DE2126660A1 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Elektrophotographisches AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial,
bestehend aus einem Schichtträger und mindestens einer auf den Schichtträger aufgetragenen photoleitfähigen Schicht oder
einer selbsttragenden photoleitfähigen Schicht mit einem Photo-· leiter sowie gegebenenfalls einem Sensibilisator für den Photoleiter
und gegebenenfalls einen filmbildenden Bindemittel.
Es ist allgemein bekannt, z. B. aus der USA-Patentschrift 2 297 691, zur Durchführung elektrophotographischer Verfahren
Aufzeichnungsmaterialien zu verwenden, die aus einem Schichtträger
und einer darauf aufgetragenen photoleitfähigen Schicht aus einem im Normalzustand isolierenden Material, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der auf die Schicht
einfallenden elektromagnetischen Strahlung ändert, zu verwenden. Die bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
mit einer photoleitfähigen Schicht werden zunächst gleichförmig aufgeladen, im allgemeinen im Dunkeln, nach einer gewissen Anpassungsperiode
im Dunkeln. Daraufhin werden sie bildgerecht belichtet, wodurch das Potential der auf die photoleitfähige Schicht
aufgebrachten Oberflächenladung entsprechend der eingestrahlten Energie reduziert wird. Das auf diese Weise erhaltene latente
elektrostatische Bild kann dann durch Auftragen eines Toners sichtbar gemacht werden. Dabei können flüssige, wie auch trockene
Toner angewandt werden, welche entweder auf den geladenen oder entladenen Bezirken des Ladungsbildes abgeschieden werden können.
Die abgeschiedenen Tonerpartikel können dann auf der Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials permanent
fixiert weiden, beispielsweise durch Einwirkung von Wärme, Druck oder Lösungsmitteldämpfen oder aber die Tonerpartikel können auf
ein sogenanntes Bildempfangsmaterial übertragen werden, wo sie in entsprechender Weise fixiert werden können. Auch ist es möglich,
das elektrostatische Ladungsmuster auf ein Bildempfangsmaterial zu übertragen und hier zu entwickeln.
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- ir-
Es ist bekannt, zur Herstellung elektrophotographischer Aufzeich·
nungsmaterialien die verschiedensten photoleitfähigen isolierenden
Stoffe zu verwenden. So ist es beispielsweise bekannt, elektrophotographische
Aufzeichnungsmateriälien durch Aufdampfen von Selen oder Selenlegierungen auf Schichtträger herzustellen
oder aber durch Auftragen einer Dispersion von photoieitfähigem
Zinkoxyd in einem harzartigen, filmbildenden Bindemittel auf einen Schichtträger. Derartige Aufzeichnungsmaterialien haben,
insbesondere im Rahmen von Bürokopierverfahren, einen breiten Anwendungsbereich, gefunden.
Es ist schließlich auch bekannt, daß viele organische Verbindungen
gewisse Photoleitereigenschaften aufweisen. Es sind daher auch bereits elektrophotographische Aufzeichnungsmatedalien
mit organischen Photoleitern bekannt geworden, z. B. solche, die aus Triphenyläminen und Triarylmethanleukobasen bestehen.
Optisch transparente Photoleiter enthaltende Aufzeichnungsmaterialien haben sich deshalb als besonders vorteilhaft für die
Durchführung elektrophotographischer Prozesse erwiesen, weil sie bei Verwendung eines transparenten Schichtträgers durch den
Schichtträger hindurch belichtet werden können, wodurch sich eine größere Flexibilität bezüglich ihrer Verwendbarkeit in
ψ Kopiervorrichtungen ergibt. Ein weiterer Vorteil derartiger
elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien besteht darin, daß sie gegebenenfalls mehrmals verwendbar sind, d. h. daß sie
nach Entfernung von zunächst erzeugten Tonerbildern, z. B. durch Übertragungsverfahren und/oder Reinigungsverfahren, von neuem
verwendet werden können.
Nachteilig an vielen der bekannten organischen Photoleiter ist,
daß ihre Empfindlichkeit noch nicht voll befriedigt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem Sfcichtträger und mindestens
einer auf den Schichtträger aufgetragenen photoleitfähi-
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gen ^Schicht oder einer selbsttragenden phatoleitfähigen Schicht
mit ehern Photoleiter sowie gegebenenfalls einem Sensibilisator für den Photoleiter und gegebenenfalls einem filmbildenden Bindemittel
anzugeben, das sich durch eine besonders hohe elektrische
Empfindlichkeit auszeichnet.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß Komplexe aus
einem halogenierten Poly(N-vinylearbazol) und einer Lewissäure besonders vorteilhafte Photoleiter für die Herstellung photoleitfähiger
Schichten elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien sind.
Der Gegenstand der Erfindung geht somit aus von einem elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem Sdichtträger und mindestens einer auf den Schichtträger aufgetragenen
photoleitfähigen Schicht oder einer selbsttragenden photoleitfähigen Schicht mit einem Photoieiter sowie gegebenenfalls
einem Sensibilisator für den Photoleiter und gegebenenfalls einem filmbildenden Bindemittel, und ist dadurch gekennzeichnet,
daß die photoleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex
aus einem halogenierten PolyCN-vinylcarbazol) und einer Lewissäure
enthält.
Durch die Erfindung werden elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien
hoher Empfindlichkeit geschaffen, wobei gilt, daß die an sich bereits durch den beschriebenen Komplex erzielte
hohe Photoleitfähigkeit noch durch Zusatz eines üblichen bekannten Sensibilisator weiter erhöht werden kann.
Als besonders vorteilhafte Lewissäuren zur Erzeugung des Photoleiter-Komplexes
haben sich die folgenden Lewissäuren erwiesen/ wobei sich die gebildeten Komplexe durch eine spektrale Verschiebung der Absorptionsbanden, bezogen auf die Lage der Absorptionsbanden der sie aufbauenden Komponenten, auszeichnen:
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2,4,7-Trinitro-9-fluorenon; 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon;
2,6-Dichloro-p-benzochinon; 2,5-Dinitro-9-fluorenon; 1,5-Dichloro-2,4-dinitrobenzol;
2,5-Dichloro-p-benzochinon; N-2,6-Trichlorop-benzochinon;
2-Chloro-3,5-dinitropyridin; 2,4,5,7,9-Pentanitroindeno/~2,1-a7-fluoren-11,12-dion;
2,5-Diphenyl-p-benzochinon; 2,3-Dichloro-1,4-naphthochinon und 9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluoren.
Weitere typische geeignete Lewissäuren werden z.B. in der USA-Patentschrift
3 408 183, Spalte 5, Zeile 52, bis Spalte 7, Zeile | 30, beschrieben, wobei die folgenden besonders erwähnt werden
sollen: Aldehyde, z.B. 4-Nitrobenzaldehyd, 2,6-Dichlorobenzaldehyd,
und 2-Äthoxy-i-naphthaldehyd, ferner organische Phosphonsäuren,
z.B. 4-Chloro-3-nitrobenzolphosphonsäurβ, Nitrophenole,
z.B. 4-Nitrophenol, Carbonsäuren, z.B. Essigsäure, Maleinsäure,
Zimtsäure und Benzoesäure, Carbonsäureanhydride, z.B. Essigsäureanhydrid,
Bernsteinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid, Sulfonsäuren, z.B. Benzolsulfonsäuren 4-Toluolsulfonsäure und 2-Nitro-1-hydroxy-benzol-4-sulfonsäure,
Metallhalogenide, z.B. Aluminiumchlorid, Zinkchlorid, Ferrichlorid, Calciumjodid und Cupribromid,
Borhalogenide, z.B. Bortrifluoride und Bortrichloride, Ketone,
z.B. SxxxaäMXKxxäskMeffcxsäMXSx Acetophenon und Benzophenon und
Mineralsäuren, z.B. Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure.
Zur Herstellung der Komplexe sind praktisch alle Lewissäuren
geeignet, die in Bezug auf die erfindungsgemäß verwendbaren halogensubstituierten Poly(N-vinylcarbazole) als Elektronenakzeptoren
wirken.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
enthält die photoleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex aus einem halogenierten Poly(N-vinylcarbazol), aufgebaut
aus Einheiten der folgenden Formel:
- 5a -
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worin bedeuten:
X R
ein Halogenatom und
ein Halogen- oder Wasserstoffatom,
und einer Lewissäure.
Als besonders vorteilhaft haben sich Photoleiter aus Komplexen aus einem bromierten Poly(N-vinylcarbazol) und einer Lewissäure
erwiesen.
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Besonders vorteilhafte Photoleiter sind solche, die aus Komplexen aus Poly(N-vinylbromocarbazol) oder PoIy(N-vinyldibromocarbazol)
und einer Lewissäure bestehen.
Als besonders vorteilhafte Lewissäure, hat sich 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
(TNF) erwiesen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß beispielsweise Korn--P plexe aus mono-bromierten PolyCN-vinylcarbazolen) mit 2,4,7-Trinitro»9-fluorenon
oder anderen Lewissäuren eine mehr als doppelt so große Photoleiterwirksamkeit aufweisen als entsprechende
Komplexe aus einem nicht bromierten PolyCN-vinylcarbazol)
und einer entsprechenden Lewissäure.
Die zur Bereitung der Photoleiterkomplexe benötigten halogenierten
PolyCN-vinylcarbazole) können beispielsweise nach Verfahren hergestellt werden, wie sie aus der USA-Patentschrift
3 421 891 bekannt sind.
Zur Herstellung der halogenierten PolyCN-vinylcarbazole) können t handelsübliche Polymere verwendet werden, z. B. das unter der
Handelsbezeichnung Luvican M-I70 bekannte Poly(N-vinylcarbazol).
Die Herstellung eines mono-bromierten Poly(N-vinylcarbazols)
kann beispielsweise nach folgendem Verfahren erfolgen:
Zu 20 g PolyCN-vinylcarbazol) in 450 ml Chlorobenzol wurden
18,44 g N-Bromosuccinimid und 0,173 g Benzoylperoxyd gegeben.-Die
Mischung wurde 2 Stunden lang bei 800C gerührt. Daraufhin
wurde die Mischung erkalten gelassen, worauf das Polymer in einem großen Volumen Methanol ausgefällt wurde. Das ausgefällte
weiße Polymer wurde dann von neuem in Chlorobenzol gelöst und wiederum in Methanol ausgefällt. Es wurde daraufain 12 Stunden
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lang in Methanol belassen. Daraufhin wnde das Polymer 24 Stunden
lang bei 4O°C getrocknet. Durch Elementaranalyse wurde ein Bromgehalt von 29,5% ermittelt, welcher dem berechneten Wert
von 29,441 für das Monobromierungsprodukt des Poly(N-vinylcarbazols) in etwa entsprach.
von 29,441 für das Monobromierungsprodukt des Poly(N-vinylcarbazols) in etwa entsprach.
Die Tatsache, daß die beschriebenen Komplexe aus halogeniertem Poly(N-vinylcarbazOl) und einer J,ewissäure eine gegenüber bekannten
Photoleiterkomplexen weit verbesserte Empfindlichkeit
besitzen würden, war nicht zu erwarten.
besitzen würden, war nicht zu erwarten.
Die erfindungsgemäß erzielbare Empfindlichkeitserhöhung läßt
sich beispielsweise anschaulich machen, wenn eine einen der beschriebenen Komplexe enthaltende photoleitfähige Schicht auf
ein geeignetes Potential, z. B. von 500 bis 600 Volt, aufgeladen und die sogenannte relative Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht bestimmt wird, und zwar in Form des Ümkehrwertes der Belichtung, die erforderlich ist, um das Potential der Oberflächenladung um 100 Volt zu vermindern (Schulterempfindlichkeit) oder auf 100 Volt zu vermindern (Empfindlichkeit im Durchhangbereich). Die Bezeichnungen "Schulterempfindlichkeit" und
"Empfindlichkeit im üurchhangbereich" sind bekannte Charakteristik ka, die sicn aus den sogenannten photographischen "H- und D-"-Kurven ergeben. Die Schulterempfindlichkeiten und Empfindlichkeiten im Durchhangbereich ergeben sich somit aus graphischen
Kurven, die durch graphisches Auftragen der Belichtung oder
Exponierung in Abhängigkeit von der Spannung in einem Diagramm erhalten werden. Die Verminderung des Oberflächenpotentials auf 100 Volt oder darunter ist deshalb bedeutsam, weil dieser Effekt ein Erfordernis für eine breite Flächenentwicklung eines elektrostatischen Bildes ist. Die relative Empfindlichkeit bei 100 Volt ist ein Maß für die Fähigkeit einer photoleitfähigen Schicht ein elektrostatisches Bild zu erzeugen, welches entwickelt oder in a;derer Weise verwendet werden kann.
sich beispielsweise anschaulich machen, wenn eine einen der beschriebenen Komplexe enthaltende photoleitfähige Schicht auf
ein geeignetes Potential, z. B. von 500 bis 600 Volt, aufgeladen und die sogenannte relative Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht bestimmt wird, und zwar in Form des Ümkehrwertes der Belichtung, die erforderlich ist, um das Potential der Oberflächenladung um 100 Volt zu vermindern (Schulterempfindlichkeit) oder auf 100 Volt zu vermindern (Empfindlichkeit im Durchhangbereich). Die Bezeichnungen "Schulterempfindlichkeit" und
"Empfindlichkeit im üurchhangbereich" sind bekannte Charakteristik ka, die sicn aus den sogenannten photographischen "H- und D-"-Kurven ergeben. Die Schulterempfindlichkeiten und Empfindlichkeiten im Durchhangbereich ergeben sich somit aus graphischen
Kurven, die durch graphisches Auftragen der Belichtung oder
Exponierung in Abhängigkeit von der Spannung in einem Diagramm erhalten werden. Die Verminderung des Oberflächenpotentials auf 100 Volt oder darunter ist deshalb bedeutsam, weil dieser Effekt ein Erfordernis für eine breite Flächenentwicklung eines elektrostatischen Bildes ist. Die relative Empfindlichkeit bei 100 Volt ist ein Maß für die Fähigkeit einer photoleitfähigen Schicht ein elektrostatisches Bild zu erzeugen, welches entwickelt oder in a;derer Weise verwendet werden kann.
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Versuche mit vielen üblichen Photoleitern zeigen, daß das Oberflächenpotential häufig nicht auf oder unterhalb 100 Volt vermindert
werden kann, weshalb diese Photoleiter keine befriedigenden Empfindlichkeiten besitzen. Viele der bekannten Photoleiter
bewirken jedoch, daß die Qberflächenpotentiale der photoleitfähigen
Schichten, in denen sie enthalten sind, auf 100 Volt und darunter vermindert werden können, so daß diesen Photoleitern
eine definierte Empfindlichkeit zugesprochen werden kann. Mit den erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
lassen sich jedoch Empfindlichkeiten erzielen, die ™ den Empfindlichkeiten der bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
überlegen sind«
Die in den elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien nach
der Erfindung enthaltenen Komplexe lassen sich leicht herstellen, und zwar durch einfaches Vermischen der den Komplex bildenden
Bestandteile ,und zwar insbesondere im Rahmen der Herstellung eines Beschichtungsansatzes für die Herstellung einer photoleitfähigen
Schicht.
Die elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien nach der Erfindung
können nach üblichen bekannten Verfahren, die zur Herstellung elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien angewandt
werden, hergestellt werden. So kann beispielsweise, sofern eine photoleitfähige Schicht mit einem filmbildenden Bindemittel
hergestellt werden soll, zunächst eine Lösung oder Dispersion des photoleitfähigen Komplexes oder der den Komplex bildenden
Bestandteile hergestellt werden, worauf diese Lösung oder Dispersion mit dem Bindemittel vermischt wird. Aus der erhaltenen
Bindemittel enthaltenden Dispersion oder Lösung kann dann gegebenenfalls eine selbsttragende Schicht hergestellt werden oder
aber die Dispersion oder Lösung kann in üblicher Weise auf einen Schichtträger aufgetragen werden. Gegebenenfalls können mit dem
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erfindungsgemäß als Photoleiter verwendeten Komplex auch andere
bekannte Photoleiter verwendet werden, beispielsweise solche, wie sie aus der belgischen Patentschrift 705 117 bekannt sind.
Gegebenenfalls können der zur Herstellung einer selbsttragenden
Schicht oder einer auf einen Schichtträger aufgetragenen Schicht verwendeten Besdichtungsmasse übliche Zusätze einverleibt werden
um die spektrale Empfindlichkeit oder Elektrophotoempfindlichkeit
des herzustellenden Aufzeichnungsmaterials zu verändern
oder weiter zu erhöhen.
In vorteilhafter Weise wird die Empfindlichkeit der photoleitfähigen
Schichten der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien nach der Erfindung durch Verwendung sogenannter Sensibilisatoren
für den Photoleiter weiter erhöht. Als Sensibilisatoren können die üblichen bekannten Sensibilisatoren für Photoleiter
verwendet werden. Besonders vorteilhafte Sensibilisatoren für die erfindungsgemäß als Photoleiter verwendeten Komplexe
sind beispielsweise die aus der USA-Patentschrift 3 250 615 bekannten
Pyrylium-, Thiapyrylium- und Selenapyryliumfarbstoffsalze,
Fluorene, z. B. das 7,12-Dioxo-13-dibenzo(a,h)fluoren;
5,10-Dioxo-4a,11-diazobenzo(b)fluoren und 3,13-Dioxo-7-oxadibenzo(b,g)fluoren;
ferner Sensibilisatoren vom sogenannten Aggregattyp, wie sie beispielsweise aus der belgischen Patentschrift
705 117 bekannt sind; ferner aromatische Nitroverbindungen
des aus der USA-Patentschrift 2 610 120 bekannten Typs;
ferner Anthrone des aus der USA-Patentschrift 2 670 284 bekannten
Typs; Chinone, wie sie z. B. aus der USA-Patentschrift 2 670 286 bekannt sind; Benzophenone des aus der USA-Patentschrift
2 670 287 bekannten Typs; Thiazole des aus der USA-Patentschrift 2 732 301 bekannten Typs; Mineralsäuren; ferner Carboxylsäuren,
z. B. Maleinsäure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure und Salicylsäure; Sulfonsäuren und Phosphorsäuren; und die verschiedensten
Farbstoffe, z. B. Cyaninfarbstoffe, einschließlich Carbocyaninfarbstoff
en, ferner Merocyaninfarbstoffe, Diarylmethan-,
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- ίο -
Thiazin-, Azin-, Oxazin-, Xanthen-, Phthalein-, Acridin-, Azo- und Anthrachinonfarbstoffe sowie Mischungen hiervon.
Bei Verwendung von Sensibilisatoren, die in den üblichen bekannten
Konzentrationen angewandt werden können, hat es sich als
zweckmäßig erwiesen, den Sensibilisator der zur Erzeugung der
photoleitfähigen Schicht verwendeten Beschichtungsmasse zuzusetzen und hierin gründlich zu verteilen. Jedoch können die
Sensibilisatoren auch nach anderen üblichen bekannten Verfahren zur Anwendung gebracht werden. An sich ist zur Erzeugung der
photoleitfähigen Schicht eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung die Verwendung eines Sensibilisators
nicht erforderlich. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bereits relativ geringe Konzentrationen an Sensibilisator die Empfindlichkeit
der photoleitfähigen Schichten noch beträchtlich weiter zu erhöhen vermögen, weshalb vorzugswiese ein Sensibilisator verwendet wird. Die im Einzelfalle günstigste Sensibilisatorkonzentration
kann sehr verschieden sein. Die im Einze-1-falle
optimale Konzentration kann etwas von dem speziell verwendeten Photoleiter und dem speziell verwendeten Sensibilisator
abhängen. Als zweckmäßig hat es sich in der Regel erwiesen, die Sensibilisatoren in Konzentrationen von etwa 0,0001 bis etwa
30 Cew.-%, bezogen auf das Gewicht der Μΐ^ΜΙ1έίϋ»δΐϋίΐΙ
filmbildenden Beschichtungsmasse, zu verwenden. Vorzugsweise werden die Sensibilisatoren der Beschichtungsmasse in Konzentrationen von etwa 0,005 bis etwa 5,0 Gew.-I, bezogen auf die
gesamte feuchte, , . , ,
XSXXXXBraSXXXX Beschichtungsmasse, verwendet.
Die erfindungsgemäß als Photoleiter verwendeten Komplexe, insbesondere
solche aus einem bromierten Poly(N-vinylcarbazol) und
einer Lewissäure können an sich ohne zusätzliches Bindemittel zur Herstellung einer photoleitfähigen Schicht verwendet werden.
In vorteilhafter Weise werden die Komplexe jedoch mit üblichen bekannten Bindemitteln verwendet t und zwar solchen, die film-
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bildende Eigenschaften besitzen und sich durch eine entsprechend hohe dielektrische Festigkeit aufzeichnen.
In vorteilhafter Weise erfolgt die Herstellung der zur Erzeugung
der photoleitfähigen Schichten verwendeten Beschichtungsmassen unter Verwendung eines Lösungsmittels oder eines LÖsurigsmittelgemisches.
Dabei können die verschiedensten organischen Lösungsmittel verwendet werden. Typische geeignete Lösungsmittel
sind beispielsweise:
1. gegebenenfalls substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe,
z. B. Benzol, Naphthalin, Toluol, Xylol und Mesithylen.
2. Ketone, z.^B. Aceton und 2-Butanonj
3. halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Methylen chlorid, Chloroform und Äthylenchlorid;
4. gegebenenfalls cyclische Äther, z» B. Tetrahydrofuran und
Äthyläther sowie
5. Mischungen der angegebenen Lösungsmittel.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden dann erhalten, wenn der als Photoleiter verwendete Komplex in der photoleitfähigen
xn ffiner Konzentration von mindestens 0,01 Gew.-I, vorzugsweise
0,1 Gew.-I ,/"vorhanden ist. Die obere Konzentrations grenze
kann sehr verschieden sein. Sie kann beispielsweise bei 100 Gew.-I oder bei mindestens 90 Gew.-I liegen, je nach dem,
ob mit dem Photoleiter gemeinsam ein Sensibilisator und/oder ein Bindemittel verwendet wird.
Die Schichtstärke der photoleitfähigen Schicht auf einem Schichtträger
kann sehr verschieden sein. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Schichtstärke der photoleitfähigen Schicht,
naß gemessen, etwa 0,0025 bis etwa 0,0254 cm beträgt. Vorzugs-/" bezogen auf die feuchte Beschichtungsmasse ,
weise liegt die Schichtdicke, naß gemessen bei etwa 0,005 bis etwa 0,015 cm, obwohl in vorteilhafter Weise auch andere Schichtstärken
verwendet werden können, je nach dem speziellen Anwendungsgebiet des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.
Zur Herstellung der Aufzeichnungsmatesialien können die üblichen
bekannten elektrisch leitfähigen Schichtträger verwendet werden, z. B· die verschiedensten leitfähigen. Papiere, Aluminium-Papier-Laminate,
Metallfolien, beispielsweise Folien aus Aluminium und Zink, ferner Metallplatten, z. B, aus Aluminium, Kupfer, Zink,
W Messing und galvanisierte Platten. Als Schichtträger können des
weiteren übliche bekannte Filmschichtträger, z. B. aus Celluloseacetat,
Polyestern, beispielsweise Polyäthylenterephthalat, Polystyrol und dergl.., die eine aufgedampfte Metallschicht, z. B*
eine Silber-, Nickel- oder Aluminiumschicht aufweisen, verwendet werden.
Als besonders vorteilhafte leitfähige Schichtträger haben sich
solche erwiesen, die durch Auftragen einer Beschichtungsmasse aus in einem harzartigen Bindemittel dispergiertem Semikonduktor
auf einen transparenten Filmschichtträger, z. B. einen FiImschichtträger
aus Polyäthylenterephthalat, hergestellt werden können. Geeignete leitfähige Schichten können des weiteren beispielswase
aus de« Natriumsalzen von Carboxyesterlactonen von
Maleinsäureanhydrid-Vinylacetat-Mischpolymerisaten, sowie ferner
Cuprojrjodid, hergestellt werden» Derartige leitfähige Sdichten
und Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise au* den
USA-Patentschriften 3 007 901, 3 245 833 und 3 267 807 bekannt.
Die erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien
können im Rahmen der ÜÄliehen bekannten elektrophotographischen
Verfahren verwendet werden, bei deneri/elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien mit mindestens einer photo-
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- 13 -
leitfähigen Schicht verwendet werden. Ein derartiges Verfahren
ist das sog. xerographische Verfahren» Bei diesem Verfahren wird ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Aufbewahren
im Dunkeln positiv oder negativ elektrostatisch aufgeladen, indem es unter eine Corona-Entladungsquelle gebracht wird.
Aufgrund der isolierenden Eigenschaft der photoleitfähigen Schicht im Dunkeln wird die gleichmäßig auf der Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht aufgebrachte Ladung zurückgehalten. Durch eine bildweise Exponierung der elektrostatisch aufgeladenen Schicht
wird die elektrostatische Ladung selektiv abgeleitet. Die Belichtung
der aufgeladenen photoleitfähigen Schicht kann in verschiedener Weise erfolgen, z. B» durch Anwendung von Kontaktkopierverfahren,
durch Linsenprojektion eines Bildes oder durch Reflex- oder Bireflexverfahren. Durch die Belichtung wird auf
der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht ein latentes elektrostatisches
Bild erzeugt, und zwar deshalb, weil die eingestrahlte Lichtenergie die elektrostatischen Ladungen in den belichteten
Bezirken von der Oberfläche ableitet, und zwar im Verhältnis zur eingestrahlten Lichtmenge»
Das erhaltene latente elektrostatische Bild oder Ladungsmuster
kann dann entwickelt oder auf eine Bildempfangsschicht übertragen und hier entwickelt werden» Dabei können entweder die aufgeladenen
oder entladenen Bezirke sichtbar gemacht werden, was
durch Aufträgen von elektrostatisch ansprechbaren Partikeln optischer Dichte erreicht werden kann. Diese elektrostatisch
ansprechbaren, zur Entwicklung verwendbaren Partikel können in Form eines Staubes oder Pulvers verwendet werden und bestehen
im allgemeinen aus einem Pigment und einem harzförmigen Träger
und werden im allgemeinen als Toner bezeichnet. Zur Erzielung
einer breiton Flächenentwicklung hat es sich als besonders vorteilhaft
erwiesen, die Toner mittels einer Magnetbürste auf das zu entwickelnde Material aufzutragen. Entwicklungsverfahren,
die sich einer Magnetbürste bedienen, sind beispielsweise aus
den folgenden USA-Patentschriften bekannt:
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3 040 704, 2 786439, 2 786 440, 2 786 441, 2 81.1 465, 2 874 063,
2 984 163, 3 117 884 und der USA-Reissue-Patentschrift 25 779.
Die latenten elektrostatischen Bilder können jedoch auch mit
Hilfe flüssiger Entwickler verwendet werden, d. h. mit Entwicklern,
bei denen die zur Entwicklung verwendeten Partikel in einem flüssigen elektrisch isolierenden Träger zur Anwendung
gebracht werden. Derartige Entwicklungsverfahren sind beispielsweise
aus der USA-Patentschrift 2 297 691 und der australischen Patentschrift 212 315 bekannt.
Bei Anwendung der sogenannten Trockenentwicklungsverfahren hat es sich zur Erzeugung von permanenten Bildaufzeichnungen als
besonders zweckmäßig erwiesen, solche Toner zu verwenden, deren
Partikel einen Bestandteil aufweisen, der aus einem niedrig
schmelzenden Harz besteht. Durch Erhitzen des zunächst erhaltenen Pulverbildes wird die Harzkomponente der Partikel zum
Schmelzen gebracht, wodurch die Tonerpartikel fest in der Schicht verankert werden. Andererseits kann selbstverständlich zunächst
das Ladungsbild oder das zunächst erzeugte Pulverbild auf ein Bildempfangsblatt, z. B. aus Papier, übertragen werden, worauf
das übertragene Bild in der beschriebenen Weise erwärmt werden " kann, um eine feste Fixierung der Tonerpartikel zu erzielen.
Derartige Entwicklungsverfahren sind bekannt, z. B. aus den USA-Patentschriften
2 297 691 sowie 2 551 582 sowie der Zeitschrift "RCA Review", Band 15 (1954), Seiten 469-484.
Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung
kann in struktureller Hinsicht sehr verschieden aufgebaut sein. Dies bedeutet, daß das Material beispielsweise nur eine
oder mehrere photoleitfähige Schichten aufweisen kann, wobei
diese auf transparenten und opaken oder undurchsichtigen Schichtträgern
aufgetragen sein können. Besitzt das Aufzeichnungsmaterial mehrere photoleitfähige Schichten, so können diese gegebenen-
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falls durch Schichten aus einem isolierenden Stoff oder anderen photoleitfähigen Stoffen voneinander getrennt sein. Schließlich
kann das Aufzeichnungsmaterial auch eine Deckschicht aufweisen oder eine besondere Schicht, gegebenenfalls mit einem Photoleiter
zwischen der photoleitfähigen Schicht mit einem Komplex aus einem halogenierten PolyCN-vinylcarbazol) und einer Lewissäure
und der leitfähigen Schicht. Andererseits ist es auch möglich, zunächst auf einen Schichtträger eine photoleitfähige Schicht
aufzutragen und die exponierte Seite des Schichtträgers oder die
exponierte oder überdeckte Seite des Photoleiters mit einer leitfähigen
Schicht zu beschichten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
A) Zunächst wurde eine Beschichtungsmasse durch Vermischen der
folgenden Bestandteile hergestellt:
1,5 g PolyCN-vinylcarbazol)
0,5 g 2,4»7-Trinitro-9-fluorenon 17,6 ml Dichlormethan
0,5 g 2,4»7-Trinitro-9-fluorenon 17,6 ml Dichlormethan
Die Beschichtungsmasse wurde von Hand in einer Schichtstärke
von 0,015 cm, naß gemessen, auf einen leitfähigen Schichtträger, bestehend aus einer Polyäthylenterephthalatfolie mit
einer hierauf aufgedampften Nickelschicht aufgetragen.
Durch die Kombination von PolyCN-vinylcarbazol) und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
wurde ein Komplex erzeugt, der sich durch eine Absorption über den sichtbaren Bereich des Spektrums
auszeichnete.
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B) Ein zweiter Eesehichtungsansatz wurde wie unter A) beschrie·
ben hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß anstelle des PolyCN-vinylcarbazols) ein mono-bromiertes Poly(N-vinylcarbazol)
mit Struktureinheiten der folgenden Formel verwendet wurde: .
-CH^f-
Das mono-bromierte Poly(N-vinylcarbazol) wurde durch Bromieren
von Poly(N-vinylcarbazol) erhalten.
Die Beschichtungsmasse wurde wie unter A) beschrieben zur
Hersteilung eines zweiten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials verwendet. Es zeigte sich, daß der aus dem
mono-bromierten Poly(N-vinylcarbazol) und 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
erhaltene Komplex ähnliche Absorptionseigenschaften im Bereich des sichtbaren Spektrums wie der unter A) beschriebene
komplex besaß.
C) Nach dem beschriebenen Verfahren wurde ein weiteres Aufzeichnungsmaterial
,ausgehend von einer Beschichtungsmasse hergestellt,
zu deren Herstellung anstelle des Poly(N-vinylcarbazols) bzw. des monö-bromierten Poly(N-vinylcarbazols) ein durch
Polymerisation von 3-Bromo-N-vinylcarbazol erhaltenes Polymer
verwendet wurde.
D) Nach dem unter A) beschriebenen Verfahren wurde ein weiteres Aufzeichnungsmaterial hergestellt, wobei jedoch diesmal anstelle
des Poly(N-vinylcarbazols) ein Polymer verwendet wurde, das durch Bromieren von Poly(N-vinylcarbazol) erhalten wurde
und in jedem Carbazolring zwei Bromatome aufwies. In diesem
109850/1690
Falle erwies sich Tetrahydrofuran als besseres Lösungsmittel
als Dichloromethan. Das durch Beschichten des Schichtträgers
erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde 2 Stunden auf 6OaC erwärmt,
um den Lösungsmittelgehalt der erzeugten photoleitfähigen
Schicht zu vermindern.
E) Nach dem unter D) beschriebenen Verfahren wurde ein weiteres
Aufzeichnungsmaterial hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß diesmal anstelle des PolyCN-vinylcarbazols) ein Polymer
verwendet wurde, das durch Polymerisation von 3,6-DibrQiao-N-vinylcarbazol
erhalten wurde»
Die erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurden dann auf ihr
spektrales und photoleitfähiges Ansprechvermögen getestet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I
zusammengestellt.
Bromver- | Dichte Über 0,4 Dichteeinheiten des Schichtträgers bei |
D5Ö0 | D600 , | |
Versuch | binduns | D45Q | 0,86 | 0,32 |
A | nein* | 1,22 | 0,52 | 0,18 |
B | Mono- | 0,80 | ||
C | Mono- | 0,46 | 0,12 | |
D | Di- | 0,76 | ||
E | Di- |
Elektrische "H- und D-"
Empfindlichkeiten
(t) Schulter/ C-) Schulter/
(t) Schulter/ C-) Schulter/
100 V 100 V
Vo Durchhans Vo Durchhang
Vo Durchhans Vo Durchhang
560 1900/18Q 540 18OQ/16O
490 2700/320 490 2300/290
490 2200/400 660 4000/270
470 18QO/2QO 590 1800/250
520 1300/180 -
Enthielt nicht bromiertes PeUy(H-
Zunächst wurde eine Beschichtungsmasse wie in Beispiel 1-B beschrieben
hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß zusätzlich 0,04 g Rhodamin B als Sensibilisator (Xmax = 560 nm) zugesetzt
wurden.
Die ermittelten elektrischen 11H- und D-" Einheiten sowie der
spektrale Gebrauchsbereich des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials ergehen sich aus der später folgenden Tabelle II. Es zeigte
sich eine geringe Ausdehnung der Empfindlichkeit gegenüber
längeren Wellenlängen entsprechend der Absorptionsspitze des
SensihilisatQrs.
Nach dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wurde ein weiteres Aufzeichnungsmaterial hergestellt, mit der Ausnahme jedoch,
daß anstelle von Rhodamin B diesmal als Sensibilisator
Kristallviolett (Amax = 6QO nm) verwendet wurde. Die elektrischen
11H- und D-MWerte sowie der spektrale Gebrauchsbereich ergeben
sich aus der folgenden TaMIe II. Auch in diesem Falle
wurde eine Ausdehnung der Empfindlichkeit gegenüber längeren
Wellenlängen beobachtet.
System aus mono-bromiertem Poly(N-vinylcarbazol) und
' : 2,4,. 7-Trinitro-9-f luarenon
109850/1690
Elektrische "H-u.D11- Spektraler Ge-Sens.
Empfindlichkeiten brauchsbereich
Sensi- Absp. (+)Schulter/ (-)Schulter C30 Sek. Expon.)
Bei- bili- Spitze 100V 100 V Be- C+) Be- (-)
Vo Durchhang Vo Durchh. reich Spitze reich Spitze
490 2700/320 490 2500/290 380- 540 380- 520-
650 700 540
562 430 1800/220 460 1800/290 380- 540- 380- 560
• 660 580 700
320 1200/250 330 1800/500 380- 560 380- 580
700 breit 700 breit
spiel | sator | (nm) | 4 |
1B | «pap | - | |
2 | 1% Rho- damin B |
562 | |
3 | 21 Kri stall- violett |
600 | |
Beispiel |
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden weitere
elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch diesmal als Lewissäure 9-Cyanomethylen-2,4,7-trinitrofluorenon
verwendet wurde. Es wurden zwei Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, und zwar einmal unter Verwendung eines
Komplexes aus 9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluorenon und . nicht bromiertem PolyCN-vinylcarbazol) und zum anderen aus
9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluorenon und mono-bromiertem PolyCN-vinylcarbazol), Die Konzentration an Komplexbildner, d.h.
an 9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluorenon betrug, bezogen auf das Gewicht 4e? feughtenBeSchiohtungsmasse
Die Aufzeichnungsmaterialien wurden im übrigen wie in Beispiel 2
beschrieben hergestellt und getestet, Das unter Verwendung des mono-bromierten Poly(N-vinylcarbazols) erhaltene Aufzeichnungsmaterial
wies die höchste Empfindlichkeit auf, obgleich die gesamte
Absorption bedeutend geringer war als die Gesamtabsorption des unter Verwendung des nicht halogenieren Poly(N-vinylcarbazols)
hergestellten Materials.
109 8 5Ό/Λ690
Die Absorption der erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien erstreckte sich über den Bereich des sichtbaren Spektrums und in den infraroten Bereich des Spektrums, wie sich aus der folgenden Tabelle
III ergibt.
Ver- Photosuch leiter
Komplex- % Absorption
bildner 400nm 500nm 600nm 700nm
bildner 400nm 500nm 600nm 700nm
PoIy(N-vinylcarbazol)
monobromier- tes PoIy-(N-vinylcarbazol)
10%
10%
87
82
52
59
27
18
3,4
Elektrische "H-u.D"· Empfindlichkeit ·■
Schulter/ 100 V Durchhang
C+)
1600/120
Vo=460
Vo=460
2000/320
Vo=340
Vo=340
IzL
1600/100 Vo=5 00
2500/320 Vo=340
9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluoren
Beispiel 5 ■
Nach den in Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren wurden
xtfeitere Aufzeichnungsmaterialien hergestellt und getestet. Dabei
wurden die in der folgenden Tabelle IV zusammengestellten
Ergebnisse erhalten.
109850/1690
T a b e 1 1 IV
Photoleiter
Komplexbildner (10 Gew.-Λ, bezogen auf photoleiterhaltige Bes dichtungsmasse)
PolyCN-vinyl- 2,5-Diphenyl-pcarbazol) benzochinon
monobromier^
tes PoIy(N-vinylcarbazol)
tes PoIy(N-vinylcarbazol)
2,3-Dichioro-1,4 ■
naphthochinon
2,5-Diphenyl-pbenzochinon
2,3-Dichloro-1,4-naphthochinon
Elektrische "H-u.D'^Empfindlichk.
Schulter/100 V Durchhang C+) C-)
2SO/12
320/16
400/36
570/45
130/6,3
160/12
360/25
800/34
10 9 8 5 0/1690
Claims (6)
- PATENTANSPRUCH E-/ly Elektrophotögraphisches Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem Schichtträger und mindestens einer auf den Schichtträger aufgetragenen photoleitfähigen Schicht oder einer selbsttragendenphotoleitfähigen Schicht mit einem Photoleiter sowie gegebenenfalls einem Sensibilisator für den Photpleiter und gegebenenfalls einem filmbildenden Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die photöleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex aus einem halpgenierten Poly(N-vinylcarbazol) und einer Lewissäure enthält.
- 2. Elektrophotögraphisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex aus einem halogenierten PoIy-(N-vinylcarljazol), auf gebaut aus Einheiten der folgenden Formel:worin bedeuten:X ein Halogenatom undR ein Halogen- oder Wasserstoffatom,und einer Lewissäure enthält.10 9850/1690
- 3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex aus einem bromierten Poly(N-vinylcarbazol) und einer Lewissäure enthält.
- 4. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als Photoleiter,einen Komplex aus PoIy(N-vinylbromocarbazol) oder Poly(N-vinyldibromocarbazol) und einer Lewissäure enthält.
- 5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus einem Schichtträger und einer hierauf aufgetragenen photoleitfähigen Schicht, die besteht aus 0,01 bis 90 Gew.-% eines Komplexes aus einem halogenierten Poly(N-vinylcarbazol) und einer Lewissäure, 0,005 bis 5 Gew.-I eines Sensibilisators für den Komplex und zum Rest aus einem filmbildenden Bindemittel.
- 6. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht als Photoleiter einen Komplex aus einem halogenierten Poly(N-vinylcarbazol) und einer der folgenden Lewissäuren enthält: Z,4,7-Trinitro-9-fluorenon; 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon; 2,6-Dichioro-p-benzochihon; 2,5-Dinitro-9-fluorenon; l,5-Dichloro-2,4-dinitrobenzol; 2,5-Dichloro-pbenzochinon; N-2,6-Trichloro-p-benzochinon; 2-ChIoro-3,5-dinitropyridin; 2,4,5,7,9-Pentanitroinden/"2,l-a_7-fluoren-11,12-dion; 2,5-Diphenyl-p-benzochinon; 2,3-Dichloro-l,4-naphthochinon oder 9-Dicyanomethylen-2,4,7-trinitrofluoren.109850/1690
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2801914A1 (de) * | 1977-01-17 | 1978-07-27 | Mita Industrial Co Ltd | Lichtempfindliches material fuer die elektrophotographie |
DE2832859A1 (de) * | 1977-07-26 | 1979-02-15 | Mita Industrial Co Ltd | Photoleitende masse fuer die elektrophotographie |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US3961954A (en) * | 1972-12-27 | 1976-06-08 | Xerox Corporation | Acid sensitized charge transfer complexes and cyclic electrostatographic imaging |
-
1971
- 1971-05-27 FR FR7119189A patent/FR2095660A5/fr not_active Expired
- 1971-05-28 DE DE19712126660 patent/DE2126660A1/de active Pending
- 1971-06-01 BE BE767949A patent/BE767949A/xx unknown
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DE2801914A1 (de) * | 1977-01-17 | 1978-07-27 | Mita Industrial Co Ltd | Lichtempfindliches material fuer die elektrophotographie |
DE2832859A1 (de) * | 1977-07-26 | 1979-02-15 | Mita Industrial Co Ltd | Photoleitende masse fuer die elektrophotographie |
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---|---|
FR2095660A5 (en) | 1972-02-11 |
BE767949A (fr) | 1971-11-03 |
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