DE2039412C3 - Elektrophotographisches Verfahren - Google Patents

Description

b) dieses mit einem thermoplastischen und/oder in einem Lösungsmittel löslichen, transparenten Toner, der praktisch denselben Bre- ao chungsindex aufweist wie die Komponente(n) der Photoleiterschicht, entwickelt und

c) das entstandene Tonerbild mit Wärme und/ oder einem Lösungsmittel für den Toner be- as handelt wird.

ren zur Bildung von nicht transparenten Filmen, die unter Hitze- oder Druckeinwirkung transparent werden können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrophotographischen Verfahrens zur Herstellung von Kopien auf einem elektrophotographischen Material unter Verwendung eines opaken Kopiermaterials, wobei in einfacher und vorteilhafter Weise ein transparentes Bild erhalten werden kann.

Gemäß der Erfindung wird ein elektrophutographisches Verfahren zur Herstellung von Kopien auf einem elektrophotographischen Material, das gekennzeichnet ist durch die Kombination der Merkmale, daß

a) auf dem elektrophotographischen Material, das eine infolge innerer Oberflächen lichtstreuende organische Photoleiterschicht aus einer einzigen oder mehreren Komponenten mit praktisch gleichen Brechungsindizes aufweist, ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt,

b) dieses mit einem thermoplastischen und/oder in einem Lösungsmittel löslichen, transparenten Toner, der praktisch denselben Brechungsindex aufweist wie die Komponente(n) der Photoleiterschicht, entwickelt und

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren zur Herstellung von Kopien auf einem elektrophotographischen Material.

Wenn eine organische durchsichtige Photoleiterschicht auf einem geeigneten durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Träger, wie Zellglas, feuchtigkeitsbeständigem Zellglas, Zeichenpapier, verschiedenen Kunststoffolien mit einem darauf befindlichen leitfähigen Zwischenüberzug od. dgl., ausgebildet wird, läßt sich das erhaltene Material günstig zur elektrophotographischen Herstellung eines Diapositivs verwenden.

Nach der üblichen Art war jedoch nur ein optisch positives Bild leicht erhältlich, bei dem die Bildfläche undurchsichtig mit einem stark durchsichtigen Hintergrund war.

In der US-PS 31 59 483 ist ein elektrophotographisches Verfahren beschrieben, bei welchem ein Tonerbild auf einer photoleitfähigen Schicht gebildet wird, die einen organischen Photoleiter enthält. Dabei wird das elektrostatische latente Bild durch Inberührungbringen mit einem Entwickler, der einen Toner mit einer elektrostatischen Ladung von gleicher Polarität wie diejenige des elektrostatischen latenten Bildes enthält, unter Bildung von Umkehrbildern entwickelt. Insbesondere wird dabei ein gefärbter oder opaker Toner elektrostatisch aufgebracht und dann z. B. durch Befeuchten oder Aufschmelzen fixiert.

Ferner beschreibt die US-PS 31 94 677 ein Verfah-

c) das entstandene Tonerbild mit Wärme und/oder einem Lösungsmittel für den Toner behandelt wird, geschaffen.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung kann ein negatives Diapositiv in vorteilhafter Weise erhalten werden. Das gemäß der Erfindung verwendete elektrophotographische Material besitzt ein opakes Aussehen infolge der in der photoleitfähigen Schicht enthaltenen homogen verteilten Komponenten mit praktisch gleichen Brechungsindizes.
Das nach der Entwicklung erhaltene Tonerbild besteht aus Harzen, die durch Schmelzen oder Auflösung in einem Lösungsmittel fixiert werden können. Für die Praxis geeignete Verfahren zur Ausbildung einer lichtstreuenden Aufzeichnungsschicht umfassen die folgenden:

I. Die Einverleibung eines nicht vollständig mit dem organischen Photoleiter verträglichen Bestandteils ergibt einen opaken trockenen Film. Das Ausmaß der Opazität kann durch Wahl der Lösungsmittelzusammensetzung und der Trocknungsbedingungen gesteuert werden. Dieses Verfahren ist für organische photoleitende Polymere mit Filmbildungseigenschaften geeignet, wobei in diesem Fall die unverträgliche Komponente aus einem Polymerweichmacher oder einem thermoplastischen Polymermaterial bestehen kann, das eins klare oder homogene Lösung mit dem photoleitenden Polymeren bilden kann. Bei derartigen Kombinationen verläuft die Ausbildung der lichtstreuenden mikroskopischen inneren Oberflächen zusammen mit der Abdampfung des zum Beschichten verwendeten Lösungsmittels.

II. Anwendung einer Lösungsmittelzusammensetzung, die fortschreitend schwächer hinsichtlich der Auflösungskraft für bestimmte oder die gesamten Komponenten der filmbildenden Bestandteile wird, wenn die Trocknung fortschreitet, wobei sich ein opaker trockener Film infolge der Phasentrennung einstellt. Dieses Verfahren ist entweder für Massen anwendbar, die einen organischen Photoleiter mit

Filmbiidungseigenschaften enthalten, oder für solche Massen, die einen organischen Photoleiter von niedrigem Molekulargewicht und ein filmbildendes Polymermaterial enthalten. In beiden Fallen kann das Lösungsmittelsystem so gewählt werden, daß die vorstehend angegebenen Erfordernisse erfüllt werden. Ein für die Praxis geeignetes Verfahren ist die Anwendung eines Gemisches eines stark flüchtigen guten Lösungsmittels und eines schlechten Lösungsmittels von höherem Siedepunkt, das eine niedrigere Abdampfgeschwindigkeit als das erstere für das aufzulösende Polymere besitzt. Bei einem weiteren Verfahren wird durch die Verwendung eines Lösungsmittelsystems, das ein mit Wasser mischbares stark flüchtiges Lösungsmittel, vsie niedere Alkylalkohole oder Ketone, enthält, Aufziehen der Beschichtungsmasse und Trocknung in einer relativ feuchten Atmosphäre, wobei sich die Feuchtigkeit auf dem aufgebrachten Flüssigkeitsfilm auf Grund der Verdampfungswärme des rasch verdampfenden Lösungsmittels kondensiert, eine Phasentrennung des filmbildenden Materials und damit eine Trübung verursacht.

III. Auch das Verfahren der Schaumbeschichtung kann für die Zwecke gemäß der Erfindung angewendet werden; man kann eine Emulsion vom Wasserin-Öl-Typ durch Dispersion von kolloidalen Wassertröpfchen in einer mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösung eines organischen Photoleiters herstellen; diese Emulsion wird auf einen Träger unter Bildung einer photoleitenden Schicht aufgebracht und dann einem Erhitzen in eier Weise unterworfen, daß das in den Tröpfchen enthaltene Wasser verdampft. Die erhaltenes Schicht enthält feinzerteilte Luftblasen, die innerhalb der Schicht verteilt sind. Die kontinuierliche Phase der Emulsion besteht hierbei aus einem in Wasser unlöslichen Material, das in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst ist.

IV. Ein Gemisch aus einer kristallinen organischen photoleitenden Verbindung von niedrigem Molekulargewicht und einem harzartigen Bindemittel wird in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und auf einen Träger aufgebracht. Wenn das Lösungsmittel verdampft, kristallisiert die photoleitende Verbindung aus, und es ergibt sich die gewünschte opake Schicht.

V. Bei dem Verfahren nach IV. kann auch ein photoleitendes Bindemittel verwendet werden.

VI. Bei dem Verfahren nach IV. kann eine nichtphotoleitende kristalline Verbindung und ein photoleitendes polymeres Bindemittel verwendet werden.

VII. Anwendung von zwei oder mehr Arten von organischen Photoleitern, die in Lösungen verträglich sind, jedoch eine unzureichende Affinität zueinander zeigen, so daß sich kein klarer Film bildet.

VIII. Die lichtstreuenJe Struktur kann auch lediglich am Oberflächenteil der Schicht eingebracht werden. Zu diesem Zweck kann das folgende Verfahren angewandt werden: Eine organische photoleitende Schicht wird in durchsichtiger getrockneter Form in üblicher Weise hergestellt, dann wird auf die Schicht gleichförmig eine geringe Menge eines der unter II. beschriebenen Lösungsmittel aufgebracht und erneut getrocknet. Durch Wahl geeigneter Trocknungsbedingungen erhält derjenige Oberflächenteil, in den das Lösungsmittel eingedningen ist, lichtstreuende innere Oberflächen.

Die nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltene lichtslreuende photoleitende Schicht wird nach bekannten elektrophotographischen Arbeitsgängen behandelt Bei Anwendung eines speziellen Verfahrens wird die photoleitfähige Schicht gleichförmig unter gedämpftem Licht elektrostatisch

aufgeladen, mit einem optischen Bild unter Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes belichtet und dann durch Auftragung eines Toners unter Überführung des latenten Bildes in ein sichtbares Bild entwickelt, wobei ein Tonerbild erhalten wird. Weitere

ίο Verfahren, bei welchen die Photoleitfähigkeit der Schicht ausgenützt wird und ebenfalls ein Tonerbild erhalten wird, können gemäß der Erfindung ebenfalls zur Anwendung gelangen.

Geeignete thermoplastische durchsichtige fein-

is teilige Harzmaterialien, die als Toner brauchbar sind, sind solche, die in einigen geeigneten Lösungsmitteln mit niedrigem Siedepunkt löslich sind oder die relativ niedrige Schmelzpunkte besitzen, da es erforderlich ist, daß der Toner leicht in die Photoleiterschicht eindringt, um die inneren Oberflächen zu verringern.

Deshalb werden Tonermaterialien, die beim Erhitzen fließfähig oder beweglich werden oder die in einem Lösungsmittel sich lösen, besonders bevorzugt.

Geeignete Toner sind Polystyrol, Poly-(a-methyl-

»5 styrol), Styrolmischpolymere, Cumaronindenharze, Erdülharze, Phenolformaldehydharze, Naturharze, Kolophonium und Derivate hiervon, Xylolformaldehydharze u. dgl.

Bei Entwicklung nach dem elektrophoretischen Verfahren können noch weitere verschiedene Arten von Materialien als Toner verwendet werden, beispielsweise Vinylpolymere oder Cellulosederivate, die schwierig mechanisch zu zerkleinern sind.
Die Erscheinung der Zerstörung der lichtstreuenden Struktur durch das Eindringen der hier in Betracht kommenden Toner kann in der Weise angenommen werden, daß der Toner die mikroskopischen Lufträume in der Schicht füllt, wodurch der Unterschied der Brechungsindizes an der Grenzfläche abnimmt, oder daß der Toner als Lösungsmittel zur Auflösung der ursprünglich gegenseitig unverträglichen Bestandteile wirkt.

Gemäß der Erfindung wird somit ein einfaches Verfahren zur Herstellung von Umkehrbildern geschaffen.

Das Eindringen des Toners in die Photoleiterschicht kann durch Erhitzen der Schicht auf oberhalb des Schmelzpunktes des Toners bewirkt werden. Um ein selektives Klarwerden der Fläche mit abgeschie-

denem Toner durch Erhitzen zu erzielen, muß der Erweichungspunkt der Schicht ausreichend höher sein als derjenige des eingesetzten Toners.

Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Begünstigung der Tonereindringung besteht in der Aussetzung

des entwickelten Materials an Lösungsmitteldampf, welcher den Toner löst, jedoch keinen Einfluß auf die Schicht hat. Dieses Verfahren wird gegenüber dem ersteren Verfahren bevorzugt, da die Viskosität des gelösten Toners ziemlich niedrig wird, so daß er in die Schicht sehr rasch eindringen kann.

Verfahren zur Ausbildung von lichtstreuenden Schichten sind in den folgenden Patentschriften enthalten und für den Fachmann ist es sehr einfach, diese Verfahren auf Systeme anzuwenden, die organische

Photoleüer enthalten: US-Patentschriften 29 39 802, 29 62 382, 30 20172, 30 31328, 3194 677 und 29 61334 und japanische Patentveröffentlichung 35-7879.

Typische Beispiele für organische Photoleiter werden nachfolgend gegeben:

Photoleitende Verbindungen von	Patentschrift
niedrigem Molekulargewicht
1. Oxadiazole	US-PS 3189 447
2. Thiadiazole	GB-PS 10 04 927
3. Triazole	US-PS 3112197
4. Imidazolone	US-PS 30 97 095
5. Oxazole	GB-PS 8 74 634
6. Thiazole	GB-PS 10 08 631
7. Imidazole	GB-PS 9 38 434
8. Pyrazoline	US-PS 3180 792
9. Imidazolidine	BE-PS 5 93 002
10. Pyrazine	GB-PS 10 04 461
11. Triazine	US-PS 3130 046
12. Oxazolone	US-PS 30 72 479
13. Chinoxaline	BE-PS 6 40 264
14. Chinazoline	GB-PS 9 43 606
15. Furane	US-PS 3140 946
16. Acrydine	US-PS 32 44 516
17. Carbazole	US-PS 32 06 306
18. Phenothiazine	GB-PS 9 80 880
Polymerisierte photoieitende	Patentschrift
Verbindungen

1. Mehrkernige aromatische
Vinylpolymere

2. Vinylpolymere mit Seitenketten mit heterocyclischem
Kern

3. Ladungsübertragungskomplexe zwischen polymeren Materialien und
Lewis-Säuren

US-PS 3162 532

US-PS 30 37 861

GB-PS 9 64 871

US-PS 34 08 187

US-PS 34 08 188

US-PS 34 08 189

US-PS 34 08 190

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung auf transparenten Trägern erhaltenen Bilder können als Diapositive oder Projektionsfilme für Projektoren verwendet werden, und solche auf gefärbten opaken Trägern erscheinen positiv mit der exponierten Farbe des Trägers. Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung mit einem Material ausgeführt wird, das einen Träger mit einer stark lichtreflektierenden Oberfläche und einer auf dieser Oberfläche aufgebrachten Photoleiterschicht besteht, sehen die Flächen mit Tonerabscheidung auf Grund von Lichtreflexion der exponierten oder freigelegten Trägeroberfläche gegen einen dunklen Hintergrund brillant aus.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, worin die genannten Teile auf Gewicht bezogen sind, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

dung aufgebrachten Aluminiumüberzug trägt, in einer Stärke von 90 (im aufgebracht Das Beschichten vnd Trocknen erfolgte in einer Atmosphäre mit 50 % relativer Feuchtigkeit. Während der Trocknung wurden die beiden Bestandteile, die unvollständig miteinander verträglich waren, voneinander getrennt, und es ergab sich ein weißer opaker überzug. Die Trockenstärke des Überzugs betrug etwa 8 μΐη.
Nach vollständiger Abdampfung des Lösungsmit-

tels aus der aufgebrachten photoleitenden Schicht wurde das Material gleichförmig elektrostatisch bei gedämpftem Raumlicht zur Ausbildung einer positiven Polarität geladen. Auf das gleichförmig geladene Material wurde dann ein Lichtbild, das ein negatives

is Bild auf einem Mikrofilm durchließ, zur Ausbildung eines elektrostatisch latenten Bildes projiziert und unmittelbar anschließend mit einem Kaskadenentwickler, der mit Nitrocellulose überzogene Glasperlen und ein feinzerteiltes Pulver eines Erdölkohlenwasserstoff-

ao harzes mit einem Schmelzpunkt von 80° C enthielt, entwickelt. Da dieses Pulver triboelektrisch positiv in dem Gemisch geladen war, erfolgte die sogenannte Umkehrentwicklung. Das das Tonerbild tragende Material wurde in einem mit Acetondampf gesättigten

»5 geschlossenen Gefäß während einiger Minuten gehalten. Dabei wurde die Photoleiterschicht klar an den Flächen mit Tonerabscheidung, und die reflektierende graue Farbe der Aluminiumunterschicht wurde freigesetzt. Wenn das auf diese Weise gebildete Bild

mit Licht bestrahlt wurde und das reflektierte Licht auf ein opakes Gitter fokussiert wurde, erschien hierauf ein Bild mit hellen Bildflächen und dunklem Hintergrund.
Während sich das Material im Acetondampf befand, wurde auch der Hintergrund klar. Dieser wurde jedoch erneut opak nach der Abdampfung des Acetons. ♦

Beispiel 2

50 Teile N-Vinylcarbazol und 50 Teile Polystyrol wurden in Benzol gelöst. Die Lösung wurde auf eine grundierte Oberfläche eines Polyäthylenterephthalatfilms aufgebracht. Der Grundierungsüberzug war durchsichtig und elektroleitfähig. Während der Ab-

dampfung des Lösungsmittels trat Kristallisation des Vinylcarbazol ein, und es wurde eine opake Schicht mit einer Trockenstärke von 10 μπι erhalten. Der getrocknete Film wurde positiv aufgeladen und einem photographischen Positiv mit Linienbild zur Ausbildung eines elektrostatischen latenten Bildes ausgesetzt.

Es wurde ein Kaskadenentwickler, der mit Äthyl-

cellulose überzogenen natürlichen Kieselsäuresand und feinteiliges Kolophonium enthielt und der eine negative Ladung annahm, als Entwickler verwendet, und es wurde eine positive Wiedergabe des Originalbildes erhalten.

Wenn der entwickelte Film an Methanoldampf ausgesetzt wurde, wurden die Bildbereiche durchsichtig.

67 Gewichtsteile Polyvinylcarbazol und 35 Gewichtsteile eines Polymerweichmachers vom Polyestertyp, der durch Umsetzung von Propylenglykol und Adipinsäure erhalten wird und ein niedriges Molekulargewicht aufweist und bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand vorliegt, wurden in einer geeigneten Menge Benzol gelöst. Die erhaltene Lösung wurde auf die metallisierte Seite eines Polyäthylentereohthalatfilms. der einen durch Vakuumabschei-

Beispiel 3

Zu 15 Teilen Toluol, welches 2 Teile eines Zinksalzes der Kolophoniumsäure (Schmelzpunkt von 150 bis 17O⁰C) gelöst enthielt, wurden 0,004 Teile Kristallviolett (C. L-Nr. 42555), gelöst in einer kleinen Menge Methanol, zugesetzt. Zu der erhaltenen Lösung wurden weiterhin 0,5 Teile Polymethylmethacrylat, gelöst in 15 Teilen Aceton, zugegeben. Dieses

Gemisch wurde zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 verwendet. Die Trocknung wurde durch Zuführung eines Kaltluftstroms mit einer relativen Feuchtigkeit von 60 bis 7O°/o auf dem aufgebrachten Film durchgeführt, wobei eine Trübung der Photoleiterschicht stattfand und ein lichtstreuender opaker Überzug erhalten wurde.

Ein durch gleichförmige Aufladung und Bildbelichtung erhaltenes elektrostatisches latentes Bild wurde durch Magnetbürstenentwicklung unter Anwendung eines Erdölharzes von niedrigem Schmelzpunkt (Schmelzpunkt 70° C) sichtbar gemacht. Durch Erhitzen des entwickelten Materials auf 80° C wurde die Fläche mit Tonerabscheidung in eine durchsichtige Fläche übergeführt.

Beispiel 4

Ein elektrostatisches latentes Bild mit positiver Polarität wurde auf dem nach Beispiel 2 hergestellten Material gebildet und durch einen Suspensionsentwickler entwickelt, der eine Isoparaffinträgerflüssigkeit und darin dispergiertes feinzerteiltes Polyvinylacetat als Toner enthielt. Da sich dieser Toner positiv auflädt, fand eine sogenannte Umkehrentwicklung statt. Durch Aussetzung des entwickelten Materials an Methanoldampf ergab sich ein Klarwerden der Flächen mit Tonerabscheidung.

«09646/166

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrophotographisches Verfahren zur Herstellung von Kopien auf einem elektrophotographischen Material, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß

   a) auf dem elektrophotographischen Material, das eine infolge innerer Oberflächen lichtstreuende organische Photoleiterschicht aus einer einzigen oder mehreren Komponenten mit praktisch gleichen Brechungsindizes aufweist, ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt,