DE2028319B2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

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eines Verstärkungsmittels für den Film, z, B. Poly- und einen wesentlich langsameren Potentialabfall bei styrol oder Polycarbonat, und 5 bis 50 Gevvichtsteile Belichtung aufweist und außerdem ein Restpotential eines Weichmachers, z.B. Diphenylchlorid oder eine von etwa —100Volt behält. Diese elektrostatischen chlorierte Fettsäure, zusetzen. Der Photoleiter selbst Eigenschaften des photoleiterhaltigen Films bleiben besitzt kein überragendes Haftvermögen. Wenn man 5 aber bei dem mit ihm als Schutzschicht nur dünn aber eine Lösung desselben auf die Oberfläche der überdeckten elektrophotographischen Aufzeichnungsphotoleitfähigen Schicht aufbringt, dann löst das material gemäß der Erfindung ersichtlicherweise ohne darin enthaltene Lösungsmittel das harzartige Binde- Einfluß. Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmittel an der Grenzfläche auf, wobei das gelöste, gut material gemäß der Erfindung zeigt einen rascheren haftende Harz weitgehend die Haftungsvermittlung io und geradlinigeren Potentialabfall bei Belichtung als zwischen den beiden Schichten übernimmt. Die das übliche bekannte Aufzeichnungsmaterial ohne Haftung ist dabei so gut, daß selbst bei mehrfacher Schutzschicht.

Verwendung des Kopiermaterials keine Schichtablö- Außerdem weisen elektrophotographische Aufsung erfolgt. Normalerweise ist an einer solchen, Zeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung auch ineinen organischen Photoleiter enthaltenden Schicht 15 sofern noch wesentlich bessere Oberflächeneigennachteilig, daß sie nach Aufladung und Belichtung schäften auf, als sie eine Schutzschicht aufweisen, die ein relativ hohes und zur Hintergrundfleckigkeit der die Oberflächenunebenheiten der photoleitfähigen Bildkopie führendes Oberflächen-Restpotential be- Schicht auszufüllen und dadurch eine glatte Oberhält. Da aber bei einem elektrophotographischen fläche zu schaffen vermag. Hierdurch lassen sich Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung die 20 einerseits hochwertige Bildkooien entwickeln, ande-Schutzschicht 1 äußerst dünn ist, d. h. nur etwa ein rerseits kann der Reinigungsvorgang bei mehrfacher Zehntel der Dicke der photoleitfähigen Schicht 2 be- Verwendung ohne Beschädigung oder Verletzung des sitzt, und obendrein von dem in letzterer enthaltenen Aufzeichnungsmaterials durchgeführt werden.
Sensibilisierungsfarbstoff, wie Rose Bengal, Rhod- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher aminB, Kristallviolett u.dgl., mitsensibilisiert wird, 25 erläutern.

bleibt ihr eigenes Restpotential praktisch ohne Ein- _ß . ■ 1 1

fluß; daher kann sich auf der Oberfläche eines elek- "

trophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß Eine Aluminiumplatte wurde mit einer Dispersion,

der Erfindung ein deutlicher und schärfer ausgepräg- die auf jeweils 100 Gewichtsteile photoleitfähiges

tes Bild ausbilden als bei den üblichen Aui'zeich- 30 Zinkoxid 20 Gewichtsteile eines handelsüblichen

nungsmaterialien. Acrylharzes und 120 Gewichtsteile Rose Bengale ent-

Diese Eigenschaften elektrophotographischer Auf- hielt, beschichtet und dann getrocknet. Auf die Oberzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung ergeben fläche der erhaltenen, photoleitfähigen Schicht wurde sich aus F i g. 2 der Zeichnung. In dieser Zeichnung anschließend eine weitere Dispersion aus 100 Gesind die Abfallkurven von im Dunkeln negativ auf 35 wichtsteilen handelsüblichen Polyvinylcarbazols (als ihr Sättigungspotential aufgeladenen elektrophoto- organischer Photoleiter), 0,5 Gewichtsteilen Kristallgraphischen Aufzeichnungsmaterialien zunächst bei violett (als Sensibilisierungsfarbstoff) und 1900 Geder Lagerung im Dunkeln und dann nach der Beiich- wichtsteilen Monochlorbenzol (als Lösungsmittel) tung dargestellt. Kurve 1 wurde mit einem einen orga- aufgebracht. Die derart beschichtete Aluminiumplatte nischen Photoleiter enthaltenden Film, Kurve 2 mit 40 wurde danach jeweils 5 Minuten lang zunächst bei einem üblichen bekannten elektrophotographischen einer Temperatur von 60° C und danach bei einer Aufzeichnungsmaterial und Kurve 3 mit einem elek- Temperatur von 110° C heißluftgetrocknet. Das trophotographischen Aufzeichnungsmaterial gemäß fertige elektrophotographische Aufzeichnungsmateder Erfindung aufgenommen. rial bestand aus dem metallischen Schichtträger, einer

Der photoleiterhaltige Film war 15 μ dick und 45 30 μ dicken photoleitfähigen Schicht aus photoleit-

wurde aus einer Mischung aus 100 Gewichtsteilen fähigem Zinkoxid, harzartigem Bindemittel und Sen-

Polyvinylcarbazol, 30 Gewichtsteilen Polycarbonat, sibilisierungsfarbstoff sowie einer darauf aufgetrage-

10 Gewichtsteilen Diphenylchlorid und 0,5 Gewichts- nen 2,5 μ dicken Schutzschicht aus organischem

teilen Kristallviolett hergestellt. Photoleiter und Sensibilisierungsfarbstoff. Das Auf-

Das übliche bekannte elektrophotographische Auf- 50 Zeichnungsmaterial besaß eine glatte Oberfläche und

Zeichnungsmaterial bestand aus elektrisch leitendem so gute Härte und Abriebsbeständigkeit, daß es mehr-

Papier i<nd einer darauf aufgetragenen 30 μ dicken, fach verwendet werden konnte. Außerdem besaß es

photoleitfähigen Schicht, die aus 50 Gewichtsteilen derart gute elektrostatische Eigenschaften, wie sie in

photoleitfähipym Zinkoxid, 10 Gewichtsteilen Acryl- Kurve3 von Fig. 2 zum Ausdruck kommen. Bei

harz und 0,5 Gewichtstcilen Rose Bengal hergestellt ₅₅ einem Test, bei dem es lOOOmal aacheinander im

war. Dunkeln aufgeladen, selektiv durch Belichten gegen

Das elektrophotographische Aufzeichnungsmate- ein optisches Bild entladen, mittels eines Toners entrial gemäß der Erfindung wurde dadurch hergestellt, wickelt, dann jeweils das Tonerbild auf ein Papierdaß man auf die Oberfläche der photoleitfähigen blatt elektrostatisch übertragen und das bildfreie AufSchicht des üblichen bekannten elektrophotogra- 60 Zeichnungsmaterial mittels Baumwollbausches gereiphischen Aufzeichnungsmaterials soviel Ansatz (zur nigt wurde, zeigte sich kaum eine Beeinträchtigung Herstellung des genannten photoleiterhaltigen Films) seiner Oberfläche und seiner elektrostatischen Eigenaufbrachte und auftrocknete, daß eine 2 μ dicke schäften; in jedem Falle wurden ausgezeichnete Bild-Schutzschicht gebildet wurde. kopien erhalten.

Aus den Kurven 1 und 2 geht hervor, daß der 65 Bei Verwendung von handelsüblichem photoleit-

photoleiterhaltige Film im Vergleich zum üblichen fähigem Zinkoxid und harzartigem Bindemittel liegt

bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungs- die günstigste Stärke der photoleitfähigen Schicht

material einen beträchtlich rascheren Dunkelabfall zwischen 10 und 60 μ. Anders ausgedrückt heißt das,

daß man weniger als 10 μ starke Schichten nicht auf ein zur Bilderzeugung erforderliches Potential aufladen kann, während bei mehr als 60 μ starken Schichten Schichtrisse und übermäßige Empfindlichkeitseinbußen eintraten.

Bezüglich der Dicke der Schutzschicht konnte nachgewiesen werden, daß sich weniger als 1 μ dicke Schichten nur schwierig als gleichmäßiger Überzug auf der photoleitfähigen Schicht ausbilden lassen und auch nicht den gewünschten Schutz bieten. Bei dem Versuch andererseits, mehr als 3 μ dicke Schutzschichten aufzubringen, konnte keine gleichmäßige Oberfläche erreicht werden, vielmehr trat beim Auftrocknen Nadellochbildung auf. Ein solches Aufzeichnungsmaterial mit einer stärkeren Schutzschicht als 3 μ war auch insofern bezüglich seiner elektrostatischen Eigenschaften unbefriedigend, als sie nur geringe Empfindlichkeit und obendrein nach Aufladung und Belichtung ein merklich erhöhtes Restpotential aufwies; dies rührt daher, daß eine so dicke Schutzschicht nicht genügend sichtbares Licht durchläßt, um der photüleitfähigen Schicht die erforderliche Leitfähigkeit zu erteilen. Aus diesen Ergebnissen ist zu folgern, daß die Dicke der Schutzschicht vorzugsweise zwischen 1 und 3 μ betragen sollte.

Bezüglich des Gehalts an Sensibilisierungsfarbstoff in der Schutzschicht zeigte es sich, daß dieser 0,05 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des organischen Photoleiters betragen soll. Mehr als 5 Gewichtsprozent Sensibilisierungsfarbstoff ergab keine weitere Sensibilisierungserhöhung, mit weniger als 0,05 Gewichtsprozent Sensibilisierungsfarbstoff wurde keine ausreichende Sensibilisierung erreicht.

Beispiel 2

Wurde ein handelsübliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer aus photoleitfähigem Zinkoxid und Acrylharz bestehenden photoleitfähigen Schicht mit einer Schutzschicht gemäß Beispiel 1 überzogen, so besaß es eine zufriedenstellende Haltbarkeit bei mehrfacher Verwendung und lieferte eine große Anzahl ausgezeichneter Bildkopien.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch an Stelle von Kristallviolett Nilblau bzw. Methylenblau FZ als Sensibilisierungsfarbstoffe für den die Schutzschicht bildenden, organischen Photoleiter benutzt wurde. Es wurden entsprechende Ergebnisse erhalten wie in Beispiel 1.

Beispiel 4
5

Wurde auf die photoleitfähige Schicht des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 1 zur Ausbildung einer Schutzschicht eine Beschichtungslösung aufgebracht, die außer PoIy-

xo vinylcarbazol, Kristallviolett und Dichlorbenzol noch eine Lösung von 30 Gewichtsteilen Styrol in 300 Gevvichtstcilen Dichloräthan enthielt, erhielt die das Styrol als filmverstärkendes Mittel enthaltende Schutzschicht eine wesentlich höhere Abriebsbeständigkeit. Mit einem solchen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ließen sich entsprechend gute Bildkopien herstellen wie mit dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial gemäß Beispiel 1.
Entsprechende Ergebnisse wurden erhalten, wenn als filmverstärkendes Mittel an Stelle des Styrols handelsübliches Polycarbonat verwendet wurde.

Beispiel 5

Beispiel 4 wurde mit laufend erhöhten Mengen an fUmverstärkendes Mittel wiederholt. Hierbei zeigte es sich, daß Aufzeichnungsmaterialien mit Schutzschichten, die auf 100 Gewichtsteile organischen Photoleiter mehr als 100 Gewichtsteile filmverstärkendes Mittel

enthielten, merklich weniger empfindlich waren.
Beispiel 6

Eine das handelsübliche Polycarbonat enthaltende Beschichtungslösung gemäß Beispiel 4 zur Herstellung einer Schutzschicht wurde pro 100 Gewichtsteile organischen Photoleiter mit 10 Gewichtsteilen handelsüblichem Diphenylchlorid versetzt. Eine damit hergestellte Schutzschicht war biegsam.

Entsprechende Ergebnis.se wurden erhalten, wenn als Weichmacher an Stelle des Diphenylchlorids eine handelsübliche chlorierte höhere Fettsäure verwendet wurde.

Bei Verwendung des Weichmachers in Menger von mehr als 50 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Photoleiter wurde die Schutzschicht merklich klebriger und schwerer härtbar; das mit einer solcher Schutzschicht versehene elektrophotograpische Aufzeichnungsmaterial verlor merklich an Empfindlich keit. Somit sollte die Obergrenze von 50: 100 nich überschritten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

\ 7 λ Λ

Claims (3)

1 2 müdung der photoleitfähigen Schicht (bei der AufPatentansprüche: ladung) und andererseits zu Unebenheiten in der Schichtoberfläche infolge mechanischen Abriebs (beim

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungs- Entwicklungs-und ReinigungsVorgang). Insbesondere material aus einem elektrisch leitenden Schicht- 5 bildeten die an solchen Schichtunebenheiten haftenträger und zwei aufeinanderliegenden photoleit- den Teilchen des als Entwickler benutzten Toners, fähigen Schichten, von denen die dem Schicht- sofern sie beim Reinigungsvorgang nicht völlig entträger benachbarte eine 10 bis 60 μ dicke sensi- fernt wurden, eine Hauptursache für die sogenannte bilisierte ZnO-Bindemittel-Schicht ist, dadurch Hintergrundfleckigkeit der Bildkopie,
gekennzeichnet, daß die auf der ZnO-Binde- io Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein mittel-Schicht liegende photoleitfähige Schicht elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial der 1 bis 3 μ dick ist und einen sensibilisierten orga- eingangs geschilderten Art zu entwickeln, welches nischen Photoleiter, gegebenenfalls ein Bindemit- eine haltbarere Oberfläche aufweist und ohne Beeintel und gegebenenfalls einen Weichmacher ent- trächtigung seiner elektrostatischen Eigenschaften hält. i₅ und der Qualität der herstellbaren Bildkopien mehr-

2. Aufzeichnungsmaterial räch Anspruch 1, da- mais wieder verwendbar ist.

durch gekennzeichnet, daß die auf der ZnO-Bin- Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektro-

demittel-Schicht liegende photoleitfähige Schicht photographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem

auf 100 Gewichisteile organischen Photoleiter elektrisch leitenden Schichtträger und zwei aufeinan-

0,05 bis 5 Gewichtsteile Sensibilisierungsfarbstoff 20 derliegenden photoleitfähigen Schichten, von denen

enthält. die dem Schichtträger benachbarte eine 10 bis 60 μ

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, da- dicke sensibilisierte ZnO-Bindemittel-Schicht ist, weldurch gekennzeichnet, daß die auf der ZnO-Bin- ches dadurch gekennzeichnet ist, daß die auf der demittel-Schicht liegende photoleitfähige Schicht ZnO-Bindemittel-Schicht liegende photoleitfähige auf 100 Gewichtsteile organischen Photoleiter 25 Schicht 1 bis 3 u dick ist und einen sensibilisierten 0 bis 100 Gewichtsteile Bindemittel und 0 bis organischen Photoleiter, gegebenenfalls ein Binde-50 Gewichtsteile Weichmacher enthält. mittel und gegebenenfalls einen Weichmacher enthält.

Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung wird in der Weise herge-

30 stellt, daß man auf der Obei fläche eines elektrisch

leitenden Schichtträgers, z. B. einer Metallplatte oder

eines leitend gemachten Papiers, durch Aufbringen und Auftrocknen einer entsprechenden Menge einer Dispersion von photoleitfähigem Zinkoxid, harz-

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches 35 artigem Bindemittel, Sensibilisierungsfarbstoff und Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Lösungsmittel eine photoleitfähige Schicht einer Schichtträger und zwei aufeinanderliegenden photo- Stärke von, gemessen in trockenem Zustand, 10 bis leitfähigen Schichten, von denen die dem Schicht- 60 μ bildet und anschließend deren Oberfläche mit träger benachbarte eine 10 bis 60 μ dicke sensibili- einer zusätzlichen Schutzschicht versieht, indem man sierte ZnO-Bindemittel-Schicht ist. 40 darauf eine Lösung eines filmbildenden organischen Ein übliches elektrophotographisches Aufzeich- Photoleiters, eines Sensibilisierungsfarbstoffs und genungsmaterial stellt man in der Weise her, daß man gebenenfalls einer bestimmten Menge eines Verstärauf die Oberfläche eines elektrisch leitenden Schicht- kungsmittels für den Film sowie eines Weichmachers trägers in Form einer Metallplatte oder eines leit- in einem Lösungsmittel in solcher Menge aufbringt fähigen Papiers eine gleichförmige Dispersion aus 45 und auftrocknet, daß die Stärke der Schutzschicht, photoleitfähigem Zinkoxid, Sensibilisator und einem gemessen in trockenem Zustand, 1 bis 3 μ beträgt, harzartigen Bindemittel, z. B. einem Alkyd-, Silikon- Die Beschichtung kann mittels Drahtrakel, Tauchoder Acrylharz, unter Bildung einer photoleitfähigen walze, Luftrakel u. dgl. erfolgen.
Schicht aufträgt. Mit einem solchen Aufzeichnungs- Der Aufbau eines elektrophotographischen Aufmaterial kopiert man in der Weise, daß man seine 5° Zeichnungsmaterials gemäß der Erfindung ist aus photoleitfähige Schicht zunächst mittels Koronaent- F i g. 1 der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es beladung gleichmäßig auflädt, danach gegen die ge- steht aus einer sensibilisierten photoleitfähigen wünschte Vorlage belichtet und schließlich das hier- Schutzschicht 1, einer photoleitenden Schicht 2 und bei gebildete latente, elektrostatische Bild zu einer einem leitenden Schichtträger 3.
sichtbaren Bildkopie entwickelt und fixiert. Wenn 55 Zur Herstellung der Schutzschicht eignen sich als man mehrere Kopien herstellen will, wiederholt man filmbildende organische Photoleiter z. B. Polyacedie geschilderten Schritte und ergänzt sie durch einen naphthylen, Polyvinylacridin, Poly-N-vinylcarbazol Übertragungs- und einen Reinigungsvorgang. Nach- oder Polyvinyltriphenylpyrazolin, also Substanzen, teilig an den bekannten elektrophotographischen Auf- die einen dünnen Film mit hohem elektrischen Zeichnungsmaterialien war jedoch, daß sie zu wenig 60 Dunkelwiderstand und überlegenen Oberflächenhart und mechanisch nicht widerstandsfähig genug eigenschaften zu bilden vermögen. Als Sensibilisatowaren und infolgedessen bei mehrmaliger Verwen- ren andererseits eignen sich Farbstoffe, wie Kristalldung rasch an ihrer Oberfläche beschädigt wurden, violett, Methylenblau FZ, Nilblau u. dgl., von denen wodurch ihre elektrostatischen Eigenschaften und die man 0,05 bis 5 Gewichtsteile auf jeweils 100 Gedamit erzielbare Bildqualität beeinträchtigt wurden. 65 wichtsteile Photoleiter verwendet. Fernerhin kann So kam es beispielsweise bei einhundertmal wieder- man gegebenenfalls zur Erhöhung der Zähigkeit und holter Aufladung, Belichtung, Entwicklung, Bildüber- Biegsamkeit der Schutzschicht dem Ansatz auf je tragung und Reinigung einerseits zu elektrischer Er- 100 Gewichtsteile Photoleiter 0 bis 100 Gewichtsteile