DE2158834A1 - Xerographieverfahren und Mittel zu seiner Durchführung - Google Patents
Xerographieverfahren und Mittel zu seiner DurchführungInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, £
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr, K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
Oase XD/1994 s München 86, den
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
<983921/22>
XEROX CORPORATIOIi, Xerox Square, Rochester, H.T. 14603, V.St.A.
Xerographieverfahren und Mittel zu seiner Durchführung
Die Erfindung "betrifft allgemein die Herstellung von Abbildern
und insbesondere ein neues photoleitfähiges Isoliermaterial, das überraschende und vorteilhafte Eigenschaften
aufweist, wenn es als Photoleitersehieht bei dem Xerographieverfahren
in xerographischen Platten verwendet wird.
Bei dem Xerographieverfahren, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 2 297, 691 beschrieben ist, wird eine xerographische
Platte, die eine Schicht aus einem photoleitfähigen Isoliermaterial auf einer leitfähigen Schicht enthält,
einheitlich elektrisch auf der Oberfläche geladen und dann mit einem Abbild aus Licht und Schatten des abzubildenden
Gegenstands, d.h. des Originals, das reproduziert werden soll, belichtet, im allgemeinen durch bekannte Projektionsverfahren.
Durch diese 3eliehtung werden die Plattenflächen gemäß der Bestrahlungsintensität, die sie erreicht, entladen,
und dabei wird ein elektrostatisches, latentes Bild auf oder in der photoleitfähigen Schicht entsprechend dem
Licht-und-Schatxen-Abbild geschaffen. Der Ausdruck "Lichtund-Schatten-Abbild"
soll auch Licht-und Schatten-Ladungsbilder umfassen. Die" Entwicklung des latenten Bilds erfolgt
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durch ein elektrostatisch geladenes, feinverteiltes Material wie. einem elektroskopischen Pulver, das als "Toner" bezeichnet
wird, und das mit der photoleitfähigen Schicht in Oberflächenkontakt
gebracht wird und das darauf elektrostatisch in einem Bild festgehalten wird, das dem elektrostatischen,
latenten Bild entspricht. Das entwickelte Tonerbild kann auf der xerographischen Platte selbst fixiert werden oder in
permanente Form überführt werden. Alternativ kann man gewünscht enf alls das entwickelte, xerographische Bild auf Papier,
Metall, Folie, Kunststoffilm oder andere Abnahmematerialien
anbringen, indem man das entwickelte Bild von der xerographischen Platte auf eine Trägerfläche überträgt,
auf der es durch geeignete Maßnahmen befestigt wird.
Obgleich viele photoleitfähige Isoliermaterialien beschrieben wurden, die bei dem Xerographieverfahren nützlich sind,
ist Selen in amorpher Form das am meisten bevorzugte Material in den technischen Xerographieanlagen, da es die Fähigkeit
besitzt," Bilder extrem hoher Qualität zu ergeben, auf Glanzlicht gut anzusprechen und Ladungsbereiche
mit verschiedenen Potentialen festzuhalten, und da man es wiederholt während vieler Zyklen
und bei hohe!1 Zyklusgeschwindigkeit bei der Bildreproduktion
verwenden kann. y
Amorphes Selen ist das photoleitfähige Isoliermaterial,
das am meisten in technischen Xerographiegeräten, bei denen wiederverwendbare xerographische Platten verwendet
werden, eingesetzt wird. Trotzdem besitzt amorphes Selen bestimmte Eigenschaften, die dazu geführt haben, daß man
nach anderen Materialien suchte. Beispielsweise ist amorphes Selen nur gegenüber Bestrahlung empfindlich mit Wellenlängen,
die kürzer sind als ungefähr 580 mn. Weiterhin ist die Herstellung xerographischer Platten, die amorphes Selen
enthalten, teuer, da Selen selbst teuer ist und auf das Trägersubsxrat durch Vakuumverdampfung unter stark regu-
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lierten Temperatur- und anderen Bedingungen aufgetragen
werden muß, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 2 739 079 beschrieben ist. Amorphe Selenschichten sind
außerdem nur metastabil, da sie leicht in nicht verwendbare hexagonale, kristallisierte Formen bei Temperaturen,
die nur geringfügig über jenen sind, die man in den technischen
xerograpMschen Kopiermaschinen verwendet, rekristallisieren.
Die Oberfläche einer amorphen Selen-Photoleiterschicht
ist relativ weich und nützt sich schnell ab, was mit sich bringt, daß die Oberfläche der Platte verschlechtert
wird und man dementsprechend eine schlechtere g
Bildqualität erhält.
Weiterhin zeigen amorphe Selenphotoleiter,während sie Linienkopien
und andere kontrastreiche Originale in ausgezeichneter «'eise wiedergeben, einen relativ kurzen dynamischen Be-3?eich
von ungefähr 0,6 Dichteeinheiten, wenn sie zusammen mit "bekannten xerographischen üntwicklungsverfahren, beispie?LSweise
der Kaskadenentwicklung, verwendet werden. Der dynamische Bereich oder der Aussteuerungsbereich einer besonderen
xerographisehen Platte und das Entwicklungssystem, wie sie hierin verwendet werden, sollen den Bereich der ursprünglichen
Bilddichten bedeuten, der einen sichtbaren vvechsel in der Dichte der durch die Platte gebildeten Reproduktion
ergibt, wobei Dichte = D = log 1/R bedeutet, worin R das Verhältnis von reflektiertem Licht zu einfallendem Licht
darstellt. Beispielsweise ist R in einer sehr dichten Fläche eines Originals oder einer Reproduktion, wo nur
ein Zehntel des einfallenden Lichts zurück zu dem Auge des Betrachters reflektiert wird, 1/10, und log 1/R, d.h. die
Dichte, wäre natürlich 1. Eine Dichte von 1,3 erhält man dort, wo ungefähr 1/20 des einfallenden Lichts zu dem Betrachter
zurückreflektiert werden. Praktisch erscheinen dem menschlichen Auge alle Reflexionsdichten von ungefähr
1,2 bis 1,5 oder höher als sehr dichtes Schwarz. Man nimmt
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daher im allgemeinen an, daß ein gegebenes Abbildesystem
einen dynamischen Bereich bzw. einen Aussteuerungsbereich von ungefähr 1,2 oder 1,5 oder höher besitzen soll, damit
man eine gute Reproduktion der Töne mit einem vernunftigen
Kontrastbereich erhält. Es ist erkennbar, daß die bekannten amorphen xerographischen Selenplatten in dieser Beziehung
stark beschränkt sind.
Man hat ebenfalls gefunden, daß periodisch wiederverwendete, amorphe Selenphotoleiter vorzugsweise mit
positiven Ladungen bildweise versehen v/erden und daß solche Photoleiter die negativen Oberflächenladungen in den
belichteten Stellen nicht zuverlässig abführen. Die erfindungsgemäßen Photolei-ter können mit jeder Polarität geladen
werden, und sie sind wertvoll. Diese Eigenschaft wird als "Ambipolarität" bezeichnet.
Elektrisch isolierte xerographische Platten, die organische Bindemittel enthalten, enthalten Zinkoxyd und
andere Pigmente. Obgleich diese Stoffe relativ billig sind, nimmt man im allgemeinen an, daß sie im wesentlichen
nicht wiederverwendet werden können. Weiterhin ist es erforderlich, einen so hohen Prozentgehalt an Pigment zu
verwenden, um eine ausreichende Empfindlichkeit zu erhalten, daß es schwierig ist, Zinkoxydplatten mit glatten
Oberflächen herzustellen, die für den Sonerübergang brauchbar sind und die vor der Wiederverwendung gereinigt werden
können. Beispielsweise kann in einer bekannten Zinkoxyd-Bindemittelschicht das Zinkoxydpigment ungefähr die Hälfte
der Schicht, ausgedrückt durch das Volumen, ausmachen, und die andere Hälfte enthält das elektrische Isoliermaterial.
Dieses relativ hohe Pigmentvolumen ist erforderlich, damit
man eine ununterbrochene Kette aus Pigmentteilchen erhält, um die Ladungsträger zu transportieren. Ebenfalls mindestens
so wichtig sind die Wechsel in den photoleitfähigen
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_. 5 —
Entladungseigenschaften, wenn man mit praktischen Geschwindigkeiten
arbeitet, d.h. welche Werte an restlichen Leitfähigkeitsbildern der vorhergehenden Abbilder und welche
Werte an verminderter Ladungsaufnehmbarkeit die Schichten zeigen. Ein weiterer Nachteil der Zinkoxydplatten, die zu
den oxydartigen Platten gehören, liegt darin, daß sie im allgemeinen nur durch negative und nicht durch positive
Korona sensibilisiert werden können, da die Dunkel-Leitfähigkeit der positiven Ladungen hoch ist.
In der US-Patentschrift 3 037 861 wird ein xerographisches
Mittel beschrieben, das Polyvinylcarbazol enthält, und in dieser US-Patentschrift wird gelehrt, daß Polyvinylcarbazol
eine gewisse UV-Empfindlichkeit aufweist. Es wird ebenfalls gezeigt, daß die spektrale Empfindlichkeit des PoIyvinylcarbazols
in das sichtbare Spektrum ausgedehnt werden kann, wenn man einen Farbstoff-Sensibilisator zufügt«,
In dieser Patentschrift wird weiterhin vorgeschlagen, daß andäre Zusatzstoffe wie Zlrikcxyd oder Titandioxyd zusammen
mit dem Polyvinylcarbazol verwendet werden können. Aus dieser Patentschrift geht hervor, daß die innere Photoleitfähigkeit
des PolyvinylcarbazoIs verwendet werden soll.
Obgleich einige photoleitfähige Isolatoren in der -Xerographie
zufriedenstellend arbeiten, besteht ein kontinuierlicher Bedarf für bessere photoleitfähige Isoliermaterialien,
die bei der Herstellung von xerographischen Platten verwendet werden können, die wiederum in der Xerographie
eingesetzt werden sollen. Insbesondere ist es besonders wünschenswert, eine xerographische Platte zu schaffen, die
organisches Bindemittel enthält und die mit beiden Ladungspolaritäten sensibilisiert werden kann, die wiederverwendet
v/erden kann und die einen relativ breiten Empfangsbereich bzw. Ansprechbereich besitzt, mit einem vergrößerten dynamischen
Bereich und die relativ leicht und billig herzu—
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stellen ist und die außerdem andere wünschenswerte Photoleitereigenschaften
besitzt.
Gegenstand der Erfindung ist ein neues photoleitfahiges Isoliermaterial
und Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verv/endung, um die oben erwähnten Nachteile zu überwinden
und die oben erwähnten Bedürfnisse zu befriedigen.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine xerogz-aphische
Platte, bei der man als Photoleiter vorzugsweise einen relativ geringen Prozentgehalt an Pigiaentmaterial in einem
elektrischen Isolierbindemittel verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine xerographische
Platte, die eine Adeiitempfindllchkelt besitzt, ale vergleichbar
ist mit der Lichtempfindlichkeit der besten Im Handel erhältlichen xerographlschen Platten mit amorpliem Selen und
mit der man verbesserte Bilder rait kontinuierlichen Tönungen
herstellen kann.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine xerogxaphische
Platte ., die aus flexiblen Bindemittelsystemen hergestellt werden kann und beispielsweise in Form eines Menses
oder Gewebes oder eines endlosen Bandes als xerographysehe
Platten material verwendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Photoleiter, der bei dem Xerographieverfahren verwendet werden kann, und
der mit einer Vielzahl von SensibilisierungspigEienten verträglich
ist, die man, um die Empfindlichkeit und den spektralen Ansprechbereich zu regulieren,zufügt.
Gegenstand der Erfindung 1st weiterhin ein Photoleiter aus Pigmentisolierbindematerial, der amblpolar ist und der zur
Herstellung positiver Bilder aus positiven und negativen Originalen verwendet werden kann, ohne daß man den Entwickler
ändern muß.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Photoleiter aus
Pigmentisolierbindematerial, der "bei dem Xerographieverfahren
immer wieder verwendet werden kann, d.h. rezyklisierbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Photoleiter aus Pigmentisoliermaterial, der leicht und "billig herzustellen
ist.
Erfindungsgemäß wird ein neues photoleitfähiges Isoliermaterial geschaffen, das relativ niedrige Konzentrationen an
zwei oder mehreren photoleitfähigen Pigmenten enthält und f
das sowohl Löcher als auch Elektronen entsprechend der bildweisen Bestrahlung in dem Isolierbandematerial bilden
und injizieren kann und das während der bildweisen Bestrahlung die Löcher und Elektronen transportieren kann. Erfindungsgemäß
v/erden aus diesem Stoff Abbildematerialien hergestellt und Verfahren entwickelt, bei denen diese Materialien
verwendet werden.Der Ausdruck "Loch" soll Defekt-,Mangel-
und Lochelektronen und Mangelstellen umfassen. Es wurde gefunden, daß man einen Photoleiter mit ausgezeichneten
Abbildeeigenschaften bei Xerographieverfahren herstellen kann, wenn man relativ kleine Teilchen eines photoleitfähigen
Pigments, die ungefähr einen Querschnitt ven μ
0,1 bis ungefähr 2/U besitzen, in einem Isolierbindematerial dispergiert, so daß die Gesamtpigmentkonzentration im
Bereich von ungefähr 2 Vol.-Teile bis ungefähr 10 Vol.-Teile, berechnet auf 100 Vol.-Teile Bindemittel, vorzugsweise
im Bereich von ungefähr 4 bis ungefähr 8 Vol.-Teile photoleitfähiges Pigment, berechnet auf 100 Vol.-Teile
Bindemittel, liegt. Es ist wünschenswert, zwei oder mehr Pigmente zu verwenden, um den dynamischen Bereich und den
spektralen Ansprechbereich zu erweitern und um die Form der Entladungskurve von den Wellenlängen der verwendeten,
bildweisen Bestrahlung unabhängiger su machen. Höhere
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Pigmentkonzentrationen, beispielsweise 15 bis 5OYoI.-fo
Pigment, sind offensichtlich mit Lichtermüdung und Ladungsermüdung bei den sich wiederholenden Arbeitsgängen
verbunden. Vermutlich sind diese nachteiligen Wirkungen darauf zurückzuführen, daß sich die elektrischen Eigenschaften
des photoleitfähigen Pigments und nicht die des Bindemittels ändern.
Bei einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet man ungefähr 1/2 Gew.Teile bis ungefähr
5 Gew.-Teile GdSSe (Cadmiumsulfoseüenid) in 100 Gew.-Teilen
Isolierbindematerial, und man erhält eine photoleitfähige Schicht, die süperbe Abbildeeigenschaften besitzt, wenn
sie in technischen Xerographieverfahren, bei denen man periodisch wiederholend arbeitet, verwendet.
Die Vorteile des neuen photoleitfähigen Isoliermaterials werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert. In
den beigefügten"Zeichnungen sind beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben.
Pig. 1 ist eine Ausführungsform einer typischen xerographischen Platte: , bei der man das erfindungsgemäße
neue photoleitfähige Isoliermaterial verwendet hat. /
Pig. 2 zeigt eine graphische Darstellung, wobei die Entladungskurven für Selen und einer bevorzugten erfindungsgemäßen
Ausführungsform verglichen v/erden.
Pig. 5 zeigt eine graphische Darstellung, die die Empfindlichkeit eines erfindungsgemäßen bevorzugten Photorezeptors
wiedergibt, wenn er positiv oder .negativ geladen wird.
In Pig. 1 ist eine xerographische Platte 10 dargestellt, ·
die eine Schicht aus dem photoleitfähigen erfindungsgemäßen
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Isolationsstoff 14 enthält und die über der elektrisch leitfähigen
Schicht 12 liegt. Bei der üblichen Xerographie wird die elektrische photoleitfähige Schicht 12 im allgemeinen
während des LadungsVorgangs geerdet, um die Abscheidung
einer einheitlichen Ladungsschicht auf der Schicht 14 zu erleichtern. Die Ladung der Platte 10 kann
schnell durch verschiedene Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann man die Schicht 14 mit einer weichen Bürste oder
mit Pelz reiben oder, bevorzugter, kann man Koronaladung sverfahren verwenden, wie sie beispielsweise in den
US-Patentschriften 2 836 725 und 2 777 957 beschrieben f sind. Das Laden wird im allgemeinen in Abwesenheit von aktivierender
Bestrahlung erfolgen, d.h. der Strahlung, die die photoleitfähige Schicht 14 in den mit Bestrahlung getroffenen
Teilen der Platte elektrisch leitfähiger macht. Nach dem Ladung findet die nächste xerographische Verfahrensstufe statt, d.h. die Platte wird mit einem Bild aus aktivierender,
elektromagnetischer Bestrahlung bestrahlt, und dadurch werden die von der Bestrahlung getroffenen Stellen
der Platte 10 verglichen mit den nicht von Licht getroffenen Stellen entladen, und dadurch entsteht auf oder in der
Schicht 14 ein elektrostatisches, latentes Bild.
Danach wird das latente Bild sichtbar gemacht, d.h. es /wird ™
entwickelt, indem man das latente Bild mit einem ioner behandelt, der im allgemeinen mit einer elektrostatischen
Polarität geladen ist, die entgegengesetzt ist zu der Polarität des elektrostatischen, latenten Bilds, und dadurch
wird das Material entsprechend einem Muster oder einem Bild, das dem latenten Bild entspricht, festgehalten.
Man kann zur Entwicklung der latenten Bilder auf den erfindungsgemäßen
Platten jedes geeignete Entwicklungssystem verwenden, und viele derartige Systeme sind bekannt.
209825/1001 bad ORigjNAL
- ίο -
Beispielsweise findet das Kaskadenentwiclclungssystem technisch,
große Verwendung, und es besteht im allgemeinen darin, daß man durch die Schwere bedingt ein Entwicklungsmaterial,
das zwei Bestandsmaterialien enthält, wie es in der US-Patentschrift 2 638 416 beschrieben ist, über die xerographische
Platte, die das latente Bild enthält, abfließen läßt.
Die zwei Bestandteile enthalten einen loner und ein granuläres
Material, das als "carrier" oder "träger" bezeichnet
wird und das beim Vermischen triboelektrische Ladungen von entgegengesetzten Polaritäten erwirbt. Bei der Entwicklung
wird der Tonerbestandteil, der im allgemeinen entgegengesetzt wie das latente Bild geladen ist, auf dem latenten
elektrostatischen Bild abgeschieden, und dadurch wird das Bild sichtbar gemacht.
Typische Entwicklungssysteme sind beispielsweise in den US-Patentschriften
2 221 776, 2 551 582, 2 690 394, 2 761 416, 2 928 575, 3 068 115, 3 084 043, 2 895 847 und anderen Patentschriften
beschrieben.
Das Pulverbild kann dann auf eine andere Trägerfläche übertragen
werden, auf die es durch Lösungsmitteldämpfe, Wärme oder andere geeignete Maßnahmen fixiert werden kann, so daß
dieses Bild unbeschränkt verwendet werden kann, oder das Pulverbild kann direkt auf die xerographische Platte entweder
durch Entwickeln oder eine nachfolgende Stufe fixiert werden.
Die Schicht 12 kann aus irgendeinem geeigneten, elektrisch leitfähigen Material, meistens aus Metallen, bestehen.
Technisch wurde Aluminium als elektrisch leitfähige Stützschicht bei der Herstellung xerographischer Platten
viel verwendet. Andere geeignet Materialien für diesen Zweck
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sind Stahl, Messing, metallisiertes Zinnoxyd, überzogenes Glas, Kunststoffe, halbleitende Kunststoffharze, Papier
und andere bekannte Materialien.
Natürlich kann die Form der xerographischen Platten stark variiert werden, sie können starr oder flexibel sein und die
in Fig. 1 gezeigte Form besitzen. Die Platte kann in Form einer starren oder flexiblen Trommelform vorliegen oder sie
kann in Form eines flexiblen, endlosen Bandes in Schleifen oder Moebiusstreifenform oder in anderen geeigneten Formen
vorliegen.
Im folgenden wird die Schicht 14 und die Materialien, die in dieser Schicht enthalten sind, beschrieben. Obgleich es nicht
vollkommen verständlich ist, wurde gefunden, daß Dispersion einer Mischung aus feinverteilten, photoleitfähigen Pigmenten,
die - Mischung befähigt, Löcher und Elektronen in einem Bindemittel zu bilden und zu injizieren, und daß das
Bindemittel in der Lage ist, beide Arten von Ladungsträgern entsprechend der bildweisen Belichtung zu transportieren,
und daß man so einen Photorezeptor mit ausgedehntem dynamischem Bereich erhält, der sowohl von dem Absorptionskoeffizienten
als auch von der Dicke des Photorezeptors abhängig ist. Es wurde ebenfalls gefunden, daß man eine Platte erhält,
die in starkem Maße wiederverwendbar ist, wenn man ein Bindemittel verwendet, das in der Lage ist, beide Arten
von Ladungsträgern bei im wesentlichen elektrischen Nullfeldern zu bilden und zu transportieren. Diese Eigenschaften
des Bindemittels sind erforderlich, da die photoleitfähigen Pigmente nicht in der Lage sind, Ladungen unterhalb einer
Feldschwelle zu injizieren, die für den Hezyklisierbetrieb unannehmbar ist.
OHiQlNAL 209825/ 1001
Es wurden verschiedene -Theorien vorgeschlagen, die die
Ausdehnung des dynamischen Bereichs erklären könnten. Unter dem "dynamischen Bereich" soll, wie bereits erwähnt,
auch der Aussteuerungsbereich verstanden werden. Ein möglicher Mechanismus liegt darin, daß sich zwei Phänomena
auf ungewöhnliche Weise vereinigen. Zuerst wird der Absorptionskoeffizient
für die aktinische Strahlung erhöht und dadurch wird die Eindringung an aktinischem Licht in
dem Photorezeptor wesentlich vermindert. Zur gleichen Zeit werden die längsteilen bis zu dem Punkt erhöht, daß die
mittlere Entfernung, die von dem Ladungsträger zurückgelegt wird, auf einen kleinen Teil der Gesamtdicke des Photoleiters
vermindert wird.
Diese einzigartige Verbindung der Eigenschaften ermöglicht, daß die verschiedenen Tiefenlagen der photoleitfähigen
Schicht unabhängig voneinander arbeiten und dadurch auf stark unterschiedliche, Belichtungswerte ansprechen. Beispielsweise
wird eine Stelle, die 15/U unterhalb der Oberfläche
eines Photoleiters liegt und einen Absorptionskoeffizienten <X'= 0,2/U~ besitzt, nur ungefähr 5fo des
Lichts empfangen, das an der oberen Oberfläche einfällt. Durch einfaches Beschränken des Trägerbereichs kann man die
oberste Ebene entladen, ohne daß die unabhängige Entladung den niedrigeren Schichten, die mit wesentlich verminderter
Geschwindigkeit stattfindet, beeinflußt wird. Der Absorptionskoeffizient CX wird aus der folgenden Beziehung:
— o( t
I = IQe ^ erhalten, worin IQ die ursprüngliche Intensität
und I die Intensität bedeuten, die man erhält, nachdem man durch eine Dicke t einer Schicht leitete, die einen Absorptionskoeffizienten
CX aufweist.
Ein anderer möglicher Mechanismus besteht in der Verwendung
von photounpfindlichen Teilchen, deren Photoger.erations-
und Injektionseigenschaften stark feldabhängig sind. Man
20982 f. /1001
BAD
nimmt hier an, daß die Strukturen einen relativ langsamen Trägertransport ermöglichen, der sich von dem Einfangen der
Träger während der Bildbelichtung unterscheidet, und daß dieses eine innere Feldverteilung bewirkt, die wiederum
ein geringeres, inneres Feld nahe an der Oberfläche des Photoleiters schafft als an Punkten, die von der Oberfläche
weiter entfernt sind. Diese Feldverteilung, verbunden mit der Satsache, daß die Photogenerations- und/oder Photoinjektionseigenschaften
der Teilchen stark feldabhängig sind, ermöglicht eine schnelle Verminderung in der wirklichen
Photoempfindlichkeit beim Fortschreiten der Entladung,
und man erhält somit einen ausgedehnteren dynamischen Bereich.
Beide Theorien erklären, weshalb ein kürzerer Teilchen-zuTeilchen-Kontakt
und erhöhte Pigmentverhältnisse eine Erhöhung des dynamischen Bereichs mit sich bringen. Ebenfalls
wurde gefunden, daß eine erhöhte Photoleiterdicke den dynamischen Bereich dieser Art von Photorezeptoren
erhöht.
Der Äbsorptionskoeffizient der erfindungsgemäßen photoleitfähigen Materialien beträgt mindestens 1/L und nicht
mehr als 8/L, wobei L die Dicke des Photoleiters in Mikron ist und ein Optimum bei ungefähr 2/L bis 4/1 liegt und
wobei der bevorzugte Wert ungefähr 1/5 beträgt. Das heißt, für eine 15/U-Platte ist ein Koeffizient von 3/15 oder
/ _i
ungefähr 0,2/U gewünscht.
ungefähr 0,2/U gewünscht.
Die photoleitfähigen erfindungsgemäßen Materialien haben ebenfalls eine durchschnittliche Trägerwanderung
von ungefähr 1/10 bis 1/3 der Photoleiterdicke, vorzugsweise ungefähr 1/5.
Es wurde gefunden, daß im allgemeinen Pigmentmischungen in Bindemitteln xerographische Platten ergeben,
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-H-
die eine zurückbleibende Bildempfindlichkeit oder Ermüdungsempfindlichkeit besitzen, entsprechend der direkten, vorherigen
Belichtungen der Platte, was ein "Geist"-Bild, das den vorherigen Belichtungen entsprach, mit sich brachte. Um dieses
Empfindlichkeitserraüdungsproblem auszuschalten, war es
erforderlich, die Platte mehrere Stunden im Dunkeln aufzubewahren oder die Platte während einiger Minuten auf eine Temperatur
von 500C zu erwärmen. Überraschenderweise wurde gefunden,
daß CdSSe, dispergiert in einem organischen Isolierbindemittel in jedem geeigneten Gewichtsverhältnis, vorzugsweise
von ungefähr 1/2 bis ungefähr 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Bindemittel, in der Lage ist, Löcher und
Elektronen zu transportieren, und daß man dabei eine xerographische Photoleiterschicht erhält, die gleichzeitig widerstandfähig,
stark photoempfindlich, wiederholt verwendbar, ambipolar ist und geringe Ermüdung aufzeigt, und außerdem
relativ panchromatisch ist und einen großen dynamischen Bereich aufweist und dadurch ein Abbilden in kontinuierlichen
Tönungen ermö'gllchV. Es wurde gefunden, daß die Zugabe von
CdSSe in dem oben angegebenen, bevorzugten Bereich im wesentlichen die restliche Leitfähigkeit oder zurückbleibende Photoleitfähigkeitsbilder
vermindert, die beim wiederholenden Arbeiten, wenn CdSSe nicht vorhanden ist, zunehmen, und weiterhin
wurde gefunden, daß die Platte ambipolar wird, verglichen mit den photoleitfähigen Isolierschichten ohne CdSSe. Ohne
CdSSe können die Platten bei beiden Ladungspolaritäten nicht laufend periodisch wiederverwendet bzw. rezyklisiert werden,
da Geist-Bilder entstehen..
Bevorzugte Isolierbindemittel für die hierin beschriebene Verwendung sind sensibilisierte, organische Harze,
die fähig sind, Löcher und Elektronen während der bildweisen Belichtung zu transportieren und Löcher und Elektronen
bei relativ hoher Bestrahlung, aber bei im wesentlichen elektrischen Htillfeldern zu bil-
2 0 9 8 2 5 / 1 O'O 1
den und zu transportieren, so daß sie für die Y/iederverwendung vollständig entladen v/erden können. Ein bevorzugtes
Bindemittel enthält Polyvinylcarbazol, das selbst Löcher transportiert, das aber mit ungefähr 10 Gew.$
2,4,7~Irinitro-9-fluorenon sensibilisiert ist, wodurch Elektronentransport ermöglicht wird. Die Photoempfindlichkeit
der Bindemittelschicht, d.h. die Fähigkeit Löcher und/oder Elektronen zu bilden, wird während der bevorzugten
relativen geringen erfindungsgemäßen bildweisen Bestrahlung nicht verwendet. Bei den erfindungsgemäßen Platten ist
eine bildweise Bestrahlung, d.h. ein Anbringen des Ladungsbildes von nicht mehr als ungefähr 5 x 10 Photons/cm bevorzugt.
Belichtungen über ungefähr 5 x 10 * Photons/cm sind in einer schnellarbeitenden bzw. schnellzyklisierenden
Maschine unpraktisch. Diese bildweise Bestrahlung wird keine wesentlichen Bildungen von Löchern und Elektronen in dem
Isoliermaterial bewirken. Die Löschlampe wird die Platte vollständig entladen, beispielsweise wird dadurch die
Schicht für einen anderen Abbildezyklus wiederhergestellt, und die Löschlampe gibt vorzugsweise eine Flutlichtbeleuchtung,
die ungefähr zehnmal höher ist als die Belichtung mit dem Bild.
Bei diesen Beleuchtungswerten und bei den zwei niedrigen Feldern, die bei der Löschstufe verwendet werden, kann das
Isolierbindematerial ausreichend Löcher und Elektronen bilden, um die Lcschstufe wesentlich zu unterstützen. Andere
geeignete Harzbindemittel sind solche, die 2,5-Bis~(p-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazol,
das unter der Bezeichnung "IO 1920" von der Kalle und Co., Wiesbaden-Biebrich, Deutschland,
erhältlich ist, in Harzbindemittelmaterialien enthalten wie YYNS, VYLF und VYNv/, d.h. Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisate,
erhältlich von der Union Carbide. Die Schichten, hergestellt beispielsweise mit Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
wie es in den Beispielen beschrieben wird-,
209825/1001 BAD ORIGINAL
und Lexanpolycarbonatharz, erhältlich von der General
Elektric, sensibilisiert mit Iriphenylamin.
Man kann jedoch alle geeigneten elektrischen Isoliermaterialien verwenden, die sensibilisiert werden können und die die
oben erwähnten Bindemittelerfordernisse erfüllen. Damit das organische Bindemittelmaterial verwendet werden kann, muß es
einen Widerstand besitzen, der größer ist als ungefähr 10 Ohm-cm und vorzugsweise größer, als ungefähr 10 Ohm-cm
unter den Bedingungen, bei denen es xerographisch verwendet wird.
Die Pigmente können in die Isolierbindemittel eingearbeitet werden, typischerweise indem man sie in das gelöste oder
geschmolzene, sensibilisierte Bindemittelmaterial durch geeignete Maßnahmen wie Vermählen in einer Kugelmühle einarbeitet.
Diese Verfahren umfassen ebenfalls Vermischen unter starker Scherwirkung, vorzugsweise unter gleichzeitigem Vermählen,
Vermählen auf Walzen, Vermählen mit Sand, Ultraschallvermischen,
Vermischen unter hoher Geschwindigkeit und andere mögliche Vereinigung dieser Verfahren.
Die Pigment-Bindemittel-Lösungsmittel-Dispersionsaufschlämmung
(oder die Pigment-Bindemittel-Schmelze) kann auf das Substrat durch bekannte Beschichtungs- oder Überzugsverfahren
aufgebracht werden einschließlich Sprühüberziehen, Überziehen mit einer Flüssigkeit, Überziehen mit dem Messer,
Elektroüberziehen, Überziehen mit dem Mayer-Stab (Mayer bar draw down), Heißtauchen oder Beschichten mit einer
Umkehrwalze. Versprühen in einem elektrischen Feld kann bevorzugt sein, da man den glattesten Finish erhält, und
Beschichten durch Eintauchen ist im Labor besonders zweckdienlich. Das Absitzen, Trocknen und/oder Härten dieser
Platten wird im allgemeinen auf ähnliche Weise wie bei Filmen aus den besonderen Bindemitteln durchgeführt, die auch
für andere 3eschichtungsanwendungen verwendet v/erden.
209825/ 1001 - 17 -
Die Dicke der erfindungsgemäßen Photoleiterschicht, die "bei der
Xerographie verwendet wird, kann von ungefähr 2 bis ungefähr 50/U variieren,abhängig von den geforderten individuellen Bedürfnissen.
Z.B. können selbsttragende Filme im allgemeinen nicht in Dicken hergestellt werden, die dünner als ungefähr
10/U-sind, und sie sind besonders leicht im Bereich von ungefähr
15/U zu handhaben und zu verwenden. Die erfindungsgemäßen
Überzüge liegen andererseits vorzugsweise im Bereich von 5 bis 5OyU.Die erfindungsgemäße photoleitfähige Schicht kann andere geeignete
photoempfindliche Materialien in Teilchenform, dispergiert in einem Bindemittel enthalten. Typische Pigmente
umfassen organische Materialien wie Chinacridone, Carboxamide, "
Carboxanilide, !Triazine, Benzopyrrocoline, Anthrachinone, Azoverbindungen, Pyrene, Phthalocyanine und anorganische Materialien
wie Cadmiumsulfid, Zinkoxyd, Zinksulfid, Schwefel, Selen, Quecksilber(II)-sulfid, Bleioxyd, Bleisulfid, Cadmiumselenid,
Titandioxyd, Indiumtrioxyd und deren Mischungen.
Die bevorzugte Zusammensetzung für die Schicht 14 enthält von ungefähr 1/2 bis ungefähr 5 Gew.-Teile Cadmiumsulfoselenid,
von ungefähr 1/2 bis ungefähr 5 Gew.-Teile Phthalocyanin
und von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gew.-Teile Selen, dispergiert in ungefähr 100 Teilen eines Isolierbindemittelmaterials
aus Polyvinylcarbazol, sensibilisiert mit ungefähr ύ 10 Gew.$ Trinitrofluorenon. Die Gesamtmenge an CdSSe, Phthalocyanin
und Selen sollten nicht ungefähr mehr als 15 Gew.-Teile, berechnet auf 100 Teile photoleitfähigem Bindemittel,
ausmachen, damit man die gesamten erfindungsgemäßen Vorteile erzielt.
Es wurde gefunden, daß bei einer Konzentration von CdSSe, die ungefähr höher al3 1/2 Gew.-Teile oder unterhalb ungefähr
10 Gew.-Teilen liegt, die Platte ambipolar ist, ausgezeichnete rezyklisierbare Eigenschaften besitzt und daß
die Geist-Bilder vermindert werden (tezyklisierbare Eigenschaften"
soll bedeuten, daß die Platte ohne Schwierigkei-
209825/100 1
ten periodisch wiederverwendet werden kann). "Ambipolar11
soll bedeuten, daß die Platte laufend rezyklisiert werden kann, wenn sie mit irgendeiner Polarität geladen ist.
Enthält die Schicht 14 mehr als ungefähr 1/2 Gew.-Teile Phthalocyanin, besitzt die Platte gegenüber rotem Licht
erhöhte Empfindlichkeit. Enthält die Schicht 14 mehr als ungefähr 3 Gew.-Teile Phthalocyanin, ist die Platte ambipolar,
die wiederholte Verwendung zeigt geringe oder keine Ladungsermüdung und man erhält Bilder mit kontinuierlicher
Tönung und hoher Qualität.
Wenn die Schicht 14 mehr als ungefähr 1 Gew.-$ Selen enthält,
besitzt die Platte gegenüber blauem Licht erhöhte Empfindlichkeit und ist ambipolar. tfenn ungefähr bis zu
8 Gew.$ Selen in der Schicht 14 vorhanden sind, zeigt die
rezyklisierbare Platte keine oder nur geringe Ladungserraüdung und ist ambipolar.
Ungefähr 5 bis ungefähr 15$ 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon sind
in dem Bindemittel bevorzugt, da bei über ungefähr 5$ Trinitrofluorenon
die Platte rezyklisierbar ist und geringe oder keine zurückbleibende Ladungsansammlung zeigt. Bis zu
ungefähr 15$ Trinitrofluorenon erhält man eine rezyklisierbare
Platte, die ausgezeichnete Ladungsaufnahmefähigkeit zeigt.
In Fig. 2 sind die Entladungskurven von vier erfindungsgemäßen Platten mit verschiedenen
Dicken und einer Selenplatte dargestellt. Die in der Zeichnung dargestellten Testergebnisse werden erhalten,
indem man den Photoleiter zn Beginn mit 50 V//U Photoleiterdicke
belädt, d.h. die Platte der Kurve 5 wird mit einem Potential vc-ri. <:5 x 50 ™ 1250 Y geladen. Unter Verwendung
von Oollimatorlicht (paralleles Licht) werden die Photoleiter
mit einem neutralen Dichtungskeil bzw. Keil mit
209825/1001
Schwärzungsabstufung, belichtet (linear von einer Dichte
von"0,0 bis 3»0 über 10 cm, erhältlich von Eastman Kodak
Research Laboratories of Rochester, New York). Die belichtete Fläche des Photoleiters wird dann durch die Anzeige
eines Elektrometers abgelesen, und man erhält die Kurve des Potentials vs. log^Q-Belichtung.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Platten einen Helligkeitsaufnehmbereich aufweisen,
der wesentlich größer ist als der von Selen. Ähnliche Versuche haben gezeigt, daß der Helligkeitsaufnahmebereich
der erfindungsgemäßen Photoleiter ebenfalls größer ist als der von Selenlegierungen.
Die Kurven zeigen, daß die erfindungsgemäßen photoleitfähigen Platten zur Herstellung von Bildern mit kontinuierlichen
Tönen wesentlich geeigneter sind als Selen. Es wurde ebenfalls gefunden, daß der Helligkeitsaufnahmebereich ·
(brightness acceptance range) der erfindungsgemäßen Platten mit der Dicke der Platten variiert. Eine empirische Gleichung
wurde für die bevorzugte Formulierung aufgestellt und zeigt, daß ^D = 0,65 + 0,1t ist, worin Δ DQ der dynamische
Bereich und t die Dicke der Platte in Mikron bedeuten. Dies gilt nicht für Selen und dessen Legierungen. Durch
diese Gleichung kann man die Ergebnisse, die man mit den erfindungsgemäßen Platten erhält, weiter regulieren.
In Fig. 3 ist der hohe Ambipolaritätsbereich dargestellt, den man erfindungsgemäß erzielt. Die Kurve wird erhalten,
indem man, wie bei Fig. 2 beschrieben, lädt und belichtet. Die Kurve zeigt die Empfindlichkeit der Platten, die sowohl
positiv als auch negativ mit einer bestimmten Lichtmenge bestrahlt wurden. Ein Hauptvorteil der Ambipolarität besteht
darin, daß der Bildsinn des Bildes umgekehrt werden kann, so daß man ein positives Bild sowohl von einem· ■
positiven als auch einem negativen Original erhalten kann,
209825/10 01
indem man einfach das Potentialzeichen des Ladungscorotrons ändert. Bekannte Verfahren, wie sie in den US-Patentschriften
2 914 403, 2 986 521 und 3 013 890 beschrieben werden, basieren auf der triboelektrischen Beziehung zwischen dem
Träger und !Tonerteilchen, die bei zweistufigen Entwicklungsverfahren als Entwickler wirken. Dies bedeutet, daß entweder
der Entwickler geändert werden mußte oder daß ein schwierigeres Abbildeverfahren erforderlich war.
Es wurde ebenfalls'gefunden, daß die erfindungsgemäßen bevorzugten
Platten alle 4 Sekunden wiederverwendet werden können -bzw. rezyklisiert werden können, ohne daß ernstliche
Mängel . in der Ladungsaufnähmefähigkeit,in dem Helligkeitsaufnahmebereich,
in der zurückbleibenden Spannung beobachtet wurden und ohne daß Geist-Bilder auftraten.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen photoleitfähigen Isoliermaterials.
Alle Teile und Prozentgehalte sind, wenn nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt.
Die erfindungsgemäßen photoleitfähigen Materialien der Beispiele 1 bis 25, die in der Tabelle I dargestellt sind,
wurden folgendermaßen hergestellt.
Eine 1:1-Mischung von Cyclohexanon und Toluol wird hergestellt. Ungefähr 100 Gew.-Teile Polyvinylcarbazol werden
in ungefähr 560 Gew.-Teilen Cyclohexanon-Toluol-Mischung
vermischt. Die Lösungsgeschwindigkeit kann durch Erwärmen erhöht v/erden. Die Lösung wird dann in eine Kugelmühle gegeben
und die gewünschten Mengen an CdSSe, Phthalocyanin, Selen und 2,4,7-Trinitrofluorenon werden zugegeben. Das Material
wird vermählen, indem man die Mühlen rotiert, bis die Teilchen aus CdSSe, Phthalocyanin und Selen eine Teilchengröße
von weniger als ungefähr 1/U besitzen. Das
2,4,7-Trinitro-9-fluorenon bildet mit dem Polyvinylcarbazol
2 0 9 8 2 5/1001
einen Komplex. Eine saubere Xerox 914-Kopier-Aluminiumtrommel
wird mit der Aufschlämmung so "beschichtet, daß mail
nach dem Trocknen eine Dicke von 15/u erhält. Man trocknet
bei 750O ungefähr 1 Stunde in einem Druckluftofen. Um die
Trommel zu prüfen, wird diese dann in ein Xerox 914-Kopiergerät
gegeben. Die photoleitfähigen Materialien, die in den Beispielen 20 bis 25 angegeben sind, wurden folgendermaßen
hergestellt.
Ungefähr 100 Teile VINS und 10 Teile TO 1920 wurden in unge
fähr 800 Teilen einer Mischung aus 30% Cyclohexanon und 70$
3-Pentanon gelöst» Zu der Lösung wird dann die gewünschte Menge an Pigment augegeben, die Reaktionsmischung wird in
eine Kugelmühle gegeben und die Mühle wird rotiert, bis die Teilchen eine Teilchengröße von weniger als ungefähr 1 >
besitzen. Die Platten werden dann in einem Xerox 914-Kopiergerät
untersucht. Man kann entweder kristallines öder amorphes Selen verwenden.
Das Phthalocyanin ist vorzugsweise metallfrei und liegt entweder in ß- oder x-polymorphen Formen vor und wird, wie es
in der US-Patentschrift 3 357 989 beschrieben ist, hergestellt« Das Cadmiumsulfoselenid ist als 1020 Red Pigment
von G-eneral Color Co., fort w'ayne, Indiana, erhältlich.
In den in .Tabelle I gezeigten Beispielen sind die Teile als
Gewichtsteile, berechnet auf 100 Gew.-Teile Polyvinylcarbazol, ausgedrückt. Wenn nicht anders angegeben, fügt man zu
der Mischung 10 Gew.-Teile Trinitrofluorenon, berechnet auf 100 Gew.-Teile Polyvinylcarbazol (PVK).
209825/1001
- 22 Tabelle I
12 3 4 5 6 7 8
Bsp; Teile Teile Teile Rezyk- Ambi- Geist- kontinu-
Nr. GdSSe Se Phtiialo lisier- polari- Bilder ierlicher
barkeit tat Ton
1 | 0 | UI | 1 | 2 | 4 | 1 | 7 |
2 | 1/2 | UI | 1 | 2 | 4 | 2 | 7 |
3 | 1 | 5 | 1 | 3 | 6 | 6 | 7 |
4 | 2 | 5 | 1 | ON | 7 | 8 | 8 |
5 | 3 | Ul | 1 | 10 | 10 | 10 | 10 |
6 . | VJl | 5 | ■1 | 7 | 8 | 10 | ON |
7 | 7 | Ul | 1 | 2 | 6 | 10 | 6 |
8 | 3 | 0 | 1 | 6 | 8 | 10 | 8 |
9 | 3 | 1 | 1 | 7 | 10 | 10 | 8 |
10 | 3 | 2 1/2 | 1 | 8 | 10 | 10 | 9 |
11 | 3 | 10 | 1 | 4 | 6 | 10 | 4 |
12 | 3 | 20 | 1 | 2 | 2 | 10 | 1 |
13 | 3 | Ul | 0 | 2 | 8 | .10 | 5 |
14 | 3 | UI | 1/2 | 4 | 8 | 10 | 7 |
15 | 3 | 5 | 2 1/2 | 8 | 10 | 10 | 7 |
16 | 3 | Ul | Ul | 5 | 4 | 8 | 4 |
17 | 3 | 5 | 10 | 1 | 2 | 4 | 1 |
18 | 3 | 2 1/2 | 1 | 8 | 10 | 10 | 9 |
19 | 3 | Ul | Ul | 5 | 4 | 8 | 4 |
20 | 3 | 1 | 1 | 7 | 10 | 10 | 8 |
21 | 1/2 | 5 | 1 | 2 | 4 | 2 | 7 |
22 | 7 . | UI | 1 | 2 | 6 | 10 | 6 |
23 | 3 | 0 | 0 | 9 | 5 | 9 | 8 |
24 | 0 | 5 | 0 | 8 | 7 | 8 | 7 |
25 | 0 | 0 | 1 | 7 | 5 | 7 | 8 |
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- 23 Tabelle II
12 3 45 6 7 8
Bsp. Teile Teile Teile Rezykli- Ambi- Geist- kontinuier-
Nr. CdSSe TiO9 Phthalo sierbar- polari-Bilder licher Ton
* keit tat
1 | 0 | VJl | 1 | 2 |
2 | 1/2 | . R | 1 | 2 |
3 | 1 | VJl | 1 | 3 |
4 | VJl | VJl | 1 | 7 |
5 | 7 | 5 | 1 | 2 |
6 | 3 | 1 | 1 | 7 |
7 | 3 | 2 1/2 | 1 | 8 |
8 | 3. | 5 | 1/2 | 4 |
9 | 3 | 5 | 2 1/2 | 8 |
10 | 3 | VJl | VJl | 5 |
11 | 3 | 10 | 1 | 4 |
12 | 3 | O | 1 | 6 |
4 | 1 |
4 | CM |
6 | 6 |
8 | 10 |
6 | 10 |
10 | 10 |
10 | 10 |
8 | 10 |
10 | 10 |
4 | 8 |
6 | 10 |
8 | 10 |
8 8 8 10 7
9 4
10
8 8 5 5 8
In Tabelle I bedeutet die erste Spalte die Zahl der Versuche. Die Spalten 2 bis 4 geben die Teile an Cadmiumsulfoselenid,
Selen und Phthalocyanin (X"-Form), berechnet auf 100 Teile
Polyvinylcarbazol in der photoleitfähigen Schicht, an. In der Spalte 5 ist die Rezyklisierbarkeit dargestellt. Diese
repräsentiert die Qualität des Photoleiters und gibt an, ob er als wiederverwendbarer Photoleiter nützlich ist, und
ist ein Maß für die Ermüdung, den Dunkelverfall, die Ladungsaufnahmefähigkeit und das zurückbleibende Potential.
Die Photoleiter werden mit 1 bis 10 bewertet, wobei 10 Platten bedeutet, die die besten Rezyklisierungseigenschaften
aufweisen. Beispielsweise wurde die Trommel von Beispiel 5 verwendet, um 40 000 Kopien mit einer Geschwindigkeit von
15 Kopien/min herzustellen. Man beobachtete keine Abnahme in der Bildqualität. Sine Platte, die eine Bewertung von weniger
209825/1001
als 5 besitzt, ist in einem Gerät mit wiederverwendbaren
Platten nicht verwendbar, obgleich sie für die manuelle Verwendung geeignet ist. Bei einer solchen Platte ist es
erforderlich, eine Ruhezeit und/oder ein Erwärmen zwischen den Zyklen einzuführen, um die Photoleitfähigkeitseigenschaften
wiederherzustellen. Eine Platte mit einer Bewertung von 5 bis 7 erfordert ungefähr drei Minuten zwischen
den Zyklen. Sie kann aber mit schnelleren Geschwindigkeiten verwendet werden, wenn zwischen den Zyklen an die Platte
eine einheitliche negative Ladung angebracht wird. Eine Bewertung von 8 bis 10 zeigt, daß die Platten so gut sind,
daß sie bei schnellen, kontinuierlichen Abbildegeräten wie den Xerox 720-, 914-- und 2400-Kopiergeräten verwendet werden
können.
In der Spalte 6 werden die Ambipolaritätseigenschaften mit
einer Bewertung von 1 bis 10 angegeben, wobei die besten Platten keine wesentlichen Unterschiede in der Rezyklisierbarkeit,
dem Auftreten von Geist-Bildern oder der Qualität der Bilder mit kontinuierlichen Tönungen aufweisen, wenn
sie mit irgendeiner Polarität geladen werden. Eine Bewertung von weniger als 5 zeigt an, daß die Platten durch einen
Faktor von 4 oder einen höheren Faktor in ihrer Lichtempfindlichkeit variieren, abhängig, ob sie negativ oder
positiv geladen werden. In der Spalte 7 ist mit einer Bewertung von 1 bis 10 die Qualität der gebildeten
Bilder angegeben; ob ein Geist-Bild des vorherigen Bildes gebildet wird, ist aus der restlichen Leitfähigkeit
oder Photoleitfähigkeit ersichtlich. Die mit 8 bis 10 be-r.
werteten Platten zeigen kein sichtbares Geist-Bild, selbst wenn sie mit starker Bestrahlung belichtet werden. Eine Bewertung
von 5 bis 7 zeigt an, daß man das Auftreten von Geist-Bildern eliminieren kann, wenn die Platte gelagert
und/oder erwärmt wird. Eine Bewertung von 4 oder weniger zeigt an, daß ein Geist-Bild undeutlich vorhanden ist, das
von einem Angriff auf die Platte herrührt.
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In der Spalte 8 ist mit einer Bewertung von 1 bis 10 die Fähigkeit des Photoleiters dargestellt, Bilder mit kontinuierlichen
Tönungen hoher Qualität zu ergeben. Die Bewertung erfolgt willkürlich, wobei die besten Platten eine
Bewertung von S bis 10 erhalten. Eine Bewertung von 5 bis 7 zeigt Bilder mit Rändern bzw. Randbilder,und eine Bewertung
von 1 bis 4 zeigt an, daß ein Abbilden mit kontinuierlichen !Tönen nicht möglich ist.
Die Tabelle II ist ähnlich wie die Tabelle I mit der Ausnahme,
daß in der Spalte 3 der Titandioxydgehalt des Photo- ™
rezeptors angegeben ist. Das verwendete Bindemittel ist das gleiche wie in den Beispielen 1 bis 25 und die Photoleiter
wurden auf gleiche Weise wie in diesen Beispielen hergestellt und untersucht. Es soll bemerkt werden, daß die Platten der
Tabelle II nicht genau so panchromatisch sind wie die Platten der Tabelle I1 die Se enthalten, und auch nicht genauso
empfindlich.. !
Obgleich bestimmte Bestandteile und Teile in den Ausführungen
als bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen angegeben wurden, können andere erwähnte Materialien mit ähnlich guten
Ergebnissen verwendet werden. Weiterhin kann man andere Ma- ^ terialien verwenden, um die Eigenschaften der neuen photoleitfähigen
erfindungsgemäßen Schicht synergetisch zu beeinflussen, zu verbessern oder zu modifizieren. Beispielsweise
kann man gewünschtenfalls die Spektralempfindlichkeit der neuen erfindungsgemäßen photoleitfähigen Schichten
durch Einarbeitung photoempfindlicher Farbstoffe weiter modifizieren. Man kann auch nach Bildung des elektrostatischen
latenten Bildes auf den erfindungsgemäßen photoempfindlichen Schichten das Bild auf verschiedene Weise verwenden.
Ein typisches Verwendungsverfahren besteht darin, daß man das Bild durch xerographische Entwicklungsverfahren sichtbar
macht, indem man die Flächen des latenten Bildes mit'
einem feinverteilten Markierungsmaterial, da3 als Toner be-
209825/1001
zeichnet wird, "behandelt und das mit der Oberfläche der
Platte in Oberflächenkontakt gebracht wird und dann daran elektrostatisch als ein Bild festgehalten wird, das dem
elektrostatischen latenten Bild entspricht. Man kann dabei
Kaskadenentwicklung, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 2 t>38 416 beschrieben wird, als auch andere
geeignete Verfahren verwenden, mit denen man den Toner in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild bringt.
Man kann alle, in der Xerographie bekannten Entwicklungsverfahren hierbei verwenden.
Ein anderes Verfahren, die elektrostatischen latenten Bilder, die auf den Abbildematerialien gebildet wurden, zu
verwenden, besteht darin, das Ladungsbild auf eine andere Schicht zu übertragen, indem man die beiden Schichten in
sehr nahe Nachbarschaft bringt und Übertragungs- bzw. Zerlegungsverfahren
verwendet, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 2 982 647, 2 825 814 und 2 937 943 beschrieben'
werdenf "Beispielsweise kann die Schicht, auf die
das Ladungsbild übertragen werden soll, ein an der Oberfläche deformierbares Material sein, das entsprechend der
Bildkonfiguration, wie es in der US-Patentschrift 3 196 beschrieben ist, deformiert werden kann.
Das elektrostatische, latente Bild kann ebenfalls direkt abgelesen werden, indem pan Vorrichtungen wie Elektrometer
verwendet, die Potentialunterschiede feststellen und diese in eine bestimmte graphische Information übertragen
können, die durch das ursprüngliche elektrostatische, latente Bild repräsentiert wird.
Man kann isolierende Aufnahmefolien in Kontakt mit den Platten, die das elektrostatische latente Bild enthalten, bringen,
und die Aufnahmefolien können mit Toner entwickelt werden, wobei man Verfahren verwendet, die die Herstellung einer
Vielzahl von Kopien aus einem master-elektrostatischen latenten Bild ermöglichen.
2 09825/100 1
Wie in der US-Patentschrift 3 551 146 beschrieben, können relativ viele leitfähige, "bildaufnehmende Folien einschließlich
von Papier in Kontakt mit den Platten, die das elektrostatische latente Bild enthalten, gebracht werden,
wobei in dem bildaufnehmenden Blatt ein Bild induziert wird, und dieses induzierte Bild kann durch Verfahren
entwickelt werdenj die es ermöglichen,hundert oder
mehr solcher entwickelter Blätter aus einem einzigen elektro statischen latenten Master-Bild herzustellen.
Der Ausdruck "Dichte", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, soll auch die folgenden Bedeutungen mit umfassen:
Densität, Schwärzungsdichte und Schwärzung.
209825/1001
Claims (14)
- - 28 Patentansprüche1-/ Photolsitfähige Schicht, enthaltend eine Mischung aus feinverteilten Teilchen aus mindestens zwei photoleitfähigen Piginentmaterialien, wobei die Mischung in
der Lage ist, Löcher und Elektronen entsprechend der bildweisen Belichtung au "bilden und zu injizieren,und in einem Isolierbindemittel dispergiert ist, wobei das Bindemittel in der Lage ist, die Löcher und Elektronen zu transportieren, aber im wesentlichen unfähig ist, Löcher und Elektronen während der Belichtung mit bildentsprechender Bestrahlung zu bilden, und fähig ist, während der Bestrahlung mit einer relativ höheren Energie, bezogen auf die bildentsprechende Belichtung, bei im wesentlichen elektrischem Nullfeld Löcher und Elektronen zu bilden und zu transportieren. - 2. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Teilchen in einer Menge von 2 bis
10 Vol.-Teile/Vol.-Teile Bindemittel vorhanden ist. - 3. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht einen Absorptionskoeffizienten zwischen 1/L und 8/L besitzt, wobei L die Dicke des photoleitfähigen Materials in Mikron bedeutet.
- 4. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein organisches Material ist, das durch einen Farbstoffsensibilisator sensibilisiert wurde.
- 5. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eins der Pigmentmaterialien Cadmiumsulfoselenid enthält.
- 6. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht 1/2 bis 5 Gew.-Teile Cadmiumsulfoselenid' für jeweils 100 Gew.-Teile -Bindemittel enthält.20982K/10012 1 5883A
- 7. Schicht ganäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' die Schicht 1/2 bis 5 Gew.-Teile Cadmiumsulfoselenid und von 1 bis 5 Gew.-Teile Selen für jeweils 100 Gew.-Teile Bindemittelmaterial enthält.
- 8. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von 1/2 bis 5 Gew.-Teile Cadmiumsulfoselenid und von 1/2 bis 5 Gew.-Teile Phthalocyanin für jeweils 100 Gew.-Teile Bindemittel enthält.
- 9. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von 1/2 bis 5 Gew.-Teile Cadmiumsulfoselenid, 1/2 bis 5 Gew.-Teile Phthalocyanin und von 1 bis 5 Gew.-Teile Selen für jeweils 100 Gew.-Teile Bindemittel enthält und daß das Gesamtgewicht an Pigmenten weniger als 12 Gew.$ der Schicht ausmacht.
- 10. Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Polyvinylcarbazol, sensibilisiert mit 2,4,7-Tr±nitro-9-fluorenon, enthält.
- 11. Verfahren zum Abbilden, dadurch gekennzeichnet, daß(a) eine photoleitfähige Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 elektrisch geladen wird,(b) die Schicht mit einem Bestrahlungsbild belichtet wird, das ausreicht, daß die Teilchen Löcher und Elektronen bilden und injizieren, und daß das Bindemittel die Löcher und Elektronen transportiert, die aber nicht ausreicht, daß in dem Bindemittel Löcher und Elektronen gebildet werden, die wesentlich zur Bildung eines elektrostatischen Bildes beitragen, bis ein elektrostatisches Bild gebildet wurde.
- 12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht außerdem mit Plutliehtbe-209825/ 1001strahlung "bestrahlt wird,gegenüber der das Bindemittel empfindlich ist, und die eine Intensität besitzt, die ausreicht, daß das Bindemittel Löcher und Elektronen bei im wesentlichen Nullfeldern bildet.
- 13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische Bild entwickelt wird und ein sichtbares Bild entsteht.
- 14. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestrahlungsbild nicht größer als 5 x 10 Photon/cm ist und daß bei dem nachfolgenden Entwickeln des elektrostatischen Bildes die Schicht mit einer Flutbestrahlung bestrahlt wird, die höher ist als 5 x 10 Photon/cm .209825/1001
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