DE2021979B2

DE2021979B2 - Elektrophotographisches aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE2021979B2
Application number: DE19702021979
Authority: DE
Inventors: Benjamin Lee St Paul Minn Shely (VStA)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1969-04-29
Filing date: 1970-04-28
Publication date: 1978-01-26
Also published as: NL7005622A; BE749677A; SE380638B; ZA702856B; ES378792A1; GB1313143A; DK134416C; FR2040363A1; CA920862A; DE2021979C3; NL154021B; CH514870A; DE2021979A1; DK134416B; AT321110B

Description

JO

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einer photoleitlähigen Schicht, einem dielektrischen Schichtträger mit einem spezifischen Widerstand von 10" Ohm · cm und einer dielektrisch leitenden Schicht in der angegebenen Reihenfolge.

Es ist bekannt (US-PS 29 76 144), für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial eine photoleitfähige Schicht mit einem dielektrischen Schichtträger vorzusehen, und darauf eine plattenförmige Elektrode anzuordnen. Durch Anlagen einer Gleichspannung wird in üblicher Weise das latente Bild in der photoleitfähigen Schicht entwickelt.

Es ist ferner bekannt (DT-OS 19 97 187), ein zweischichtiges Aufzeichnungsmaterial vorzusehen, bei dem die eine Schicht als Unterlage dient und einem spezifischen Widerstand von 10^l2Ohm · cm oder mehr aufweist, und die andere Schicht photoleitfähig gemacht werden kann.

Diese bekannten Aufzeichnungsmaterialien genügen jedoch den Anforderungen an die Wiedergabequalität nicht. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, mit dem sich die Kontraste der Aufzeichnung verbessern lassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schichtträger mindestens 2 μίτι, vorzugsweise 26 bis 50 μίτι dick ist und eine Leitfähigkeit hat, die nicht mehr als ein Zehntel der Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Schicht und ein Zehntel der Leitfähigkeit der belichteten photoleitfähigen Schicht beträgt, und daß die Leitfähigkeit der belichteten photoleitfähigen Schicht das Doppelte der Leitfähigkeit der unbelichteten photoleitfähigen Schicht betragt.

Die Tabelle in der Beschreibung weist aus, daß der Kontrast durch das erfindungsgemäßc Aufzcichnungsmaterial verbessert wird.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung herausgestellt.

wi

h^r» Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist die

Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch ein Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung,

Fig.2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, die das unterschiedlich leitende Muster vor dem Entwickeln zeigt,

F i g. 3 eine Schnittzeichnung, die das Aufzeichnungsmaterial nach der Fig. 2 unter der Einwirkung einer Entwicklungsspannung zwischen leitenden Platten zeigt,

Fig.4 eine Darstellung von zwei Kurven, die das vorübergehende Potential an der Zwischenfläche zwischen dem leitenden Entwicklungspulver und dem Aufzeichnungsmaterial unter der Einwirkung der Entwicklungsspannung in demjenigen Falle darstellen, in dem das Aufzeichnungsmaterial keine vollkommen leitenden bzw. nichtleitenden oder isolierenden Bezirke aufweist und die

Fig. 5, 6 je eine schematische Darstellung der Entwicklung eines mit einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung erzeugten unterschiedlich leitenden Musters.

Das in der F i g. 1 dargestellte Aufzeichnungsmaterial 1 weist eine photoleitfähige Schicht 3 auf, die mit einem dielektrischen Schichtträger 5 verbunden ist, der seinerseits mit einer elektrisch leitenden Schicht 7 verbunden ist. Bei der photoleitfähigen Schkht 3 muß mindestens die freiliegende Seite bei der Bildübertragung mit einem elektrisch unterschiedlich leitenden Muster versehen werden können. Der Ausdruck »elektrisch unterschiedlich leitendes Muster« soll bedeuten, daß bei der Bildübertragung auf die photoleitfähige Schicht 3 ein Muster erzeugt wird, das von Bezirken relativ hoher Leitfähigkeit bzw. relativ geringer Leitfähigkeit bei dem angewendeten Verfahren gebildet wird, wobei die Bezirke der zu kopierendet: Vorlage entsprechen. Damit ein Bezirk als relativ gut leitend angesehen werden kann, muß dieser Bezirk eine elektrische Ladung innerhalb der Dauer der Entwicklungszeit von einem mit dem Bezirk in Kontakt gebrachten Leiter aus unter dem Einfluß eines geeigneten elektrischen Feldes aufnehmen können. Das heißt, es muß beim Anlegen einer Spannung ein elektrischer Strom an der Zwischenfläche zwischen dem Leiter oder dem leitenden Pulver und dem Aufzeichnungsmaterial fließen können. Bei der photoleitfähigen Schicht 3 sind drei solcher Bezirke dargestellt (Fig. 1), und zwar der Bezirk 9, in dem die relative Leitfähigkeit an der freien Fläche 8 der photoleitfähigen Schicht 3 besteht, der Bezirk 10, in dem die relative Leitfähigkeit von Her freien Fläche 8 aus nur über eine beliebige kleine Strecke quer verläuft, und der Bezirk 10, in dem die relative Leitfähigkeit von der freien Fläche 8 aus vollständig durch die Schicht 3 hindurch quer verläuft. Der dielektrische Schichtträger 5, steht in innigem Flächenkontakt mit der Unterseite der photolekfähigen Schicht 3, während die elektrisch leitende Schicht 7 gleichfalls in innigem Flächenkontakt mit der anderen Seite des dielektrischen Schichtträgers steht.

Damit ein Bezirk die für die Zwecke der Erfindung eine geeignete Leitfähigkeit aufweist, braucht diese nur an den elektrischen Feldern zu bestehen, die an der Zwischenfläche während der Entwicklung ties Aufzeichnungsmatcrials erzeugt werden. Beispielsweise kann an den Bezirken 9—11 eine starke feldabhängige Leitfähigkeit bestehen, so daß diese Bezirke bei schwachen elektrischen Feldern isolierend wirken, jedoch bei den

elektrischen Feldern leitend werden, die während der Entwicklung erzeugt werden. Die Bezirke 9—11 könnten daher gegen die Ladungsströmung an der Zwischenfläche bei schwachen elektrischen Feldern eine Barriere aufweisen, die während der Entwicklung ^r> von den erzeugten elektrischen Feldern überwunden wird, so daß ein Ladungsaustausch an der Zwischenfläche erfolgen kann.

Ebenso bezieht sich die relativ geringe Leitfähigkeit der photoleitfähigen Schicht 3 mindestens auf die Bedingungen an der Fläche unter der Einwirkung der elektrischen Felder während der Entwicklung.

Die Fig. 2 zeigt ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einem Bildinhalt versehen wurde und daher einen Bezirk 12 mit einer relativ hohen Leitfähigkeit aufweist, ι > der sich durch die photoleitfähige Schicht 3 hindurcherstreckt sowie einen Bezirk 14 mit einer relativ geringen Leitfähigkeit, der sich gleichfalls durch die Schicht 3 hindurcherstreckt, wobei die Bezirke 12 und 14 zusammen ein elektrisch unterschiedlich leitendes Muster bilden, das von der größeren Anzahl von Ladungsträgern 13 im Bezirk 12 im Gegensatz zum Bezirk 14 dargestellt wird.

Um den Ladungsaustausch an der Zwischenfläche des Aufzeichnungsmaterials unter der Einwirkung eines >·> elektrischen Feldes zu zeigen, ist in der F i g. 3 das Aufzeichnungsmaterial nach der F i g. 2 zwischen zwei leitenden Platten 15 und 17 angeordnet dargestellt. Anhand einer Spannungsquelle 19 wird an das Aufzeichnungsmaterial ein elektrisches Gleichfeld an- ω gelegt. In der Serienschaltung fließt ein elektrischer Strom, der als reeller Strom bezeichnet werden kann und der in den leitenden Teilen der Schaltung fließt (Stromquelle 19, leitende Platten 15, 17, elektrisch leitende Schicht 7 und leitender Bezirk 12), und der ferner als Verschiebestrom angesehen werden kann, der in den dielektrischen oder isolierenden Teilen der Schaltung auftritt (dielektrischer Schichtträger 5 und nichtleitender Bezirk 14). Die Ladung fließt frei über die Zwischenfläche 21 des leitenden Bezirks 12 und über die leitende Platte 15 hinweg, setzt ihren Weg durch den leitenden Bezirk 12 fort und gelangt zum dielektrischen Schichtträger 5. Die Ladungen mit dem entgegengesetzten Vorzeichen gelangen zur elektrisch leitenden Schicht 7 an der entgegengesetzten Seite des dielektri- 4^r> sehen Schichtträgers 5, wobei in dieser Schicht eine Polarisation erfolgt. Die Ladung fließt nicht über die Zwischenfläche 21 im nichtleitenden Bezirk 14 hinweg, sondern gelangt zu der leitenden Platte 15. Unterhalb dieses Bezirks werden ebenfalls Ladungen mit entge- ro gengesetztem Vorzeichen in der elektrisch leitenden Schicht 7 an der Zwischenfläche zwischen dieser und dem dielektrischen Schichtträger induziert. Ferner erfolgt eine Polarisation in dem dielektrischen Schichtträger 5 und dem nichtleitenden Bezirk 14 der photoleitfähigen Schicht 3.

Ist der Bezirk nicht vollkommen nichtleitend, sondern nur weniger gut leitend als der Bezirk 12, was für alle in der Praxis vorkommenden Fälle gilt, so besteht ein vorübergehendes Potential an der Zwischenfläche 21 im to Bezirk 14, da der freie Fluß der Ladung an der Zwischenfläche behindert wird, die jedoch schließlich die Zwischenfläche überquert und zur Fläche des dielektrischen Schichtträgers 5 gelangt, jedoch langsamer als im Bezirk 12. Diese relative Zeitabhängigkeit t» des Potentials an der Zwischenfläche 21 ist in der F i g. 4 als Kurve 20 dargestellt.

Ist ferner auch der Bezirk 12 nicht vollkommen leitend, sondern nur etwas besser leitend als der Bezirk 14, wie dies in der Praxis der Fall ist, so tritt ein vorübergehendes Potential an der Zwischenfläche 21 im Bezirk 12 auf, das jedoch kleiner ist und kürzer andauert als im Bezirk 14, wie in der F i g. 4 als Kurve 22 (für den Bezirk 12) und als Kurve 20 (für den Bezirk 14) dargestellt. Eine wahlweise Absetzung des Entwicklungspulvers kann dadurch bewirkt werden, daß das Entwicklungspulver am Auftragmittel mit einer stärkeren Kraft festgehalten wird, als diejenigen Kraft, die von der Potentialdifferenz an der Zwischenfläche des Aufzeichnungsmaterials in den leitenden Bezirken zur Zeit der Trennung des Aufzeichnungsmaterials vom Pulver ausgeübt wird, wobei die Kraft jedoch schwächer ist als die Kraft, die von der Potentialdifferenz in den nichtleitenden Bezirken ausgeübt wird. Die Haltekraft des Pulvers ist vorzugsweise eine magnetische.

Da es sich nur um kurzzeitig auftretende Potentialdifferenzen handelt, so erfolgt die unterschiedliche Entwicklung während des Bestehens dieser Potentialdifferenzen, weshalb die Entwicklungszeit sehr wichtig ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die unterschiedliche Entwicklung des unterschiedlich leitenden Musters bei einem Aufzeichnungsmaterial 23, die entwickelt wird durch Hinwegführen einer ein elektrisch leitendes Pulver 27 tragenden Walze 25 über das Aufzeichnungsmaterial 23. Während dieser Entwicklung wird von der mit der elektrisch leitenden Schicht 7 und der das leitende Pulver tragenden Walze 25 in Verbindung stehenden Spannungsquelle 19 an dem Aufzeichnungsmaterial 23 und dem Pulver 27 zwischen der Walze 25 und dem Aufzeichnungsmaterial 23 ein Feld erzeugt. Das Pulver 27 ist bei den erzeugten elektrischen Feldern selbst elektrisch leitend oder zumindestens halbleitend. In den meisten Fällen weist das Pulver 27 eine starke feldabhängige Leitfähigkeit auf und ist stärker leitend als die leitenden oder die nichtleitenden Bezirke der photoleitfähigen Schicht 3 unter der Einwirkung der Felder, die in der Anfangsentwicklungsstufe erzeugt werden. Bei schwachen elektrischen Feldern ist das Pulver weniger leitend als bei starken elektrischen Feldern.

Wenn nach der F i g. 5 die Walze 25 sich über den leitenden Teil 12 des Aufzeichnungsmaterials 23 hinwegbewegt, so fließt ein Strom, wie in Verbindung mit der F i g. 3 beschrieben, und es erfolgt ein mehr oder weniger freier Ladungsaustausch an der Zwischenfläche 29 mit der Folge, daß an dieser Zwischenfläche 29 nur eine sehr kleine kurzdauernde Potentialdifferenz auftritt, so daß in diesem Bezirk zwischen den Partikeln des leitenden Pulvers 27 und dem Aufzeichnungsmaterial 23 nur eine geringe oder gar keine Kraft ausgeübt wird. In den Bezirken, über die die Walze hinweggerollt ist, erscheint der dielektrische Schichtträger 5 als ein aufgeladener Kondensator. Es wird noch bemerkt, daß Ladungen mit einem gegebenen Vorzeichen, die sich in einer gegebenen Richtung bewegen, als gleichwertig denjenigen Ladungen anzusehen sind, die das entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen und sich in der entgegengesetzten Richtung bewegen. Bestände der leitende Bezirk entweder aus einem η-Leiter oder -Halbleiter oder aus einem p-Leiter oder -Halbleiter, so würde die gleiche Darstellung für beide Fälle gültig sein.

Rollt die Walze 25 nach der F i g. 6 über den verhältnismäßig nichtleitenden Bezirk 14 hinweg, der in allen in der Praxis vorkommenden Fällen nicht vollkommen nichtleitend, sondern nur halbleitend ist (in

jedem Falle weniger leitend als der Bezirk 12), so tritt an der Zwischenfläche zwischen Pulver und Aufzeichnungsmaterial 29 ein vorübergehendes Potential auf, wie bereits beschrieben und in der F i g. 4 durch die Kurve 20 graphisch dargestellt. Dies hat zur Folge, daß ^r> eine der Potentialdifferenz propotionale Kraft vorübergehend auf das Pulver in Richtung zum Aufzeichnungsmaterial wirksam wird. Soll das Pulver in diesem Falle abgesetzt werden, so muß die Walze sich mit der geeigneten Geschwindigkeit bewegen, so daß die ι» Potentialdifferenz an der Zwischenfläche in dem Zeitpunkt immer noch so hoch ist, in dem das Pulver sich entweder von der Walze oder vom Aufzeichnungsmaterial trennen muß (d. h. an der rückwärtigen Kante des Entwicklungsspaltes), so daß das Pulver am Aufzeich- ι ·> nungsmaterial haftenbleibt und nicht an der Walze. Nach der Darstellung wird die Entwicklungsspannung beständig aufrechterhalten und besteht im Zeitpunkt der Trennung. Da bei den im Verfahren benutzten Entwicklungsfeldern sowohl die Walze als auch das Pulver leitend ist, besteht zwischen den genannten Elementen ein freier Ladungsauslausch und damit nur eine geringe gegenseitige Anziehungskraft, die zumindest schwächer ist als die Anziehungskraft zwischen dem Pulver und den weniger gut leitenden Bezirken 14 des Aufzeichnungsmaterials zu der Zeit, in der das Pulver sich von der Walze trennt.

Obwohl die vorstehende Beschreibung sich in erster Linie auf ein Aufzeichnungsmaterial bezieht, bei dem die leitenden Bezirke 12 sich gänzlich durch die freiliegende κι und unterschiedlich leitende photoleitfähige Schicht 3 hindurcherstreckt, so kann die Erfindung jedoch allgemein auch bei Ausführungsformen angewendet werden, bei denen sich die leitenden Bezirke nicht durch die Schicht 3 hindurchcrstrcckcn, wie z. B. die Bezirke 9 und 10 nach der Fig. 1. Um eine wahlweise Absetzung des Pulvers zu erreichen, besteht der bestimmende Faktor aus dem Maß der Freiheit des Ladungsaustausches an der Zwischenfläche zwischen dem leitenden Pulver und der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 3, wenn im Entwicklungsstromkreis ein Strom fließt. Wenn über die Zwischenfläche eine Ladung frei fließen kann, und sei es auch nur vom Pulver aus zur Fläche der photoleitfähigen Schicht, so erfolgt in diesen Bezirken im wesentlichen keine Absetzung des Pulvers, da an der Zwischenfläche keine ausreichende Potentialdifferenz entstehen kann, so daß die Kraft nicht ausreicht, um das Pulver vom Auftragmittel hinweg zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zu befördern.

Da jedoch, wie bereits ausgeführt, für eine gegebene Entwicklungszeit die Absetzung des Pulvers dem Ladungsfluß pro Flächeneinheit direkt proportional ist, so wird bei Fehlen einer Kontrolle oder Regulierung in den leitenden Bezirken eine kleine, jedoch schädliche Pulvermenge angesetzt. Mit Hilfe des dielektrischen Schichtträgers zusammen mit der photoleitfähigen und der elektrisch leitenden Schicht kann die gesamte Ladungsströmung kontrolliert werden, und die hiermit verbundenen Schwierigkeiten können behoben werden.

Der dielektrische Schichtträger kann als eine in der mi Längsrichtung verlaufende und verteilte Kapazität zwischen der photoleitfähigen Schicht und der !eilenden Schicht angeschen werden. Sie dient daher für die Ladung als ein Absperrventil, das nur eine bestimmte Ladungsmenge in jeder l-'liicheneinhcil bei der gegclu·· tv> neu Hntwickhingsspaiiniing hindurch läßt. Da ti ic seitliche Leitfähigkeit (parallel zur Fläche) sowohl des dielektrischen Schichiiriijavs als mich des Ikvirkes der photoleitfähigen Schicht sehr gering ist, so wirken die angrenzenden Zoneneinheiten des dielektrischen Schichtträgers unabhängig voneinander, d. h. die unterhalb der leitenden Bezirke liegenden Bezirke des dielektrischen Schichtträgers laden sich rascher auf und sperren den Stromfluß in diesen Bezirken, während die unter den nichtleitenden Bezirken liegenden Bezirke des dielektrischen Schichtträgers sich langsamer aufladen. Während der gesamten Entwicklungszeit nehmen beide Bezirke ungefähr die gleiche Ladung auf, die für beide Bezirke so lang ist, daß beide Bezirke sich fast bis zur Entwicklungsspannung aufladen können.

Wird die Ungleichheit der Ladungsströmung pro Flächeneinheit zwischen den leitenden und den nichtleitenden Bezirken beseitigt, so wird der Untergrund reduziert und damit der Kontrast gefördert, wie bereits ausgeführt. Weiterhin werden die Aufenthaltsdauer im Spalt und die Belichtungszeit weit weniger kritisch, wenn kein dielektrischer Schichtträger vorgesehen wird, da die gesamte Ladungsströmung nunmeht mehr oder weniger unabhängig von den obengenannter Veränderlichen reguliert werden kann. Die Aufenthaltsdauer im Spalt und die Belichtungszeit sind jedoch immer noch wichtig, jedoch weit weniger kritisch, se daß das Verfahren mit weniger Einschränkungen durchgeführt werden kann.

Die dielektrische Festigkeit und die Fähigkeit des dielektrischen Schichtträgers für den Strom als Absperrventil zu dienen, stehen zur Dicke des dielektrischen Schichtträgers in Beziehung. Wird die dielektrische Festigkeit bei guten dielektrischen oder isolierenden Materialien mit ungefähr 3 ■ 10^b Volt/cm angenommen, und beträgt die durchschnittliche Entwicklungsspannung ungefähr 600 Volt und mehr, so sind dielektrische Schichten mit einer Dicke von mindestens

2 μιη, und vorzugsweise im Bereich von ungefähr 2 bis 125 μιη erwünscht. Die dielektrische Schicht wird vorzugsweise mit einer gleichmäßigen Dicke versehen Dickere dielektrische Schichtträger werden für Entwicklungsspannungen an der oberen Grenze ausnutzbarer Entwicklungsspannungen benötigt, und ferner bei dielektrischen Materialien, deren dielektrische Festigkeit geringer ist als die oben angeführten Werte Beispielsweise ist eine 2 μιη starke Polyesterschicht mit einer dielektrischen Festigkeit von ungefähr

3 · 10⁶ Volt/cm bei Entwicklungsspannungen bis zu 6000 Volt von Nutzen, während bei einer Entwicklungsspannung von 4000 Volt eine Polyesterschicht mit einer Dicke von mindestens ungefähr 13 μίτι erforderlich ist damit kein elektrischer Durchschlag erfolgt. Würde die dielektrische Festigkeit der Schicht nur ein Fünftel des im Beispiel angegebenen Wertes betragen, so müßte die Dicke des dielektrischen Schichtträgers auf 10 μιη erhöht werden für Entwicklungsspannungen von ungefähr 600 Volt, und bis auf 65 μιη für Entwicklungsspannungen von ungefähr 4000 Volt. Je kleiner die Kapazität pro Flächeneinheit ist (dickere dielektrische Schichtenträger), um so gleichmäßiger wird die gesamte Ladungsströmung sowohl in den leitenden als auch ir den nichtleitenden Bezirken der photoleitfähigen Schicht für eine gegebene Entwicklungszeit.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß 25 μπι starke dielektrische Schichtträger in dieser Hinsicht den 1J und 6 μιη starken Schichten überlegen sind (wenigei Untergrund, stärkerer Kontast, größerer ßchiindlungsspidraum). Bei einer Vergrößerung der Dicke über 25 μιη hinaus hai sich jedoch nicht das Maß an Verbesserung ergeben wie bei der Spanne von 2 bis

25 μ in wahrscheinlich deswegen, weil die gesamte l.adungsströmung in den leitenden und in den lichtleitenden Bezirken bei einer Dicke von 25 μΐπ fast gleich ist für normale Entwicklungszeiten von ungefähr 10 bis 50 Millisekunden. Die Entwicklungszeit ist ^r> diejenige Zeit, die jede Flächeneinheit des Aufzeiehnungsmatcrials im Enlwicklungsspalt verweilt, d. h. die Zeil, in der jede Flächeneinheit mit dem Pulver Kontakt hat, das den Spalt zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Entwicklungswalze ausfüllt und mit der κι Entwicklungswalze im elektrischen Kontakt steht. Bei wesentlich kürzeren Entwicklungszeilen, z. B. ungefähr 0,5 bis 10 Millisekunden, ergeben sich größere Unterschiede zwischen 25 und 50 μιτι starken dielektrischen Schichtträgern. Für die Zwecke der Erfindung ist r> ein dielektrischer Schichtträger mit einer Dicke von mindestens 2 Mikron, vorzugsweise bis zu ungefähr 125 Mikron geeignet, welcher Bereich den günstigsten Bereich von ungefähr 20 bis 50 μιη umfaßt, in dem das Verfahren mit dem weitesten Spielraum und mit den 2<i niedrigsten Entwicklungsspannungen durchgeführt werden kann.

Damit die erwünschte Absperrwirkung erzielt werden kann, soll die Leitfähigkeit der dielektrischen Schicht für Gleichstrom so gering sein, daß während der 2^r> Verweilzeit im Entwicklungsspall durch die dielektrische Schicht nur ein vernachlässigbar schwacher Ladungsstrom fließt. Diese Bedingung wird erfüllt, wenn

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ist, wobei q der spezifische Widerstand in Ohm · cm, t die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Schichtträgers und t die Verweilzcit im Entwicklungsspalt in Sekunden ist. Damit die Vcrwcilzeit im Spalt möglichst kurz wird, muß die Leitfähigkeit des dielektrischen r> Schichtträgers ungefähr 10 "(Ohm · cm)-' oder weniger sein und vorzugsweise 10 ^l2oder weniger betragen, wobei diese Bedingungen von den meisten guten dielektrischen oder isolierenden Materialien erfüllt wird. Der dielektrische Schichtträger soll diese Leitfä- w higkeit vorzugsweise unabhängig von Umgebungsbedingungen, d. h. von der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit, aufweisen. In jedem Falle soll die Leitfähigkeit des dielektrischen Schichtträgers höchstens '/to der Leitfähigkeit der elektrisch leitenden ·τ> Schicht betragen.

Für den dielektrischen Schichtträger sind verschiedene Materialien geeignet, z. B. Polyester und ferner Polypropylen, Polykarbonat, Zelluloseazetat und PoIystyren. w

Auf der photolcitfähigen Schicht des Aufzeichnungsmaterials soll ein unterschiedlich leitendes Muster erzeugt werden können, wobei die leitenden Bezirke mindestens die zweifache Leitfähigkeit als der nichtleitenden Bezirke aufweisen und vorzugsweise mindestens Vi die zehnfache Leitfähigkeit. Die relativ schlecht leitenden Bezirke der photoleitfähigen Schicht sollen an der Oberfläche wenigstens einen maximalen spezifischen Widerstand von 10^|r'Olim · cm, vorzugsweise 10¹⁴OhITi-Cm, aufweisen (Querwiderstand an der wi Oberfläche für alle drei Arten von leitenden Bezirken nach der Fig. 1). Die verhältnismäßig gut leitenden Bezirke sollen an der Oberfläche allgemein einen minimalen spezifischen Widerstand von 10'Ohm · cm aufweisen, obwohl in besonderen Fällen ein spezifischer μ Widerstand von W oder 10'Ohm · cm geeignet wäre. Diese Werte des spezifischen Widerstandes werden unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes gemessen, das während einer Zeit erzeugt wird, die der bei dem Verfahren benutzten Zeit entspricht, wobei die leitenden Bezirke mindestens die doppelte Leitfähigkeit aufweisen sollen wie die nichtleitenden Bezirke innerhalb der oben angeführten Gesamtberciche, während die leitenden Bezirke mindestens ungefähr die zehnfache Leitfähigkeit aufweisen sollen wie der dielektrische Schichtträger.

Zum Erzielen der besten Ergebnisse sollen die Grenzwerte des Querwiderstandes an der Oberfläche der nichtleitenden sowie der leitenden Bezirke des Aufzeichnungsmaterials zwischen ungefähr 10⁷ und 10¹⁴ Ohm · cm liegen.

Das elektrisch unterschiedlich leitende Muster kann nach verschiedenen Verfahren erzeugt werden, z. B. unter Verwendung einer halbleitenden Schicht, einer photoleitenden isolierenden Schicht oder einer leitenden lichtempfindlichen Schicht, die bei einer Belichtung stärker isolierend wirkt. Bei Verwendung einer photoleitenden Schicht auf einer isolierenden Unterlage hängt der spezifische Widerstand von mehreren Faktoren ab, z. B. von den Widerstandsmerkmalen des photoleitenden Materials und des Bindemittels, von der angelegten elektrischen Spannung und von der Intensität und der Art der Strahlung, die bei der Belichtung oder Bestrahlung verwendet wird.

Es hat sich gezeigt, daß für die photoleitfähige Schicht eine Anzahl von Materialien geeignet sind, obwohl sie keine guten photoleitenden Eigenschaften aufweisen. Als Beispiel sei Titandioxid angeführt. Bei solchen lichtempfindlichen Materialien bewirkt die Bestrahlung wahrscheinlich eine Photodesorption von Sauerstoff aus dem lichtempfindlichen Partikel mit der Folge, daß bei der Leitfähigkeit an der Oberfläche eine Änderung eintritt. Als Beispiel für eine photoleitfähige Schicht, bei der quer durch diese Schicht ein unterschiedlich leitendes Muster erzeugt werden kann, sei eine lichtempfindliche Schicht angeführt, die aus einem Zinkoxid-Photoleiter besteht, der in ein geeignetes Harzbindemittel, wie ein Styren-butadien-kopolymer, eingebettet ist. Als ein weiteres Beispiel wird ein der zu reproduzierenden Vorlage entsprechendes Muster aus leitendem Graphit in einer Wasserdispersion angeführt oder eine leitende Silberfarbe, die auf eine dielektrische Schicht aufgetragen wird, mit der eine geeignete leitende Unterlage versehen ist. Bei diesen Ausführungsformen ist die photoleitfähige Schicht nicht fortlaufend wie bei einem Photoleiter, der in ein Harz, eingebettet ist und einen Belag auf der dielektrischen Schicht bildet. Das Muster kann unter Anwendung verschiedener Verfahren erzeugt werden z. B. durch Aufmalen oder Aufdrucken.

Bei diesen letztgenannten Ausführungsformen wird das Pulver überall auf der isolierenden Fläche abgesetzt mit Ausnahme an denjenigen Stellen, an denen das leitende Material vorliegt.

Als weitere photoleilnndc Materialien seien angeführt CdS, organische photolcitcndc Materialien, wie Oxidiazolc und Amidoanthraquinonc oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Hcxabroniäthan oder Jodoform, die bei einer Bestrahlung mit aktinischem Licht freie Radikale erzeugen.

Ferner können auch hitzeempfindliche bildtragende Schichten verwendet werden, /.. U. hydratisiertc unorganische Verbindungen, wie Aluminium oder Sili/iumoxid, in einem polymerischen Bindemittel, wobei diese Verbindungen bei Erhitzung einen höheren spezifischen Widerstand aufweisen. Die Wärmequelle ktiiiii aus

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einem heißen Griffel oder aus einer Infrarotstrahlung bestehen, wie beispielsweise in den gewerblichen thermographischen Kopiergeräten vorgesehen.

Die elektrisch leitende Schicht des Aufzeichnungsmalerials kann abstützend oder nicht abstützend sein, beispielsweise kann eine dünne aufgedampfte Metallschicht oder eine dickere leitende Papierunterlage vorgesehen werden. Diese Schicht muß eine Leitfähigkeit aufweisen, bei der nur ein kleiner Spannungsabfall auftritt, wenn der Entwicklungsstrom durch diese Schicht fließt. Als klein ist ein Spannungsabfall in bezug auf denjenigen Spannungsabfall anzusehen, der in anderen Teilen des Stromkreises auftritt, durch die ein Strom fließt. Der Spannungsabfall an der leitenden Schicht soll nicht mehr als ungefähr Vio der Entwicklungsspannung betragen. Der spezifische Widerstand der leitenden Schicht soll allgemein kleiner als ungefähr 10'" Ohm · cm sein, je nach den Verfahrensbedingungen und der Dicke der Schicht. Es ist wichtig, daß zwischen der elektrisch leitenden Schicht und dem dielektrischen Schichtträger kein Luftspalt besteht, damit bei dem auf der photoleitfähigen Schicht entwickelten Abbild keine Ungleichmäßigkeiten auftreten. Als Beispiele für Materialien für die elektrisch leitende Schicht seien angeführt leitendes Papier, Papier-Metallfolien und Folien, Beläge oder andere Formen von Metallen, wie Kupfer, Eisen, Silber und Aluminium. Die leitende Schicht kann aus mehreren Lpgen eines leitenden Materials bestehen oder aus einer einzelnen Lage aus einem einzelnen Material oder aus einem Materialgemisch. Die elektrisch leitende Schicht kann fortlaufend oder unterbrochen sein. Beispielsweise würde eine diskontinuierlich leitende Schicht aus feinen leitenden Flecken oder Streifen bestehen, die voneinander getrennt sind.

Die Dicke des Aufzeichnungsmaterials oder der Schichten, aus denen sich das Aufzeichnungsmaterial zusammensetzt, hängt etwas von den Eigenschaften des Materials und von deren Verwendung ab, z. B. davon, ob es sich um eine Druckplatte für Reproduktionen handelt, oder ob das Aufzeichnungsmaterial ein Druck für eine direkte Vorwendung darstellen soll. Am besten eignet sich im allgemeinen ein lichtundurchlässiges weißes Aufzeichnungsmaterial mit einer Gesamtdicke von nur etwas mehr als 2 μηι, wobei der dielektrische Schichtträger selbst eine Dicke von mindestens 2 μηι aufweist, wobei die erstgenannte Dicke bis zu ungefähr 1,25 mm betragen kann.

Das elektrische Potential, das zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der das Entwicklungspulver auftragenden Walze oder zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und einem Übertragungsblatt erzeugt wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial als Zwischenlage verwendet wird, wird aus den herkömmlichen Quellen abgeleitet, z. B. aus Batterien, Gleichrichtern usw. und soll aus einem Gleiehstroinpolential bestehen. Es kann ein pulsierender Gleichstrom mit einer Frequenz von 1 bis 10 II/. verwendet werden. Das erforderliche elektrische Potential kann aus einer Spannung von IO bis ungefähr 5000 Volt und höher bestehen und wird so hoch bemessen, daß an der Flüche ties unterschiedlich leitenden Musters ein wirksames elektrisches Feld erzeugt wird, das jedoch andererseits zu keiner Koronaentladung zwischen der Auftragwiilzc und dein Aufzeichnungsmaterial führen darf. Ils werden vorzugsweise Spannungen /wischen ungefähr 500 bis 4000 Voll verwendet.

Nach dein Entwickeln des unterschiedlich !eilenden Musters auf dem Aufzeichnungsmaterial kann das Entwicklungspulver mittels herkömmlicher Verfahren auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert werden, oder es kann eine Übertragung auf ein Blatt oder eine Folie

^r> erfolgen, auf der die Fixierung durchgeführt wird.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben. Die in diesen Beispielen angegebenen Mengen und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anderes angegeben ist. Das

κι Reproduktionsverfahren wird selbstverständlich unter Ausschluß äußeren Lichtes durchgeführt.

Beispiel I

Eine Dispersion aus 44 Teilen photoleitendcm

π Zinkoxidpulver, 36 Teilen eines 30%igen Styrcnbutadienharzes in Toluol, 30 Teilen Azeton und 4 ■ IO ⁴ Gramm Phosphin R (C. I. 46 055) pro Gramm Zinkoxid als eine 2%ige Alkohollösung wird in einer Kugelmühle 12 Stunden lang gemahlen. Die Dispersion wird in

in nassem Zustand mit einer Dicke von 0,1 mm auf einen 25 μιη starken Polyesterfilm aufgetragen, dessen Rückseite mit einer kontinuierlichen und lichtundurchlässigen Aluminiumschicht durch Aufdampfen versehen wurde (Widerstand 10 Ohm pro Quadrat), wobei der

2"> Belag bei Raumtemperatur mit einer nachfolgenden Dunkelanpassungsperiode 12 Stunden lang bei Raumtemperatur getrocknet wurde. Die Dunkelanpassung kann durch Erhöhen der Temperatur auf IOO"C beschleunigt werden. Dieses Aufzeichnungsmaterial

in wird mit einem Positiv durch Belichten der photoleitfähigen Schicht mit 108 Luxsekunden (Ixs) versehen. Der Dunkelwiderstand in der Querrichtung pro Quadratzentimeter der photoleitenden Schicht beträgt 1 · 1O⁸OhHi, während der Widerstand in den vom Licht getroffenen

π Bezirken je Quadratzentimeter 10⁴ Ohm beträgt. Dies entspricht einem spezifischen Widerstand von ungefähr 5 ■ 10'° Ohm ■ cm in den dunklen Bezirken und 5 · 10¹· Ohm ■ cm in den vom Licht getroffenen Bezirken.

Zum Entwickeln des Aufzeichnungsmaterial wird an

■in eine leitende magnetische Entwicklungswalze eine Spannung von ungefähr 1500 Volt angelegt, die ein leitendes Entwicklungspulver trägt. Das Aufzeichnungsmaterial bewegt sich an der Entwicklungswalze mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/s vorbei. Während

■r> dieses Vorganges wird die leitende Schicht des Aufzeichnungsniaterials geerdet. Das entwickelte Aufzeichnungsmaterial wird entfernt, und die Abbildung wird mit Infrarotlicht bestrahlt. Die Abbildung weist bei einem sehr niedrigen Untergrundpegel eine ausgezeich-

")(i ncte Güte auf. Dieses Aufzeichnungsmaterial kann innerhalb eines weiten Bereichs von Obcrflüchengeschwindigkeiten behandelt werden, z. B. mit einer Geschwindigkeit von 2,5 cm bis zu 250 cm/s und mehr. Bei höheren Geschwindigkeiten ist eine höhere

y> Spannung erforderlieh.

Der 25 μιη starke Polyeslerfilm wurde durch die folgenden Schichten ersetzt: Polypropylen mit einer Dicke von 25 μιη, Polyäthylen mit einer Dicke von 50 μιη, Polyester mit einer Dicke von 75 μιη, Polyester

hii mit einer Dicke von 12,5 μιη, Polyester mit einer Dicke von 125 μιη und Polyester mil einer Dicke von 6,3 μιη. Iede dieser Schichten wurde durch Aufdampfen mit einer lichliindurchlässigen leitenden Schicht aus Aluminium versehen. Die Dicke des dielektrischen Schiehiträ-

h^r> gers bestimmt die Höhe tier Spannung, die bei einer gegebenen photnleilialiigcn Schicht angelegt werden muß. Mit allen genannten Materialien konnten gute Kopien hergestellt werden. Die Wirksamkeil dieser

Schichten wird durch den Feuchtigkeitsgehalt der Umgebungsluft nicht eingeschränkt. Die Reproduzierbarkeit und die Kontrolle ist bei den genannten Materialien ausgezeichnet. Die leitende Schicht an der Rückseite sichert die Reproduzierbarkeit, die Gleichförmigkeit und die Möglichkeit, das Aufzeichnungsmaterial von einer leitenden Unterlage entfernen zu können. Bei Fehlen dieser elektrisch leitenden Schicht führt eine Trennung der unabhängigen zugeordneten leitenden Schicht vom übrigen Teil des das entwickelte Bild tragenden Aufzeichnungsmaterial zu einer nachhaltigen Umordnung der Ladungen mit der Folge, daß die Abbildung zerstört wird. Wird die oben beschriebene Schicht auf eine Aluminiumfolie ohne einen dielektrischen Schichtträger aufgetragen, so weist die Abbildung eine geringere Dichte auf, und die photoleitfähige Schicht wird nachhaltig beschädigt und kann nicht nochmals benutzt werden. Die erforderliche Belichtung beträgt 430 Ixs oder das Vierfache derjenigen Zeit, die bei Anwesenheit eines dielektrischen Schichtträgers benötigt wird, wobei der Untergrundgrauschleier stärker als erwünscht ist.

Beispiel Il

Eine Dispersion aus 44 Teilen photoleitendem Zinkoxidpulver, 36 Teilen 30%igem Styrenbutadienharz in Toluol, 30 Teilen Azeton und 0,4 mg Setoflavin T (C. I. Nr. 49 005) und Rhodamin B (C. I. Nr. 45 170) pro Gramm Zinkoxid als eine 2%ige alkoholische Lösung wurde 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Die Dispersion wurde in nassem Zustand mit einer Dicke von 0,1 mm auf ein 50 μιη starkes leitendes Papier aufgetragen, das mit einem Belag eines Polykarbonathars.es in einer Dicke von 12,5 μιη versehen war. Die leitende Papierunterlage wurde mit einem leitenden kationischen Harz behandelt. Die Leitfähigkeit der Papierunterlage beträgt mehr als 10 ⁷ Ohm-' cm ' innerhalb des untersuchten Feuchtigkeitsbereiches. Der Belag wurde bei Raumtemperatur bei einer nachfolgenden Dunkclanpassungsperiode von 12 Stunden getrocknet. Das resultierende Aufzeichnungsmaterial wurde durch Belichten mit 108 Ixs mit einer projizierten positiven Abbildung versehen, mit dem die photoleiifähige Schicht eine Sekunde lang belichtet wurde. Der Dunkclwiderstand in der Querrichtung der photoleitenden Schicht beträgt pro cm- 5 · IO⁴ Ohm, während der Widerstand in den vom Licht getroffenen Bezirken I · I0⁴ Ohm pro cm-' beträgt. Dies entspricht einem Widerstand von ungefähr 2,5 · 10" Ohm · cm in den dunklen Bezirken und 5 · 10^h Ohm · cm in den vom Licht getroffenen Bezirken. Das Ganze wird bei einer Spannung von +2000 Volt entwickelt, wie im Beispiel I beschrieben. Die Güte ist in bezug auf Auflösung, Bilddichte und Grauschleier gleich dem Ergebnis des Beispiels I.

Das Polykarbonatharz kann ersetzt werden durch ein Polystyrenharz, Zelluloscazetatpropionalharz, Met hy I-methacrylalharz, Polyvinylchloridharz und Polyäthylenharz bei gleichen Ergebnissen. Bei Verwendung eines dielektrischen .Schichtträgers mil einer Dicke von weniger als 2,0 μηι besieht die Gefahr eines elektrischen Dtirehschlages und eines starken Kopieruntergrundes bei den verwendeten Eniwieklungsspannungen. Wird die Dispersion direkt auf die !eilende Ptipieninterlnge atifgelriigen, so führt dieses Verfuhren s.u einer unbefriedigenden Auflösung, zu einem Zusammenbruch ties elektrischen Feldes, einer geringen Abbildungsdichic und zu einem starken Untergrund. Der beschriebene leitende Untergrund kann ersetzt werden durch beispielsweise Papiere, die mit leitenden Fasern versehen sind. Wird die photoleitfähige Schicht direkt auf einen leitenden Papieruntergrund aufgetragen, z. B. ■> auf Papiere, die bei der herkömmlichen elektrostatischen Elektrophotographie verwendet werden, dann kann der Untergrund leicht 0,2 reflektierte optische Dichteeinheiten oberhalb der Färbung eines unbelichteten und unbehandelten Materials erreichen, wobei der in Belag lange belichtet werden muß und zu einer unbefriedigenden Kopie führt.

Beispiel III

r> Eine Dispersion aus 38 Teilen lichtempfindlichem Titandioxidpulver (Rutil), 16 Teilen 30%igem Styrenbutadienharz in Toluol, 3 Teilen Polystyrol, 40 Teilen Toluol und I · 10⁴ Gramm Phosphin-R (C. I. Nr. 46 055) pro Gramm Titandioxid als eine 24ige

-'η alkoholische Lösung wurde 12 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen. Die Dispersion wurde in nassem Zustand mit einer Dicke von 50μηι auf einen 25 μπι starken Polyesterfilm aufgetragen, dessen Rückseite durch Aufdampfen mit einem kontinuierlichen Kupfer-

r> belag versehen wurde, wonach das Ganze bei Raumtemperatur getrocknet wurde. Alle Beschichtungen wurden im Dunkeln durchgeführt. Dieses Aufzeichnungsmaterial wurde unter Verwendung einer Reflexoptik mit einem positiven Abbildungsmuster versehen.

κι Das belichtete Aufzeichnungsmaterial wurde auf einer rotierenden Trommel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 50 cm/s behandelt. Bei jeder Umdrehung wurde die Abbildung auf Papier übertragen. Die Entwicklungsspannung betrug +1200 Volt, während die Übertra-

r> gungsspannung — 500 Volt betrug, beide Spannungen auf die geerdete leitende Schicht bezogen. Es wurden von einer Vorlage 20 Kopien hergestellt. Das Aufzeichnungsmaterial kann nach einer Dunkelanpassung wieder benutzt werden. Die Dichte des graphischen

•to Originals betrug 0,2 bis 1,5 reflektierte optische Dichteeinheiten. Diese gesamte Eingangsdichte des Originals kann mit einem effektiven gamma-Wert von 2,0 reproduziert werden. Wird die photoieitfähige Schicht direkt auf eine leitende Unterlage aufgetragen,

•π so ist die Folge eine geringe Bilddichte, elektrische Durchschläge führen zu Flecken und Mangel, und von den obengenannten Eingangsdichten kann tatsächlich nur ein Teil reproduziert werden. Ferner erfolgt ein rascherer Zerfall des lichtempfindlichen Speichereffek-

w tes ohne einen dielektrischen Schichtträger, so daß von einer Vorlage weniger Kopien hergestellt werden können. Wird ein dielektrischer Schichtträger vorgesehen, so können ungeachtet von Änderungen der relativen Feuchtigkeit gute Kopien hergestellt werden

η im Gegensatz zu normalen Papierunterlagen.

Beispiel IV

wi Die Oberfläche eines 50 μηι Marken Polyesterfilms, der an der Rückseite mit einer 70"/(HgCn Übertragungs· ehromsehieht versehen war, wurde durch Tauchen mit einem Belag aus einer 4%igen Wasser-Alkohol-Dispersion aus kolloidalem Aluminiumoxid versehen und

hi getrocknet. Die transparente Folie wurde durch eine gewerbliche Infrarotkopierniaschine im Kontakt mil einem Original geleilet. Das I lilzemusicr setzte die Oberflächenleilfähinkeil der hvdrnnhilischen Aluini-

niumoxidschichi herab. Als Wärmequelle für ein Bildmusicr kann auch ein heißer Schreibgriffel verwendet werden. Das Aufzeichnungsmaterial wird, wie im Beispiel I beschrieben, mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/s bei einer Entwick'ungsspannung von +2000 Volt in bezug auf die leitende Chromschicht entwickelt. Das entwickelte Abbild kann fixiert werden, oder das Material kann als Original für mehrere Kopien benutzt und nach dem Beispiel III behandelt werden.

Ein geeignetes Aufzeichnungsmaterial kann auch auf K) anöere Weise hergestellt werden, wobei durch Hitze ein unterschiedlich leitendes Muster erzeugt wird. Beispielsweise können mit stark unterkühlten Schichten, die ein ionisches Material, wie Diphenylphlhalat haltige Lithiumsalze, enthalten, unterschiedlich leitende Muster ι erzeugt werden. Als ein weiteres Beispiel für ein solches System werden wärmeempfindliche Reaktionsmittel angeführt, wobei eine metallische Sorte erzeugt wird, sowie ein durch Belichtung aktiviertes Silberhalogensystem.

Beispiel V

Dieses Beispiel gleicht dem Beispiel I mit der Ausnahme, daß nach einer ersten Entwicklung ein dauerhaftes Bildmuster erzeugt wird. Nach Belichtung eines nach dem Beispiel 1 hergestellten Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterials, auf dem ein projiziertes positives Abbild hergestellt wird, wird das Aufzeichnungsmaterial nach dem Beispiel I entwickelt mit der Ausnahme, daß i» ein besonderes Entwicklungspulver benutzt wird, das das Zinkoxid dauernd relativ isolierend und nichtphololeitend in denjenigen Bezirken macht, in den das Pulver sich während der ersten Entwicklung abgesetzt hat. Peroxide und primäre Amine zerstören die photoleitende Reaktion einiger Photoleiter, wie Zinkoxid. Bei Verwendung solcher Materialien als Entwicklungspulver wird ein permanent und relativ isolierendes, nichtphotoleitendes Bildmuster erzeugt, wenn die Entwicklung nach dem Beispiel I erfolgt. Dieses ·»<> resultierende permanente Bildmuster kann dann später mit einem geeigneten Pulver bei gleichmäßiger Belichtung der gesamten Feldelektrode entwickelt werden, wonach die Entwicklung und die Übertragung der Pulverbilder nach dem Beispiel III durchgeführt wird. Bei der gleichmäßigen Belichtung der gesamten Feldelektrode sollen diejenigen Bezirke, in denen sich kein entaktivierendes Pulver abgesetzt hatte, wieder leitend gemacht werden, falls deren Photoleitfähigkeit nachgelassen hat. Diese gleichmäßige Belichtung soll 5(i ungefähr der Belichtung gleichwertiger sein, die erforderlich ist, damit keine Absetzung des Entwicklungspulvers in den immer noch aktivierten Bezirken erfolgt, wobei die Belichtung für dieses Material ungefähr 108 Ixs beträgt. Ist kurz vor einer nachfolgenden Entwicklung die Photoleitfähigkeit in diesen Bezirken noch nicht vollständig verschwunden, dann braucht bei der gleichmäßigen Belichtung die ursprüngliche Leitfähigkeit der immer noch aktivierten Bezirke nur wiederhergestellt zu werden, zu welchem Zweck die W) volle ursprüngliche Belichtung mit 108 Ixs nicht benötigt wird. Erfolgt in diesem Falle eine zu starke Belichtung, so würde die Güte der Kopie nur beeinträchtigt werden. Anstelle der bilderzeugenden Belichtung und der ersten Entwicklungsstufe kann auch ein entaktivierendes h5 Material mit Hilfe eines Griffels, durch Aufmalen usw. aufgetragen werden, oder es wird eine photoehcmischc oder thermische Dekompositionsrcaktion eingeleitet. Dieses Verfahren ist von besonderem Nutzen für die Herstellung eii.er Vorlage für mehrere Kopien.

Bei spiel Vl

Um einen Vergleich zwischen den entwickelten Abbildungen mit und ohne dielektrischen Schichtträger zwischen der photoleitfähigen Schicht und der elektrisch leitenden Schicht anstellen zu können, wurden gleiche Schichten aus TiCh — 10% ZnO in einem Styren-butadiencopolymer-Bindemittel auf die durch Aufdampfen mit einem Aluminiumbelag versehene Seite eines 25 μπι starken Polyesterfilmes sowie auf die abgewandte Seite des Filmes aufgetragen. Der aufgedampfte Aluminiumbelag wies eine Dicke von mindestens 250 Ä auf, und die photoleitfähige Schicht wurde durch ein auf dieses aufgelegte Diapositiv hindurch belichtet. Am Prüfdiapositiv war ferner eine Grauskala angebracht. Die Belichtung erfolgte mit Hilfe einer Wolframfadenglühlampe in einiger Entfernung von der Kopierebene, und die gemessene Beleuchtungsstärke in der Kopierebene betrug 215 Ix und wurde mittels eines herkömmlichen Lichtmeßgerätes gemessen. Die Belichtungszeit betrug circ Sekunde, wobei eine zweite Belichtung mit 215 Ixs durchgeführt wurde, sofern nichts angegeben ist.

Die belichteten Aufzeichnungsmaterialien wurden auf einer rotierenden, elektrisch leitenden Trommel, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 22,4 cm/s an einer rotierenden magnetischen Entwicklungswalze vorbeibewegte, entwickelt. Der Spalt zwischen der Entwicklungswalze und der Oberseite des Aufzeichnungsmaterials (die Oberseite der photoleitfähigen Schicht) wurde mit einer Weite von 0,38 mm aufrechterhalten. Bei beiden Arten von Aufzeichnungsmaterialicn mit und ohne einen dielektrischen Schichtlräger wurden der Reihe nach verschiedene Enlwicklungsspannungcn angewendet. In allen Fällen war die das Pulver tragende Entwicklungswalze gegenüber der leitenden Trommel positiv aufgeladen, mit der die elektrisch leitende Schicht des Aufzeichnungsmaterials verbunden war. Das Entwicklungspulver hatte die folgende Zusammensetzung: 40 Teile Epoxidharz, 60 Teile Magnetit, 0,8 Teile Kohleruß und 0,1 Teil fein zerteiltes Siliziumoxid.

Nach der Entwicklung des Aufzeichnungsmaterial wurde es von der Trommel sorgsam entfernt, und das Pulver wurde durch den Kontakt mit einem erhitzten Tuch mit einer Temperatur von I25-15O°C 5-IC Sekunden lang geschmolzen.

Danach wurden die Aufzeichnungsmaterialien miteinander verglichen und überprüft im Hinblick aul optische Dichte des Untergrundes, größte optische Dichte in den geschwärzten Bezirken, Gesamteindruck der Kopie sowie auf den Vcrfahrensspielraum (unkritische Entwicklungsspannungen usw.). Die optischer Reflexionsdichten wurden in der herkömmlichen Weise nach den Normvorschriften gemessen.

Die Ergebnisse der Überprüfung sind in dei nachstehenden Tabelle angeführt, wobei D„,,„ sich aul die optische Dichte des großen schwarzen Quadrate; des Prüfdiapositivs bezieht, während D„„, sich auf die optische Dichte des Untergrundes bezieht. Die optische Dichte eines unbelichteten und unbchandelten Material blattes beträgt ungefähr 0,12. Der Kontrast wird ii diesem Falle durch (Ό,,,,,, - D,„„) dargestellt. Alle optischen Dichten stellen den Durchschnittswert von < Ablesungen dar.

Tabelle

Kein dielektr. Schichtträger Mit diHeklr. Schichtträger

(1) schwacher Untergrund
optische Dichte
verlangt

(2) größte optische Dichte im
schwarzen Bereich verlangt

(3) insges. beste Kopie verlangt

(4) ausnutzbarer Behandlungsspannungsbereich

Kontrast

0,54 D_lmK 1,10

0,18 D_m, 0J3

0,36 Kontrast 0,97

*Du'n'i*	0^56	U₁JJiI \ Dun,	1,24 0,14
Kontrast	0,54	Kontrast	1,10
Dun,	0,83 0,20	*Dmn χ* *D_u„,*	1,24 0,14
Kontrast	0,63	Kontrast	1,10

sehr schmaler Bereich
(100-300 Volt) die beste
Kopie ist jedoch nicht so
gut wie bei den in der
rechten Spalte angeführten Werten

Gute Kopien innerhalb
eines weiten Bereiches
von 300-2000 Volt

Bei den Durchschnittskopien wurden verschiedene Belichtungen zugelassen, um die bestmögliche Kopie herzustellen. Die Belichtung für das Material mit einem dielektrischen Schichtträger betrug bis zu 215 Ixs und war nicht kritisch, während die Belichtung bei dem Material ohne dielektrischen Schichtträger 430 Ixs betrug.

Mit dem beschriebenen dielektrischen Schichtträger wird die Ungleichheit der Ladungsströmung zwischen leitenden und nichtleitenden Bezirken beseitigt, wobei infolge der direkten Abhängigkeit von der Ladungsströmung die Menge des in den Untergrundbezirken abgesetzten Entwicklungspulvers vermindert wird. Die Verwendung dieses dielektrischen Schichtträgers bei einem Aufzeichnungsmaterial, das bei dem beschriebenen dynamischen elektrographischen Verfahren benutzt wird, wäre nachteilig bei den herkömmlichen elektrostatischen Vervielfältigungsverfahren. Dies ist eine Folge des Umstandes, daß bei den elektrostatischen Verfahren die dielektrischen Schichten mit der in Betracht kommenden Dicke eine Vermischung der elektrostatischen Aufladung zwischen den photoleitfähigen und den elektrisch leitenden Schichten in den belichteten Bezirken verhindern würden, so daß das Ausmaß der Unterschiede bei dem Oberflächenpotential zwischen den vom Licht getroffenen und den nichtbelichteten Bezirken herabgesetzt wird. (Vgl. die US-PS 29 01 348.) Bei solchen elektrostatischen Verfahren ist gerade diese Oberflächenpotentialdifferenz die Ursache für ein unterschiedliches Feld und bewirkt eine Anziehung des elektrostatischen Tonerpulvers in der Entwicklungsstufe. Sehr dünne dielektrische Schichten mit einer Dicke von 2 μΐη und weniger, oder ein Zusammenbruch oder ein sonstiges Transportaufladen unter der Einwirkung elektrischer Felder, die an den Schichten entstehen, können bei solchen elektrostatischen Verfahren geduldet werden. In diesen Fällen wirkt die dielektrische Schicht jedoch nicht als eine echte Sperrschicht für die Ladungsströmung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einer photoleitfähigen Schicht, einem ^r> dielektrischen Schichtträger mit einem spezifischen Widerstand von 10" Ohm · cm und einer elektrisch leitenden Schicht in der angegebenen Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger mindestens 2 μηι, vorzugsweise 26 — 50 μm H) dick ist und eine Leitfähigkeit hat, die nicht mehr als ein Zehntel der Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Schicht und ein Zehntel der Leitfähigkeit der belichteten photoleitfähigen Schicht beträgt, und daß die Leitfähigkeit der belichteten photoleitfähi- ιί gen Schicht das Doppelte der Leitfähigkeit der unbelichteten photoleitfähigen Schicht beträgt.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger aus einem Polyester und die elektrisch leitende Schicht aus einer — vorzugsweise auf den Polyester aufgedampften — Metallschicht besteht.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht aus einer ZnO- oder ΤΊΟ2-Bindemittel- > > Schicht besteht.