DE2022919A1 - Electrophotographic recording medium and method for producing such a recording medium - Google Patents

Electrophotographic recording medium and method for producing such a recording medium

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DE2022919A1
DE2022919A1 DE19702022919 DE2022919A DE2022919A1 DE 2022919 A1 DE2022919 A1 DE 2022919A1 DE 19702022919 DE19702022919 DE 19702022919 DE 2022919 A DE2022919 A DE 2022919A DE 2022919 A1 DE2022919 A1 DE 2022919A1
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zinc oxide
fluoride
recording medium
electrophotographic recording
fluorine
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Giaimo Edward Charles
Simon Larach
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Description

RCA 6l,ÖC)6
US-Ser.No. 823,906
Filed: May 12, I969
RCA 6l, ÖC) 6
US Ser. No. 823.906
Filed: May 12, I969

RGA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.RGA Corporation, New York , NY, V.St.A.

Electrophotographiceher Aufzeichnungsträger und Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsträgers« Electrophotographic recording medium and method for producing such a recording medium "

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger mit einer photoleitenden Schicht, die eine Oberfläche, welche zur Aufnahme einer elektrostatischen Ladung während der Verarbeitung des Aufzeichnungsträgers bestimmt ist, hat und einen Photoleiter, der bei Abwesenheit eines geeigneten Dotierungsstoffes während der Aufladung luminesziert, enthält. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers.The present invention relates to an electrophotographic one Recording medium with a photoconductive layer which has a surface which is used to receive an electrostatic charge is determined during the processing of the recording medium, and a photoconductor, which in the absence of a suitable Dopant luminescent during charging, contains. The invention also relates to a method for production of such an electrophotographic recording medium.

Die Erfindung betrifft insbesondere Aufzeichnungsträger, die Zinkoxid und farbstoffsensibiliertes Zinkoxid enthalten.The invention particularly relates to recording media containing zinc oxide and dye-sensitized zinc oxide.

' Bei der Herstellung von Kopien auf. elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern mit einer farbstoffsensibilisierten, Zinkoxid enthaltenden photoleitenden Schicht mittels eines elektrophotographischen Gerätes, das mit einer Koronaentladungseinrichtung arbeitet, wurde festgestellt, daß in den getönten (schwarzen) Bereichen von Positivkopien manchmal ungetönte (weiße) Flecken : auftreten. In entsprechender Weise hat man in den bildfreien (weißen) Flächen von Umkehrkopien, wie sie z.B. durch Kathodenstrahlaufzeichnung auf einem elektrophotographischen Aufzeich- ' j nungsträger erhalten werden, Tonerniederschläge in Form von ge- ] tönten (schwarzen) Flecken festgestellt. Ein Teil dieser unerj wünschten Flecken, die die Qualität der Kopien beeinträchtigen, j'When making copies on. electrophotographic Recording media with a dye-sensitized, zinc oxide-containing photoconductive layer by means of an electrophotographic Device that uses a corona discharge device works, it has been found that there are sometimes untoned (white) spots in the toned (black) areas of positive copies : appear. Correspondingly, one has in the non-image (white) areas of reverse copies, such as those caused by cathode ray recording on an electrophotographic record junctions are obtained, toner deposits in the form of ge] (black) spots were detected. Some of these undesirable stains that affect the quality of the copies, j

■ i■ i

können zwar auf Unvollkommenheiten der photoleitenden Schicht des! elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers beruhen, es wurde j doch entdeckt, daß viele dieser Flecken durch eine unerwünschte Belichtung der farbstoffaensibilislerten photoleitenden Schicht infolg« einer Uunineszenaemission de· photoleitenden Zinkoxids während der elektrostatischen Aufladung der photoleitenden Schiohj; verursacht werden. may be due to imperfections in the photoconductive layer of the! electrophotographic recording medium, but it has been discovered that many of these spots are caused by an undesired exposure of the dye-sensitized photoconductive layer as a result of the emission of photoconductive zinc oxide during the electrostatic charging of the photoconductive layer; caused.

008047/1662008047/1662

Es wurde festgestellt, daß in einer Zinkoxid enthaltenden photoleitenden Schicht im Dunkeln bei der Aufladung mittels einer Koronaentladung szintillierende Lichtflecke auftreten. Abhängig von der Herstellung des verwendeten Zinkoxids kann das emittierte Licht verschiedene Farben haben. Es wurden drei Farben beobachtet, nämlich Purpur, Blau und Grün. Die Abmessungen der szintillierenden Flecke entsprechen denen der unerwünschten (weißen) Bereiche, die bei den bekannten Positiv-Direktkopien frei von Toner sind, und den unerwünschten getönten (schwarzen) Bereichen im bildfreien Hintergrund der bekannten Umkehrkopien.It was found that in a photoconductive layer containing zinc oxide in the dark when charged by means of a Corona discharge scintillating light spots occur. Depending on the production of the zinc oxide used, the emitted Light have different colors. Three colors were observed namely purple, blue and green. The dimensions of the scintillating Spots correspond to those of the unwanted (white) areas that are free of toner in the known positive direct copies, and the unwanted toned (black) areas in the non-image background of the known reverse copies.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten solcher unerwünschter Bereiche zu vermeiden.The present invention is based on the object of avoiding the occurrence of such undesirable areas.

Dies wird, kurz gesagt, bei einem elektrophotographischen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die photoleitende Schicht einen Photoleiter enthält, bei dem die Lumineszenz während der elektrostatischen Aufladung unterdrückt ist* Bei einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die photoleitende Schicht des elektrophotographischen Aufzeichnungsträgers zusätzlich einen lichtsensibilisierenden Farbstoff, der eine Absorptionsbande innerhalb des Spektralbereiches der unterdrückten Lumineszenz des Photoleiters hat.In short, this is achieved in an electrophotographic recording medium according to the invention in that the photoconductive layer contains a photoconductor that suppresses luminescence during electrostatic charging * In another embodiment, the photoconductive layer of the electrophotographic recording medium additionally contains a photosensitizing dye that has an absorption band within the spectral range of suppressed luminescence of the photoconductor.

Ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen eines solchen Aufzeichnungsträgers, bei welchem photoleitendes Zinkoxid hergestellt, eine Beschichtungsmischung aus dem Zinkoxid und einem isolierenden Bindemittel zubereitet und mit dieser MischungA method according to the invention for making such Recording medium in which photoconductive zinc oxide is produced, a coating mixture of the zinc oxide and an insulating binder and prepared with this mixture

ein Trägermaterial beschichtet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des photoleitenden Zinkoxids im wesentlichen reines Zinkoxid mit einem Fluorid derart dotiert wird, daß Fluoridionen in einer Menge in das Zinkoxid eindiffundieren* die ausreicht, um die Lumineszenz des Zinkoxids zu unterdrücken ohnea carrier material is coated, is characterized in that in the preparation of the photoconductive zinc oxide essentially pure zinc oxide is doped with a fluoride in such a way that fluoride ions diffuse into the zinc oxide in an amount * the sufficient to suppress the luminescence of the zinc oxide without

zuto

die Photoleitereigenschaften des Zinkoxids wesentlich/beeinflussen. Bei einem Ausführungslbeispiel dieses Verfahrens wird, dotiertes Zinkoxid durch Verbrennen von im wesentlichen reinem Zink in Gegenwart von Sauorstoff und Fluor Vorgestellt, ithe photoconductor properties of the zinc oxide significantly / influence. In an exemplary embodiment of this method, doped Zinc Oxide Presented by Burning Essentially Pure Zinc in the Presence of Oxygen and Fluorine, i

00-9847/1652' bad ow«nai.00-9847 / 1652 'bad ow «nai.

2Ü229192Ü22919

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens wird Zinkoxid durch Befeuchten mit einer Lösung eines Fluorids und Erhitzen des angefeuchteten Zinkoxids dotiert.In another embodiment of this process, zinc oxide is used doped by moistening with a solution of a fluoride and heating the moistened zinc oxide.

Die neuen elektrophotographischen Aufzeichnungsträger mit einer farbstoffsensibilisierten photoleitenden Schicht, welche Zinkoxid, das mit einem Fluorid dotiert ist., enthalten, liefern klarere und schärfere elektrophotographische Kopien als die bekannten Aufzeichnungsträger, da die Lumineszenzemission, die sonst während des Aufladens auftritt, unterdrückt ist. Es wird also verhindert, daß von einer oder mehreren der Sensibilisierungäfarbstoffe Störlicht absorbiert wird und in den resultierenden Kopien Flecke auftreten. Das zur Dotierung verwendete Fluorid bewirkt zwar eine Unterdrückung oder zumindest eine wesentliche Verringerung der Lumineszenz des Photoleiters, es setzt jedoch die Photoleitfähigkeit des Photoleiters nicht herab.The new electrophotographic recording medium with a dye-sensitized photoconductive layer, which Zinc oxide doped with a fluoride clearer and sharper electrophotographic copies than the known recording media, because the luminescence emission, the otherwise occurs during charging is suppressed. It will thus prevents one or more of the sensitizing dyes Stray light is absorbed and spots appear in the resulting copies. The fluoride used for doping causes although a suppression or at least a substantial reduction in the luminescence of the photoconductor, it sets the Photoconductivity of the photoconductor does not decrease.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing explained it show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Apparatur, die bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen des neuen, mit Fluorid dotierten Zinkoxids verwendet werden kann, undFig. 1 is a schematic representation of an apparatus that is used in an embodiment of the method for producing the new fluoride-doped zinc oxide can be used, and

Fig. 2 eine graphische Darstellung der spektralen Verteilung der Emission von Zinkoxid vor und nach der Dotierung mit einem Fluorid, und des Reflexionsvermögens eines lichtabsorbierenden Farbstoffes, in Abhängigkeit von der Wellenlänge in Angström- ' Einheiten.Fig. 2 is a graph of the spectral distribution of the emission of zinc oxide before and after doping with a Fluoride, and the reflectivity of a light-absorbing dye, as a function of the wavelength in angstroms' Units.

Beispiel IExample I.

Bei der vorliegenden Erfindung kann von den USA-Patentschrif-i ten j5 052 5:59 und 3 O52 5^0 ausgegangen werden, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird. 'In the present invention, US Pat ten j5 052 5:59 and 3 O52 5 ^ 0 are assumed, knowledge of which is assumed here. '

Bei den vorliegenden elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern wird in den photoleitenden Schichten ein neuer Photoleiter aus Zinkoxid, das mit einem Fluorid dotiert ist, verwendet. Die SIn the present electrophotographic recording media a new photoconductor is created in the photoconductive layers made of zinc oxide doped with a fluoride is used. This

neuen Aufzeichnungsträger haben daher den Vorteil, daß sie einen Photoleiter enthalten, dessen Lumineszenz während der elektro- ;new recording media therefore have the advantage that they have a Contain photoconductors whose luminescence during the electro-;

009847/1652009847/1652

j statischen Aufladung unterdrückt oder zumindest stark reduziert ist. Wenn der vorliegende elektrophotographische Aufzeichnungs- : träger außerdem eine oder mehrere lichtsensibilisierende Farbstoffe in den photoleitenden Schichten enthalte können die Farbstoffe Absorptionsbanden im Spektralbereich der Lumineszenz des neuen Photoleiters aufweisen» Die Lumineszenz kann jedoch^, da sie unterdrückt ist, die Qualität der mit <3en Aufzeichnungsträgern hergestellten Bildern oder Kopien nicht beeinträchtigen,j static charge is suppressed or at least greatly reduced. When the present electrophotographic recording : also carries one or more photosensitizing dyes in the photoconductive layers, the dyes can contain absorption bands in the spectral range of the luminescence show new photoconductor »Luminescence can, however, ^ because it is suppressed, the quality of the <3 record carriers do not affect the produced images or copies,

In Fig. 1 ist schematisch eine Apparatur 10 zur Herstellung eines aus mit einem Fluorid dotierten Zinkoxid bestehenden neuen ι Photoleiters gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß j der Erfindung dargestellt«, Kurz gesagt wird ein solcher Photolei-1 schematically shows an apparatus 10 for the production of a new zinc oxide doped with a fluoride ι photoconductor according to an embodiment of the method according to j of the invention. "In short, such a photoconductor

ter dadurch hergestellt, daß im wesentlichen reines metallisches Zink 12 in einer aus Sauerstoff und Fluor bestehenden Gasatmos-ter made by being essentially pure metallic Zinc 12 in a gas atmosphere consisting of oxygen and fluorine

, phäre verbrannt wird» Hierfür wird im wesentlichen reines Zink 12 in ein Quarzgefäß 14 eingebracht» Der obere Teil des Gefäßes 14 , steht mit dem unteren Teil einer konischen Reaktionskammer 16 aus Quarz über eine Leitung 18 in Verbindung. Der obere Teil der Reaktionskammer l6 ist aus noch zu erläuternden Gründen mit einer Leitung 20 verbunden., sphere is burned »For this purpose, essentially pure zinc 12 placed in a quartz vessel 14. The upper part of the vessel 14 protrudes with the lower part of a conical reaction chamber 16 Quartz via a line 18 in connection. The upper part of the reaction chamber 16 is provided with a line for reasons to be explained 20 connected.

Aus dem Gefäß 14 wird die Luft durch Spülen mit einem Inertgas, wie Argon (Ar) oder Stickstoff (N2), die durch eine Leitung 22 in das Gefäß 14 eingeleitet werden, entfernt. Die im Gefäß 14 etwa enthaltene Luft wird durch die Leitung 18, die Reaktionskammer 16 und durch die Leitung 20 entfernt.The air is removed from the vessel 14 by purging with an inert gas, such as argon (Ar) or nitrogen (N 2 ), which are introduced into the vessel 14 through a line 22. The air possibly contained in the vessel 14 is removed through the line 18, the reaction chamber 16 and through the line 20.

Das Zink 12 wird dann auf irgendeine geeignete Weise auf eine Temperatur zwischen 91° und 1000 0C erhitzt, wie durch die wellenförmigen Pfeile 24 angedeutet ist. Bei dieser Temperatur verdampft das Zink 12 und der Zinkdampf tritt durch die Leitung 18 in die Reaktionskammer 16 ein. Die Reaktionskammer 16 wirdj, vorzugsweise durch einen eigenen, temperaturgeregelten Ofen (nicht dargestellt] auf eine Temperatur zwischen 450 und 1000 0C erhitst, wie durch die wellenförmigen Pfeile 26 angedeutet ist. Die Temperatur in der Reaktionskammer 16 beträgt vorzugsweise etwa 600 0C.The zinc 12 is then heated by any suitable means to a temperature between 91 ° and 1000 0 C, as indicated by the wavy arrows 24th At this temperature, the zinc 12 evaporates and the zinc vapor enters the reaction chamber 16 through the line 18. The reaction chamber 16 wirdj, preferably by a separate, temperature-controlled oven (not shown] to a temperature of 450-1000 0 C erhitst, as indicated by the wavy arrows 26th the temperature in the reaction chamber 16 is preferably about 600 0 C.

In der ReaktIonskammer 16 reagi@rt der Zinkdampf mit Sauerstoff und Fluor unter Bildung des neuen Photoleifeers, also desIn the reaction chamber 16, the zinc vapor reacts with oxygen and fluorine to form the new photovoltaic agent, i.e. the

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fluoriddotierten Zinkoxids. Der Sauerstoff und das Fluor werden über ein Mischgefäß 28 in die Reaktionskammer 16 eingeleitet.
Anstelle des Sauerstoffs kann auch Luft verwendet werden. Der
Sauerstoff und das Fluor werden in Gasform durch getrennte Leitungen 30 bzw. j52 in das Mischgefäß 28 eingeleitet. Die gasförmige Mischung aus Sauerstoff und Fluor wird dann z.B. durch eine
Anzahl von Leitungen y\ und 36, die mit dem Auslaß des Mischgefäßes 28 und der Reaktionskammer 16 in Verbindung stehen, in
letztere eingeführt. Die Menge des zur Dotierung verwendeten
Fluorids ist nicht kritisch.
fluoride-doped zinc oxide. The oxygen and fluorine are introduced into the reaction chamber 16 via a mixing vessel 28.
Instead of oxygen, air can also be used. Of the
Oxygen and the fluorine are introduced into the mixing vessel 28 in gaseous form through separate lines 30 and 52, respectively. The gaseous mixture of oxygen and fluorine is then, for example, by a
Number of lines y \ and 36, which are in communication with the outlet of the mixing vessel 28 and the reaction chamber 16, in
the latter introduced. The amount of used for doping
Fluoride is not critical.

Gasförmiges Fluor wird zwar als Dotierungsstoff bevorzugt, man kann jedoch auch Fluoride, wie Wasserstoff-Fluorid, Amoniumfluorid und Zinkfluorid thermisch zersetzen um das flüchtige
Fluorid zur Dotierung zu erhalten. Die Menge des in die Reaktionskammer 16 eingeführten Sauerstoffes ist gleich der auf stöchiometrischer Basis rechnerisch ermittelten Menge, die zur Bildung von Zinkoxid in der Reaktionskammer 16 erforderlich ist. Das Verhältnis von Fluor zu Sauerstoff wird so bemessen, daß sich ein
mit Fluorid dotiertes Zinkoxid.ergibt, das zwischen 10 J und ein Gewichtsprozent Fluorid bezogen auf den Anteil an Zinkoxid ent hält. Diese Menge an Fluorid-Dotierungsstoff im Zinkoxid genügt für eine Unterdrückung der Lumineszenz, ohne daß dabei die Photoleitfähigkeit des Zinkoxids nennenewert beeinträchtigt wird. Das mit Fluorid dotierte Zinkoxid wird aus der Reaktionskammer 16 mittels der in Ihr enthaltenen Oase und der Hitze durch die Leitung 20 in ein nicht dargestelltes Gefäß ausgetrieben. An der Leitung 20 kann eine nicht dargestellte Saugvorrichtung angebracht werden, um das in der· Reaktlonskammer 16 gebildete, mit Fluorid dotierte Zinkoxid abzusaugen.
Gaseous fluorine is preferred as a dopant, but fluorides such as hydrogen fluoride, ammonium fluoride and zinc fluoride can also be thermally decomposed around the volatile
To obtain fluoride for doping. The amount of oxygen introduced into the reaction chamber 16 is equal to the amount, calculated on a stoichiometric basis, which is required for the formation of zinc oxide in the reaction chamber 16. The ratio of fluorine to oxygen is such that a
Zinc oxide doped with fluoride, which contains between 10 J and one percent by weight of fluoride based on the proportion of zinc oxide . This amount of fluoride dopant in the zinc oxide is sufficient to suppress the luminescence without the photoconductivity of the zinc oxide being adversely affected. The fluoride-doped zinc oxide is expelled from the reaction chamber 16 by means of the oasis contained in it and the heat through the line 20 into a vessel (not shown). A suction device (not shown) can be attached to the line 20 in order to suck off the fluoride-doped zinc oxide formed in the reaction chamber 16.

Beispiel IIExample II

Bei diesem Aueführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens wird Zinkoxid, das mit Fluorid dotiert 1st, durch Anfeuchten im wesentlichen reinen Zinkoxids mit einer verdünnten Lösung eines löslichen Fluorids, z.B. Kalium- oder Ammoniumfluorid, und an schließendes Erhitzen des angefeuchteten Zinkoxids hergestellt» In this embodiment of the present process, zinc oxide doped with fluoride is produced by moistening essentially pure zinc oxide with a dilute solution of a soluble fluoride, e.g. potassium or ammonium fluoride, and then heating the moistened zinc oxide »

Damit die Dotierung wirksam -wird, soll das angefeuchtete
'"" 009847/1852
In order for the doping to be effective, the moistened
'"" 009847/1852

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auf eine Temperatur erhitzt werden, die so .hoch ist, daß die Ionen des Dotierungsstoffes, wie des Fluorides, in das Zinkoxidgitter wandern können. Die Ionenwanderung in Zinkoxid beginnt bei etwa 450 0C. Das angefeuchtete Zinkoxid soll daher auf eine Tempe-» ratur von mindestens 450 0C erhitzt und auf dieser Temperatur für eine Zeitspanne von etwa zwei Stunden gehalten werden.be heated to a temperature which is so high that the ions of the dopant, such as fluoride, can migrate into the zinc oxide lattice. The migration of ions in zinc oxide begins at about 450 0 C. The wetted zinc oxide is therefore a temperature-»heated temperature of at least 450 0 C and maintained at this temperature for a period of about two hours.

In Fig. 2 zeigt die ausgezogene Kurve 40 das Kathodolumineszenz-Emissionsspektrum einer Probe von Zinkoxid, das nach dem j sogenannten französischen Verfahren hergestellt wurde und in ! großem Umfang als Photoleiter in elektrophotographischen Aufzeich-i nungsträgern verwendet wird. Die Aufladung dieser Probe durch eine Koronaentladung wurde durch einen Elektronenstrahl von 9 kV und 1 /UA simuliert und die Intensität des bei der Anregung durch den Elektronenstrahl auftretenden Emissionsspektrums wurde in willkürlichen Einheiten im Wellenlängenbereich von 36OO bis 58OO 8 gemessen. Die Spektralverteilung gemäß der Kurve 40 besteht aus zwei Hauptbanden, von denen die eine (36OO bis 4200 8) im UV-Bereich liegt und ein Maximum bei etwa 59OO 8 hat, während die andere (4400 bis 6000 8) im sichtbaren (grünen) Spektralbereich liegt und ein Maximum bei etwa 5200 8 hat. Diese Banden werden im folgenden durch die Wellenlängen ihrer Maxima bezeichnet.In FIG. 2, the solid curve 40 shows the cathodoluminescence emission spectrum a sample of zinc oxide produced by the so-called French process and in! widely used as photoconductors in electrophotographic recording i funding is used. The charging of this sample by corona discharge was carried out by an electron beam of 9 kV and 1 / UA is simulated and the intensity of the when excited by the The emission spectrum occurring in the electron beam was measured in arbitrary units in the wavelength range from 36OO to 58OO 8 measured. The spectral distribution according to curve 40 consists of two main bands, one of which (3600 to 4200 8) is in the UV range and has a maximum at about 59OO 8, while the other (4400 to 6000 8) is in the visible (green) spectral range and has a maximum at around 5200 8. These gangs will hereinafter referred to by the wavelengths of their maxima.

Die 5200-8-Bande des Zinkoxids dürfte aus Sauerstoff-Fehlstellen oder Zn+ auf Zwischengitterplätzen im Zinkoxid-Kristallgitter resultieren. Diese Bande wurde durch Eindiffundie^en von Fluorid-Ionen in das Zinkoxid, wie durch die oben erwähnten Verfahren zur Dotierung von Zinkoxid mit Fluorid, effektiv beseitigt. Die Intensität des Kathodolumineszenz-Emissionsspektrums des mit Fluorid dotierten Zinkoxids ist, wie die gestrichelte Kurve 44 zeigt, im sichtbaren Spektralbereich (5200-8-Bande) praktisch nullThe 5200-8 band of zinc oxide is likely to result from oxygen vacancies or Zn + on interstitial sites in the zinc oxide crystal lattice. This band was effectively eliminated by diffusing fluoride ions into the zinc oxide, as by the above-mentioned methods for doping zinc oxide with fluoride. The intensity of the cathodoluminescence emission spectrum of the fluoride-doped zinc oxide is, as the dashed curve 44 shows, practically zero in the visible spectral range (5200-8 band)

In Fig. 2 ist außerdem eine Refltxionslcurve 42 (das Reziproke der LIchtabsorptions-Kurve) eines liohtsenslbillslerenden Farbstoffes, wie Fluoreszein dargestellte Bei <ä©r Kurve 42 ist die Reflexion in willkürlichen Einholten über ©Inen Wellenlängenbei?©icsh von etwa 4000 i bis 58OO H a,ufg©teag©&o Ein Vergleich der Kus?v©a 40 und 42 zeigt«'daß der Pluoresgein-Pa.rfoatoff auf eln©r ■ßl'i©u©I©ife©rid©n ZinkoxLöeohlcsnt jQäo LusiinQs^©ng©mIission ä©s un~2 also shows a reflection curve 42 (the reciprocal of the light absorption curve) of a light-emitting dye, such as fluorescein. With curve 42, the reflection is in arbitrary catches over wavelengths at? © icsh from about 4000 to 5800 H a, ufg © teag © & o A comparison of the Kus? V © a 40 and 42 shows "'that the Pluoresgein pa.rfoatoff on eln © r ■ ßl'i © u © I © ife © rid © n ZinkoxLöeohlcsnt jQäo LusiinQs ^ © ng © mIission ä © s un ~

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08S47/1SS08S47 / 1SS

- 7 - 2Ü22919- 7 - 2Ü22919

solche Lichtabsorption würde eine Belichtung der photoleitenden Schicht durch unerwünschte (vom kopierten Bild unabhängige) Szin- ' tillation zur Folge haben und unerwünschte Flecken in der entwickelten Kopie ergeben.such light absorption would result in exposure of the photoconductive layer by undesired (independent of the copied image) scintillation tillation and develop unwanted spots in the Copy.

Die Unterdrückung der 5200-8-Bande des Zinkoxids durch Dotierung mit Fluorid ergibt einen neuen Photoleiter für bessere Aufzeichnungsträger, Entsprechend den Lehren der oben erwähnten Patentschriften wurden Proben von elektrophotographischen Aufzeichnungsträgern unter Verwendung von Zinkoxid mit und ohne ■ Lumineszenzemission im 5200-8-Band hergestellt. Diese Proben ■! wurden entsprechend den Lehren der erwähnten Patente elektro- ', statisch aufgeladen, exponiert und mit Toner behandelt. Vergrö- ; ßerte Mikrophotographien (Positiv-Kopien) der Tonerflächen dieser i Proben wurden untersucht und diejenigen Proben, die photoleitende Schichten aus Zinkoxid mit nicht unterdrückter Lumineszenzemission" im Bereich von 5200 8 und mindestens einen lichtabsorbierenden Farbstoff enthielten, wiesen wesentlich mehr und größe- : re Flecken, in denen die Ladungsdichte für einen Tonernieder- . , j schlag zu gering war, auf als diejenigen Proben, bei denen die ! 5200-8-Emissionsbande unterdrückt waren. Auch wenn die aufgelade- , nen und exponierten Proben mit einem Umkehrentwicklungs-Toner ent4 wickelt wurden," hatten die Proben der Aufzeichnungsträger, die I \ Zinkoxid ohne die 5200-8-Lumineszenzbande enthielten, weniger : ■ Tonerflecke in den weißen (bildfreien) Hintergrundbereichen als die Aufzeichnungsträger, die Zinkoxid mit der 5200-8-Lumineszenzbande enthielten. IThe suppression of the 5200-8 band of zinc oxide by doping with fluoride results in a new photoconductor for better recording media. Samples of electrophotographic recording media were prepared using zinc oxide with and without luminescence emission in the 5200-8 band . These samples ■! were electro-, statically charged, exposed and treated with toner according to the teachings of the aforementioned patents. Magnification; Extended photomicrographs (positive copies) of the toner areas of these samples were examined and those samples which contained photoconductive layers made of zinc oxide with non-suppressed luminescence emission "in the range of 5200 8 and at least one light-absorbing dye showed significantly more and larger spots, in which the charge density was too low for toner deposition., j than those samples in which the! 5200-8 emission band was suppressed, even if the charged , exposed samples developed with a reverse development toner were, "had contained the samples of the recording medium, the I \ zinc oxide without the 5200-8-luminescence, less: ■ toner stains in the white (non-image) background areas than the recording medium that contained zinc oxide with the 5200-8-luminescence. I.

Die Emissionsbande bei 39OO 8 im UV-Bereich wurde bereits j bei durch Kathodenstrahlen angeregten Photoleitern beobachtet und j sie beruht vermutlich aus einem Beschüß des Zinkoxids mit Ionen aus der Koronaentladung. Aus den oben erwähnten Ergebnissen könnj te geschlossen werden, daß eine "Fehlanpassung'1 zwischen der Lumineszenzemission und den Absorptionsbanden des Farbstoffes für elektrophotographische Aufzeichnungsträger besserer Qualität . wünschenswert ist. Die Beseitigung der 5200-8-Emissionsbande des : Zinkoxids der photoleitenden Schicht ist also wünschenswert, besonders wenn ein oder mehrere, sichtbares Licht absorbierende Farbstoffe, wie Fluoreszein, Erythrosin oder Bengalrosa, zurThe emission band at 39OO 8 in the UV range was already observed in photoconductors excited by cathode rays and it is presumably based on bombardment of the zinc oxide with ions from the corona discharge. From the above results it could be concluded that a "mismatch" 1 between the luminescence emission and the absorption bands of the dye is desirable for electrophotographic recording media. The elimination of the 5200-8 emission band of the zinc oxide of the photoconductive layer is therefore desirable , especially when one or more visible light absorbing dyes such as fluorescein, erythrosine or rose bengal are used

009847/1652009847/1652

Sensibilisierung der elektrophotographischen Aufzeichnungsträger verwendet werden0 Sensitization of the electrophotographic recording media used 0

009847/ 16 5 2009847/16 5 2

Claims (10)

- 9 Patentansprüche - 9 claims Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger mit einer photoleitenden Schicht, die eine Oberfläche, welche zur Aufnahme einer elektrostatischen Ladung während der Verarbeitung des Aufzeichnungsträgers bestimmt ist, hat und einen Photoleiter, der bei Abwesenheit eines geeigneten Dotierungsstoffes während der Aufladung luminesziert, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter mit einem Material dotiert ist, das seine Lumineszenz während der Aufladung mindestens zum : Teil unterdrückt.Electrophotographic recording medium with a photoconductive layer which has a surface which is for receiving a electrostatic charge during processing of the recording medium is determined, and a photoconductor, which in the absence of a suitable dopant during charging luminescent, contains, characterized that the photoconductor is doped with a material that its luminescence during charging at least to : Part suppressed. 2.) Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitende Schicht einen lichtsensibilisierenden Farbstoff enthält, der eine Lichtabsorptionsbande.im Spektralbereich der unterdrückten Lumineszenz hat,2.) Electrophotographic recording medium according to claim 1, characterized in that the photoconductive Layer contains a photosensitizing dye, the one light absorption band. in the spectral range of the suppressed Has luminescence, 3.) Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter Zinkoxid ist.3.) Electrophotographic recording medium according to claim 1, characterized in that the photoconductor Zinc oxide is. 4,) Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zinkoxid mit einem Fluorid in einer Menge, die nicht ausreicht, um die Photoleitfähigkeit des Zinkoxids nennenswert zu beeinflussen, dotiert ist.4,) Electrophotographic recording medium according to claim j5, characterized in that the zinc oxide with a fluoride in an amount that is not sufficient to significantly affect the photoconductivity of the zinc oxide, is endowed. 5.) Elektrophotographischer Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet., daß der Anteil an Fluorid im Zinkoxid zwischen etwa 10"^ und 1 %, bezogen auf das ι Gewicht des Zinkoxids, beträgt. ,5.) Electrophotographic recording medium according to claim 4, characterized in that the proportion of fluoride in the zinc oxide is between about 10 "^ and 1 %, based on the ι weight of the zinc oxide., 6.) Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Auf- ί Zeichnungsträgers gemäß Anspruch 1, bei welchem photoleitendes , Zinkoxid hergestellt, eine Beschichtungsmischung aus dem Zinkoxid; und einem isolierenden Bindemittel zubereitet und mit dieser Mi- j schung ein Trägermaterial beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des photoleitenden Zinkoxide im wesentlichen reines Zinkoxid mit einem Fluor!el derart dotiert wird, daß Fluorldionen in einer Menge in dan Zinkoxid elnüiffundieren, die ausreicht, um die Lumineszenz de« Zinkoxid« zu unferdruokeii ohno ULo PhotoIoiti-ro i con^ohafton. dnc Zink- a?J.-\r, Wö.iCüiVlioi'i /u >.£■- I u f J Uo.-i'vn .6.) A method for producing an electrophotographic recording ί drawing carrier according to claim 1, in which photoconductive, zinc oxide produced, a coating mixture of the zinc oxide ; and an insulating binder is prepared and a carrier material is coated with this mixture, characterized in that during the production of the photoconductive zinc oxide, essentially pure zinc oxide is doped with a fluorine in such a way that fluorine ions diffuse in an amount in the zinc oxide, which is sufficient to unferdruokeii ohno ULo PhotoIoiti-ro i con ^ ohafton the luminescence of the "zinc oxide". dnc zinc a? J .- \ r, Wö.iCüiVlioi'i / u>. £ ■ - I u f J Uo.-i'vn. '0098 47/ Π;Ρλ2'0098 47 / Π; Ρλ2 7.) Verfahren nach Anspruch 6S dadurch gekennzeichnet,, daß beim Dotieren des im wesentlichen reinen Zinkoxids im wesentlichen reines Zink in Anwesenheit von Sauerstoff und Fluor verbrannt wird,7.) The method according to claim 6 S, characterized in that when doping the essentially pure zinc oxide, essentially pure zinc is burned in the presence of oxygen and fluorine, 8.) Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß beim Verbrennen des reinen Zinks (12) dieses durch Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 910 und 1000 0C verdampft wird* und der Zinkdampf,, Sauerstoff und Fluor bei einer Temperatur zwischen 450 und 1000 0C durch eine Reaktionskammer (16) gespült werden,, wobei das Verhältnis von Fluor zu Sauerstoff so gewählt wird* daß das mit Fluorid dotierte Zinkoxid zwischen etwa 10 ·> und 1 Gewichtsprozent Fluorid· bezogen auf das Zinkoxid enthält.8.) The method according to claim 7 » characterized in that when burning the pure zinc (12) this is evaporated by heating to a temperature between 910 and 1000 0 C * and the zinc vapor, oxygen and fluorine at a temperature between 450 and 1000 0 C are flushed through a reaction chamber (16) ,, whereby the ratio of fluorine to oxygen * selected so that the doped zinc oxide with fluoride based between about 10 x> and 1 weight percent fluoride · on the zinc oxide. 9.) Verfahren nach Anspruch 69 dadurch gekennzeichnetj, daß beim Dotieren des im wesentlichen reinen Zinkoxids dieses mit einer Lösung eines löslichen Fluorids angefeuchtet wird und das angefeuchtete Zinkoxid etwa zwei Stunden bei einer Temperatur von mindestens 450 0C erhitzt wird,9.) The method according to claim 6 9 characterized in that when doping the essentially pure zinc oxide this is moistened with a solution of a soluble fluoride and the moistened zinc oxide is heated for about two hours at a temperature of at least 450 0 C, 10.) Verfahren nach Anspruch 69 dadurch gekennzeichnet, daß beim Dotieren des im wesentlichen reinen Zinkoxids dieses mit einer Lösung angefeuchtet wird, die ein Lösungsmittel und gelöstes Kaliumfluorid und/oder Natriumfluorid und/oder Ammoniumfluorid enthält, und daß das angefeuchtete Zinkoxid etwa zwei Stunden bei einer Temperatur von mindestens 450 C erhitzt wird.10.) The method according to claim 6 9, characterized in that when doping the substantially pure zinc oxide this is moistened with a solution containing a solvent and dissolved potassium fluoride and / or sodium fluoride and / or ammonium fluoride, and that the moistened zinc oxide for about two hours is heated at a temperature of at least 450 C. 00984 7/ ! 0 S 200984 7 /! 0 S 2
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