DE2108938C2 - Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial und elektrofotografisches Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht aus einer p-leitenden organischen Verbindung, einer fotoleitfähigen Schicht mit einem p-FotoIciter. und gegebenenfalls einem Schichtträ-

-'o ger sowie ein Verfahren zur elektrofotografischen Bilderzeugung unter Verwendung dieses Aufzeichnungsmaterials.

Bei der Elektrofotografie wird ein clcktrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, das mit einer isolierenden,

fotoleiifähigen Schicht versehen ist. auf seiner Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen. Dann wird es mit

einem Bildmuster aktivierender, elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise mit Licht, bestrahlt, wodurch seine Ladung in den bestrahlten rlächcnteilcn der fotoleitfähigcn Schicht abgeleitet und ein latentes Ladungsbild der nicht

j« bestrahlten Bereiche erzeugt wird. Dieses latente Ladungsbild kann dann durch Aufbringen fein verteilter elektroskopischer Tonerteilchen auf die Oberfläche der fotolcitfähigen Schicht zu einem sichtbaren Bild entwickelt werden.

Eine fotoleitfähige Schicht zur Verwendung bei der Elektrofotografie kann beispielsweise eine aus einer einzigen Komponente bestehende homogene Schicht aus gasförmigem Selen sein; ferner kann auch eine Schicht mit einem

Fotoleiter und einer weiteren Komponente vorgesehen sein. Hinc mit mehreren Komponenten aufgebaute fotoleitfähige Schicht Tür die Elektrofotografie ist durch die US-Patentschrift 3121006 bekannt. Sie besteht aus mehreren Bindemittelschichten. die fein verteilte Teilchen einer fotoleitfähigen und anorganischen Verbindung, dispergiert in einem elektrisch isolierenden organischen Harzbindcmittel, enthält. In der handelsüblichen Form enthält die Bindemittclschicht Teilchen aus Zinkoxid, die in einem Har/bindemitlel gleichmäßig dispergiert sind.

Diese Schicht ist auf einen Papierschichtträger aufgebracht.

Bei den bindemittclhaltigen Aufzeichnungsmalerialien. wie sie z.B. auch durch die vorstehend genannte Patentschrift bekannt sind, besteht das Bindemittel aus einem Material, welches injizierte Ladungsträger, die durch die fotoleitfähigen Teilchen erzeugt wurden, nicht transportieren kann. Daher müssen die Anteile der Schicht, d.h. die fotoleitfähigcn Teilchen, in gegenseitiger Berührung in der Schicht verteilt sein, um eine Ladungsableitung zu

?n ermöglichen, wie sie für die zyklische Anwendung eines Aufzeichnungsmaterial erforderlich ist. Bei der bekannten gleichmäßigen Dispersion der fotolcitfähigcn Teilchen ist normalerweise eine relativ hohe Volumenkonzentration des Fotoleiters von bis zu 50% oder mehr erforderlich, um eine ausreichende gegenseitige Berührung der fotoleitfähigen Teilchen für eine schnelle Entladung zu gewährleisten. Es hu sich jedoch gezeigt, daß hohe Fotoleiteranteile in den Bindcmiltelschichter. aus Kunstharz eine Störung der physikalischen Gleichmäßigkeit des Kunstharzes zur Folge haben, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Bindemittelschicht wesentlich verschlechtert werden. Schichten mit hohen Fotolcitcranlcilcn zeichnen sich oft durch eine spröde Struktur mit wenig oder keiner Flexibilität aus. Wird die Fololeiterkonzentration andererseits wesentlich unter ca. 50 Volumenprozent verringert, so ergibt sich eine kleinere Enlliidungsgcsehwindigkeii. die eine zyklische oder wiederholte Bilderzeugung bei hoher Geschwindigkeit schwierig oder unmöglich macht.

wi Durch die US-Patentschrift 3 121 007 ist ein weiteres clcktrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das eine aus zwei Phasen gebildete fotoleilfähigc Bindemittclschicht aufweist. Diese enthält fotoleitfahige Teilchen, die in einer homogenen, fotoleitfähigcn Isolierstoffmatrix dispergierl sind. Der Fotoleiter hat die Form eines teilchenförmigen, fotoleitfähigen, anorganischen und kristallinen Pigmcntstoffs, dessen Antci! ganz allgemein mit 5 bis Gewichtsprozent angegeben ist. Die Entladung durch Lichteinwirkung soll durch die Kombination von Ladungsträgern erfolgen, die einerseits in der Matrix erzeugt, andererseits aus dem fotolcitfühigcn. kristallinen Pigmentstoffin die fotoleitfähige Isolicrstoffmatrix injiziert werden.

Durch die US-Patentschrift 3037K61 ist es bekannt, daß Polyvinylcarbazol eine gewisse Empfindlichkeit für langwelliges Ullraviolcttlicht hat und dall s>-in Empfindlichkcitsspoklrum in den sichtbaren Bereich durch

rünziifügung von Sensitivierungsfarbstoffen erweitert werden kann. Es können auch weitere Zusätze wie z.B. Zinkoxid oder Titandioxid zusammen mit Polyvinylcarbazol verwendet werden. Dabei wird das Polyvinylcarbazol ils Fotoleiter verwendet, unabhängig davon, ob zusätzliche Stoffe zur Vergrößerung seines Empfindlichkeitsspektrums vorhanden sind.

Außer den vorstehend beschriebenen wurden auch besondere Schichtstrukturen bekannt, die hauptsächlich für die Reflexbilderzeugung bestimmt sind, Gemäß der US-Patentschrift 3165405 kann eine aus zwei Schichten gebildete Bindemittelstruktur mit Zinkoxid für die Reflexbilderzeugung verwendet werden. Dabei sind zwei separate und ancinanderliegendc fotoleitfähig«; Schichten mit unterschiedlichen Empfindlichkeitsspektren vorgesehen, um eine bestimmte Bilderzeugungsfolge nach dem Rcllexverfahrcn durchzuführen. Bei dieser Anordnung werden die Eigenschaften mehrerer fotoleitfähiger Schichten genutzt, um die gemeinsamen Vorteile der unterschiedlichen Empfindlichkeitsspektrem mehrerer Schichten zu realisieren.

Aus der vorstehenden Erläuterung der bekannten zusammengesetzten fotoleitfähigen Schichten geht hervor, daß bei einer Schichtstruktur die Fotoleitfahigkeit bei Lichteinwirkung durch Ladungstransport durch die fotoleitiähige Schicht hindurch hervorgerufen wird, wie es beispielsweise bei glasförmigem Selen (und anderen homogenen Schichtarten) der Fall ist. Bei fotoleitfähigen Bindemitlelstrukturen, die inaktive, elektrisch isolierende Kunstharze enthalten, wie sie durch die US-Patentschrift 3121006 bekannt sind, ergibt sich die Fotoleitfähigkeit oder der Ladungstransport aurch hohe Anteile des fotoleitfähigen Pigrnentstoffs, so daß die fotoleitfähigen Teilchen einander gegenseitig Lierühren. Bei in einer fotoleitfähigen Matrix dispergierten fotoleitfähigen Teilchen gemäß der US-Patentschrift 3121007 tritt eine Fotoleitfähigkeit durch die Erzeugung von Ladungsträgern in der Matrix und in den fotoleitfähigen Pigmentstoffteilchen auf.

Die bekannten Anordnungen erfordern einen bestimmten Mechanismus der Entladung in der f:-.-jleitfähigen Schicht, weisen im allgemeinen jedoch den gemeinsamen Nachteil auf, daß die fotoleitfähige Schichto!jerfläche während der Bilderzeugung den Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist. Besonders bei der zyklischen Elektrofotografie treten Reibungseinflüsse, chemische Einflüsse, Wärmeeinwirkung und mehrfache Lichteinwirkungen infolge der zyklischen Anwendung auf. Diese Effekte haben eine allmähliche Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften der fotoleitfähigen Schicht zur Folge, wodurch auf den Bildern Flächendufekte und Kratzer des Aulzeichnungsmaterials wiedergegeben werden. Ferner bilden sich lokale Bereiche bleibender Leitfähigkeit, die keine elektrostatische Ladung mehr speichern können, außerdem tritt eine hohe Dunkelcnlladung auf.

Außer den vorstehend aufgezeigten Problemen ist es bei diesen fololeittahigen Schichten erforderlich, daß der Fotoleiter entweder die gesamte Schicht ausmacht, wie es feci glasigem Selen der Fall ist, oder daß vorzugsweise ein ju hoher Anteil fotoleitfähigen Materials in einem Bindemittel vorhanden ist.

Dadurch, daß eine fotoleitfähige Schicht insgesamt oder zum größten Teil aus fololeitfähigem Material bestehen muß, sind die physikalischen Eigenschaften insbesondere eines trommel- oder bandförmigen Aufzeichnungsmaterials weiter eingeschränkt, da beispielsweise die Biegsamkeil und die Anhaftung des Fotoleiters an einem Schichtträger in erster Linie durch die physikalischen Eigenschaften des Fotoleiters bestimmt sind, nicht jedoch 3$ durch das Bindemittel, welches vorzugsweise mit einem nur geringen Anteil vorhanden ist.

Eine weitere Art einer aus mehreren Anteilen bestehenden lichtempfindlichen Schicht hat eine Schicht aus fotoleitfähigem Material, die mit einer relativ dicken Kunststoffschicht bedeckt und als Schichtstruktur auf einen Schichtträger aufgebracht ist.

Eine solche Ilonfiguration eines Aulzeichnungsmaterials ist beispielsweise durch die US-Patentschrift 3041166 bekannt; sie besteht aus einem auf einer Schicht aus glasigem Selen abgeordneten transparentem Kunststoffmaterial; diese Doppelschicht ist auf einem Schichtträger angeordnet. Das Kunststoffmaterial soll eine große Eindringtiefe für Ladungsträger der gewünschten Polarität haben. Bei der Bilderzeugung wird die freie Oberfläche des transparenten Kunststoffmaterials elektrostatisch mit einer vorgegebenen Polarität aufgeladen. Dann wird die Anordnung mit aktivierender Strahlung belichtet, die in der fotoleitfähigen Schicht ein Loch-Elektron-Paar erzeugt. Da-; Elektron bewegt sich durch die Kunststoffschicht und neutralisiert eine positive Ladung auf ihrer freien Oberfläche, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt wird. In der US-Palcntschrift 3041 166 sind jedoch keine Kunststoffe aufgeführt, die eine solche Funktion ermöglichen, die angegebenen Beispiele beschränken sich auf solche Strukturen, bei denen ein Fotoleiter für die Oberschicht verwendet wird. Durch die französische Patentschrift 1 577 855 ist eine für spezielle Zwecke dienende, zusammengesetzte fotoleitfahige Aufzeichnungsanordnung bekannt, die insbesondere zur Reflexbilderzeugung mit polarisiertem Licht geeignet ist. Ein Ausführungsbeisp.el hat eine Schicht dichromatischer, organischer fotoleitfähiger Teilchen, die in bestimmter Orientierung angeordnet sind. Diese Schicht befindet sich auf einem Schichtträger und ist mit einer Schicht aus Polyvinylcarbazol verschen. Bei Aufladung und Einwirkung von Licht, das senkrecht zur Orientierung der uichroniatisehen Schicht polarisiert ist, sind die dichromatische Schicht und die Polyvinylcarbazolschichi durchlässig für dieses Licht. Wenn das polarisiere Licht j? auf den weißen Hintergrund eines zu kopierenden Schriftstücks fällt, so wird es depolarisiert, durch die Schichtstruktur hindurch reflektiert und durch das dichromatische fotoleitfähige Material absorbiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der dichromütischc Fotoleiter in orientierter Anordnung in der Polyvinylcarbazolschicht dispergiert.

Gemäß der DE-PS 21 28584 wird ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen, welches aus wi mehreren, übereinander angeordneten Schichten besteht. Auf einem elektrisch leitenden Schichtträger ist eine Halbteiterschicht mit einem hohem Widerstand aufgebracht. Auf dieser befindet sich eine fotoleitfähige Schicht, welche von einer Deckschicht aus einer organischen Verbindung überdeckt ist. Die Halbleiterschicht hat eine Gleichrichterfunktion, um durch die Ausbildung einer Sperrschicht das Übertreten elektrischer Ladungen von der elektrisch leitenden Trägerschicht in die fotoleitfähige Schicht zu verhindern. .>c oberste Deckschicht muß <,? ausreichend strahlungsdurchlässig sein, damit durch die Deckschicht hindurchgehende Strahlung die fotoleitfähige Schicht erreicht. Ferner siJ.'c sie eine solche Dicke aufweisen, daß sie eine elektrische Ladung auf ihrer Oberfläche

Aus der DE-OS 2O2X3I¹) ist cm eleklrofotografischcs Aufzeichnungsmaterial bekannt, welches aus einem elektrisch leitenden Träger und einer auf diesen aufgebrachten Fololcilerschichl aus einer Dispersion von Zinkoxyd. Harz und Sensibilisalor besteht. Auf der fololcitfähigen Schicht ist eine Schutzschicht aufgebracht, die aus einem organischen Fotoleiter und einem Sensibilisator besieht. Die lO'olcitfähigc Schicht ist IO bis 60μιτι und die oberste Schicht ! bis 3 μΐη dick. Die relativ dicke Iblolcitfiihige Schicht beeinträchtigt die Biegcfähigkcit dieses Aufzcichnungsmaterials. Ferner wird dadurch, daß in der obersten Schicht ein Sensibilisator vorgesehen ist. die Lichtabsorption erhöhl.

Aus der japanischen, veröffentlichten Patentanmeldung 1619N,i%8 ist ein eleklrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem eine dünne, fotoleiltahigc Schicht aus amorphem Selen auf einem elektrisch leitenden Träger aufgebracht ist. Auf der fotoleitfähigen Schicht befindet sich ein orgsni.sches. fololeitfähiges Material mil guter Lichtdurchlässigkeit. Die fotoleitfähige Schicht soll kleiner als 1 μηι und die oberste Schicht aus einem organischen, fololeitfähigen Material soll kleiner als ΙΟμηι sein. In dieser Druckschrift wird berichtet, daß. wenn die oberste Schicht keine Fololcitfiihigkcil aufweist, nach der Entwicklung ein Bild mit einer ausreichenden Dichte erhalten werden kann. Jedoch ergibt sich dann der Nachteil, daß die Kotocnipfindlichkeit dieses clektrofotografisehen Aufzeichnungsmaterials wesentlich geringer ist, was längere Belichtungszeiten erforderlich macht. Längere Belichtungszeiten sind jedoch bei einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial unerwünscht, welches in einem schnell arbeitenden Kopiergerät verwandt werden soll. Deswegen wird auch an anderer Stelle in dieser Druckschrift daraufhingewiesen, daß ein gewisser Farbstoff oder ein Sensibilisicrungsmiltel der obersten Schicht aus einem organischen Material hin/ugciügi werden soil. i">icN i'üiiri inii der Zeil /u einer uncrwünsciiien Änderung uci elektrischen Eigenschaften, was beim Einsatz eines solchen Aufzciehnungsmatcrials in zyklisch arbeitenden Kopiergeräten nicht annehmbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein cleklrofoiografisehes Aufzeichnungsmaterial der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich durch gute mechanische und konstante elektrische Eigenschaften auszeichnet und zugleich eine gute Foloempfindlichkeil aufweist, sowie ein Verfahren zur Bilderzeugung mit einem derartigen Aufzeichnungsmaterial anzugeben.

In Hinblick auf das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ergibt sich die erfindungsgemäße Lösung der angegebenen Aufgabe aus dem Kennzeichen des Anspruches I.

In bezug auf das Verfahren ergibt sich die erfindungsgemäße Li->ung aus dem Anspruch 5.

Da bei einem Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung nicht vorgesehen ist. daß die p-leitende, organische Verbindung, weLhe sich als oberste Schicht auf dem Aufzeichnungsmaterial befindet, einen Teil der einfallenden Strahlung absorbiert, wird eine hohe Kotoempfindlichkcit erreicht. Ein Abfall der Entladungsempfindlichkeit ist nicht zu befürchten. Das Aufzeichnungsmateria! nach der Erfindung weist bei kontinuierlicher Anwendung beispielsweise in einem zyklisch arbeitenden Kopiergerät ein konstantes Verhalten insbesondere in bezug auf seine elektrischen Eigenschaften auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen des elektrofotografischen Aufzeiehnungsmalcrials nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit dern Verfahren ?ur Buderzsu^uiv¹ n»ch der Erfind'jri™ bei dem ein ernridu™"s^CTcrriiißes Aüfzsichnün°sni2t£ri=i! verwandt wird, werden sehr gute Ergebnisse erhalten.

Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial besteht also aus zumindest zwei Funktionsschichten. Die erste besteht aus nichtorienticrtcm fotoleitfähigem Material, welches durch Lichtwinwirkung Defektelektronen erzeugt und diese in eine anliegende aktive Schicht injiziert. Das aktive Material ist ein transparentes organisches, polymeres oder nichtpolymeres Material, welches sichtbares Licht oder Strahlung der zu verwendenden Art nicht absorbiert, jedoch die Injektion durch Lichteinwirkung erzeugter Defektelektronen aus der fotoleitfähigen Schicht erlaubt und diese Defektelektronen transportiert, so daß sie eine Obcrflächcnladung selektiv ableiten können.

Es sei bemerkt, daß die aktive Schicht nicht als Fotoleiter in dem jeweils verwendeten Strahlungsbereich wirkt. Wie vorstehend ausgeführt, werden durch Lichtanregung in der fotoleitfähigen Schicht Loch-Elektron-Paare gebildet, die Löcher bzw. die Defektelektronen werden dann in die aktive Schicht injiziert, in der dann der Transport dieser Ladungsträger möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials hat die Form einer Schichtstruktur. die aus einem Schichtträger aus einem leitenden Material mit einer darauf aufgebrachten fotoleitfähigen Schicht bes«eht. Die fotoleitfähige Schicht kann beispielsweise aus amorphem oder glasigem Selen gebildet sein. Eine transparente polymere Schicht, die die Injektion und den Transport von Defektelektronen ermöglicht, ist auf die fotoleitfähige Selenschicht aufgebracht. Die Verwendung einer transparenten, aktiven Polymerschicht bietet den Vorteil, daß eine auf einen Schichtträger aufgebrachte fotoleitfähige Schicht durch eine Oberschicht geschützt wird, die den Transport der Defektelektronen ermöglicht. Auf diese Weise ist die fotoleitfähige Schicht gleichzeitig gegen Umgebungseinflüsse geschützt. Diese Struktur kann in üblicher Weise zur elektrofotografischen Bilderzeugung verwendet werden, wozu sie aufgeladen, belichtet und entwickelt wird. Eine solche Bilderzeugung kann beispielsweise derart durchgeführt werden, daß die freie Oberfläche der elektrisch aktiven Schicht gleichmäßig elektrostatisch mit negativer Polarität aufgeladen und mit bildmäßig verteilbar aktivierender Strahlung bestrahlt wird, die von der fotoleitfähigen Schicht absorbiert wird und für die die elektrisch aktive Schicht durchlässig und nichtabsorbierend ist, so daß durch Lichtanregung in der fotoleitfähigen Schicht erzeugte Defektelektronen in die elektrisch aktive Schicht injiziert und durch sie hindurch transportiert werden und auf ihrer freien Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild entsteht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele von Aufzeichnungsmaterialien sowie deren Eigenschaften beschrieben. Es zeigen:

Fig. ! eine graphische Darstellung der Lichtempfindlichkeit abhängig vom elektrischen Feld für ein aktives Material allein und in Verbindung mit einem Fotoleiter,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Absorptionsspektrums des Pyrcns,

Fig. 3 die Empfindlichkeitsspektren dreier l'otoleitfä'higer StolTe. Fig. 4 das Absorptionsspektrum des Perylens. Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgcmüßcn Aufzeichnungsmaterial. Fig. 6 ein weiteres Ausl'ührungsbeispiel eines erfindungsgemaßen Aiifzcich'iungsmalcrials. Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiei eines erfindungsgemaLSen Aufzeichnungsmaterial, und J Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispicl eines erfindungsgemäßen Aufzcichnungsmatcrials.

Ein F'/.oleiter ist ein Material, welches in einem bestimmten Lichtwellenlängenbereieh elektrisch lichtempfindlich ist. Dies bedeutet, daß seine elektrische Leitfähigkeit durch Absorption elektromagnetischer Strahlung innerhalb eines Wellenlängenbereichs merklich ansteigt. Diese Definition ist deshalb erforderlich, weil eine große Anzahl aromatischer, organischer Verbindungen existiert, die bekanntlich oder vermutlich bei Einwirkung stark absorbierter ultravioletter Strahlung, Röntgenstrahlung oder Gammastrahlung Fotoleitfähigkeit zeigen. Die Fotoleitfähigkeit organischer Stoffe ist eine geläufige Erscheinung. Praktisch alle stark konjugierten organischen Verbindungen zeigen einen gewissen Grad der Fotoleitfähigkeit bei Einstellung geeigneter Bedingungen. Die meisten dieser organischen Stoffe sind in erster Linie für ultraviolette Strahlung empfindlich. Dies wird jedoch kommerziell nur geringfügig ausgenutzt, die Empfindlichkeit dieser StolTe für kurze Wellenlängen ist für die Kopie von Schriftstücken oder zur Farbreproduktion nicht besonders geeignet. Da die organischen Verbindungen also hauptschlich eine Fotoleitfähigkeit bei Anregung durch kurzwellige Strahlung zeigen, ist es erforderlich, daß im Zusammenhang mit der Erfindung die Bezeichnung »Fotoleiter« oder »foioiciifühig« nur soiciic SUii'i'e bcififfi, die tatsächlich eine entsprechende Empfindlichkeit in demjenigen Wellenlängenbcreich zeigen, der zu ihrer Funktion als Aufzeichnungsmaterial :o angewendet werden soll.

Das aktive Material, welches auch als aktives Matrixmaterial bei Verwendung als Matrix für eine Bindemittelschicht bezeichnet wird, ist ein nicht fotolcitfähiges Material, welches eine Injektion durch Lichtanregung erzeugter Defektelektronen bzw. Löcher aus der fotoleitfähigen Schicht von zumindest 10% bei Feldern von ca. 2* 10^s Volt/cm ermöglicht. Dieses Material ermöglicht ferner einen Transport der Ladungsträger über zumindest 10"³ cm :5 bei einem Feld von nicht mehr als ca. 10" Voll/cm. Außerdem ist es durchlässig für Strahlung des angewendeten Wellenlängenbereiches.

Die Schicht aus einer p-leitenden Verbindung, im folgenden aktives Material oder aktive Schicht genannt, die gemäß der Erfindung auf der fotoleitfähigen Schicht angeordnet ist, ist insoweit als ein Isolator zu bezeichnen, als eine aufgebrachte elektrostatische Ladung bei Fehlen einer Strahlungseinwirkung nicht abgeleitet wird, zumindest nicht jo mit einer Geschwindigkeit, die die Erzeugung und Speicherung eines latenten Ladungsbildes verhindert. Dies bedeutet, duß der spezifische Widerstand des Materials zumindest ca. 10'° Ohmcm betragen soll.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, zeigen die meisten für die aktive Schicht eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers verwendbaren Stoffe als Nebenwirkung auch eine Fotoleitfähigkeit, wenn sie eine Strahlung absorbieren können, deren Wellenlänge zur elektrischen Anregung geeignet ist. Ein solches Verhalten bei jj kurzen Wellenlängen, die außerhalb des Spektrums für den verwendeten Fotoleiter liegen, ist für die Funktion des AufzcichnuügsträmCrs unwesentlich. Bekanntlich muß Strahl»"" ub^orbiert werden, urn cine FotGlcitfähi^akcit anzuregen, da jedoch eine Durchlässigkeil des aktiven Materials für die verwendete Strahlung vorausgesetzt wird, kann es die Lichtempfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterial* in dem verwendeten Strahlungsbereich nicht wesentlich beeinflussen. -ui

Der Grund dafür, duß das aktive Material transparent sein muß, ergibt sich aus der Tatsache, daß bei allen praktischen Bedingungen die Wirksamkeit der Fotoinjektion aus dem Fotoleiter in das aktive Material infolge einer durch den Fotoleiter absorbierten sichtbaren Strahlung die eigene Lichtempfindlichkeit des aktiven Materials in jedem Wellenlängenbcreich, sei er sichtbar oder unsichtbar, bei weitem übertrifft. Dies ist in der Fig. 1 dargestellt, die einen Vergleich der Abhängigkeit der Injektionsempfindlichkeit des Fotoleitcrs Selen in Verbindung mit einem typischen, aktiven Stoff und dessen eigener Fotoleitfähigkcit, nämlich von Polyvinylpyren, vom elektrischen Feld jeweils bei Wellenlängen hoher Empfindlichkeit zeigt. Die Kurven für Polyvinylpyren in Fig. 1 erhält man mit Proben von 20μιη Stärke auf einer Aluminiumunlcrlage. Die Kurve für die Schichtstruktur desselben Materials mit einer 0,4 um starken glasigen Selenschicht zwischen dem aktiven Material und der Unterlage entsprechen der in Fig. 7 gezeigten Struktur und ergeben sich nach dem Verfahren gemäß Beispiel I. Die in Fig. 1 gezeigten Kurven stellen den elektrofotografischen Gewinn 6' als Funktion des anliegenden Feldes dar. Der elektrofotografische Gewinn wird mit folgender Formel aus der Anfangsentladungsgeschwindigkeit berechnet:

Dabei ist / der einfallende Photonenfluß, d die Dicke der Schicht, ε die elektrische Dielektrizitätskonstante und e die Elektronladung. Ein elektrofotografischer Gewinn mit dem Wert 1 ergibt sich, wenn ein Ladungsträger pro Photon angeregt und durch die Schicht bewegt wird. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die Eigenfotoleitfähigkeit der aktiven Materialien bei der Wellenlänge ihrer Spitzenabsorption (Ultraviolettanregung) einen Gewinn ergibt, der wesentlich niedriger als derjenige der Schichtstruktur mit wirksamem fotolcitfähigem Stoff ist. Bei Schichtstrukturen «1 mit dünnen Selenschichten und geeigneten aktiven Materialien sind Gewinne von ca. 0,7 bei einem Feld von ca. 10⁶ Volt/cm möglich, wobei eine Anrcgungswelienlänge im sichtbaren Spektrum (0,4 um bis 0,8 μτη) verwendet wird. Aus der Fig. 2 geht ferner hervor, daß das vorstehend genannte, aktive Material höchstens eine vernachlässigbare Entladung zeigt, wenn es mit einer Lichtwellenlänge bestrahlt wird, die in der Elektrofotografie angewendet wird und beispielsweise 0,4 μπι bis 0,8 μτη beträgt. Die mit einer Zweischicht-Struktur rnögücht Verbesserung der Leistung *s kann am besten realisiert werden, wenn das aktive Material durchlässig für die Strahlung in einem Bereich ist, in dem der Fotoleiter verwendet werden soll. Jegliche Absorption dieser erwünschten Strahlung durch das aktive Material verhindert die Einwirkung dieser Strahlung auf die fotoleitfähige Schicht, also an einer Stelle, wo sie genutzt werden

soll. Daraus ergibt sich, daß vortcilhaflcrwci.se nur solche aktiven Stoffe verwendet werden sollen, die in denjenigen Wcllenlängenbereich. in dem der Fotoleiter seine Haulcmpfindlichkcit h..l und daher verwendet werden soll, durchlässig sind.

Die Auswahl der aktiven Stoffe soll jedoch durch die F.rfindung nicht auf solche Stoffe beschränkt werden, die für die gesamte sichtbare Strahlung transparent sind. Bei Verwendung eines transparenten Schichtträgers kann beispielweise die bildmäßig verteilte Strahlung durch diese Schichtträger hindurch einwirken, ohne daß sie durch die aktive Schiebt geleitet wird. In diesem Falle muß das aktive Material nicht unbedingt absorplionsfrei für diese Strahlung sen. Andere Anwendungsfälle. in denen eine vollständige Slrahlungsdurchlässigkcit für die sichtbare Strahlung nicht erforderlich ist, sind beispielsweise die selektive Aufzeichnung schmalbandiger Strahlungen z. B. von in Lasern, die Auswertung von Spcktrulmiisicrn und möglicherweise farbige Elektrofotografie wie z. B. die Vervielfältigung farblich kodierter Formulare.

In den Fig. 2 und 3 ist die bekannte Absorptionswirkung der aktiven Stoffe Pyren und Perylcn dargestellt. Fig. 3 zeigt die elektrofotografischen Empfindlichkeilsspektren für drei typische Kombinationen aus Fotoleiter und aktiver Matrix. Die Empfindlichkeit für eine Kombination aus amorphem Selen und Polyvinylcarbazol ist für eine 0,4 μιτι : 15 starke Schicht aus amorphem Selen dargestellt, die auf einer 20 μιτι starken Schicht aus Polyvinylcarbazol angeordnet

'.';■ ist. In einem Polyvinylcarbazolbindemittel sind die X-Form mctallfreien Phthalocyanins und trigonalcn Selens mit

•; einer Konzentration von ca. 30:1 (Volumenanteil Phthalocyanin) und ca. 100:1 (Volumenanteil trigonales Selen)

';; enthalten. Die Bindemittelslrukturen mit der X-Form mctallfreicn Phthalocyanins und trigonalen Selens in

■A Polyvinylcarbazol sind eingehender an anderer Stelle beschrieben. Beide Bindcmittclschichten haben eine Dicke von

[f :i> ca. 20μπι. Wie aus den Fig. 2 4 hervorgeht, sind gewisse Kombinationen aktiver Materialien und verschiedener I

>£i Fotoleiter besonders gut für die selektive Ausnutzung des Empfindlichkeitsspeklrums geeignet.

K In Fig. 5 ist ein Aufzeichnungsmaterial 10 in Plattcnform dargestellt, das auf einem Schichtträger 11 eine

'^ Bindemittelschicht 12 enthält, auf der eine aktive Schicht 15 angeordnet ist. Der Schichtträger 11 besteht

';■ vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material. Geeignete Stoffe sind beispielsweise Aluminium. Stahl,

U :5 Messing. Der Schichtträger kann starr oder flexibel sein und jede geeignete Dicke haben. Beispielsweise kann sie als

fi| flexibles Band oder Hülse, als Blatt, Streifen. Platte, Zylinder und Trommel ausgebildet sein. Der Schichtträger kann

" aus mehreren Komponenten bestehen, beispielsweise kann auf einer Papicruntcrlage eine dünne elektrisch leitende

j.S Schicht vorgesehen sein, ferner kann auf einer Kunststofffolie cine dünne und leitende Schicht aus Aluminium oder

>'% Kupferjodid vorgesehen sein, schließlich kann auch Glas verwendet werden, das mit einer dünnen und leitenden

Sr .10 Schicht aus Chrom oder Zinnoxid überzogen ist.

ijsj Die Bindemittelschicht 12 enthält fololeitfähige Teilchen 13, die beliebig und ohne Orientierung in dem Bindemittel

¹S 14 dispergiert sind. Die fotoleitfähigen Teilchen können aus jedem geeigneten anorganischen oder organischen

Vf Fotoleiter und Mischungen solcher Fotoleiter bestehen. Zu den anorganischen Stoffen gehören anorganische

kristalline Verbindungen und anorganische fotoleitfähige Glasarlcn. Typische anorganische kristalline Verbindungen sind Cadmiumsulfoselenid. Cadmiumsclenid, Cadmiumsulfid und Mischungen dieser Stoffe. Typische anorganische fotoleitfähige Glasarten sind amorphes Selen, ferner Selenlcgierungen wie Selen-Tellur und Selen-Arsen. Selen kann auch in einer kristallinen Form verwendet werden, die als trigonales Selen bekannt ist. Typische organische fotoleitfähige Stoffe sind Phthalocyaninpigmcntsloffc, beispielsweise die X-Form metallfreien Phthalocyanins, beschrieben in der US-Patentschrift 3357989. Mclallphthalocyaninc wie Kupferphthalocyanin, Chinacridone, substituierte 2,4-Diaminotriazine, beschrieben in der US-Patentschrift 3445227, Triphenodioxazine, beschrieben in der US-Patentschrift 3442781, mehrkernige aromatische Chinone. Die vorstehend genannten Fotoleiter sind lediglich Beispiele für verwendbare Stoffe. Die Größe der fotolcitfähigen Teilchen ist nicht besonders kritisch, besonders gute Ergebnisse zeigen sich jedoch mit Teilchen mit einer Größe von 0,01 bis 1,0μΐη.

Als Bindemittel 14 kann jedes elektrisch isolierende Kunstharz verwendet werden, beispielsweise einer der in der US-Patentschrift 3121006 beschriebenen Stoffe, oder jedes andere geeignete aktive Material, das dem der Schicht 15 entspricht oder anders ausgebildet ist. Wird ein elektrisch inaktives oder isolierendes Kunstharz verwendet, so muß zwischen den einzelnen fotolcitfähigen Teilehen eine gegenseitige Berührung vorhanden sein. Hierzu ist es erforderlich, daß der fotoleitfähige Anteil mit zumindest ca. 25 Volumenprozent der Bindemittelschicht vorhanden •st, dieser Anteil ist nach oben hin nicht begrenzt. Besteht das Bindemittel aus einem aktiven Material, so muß der so fotoleitfähige Anteil nur ca. 1 Gewichtsprozent oder weniger der Bindemittelschicht ausmachen, auch hier ist der maximale Anteil nicht begrenzt. Die Dicke der fotoleitfähigen Schicht ist nicht kritisch. Schichtsärken von 0.05 bis 20 μιτι zeigen zufriedenstellende Ergebnisse, besonders gute Ergebnisse sind mit Schichtstärken von 0,2 bis 5μηι möglich.

Die aktive Schicht 15 kann jedes geeignete transparente organische polymere oder nichtpolymere Material enthalten, das einen Transport der injizierten und durch Lieh tanregung erzeugten und von der fotoleitfähigen Schicht abgegebenen Defektelektronen ermöglicht, so daß diese die Schichtoberfläche selektiv entladen können. Polymere mit diesen Eigenschaften enthalten wiederholt auftretende Einheiten eines mehrkernigen aromatischen Kohlenwasserstoffs, der auch Fremdatome enthalten kann, beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel. Typische Polymere sind Poly-1-vinylpyren (PVP), Polymethylenpyren und N-substituierte polymere Acrylsäureamide des H) Pyrens. Typische nichtpolymere Stoffe sind Carbazol, N-Äthylcarbazol. N-Phenylcarbazol, Pyren, Tetraphen, 1-Acetylpvren.-I^-Benzchrysen, 6,7-Benzpyrcn, 1 -Bromopyren, 1 -Äthyipyren. 1 -Methylpyren, Paylen, 2-Phenylindol, Tetracen, Picen, 1,3,6,8-Tetraphenylpyren, Chrysen, Fluoren, Fluorenon, Phenanthren, Triphenylen, 1,2,5,6-Dibenzanthracen, 1,2,3.4-Dibenzanthracen. Benzpyren, Benzchrysen. Anthrachinon. Dibenzothiophen und Naphthalin. Außer diesen Stoffen sind auch geeignete Mischungen aktiver polymerer Stoffe und/oder aktiver (.5 nichtpolymerer Stoffe verwendbar.

Jedes geeignete Polymer (ein Polymer ist ein großes Molekül mit sich wiederholenden kleinen, gleichartigen chemischen Einheiten), dessen Wiederholungseinheit den geeigneten aromatischen Kohlenwasserstoff wie z. B. Carbazol enthält und das eine Injektion von Defektelektronen sowie deren Transport ermöglicht, kann verwendet

werden, /'olyesler. Polysiloxane. Polyamide. Polyurethane und Epoxyharze sowie Copolymere in Blockform, regelloser Form oder zusammengesetzter Korm (mit der aromalischen Wiederholungseinheit) sind verschiedene Beispiele der a.!s aktives Material verwendbaren Polymere. Ferner können geeignete Mischungen aktiver Polymere !■■•it inaktiven Polymeren oder nichtpolymcren Stoffen verwendet werden. j

Die aktive Schicht dient nicht nur zum Transport der Defektelektronen, sondern sie schützt auch die fotoleitfahige Schicht gegen Abnutzung und chemische Einwirkungen, wodurch die Lebensdauer des Aufzeichnungsmaierials verlängert wird.

Die Dicke der aktiven Schichtsoll im allgemeinen /wischen ca. 5 und ΙΟΟμίτι liegen, es können jedoch auch Werte außerhalb dieses Bereiches angewendet werden. Das Verhältnis der Sch.ichtsärken der aktiven Schicht zur in fotoleitfähigen Schicht soll 2:1 bis 200:1 betragen.

Bei einer anderen Ausführungslbrm der Erfindung ist die in Fig. 5 gezeigte Struktur so abgeändert, daß die fotoleitfähigen Teilchen in Form kontinuierlicher Ketten durch die Bindemittelschicht 12 verlaufen. Diese Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt, deren grundsätzliche Anordnung dieselbe wie in Fig. 5 ist, mit dem Unterschied, daß die fotoleitfähigen Teilchen 13 kontinuierliche Kelten bilden.

Die fotoleitfahige Schicht kann auch aus einem homogenen und nichtorienlierlen fotoleitfähigen Material, beispielsweise aus einer amorphen Selenschicht, einer Selenlegierung oder einer pulverisierten oder gesinterten fotoleitfähigen Schicht bestehen, beispielsweise aus Cadmiumsulfoselenid oder Phthalocyanin. Diese Ausführungsform ist in Fig. 7 gezeigt, bei der das Aufzeichnungsmaterial 30 einen Schichtträger 11 mit einer darauf aufgebrachten homogenen. fntnlnitj7>higcn Schicht 16 und einer organischen, aktiven Oberschicht 15 aufweist. x>.

Eine Abänderung der in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten Sehiehlstrukturcn besteht in der Verwendung einer Sperrschicht 17 zwischen dem Schichtträger und der fotolcitfähigen Schicht. Dieses Aufzeichnungsmaterial 40 ist in Fig. 8 dargestellt, dabei sind der Schichtträger 11 und die fotolcitlahige Schicht 16 durch eine Sperrschicht 17 getrennt. Die Sperrschicht verhindert die Injektion von Ladungsträgern vom Schichtträger in die fotoleitfahige Schicht. Jedes geeignete Sperrmaterial kann verwendet werden. Typische Stoffe sind Polyamide, Epoxyharze und :< Aluminiumoxid.

Wie bereits ausgeführt, wird das fotolei!fähige Material als PigmentstolT oder als homogene Schicht in nicht orientierter Anordnung verwendet. Hierunter ist zu verstehen, daß die Pigmentstoffschicht oder die homogene Schicht gegenüber der anregenden elektromagnetischen Strahlung isotrop ist, d.h. sie ist in gleicher Weise empfindlich für die anregende Strahlung in jeder Polarisation. κι

Die Struktur des erfindungsgemäBen Aufzeichnungsmaterial macht es erforderlich, daß der Fotoleiter und das aktive organische Material so einander angepaßt sind, daß die Strahlung des Wellenlängenbereichs, in dem die Ladungsträger durch Anregung in der fotoleitfähigen Schicht erzeugt werden, durch die aktive Schicht nicht absorbiert wird. Für elektrofotografische Anwendungszwecke liegt der vorzugsweise Wellenlängenbereich zwischen 0,4 und 0,8 um. Ferner soll der Fotoleiter für alle Wellenlängen von 0,4 bis 0,8 μπι empfindlich sein, wenn ein panchromatisches Empfindlichkeitsspektrum gefordert ist. Alle Kombinationen aus Fotoleiter und aktivem Material nach der Erfindung zeigen eine Injektion und einen nachfolgenden Transport von Defektelektronen über die Grenzschicht zwischen dem Fotoleiter und dem aktiven Material.

Das aktive Material kann jedes geeignete polymere oder nichlpolymerc Material mit den erforderlichen Eigenschaften enthalten, vorzugsweise werden polymere Stoffe angewendet, da ihre physikalischen Eigenschaften Mt wie z.B. Biegsamkeit im allgemeinen besser sind als diejenigen der nichtpolymcren Stoffe.

Um die durch die Erfindung gegenüber den Aufzeichnungsmaterialicn gemäß der US-Patentschrift 3121006 möglichen Verbesserungen zu demonstrieren, werden die folgenden Tests durchgeführt. Drei typische Bindemittel der in der US-Patentschrift 3121006 beschriebenen Art werden nacheinander geprüft, um die Eigenschaften dierer Bindemittel mit den aktiven Materialien der vorliegenden Erfindung zu vergleichen. Als Bindemittel werden Polystyrol, Polyisobutylmethacrylat und ein Silikonharz verwendet. Die Testergsbnisse zeigen, daß diese Bindemittel mit Verbindung mit einer glasigen Selenschicht keine praktisch nutzbare Ladungsverteilung ermöglichen. Das Polyisobutylmethacrylharz und das Silikonharz werden mit einer Schichtstruktur getestet, indem zunächst eine dünne Polyamidsperrschicht von ca. 0,1 μΐη Dicke auf einer 1Ox 10cm großen Aluminrumunterlage aus einer flüssigen Lösung nach einem bekannten Beschichtungsverfahren gebildet wird. Eine 1,0 μΐη starke Schicht eines jeden so Bindemittels wird dann auf den Sperrschichten der beiden Platten gebildet. Eine 0,5 μιη starke Schicht aus glasigem Selen wird dann auf den Bindemittelschichten durch Vakuumaufdampfung gebildet. Nach dem vorstehenden Verfahren wird eine dritte Platte hergestellt, bei der Polystyrol als Bindemittelschicht ohne Polyamidsperrschicht vorgesehen ist.

Die drei Platten werden jeweils getestet, indem sie auf eine bekannte Spannung aufgeladen und belichtet werden. Dann wird die Restspannung gemessen. Erfolgt keine Ladungsverlagerung in der Bindemittelschicht, so kann Restspannung aus den bekannten Eigenschaften des Bindemittels, der Dicke der Schichten, der Dielektrizitätskonstante der Stoffe und der Anfangsspannung berechnet werden. Die berechnete Restspannung soll der gemessenen Restspannung bis auf einen experimentellen Fehler entsprechen, bis der elektrische Überschlagspunkt der Bindemittelschicht erreicht ist. Nimmt man an, daß di2 anlängliche Feldverteilung kapazitiv ist, so berechnet sich die &o Restspannung V_m nach der folgenden Formel:

M,

Wird keine Ladung durch die Bindemittelschicht transportiert, so soll der Verlauf der experimentell ermittelten Restspannung V,„ proportional dem Verlauf der Spannung Va (Anfangsspannung) sein, wobei die Steigung folgendermaßen ausgebildet ist:

In der vorstehendeii Formel ist λ" ι die Dielektrizitätskonstante des Bindemittels, d\ die Dicke der Bindemittelschicht, £2 die Dielektrizitätskonstante des Selens. d₂ die Dicke der Selenschicht. Die AnfangsspannuDg ist Vo-

Die Versuche werden mit einer einfarbigen Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 0,4 um und einer Intensität von 2 χ 10¹² Photonen/cm²/sek durchgeführt. Jede Platte wird mit mehreren ausgewählten Spannungen zwischen 0 und 100 Volt (0 bis 65 Volt/um) aufgeladen. Die Restspannung ist nicht durch das einfallende Licht begrenzt, da unter allen Versuchsbedingungen eine ausreichende Lichtmenge zur Erzeugung ausreichend vieler Ladungsträger in dem Selen zur Verfügung steht, um das Feld an der Selenschicht praktisch auf den Wert 0 zu verringern. Die Dicke der Schichten ist absichtlich gering gehalten, wenn auch dünne Proben hinsichtlich der Messung Probleme verursachen. Hierdurch wird die tatsächliche Situation des Aufzeichnungsmaterials mit Bindemittelstruktur verwirklicht, bei denen die elektrischen Eigenschaften dünner Folien aus Kunststoff zwischen den Pigmentstoffteilchen von Einfluß sind. Die Frgebnisse dieser Berechnungen und Experimente sind in Tabelle I aufgeführt:

Tabelle I
^₁ Elektrische Eigenschaften von Schichtstrukturen

Steigung k d experimentell berechnet

,_s Polystyrol 2.4 1.0 0.77 (±) 0,01 0.83

Polyisobutylmethacrylat 2.7 1.0 0.79 (±) 0,02 0,82

Silikonharz 2.8 1.0 0,70 (±) 0,02 0.81

Selen 6 0,5

M Aus den in Tabelle I aufgeführten experimentellen Daten kann geschlossen werden, daß eine vernachlässigbare Ladungsverlagemng in den drei Bindemitlelschichlen auftritt, auch wenn ihre Dicke nur 1 μπι beträgt, was für Feldstärken bis zu ca. 45 Volt/μΐη gilt. Bei Feldstärken über ca. 45 Volt/μΓη zeigen diese dünnen Schichten einen dielektrischen Durchschlag. Dieser experimentelle Test zeigt nicht, ob die Ladungsvcrlagcrung an einem Unvermögen der Übernahme der injizierten Defektelektronen aus dem gasförmigen Sc'cn oder an einer sehr geringen

.'5 Eindringtiefe bzw. an einem schlechten Transporlvermögen für die Ladungsträger liegt. Werden alle Fehlergrenzen berücksichtigt, so kann sicher gesagt werden, daß diese Kunststoffe als Isolatoren unter den Bedingungen der durchgeführten Versuche wirken, d. h. die Ladung wird entweder nicht aus dem Selen in die Schicht injiziert oder sie wird nach Injektion nicht durch die Schicht bei den genannten Feldstärken transportiert.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren speziellen Erläuterung der Erfindung und eines Verfahrens zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials, das eine fotolcitfähigc Schicht und eine duran anliegende aktive, organische Schicht aufweist. Prozentwerte bezichen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die folgenden Beispiele stellen einige vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung dar.

Beispiel I

4S

Ein plattenföimigcs Aufzeichnungsmaterial ähnlich dem in Fig. 7 dargestellten wird hergestellt, wobei als Fotoleiter amorphes Selen verwendet wird. Die Fotolcitcrschicht wird durch Vakuumaufdampfung gemäß den US-Patentschriften 2753278 und 2970906 aufgebracht. Das Selen hat eine Stärke von ca. 0.5 um. Auf der Selenschicht wird eine aktive Schicht aus Poly-1-vinylpyrcn aufgebracht. Das Polymer wird in diesem Beispiel entsprechend dem Verfahren für kationischc Polymerisation synthetisiert, wie es von Sorenson und Campbell in »Preparative Methods of Polymer Chemistry« Ausgabe 1968, Seite 267. beschrieben ist. 5 g des Vinylpyrcns werden in Chloroform zu einer lOprozentigen Lösung gelöst. Diese Lösung wird dann auf die Selenschicht aufgebracht, so daß sich im trockenen Zustand eine Schichtstärke von ca. 15 pm ergibt. Um eine Kristallisation des Selens 7.11 verhindern, wird die Schicht aus Poly-1-vinylpyren bei Raumtemperatur ca. 1 Stunde lang an der Luft getrocknet, wonach eine Vakuumlrocknung von ca. 12 Stunden Dauer bei Raumtemperatur und von weiteren 24 Stunden Dauer bei 40 C durchgeführt wird. Dieses Aufzeichnungsmaterial kann eine elektrostatische Ladung bei Dunkelheit speichern und leitet sie bei Einwirkung aktivierender Strahlung ab.

Es wird ein sichtbares Bild erzeugt, indem das Aufzeichnungsmaterial aufcin negatives Feld von 20 bis 40 Volt/pm gleichmäßig durch Coronaentladung aufgeladen wird, wonach eine Belichtung mit einer Wolframfadenlampc ir

κι bildmäßiger Verteilung erfolgt. Dadurch wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt. Die Wolframfadenlampe isl mit einem Filter versehen, um Strahlung mit einer Wellenlänge unter ca. 0.4(MM) μτη zu sperren. Das latente Bild wire entwickelt, indem Tonerteilchen über die Bildfläche kaskadicrt werden, wodurch sich ein Tonerbild ergibt, welche: auf ein Papierblatt übertragen und auf diesem zur Bildung einer dauerhaften Kopie fixiert wird.

(ö Beispiel 11

Ein Aufzeichnungsmaterial wird nachdem in Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt mildem Unterschied daß die aktive Schicht eine ΙΟμηι starke Schicht eines Kondensationspolymers aus Pyren und Formaldehyd isl. Da

Polymer wird gemäß der britischen Patentschrift 1021994 gebildet. Durch Auflösung von ca. 5 g des Polymers in 50 g Chloroform ergibt sich eine geeignete Beschichtungslösung. Dieses Aufzeichnungsmaterial hält eine elektrostatische Ladung bei Dunkelheit und leitet sie bei Einwirkung von Strahlung mit einer mittleren Wellenlänge von ca. 0,45 μπι ab.

Beispiel III

Ein Aufzeichnungsmaterial wird nach dem in Beispiel 11 beschriebenen Verfahren hergestellt mit dem Unterschied, daß ein N-substituiertes polymeres Acryisäureamid des Pyrens verwendet wird, dessen Stickstoffsubstituent Pyren ist. Die Synthese dieses Polymers erfolgt gemäß der US-Patentschrift 3307940. Dieses Aufzeichnungsmaterial hält eine elektrostatische Ladung bei Dunkelheit und leitet sie bei Einwirkung von Strahlung mit einer mittleren Wellenlänge von ca. 0,45 um ab.

Beispiel IV

Ein Aufzeichnungsmaterial wird nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt mit dem Unterschied, daß als aktives Material eine 50 μπι starke, aufgedampfte, polykristalline Schicht aus Pyren verwendet wird. J"Jne Aluminiumplatte mit einer 0,5 μπι starken, aufgedampften Schicht aus amorphem Selen wird in ein Unterdruckgeiaß eingegeben, dessen Vakuum ca. 1.33-10 * Bar beträgt. Dabei ist die Selenschicht der Pyrenquelle zugewandt. Um eine Kristallisation des Selens während der Aufdampfung des Pyrens zu verhindern, wird die Temperatur der das Seien enthaltenden Äiuminiumpiatte unier if) C gehalten, wozu ein wasserkühibiock in das Unterdrucksystem eingesetzt ist. Das Pyren wird durch Erwärmung auf ca. 100 C ca. 1 Stunde lang aufgedampft, wodurch sich eine gleichmäßige und transparente Pyrensehicht auf der Selenschicht ergibt. Das Aufzeichnungsmaterial hält eine elektrostatische Ladung bei Dunkelheit und leitet sie bei Einwirkung einer Strahlung mit einer mittleren Wellenlänge von ca. 0,45 μιη ab.

Beispiel V

Ein Aufzeichnungsmaterial wird nach dem in Beispiel IV beschriebenen Verfahren hergestellt mit dem Unterschied, daß anstelle des Pyrens ein transparentes Blatt aus polykristallinen! Tetraphen von 20 um Stärke verwendet wird. Dieses Aufzeichnungsmaterial hält eine elektrostatische Ladung bei Dunkelheit und leitet sie bei Einwirkung von Strahlung mit einer mittleren Wellenlänge von ca. 0.45 μιη ab.

Beispiel IV

Es werden neun Aufzcichnungsmalcrialien nach dem in Beispiel V beschriebenen Verfahren hergestellt mit dem Unterschied, daß die folgenden neun poly/.yklischcn aromatischen Verbindungen für die aktive Schicht verwendet werden, wobei jeweils eine 0,5 μπι starke Schicht aus glasigem Selen als Fntoleiterschicht verwendet wird:

1. 1-Acetylpyrcn

2. 2.3-Benzüchrysen

3. 6.7-Benzopyren

4. 1-Bromopyron

5. Carbazol

6. 1-Äthylpyrcn ^

7. 1-Methylpyrcn

8. Perylen

9. 2-Phenylindol

Die oberste, aktive Schicht hat eine Stärke von ca. 20 μπι. Jedes Aufzeichnungsmaterial wird gemäß B- !spiel I mit einem sichtbaren Bild versehen. Das Aufzeichnungsmaterial mit der Perylenschiehl wird mit einem Filter bestrahlt, >u welches Strahlung unter ca. 0,45 μιη ausfillcrt. Die Entwicklung des \? '.cntcn Bildes wird nach dem Magnetbüstenverfahren gemäß der US-Patentschrift 2786439 durchgeführt.

Beispiel VII

Zwei weitere Aufzeichnungsmaterialien werden nach dem Verfuhren gemäß Beispiel I hergestellt. Sie zeigen eine gute Ladungsaufnahmcfähigkcit und Lichtcntladung. Ferner wird jedes Aufzeichnungsmaterial nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren mit einem Bild verschen, wobei jedoch anstelle der Kaskadierungsentwicklung eine Magnetbürstenentwicklung durchgeführ! wird.

Tabellen	Sliirke	Fololcilcrschichl Material	Stärke	Unterlage
Aktive Schicht Material	12 μπι 20 μιη	Glasiges Selen (j lasiges Selen	0.5 μπι 0.5 μ!η	0,2 μπι Polyamidspcrrschicht auf Aluminium Aluminium
PVP PVP

Die Aufzeichnungsmaterialien aus den Beispielen I und IV werden elektrisch getestet, um den elektrofotografischen Gewinn G bei einer Wellenlänge zu bestimmen, für die eine hohe Empfindlichkeit vorliegt. Die elektrischen Daten und der berechnete Gewinn für jedes Aufzeichnungsmaterial sind in Tabelle IH aufgeführt. Die Aufzeichnungsmaterialien der Tabelle III werden elektrostatisch auf eine negative Spannung aufgeladen (ein Feld von 50x10* Volt/cm entspricht einer Spannung von 50x10* Voll für jeden Zentimeter Schichtstärke), wozu eine Koronaaufladevorrichtung verwendet wird. Jede Probe wird dann mit einfarbigem Licht einer Wellenlänge bestrahlt, die der Spitzenabsorption für den jeweils verwendeten Fotoleiter zugeordnet ist. Die daraus sich ergebenden Entladungen (Spannung über der Zeit) werden dann aufgezeichnet. Aus diesen Daten wird dann der elektrofotografische Gewinn nach der oben angegebenen Formel berechnet.

Tabelle 111

Aufzeichnungsmaterial Wellenlänge Pholoncnfluß Elck. Feld Gewinn oder Leistung

aus Beispiel μπι (Photonen/ (10⁴ V/cm) (pro absorbiertes Photon

cm²/sck) gesammelte Ladungsträger)

1 0,4000 2,OxIO¹² 0,4 55 0,53

IV 0,4000 2,IxIO¹² 1 15 0,20

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

II)

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht aus einer p-leitenden organischen Verbindung, einer photoleitfähigen Schicht mit einem p-Photoleiter, und gegebenenfalls einem Schichtträger,

dadurch gekennzeichnet, daß es als p-leitende organische Verbindung Poly-1-vinylpyren, Polymethylenpyren, Poly-N-pyrenyl-acrylamid, Pyrcn, Tetraphan, 1-Acetalpyren, 2,3-Benzchrysen, 6,7-Benzpyren, 1-Brompyren, 1-Äthylpyren, 1-Methylpyren, Perylen, 2-Phenylindol, Tetracen, Picen, 1,3,6,8-Tetraphenylpyren, Chrysen, Ftuoren, Fluorenon, Phenanthren, Triphenylen, 1,2,5.6-Dibenzantracen, 1,2,3,4-Dibenzanthracen, 2,3-Benzpyren, 2,3-Benzchryscn. Anthrachinon, Dibenzthiophen, Carbazol, N-Äthylcarbazol, N-Phenylcarbazol unc Joder

in Naphtalin enthält.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als p-Photoleiter eine glasförmige Selenlegierung, trigonales Selen, CdSSe oder X-Form von metallfreiem Phthalocyanin enthält.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einer p-leitenden, organischen Verbindung eine Dicke von 5-100μπι aufweist.

4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicke der Schicht aus einer p-leitenden, organischen Verbindung zu der Dicke der fotoleitfähigen Schicht 2:1 bis 200:1 beträgt.

5. Elektrophotographisches Verfahren zur Herstellung eines Ladungsbildes, bei dem ein elektrophotographisches Aufe-ichnungsmaterial mit einer transparenten Deckschicht, einer photoleitfähigen Schicht und gegebenenfalls einein Schichtträger negativ aufgeladen, und dann bildmäßig mit einer Strahlung, die durch die Deckschicht hindurchgeht und die in der photoleilfähigcn Schicht absorbiert wird, belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein elcktrophoSographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 verwendet wird.