DE2218002C2 - Photoleitfähiges elektrophotographisches Material, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung - Google Patents

Description

w(Se)

π (S) +η (Se)

10

im Kadmiumsulfoselenid gleich 0,05 bis 0,7 ist, wobei π die Zahl der Schwefel- bzw. Selenatome ist, und daß der Kadmiumsulfoselenid-Anteil zwischen 20 und 70 Gewichtsprozent liegt und der Anteil des ts Zinkoxids von 30 bis 80 Gewichtsprozent beträgt

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter ein styrolmodifiziertes Alkydharz-Bindemittel enthält, in dem das Kadmiumsulfoselenid und das Zinkoxid verteilt sind.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Kadmiumsulfoselenid eine feste Lösung ist und der Anteil von Selen an dem vorhandenen Schwefel und Selen zwischen 40 und 60 Molprozent liegt.

4. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kadmiumsulfoselenid 40 bis 60 Molprozent Selen enthält

5. Verfahren zur Herstellung des Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

A. teilchenförmiges Kadmiumsulfoselenid und teilchenförmiges Zinkoxid werden zur Bildung eines Gemisches innig miteinander vermischt;

B. das Gemisch wird hierauf während einer Zeit zwischen 10 Minuten und 8 Stunden auf eine Temperatur zwischen 350 und 400⁰C erhitzt;

C. das Gemisch wird dann auf eine Temperatur von wenigstens 60° C abgekühlt;

D. gegebenenfalls wird das Gemisch in einem elektrisch isolierenden, organischen Harz als Bindemittel verteilt

6. Verfahren nach Anspruch 5 zur Herstellung des Materials nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kadmiumsulfoselenid für Ui bis 2 Stunden auf etwa 375° C erhitzt wird.

7. Verwendung des photoleitfähigen, elektrophotographischen Materials gemäß einem der Ansprüehe 1 bis 4 oder eines nach einem der Ansprüche 5 oder 6 hergestellten Materials zur Herstellung eines insbesondere plattenförmigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, welches aus einer elektrisch leitenden Trägerschicht sowie einer auf diese aufgebrachten, dünnen Schicht aus dem elektrophotographischen Material besteht.

Die Erfindung betrifft ein photoleitfähiges, elektrophotographisches Material, welches ein teilchenförmiges Zinkoxid-Pigment enthält. Weiter befaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung dieses Materials sowie mit der zweckmäßigen Verwendung des Materials zur Herstellung elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Es ist eine tanze Anzahl von photoleitfähigen,

faO isolierenden Materialien bekannt, die mit unterschiedlichem Erfolg bereits verwendet werden. Zu diesen Materialien gehören auch Pigmente, beispielsweise Kadmiumsulfid, Kadmiumselenid und Kadmiumsulfoselenid, wie dies in den US-PS 31 21 006, 31 21 007, 31 51 982, 32 88 604 und 31 09 753 beschrieben ist Kadmiumsulfoselenid wurde auch bereits in Verbindung mit Aktivatormetallen, beispielsweise Silber oder Kupfer, mit oder ohne Koaktivatoren, im allgemeinen Haliden, z.B. Chlorid, Bromid und Jodid, und/oder kombiniert mit Metallverunreinigungen oder Metallsalzen des Zinks, wie es in der GB-PS 12 01128 beschrieben ist, verwendet Weiterhin wurden verschiedene Materialien aus unterschiedlichen Sulfiden und Seleniden von Kadmium und Zink als Photoleiter verwendet, wie es beispielsweise der US-PS 31 21 006 zu entnehmen ist

Es ist weiterhin bekannt, daß Zinkoxid photoleitende, isolierende Eigenschaften, d.h. Photohalbleitereigenschaft, besitzt, wobei sich herausgestellt hat, daß diese Eigenschaft in der Elektrophotographie von wirtschaftlichem Interesse sein kann, falls eine Farbsensibilisierung vc-rgenommen ist, wie dies grundsätzlich in den US-PSen 31 21 006, 34 71 625, 30 52 359 und 30 52 540 beschrieben ist Farbsensibilisiertes Zinkoxid wurde in weitem Umfang als Hauptbestandteil für ein photoleitfähiges Material beim direkten elektrophotographischen Verfahren eingesetzt

Es werden laufend Anstrengungen gemacht, photoleitfähige Materialien zur Verwendung bei der Elektrophotographie zu entwickeln, die erhöhte elektrophotographische Geschwindigkeit besitzen. Andere Schwierigkeiten bei der Verwendung photoleitfähiger Materialien bestehen in Verbindung mit den hohen Restspannungen, die auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial nach Versuchen zur vollständigen Entladung des Aufzeichnungsmaterials zurück bleiben, was zu Schwierigkeiten führt, wenn das Aufzeichnungsmaterial zum Zwecke einer erneuten Verwendung bei dem indirekten elektrophotographischen Verfahren benutzt werden soll. Weitere Probleme haben sich bei elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien dadurch ergeben, daß einige der erwähnten Materialien bzw. Verbindungen nur in einem verhältnismäßig engen Spektralbereich befriedigend ansprechen, was die Verwendung spezieller Lichtquellen erfordert und/oder dazu führt, daß bestimmte Farben der Vorlage nur in begrenztem Umfange bzw. nicht zufriedenstellend reproduziert werden. Werden Kadmiumsulfoselenid oder Zinkoxid jeweils alleine als photoleitfähiger Bestandteil des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials verwendet, so wird jeweils einer oder mehrere der vorerwähnten Mangel beseitigt.

Kadmiumsulfid und Kadmiumselenid wurden bereits mit sehr gutem Erfolg in hochempfindlichen Photozellen eingesetzt Bei Verwendung in Pulverform in einem Harz-Bindemittel als elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial sind sowohl CdS als auch CdSe in ausreichendem Maße isolierend, um eine aufgebrachte Ladung zu halten. Es ergeben sich jedoch verhältnismäßig hohe Restspannungen nach dem Versuch, das Aufzeichnungsmaterial mit Licht vollständig zu entladen. Ein derartiges Verhalten ist selbstverständlch für die praktische Anwendung in der Elektrophotographie unbefriedigend, da es zu einem dunklen Hinlergrund und vermindertem Kontrast führen kann.

Eine mögliche Erklärung für die hohen Restspannungen ist darin zu sehen, daß bei den isolierenden Mustern

derartigen photoleitfähigen Materials die effektive Entfernung oder der »Bereich«, in dem sich ein durch das Licht erzeugter bzw. erregter Ladungsträger bewegen kann, so stark durch örtliche Fehlstellen beschränkt ist, die als Fangstellen und Rekombinationszentren wirken, daß die Schicht nicht vollständig entladen werden kann. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt, wenn das einfallende Licht von dem Photoleiter stark absorbiert wird, wie dies beispielsweise für CdS und blaues Licht der Fall ist. In diesem Falle werden die durch das Licht erzeugten Träger alle an der Vorderseite der Schicht erzeugt und müssen die gesamte Schicht durchqueren, um sie zu entladen.

Ein Versuch zur Beseitigung oder Verminderung derartiger Elektronen-Fangstellen bestand darin, die Dicke der photoleitfähigen Schicht zu begrenzen. Eine dünne photoleitfähige Schicht erfordert zwar nur einen begrenzten Elektronen-Bewegungsbereich zur Entladung der belichteten Bereiche des Aufzeichnungsmaterial; gleichzeitig wird hierbei aber auch die Aufnahmefähigkeit des Aufzeichnungsmaterials selbst für elektrische Ladung begrenzt, was zu einer Einschränkung in der Verwendung eines derartigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials bei der industriellen Anwendung führen kann.

Ein anderer Versuch ging dahin, ein photoleitfähiges Gemisch vorzusehen, bei welchem ein Photoleiter verwendet wurde, der mit einem Material gemischt war, welches einen niedrigen optischen Absorptionskoeffi-' zienten für die Strahlung, der das Aufzeichnungsmaterial ausgesetzt wird, besitzt. Dies ist in der GB-PS 11 81 172 beschrieben. Ein derartiges Gemisch erlaubt theoretisch, daß die Strahlung die photoleitfähige Schicht durchdringt, wodurch ein Einfangen der Ladungen innerhalb der Schicht vermindert oder beseitigt wird. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß sich die elektrophotographische Geschwindigkeit nicht wesentlich durch die Verwendung eines für die Strahlung transparenten Materials in der photoleitfähigen Schicht erhöhen läßt.

Aus der DE-OS 19 16 761 ist weiterhin ein photoleitfähiges Material und dessen Herstellung bekannt, wobei das Material aus Zinkoxid und Kadmiumsulfid aufgebaut ist. Dieses Material hat jedoch den Nachteil, daß es nur im Blaubereich ausreichend empfindlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein photoleitfähiges, elektrophotographisches Material zu schaffen, we'ches eine hohe elektrophotographische Geschwindigkeit aufweist und gleichzeitig in einem breiten Bereich, möglichst dem Gesamtbereich des sichtbaren Spektrums empfindlich ist. Daneben soll ein einfaches Verfahren zur Herstellung dieses Materials angegeben werden sowie günstige Möglichkeiten zu seiner Verwendung. Bei Einsatz des Materials sollen die Produkte solche elektrische Kennwerte besitzen, daß sie in der Industrie ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung das eingangs genannte Material dahingehend weiter ausgebildet, daß es in Kombination mit dem teilchenförmigen Zinkoxid-Pigment ein teilchenförmiges Kadmiumsulfoselenid-Pigment enthält, daß der Selen-Anteil

η (Se)

η (S) + η (Se)

im Kadmiumsulfoselenid gleich 0,05 bis 0,7 ist, wobei η die Zahl der Schwefel- bzw. Selenatome ist, und daß der Kadmiumsulfoselenid-Anteil zwischen 20 und 70 Gewichtsprozent liegt und der Anteil des Zinkoxids von 30 bis 80 Gewichtsprozent beträgt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung des photoleitfähigen, elektrophotograpbischen Materials, d.h. die Kombination von Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid ergeben eine erheblich erhöhte elektrophotographische Geschwindigkeit bei niedriger Restspannung. Außerdem erhält man ein elektrophotographisches Material, welches die Herstellung eines plattenförmigen, elektrophotographi sehen Aufzeichnungsmaterials gestattet, das eine relativ gute Empfindlichkeit über einen wesentlichen Teil des Spektrums des sichtbaren Lichtes besitzt Diese breite Spektralempfindlichkeit und hohe elektrophotographische Geschwindigkeit führen dazu, daß das erfindungs- gemäße Material ausgezeichnet in der Industrie für elektrophotographische Zwecke verwendet werden kann.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Material ein styrolmodifiziertes Alkydharz-Bindemittel enthält, in dem das Kadmiumsulfoselenid und das Zinkoxid verteilt sind, weil auf diese Weise die vorhandenen guten Eigenschaften n.'cht beeinträchtigt werden.

Die Zusammensetzung des Materials ist vorteilhafterweise derart, daß das teilchenförmige Kadmiumsulfose- lenid eine feste Lösung ist und der Anteil von Selen an dem vorhandenen Schwefel und Selen zwischen 40 und 60 Molprozent liegt wobei zweckmäßig das Kadmiumsulfoselenid 40 bis 60 Molprozent Selen enthält Bei Vorhandensein des bevorzugten Anteiles von 40 bis 60 Molprozent Selen ist das Kadmiumsulfoselenid tiefrot bis kastanienbraun gefärbt.

Sowohl das Kadmiumsulfoselenid als auch das Zinkoxid sind bevorzugt pigmentartige Materialien. Das Zinkoxid sollte nach dem bekannten, französischen Verfahren hergestellt sein, um elektrophotographische Eigenschaften zu besitzen. Das Kadmiumsulfoselenid-Pigment ist eine feste Lösung aus Kadmiumsulfid und Kadmiumselenid. Die Teilchengröße der kombinierten Pigmente kann etwas variieren. Bei den nachfolgend erläuterten Beispielen lag die durchschnittliche Teilchengröße des Zinkoxids bei etwa '/2 μπι und die des Kadmiumsulfoselenids bei etwa 2 μπι.

Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Materials, welches sich durch folgende Schritte auszeichnet:

A. teilchenförmiges Kadmiumsulfoselenid und teilchenförmiges Zinkoxid werden zur Bildung eines Gemisches innig miteinander vermischt;

so B. das Gemisch wird hierauf während einer Zeit zwischen 10 Minuten und 8 Stunden auf eine Temperatur zwischen 350 und 400°C erhitzt; C. das Gemisch wird dann auf eine Temperatur von wenigstens 60⁰C abgekühlt;

D. gegebenenfalls wird das Gemisch in einem elektrisch isolierenden, organischen Harz als Bindemittel verteilt.

In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn das Kadmiumsulfoselenid für 1/2 bis 2 Stunden auf etwa 375° C erhitzt wird.

Bei einer derartigen Herstellung werden das Kadmiumsulfoselenid und das Zinkoxid in dem elektrisch isolierenden, organischen Harz, welches als Bindemittel b5 dient, verteilt. Das Bindemittel ist vorzugsweise ein styrolmodifiziertes Alkydharz in einem entsprechenden Lösungsmittel, z. B. Toluol oder Xylol. Das Gemisch aus Kadmiumsolfoselenid, Zinkoxid und Bindemittel wird

auf einer Trägerschicht, beispielsweise auf einem elektrisch leitenden Papier oder auf Aluminium, verteilt und hierauf das Lösungsmittel ausgetrieben, wodurch man ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhält, das sowohl für das direkte als auch das indirekte elektrophotographische Verfahren eingesetzt werden kann. Inf Ige der roten Färbung des elektrophotographischen Aalzeichnungsmaterials ist das indirekte Verfahren besser geeignet, wenn das erfindungsgemäße Material eingesetzt werden soll.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele für Materialien bzw. unter Verwendung der Materialien hergestellte Aufzeichnungsmaterialien unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 im logarithmischen Maßstab drei Kurven, die die Quantenausbeute von Elektronen je einfallendem Photon zeigen, und zwar für ein Aufzeichnungsmaterial dessen photoleitfähiger Bestandteil aus 100% ZnO besteht, für ein Aufzeichnungsmaterial mit 100% Kadmiumsulfoselenid als photoleitfähigem Bestandteil und für ein Aufzeichnungsmaterial mit einer Kombination aus 30% Kadmiumsulfoselenid und 70% ZnO gemäß der Erfindung;

F i g. 2 entsprechend logarithmisch die Quantenausbeute bei einem Aufzeichnungsmaterial, bei dem als photoleitfähiger Bestandteil der bei einer handelsüblichen Selen-Xerographieplatte verwendete dient;

Fig.3 in entsprechender Darstellung die Quantenausbeute für ein handelsübliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem als photoleitfähiger Bestandteil farbsensibilisiertes Zinkoxid dient;

Fig.4 in logarithmischer Darstellung die Quantenausbeute für ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem der photoleitfähige Bestandteil eine Kombination aus 10% Kadmiumsulfoselenid und 90% Zinkoxid ist;

F i g. 5 ebenfalls logarithmisch die Quantenausbeute für ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem der photoleitfähige Bestandteil zu 20% aus Kadmiumsulfoselenid und zu 80% aus Zinkoxid besteht;

Fig.6 eine entsprechende Quantenausbeute-Kurve für ein Aufzeichnungsmaterial, dessen photoleitfähiger Bestandteil zu 50% aus Kadmiumsulfoselenid und zu 50% aus Zinkoxid besteht und schließlich

F i g. 7 in entsprechender Form die Quantenausbeute für ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem der photoleitfähige Bestandteil zu 70% aus Kadmiumsulfoselenid und zu 30% aus Zinkoxid besteht

Die Quantenausbeuten all der in den F i g. 1 bis 7 wiedergegebenen Kurven stellen die berechnete Elektronenausbeute je Photo einer Quelle sichtbaren Lichtes der in jeder Darstellung (in Nanometern) angegebenen Wellenlänge dar.

Die Kombination aus Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid als photoleitfähiges Gemisch hat elektrophotographische Geschwindigkeit ergeben, die wenigstens das fünf- bis zehnfache der Geschwindigkeiten von bisher industriell eingesetzten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaierialien betrug. Es hat sich weiter gezeigt, daß die Kombination von Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid, insbesondere in dem Bereich von 20 bis 70% Kadmiumsulfoselenid und von 30 bis 80% Zinkoxid, eine weite spektrale Empfindlichkeit mit einer beachtlichen Gleichmäßikeit über den größten Teil des sichtbaren Spektrums ergibt, insbesondere dann, wenn 20 bis 40% Kadmiumsulfoselenid und 60 bis 80% Zinkoxid, vorzugsweise 30% Cd(SSe) und 70% ZnO, verwendet werden. Es wurde weiter gefunden, daß sich

eine Verbesserung der elektrophotographischen Geschwindigkeit über einen verhältnismäßig großen Bereich des Verhältnisses von Schwefel zu Selen in den Kadmiumsulfoselenid-Pigmenten ergibt, und zwar insbesondere für die Pigmente, die tiefer rot sind und einen höheren Selenanteil aufweisen im Vergleich zu den hellroten oder orangefarbenen. Während einige der elektrischen Kennwerte des Kadmiumsulfoselenids und Zinkoxids in Abhängigkeit von der Quelle sich ändern können, ist die erhöhte elektrophotographische Geschwindigkeit und die weite spektrale Empfindlichkeil vorhanden unabhängig von der Quelle für die Pigmente.

Das Verhältnis von Selen zu Schwefel im Kadmiumsulfoselenid kann in weitem Umfang mit Ergebnissen verändert werden, die als für die industrielle Ausnutzung zufriedenstellend angesehen werden können. Nahe der unteren Grenze des Selengehaltes wurde gefunden, daß ein orangefarbenes Pigment von CD(SSe)₁ welches etwa 13 Molprozent Se im Vergleich zu S — Se enthielt, gute Ergebnisse gab, wenn es mit Zinkoxid zur Erzeugung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials entsprechend der Erfindung kombiniert wurde. Die Ergebnisse waren wesentlich besser als die, die man erhielt, wenn ein gelbes Kadmiumsulfid-Pigment verwendet wurde, welches kein Selen enthielt.

Noch bessere Ergebnisse wurden mit höheren Selen-Anteilen erzielt. Bei den anfänglichen Untersuchung eines dunkel kastanienbraunen Kadmiumsulfoselenid-Pigmentes, von dem angenommen werden kann, daß es nominell etwa 60 Molprozent Selen im Verhältnis zu Schwefel-Selen enthält, erhielt man sehr gute Ergebnisse, wenn das Cd(SSe) mit dem Zinkoxid kombiniert und zu einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial verarbeitet wurde. Infolgedessen ist tief rot gefärbtes Kadmiumsulfoselenid mit 40 bis 60 Molprozent Selen im Verhältnis S-Se zu bevorzugen.

Es hat sich weiter gezeigt, daß bei der Herstellung des photoleitfähigen Materials durch die Erhitzung des Kadmiumsulfoselenids auf eine Temperatur von etwa 375° C für eine Zeit zwischen etwa einer halben Stunde und zwei Stunden die Ladungsaufnahmefähigkeit sowie die Arbeitsgeschwindigkeit für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, bei der die Kombination aus Cd(SSe) und ZnO verwendet wird, wesentlich verbessert werden. Das Kadmiumsulfoselenid kann vor oder nach seiner Vermischung mit dem Zinkoxid erhitzt werden.

Es wurde auch festgestellt, daß das Bindemittel-Sy stem , welches bei der Herstellung des elektrophotogra phischen Aufzeichnungsmaterials verwendet wird, einen meßbaren und merklichen Effekt auf die Ladungsausnahmefähigkeit und die elektrophotographische Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials hat Für die photoleitfähige Kombination aus Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid gemäß der Erfindung hat sich herausgestellt, daß ein styrolmodifiziertes Alkydharz-Bindemittel die besten durchschnittlichen Ergebnisse hinsichtlich der Ladungsaufnahmefähigkeit der elektrophotographischen Geschwindigkeit und der Restspannung ergibt Es ist zwar möglich, für gewisse Anwendungsfälle andere Bindemittel einzusetzen. Fuldas photoleitfähige Material gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch zweckmäßig ein styrounodifiziertes Alkydharz als Bindemittel eingesetzt

Nachdem vorstehend noch einige Merkmale und Gesichtspunkte im Hinblick auf die Erfindung dargelegt wurden, soll in den folgenden Beispielen näher die

Zusammensetzung des photoleitfähigen Materials und der Aufbau der hieraus hergestellten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung derartiger Aufzeichnungsmaterialien erläutert werden. ί

Für sämtliche Beispiele seien folgende Definitionen gegeben:

Maximale Ladungsaufnahmefähigkeit:

Die maximale elektrische Ladungsdichte je Flächeneinheit, die eine Isolierschicht ohne Zusammenbruch aufnehmen kann.

Maximal aufnehmbare Spannung: ι-

Die maximale Spannung, die ohne Durchbruch an eine Isolierschicht angelegt werden kann. Bei Fehlen einer Raumladung innerhalb der Schicht besteht /wischen der maximalen aufnehmbaren Spannung und :< der maximalen Ladungsaufnahmefähigkeit die einfache Beziehung:

fl -CV

Vnui — *- ' mn,

wobei Cdie Kapazität je Flächeneinheit ist. :■

Dunkelabfall:

Der Verlust oder das Abfließen von Ladung von einer isolierenden Schicht in der Dunkelheit. Der Dunkelabfall wird normalerweise in Volt pro Sekunde gemessen. Bei Abwesenheit von Raumladung gibt die Beziehung

d ι

c V

d ι

die Beziehung zwischen dem Spannungsabfall und dem Ladungsabfall wieder.

Ein allgemein verwendeiesMaßfürdie Empfindlichkeit einer elektrophotographischen Schicht, das in Einheiten der in Sekunden gemessenen Zeit ausgedrückt wird, die erforderlich ist, um eine Schicht auf 50% ihrer ursprünglichen Oberflächenspannung bei einer bestimmten Beleuchtungsintensität zu entladen, wobei dieses Maß normalerweise in lux gemessen wird. Genauer gesagt, kann die Entladungsgeschwindigkeit auf die Halbwert-Belichtung bezogen werden durch

die normalerweise in lux-Sekunden gemessen wird.
Restspannung:

Die Spannung, die auf einer elektrophotographischen Schicht nach einer Belichtung bleibt die ausreicht, um die Schicht im wesentlichen zu entladen. In den folgenden Beispielen wurde aus Gründen der Vereinfachung die Spannung als Restspannung genommen, die nach Belichtung mit einer ca. 30 Zentimeterkerzensekunden bleibt

Zur Messung der elektrischen Eigenschaften der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien der nachfolgenden Beispiele wurde ein elektrostatisches Papier-Analysiergerät benutzt Das elektrostatische Papier-Analysiergerät ist ein Untersuchungsgerät zur Messung grundsätzlicher Spannungswerte von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien. In dem Gerät wird das Musteraufzeichnungsmaterial auf einem kleinen Drehtisch angebracht, der gedreht wird, um das Muster an einer Belichtungszone vorbei zu führen, die mittels einer Glühlampe beleuchtet ist. In den folgenden Beispielen wurde das Musteraufzeichnungsmaterial mit Licht angestrahlt, welches von einer diffusen Magnesiumoxid-Oberfläche reflektiert und durch eine elektrisch leitende Gaselektrode geschickt worden war. Die Lichtstärke bzw. das Lichtniveau wurde ursprünglich mittels eines mechanischen Verschlusses so eingestellt, daß sich mit der in die Maschine eingebauten Kadmiumsulfid-Photozelle eine Ablesung von ca. 0,929 lux am Meßinstrument ergab. Die Lichtstärke wurde dann durch Einsetzen eines neutralen Wratten-Beleuchtungsstärkefilters mit einer neutralen Schwächung gleich 2,0 vermindert, so daß sich eine tatsächliche Lichtstärke von 0,00929 lux ergab. Die bei den nachstehenden Beispielen benutzte Lichtquelle war eine Glühlampe mit einer Farbtemperatur von 2.800°C.

Beispiel 1

r> Eine elektrophotographische Schicht mit einem roten Kadmiumsulfoselenid-Pigment, welches mit photoleitfähigem Zinkoxid in einem Verhältnis von 3 : 7 kombiniert ist, wird folgendermaßen hergestellt:
18 g eines dunkelroten Kadmiumsulfoselenid-Pig-

j(i mentes werden innig mit 42 g Zinkoxid in einem 250-ml-Gefäß mittels eines Spatels vermischt. Die vermischten Pigmente werden in einen 50-ml-Tiegel eingebracht, festgedrückt und unbedeckt 15 Min. lang bei 375⁰C in einem Muffelofen erhitzt.

π Anschließend läßt man den Tiegel samt Inhalt in Luft bei Raumtemperatur abkühlen. Das auf Raumtemperatur gebrachte Pigment wird dann in einen Mischer eingebracht dem auch 20 g eines styrolmodifizierten Alkydharzed und 45 g Toluol als Lösemittel zugefügt waren. Das Gesamtverhältnis von Pigment zu Bindemittel beträgt dabei 6:1. Das Gemisch aus Pigmenten, Harz und Lösungsmittel wurde dann 2 Min. lang bei niedriger Mischergeschwindigkeit gemischt.
Das so erhaltene Gemisch mit 55% Festkörperanteil 5 wird in ein bedecktes Gefäß eingebracht. Am folgenden Tag wird dann das Gemisch umgerührt, um eine durch und durch gleichmäßige Teilchenverteilung zu erhalten, und wird dann auf ein Blatt leitendes Papier unter Verwendung eines Stabes aufgebracht Nach Entfernen des freien Toluols wird das beschichtete Blatt über Nacht in einem Ofen bei einer Temperatur von 50⁰C erhitzt. Des Getrocknete und heiße beschichtete Blatt wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt worauf sich folgende Meßwerte an einem elektrostatischen Papier-Analysier- und Aufzeichnungsgerät ergaben:

Die Schicht wurde im Dunkeln mittels einer negativen Koronaentladung in der normalen, elektrophotographisehen Weise aufgeladen und eine Sekunde lang fiber eine Metall-Testschablone, welche feine linien und breite Muster aufwies, mittels fluoreszierender Raumbeleuchtung kontaktbelichtet Nach Entfernung der

130 262/73

Maximale Ladungsaufnahme	580V
fähigkeit Vnux	6V/sec
Dunkelabfall	U see
	20V
Restspannung

Schablone wurde die photoleitfähige Schicht nach dem Magnetbürstenverfahren entwickelt. Hierbei nahmen die nicht belichteten Bereiche eine dichte Schicht des Toners an, während die belichteten Bereiche völlig frei von Toner blieben. Ein Stück ebenen, gebundenen ^r> Papiers wurde dann an einer Seite in einer negativen Korona-Entladung aufgeladen und diese Seite in engen Kontakt mit dem bereichsweise mit Toner versehenen Bild gebracht. Nach Entfernung des gebundenen Papiers war das Tonerbild bei einer ausgezeichneten Genauigkeit der Bildwiedergabe praktisch vollständig von der photoleitfähigen Schicht übertragen. Der geringe Rest von Tonerpulver ließ sich leicht und vollständig durch leichtes Bürsten bzw. Abreiben mit weichem Seidenpapier entfernen. Das vom Toner gebildete Bild auf dem gebundenen Papier wurde schließlich dadurch fixiert, daß das Papier samt dem Bild den glühenden Drähten einer Heizeinrichtung mit NiCr-Spulen in einer derart sicheren Entfernung ausgesetzt wurde, daß zwar der Toner geschmolzen, jedoch eine Beschädigung des Papiers verhindert ist.

Beispiele 2 bis 6

Zur Bestimmung des Effektes der sich aufgrund eines unterschiedlichen Verhältnisses von Cd(SSe) zu ZnO ergibt, wurde die folgende Reihe elektrophotographischer Aufzeichnungsmaterialien hergestellt und geprüft. Mit Ausnahme des Verhältnisses von Kadmiumsulfoselenid zu Zinkoxid waren Bestandteile und Herstellungsverfahren der Aufzeichnungsmaterialien die gleichen jo wie beim Beispiel 1. Die Spannungsmessungen wurden mit dem gleichen elektrostatischen Papier-Analysiergerät wie in Beispiel 1 vorgenommen:

Beispiel ^J5

2 3 4 5 6

Cd(SSe) zu ZnO 10:0 7:3 1:1 2:8 1:9

Max. Ladungs- 1150 600 780 680 620 aufnahmefähig-

keit in VnIt

Dunkelabfall in 7 10 11 8 8

Volt/Sekunden

T_1n in Sekunden 3.0 1.6 1.6 1.5 2.5 Restspannung 75 30 25 30 80
in Volt

Mit Ausnahme der Beispiele 2 und 6, bei denen höhere Restspannungen und eine etwas geringere Geschwindigkeit gegeben sind, ergibt sich bei den vorstehenden Beispielen eine ausgezeichnete Geschwindigkeit und hervorragende Entladungseigenschaften für elektrophotographische Anwendungsfälle.

Beispiele 7 und 8

Der Effekt der sich hinsichtlich der elektrophotographischen Kennwerte, die durch Messungen nut dem Papier-Analysiergerät erhalten werden, aufgrund der Veränderung des Pigment-Bindemittel-Verhältnisses ergibt ist in den Beispielen 7 und 8 gezeigt Abgesehen von der Znsammensetzung, die unten angegeben ist, stimmt die Herstellung der Schichten mit der des Beispiels 1 überein. Das Interesse an einem niedrigeren Pigment-Bindemittel-Verhältnis ist möglicherweise dar- es in zu sehen, bestimmte physikalische oder mechanische Eigenschaften zu erhalten, beispielsweise Abriebfestigkeit Glanz, Flexibilität und Adhäsion.

	Beispiel 7	8
Kadmiumsulfoselenid in Gramm	18	18
Zinkoxid in Gramm	42	42
Bindemittel in Gramm	40	30
Toluol in Gramm	45	45
Pigment/Bindemittel	3/1	4,5/1
Max. Ladungsaufnahmefähigkeit in Volt	400	520
Dunkelabfall in Volt/Sekunde	6	8
T1n(I - 0,00929 lux) in Sek.	1,2	1 Λ 1 ,U
Restspannung (0,929 lux · sec)	20	20

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß mit Ausnahme etwas verminderter Ladungsaufnahmefähigkeit die gemäß obigen Beispielen hergestellten photoleitfähigen Schichten den Schichten sehr ähnlich sind, die ein Pigment-Bindemittel-Verhältnis von 6 :1 entsprechend Beispiel 1 besitzen.

Beispiele lObis 13

Es wurde behauptet, daß die Wechselwirkung zwischen dem Kadmiumsulfoselenid und dem Zinkoxid einzigartig und nicht auf die Strahlungsübertragungseigenschaften des weißen Pigments um das physikalisch in der Bindemittelschicht zugemischte Kadmiumsulfoselenid-Pigment zurückzuführen ist. Bei den Beispielen 11, 12 und 13 wurden Beschichtungen hergestellt, bei denen andere weiße Pigmente als Ersatz für das Zinkoxid des Beispiels 10 verwendet wurden. Die Pigment-Gemische wurden wie unten angegeben ausgewogen, in Tiegel eingebracht, festgedrückt und unbedeckt 15 Min. bei 375°C erhitzt. Die an Luft gekühlten Pigmente wurden dann mittels Mörser und Pistill mit styrolmodifiziertem Alkyldharz-Bindemittel und Toluol zur Erzeugung eines Gemisches mit einem Pigment-Bindemittel-Verhältnis von 6:1 und einem Festkörpergehalt von 55% gemischt Die Gemische wurden dann auf leitende Schichtträger mit einem Stab in Schichtform aufgebracht und über Nacht bei 50⁰C getrocknet Die TiO₂ und MgO Proben waren Reagenzqualität.

Beispiel 10 U

12

WeiScä Pigment

Verhältnis von
Kadmiumsulfoselenid
zu weißem Pigment

ZnO ZnS TiO₂ MgO

3:7 3:7 3:7 3:5

Anaiysen-Werte:

Max. Ladungsaufnahme- 420 fähigkeit in Volt Dunkelabfall in Volt 12 pro Sekunden

T_1n (I = 0,00929 lux) 0,8 in Sekunden

Restspannung 15

(= 0,0929 lux - sec) in Volt

740	1050	490
4	8	30
144	5,9	74
400	120	190

Die niedrigen elektrophotographischen Geschwindigkeiten und die hohen Restspannungen der Beispiele 11, 12 und 13 zeigen an, daß die unerwarteten Photoleitfähigskeitseigenschaften der Cd(SSe)-ZnO-Kombination nicht auf die Strahlungsdurchlässigkeit des Zinkoxids zurückzuführen sind. Vergleicht man die Ergebnisse der Beispiele 15, 16 und 17 mit denen des Beispiels 2, so sieht man, daß die dort verwendeten weißen Pigmente — anders als ZnO — eine verminderte elektrophotographische Geschwindigkeit erzeugen.

Beispiele 14 bis 20

Obwohl es gewisse Veränderungen in den elektrischen Eigenschaften geben kann, zeigt die folgende Serie der Beispiele 14 bis 20, daß die Erfindung ganz allgemein auf Kadmiumsulfoselenide anwendbar ist. Man erhielt gute elektrophotographische Geschwindigkeiten und niedrige Restspannungen mit Kadmiumsulfoseleniden von unterschiedlichen Herstellern, die nachstehenden Ergebnisse zeigen auch, daß die Erfindung nicht auf ein enges oder bestimmtes

ίο Verhältnis von Schwefel zu Selen im Kadmiumsulfoselenid beschränkt ist. Mit Ausnahme des bestimmten, zur Untersuchung verwendeten Kadmiumsulfoselenid-Pigmentes waren Anteile und Verfahren zur Herstellung der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien dieselben wie in Beispiel 1.

	Beispiel 14	15	16	17	18	19	20
Kudmiumsulfoselenid- Pigment
Analysen-Werte:
Max. Ladungsaufnahme fähigkeit	370	640	680	560	680	570	370
Dunkelabfall in Volt/Sek.	6	10	6	18	7	10	7
T1n in Sek.	1,6	1,9	3,2	1,6	2,6	1,9	2,2
Restspannung	50	0	20	35	40	20	15
		Beispiele 21 bis25

Das bevorzugte Bindemittel für das elektrophotographische Kadmiumsulfoselenid-Zinkoxid Aufzeichnungsmaterial ist ein stryrolmodifiziertes Alkydharz-Bindemittel

Es gibt jedoch noch andere organische Harze, die bei Verwendung als Bindemittel ebenfalls zufriedenstellende Ergebnisse zeigen. Zusätzlich können, wie an sich zu erwarten ist, Kombinationen von Harz verwendet werden, um bestimmte physikalische oder mechanische

Eigenschaften, beispielsweise eine bestimmte Flexibilität oder Abriebfestigkeit zu erhalten. Die nachstehenden Beispiele verdeutlichen die Wirkung von unterschiedlichen Bindemitteln bzw. Bindemittel-Typen. In den nachstehenden Beispielen wurden die Aufzeichnungsmaterialien an denen die »Analysen«-Messungen vorgenommen wurden, entsprechend Beispiel 1 hergestellt. Das Pigment-Bindemittel-Verhältnis war stets 6:1.

	Beispiel	22	23	24	25
	21	Acrylharz	Acrylharz	Alkydharz	Polyester
Bindemittel	Styrolmodifizier-
	tes Alkydharz				1 : 1
Bindemittel/Binde	__.
mittel-Verhältnis		1 : 1	1 : 1	1 : 1	1 : 1
Cd(SSe)/ZnO	1 : 1
Gewichtsteile		590	360	690	560
Max. Ladungsauf	400
nahmefähigkeit		14	15	10	6
Dunkelabfall	13
in Volt/Sek.		0,4	0,2	1,1	0,8
T1n in Sekunden	0,3	75	30	190	130
Restspannung	20

Die Ergebnisse, die man in dem obigen Beispiel 4 erhielt, zeigen, daß sich bei Verwendung des dort vorgesehenen styrolmodifizierten ABcydharzes insgesamt bessere elektrische Eigenschaften beim gleichen Cd(SSe)-ZnO-Verhältnis ergeben. Dk photoleitfähigen Materialien gemäß den Beispielen 21 bis 25 sind jedoch für eine Reihe von Anwendungsfällen in der industriellen Praxis akzeptabel. Der Hauptmangel von Materialien wie denen der Beispiele 22, 24 und 25 Hegt in den hohen Restspannungen.

Das für das elektrophotographische Material gemäß der Erfindung verwendete Bindemittel ist vorzugsweise

ein styrolmodifiziertes Alkydharz, das entweder allein oder in Kombination mit anderen Harzen eingesetzt wird. Zur Aufrechterhaltung guter Ladungsaufnahmefähigkeit und der Fähigkeit, eine elektrische Ladung zu halten, sollte das Bindemittel in hohem Maße gegen Feuchtigkeit widerstandsfähig sein. Auf jeden Füll sollte ein die photoelektrischen Eigenschaften der Cd(SSe)-ZnO-Kombination beeinträchtigender Effekt des Bindemittels möglichst gering gehalten werden, während für gute mechanische Eigenschaften Sorge zu tragen ist Zu diesen Eigenschaften gehört

Beispiele 26bis31 zu gewährleisten, daß das verteilte Pigment am leitenden Träger gut gehalten wird,

eine relativ undurchlässige Oberfläche zu schaffen von der die elektroskopischen Tonerteilchen leicht entfernt werden können,

eine gewisse Flexibilität des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials zu gewährleisten und

eine annehmbare mechanische Verschleißfestigkeil zu bieten.

Die Beispiele 26 bis 31 veranschaulichen die photoleitfähigen Eigenschaften eines Aufzeichnungsmaterials, welches mit einem !Cadmiumsulfid-Pigment hergestellt ist das kein Selen enthält. Das in dieser Versuchsreihe verwendete Pigment ist ein gelbes Kadmium-Sulfid. Als Harz-Bindemittel für die Beschichtung wurde styrolmodifiziertes Alkydharz verwendet. Das trockene Pigmentgemisch wurde von Hand gemischt und vier Stunden lang in einem Muffelofen auf 375° C erhitzt bevor es in der Harz-Toluol-Lösung verteilt wurde. Das so erhaltende Gemisch wurde dann in Schichtform auf einen elektrisch leitenden Schichtträ ger aufgetragen und über Nacht in einem Ofen bei 50° C getrocknet. Nachstehend sind die an den getrockneter und entsprechend vorbereiteten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien weiche die angegebenen CdS-ZnO-Verhältnisse aufwiesen, gemachten Messungen listenmäßig zusammengestellt

Beispiel 26

27

28

30

Pigment-Zusammensetzung in %

Kadmiumsulfid 100

Zinkoxid 0

Ladungsaufnahmefähigkeit in V = 1250*)

Dunkelabfall in V/sec *)

T_U1 in Sekunden über 10,0*)

*) Außerhalb des Meßbereiches des Meßgerätes.

70	50	30	20	10
30	50	70	80	90
1000	850	600	600	630
5	5	4	3	3
4,7	2,0	1.2	1,3	1,2

Beispiele 32bis37

Dasselbe Verfahren wie bei den Beispielen 26 bis 31 wurde zur Herstellung der Proben für die Beispiele 32 bis 37 angewendet, mit Ausnahme, daß das Kadmium-Pigment eine geringe Menge von CdSe enthielt, von der anzunehmen ist, daß sie bei etwa 20% des Cd(SSe) lag. Der Effekt dieses geringen Anteils von orangefarbenem Selen-Pigment auf die Photoleitfähigkeit von Aufzeichnungamaterialien mit unterschiedlichem Cd(SSe)-ZnO-Verhältnis geht aus den folgenden MeB-4> ergebnissen hervor:

	Beispiel	.13	34	35	36	37
	32
Pigment-Zusammensetzung in %		70	50	30	20	10
Cd(SSe)	100	30	50	70	80	90
ZnO	0	680	520	550	360	430
Ladungsaufnahmefähigkeit in V =	1250*)	1,6	1,4	2,1	2,6	3,8
Ty2 in Sekunden	2,6	30	14	6	4	3
Dunkelabfall in V/sec	35	15	15	15	20	60
Restladung in Volt =	80

·) Außerhalb des Meßbereiches des Meßgerätes.

Aus vorstehenden Ausführungen und den Werten der Beispiele 26 bis 31 und 32 eis 37 ist ersichtlich, daß der Einbau bzw. die Aufnahme von ZnO-Pigment zu einer erhöhten Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit über einen weiten Zusammensetzungsbereich für das Cd(SSe) führt. Es ergeben sich sogar erhebliche Erhöhungen der elektrophotographischen Geschwin digkeit. wenn ZnO mit Kadmiumsulfid kombiniert wird obwohl in diesem Falle die erhaltenen Geschwindigkci ten wesentlich geringer als die von Proben waren

welche Kadmiumsulfoselenid enthielten.

Um die elektrophotographische Geschwindigkeit von in Obereinstimmung mit den obigen Beispielen hergestellten Aufzeichniingsmaterialien messen zu können, wurden Quantenausbeutem :ssungen an solchen Aufzeichnungsmaterialien durchgeführt, welche unterschiedliche Anteile von Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid besaßen. Diese Messungen wurden miteinander und mit den entsprechenden Ergebnissen für handelsübliche elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien vergleichen.

Quantenausbeute-Messungen geben ein Maß für die Wirksamkeit bzw. Effektivität der Erzeugung und des Transportes von Photo-Ladungsträgern in einer photoleitfähigen Schicht Die Quantenausbeute (Y) wird deshalb definiert als die Anzahl von Photo-Ladungsträgern, die die Schicht je auffallendem Photon (Lichtquant) der bei photographischer Belichtung vorhandenen Lichtstrahlung durchquert, d. h.:

Zahl der die Schicht durch-
y _ querenden Photo-Ladungsträger _ Λ'..
Zahl der einfallenden Photonen H_n,,
pro cm²

Für den Fall, daß die photoleitfähige Schicht Fangsteilcn oder sperrende Kontaktstellen besitzt, ergibt die vorstehende Formel ein Maß für die Wirksamkeit des Photoleiters gegenüber der idealen Wirksamkeit (Effektivität) einer derartigen Schicht. Infolgedessen ist die gemessene Zahl von Photo-Ladungsträgern, die die photoleitfähige Schicht durchqueren, ein Maß für die Effektivität gegenüber der Schicht für die maximale Quantenausbeute, d. h. den Fall, daß ein Photo-Ladungsträger für jedes einfallende Photon der von der Schicht aufgenommenen Lichtstrahlung erzeugt wird.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Effektivität der Photoerzeugung von Ladungsträgern von der Wellenlänge der Lichtstrahlung abhängt. Demgemäß wird die Quantenausbeute im allgemeinen als Funktion der Wellenlänge angegeben. Infolgedessen ist die Quantenausbeute bei einer vorgegebenen Wellenlänge ein Maß für die spektrale Empfindlichkeit des Photoleiters.

Wie die Fig. 1 bis 7 zeigen, ist dort jede Quantenausbeute-Kurve als Funktion der in Nanometern angegebenen Wellenlänge aufgetragen.

Für die Quantenausbeuten-Kurven der F i g. 1 bis 7 wurde die Quantenausbeute auf Messungen der Oberflächenspannung der photoleitfähigen Schicht bezogen, indem die Beziehung zwischen der gemessenen Spannung und der Oberfiächen-Ladungsdichte folgendermaßen aufgestellt wurde:

Die untersuchte photoleitfähige Schicht wurde zuerst negativ auf eine Spannung V aufgeladen und dann schrittweise mit bekannten Beträgen positiver Koronaladung entladen. Die Oberflächenspannung wurde dann als Funktion der positiven Ladung, die /ur Neutralisation der Oberflächen-Ladung erforderlich war, aufgetragen, wodurch man die Beziehung zwischen V (Oberflächenspannung) und q (Neutralisationsladung) erhielt. Es ist dann möglich, einem bestimmten J I eine bestimmte Ladungsä'ndeiung Aq zuzuordnen, woraus die Zahl der zugehörigen Ladungsträger ermittelt werden kann /u

.1 ι/

Die Licht-Entladungskennlinie der photoleitfähigen Schicht wurde dann dadurch gemessen, daß die Schicht auf die gewünschte Spannung aufgeladen und sie dann um einen Betrag Δ V mit einer bekannten Belichtung Δε

> bekannter Wellenlänge mittels einer geeichten Xenon-Blitzleuchte und Interferenzfiltern entladen wurde. Da die Belichtung bzw. Belichtungsenergie bekannt ist, kann die Zahl von Photonen Πρ^λ) einer bestimmten Wellenlänge für die Entladung der Schicht um den Wert

ι ο Δ ^berechnet werden. Hieraus ergibt sich, daß

N_n,

Bei der Durchführung der Quantenausbeute-Messungen, deren Ergebnis in den F i g. 1 bis 7 wiedergegeben ist, wurde so vorgegangen, daß die Intensität des Xenonblitzes (mittels eines neutralen Schwächungsfilters) so einjustiert wurde, daß Δ V zwischen 20 und 30% der Spannung, auf die die photoleitfähige Schicht ursprünglich aufgeladen war, betrug. Ein Entladen des photoleitfähigen Materials um nur 20 bis 30% gewährleistet, daß das innere elektrische Feld E

Dicke

nicht so weit abfällt, daß es mit der Fangwirkung der Photoelektronen interferiert. Infolgedessen werden die elektrischen Bedingungen in dem Photoleiter während der Messung angenähert konstant gehalten, während die Licht-Bestrahlung verändert wird.

Die in den F i g. 1 bis 7 aufgetragenen Kurven sind logarithmisch als eine Funktion der Wellenlänge wiedergegeben. In allen Figuren steht der Wert 1 für die ideale oder maximale Erzeugung und Weiterleitung von Photo-Ladungsträgern im Photoleiter.

In Fig. 1 zeigen die Kurven A und B die Quantenausbeute für Aufzeichnungsmaterialien die mit den beiden Bestandteilen des photoleitfähigen Materials der Erfindung hergestellt sind. Für die Kurve A war der photoleitfähige Bestandteil des Aufzeichnungsmaterials zu 100% Zinkoxid, während für die Kurve B der photoleitfähige Bestandteil des Aufzeichnungsmaterials zu 100% Kadmiumsulfoselenid war. Die Kurve C zeigt die Quantenausbeute-Ergebnisse für ein Aufzeichnungsmaterial mit einem photoleitfähigen Material, welches 30% Kadmiumsulfoselenid und 70% Zinkoxid aufweist und gemäß dem vorstehenden Beispiel 1 hergestellt ist. Das von der Kurve C repräsentierte photoleitfähige Material zeigt ein sehr rasches Ansprechen auf Licht, hauptsächlich im Bei eich des sichtbaren Spektrums. Die Kurve A zeigt, daß Zinkoxid allein sehr stark auf Wellenlängen unterhalb 400 Nanometern anspricht, jedoch bei größeren Wellenlängen nicht photoleitfähig ist. Die Kurve B läßt erkennen, daß Kadmiumsulfoselenid für Wellenlängen bis zu etwa 600 Nanometern relativ langsam ist.

Die Fig. 2 zeigt die Quantenausbeute für ein handelsübliches unter Verwendung amorphen Selens hergestelltes Aufzeichnungsmaterial, das zum Vergleich mit einer Kombination aus J0% Kadmiumsulfoselenid und 7O"/o Zinkoxid als photoleitfahigem Material untersucht wurde. Wie l· i g. 2 erkennen läßt, ist die Qiianienausbeuie des Selen-Aufzcichnungsmaterials der Ausbeule gi-miiß K.ur\c C de· I ι g. 1 nur bei Wellenlängen von «i-ipcr als etw.i 4bO Nanometern gleich oder höher

Es wurden auch Quantenausbeute-Untersuchungen an im Handel erhältlichen, mit Zinkoxid beschichtetem Papier, wie es für das Direkt-Kopierverfahren verwendet wird, durchgeführt Farbsensibilisiertes, mit Zinkoxid beschichtetes Papier wurde geprüft, und die Meßergebnisse sind in Fig.3 aufgetragen. Fig.3 zeigt, daß die spektrale Empfindlichkeit bei Wellenlängen unterhalb 400 Nanometern sehr gut war, sich jedoch für des Rest des sichtbaren Spektrums eine elektrophotographische Geschwindigkeit ergab, die weniger als halb so groß war wie die einer Kombination aus Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid gemäß Kurve C in Fig. 1. Infolgedessen besitzen sogar industriell annehmbare farbsensibilisierte Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterialien nicht die elektrophotographische Geschwindigkeit des Materials nach der Erfindung, ausgenommen im Wellenlängenbereich von weniger als etwa 400 Nanometern.

Fig.4 läßt erkennen, daß ein photoleitfähiges Material, welches 10% Kadmiumsulfoselenid und 90% Zinkoxid enthielt und entsprechend dem obigen Beispiel 6 hergestellt war, sogar noch rascher auf ein breites Spektrum im Bereich des sichtbaren Lichtes ansprach als die Probe gemäß Kurve Cder Fig. 1. Wie bereits jedoch in Verbindung mit dem Beispiel 6 zum Ausdruck gebracht wurde, lag bei einem derartigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial die Restspannung wesentlich höher als bei einem Aufzeichnungsmaterial mit den bevorzugten Anteilen von 20 bis 40% Kadmiumsulfoselenid und 60 bis 80% Zinkoxid in dem photoleitfähigen Material. Ein derartiges Material kann zwar für gewisse Anwendungsgebiete recht nützlich sein; es muß jedoch in jedem Falle die verhältnismäßig hohe Restspannung in Betracht gezogen werden.

Die Kurve der F i g. 5 gibt die Quantenausbeute-Meßergebnisse für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wieder, das in Übereinstimmung mit dem obigen Beispiel 5 hergestellt war und 20% Kadmiumsulfoselenid und 80% Zinkoxid enthielt. Wiederum zeigt die Quantenausbeute-Kurve ein sehr rasches Ansprechen über einen weiten Bereich im sichtbaren Spektrum. F i g. 6 zeigt die Quantenausbeute-Meßkurve für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem das photoleitfähige Material entsprechend Beispiel 4 mit einem Anteil von 50% Kadmiumsulfoselenid und -r> 50% Zinkoxid hergestellt worden war. Die Kurve zeigt, daß im mittleren Bereich des sichtbaren Spektrums ein derartiger Anteil von Kadmiumsulfoselenid ein photoleitfähiges Material ergibt, welches etwas langsamer ist als das der Kurve C der Fig. 1, jedoch hinsichtlich ήι seiner Geschwindigkeit mit dem handelsüblichen Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterial der Fig.3 verglichen werden kann.

Fig. 7 gibt die Quantenausbeute-Kurve für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wie- ^r>i der, das in Übereinstimmung mit Beispiel 3 hergestellt ist, wobei das photoleitfähige Material 70% Kadmiumsulfoselenid und 30% Zinkoxid enthält. Die sich ergebende, der spektralen Empfindlichkeit entsprechende Kurve liegt ebenfalls unterhalb der Kurve Cin F i g. 1 wi für das bevorzugte Verhältnis von 30% Kadmiumsulfoselenid und 70% Zinkoxid. Das Aufzeichnungsmaterial besitzt jedoch immer noch eine höhere elektrophotographische Geschwindigkeit und eine bessere spektrale Empfindlichkeit als die bereits benutzten, handelsübli- hi chen Aufzeichnungsmaterialien der Y i g. 2 und J.

Die in den Fig. I bis 7 dargestellten Quantenausbeu-

llieivu / lllatl ten-Messungen zeigen also, daß sich bei Kombination vom Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid als photoleitfähiges Material eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials elektrophotographische Geschwindigkeiten ergeben, die über einen wesentlichen breiteten Spektralbereich höher sind als die Geschwindigkeiten handelsüblicher bzw. bekannter elektrophotographischer Materialien. Eine Kombination aus Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid als photoleitfähiger

ίο Material für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial sollte also in dieser Hinsicht gegenwärtig erhältliche Aufzeichnungsmaterialien übertreffen.

Um weiter die Leistungsfähigkeit dieser verschiedenen Photoleiter bei Beleuchtung mit Xenon-Blitzlicht zu ermitteln und vergleichen zu können, wurden direkte Messungen mittels eines optischen Systems durchgeführt, das dem bei handelsüblichen Büro-Kopiergeräten vorhandenen System ähnlich war. Diese direkten Messungen hatten den Zweck, wie nachfolgend angegeben, die relativen Geschwindigkeiten der verschiedenen photoleitfähigen Schichten festzustellen. Die verwendete Technik war ähnlich der zur Messung der Quantenausbeute angewendeten. Eine Abweichung bestand lediglich darin, daß die verwendeten Filter ein

r> Wratten-2-A-Filter zur Absorption der ultravioletten Strahlen und neutrale Schwächungsfilter zur Regelung der relativen Intensität waren. Das UV-Strahlung absorbierende Filter hat hierbei den Zweck, ultraviolettes Licht auszuschalten, welches zu fehlerhaften

jo Ergebnissen geführt hätte, da gewöhnliche Linsenoptiken UV-Strahlung nicht durchlassen.

Wie bei den Quantenausbeute-Messungen wurde das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial um einen Betrag Δ V entladen, aus dem die entsprechende Ladungsträgerzahl n_c bestimmt wurde. Es wurde dann eine relative Geschwindigkeitszahl (S?gemäß folgender Beziehung eingeführt:

relative Belichtung '

wobei die Zahl der entladenen Photo-Ladungsträger auf eine Standard-Versuchsbelichtung zurückbezogen wurde. Die Geschwindigkeit für handelsübliches farbsensibilisiertes Zinkoxid-Aufzeichnungsmaterial war 7,5 und die für ein gebräuchliches Selen-Aufzeichnungsmaterial lag bei 12,2. Für ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial lag die entsprechende Relativgeschwindigkeit bei 61, die Geschwindigkeit eines Aufzeichnungsmaterials nach Beispiel 5 lag bei 49. Es hat sich also auch bei diesen Messungen gezeigt, daß die Geschwindigkeit eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem als photoleitfähiges Material eine Kombination aus Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid gemäß der Erfindung dient, wesentlich höher lag als bei bekannten, handelsüblichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien.

Dies läßt also erkennen, daß die oben angeführten Ziele — abgesehen von den Tatsachen, die sich aus der vorstehenden Beschreibung ergeben — wirkungsvoll erreicht werden. Es ist zwar möglich, gewisse Abwandlungen bei der Durchführung der vorerwähnten Verfahren und in der Zusammensetzung des Materials im Rahmen der Erfindung vorzunehmen. Wesentlich ¹ '''ibt jedoch, daß erfindungsgemäß das photoleitfähige iviiiterial Kadmiumsulfoselenid und Zinkoxid enthält.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Photoleitfähiges, elektrophotographisches Material, welches ein teilchenförmiges Zinkoxid-Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, s daß es in Kombination mit dem Zinkoxid-Pigment ein teilchenförmiges Kadmiumsulfoselenid-Pigment enthält, daß der Selen-Anteil