren sensibilisiert werden können, enthalten Epoxyharze, Phenoxyharze, Polycarbonate, Phenol-Harze, Polystyrole, Polysulfone, Polyvinylenoxid sowie Mischungen und Copolymere dieser Stoffe.

Typische Lewissäuren sind
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon;

2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon;
Picrinsäure; 1,3,5-Trinitrobenzol;
Chloranil;4,4-Bis(dimethylamino)-benzophenon;
Tetrachlorophthalsäure-Anhydrid;
Benzanthrazen-7,12-dion

und Mischungen dieser Stoffe.
Die photoleitfähige Schicht kann irgendein geeignetes photoleitfähiges Material enthalten. Selen wird hierfür jedoch auf Grund seiner relativ hohen Lichtempfindlichkeit, seiner guten Haftfähigkeit an Kunststoff-Schichtträgern und seiner Lichtdurchlässigkeit bei Verwendung in sehr dünnen Schichten bevorzugt. Typische photoleitfähige Materialien enthalten Selen (sowohl glasartig als auch kristallin), Schwefel, Anthracen, Zinkoxid, Zinksulfid, P -.dmiumsulfid, Kadmiumselenid, Bleijodid, Bleichromat und Mischungen dieser Stoffe. Typische organische photoleitfähige Materialien enthalten Phthalocyanin; l,2,5,6-Di-(C,C'-di-

phenyl)- thiazolanthrachinon; 1 -(4'-Methyl-5'-chlorazobenzol -2' -sulfonsäure) i-2- hydroxy -3- naphthoesäure; Chinacridon und die oben angegebenen Stoffe.

Die photoleitfähige Schicht kann durch einen homogenen Photoleiter gebildet sein; der betreffende Photoleiter kann gegebenenfalls auch in einem Isolier-Bindemittel dispergiert sein. Typische Bindemittel enthalten die oben aufgeführten Isoliermaterialien.

Zur Erzielung stärkster Auflösung kann das photoleitfähige Material vorzugsweise direkt über die Oberfläche der Zwischenschicht aufgezogen oder in einem Bindemittel dispergiert und dann über die betreffende Zwischenschicht überzogen werden. Es sei bemerkt, daß Materialien, die bei Verwendung in einer einzelnen photoleitfähigen Schicht gewöhnlich für zu stark photoleitend gehalten werden, in der bei der vorliegenden Erfindung vorgesehenen dünnen photoleitfähigen Schicht brauchbar angewendet werden können.

An Hand von Zeichnungen sollen das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial und das Verfahren zu seiner Verwendung nachstehend näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial in Plattenform im Schnitt;

F i g. 2 zeigt schematisch ein mit der erfindungsgemäßen elektrophotographischen Platte verwendetes Rückstrahl-Bildbelichtungsverfahren;

F i g. 3 zeigt an Hand von Kurven die Lichtempfindlichkeit von bisher bekannten Platten und von erfindungsgemäßen Platten.

Das in F i g. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial in Plattenform, im folgenden »Platte« genannt, enthält einen Schichtträger 1, der im vorliegenden Beispiel aus Glas besteht. Auf der Oberfläche dieses Schichtträgers ist eine Schicht 2 aus einem elektrisch leitenden Material aufgebracht, das im vorliegenden Beispiel durch Zinnoxid gebildet ist. Derartige, mit Zinnoxid überzögene Glasteile sind im Handel erhältlich. Im Unterschied zu den zuvor erläuterten Verhältnissen können der Schichtträger 1 und die elektrisch leitende Schicht 2 zusammengefaßt und durch ein homogenes, elektrisch leitendes Material, wie Aluminium, gebildet sein. Auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht 2 ist eine relativ dicke Zwischenschicht aus einem organischen Isoliermaterial 3 aufgebracht. Auf der Oberfläche der Zwischenschicht 3 befindet sich eine relativ dünne photoleitfähige Schicht 4.

Die Zwischenschicht 3 kann durch irgendein herkömmliches Verfahren auf dem elektrisch leitenden Schichtträger 2 aufgebracht sein. Typische Überzugsverfahren umfassen das Sprüh-Überzugsverfahren, das Tauch-Überzugsverfahren, das Abziehverfahren mit Hilfe eines sogenannten Mayer-Bügels, das Walzen-Überzugsverfahren, elektrostatische Ablagerung und irgendeine gewünschte Kombination dieser Verfahren.

Die Zwischenschicht 3 kann durch irgendein geeignetes Verfahren mit der photoleitfähigen Schicht 4 überzogen werden. Ein Vakuumverdampfungs-Verfahren stellt ein speziell erwünschtes Verfahren zum Überzug von Materialien, wie Selen, dar. Pulverförmige Photoleiter können auf die Zwischenschicht 3 dadurch aufgebracht werden, daß zunächst eine dünne ölschicht auf die betreffende Zwischenschicht 5 aufgebracht wird und daß dann das betreffende Pulver über die ölige Oberfläche kaskadiert wird. Befindet sich der Photoleiter in Lösung, so kann diese Suspension durch irgendein geeignetes Verfahren auf die Oberfläche aufgetragen werden.

Fig. 2 veranschaulicht schematisch ein Rückstrahl-Belichtungsverfahren, das sich insbesondere in Verbindung mit der in F i g. 1 dargestellten Platte eignet Wie aus F i g. 2a hervorgeht, wird die betreffende Platte zunächst gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. Zu diesem Zweck wird im vorliegenden Fall eine Korona-Entladeeinrichtung 5 über die Oberfläche der betreffenden Platte geleitet Diese Korona-Entladeeinrichtung bewirkt eine gleichmäßige Aufbringung von positiver Ladung auf die Plattenoberfläche. Typische Korona-Entlade-Verfahren sind in der US-PS 25 88 699 beschrieben. Im Unterschied hierzu könnte die betreffende Platte durch eine auf einem hohen Potential liegende Walze, wie dies in der US-PS 29 80 834 angegeben ist, oder durch eine auf einem hohen Potential liegende elektrisch leitende Flüssigkeit, wie dies in der US-PS 29 87 600 angegeben ist, auch triboelektrisch aufgeladen werden. Zur Aufladung der Plattenoberfläche kann jede geeignete Aufladeeinrichtung verwendet werden.

Die aufgeladene Platte wird dann durch reflektiertes Licht belichtet, wie dies aus F i g. 2b hervorgeht Ein zu vervielfältigendes Original 6 wird zu diesem Zweck mit seiner Schriftseite nach unten zeigend auf die geladene Oberfläche der Platte aufgelegt Die dunklen, lichtabsorbierenden Original-Bildflächen 7 befinden sich dabei mit der Platte in Kontakt. Sodann wird durch den Schichtträger 1 Licht auf das Original 6 gerichtet Das auf das Originalblatt 6 zwischen Bildflächen 7 auftreffende Licht wird in die photoleitfähige Schicht zurückreflektiert Die Menge des dem Schichtträger 1 zugeführten Lichtes ist so bemessen, daß das durch die photoleitfähige Schicht 4 zu dem Original 6 hin gelangende Licht nicht ausreicht um den Photoleiter zu entladen. Wenn von den Hintergrundflächen des Originals Licht reflektiert wird, so addiert sich dieses Licht zu dem ursprünglich dem Original zugeführten Licht auf das hin die photoleitfähige Schicht 4 dann entladen wird. Die Entladung scheint durch eine Ladungsinjektion von der photoleitfähigen Schicht 4 in und durch die Zwischenschicht 3 hervorgerufen zu werden. Damit können die betreffenden Flächen der photoleitfähigen Schicht 4 nicht zu dem Schichtträger hin entladen werden. Die Ladungsträger liegen dabei weit genug unter der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 4, so daß sie keine zu starken Felder in der die Oberfläche der Schicht 4 umgebenden Luft hervorrufen können. Dies führt zu einem dem Originalbild entsprechenden elektrostatischen latenten Bild auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 4; die Oberflächenladung ist auf der photoleitfähigen Schicht 4 nur in den lichtundurchlässigen Bereichen 7 entsprechenden Bereichen zurückgeblieben.

Das latente elektrostatische Bild kann dann durch irgendeine geeignete Einrichtung entwickelt werden. Typische Entwicklungsverfahren umfassen eine Kaskadierungs-Entwicklung, wie sie in der US-PS 26 18 551 beschrieben ist eine Flüssigkeits-Entwicklung, wie sie in der US-PS 30 08 826 beschrieben ist, eine Flüssigkeits-Entwicklung, wie sie in der US-PS 28 97 133 beschrieben ist eine Magnetbürsten-Entwicklung, wie sie in der US-PS 29 30 351 beschrieben ist, eine Pulverwolken-Entwicklung, wie sie in der US-PS 22 21 776 beschrieben ist und jegliche gewünschte Kombination dieser Verfahren. Bei der in Fig.2c schematisch

angedeuteten Anordnung werden elektroskopische Markierungspartikeln 8 von einem Behälter 9 aus über die photoleitfähige Schicht 4 kaskadiert. Partikeln, die dabei den Original-Bildflächen 7 entsprechende geladene Flächenbereiche der photoleitfähigen Schicht 4 berühren, werden von der betreffenden Oberfläche angezogen und von dieser festgehalten. Andere Partikeln strömen an der photoleitfähigen Schicht 4 vorbei; sie fallen in einen Behälter 10 hinein.

Nach der Entwicklung der photoleitenden Platte wird diese auf die Schmelztemperatur der elektroskopischen Markierungspartikeln 8 oder auf die Schmelztemperatur der isolierenden Zwischenschicht erwärmt, um die Partikeln auf der betreffenden Platte einzubrennen. Fig.2d zeigt die fertige, ein Abbild des Originals tragende Platte. Das entwickelte Bild besteht an den Original-Bildflächen 7 entsprechenden Stellen 11 aus Partikeln, die auf der Oberfläche der betreffenden Platte fixiert sind. Anstatt das Pulverbild auf der Oberfläche der betreffenden Platte zu fixieren, können die Tonerpartikeln auch auf ein Aufnahmeblatt, wie auf ein Blatt Papier, übertragen werden. Ein Verfahren, gemäß dem die Tonerpartikeln auf ein Aufnahmeblatt aufgebracht werden, ist in der US-PS 25 76 047 beschrieben. Die auf ein Aufnahmeblatt, wie auf ein Blatt Papier aufgebrachten Tonerpartikeln würden dann auf dem betreffenden Papier eingebrannt werden. Die photoleitende Platte könnte dann zur Ausführung entsprechender Vorgänge wieder verwendet werden.

Wie aus der obigen Beschreibung des durch F i g. 2 veranschaulichten Verfahrens hervorgehen dürfte, stellt dieses Verfahren ein einfaches Verfahren dar, das komplizierte optische Systeme nicht benötigt. Dabei können Photoleiter, wie Selen, verwendet werden, die in normalerweise verwendeten Dicken für Rückstrahlbzw. Reflektions-Belichtungsvorgänge nur ungenügend lichtdurchlässig sind. Trotz der verwendeten extrem dünnen photoleitfähigen Schicht zeichnen sich diese Platten überraschenderweise durch hohe Lichtempfindlichkeiten aus, wie aus den weiter unten angegebenen Beispielen noch ersichtlich werden wird.

F i g. 3 veranschaulicht die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Platte erzielte erstaunliche Lichtempfindlichkeit. In einem weiter unten gegebenen Beispiel XIV werden drei Platten hergestellt Jede Platte wird elektrisch aufgeladen und belichtet Lichtempfindlichkeitsmessungen zeigen, daß eine Platte mit einer dünnen photoleitfähigen Schicht über einer relativ dicken, weitgehend isolierenden Schicht (Kurve »A«) wesentlich lichtempfindlicher ist als in dem Fall, daß die betreffende photoleitende Schicht allein auf einer elektrisch leitenden Trägerschicht (Kurve »ß«) aufgebracht ist Die mit Hilfe einer Platte gemäß Kurve »v4« erzielte Lichtempfindlichkeit ist vergleichbar mit der Lichtempfindlichkeit einer photoleitfähigen Schicht, die so dick ist wie die photoleitfähige Schicht und die Zwischenschicht bei der erfindungsgemäßen Platte (Kurve »O<). Die Ladungsannahme der dünnen Selenschicht ist wie Kurve »A< verdeutlicht sehr niedrig, wenn die betreffende Selenschicht allein verwendet wird. Bei den in Fig.3 dargestellten Diagrammen ist an der jeweiligen Ordinate das Potential auf der Platte und zu der jeweiligen Abszisse die Zeitspanne in Sekunden nach erfolgter Aufladung angegeben. Wie der Verlauf jeder Kurve erkennen läßt, tritt auf eine Belichtung hin, die nach 7 Sekunden erfolgt, ein starker Spannungsabfall auf. Je stärker die Spannungsabsenkung ist und je schneller diese Spannungsabsenkung erfolgt um so lichtempfindlicher ist die jeweilige Platte.

An Hand von Beispielen wird die Erfindung im Hinblick auf die neue elektrophotographische Platte und im Hinblick auf das neue Belichtungsverfahren nachstehend näher erläutert Die jeweils angegebenen Anteile und Prozentsätze beziehen sich auf Gewichte, sofern nichts anderes angegeben ist Die betreffenden Beispiele dienen dabei nur zur Darstellung verschiedener bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel I

Zunächst wurde eine xerographische Platte hergestellt Etwa 10 Teile eines im Handel erhältlichen Glycerinesters aus hydriertem Kolophonium wurden in etwa 50 Teilen Toluol gelöst Die Lösung wurde dann auf die elektrisch leitende Oberfläche einer mit Zinnoxid überzogenen Glasplatte aufgebracht. Das Harz wurde dann auf der Plattenoberfläche getrocknet; es besaß eine Trockendicke von etwa 4 Mikron. Anschließend wurde auf die Harzoberfläche eine Schicht aus glasartigem Selen in einer Dicke von etwa 0,2 Mikron durch das in der US-PS 29 70 906 angegebene Verfahren aufgedampft. Die auf diese Weise hergestellte Platte wurde dann gleichmäßig auf ein positives Potential von etwa 450 V mit Hilfe einer Korona-Entladeeinrichtung, wie sie in der US-PS 25 88 699 beschrieben ist, elektrostatisch aufgeladen. Die so aufgeladene Platte wurde dann mit Hilfe eines Original-Bildes belichtet, wozu ein herkömmliches Schwarz-Weiß-Diapositiv auf die betreffende Plattenoberfläche projiziert wurde. Die Belichtung erfolgte mit Hilfe einer etwa 25 cm von der Platte entfernt angeordneten Wolfram-Lampe. Die Belichtung erfolgt mit etwa 107,6 Ix-sek. Das dabei auf der Platte entstandene latente elektrostatische Bild wurde dann dadurch entwickelt daß elektroskopische Markierungspartikeln, die ein gefärbtes Harz enthalten, in der in der US-PS 2618 551 beschriebenen Weise über die betreffende Platte kaskadiert wurden. Das betreffende Pulverbild wurde dann entsprechend der in der US-PS 25 76 047 angegebenen Weise auf ein Papieraufnahmeblatt übertragen und auf diesem eingebrannt. Auf dem betreffenden Papierblatt konnte anschließend ein ausgezeichnetes Abbild des Originals festgestellt werden.

Beispiel II

Entsprechend der im Beispiel I angegebenen Weise wurde eine zweite xerographische Platte hergestellt, bei der jedoch im Unterschied zu der xerographischen Platte gemäß Beispiel I die Harzschicht eine Trocken-Dicke von etwa 2 Mikron und die Selenschicht eine Dicke von etwa 0,1 Mikron besitzen. Die Platte wurde dann auf ein positives Potential von etwa 470 V aufgeladen, belichtet und in der im Beispiel I angegebene Weise entwickelt Hierbei wurde das Tonerbild direkt auf der Plattenoberfläche eingebrannt Es ergab sich eine dem verwendeten Original entsprechende, gute Abbildung.

Beispiel III

Zunächst wurde eine xerographische Platte hergestellt Auf die elektrisch leitende Oberfläche einer mit Zinnoxid überzogenen Glasplatte wurde eine Schicht aus Glycerinester aus hydriertem Kolophonium mit einer Trockendicke von etwa 4 Mikron aufgebracht Die

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Oberfläche der Harzschicht wurde mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm eines im Handel erhältlichen Silikon-Öls benetzt Anschließend wurde ein im Handel erhältliches Kadmiumsulfidpulver über die Plattenoberfläche kaskadiert Die Platte wurde dann mit Hilfe einer Korona-Entladeeinrichtung auf ein positives Potential von etwa 400 V aufgeladen. Anschließend wurde die betreffende Platte einer elektrometrischen Messung unterzogea Es zeigte sich, daß der Dunkelabfali vernachlässigbar war. Auf eine Belichtung mit weißem Licht hin konnte eine schnelle Abnehme des Potentials auf der Platte um etwa 130 V festgestellt werden.

Beispiel IV

Entsprechend der in Beispiel III angegebenen Weise wurde eine xerographische Platte hergestellt, bei der die Harzoberfläche im Unterschied zu der xerographischen Platte gemäß Beispiel III mit einer Schicht aus pulverförmigem Rhodanin B überzogen wurde, einem im Handel erhältlichen Fluoreszenz-Farbstoff mit folgender Zusammensetzung: 9-(O-Carboxy-phenyl)-6-{diäthylamino)-3-xanthen-3-yiidendiäthylchlorid. Die Platte wurde dann durch Korona-Entladung auf ein positives Potential von etwa 400 V aufgeladen. Auf eine Belichtung mit weißem Licht hin konnte eine schnelle Abnahme des Potentials auf der Platte um etwa 200 V festgestellt werden.

Beispiel V

Entsprechend der in Beispiel III angegebenen Weise wurde eine xerographische Platte hergestellt, bei der im Unterschied zu der Platte gemäß Beispiel III die Harzoberfläche mit pulverförmigem Zinkoxid überzogen wurde. Die Platte wurde durch Korona-Entladung auf ein positives Potential von etwa 300 V aufgeladen. Auf eine Belichtung mit weißem Licht hin konnte eine schnelle Entladung der Plattenoberfläche auf ein Potential von 150 V festgestellt werden.

Beispiel VI

Entsprechend der im Beispiel III angegebenen Weise wurde eine xerographische Platte hergestellt, bei der im Unterschied zu der Platte gemäß Beispiel III die Harzoberfläche mit einem metallischen Selenpulver überzogen wurde. Die Platte wurde dann durch Korona-Entladung auf ein positives Potential von etwa 550 V aufgeladen. Es zeigte sich ein Dunkelabfallwert von etwa 15 V pro Sekunde. Auf eine Belichtung mit weißem Licht hin konnte eine Entladung von etwa 100 V pro Sekunde festgestellt werden.

Beispiel VII

Zunächst wurde eine xerographische Platte hergestellt, und hierzu wurden etwa 10 Teile Polyvinylchlorid in etwa 30 Teilen Methyläthylketon gelöst Diese Lösung wurde dann in einem Tauch-Überziehverfahren auf die elektrisch leitende Oberfläche einer mit Zinnoxid überzogenen Glasplatte in einer Trockendicke von etwa 2 Mikron aufgebracht Auf die Oberfläche des Polyvinylchlorids wurde dann eine 0,2 Mikron dicke Schicht aus amorphem Selen aufgedampft Diese Platte wurde dann auf ein positives Potential von etwa 750 V aufgeladen. Anschließend wurde die betreffende Platte einer elektrometrischen Messung unterzogen. Dabei zeigte sich, daß der Dunkelabfall vernachlässigbar war. Auf eine Belichtung mit einer Wellenlänge von 4000 A besitzendem Licht zeigte sich, daß das Potential auf der Platte um etwa 120 V in etwa 0,2 Sekunden abnahm.

Beispiel VIII

Entsprechend der im Beispiel VII angegebenen Weise wurde eine xerographische Platte hergestellt bei der jedoch im Unterschied zu der Platte gemäß Beispiel VII die Oberfläche des Polyvinylchlorids mit einer Schicht aus Kadmiumsulfid-Pulver überzogen wurde, das in einem Gelatine-Bindemittel dispergiert war. Die betreffende Platte wurde dann auf ein positives Potential von etwa 620 V aufgeladen. Anschließend wurde die Platte einer elektrometrischen Messung unterzogen. Dabei zeigte sich, daß der Dunkelabfall vernachlässigbar war. Auf eine Belichtung mit weißem Licht hin, zeigte sich, daß das Potential auf der Platte auf nahezu 0 V abgesunken war.

Beispiel IX

Eine xerographische Platte wurde auf folgende Weise hergestellt: Etwa 10 Teile eines im Handel erhältlichen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisats wurde in etwa 30 Teilen Methyläthylketon gelöst. Zu dieser Lösung wurden etwa 2 Teile 2,5-Bis-(p-aminophenyl)-l,3,4-oxadiazol hinzugesetzt. Diese Lösung wurde sodann in einem Tauchüberziehvorgang auf die elektrisch leitende Oberfläche eines Schichtträgers aus mit Zinnoxid überzogenem Glas in einer Trockendicke von 4 Mikron aufgebracht Auf die Harzoberfläche wurde eine etwa 0,5 Mikron dicke Schicht aus amorphem Selen aufgedampft Zur Kontrolle wurde eine zweite Platte hergestellt, bei der eine 7 Mikron dicke Schicht aus amorphem Selen direkt auf die elektrisch leitende Oberfläche eines Schichtträgers aus mit Zinnoxid überzogenem Glas aufgedampft wurde. Jede der beiden Platten wurde sodann durch Korona-Entladung auf ein positives Potential von etwa 700 V aufgeladen. Anschließend wurden beide Platten mit eine Wellenlänge von 4000A besitzendem monochromatischem Licht belichtet Die auf die Belichtung erfolgende Entladung begann bei etwa 700 V und setzte sich bis etwa 160 V fort; von diesem Wert aus läuft die Entladekurve flach aus. Es wurde festgestellt daß die Licht-Abfallkurve für beide Platten gleich war. Damit hatte sich gezeigt daß eine sehr dünne Selenschicht über einer sensibilisierten Harzschicht die gleiche Lichtempfindlichkeit besitzt, wie eine viel dickere Schicht aus amorphem Selen.

Beispiel X

Etwa 8 Teile Zinnoxid-Pulver wurden mit etwa 20 Teilen Methanol vermischt Zu dieser Mischung wurden etwa 0,03 Teile Rhodanin B hinzugesetzt. Das Methanol wurde dann aus der betreffenden Mischung verdampft, wodurch das Zinkoxid mit von seiner Oberfläche absorbiertem Rhodanin B übrigblieb. Ein Blatt aus etwa 0,13 mm dickem Polyäthylenterephthalat mit einer dünnen Aluminiumschicht auf seiner Oberfläche wurde dann mit einer Lösung aus einem im Handel erhältlichen Glycerin-Triester aus 50%ig hydriertem Baumharz und Toluol in einer Schichtdicke von etwa 2 Mikron überzogen. Anschließend wurden farbige Zinkoxid-Parte tikeln über die Oberfläche in einer nahezu gleichförmigen Dicke von etwa 1 Mikron kaskadiert Die Platte wurde dann auf etwa 65° C erwärmt wodurch die Zinkoxid-Partikeln etwas in die Harzoberfläche einsanken und an dieser haftenblieben.

Die auf diese Weise hergestellte elektrophotographische Platte wurde dann auf ein negatives Potential von etwa 150 V aufgeladen. Die Platte wurde anschließend mit weißem Licht belichtet Die Gesamtbelichtung

betrug etwa 860,8 lx-sek. Elektrometrische Messungen zeigten zufolge der Belichtung einen Spannungsabfall von etwa 80 V. Bei weiterer Belichtung sank das betreffende Potential auf 0 V ab.

Beispiel XI

Entsprechend der im Beispiel III angegebenen Weise wurde eine elektrophotographische Platte hergestellt, bei der im Unterschied zu der Platte gemäß Beispiel III die Plattenoberfläche mit feinverteiltem Gemisch aus metallfreiem Phthalocyanin der Alpha- und der Betaform, das im Handel erhältlich ist, überzogen wurde. Die Platte wurde dann durch Korona-Entladung auf ein negatives Potential von etwa 180 V aufgeladen. Anschließend wurde die betreffende Platte durch eine Wellenlänge von 4000 A besitzendes Licht belichtet. Elektrometrische Messungen zeigten zufolge der Belichtung eine Potentialabsenkung auf etwa OV in etwa 1,5 sek an. Bei weiteren Belichtungen sank das Potential auf OV ab.

Beispiel XII

Eine xerographische Platte wurde wie folgt hergestellt: Etwa 10 Teile Polyvinylcarbazol wurden in etwa 20 Teilen Benzol gelöst Zu dieser Lösung wurden etwa 0,5 Teile 2,4,7-Trinitro-5-fluorenon hinzugesetzt Die elektrisch leitende Oberfläche eines Schichtträgers aus einem mit Zinnoxid überzogenem Glas wurde dann mit dieser Lösung in einer, einer Trockendicke von etwa 3 Mikron entsprechenden Dicke aufgetragen. Anschließend wurde etwa eine 0,1 Mikron dicke Schicht aus amorphem Selen auf die Harzoberfläche aufgedampft Diese Platte wurde dann auf ein positives Potential aufgeladen und elektrometrisch gemessen. Dabei zeigte sich ein schwacher Dunkelabfall. Die betreffende Platte wurde dann mit weißem Licht belichtet Dabei zeigte sich eine schnelle Entladung der betreffenden Platte auf ein niedriges Potential.

Beispiel XIII

Eine xerographische Platte wurde entsprechend der im Beispiel XII angegebenen Weise hergestellt und anschließend durch Korona-Entladeeinrichtungen gleichmäßig auf ein positives Potential von etwa 450 V elektrostatisch aufgeladen. Die aufgeladene Platte wurde dann in Oberflächenkontakt mit einem Blatt Papier gebracht auf dessen Oberfläche Schwarz-Weiß-Bilder aufgebracht waren. Die Platte wurde dann durch den Schichtträger aus mit Zinnoxid überzogenem Glas hindurch mit Hilfe des von einer Kamera 10 Sekunden lang abgegebenen Lichts belichtet Das Original wurde dann von der Selenoberfläche weggenommen, und sodann wurden elektroskopische Markierungspartikeln über diese Selenoberfläche kaskadiert Dabei zeigte sich ein dem betreffenden Original entsprechendes Pulverbild. Das Pulverbild wurde dann auf ein Papier-Aufnahmeblatt elektrostatisch übertragen und auf diesem eingebrannt Auf dem betreffenden Papierblatt war ein dem betreffenden Original entsprechendes ausgezeichnetes Abbild entstanden. Die Platte konnte dann mit anderen Originalen zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens wieder verwendet werden.

Beispiel XIV

Drei xerographische Platten wurden wie folgt hergestellt: Die erste Platte enthielt auf der elektrisch leitenden Oberfläche eines Schichtträgers aus mit

is Zinnoxid überzogenem Glas eine etwa 4 Mikron dicke Schicht aus Glycerinester aus hydriertem Kolophonium. Über der Harzschicht wurde eine 0,1 Mikron dicke Schicht aus glasartigem Selen aufgebracht. Die zweite Platte enthielt eine 0,1 Mikron dicke Schicht aus Selen auf der elektrisch leitenden Oberfläche einer mit Zinnoxid überzogenen Glasplatte. Die dritte Platte enthielt eine 4,1 Mikron dicke Schicht aus glasartigem Selen auf einer mit Zinnoxid überzogenen Glasträgerplatte. Jede dieser drei Platten wurde mit Hilfe einer Korona-Entladeeinrichtung, die auf einem Potential von etwa 6000 V lag, gleichmäßig aufgeladen. Der Dunkelabfall dieser Platten wurde für die Dauer von wenigen Sekunden gemessen. Dann wurde jede Platte mit Hilfe einer Wolfram-Lampe belichtet. Die aufgrund elektrometrischer Messungen an diesen Platten erzielten Ergebnisse sind in den in Fig.3 dargestellten Diagrammen eingetragen. Wie den in F i g. 3 dargestellten Kurven entnehmbar ist führt die zusammengesetzte Platte gemäß der Erfindung (Kurve »i4«) ein Potential von etwa 420 V. Außerdem besitzt diese Platte eine ausgezeichnete Lichtempfindlichkeit im Vergleich zu der dicken Selenplatte (Kurve »Q<). Die dünne Selenschicht führt in dem Fall, daß sie allein verwendet wird (Kurve »B«) nur ein sehr niedriges Potential, das weniger als 20 V beträgt Außerdem besitzt diese Schicht eine geringe Lichtempfindlichkeit.

In den zuvor erläuterten Beispielen sind spezifische Elemente und Verhältnisse angegeben worden. Es sei bemerkt, daß zur Erzielung entsprechender Ergebnisse auch andere Materialien und Bedingungen zugrunde gelegt werden können. Darüber hinaus können der photoleitenden Schicht und der isolierenden Zwischenschicht auch andere Materialien zugesetzt werden, um die Eigenschaften dieser Schichten zusammenwirken zu lassen, zu verstärken oder sonstwie zu modifizieren. So können den Schichten, sofern erwünscht, z. B. verschiedene elektrisch leitende und farbige Sensibilisatoren hinzugesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt'Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem gegebenenfalls transparenten elektrisch leitenden Schichtträger, einer Zwischenschicht mit einem organischen Polymerisat, und einer photoleitfähigen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Zwischenschicht enthält, die 10- bis 40mal so dick ist wie die photoleitfähige Schicht

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine 2 bis 4 μπι dicke Zwischenschicht und eine 0,1 bis 0,2 μπι dicke photoleitfähige Schicht enthält.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht einen organischen Photoleiter enthält

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ein aromatisches Polymerisat als Lewisbase und eine Lewissäure enthält

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 30—70 Gew.-% Photoleiter oder Lewisbase und Lewissäure enthält

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht Selen enthält.