DE2043769A1

DE2043769A1 - Elektrophotographisches Kopier verfahren

Info

Publication number: DE2043769A1
Application number: DE19702043769
Authority: DE
Inventors: Richard Frost Bur hngton Case Laura Kaiser Winchester Mass Bartlett (VStA)
Original assignee: Itek Corp
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1969-09-03
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1971-03-04
Also published as: US3879197A; JPS497013B1; FR2060893A5; GB1328374A; GB1330450A

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. Walter Abi«

Dr. Dieter F. Morf

D-. Hans-A. Brauns ,

8 München 86, PlainmuwMr.21

3. September I970 Ji¹S 8^79 '

ITEK COBPORATION, Lexington, Massachusetts, V.St.A.

Elektrophotographisches Kopierverfahren

Die Erfindung betrifft Verbesserungen der Elektrophotographie und insbesondere ein elektrophotographisches Mehrfach-Kopiersystem sowie ein dafür geeignetes elektrophotographisches Medium.

Elektrophotographische Verfahren sind bekannt und in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben. Eine ältere Patentschrift, in der Verfahren dieser Art beschrieben werden, ist die USA-Patentschrift 2 297 691, gemäss der eine Grundplatte mit relativ geringem elektrischen Widerstand, z. B. Metall, Papier oder dgl., mit einer photoleitenden, isolierenden Oberfläche im Dunkeln elektrostatisch aufgeladen wird. Der geladene Überzug wird dann durch ein-Lichtbild belichtet. -Die Ladung fliesst rasch im Verhältnis zu der Lichtintensität» mit der irgendein gegebener Bereich belichtet wurde, zu der Grundplatte ab. Nach dieser Belichtung wird der Überzug mit elektrostatischen Markierungspartikeln im Dunkeln in Be-

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rührung gebracht. Diese Partikel haften an den Bereichen, wo die elektrostatischen Ladungen verbleiben und bilden ein Pulverbild entsprechend dem elektrostatischen Bild. Das Pulverbild kann dann auf einen Bogen oder eine ■. Platte aus tibertragungsmaterial übertragen werden, wodurch sich je nachdem ein positiver oder negativer Druck von ausgezeichneter Wie- · dergabe und Qualität ergibt. In Fällen, wo die Grundplatte relativ billig ist, z. B. aus Papier, kann es auch zweckmässig -sein, das Pulverbild direkt an die Platte selbst zu fixieren.

Zu bekannten Materialien zur Herstellung photoleitender, isolierender Schichten, die für das vorstehend beschriebene Verfahren erforderlich sind, gehören Selen, Schwefel, Zinkoxid, verschiedene organische Substanzen, z. B. Anthracen oder Anthrachinon und dgl. Diese Materialien wurden allein, auf einem Substrat aufgebracht verwendet, oder sie wurden in Bindern dispergiert, wobei die erhaltenen Dispersionen auf Träger, in erster Linie Metallfolien und Papier, aufge- , bracht wurden, um ein elektrophotographisch.es Medium herzustellen.

Es wurden Versuche unternommen, elektrophotographische Medien für Mehrfach-Kopiersysteme unter Anwendung der vorstehend angegebenen photoleitenden, isolierenden Überzugsmaterialien herzustellen. Diese photoleitenden, isolierenden .Uberzugsmaterialien unterliegen jedoch dem Dunkelverfall, d. h. das leitende Muster in den belichteten Bereichen nimmt rasch mit Ablauf der Zeit ab, und das latente elektrostati- ' sehe Bild wird schwächer, bis es schliesslich verlorengeht. Somit ist es für ein Mehrfach-Kopiersystem, bei dem mehr als' etwa drei Kopien erwünscht sind, notwendig, das elektrophotographische) Medium vor jedem Entwicklungsvorgang wieder mit einem Bildmuster zu belichten. Dies bedingt eine herabgesetzte

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Geschwindigkeit des Kopierverfahrens sowie komplizierte Kopiereinrichtungen.

Die Erfindung basiert auf der Feststellung, dass bestimmte organische, lichtempfindliche Verbindungen durch ein Muster aktivierender Strahlung belichtet werden können, um ein latentes Bild darin zu erzeugen, dessen Leitfähigkeitsmuster irreversibel ist und keinen Dunkelabfall zeigt. Auf Grund dieses irreversiblen Leitfähigkeitsmusters kann ein elektrophotographisches Medium formuliert werden, das durch eine Quelle aktivierender Strahlung in einem Bildmuster belichtet werden kann und anschliessend zur Herstellung einer oder einer Vielzahl von Kopien unter Anwendung bekannter Entwicklungsverfahren ohne die Notwendigkeit der Wiederbelichtung für jede Kopie nach dem Entwickeln verwendet werden kann.

Das erfindungsgemässe elektrophotographische Kopierverfahren umfasst die Belichtung eines elektrophotographisehen Mediums durch, ein Muster aktivierender Strahlung, wobei das elektrophotographische Medium entweder (1) eine isolierende, lichtempfindliche, organische Verbindung, die nach Bestrahlung permanent leitend wird oder (2) eine leitende, organische Verbindung, die nach' Bestrahlung permanent isolierend wird, aufweist, wodurch ein latentes Bild erzeugt wird, dessen " Leitfähigkeitsmuster irreversibel und permanent verändert ist, und die Entwicklung des latentes Bildes unter Verwendung von Standardentwicklungsverfahren. Beispielsweise kann das elektrophotographische Medium entwickelt werden, indem das belichtete Medium aufgeladen wird, wobei die Ladung zu der Grundplatte in den belichteten Bereichen im Verhältnis zu der Intensität der aktivierenden Strahlung abfliesst, die geladene Platte mit elektrostatischen Markierungsteilchen in Berührung gebracht wird, wodurch die Teilchen an den Bereichen, in denen die elektrostatischen Ladungen verbleiben,

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unter Bildung eines Pulverbildes entsprechend dem .elektrostatischen Bild haften,.das Pulverbild auf eine Platte oder einen Bogen aus tjbertragungsmaterial übertragen wird, wobei sich je nachdem ein positiver oder negativer Druck, mit ausgezeichneter Wiedergabe und Qualität ergibt, und schliess-'lieh das Pulverbild auf dem IJbertragungsmaterial durch Anwendung von beispielsweise Wärme fixiert wird.

Zu den von der vorstehenden Erfindung in Betracht gezogenen organischen * lichtempfindlichen Verbindungen gehören die Heaktionsprodukte von Spiropyran mit organischen Halogenderivaten, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Halogenwasserstoff säuren befähigt sind, verschiedene Triarylmethanfarbstoffe, arylsubstituierte Pyrylium-J-oxide, arylsubstituierte Indenonoxide, Cyaninfarbstoffbasen und organische Halogenderivate, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Chlorwasserstoffsäuren befähigt sind, enthaltende Systeme, Systeme, die Diphenylethylene in Kombination mit nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Chlorwasserstoffsäuren befähigten organischen Halogenverbindungen aufweisen, Systeme, die N-Vinylcarbazol in Kombination mit nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren befähigten organischen Halogenverbindungen aufweisen und Systeme, die Leuko-Xanthenfarbstoffe in Kombination mit nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren befähigten organischen Halogenverbindungen aufweisen. Diese organischen, lichtempfindlichen Verbindungen werden im folgenden in genaueren Einzelheiten beschrieben.

Das elektrophotographische Medium der Erfindung weist in typischer Weise ein Grundmaterial auf, das mit einer organischen, lichtempfindlichen Verbindung aus einer der folgenden Gruppen überzogen ist:

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(1) Systeme, die Cyaninfarbstoffbasen und organische Halogenderivate enthalten, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung einer Halogenwasserstoffsäure befähigt sind. Cyaninfarbstoff-* basen für photographische Anwendung sind bekannt und in der I/S-Patentschrift 3 102 810 beschrieben. Sie werden üblicherweise als "Supersensibilisatoren" in der Silberhalogenid-Photographie verwendet. Cyahinbasen, die für die Erfindung geeignet sind, sind durch die folgende allgemeine Formel gekennzeichnet:

I R - if- (CH«GH)_a_₁-'Ö=(CH-CH)_n_₁=C-C»(OH-CH)_e__liCT ,

worin d und e Jeweils eine positive ganze Zahl von 1 bis 2, η eine positive ganze Zahl von 1 bis 4·, R einen Alkyl-, Aralkyl- oder Arylrest, R¹ Wasserstoff oder einen Cyanorest und Q und Z jeweils die zur Vervollständigung eines heterocyclischen organischen Kerns mit 5 bis 6 Atomen, im Ring notwendigen Nichtmetallatome darstellen.

Cyanxnfarbstoffbasen, die durch die obige allgemeine Formel gekennzeichnet sind, können symmetrisch oder unsymmetrisch , sein, können verschiedene Kettenlängen aufweisen und sie " können Substituenten an den Ringen oder an der Kette aufweisen. Beispiele verschiedener !Typen sind im folgenden wiedergegeben:

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JFS 8479 " ( (a) Symmetrische Verbindungen

CH-CH-CH-

2-Z3-(i-Äthyl-2(-1H)-chinolyliden)-propenyl7-chinolin

O-CH-C-CH-C

CH, N

-3-(3-äthyl-2(3H)-benzothiazolyliden)-propenyl7-benzothiazol

CH-

1-3 4lthyl-2-(1H)-chinolyliden)-methyl7-chinolin

. 6_Γ

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»CH-CH«CH-CH=C-

■ °2^Η5

2-Z3-Cyano-5-(i-äthyl-2(iH)-chinolyliden)-1,3-pentadienylchinolin

U-CH-CH-CH-CH-CH-CH-CH-C\

-2(3H)-benzothiazolylidon)-1,3»5-b-eptatrienyl7-

benzothiazol

(b) Unsymmetrische Basen

C=CH-CH-CH-

C₂H₅ 2-Z3-(5-Äthyl-2.(3H)-benzo3cazolylIden)-propenyi7-cliinolin

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CH-C-CH-CH,

4-/^-Methyl-3-(1-äthyl-2(iH)-cliinolyliden)-propenyl7^cliinolin

C-CH-CH=CH-CH=C-• CN

4-/i-Cyano-5-(3-nieth.yl-2(3H)-benzothiazolyliden)-1 ,J-pentadi enyJj'-chinolin

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Weitere Beispiele für Cyaninfarbstoffbasen sowie Verfahren, zur Herstellung dieser Materialien und dafür geeignete Ausgangsmaterialien ergeben sich aus der oben erwähnten US-Patentschrift 3 102 810 sowie aus Hamer, "The Cyanine Dyes and Related Compounds", Interscience Publishers, 1964, Kapitel 11. ·

(2) Systeme, die Spiropyrane und organische Halogenderivate enthalten, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung einer Chlorwasserstoffsäure befähigt sind. Die Spiropyrane sind in der US-Patentschrift 3.100 778 beschrieben und können " durch die folgende Strukturformel wiedergegeben werden:

R" R" II

/1

worin Y unabhängig Substitutionsreste in wenigstens zwei der Substitutionsstellungen bedeutet, wobei die Substitutionsreste aus -NOp, -OCH,, -Cl, -Br, -J un5 -? bestehen und die Substituenten in diesen Stellungen aus wenigstens einer, jedoch nicht mehr als zwei -NOg-Gruppen bestehen und jeder Rest R"- unabhängig Wasserstoff und/oder einen niederen Alkylrest bedeuten. Typische Beispiele für Spiropyrane entsprechend der. allgemeinen Formel sind im folgenden wiedergegeben:

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H,C CH

H_xC CH

CH

3 ·. NO,

H_xC CH

-=rv NO,

CH,

CH₁

- 10 -

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8479 H

Einzelheiten bezüglich der Bildung dieser Verbindungen sowie andere typische Beispiele ergeben sich aus der oben erwähnten US-Patentschrift 3 100 778.

(3) Systeme, die N-Vinylcarbazol in Kombination mit organischen Halogenderivaten, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren befähigt sind, aufweisen. Die N-Vinylcarbazole sind in der US-Patentschrift 3 037 861 als Monomere zur Herstellung von lichtempfindlichen Polymeren beschrieben. Sie können durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben ,werden: %

(Y)a-I H Il l-00'a III

worin a eine ganze Zahl von 0 bis zur Anzahl der ersetzbaren Wasserstoffatome an dem Arylkern- und die Reste Y Jeweils Substitutxonsreste, wie beispielsweise niedere Alkyl- und niedere Alkoxyreste (d. h. mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen), Amino-, Nitro-, Halogenreste und dgl. bedeuten. Der bevorzugte Substi'tuent ist Brom. Zu Beispielen von Verbindungen, die der obigen allgemeinen Formel entsprechen, gehören:

3-Brom-9-vinylcarbazol
3·, 6-Dibrom-9-vinylcarbazol 9-Vinylcarbazol
3-Chlor-6-brom-9--vinylcarbazol 3-Methyl-6-brom-9-vinylcarbazol ! 3-Methoxy-6-brom-'9-vinylcarbazol und 3r-Nitro-6-brom-9-vinylcarbazol.

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(4) Systeme, die phenylsubstituierte Pyrylium-J-03d.de enthalten. Diese Verbindungen sind in der US-Patentschrift 3 141 770 als Sensibilisatoren für photoleitende Schichten angegeben. Die arylsubstituierten Pyryliumoxide entsprechen der Formel

worin a und X die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und A eine anionische Funktion darstellt. Zu Beispielen für Pyryliumsalze, die erfindungsgemäss geeignet sind, gehören:

2,4,6-Triphenylpyryliumperchlorat

4-(4-Methoxyphenyl)-2,6-"diphenylpyryliumperchlorat

4-(3,4-Dichlorphenyl)-2,6-diphenylpyryliumperchlorat

6-(4-Methoxyphenyl)-2,4-diphenylpyrylium-. perchlörat

2-(5,4-Dichlorphenyl)-4-(4-methoxyphenyl)-6-phenyl-pyryliumperchlorat

4-(4-Amyloxyphenyl)-2,6-bis-(4-äthylphenyl)-pyryliumperchlorat

4-(4-Amyloxyphenyl)-2,6-bis-(4-methoxyphenyl)-pyryliumperchlorat

2,4,6-Triphenylpyryliumfluorborat

2,6-Biß-(4-äthylphenyl)-4-(4-methoxyphenyl)-) pyryliumperchlorat , .

- 12 -

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/3

2,6-Bis-(4-äthylphenyl)-4-(4-methoxyphenyl)-pyryliumfluorborat

6-(4-Dimethylaminostyryl)-2,4-diphenylpyryliumperchlorat

2,6-Bis-(4-dimethylaminostyryl)-4-phenyl-pyryliümperchlorat

6- (i-Methyl-4-p-dimethylaminoph.enyl-1,3-butadienyl)-2,4-diphenyl-. pyryliumfluorborat

4~(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-diphenylpyryliumperchlorat

(5) Tripheny!methan-Farbstoffe entsprechend der Formel: "

worin X ein Anion, ζ. B. das Anion einer schwachen Säure, wie beispielsweise Cyanwasserstoff, Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure, Hydrothiocyanid und dgl. ist und a und. Y die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, wobei Y vorzugsweise in der para-Stellung steht. Verbindungen dieser Art sind bekannt, und dazu gehören Farbstoffe, z. B. Methylviolett, Äthylviolett, Kristallviolett, Malachitgrün, die Vollviolette, Anilinblau, Hellgrün B8 und viele andere." Typische Beispiele von Verbindun-' gen, die der obigen Formel entsprechen, ergeben sich aus der US-Patentschrift 3 275 442. '

(6) Systeme, die Diphenyläthylene in Kombination mit organischen Halogenverbindungen enthalten, welche nach Belichtung mit licht zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren be-

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fähigt sind. Die Diphenyläthylene können durch die folgende Formel wiedergegeben werden:

VI .

C-CH.

worin a und Y die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, wobei Y vorzugsweise in der para-Stellung steht.

(7) Phenylsubstituierte Indenonoxide entsprechend der Strukturformel ;

worin a und Y die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und Y vorzugsweise in der para-Stellung steht.

(8) Systeme, die Leuko-Xanthene in Kombination mit organischen Halogenverbindungen aufweisen, die nach Belichtung mit Licht zur Bildung von Halogenwasserstoffsäuren befähigt sind, wobei die Leuko-Xanthene der folgenden Formel entsprechen:

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00a

VIII

00«

worin a und Y die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen.

Die erfindungsgemäss geeignete organische Halogeriverbindung, · welche sich in Gegenwart von Licht zu einer Halogenwasserstoff säure zersetzt, ist vorzugsweise ein hochhalogenierter, aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff, am stärksten bevorzugt ein Kohlenwasserstoff, mit Bromsubstitution. Zu bevorzugten Materialien dieser Art gehören Tetrabromkohlenstoff, Bromoform, bromierte Alky!verbindungen, wie beispielsweise Penta- und Hexabromäthan, α,α,α-Tribromacetophenon und halogen!erte Sulfoxide und Sulfone aus der folgenden 'Gruppe:

2 2 σ U)₃ «ν c (χ)

2 2 U)₃ ν

R-S-C (X),, H-S-C (X)_x, OeS^ ° und ^^

^{3 3} Nj (X)₃ O^ Nj

worin R einen aliphatischen Rest, einen Arylrest, einen heterocyclischen Rest oder den Rest "^r-R₂ » worin R^,

und R, Wasserstoff,· Chlor oder Brom bedeuten, und X Wasserstoff, Chlor oder Brom darstellen, mit der Massgabe, dass wenigstens ein Rest X Chlor oder Brom ist und bevorzugt Jeder

" - 15 -1 0 9 8 1.0 /2 0 3 3

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Rest X Chlor oder Brom ist. Zu typischen Beispielen der obigen Formeln gehören:

-CCl.

ο ■

S -CBr,-

Il ⁵

Cl

Il .

-S -CCl.

-CBr,

- 16 -

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' O

C-S-CCl-

fs

Cl Cl

S —CCl,

- 17 -

1 0 9 8 1 0,/ 2 0 3 3

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-CBr,

CBr,

O - S

CBr,

CHBr

O - S

O.
O

CBr

CBr,

CBr

,CH₂Br

CHBr,

- 18 -109810/2033

und

O CHBr₀

'CHBr₂

Jede der obigen Verbindungen ergibt ein freies Halogenradikal, wenn die Bindung, die ein Halogenatom mit einem polyhalogen! ert en Kohlenstoffatom verbindet, durch Belichtung zerstört wird. Die.zur Zeit bevorzugten Verbindungen für die d Erfindung sind Tetrabromkohlenstoff und Tribromacetophenon, die im Handel leicht in der erforderlichen Reinheit erhältlich sind. Bei der Herstellung des elektrophotographischen Mediums gemäss der Erfindung wird eine photoleitende Schicht, die wenigestens eine der Iichtempfindlichen, organischen Verbindungen aus einer der vorstehend beschriebenen Gruppen enthält, auf einen geeigneten Träger aufgebracht. Die photoleitende Schicht kann ausser einer oder mehreren der organischen, lichtempfindlichen Verbindungen andere Verbindungen enthalten,"welche die für die photoleitende Schicht und/oder die Zusammensetzung, aus der die Schicht gebildet ist, gewünschten Eigenschaften erteilen. Bei der Herstellung der photoleitenden Schicht gemäss der Erfindung können somit ein I oder mehrere Polymere als Bindemittel zu der Masse bei der Herstellung der photoleitenden Schicht, vorzugsweise ein Polymeres mit hohem spezifischem Widerstand (d. h. mit einem spezifischen Widerstand von über 1Cr Ohm-cm) zugegeben werden. Als Bindemittel für die photoleitenden Schichten besondere geeignete Polymere sind natürliche Harze, z. B. Dammarharz, Gummiarabicum und Manillagummi; mikrokristalline Wachse; modifizierte natürliche Substanzen, z. B. Cellulosediacetat und Cellulosetriacetat, Celluloseacetobutyrat, Äthylcellulose, Äthylcellulosestearat oder andere Cellulosederivate;

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Polyester oder andere modifizierte Kolophoniumharze und Estergummen; Polymerisate, z. B. Polyäthylen, Polystyrol und Copolymere des Styrols, Polyvinylacetat und Copolymere des Vinylacetats, Polyvinylacetat von Formaldehyd, Acetaldehyd, Butyraldehyd, Polyacrylsäureester und Polymethacrylsäureester und Cumarin-Indenharze; Polykondensate, ζ. B. Glycerin-Phthaiatharze oder andere Glycerinpolyester, Alkydharze, Polyathylenglykolester, Diäthylenglykolpolyester, Formaldehydharze und Siliconharze.

Bei der Wahl eines geeigneten Bindematerials besteht hinsichtlich der Polymeren keine Beschränkung. Es können Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht oder Gemische aus Verbindungen mit niedrigem und hohem Molekulargewicht oder halbpolymerisierte Materialien, die in situ polymerisiert oder kondensiert werden oder gemäss bekannteh Methoden der Polymerisationstechnik Vernetzung eingehen, verwendet werden.

Gegebenenfalls können geeignete Plastifizierungsmittel, z. B. Dibutylphthalat, Dimethylphthalat, Dimethylglykolphthalat, Tricresylphosphat, Triphenylphosphat, Monocresyldiphenylphosphat und dgl. , in Mengen von 10 bis J>0 Gew.%, bezogen auf das Bindemittel, zu den Massen bei der Herstellung der photoleitenden Schichten zugegeben werden.

Die Stärke der Schicht ist nicht kritisch, ist aber durch die Erfordernisse für Jeden einzelnen Ansatz bestimmt. Gute Ergebnisse werden mit elektrophotographischen Schichten erhalten, die hinsichtlich der Stärke zwischen 1 und 20/U und vorzugsweise zwischen J und 10/U variieren. Zu dünne Schichten besitzen.eine unzureichende Isolierkraft, während zu dicke Schichten zu lange Belichtungszeiten erfordern.

-. 20 ~
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Wie in der Technik bekannt, können andere Materialien zu der photoleitenden Schicht zugesetzt werden. Beispielsweise können Pigmente, Verbindungen, welche den Glanz und/oder die Widerstandsfähigkeit, Verbindungen, welche Alterung oder Oxidation verhindern oder welche die WärmeStabilität der Schichten beeinflussen, zugesetzt werden. Ausserdem können Verbindungen eingearbeitet werden, welche eine Veränderung hinsichtlich der Spektralselektivität der lichtempfindlichen Verbindung herbeiführen, so dass eine Aktivierung der Schicht durch aktivierende Strahlung innerhalb eines vorbestimmten Anteils des Spektrums erfolgt.

Bei der Herstellung des elektrophotographisehen Mediums der Erfindung ist es zweckmässig, dass das lichtempfindliche Material oder die photoleitende Schicht auf einer Grund- oder Trägerschicht aufgebracht ist. Diese Grund- oder Trägerschicht soll ein elektrischleitendes Material oder ein Isoliermaterial, das mit einer elektrischleitenden Schicht versehen ist, sein. Das Ausdruck "elektrischleitend" bedeutet, dass die Grundschicht einen spezifischen Widerstand besitzt, der geringer ist, als derjenige der photoleitenden Schicht, d. h. im all-., gemeinen weniger als 10·⁷ Ohm-cm und vorzugsweise weniger als 1Cr Ohm-cm. Die Ruckseitenschicht kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, z. B. Holz oder lumpenhaltiges Papier, Pulpenpapier, Kunststoffe, z. B. Polyäthylenterephthalat (Mylar) und Celluloseacetat; Tuch oder Stoff, Metallfolie und Glas, vorausgesetzt dass die Rückseitenschicht ausreichende Festigkeit, Leitfähigkeit und Beständigkeit aufweist, um in zufriedenstellender Weise als Reproduktionsträger zu dienen. Die bevorzugte Form der Ruckseitenschicht ist ein dünner' Bogen, der flexibel und beständig ist.

Das elektrophotographische Medium der Erfindung wird yorzugs-

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weise durch Auflösen der organischen, lichtempfindlichen Verbindung und anderer anwendbarer Materialien, z. B. der Binder, in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Benzol, Aceton, Glykolmonomethyläther und dgl., je nach den Löslichkeitseigenschaften der Komponenten, hergestellt. Die auf diese Weise erhaltene Lösung oder Dispersion · wird gleichmässig über die Oberfläche eines geeigneten Trägers, z. B. durch Zentrifugieren, Aufsprühen, Aufstreichen oder Aufbürsten oder durch Wirbelüberziehen gleichmässig verteilt, und man lässt die Schicht trocknen.

Ein elektrophotographisches Medium gemäss der Erfindung wird für Einfach- oder Mehrfach-Kopiervorgänge in einer zu einem üblichen xerographisehen Verfahren analogen Weise mit Modifikationen in der Verfahrensfolge angewendet. Das elektrophotographische Medium wird bildweise durch ein Muster aktivierender Strahlung belichtet, wodurch die belichteten Anteile der Schicht permanent leitend gemacht werden und die nichtbelichteten Anteile permanent isolierend bleiben, oder die belichteten Anteile werden permanent isolierend gemacht, während die nichtbelichteten Bereiche leitend bleiben, je nach dem speziellen verwendeten organischen, lichtempfindlichen Material. Das elektrophotographische Medium wird dann positiv oder negativ geladen, z. B. durch eine Koronaentladung mit einer bei etwa 6000 bis 7000 Volt gehaltenen Ladevorrichtung. Die Ladung fliesst augenblicklich von den leitenden Anteilen des elektrophotographisehen Mediums ab und wird auf den nichtleitenden Anteilen zurückgehalten, wodurch ein latentes, elektrostatisches Bild gebildet wird, das entweder ein ' positives, latentes Bild oder ein negatives, latentes Bild des Originals ist,.je nach dem verwendeten lichtempfindli chen Material. Z. B. bildet unter Verwendung eines positiven * Nusters ein¹ organisches, lichtempfindliches Material, das

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permanent leitend nach Belichtung wird, ein positives elektrostatisches, latentes Bild. Andererseits bildet sich "bei Anwendung eines organischen, lichtempfindlichen Materials, das leitend ist, jedoch nach Belichtung isolierend wird, ein negatives latentes Bild nach Aufladung durch das Abfliessen in den belichteten Bildteilen. Falls das Medium ursprünglich isolierend ist,.kann die Folge zu gewissem Ausmass durch Ladung vor dem Belichten modifiziert werden. Auf diese Weise fliesst nach Belichtung die Ladung in den belichteten Bereichen ab. Das latente, elektrostatische Bild wird dann unter Verwendung bekannter Verfahren entwickelt, z. B. durch Bestäuben mit f einem Entwickler aus einem Gemisch eines Trägers und eines Toners. Der verwendete Träger kann beispielsweise aus feinen Glaskügelchen, Eisenpulver oder anderen anorganischen oder organischen Substanzen bestehen. Der Toner kann aus einem Harz-Russgemisch oder einem pigmentierten Harz einer Korngrösse von etwa 1, bis 1OOyU, vorzugsweise 5 bis 30 xi, bestehen.

Die fein verteilten Tonerteilchen haften an den Teilen des elektrophotographischen Mediums in den nicht-leitenden Bereichen, jedoch nicht an den Teilen des elektrophotographischen Mediums in den leitenden Bereichen. Auf diese Weise λ wird ein sichtbares Bild hergestellt. Mit dem gleichen,Toner jedoch unter Veränderung des Polarität der Koronaentladung können auch umgekehrte Bilder des Musters erhalten werden. Das sichtbare Bild kann leicht weggewischt werden. Es muss daher, falls nur eine Kopie hergestellt werden soll, fixiert werden. Die Fixierung kann beispielsweise durch kurzes Erhitzen unter Verwendung eines Infrarotheizers erfolgen. Die erforderliche Temperatur ist geringer, wenn die Wärmebehandlung in Gegenwart von Lösungsmitteldämpfen, z. B. Chloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff oder Äthylalkohol durchgeführt wird. -Die Fixierung des Pulverbildes kann auch durch

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Dampfbehandlung^ erfolgen. Es werden Bilder erzeugt, die sich durch guten Kontrast auszeichnen.

Wenn mehrfache Kopien erforderlich sind, ist es notwendig, das sichtbare Tonerbild auf. ein Kopiermedium unter Verwendung bekannter Massnahmen zu übertragen. Zur Mehrfach-Kopierung kann die Stufe der Belichtung in dem oben beschriebenen Verfahren ausgeschaltet werden, und der Kreislauf zur Herstellung von Kopien umfasst das Aufladen des.elektrophotographischen Mediums, Aufsprühen von Tonerteilchen über das geladene Medium, Übertragen des Tonerbildes auf einen Übertragungsbogen oder eine tibertragungsplatte und das Fixieren des Bildes auf der Übertragungsplatte.. Dieses Verfahren kann praktisch unendlich oft wiederholt werden, bis das elektrophotographische Medium sich physikalisch verschlechtert.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Ein überzogenes Barytpapier wird mit folgenden Materialien überzogen:

N-Vinylcarbazol ' 0,1 g .

Tetrabromkohlenstoff ' 0,5 g

National Starch Resyn No. 28-1300 0,125 g

Tetrahydrofuran 10 ml

Das überzogene Papier wird an der Luft getrocknet und durch ein Bildmuster aktivierender Strahlung unter Verwendung einer Niederdruck Hanovis-Quecksilberlampe belichtet, die etwa 20 cm (8 inches) von der Oberfläche des überzogenen Papieres

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während eines Zeitraums von etwa 10 Minuten gehalten wurde. Das Papier wird dann unter Verwendung einer Koronaladeeinrichtung aufgeladen, wobei etwa 7000 Volt negative Ladung auf die Oberfläche des überzogenen Papiers aufgebracht werden." Das Papier wird dann durch Aufsprühen eines Harz-Busstonergemischs über das überzogene Papier in bekannter Weise entwickelt. Der Kohlenstoff haftet an den belichteten Bereichen und kann unter Anwendung von Wärme zur Erzielung eines permanenten Bildes fixiert werden.

Beispiel 2 "

Das Verfahren nach Beispiel 1 kann mit der Ausnahme wiederholt werden, dass die auf das belichtete Kopiermedium aufgebrachte elektrostatische Ladung umgekehrt wird-und das Pulverbild auf ein Kopiermedium übertragen wird und darauf fixiert wird. Dieses Verfahren kann.500mal unter Herstellung von 500 Kopien wiederholt werden, wobei für das gesamte Verfahren lediglich eine einzige Belichtung durch die.Quelle der Aktivierungsbestrahlung notwendig ist. .

Beispiel 3

Ein überzogenes Barytpapier wird mit einer Masse aus den folgenden Bestandteilen überzogen:

• *

N-Vinylcarbazol 0,1 g

Hexabromäthan ' 0,50 g

National Starch Hesyn No. 28-1300 0,1 bis 5 g Tetrahydrofuran . 10 ml

Das überzogene Papier wird an der Luft getrocknet und durch ein Bildmuster aus aktivierender Strahlung unter Verwendung einer Niederdruck-Hanovia-Quecksilberlampe belichtet, die

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etwa 20 cm (8 inches) von der Oberfläche des überzogenen Papiers während eines Zeitraums von etwa 10 Minuten gehalten wurde. Eine Koronaladung von 7000 Volt wird'aufgebracht, und das latente Bild wird in üblicher Weise mit einem Russpulvergemisch entwickelt. Das Bild wird unter Anwendung einer elektrischen Ladung, die hinsichtlich des Vorzeichens mit dem der ursprünglichen identisch ist, übertragen, und das Bild wird unter Anwendung von Wärme fixiert.

Beispiel 4

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt, wobei das N-Vinylcarbazol durch 2,4,6-Triphenylpyrylium-3-oxid ersetzt wird und der Tetrabromkohlenstoff weggelassen wird.

Beispiel 5

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt., .wobei das N-Vinylcarbazol durch ein 2-/3-(i-Äthyl-2-(iH)-chinolyliden)-propenyiT-chinolin ersetzt wird und alle anderen Stufen gleich bleiben.

B e i s ρ i e.l 6

Das Verfahren nach Beispiel 2 wird mit den zusätzlichen Stufen der Lagerung des belichteten Kopiermediums in einer Dunkelkammer während eines Zeitraums von 4 Wochen wiederholt. Danach wird das Kopiermedium wieder geladen, und es werden Kopien hergestellt, indem ein Pulverbild auf einem Aufnahm e-bogen übertragen wird. Dieses Verfahren ist durch, das Fehlen einer zweiten Belichtungsstufe' gekennzeichnet.

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JFS 84-79 IY

Beispiel ? .

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt, wobei Tetrabromkohlenstoff durch Tribromacetophenon ersetzt wird.

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Claims

JFS 8479 " 3· September I97O .

Patentansprüche

Elektrophotographisches Medium, gekennzeichnet durch einen Träger und ein darauf als Hauptphotoleiter aufgebrachtes organisches, lichtempfindliches Material aus

A. Systemen, die eine Cyaninfarbstoffbase der Formel I und ein organisches Halogenderivat, das nach Belichtung zur Bildung von Halogenwasserstoffsä.ure befähigt ist, aufweisen,

B. Systemen, die einen Spiropyranfarbstoff der Formel II und ein organisches Haiogenderivat aufweisen,.das nach Belichtung zur Bildung einer Halogenwasserstoffsäure befähigt ist,

C. Systemen, die ein N-Vinylcarbazol der Formel III und ein organisches Halogenderivat aufweisen, das nach Belichtung zur Bildung einer Halogenwasserstoffsäure befähigt ist,

D. arylsubstituiertem Pyrylium-J-oxid der Formel IV,

E. Triphenylmethanfarbstoffen der Formel V,

F. Systemen, die ein Diphenyläthylen der Formel IV und eine organische Halogenverbindung aufweisen, die nach Belichtung zur Bildung einer Halogenwasserstoffsäure befähigt ist,

G. phenylsubstituierten Indenonoxiden der Formel VTI, und/oder

H. Systemer,, die ein Leuko-Xanthen der Formel VIII und eine organische Halogenverbindung aufweisen, die nach Belichtung zur Bildung einer Halogenwasserstoffsäure befähigt ist'.

2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Halogenderivat aus Tetrabromkohlenstoff, Bromoform, halogenierten Alky!verbindungen, α,α,α-Tribrom-

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acetophenon, Benzotribromid, halogenierten Sulfoxiden und/oder halogenierten SuIfonen besteht.

3· Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ■ Halogenatome der organischen Halogenderivate Bromatome sind.

4. Medium nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das organische Halogenderivat Tetrabromkohlenstoff und/ oder α,α,α-Tribromacetophenon ist.

5· Medium nach Anspruch i bis 4·, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Material in einem organischen Binder mit einem spezifischen Widerstand von über 10⁷ Ohm-cm dispergiert ist.

6. Medium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Binder 20 bis 60 Gew.% des gesamten, licht-

• ·

empfindlichen Materials umfasst.

7· Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Cyaninfarbstoffbase symmetrisch ist.

8. Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Cyaninfarbstoffbase unsymmetrisch ist. "

9- Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Best H" der Formel II ein Methylrest ist.'

10. Medium nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das . Spiropyran der Formel· II folgende Formel aufweist:

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11. Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, 'dass in dem N-Vinylcarbazol der Formel III a gleich 0 ist.

12. Medium nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aromatische Kern, mit Brom substituiert ist.

13. Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die "Verbindung der Formel IV ein phenylsubstituiertes Pyrylium-3-oxid ist.

. Medium nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass a gleich 0 ist.

15. Medium nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anion der Säure Perchlorid und/oder Fluorborat ist.

16. Medium nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungen der Formeln V, Vi und VII

a gleich 1 ^SSd Y in der para-Stellung steht.

17· Medium nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in detr Formel V Y ein Cyanrest ist.

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2Ü43769 Ji¹S 84-79 * ι

18. Medium nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel VI Y ein Aminorest ist.

19- Medium nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formel VII Y ein Halogenrest ist. .

20. Medium nach Anspruch 1 bis 6, „dadurch gekennzeichnet, dass.in der Formel VIII a gleich 0 ist.

21. Medium¹ nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass in der Formel VIII a gleich 1 und Y ein Halogen- | rest ist.

22. Verfahren zur Herstellung eines sichtbaren Bildes auf : dem elektrophotographisehen Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrophotographische Medium durch ein Bildmuster aus aktivierender Strahlung belichtet wird, das elektrophotographische Medium unter Herstellung eines latenten, elektrostatischen Bildmusters aufgeladen wird und das elektrostatische Bildmuster entwickelt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

dass das elektrostatische Bildmuster entwickelt wird, ™ indem das elektrophotographische Medium mit einem feinzerteilten, teilchenförmigen Tonermaterial in Berührung •gebracht wird und der Toner auf dem elektrophotographischen Medium fixiert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 2J, dadurch gekennzeichnet, dass der Toner durch Wärme fixiert wird.

25· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass

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das elektrostatische Bildmuster entwickelt wird, indem das elektrophotogi^phicche Medium mit einem feinzerteilton, teilchenförmigen Tonermaterial unter Herstellung eines sichtbaren Tonerbildes in Berührung gebracht wird,, das Tonerbild auf ein Kopiemedium übertragen wird und das Tonerbildmuster auf dem Kopiermedium fixiert wird.

26. Verfahren 'zur Herstellung mehrfacher Kopien aus dem elektrophotographischen Medium nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrophotographische Medium durch ein Bildmuster aus aktivierender Strahlung belichtet wird, das elektrophotographische Medium unter Herstellung eines latenten, elektrostatischen Bildiausters aufgeladen wird, das elektrophotographische Medium mit einem feinzerteilten, teilchenförmigen Toneriaaterial unter Herstellung eines sichtbaren Tonerbildes in Berührung gebracht wi,rd, das sichtbare Tonerbild auf ein Kopiermedium übertragen wird, das Tonerbild auf dem Kopiermedium fixiert wird und der Kreislauf von Aufladung des elektrophotographischen Mediums, Inberührungbringen mit feinzerteiltem, teilchenförmigen! Toner, übertragung auf ein Kopiermedium und Fixierung unter Herstellung mehrfacher Kopien wiederholt wird.

27· Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine

einzige Belichtung des elektrophotographischen Mediums , durch ein Bildmuster aus aktivierender Strahlung.

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