DE2142611A1

DE2142611A1 - Photoleitfahiges Material

Info

Publication number: DE2142611A1
Application number: DE19712142611
Authority: DE
Inventors: Syu Ono Hisatake Asaka Saitama Watarai (Japan)
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1970-08-25
Filing date: 1971-08-25
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE2142611B2; JPS4923907B1; CA959988A; DE2142611C3; FR2107285A5; GB1357386A

Description

Patentanwälte Dipl. -ing. ιλ Xveick.^akw, 2 ι42υ ι I

Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R AAVeickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN i!6, DEN POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

F/882 (PX/431)-CLC

RABE XEROX LIMITED, Rank Xerox House, 538 Euston Road London, U.W.1, England

Photoleitfähiges Material

Die Erfindung betrifft ein photoleitfähiges Material, ein elektrostatographisches Bildmaterial, das eine Schicht aus solchem photoleitfähigen Material enthält und ein elektrostatographisches Abbildeverfahren, bei dem man ein solches Bildmaterial verwendet.

Viele photoleitfähige Materialien sind bekannt, die man bei elektrostatographischen Abbildeverfahren verwenden kann. Beispiele von solchen Materialien sind die folgenden:

1. Amorphes Selen in seiner reinen Form oder besonders dotiert oder in Form einer Legierung, beispielsweise mit Arsen. Obgleich die Photoempfindlichkeit von Selenphotoleitern relativ hoch ist, sind Bildmaterialien, die Selen enthalten, teuer und relativ schwierig herzustellen, da man hochreines Selen als Ausgangsmaterial verwenden muss und ein schwieriges Verfahren zur Herstellung des Selens durch Vakuumabscheiden erforderlich ist.

2. Dispersionen von anorganischen photoleitfähigen Verbindungen beispielsweise Zinkoxyd in einem elektrisch isolierenden organischen Harz. Solche photoleitfähigen Materialien können nicht in Form einer glatten Schicht gebildet werden, bedingt durch

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den hohen Anteil an anorganischer Verbindung, die man verwen-* den muss, um in dem photoleitfähigen Ma.terial eine geeignete Photoempfindlichkeit zu erhalten,

3. Organische Photoleiter, "beispielsweise Verbindungen mit niedrigem Molekulargewichten, wie Anthracen und Chrysen und Polymerisate, wie Poly-li-vinylearbazol, PoIyviny !naphthalin und Polyvinylanthracen. Bekannte organische photoleitfähige Materialien besitzen eine relativ niedrige Photoempfindlichkeit,

Gegenstand der Erfindung ist ein photoleitfähiges Material, das ein Harz enthält, das hergestellt wird, indem man
N-ß-Chloräthylearbazol und Formaldehyd umsetzt. Das Harz enthält sich wiederkehrende Einheiten der iOrmel

CH.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein elektrostatographisches Bildmaterial bzw. ein Material zur Herstellung von Bildern auf elektrostatographischem 7/eg, das eine Schicht
aus dem photoleitfähigen Material, wie es oben erwähnt wurde, enthält.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein elektrostatographisches Abbildeverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass man das oben erwähnte Abbildematerial einheitlich elektrostatisch, lädt, die photoleitfähige Schicht des Abbildemäterials einem Bildmuster von aktinischer elektromagnetischer Bestrahlung aussetzt und das entstehende elektrostatische latente
Bild mit. einem elektrostatographisehen Entwickler behandelt.

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Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen elektrostatographischen Bildmaterialien ausgezeichnete elektrostatographische Eigenschaften besitzen. Ein Harz, das auf gewisse Weise dem "bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Harz, dem If-Äthylearbazol-Porinaldehydharz, ähnelt, ist bereits bekannt; Es ist jedoch sehr schwierig, dieses bekannte Harz zu lösen, selbst wenn es in einer Form mit relativ niedrigem Molekulargewicht vorliegt, d.h. eine,grundmolare Viskositätszahl von 0,089dl/g (bestimmt, in N-Methyl-2-pyrrolidon bei 30⁰G) besitzt. Diese Harze sind in Toluol, Dioxan, Tetrahydrofuran und ährliehen Lösungsmitteln unlöslich und sie sind nur in polaren Lösungsmitteln mit hohen Siedepunkten löslich. Es ist daher extrem schwierig, eine Schicht aus diesem Harz zu bilden und ein elektrostatographisches Abbildematerial herzustellen. Weiterhin ist die Photoempfindlichkeit dieses bekannten Harzes wesentlich schlechter als die des Harzes, das man bei der vorliegenden Erfindung verwendet. Wenn man so ein Abbildematerial herstellt, das eine Schicht aus N-lthylcarbazol-Formaldehyd-Harz enthält, wie es in Beispiel 11 der japanischen Patentanmeldung Nr. 42-5585 beschrieben ist, und wenn man gemäss dem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung dieses Bildmaterial mit einem Bild versieht, ist es erforderlich, eine Belichtungszeit von 3 Sekunden zu verwenden. Es wird gezeigt werden, dass die Belichtungszeit, die in Beispiel 1 der vorliegenden Anmeldung erforderlich ist, wenn man ein Bildmaterial, das eine Schicht aus N-ß-Chloräthylcarbazol-Forraaldehyd-Harz enthält, mit einem Bild versieht, nur 0,5 Sekunden beträgt.

Das erfindungsgemässe Harz kann hergestellt werden, indem man N-.ß-Chloräthylcarbazol (das gemäss dem von Nippon Kagaku Zasshi, Volumen 85, 1964, Seite 880, beschriebenen Verfahren hergestellt wurde) mit Formaldehyd (beispielsweise in Form von Paraformaldehyd, Formalin oder Trioxan) in einem organischen Lösungsmittel (beispielsweise Dioxan oder Tetrahydrofuran) in Anwesenheit eines sauren Katalysators erwärmt. Im folgenden wird ein Beispiel für die Synthese eines Harzes,

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das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, gegeben. 23 g N-ß-Chloräthylcarbazol und 3 g Paraformaldehyd werden in 200 ml Dioxan gelöst und dann gibt man zu der Lösung 1 g konzentrierte Schwefelsäure» Die entstellende Mischung wird bei einer Temperatur von 90⁰C während 4· Stunden unter Rühren erwärmt und'dann wird die Mischung in 3 1 heftig gerührtes Methanol gegossen, wobei ein weisser Niederschlag gebildet wird. Der Niederschlag.wird abfiltriert, in 200 ml Tetrahydrofuran gelöst und die entstehende Lösung wird in Methanol gegossen, wobei man einen gereinigten Niederschlag erhält. Das Gewicht des Niederschlags beträgt nach dem Trocknen 20,2 g. Man fand, dass das Molekulargewicht des hergestellten Harzes I4OOO betrug, bestimmt durch das Dampfdruckerniedrigungsverfahren.

Um ein erfindungsgemässes elektrostatographisches Bildmaterial aus einem solchen Harz herzustellen, wird ein Trägersubstrat mit einer Lösung des Harzes überzogen bzw, beschichtet. Das Trägersubstrat enthält vorzugsweise eine Schicht eines elektrisch leitfähigen Materials, Beispiele solcher bevorzugten Substrate sind Metallfolien bzw, Metallplatten, Kunststoffoder Papierbahnen, die man zuvor behandelt hatte, um sie elektrisch leitfähig zu machen. Vorzugsweise beträgt die Dicke der photoleitfähigen Schicht 2 bis 20 Mikron.

Die Plastizität der photoleitfähigen Schicht kann verbessert werden, indem man geeignete Weichmacher, beispielsweise chloriertes Paraffin, einen Phosphatweichmacher oder einen Phthalatweichmacher einarbeitet. Die Menge an Weichmacher, die in der photo 3.eitfähigen Schicht vorhanden ist, kann bis zu 100 5$ betragen, bezogen auf das Gewicht des Harzes.

Die Lichtempfindlichkeit des Harzes kann verbessert werden, indem man einen Farbstoffsensibilisator einarbeitet. Auf dsm Gebiet der elektrostatographischen Abbildeverfahren sind viele Farbstoffsensibilisatoren bekannt. Beispiele geeigneter Farbstoffsensibilisatoren, die bei der vorliegenden Erfindung

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verwendet v/erden können, sind Tetracyanoäthylen, Tetracyanochinondimethan, Chloranil, Bromanil, oC -Haphthachinon, Anthrachinon, Methylenblau, Kristallviolett und Malachitgrün. Ausgezeichnete Ergebnisse kann man erhalten, wenn man bis zu 10 Gew.^>, bezogen auf die photoleitfähige Schicht, eines Farbstoff sensibilisator zufügt.

Bevor man das erfindungsgeraässe Abbildematerial in einem elektrostatographisqhen Abbildeverfahren verwendet, ist es erforderlich, die photoleitfähige Schicht von dem zurückbleibenden Lösungsmittel weitgehend zu befreien.

Ein bevorzugter elektrostatographischer Entwickler, der bei dem erfindungsgeinässen elektrostatographischen Abbildeverfahren verwendet werden kann, ist ein kaskadenartiger elektrostatographischer Entwickler. Das entwickelte Bild kann fixiert werden, indem man das entwickelte Tonerbild geringfügig erwärmt oder indem man das Tonerbild in den Dampf eines organischen Lösungsmittels bringt, das in der Lage ist, den Harzbestandteil des Toners zu lösen.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie Jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

10 Gewichtsteile N-ß-Chloräthylcarbazol-Formaldehyd-Harz und 5 Gewichtsteile chloriertes Paraffin werden in 50 Gewichtsteilen Toluol gelöst. Eine Aluminiumplatte wird mit der entstehenden Lösung so beschichtet, dass man nach Trocknen der Lösung eine photoleitfähige Schicht mit einer Dicke von 5 Mikron erhält. Das entstehende elektrostatographische Bildmaterial wurde mit einer Koronaentladungsvorrichtung, die mit einem positiven Potential von 6 KV betrieben wurde, aufgeladen und während 0,5 Sekunden durch ein positives Transparent bzw. Diapositiv belichtet, das auf die photoleitfähige Schicht gelegt wurde, wobei man das Licht einer 100 Watt

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Wolframlampe verwendete, die in einer Entfernung von 30 cm angebracht v/ar. Das entstehende elektrostatische latente Bild wurde unter Verwendung eines kaskadenartigen Entwicklers mit negativgeladenen Toner entwickelt, wobei man ein positives Tonerbild erhielt» das dann durch geringes Erwärmen fixiert wurde,

Beispiel 2

' Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass man 0,2 Gewichtsteile Tetracyanoäthylen in die Harzlösung, die man zur Herstellung der photoleitfähigen Schicht verwendete, arbeitete. Die Belichtungszeit betrug nur 0,2 Sekunden. Das Bild das man erhielt, v/ar ähnlich wie das in Beispiel 1 erhaltene.

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Claims

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Patentansprüche

Photoleitfähiges Material, enthaltend ein Harz, das durch Umsetzung von N-ß-Ohloräthylcarbazol und Formaldehyd hergestellt wird.

?.. Photoleitfähiges Material gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es für das Harz ein Farbstoffsensibilisator enthält·

3. PhotoleitfäJtiiges Material gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff mindestens eine der folgenden Verbindungen, wie Tetracyanoäthylen, Tetracyanochinondimethan, Chloranil, Bromanil, O-'-Haphthochinon, Anthrachinon, Methylenblau, Kristallviolett und Malachitgrün enthält.

4. Elektrostatographisches Abbildematerial, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schicht aus photoleitfähigem Material gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält.

5. Abbildematerial gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der photoleitfähigen Schicht 2 bis 20 Mikron beträgt.

6. Abbildematerial gemäss Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die photoleitfähige Schicht auf einem Trägersubstrat liegt.

7. Abbildematerial gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material enthält, die in Kontakt mit der photoleitfähigen Schicht ist.

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8. Verfahren zur Herstellung von Bildern auf elektror.tatographisohem Y/eg, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Abbild ernateri al gemäßß einem der Ansprüche; 4 bis '/ einheitlich elektrostatisch auflädt, die photoleitiähige Schicht mit einem Bildmuster aus aktiniseher elektromagnetischer
Bestrahlung bestrahlt und auf das entstehende elektrostatische latente i'3ild einen eiektroetatographisehen Entwickler anwendet.

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