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Beschreibung , zur Anmeldung der Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
(Zusatz zu Patentanmeldung, Aktenzeichen P 22 20 408.6) Die Erfindung betrifft ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitfähigen Trägermaterial
und einer photoleitfähigen Doppelschicht aus organischen Materialien.
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Im Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung, Aktenzeichen P 22 20 408.6)
wird ein Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen, mit einer photoleitfähigen Doppelschicht
aus einer homogenen, farblich abdeckenden, Ladungsträger erzeugenden, organischen
Farbstoffschicht und einer transparenten Deckschicht aus isolierenden, organischen
Materialien mit mindestens einer Ladungen transportierenden Verbindung.
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Es wurde nun gefunden, daß eine solche Farbstoffschicht besonders
geeignet ist, die aus einer Verbindung gemäß der folgenden allgemeinen Formel
besteht, in welcher m gleich 0 oder 1, n gleich 1 oder 2, X gleich Sauerstoff oder
Iminostickstoff (= N -), R1 und R3 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff,
einen C1 - C4 - Alkylrest, einen Anthrachinon-oder Benzanthron- rest oder -CO-NH-R5
mit R5 als Anthrachinonrest, R2 und R4 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff,
eine zu einer Radikalstelle in R1 bzw. R3 gerichtete Einfachbindung oder eine Einfachbindung
sein kann, die zusammen mit dem Iminostickstoff Teil eines Pyrazol- oder Pyrimidin
- ringes ist, bedeuten und R1 und R3 zudem eine C-C-Einfachbindung mit einem der
Ringe I oder II der allgemeinen Formel unter Ausbildung einer Pyrrolstruktur bilden
können und, bei n = 2ßein ring-C-C- verknüpftes Dimeres vorliegt, und wobei gegebenenfalls
ein oder mehrere Ringe gleich oder verschieden durch C1 - C4 - Alkyl, C1 - C4 -
Alkoxy oder Halogen substituiert sind.
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Als erfindungsgemäß verwendbare Verbindungen kommen beispielsweise
die in der folgenden Aufzählung und in der beigefügten
Formeltabelle
aufgeführten Farbstoffe in Betracht.
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Nr. Bezeichnung Kennzeichnung 1 Trimehl C.I. 65 200 2 Indanthrenbordo
B C.I. 65 200 3 Küpenrot 48 C.I. 65 205 4 Algolbordo C.I. 65 210 5 Anthrabordo C.I.
62 220 6 Indanthrengelb FFRK C.I. 69 000 7 Indanthrenbraun BR C.I. 70 800 8 Indanthrengelb
3 R C.I. 70 805 9 N-(Benzanthronyl-l)-pyrazolanthron Beilstein 24, II, 108 10 8-C1-Anthrimid
Beilstein 24, II, 108 11 8-Äthoxy-N-(benzanthronyl-1) -pyrazolanthron Beilstein
24, II, 108 12 Pyrazolanthrongelb C.I. 70 315 13 Indanthrenrubin R C.I. 70 320 14
Paliogengelb 1560 C.I. 68 420
Die Farbstoffe dienen in dieser Schichtanordnung
als aktivierende Sensibilisatoren für die in der transparenten Deckschicht befindlichen
Photoleitcr. Die Farbstoffe besitzen Substituenten mit Donatoreigenschaften und
auch solche Gruppierungen mit Elektronen anziehender Wirkung. Beide Funktionen zusammen
an einem System aus kondensierten Benzolringen bewirken eine besonders breite und
langwellige Absorption. Durch die Anwesenheit der erfindungsgemäßen Farbstoffe als
Farbstoffschicht wird in dem eingangs erwähnten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial
erreicht, daß hochlichtempfindliche, organische Photoleiterschichten erhalten werden,
die zum Beispiel auf einer zylindrischen Trommel angeordnet oder auf einem endlosen
Band aufgebracht werden können.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe haben in der photoleitfähigen
Doppelanordnung im sichtbaren Spektralbereich eine sehr hohe Photoempfindlichkeit.
Weiterhin sind sie leicht herstellbar bzw. erhaltbar und lassen sich leicht reinigen.
Außerdem besitzen sie gute thermische und photochemische Stabilität, so daß sie
zum Beispiel ohne Zersetzung im Vakuum aufdampfbar sind und auch unter xerographischen
Bedingungen photochemisch keinen Veränderungen unterworfen sind.
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Gemäß dem Hauptpatent weist die organische Farbstoffschicht eine Dicke
auf, die von etwa 0,005 /u bis etwa 2 /u reicht, Die starke Absorption dieser Schichten
sorgt für eine hohe Konzentration an angeregten Farbstoffmolekeln in der Farbstoffschlcht
und an der Grenzfläche von Farbstoffschicht und Deckschicht. Erfindungsgemäß weist
die Farbstoffschicht eine Dicke auf, die von etwa 0,01 1u bis etwa 2 Zu reicht.
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Schon derart dünne Schichten weisen eine starke Absorption auf.
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Der Aufbau des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials geht
aus den beigefügten Figuren 1 und 2 hervor. In Figur 1 ist ein Material dargestellt,
welches aus einem elektrisch leitfähigen Schichtträger 1, der organischen Farbstoffschicht
2 und der organischen, transparenten Deckschicht 3 besteht.
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In Figur 2 ist eine metallisierte Kunststoffschicht 1, 4 als Schichtträger
vorgesehen, auf welcher eine Ladungsträgerinitiation im Dunkeln verhindernde Zwischenschicht
5 aufgebracht sein kann. Hierauf ist die photoleitfähige-Doppelschicht aus organischer
Farbstoffschicht 2 und organischer, transparenter Deckschicht 3 angeordnet.
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Als elektrisch leitfähiges Trägermaterial 1 bzw. 1, 4 sind Materialien
mit genügend elektrisch leitfähigen Eigenschaften geeignet, wie sie auch bisher
bereits zu diesen Zwecken verwendet wurden. Hierzu gehören ganz besonders Metallfolien
aus
Aluminium, Zinn oder Blei oder ggf. transparente, mit diesen Metallen bedampfte
oder kaschierte Unterlagen wie Kunststoffe. Die in Figur 2 gezeigte Zwischenschicht
5 besteht aus organischem Material wie etwa Polyamidharz oder aus einer thermisch,
anodisch bzw. chemisch erzeugten Metalloxidschicht, zum Beispiel aus einer Aluminiumoxidschicht.
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Die organische Farbstoffschicht aus den erfindungsgemäßen Farbstoffen
ist ein bedeutsamer Teil des elektrophotographischen Materials nach der Hauptanmeldung.
Sie bestimmt im wesentlichen die spektrale Lichtempfindlichkeit der erfindungsgemäßen
photoleitfähigen Doppelschicht. Die organische Farbstoffschicht muß extrem gleichmäßig
sein, da erst ihre Gleichmäßigkeit eine gleichmäßige Injektion von Ladungsträgern
in die Deckschicht garantiert.
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Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Farbstoffschichten nach speziellen
Beschichtungsmethoden aufgebracht. Hierzu gehören das Aufbringen durch mechanisches
Einreiben des feinst gepulverten Farbstoffmaterials in das elektrisch leitfähige
Trägermaterial, durch chemische Abscheidung etwa einer zu oxidierenden Leukobase,
durch elektrolytische bzw. elektrochemische Prozesse oder durch Gun-Spray-Technik.
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Das Aufbringen wird jedoch vorzugsweise durch Aufdampfen des Farbstoffes
im Vakuum vorgenommen. Hierdurch wird eine dicht gepackte, homogene Auftragung erzielt.
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Die Auftragung in dicht gepackte Anordnung macht es unnötig, zur Erzielung
einer hohen farblichen Abdeckung dicke Farbstoffschichten herzustellen. Die dichte
Packung der Farbstoffmolekeln und die extrem niedrige Schichtdicke erlauben in besonders
günstiger Weise den Transport von Ladungsträgern, so daß es völlig ausreicht, wenn
die Ladungsträger lediglich an der Grenzschicht erzeugt werden.
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Nach folgenden Reaktionsgleichungen finden Anregung (1) bzw.
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Ladungstrennung (2) in der Farbstoffschicht statt: 1. S + hv ->
Sx 2. SX + S -> #S+ + mit S - Farbstoffmolekel Sx - angeregte Farbstoffmolekel
und ., So - Farbstoffradikalionen An der Grenzfläche zwischen der organischen Farbstoffschicht
und der transparenten Deckschicht werden Reaktionen der angeregten Farbstoffmolekel
oder der entstandenen Ladungsträger in Form der Farbstoffradikalionen mit den Molekeln
der den Ladungstransport bewirkenden Verbindung in der Deckschicht nach folgenden
Gleichungen.möglich: 3. S* + F1 -> #S- + 4. S + F2 -> #S+ + F2 5. + F1 ->
S + F1 6. #S- + F2 ~) S + #F2-mit F1 - Donatormolekel F2 - Akzeptormolekel #F1+,#F2-
- Donator-bzw. Akzeptorradikalion
An der Grenzfläche finden also
Sensibilisierungsreaktionen zwischen der transparenten Deckschicht und der organischen
Farbstoffschicht statt. Die Deckschicht ist deshalb zumindest im Bereich der Grenzfläche
ein sensibilisierter, organischer Photoleiterh was zu der überraschend hohen Photoleitfähigkeit
führt.
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Die Reaktionen 3 und 5 verlaufen dann bevorzugt, wenn als # - Elektronensystem
in der Deckschicht eine Verbindung gewählt wird, die als Donatorverbindung leicht
Elektronen abgeben kann. Dies ist z.B. bei 2,5-Bis-(4-diäthylaminophenyl)-1,3,4-oxdiazol
oder Polyvinylcarbazol der Fall.
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Mit einer Substanz in der Deckschicht, die als Elektronenakzeptor
leicht Elektronen aufnimmt, wie z.B. 2,4,7-Trinitrofluorenoq oder 3»6-Dinitro-N-t-butyl-naphthalimid,
sind bevorzugt die Reaktionen 4 und 6 möglich.
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Die besondere Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es nun, daß es für
die Wirksamkeit des Farbstoffes ausreichend ist, wenn er neben seiner intensiven
Absorption lediglich entweder Elektronen anziehende Substituenten wie z.B.
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# C = 0, oder Elektronen abstoßende Substituenten wie z.B. Alkyl oder
-0-Alkyl besitzt, je nachdem ob er für die Reaktionen 3, 5 bzw. 4, 6 bevorzugt geeignet
ist; Die Erfindung erlaubt nämlich einen durch besonders geringen Energieaufwand
begünstigten Weitertransport der Ladungsträger innerhalb der in dichter Packung
angeordneten Farbstoffschicht nach den folgenden Reaktionen: 7. . + s -> s +
S6) bzw.
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8. s + 'Si - #S- + S
Bei allen herkömmlichen Sensibilisierungsverfahren
ist dagegen der Transport über die in geringer Konzentration vorliegenden Farbstoffmolekeln
wegen ihres, großen Abstandes voneinander erschwert.
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Analog verläuft der Ladungstransport in der Deckschicht mit: 9. #F1+
+ F1 -> F1 + #F1+ (p-leitend) 1 + F1 -> F1 + F1 (p-leitend) 10. 'F,0 F P2
10. #F2- + F2 -> F2 + #F2- (n-leitend) Als praktische Konsequenz der Reaktionen
1-10 folgt, daß bei Verwendung von Elektronendonatoren in der Deckschicht die Doppelschichtanordnung
negativ aufgeladen wird, damit die Reaktionen 3, 5, 8, 9-ablaufen können.
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Umgekehrt werden Schichten mit Elektronenakzeptoren in der Deckschicht
positiv aufgeladen, damit die Reaktionen 4, 6, 7 und 10 stattfinden können.
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Wie erwähnt, sind die Farbstoffschichten nur sehr dünn und der Farbstoff
wird demgemäß nur in sehr kleiner Menge benötigt.
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Durch das Aufdampfen im Hochvakuum ist jedoch eine extrem hohe Gleichmäßigkeit
der Farbstoffschicht gewährleistet, wie sie nach herkömmlicher Beschichtungsmethode
nicht ohne weiteres erzielt werden kann. Diese Gleichmäßigkeit trägt in hohem Maße
zu der großen Empfindlichkeit bei, die die erfindungsgemäßen Schichten auszeichnet,
wobei zusätzlich die Ladungsträgerreaktionen 3 bis 6 ohne lokale gegenseitige Störungen
(Rekombinationen) ablaufen können.
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Die transparente Deckschicht besitzt einen hohen elektrischen
Widerstand
und verhindert im Dunkeln das Abfließen der elektrostatischen Ladung. Bei Belichtung
transportiert sie die in der organischen Farbstoffschicht erzeugten Ladungen.
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Die transparente Deckschicht besteht vorzugsweise aus einem Gemisch
aus einer Elektronendonatorverbindung und einem Bindemittel, wenn negativ aufgeladen
werden soll.
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Andererseits jedoch besteht die transparente Deckschicht vorzugsweise
aus einem Gemisch aus einer Elektronenakzeptorverbindung und einem Bindemittel,
wenn das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial für eine
positive Aufladung eingesetzt werden soll.
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Demgemäß werden in der transparenten Deckschicht dem Ladungstransport
dienende Verbindungen eingesetzt, die als Elektronendonatoren bzw. Elektronenakzeptoren
auf dem Gebiet der Photoleiter bekannt sind.
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Sie werden in Verbindung mit Bindemitteln bzw.
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Haftvermittlern verwendet, die im Hinblick auf den Ladungstransport,
auf die Filmeigenschaft, die Haftvermittlung und Oberflächeneigenschaft mit der
dem Ladungstransport dienenden Verbindung abgestimmt sind. Weiterhin sind vorzugsweise
zusätzlich herkömmliche Sensibilisatoren oder charge-transfer-Komplexe bildende
Stoffe vorhanden, Diese sind aber nur insoweit einsetzbar, als die notwendige Transparenz
der Deckschicht nicht beeinträchtigt wird.
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Schließlich können auch noch übliche weitere Zusätze wie Verlaufmittel,
Weichmacher und Haftvermittler vorhanden sein.
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Als dem Ladungstransport dienende Verbindungen sind vor allem solche
organische Verbindungen geeignet, die ein ausgedehntes g - Elektronensystem besitzen.
Hierzu gehören sowohl monomere wie polymere aromatische Verbindungen.
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Als Monomere werden insbesondere solche eingesetzt, die mindestens
eine Dialkylaminogruppe oder zwei Alkoxygruppen aufweisen. Bewährt haben sich besonders
heterocyclische Verbindungen wie Oxdiazol-Derivate, die in der deutschen Patentschrift
1 058 836 genannt sind. Hierzu gehören insbesondere das 2,5-Bis-(4-diäthylaminophenyl)-oxdiazol-l,354.
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Weitere geeignete monomere Elektronendonatorverbindungen sind zum
Beispiel Triphenylamin-derivate, höher kondensierte aromatische Verbindungen wie
Anthracen, benzokondensierte Heterocyclen, Pyrazolin- oder Imidazol-derivate; hierher
gehören auch Triazol- sowie Oxazol- derivates wie sie in den deutschen Patentschriften
1 060 260 bzw. 1 120 875 offenbart sind.
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Als Polymere sind beispielsweise vinylaromatische Polymere wie Polyvinylanthracen,
Polyacenaphthylen, oder Mischpolymerisate aus N-Vinylcarbazol und Styrol, Vinylacetat,
Vinylchlorid, geeignet. Ganz besonders bewährt haben sich
Poly-N-vinylcarbazol
oder Mischpolymerisate des N-Vinylcarbazols mit einem N-Vinylcarbazolgehalt von
mindestens etwa 40 %. Geeignet sind auch Formaldehyd-Kondensationsprodukte mit verschiedenen
Aromaten wie z.B. Kondensate aus Formaldehyd und 3-Brompyren.
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Neben diesen genannten'Verbindungen, die vorwiegend p-leitenden Charakter
besitzen, werden auch n-leitende Verbindungen eingesetzt. Diese sogenannten Elektronenakzeptoren
sind z.B. aus der deutschen Patentschrift 1 127 218 bekannt. Insbesondere haben
sich Verbindungen wie 2,4,7-Trinitrofluorenon oder 3,6-Dinitro-N-t-butylnaphthalimid
bewAhrt.
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Als Bindemittel sind hinsichtlich der Flexibilitätt der Filmeigenschaften
und der Haftfestigkeit Natur- bzw. Kunstharze geeignet. Hierzu gehören insbesondere
Polyesterharze wie z.B. solche, die unter den Namen Dynapol(R) (Dynamit Nobel),
Vitel(R) (Goodyear) auf dem Markt sind und Mischpolyester aus Iso- und Terephthalsäure
mit Glykol darstellen.
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Auch Silikonharze , wie die unter den Namen Silikonharz SR der General
Electric Comp. oder Dow 804 der Dow Corning Comp., USA bekannt sind und dreidimensional
vernetzte Phenyl-methylsiloxane darstellen, haben sich als geeignet
erwiesen.
Ferner sind Mischpolymerisate aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, wie zum Beispiel
die unter den Namen Lytron(R), Monsanto Chemical Comp, USA, bekannten, aber auch
Polycarbonatharze, wie zum Beispiel die unter dem Namen Lexan Grade (R) der General
Electric Comp., USA bekannten, oder nachchlorierte Polyvinylchloride wie Rhenoflex(R)
von Rheinpreussen AG, oder chloriertes Polypropylen wie Hostaflex(R) (Farbwerke
Hoechst), gut einsetzbar.
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Das Mischungsverhältnis der ladungstransportierenden Verbindung zu
dem Bindemittel kann variieren. Jedoch sind durch die Forderung nach maximaler Photoempfindlichkeit,
d.h., möglichst gr.oßem Anteil an ladungstransportierender Verbindung, und nach
zu vermeidender Auskristallisation, d.h., möglichst großem Anteil an Bindemittel,
relativ bestimmte Grenzen gesetzt. Es hat sich ein Mischungsverhältnis von etwa
1:1 Gewichtsteilen als bevorzugt erwiesen, jedoch sind auch Verhältnisse zwischen
etwa 3:1 bis 1:4 oder größer fallweise geeignet.
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Die zusätzlich einsetzbaren herkömmlichen Sensibilisatoren können
den Ladungstransport vorteilhaft begünstigen. Sie können darüberhinaus in der transparenten
Deckschicht Ladungsträger erzeugen. Als Sensibilisatoren können z.B. Rhodamin B
extra, Schultz, Farbstofftabellen, I. Band 7. Auflage, 1931, Nr, 864, Seite 365,
Brillantgrün, Nr. 760, Seite 314, Kristallviolett, Nr. 785, Seite 329 ^ Viktoria
Reinbläu, Nr. 822, Seite 347 und Kryptocyanin, Nr. 927, Seite 397, eingesetzt werden.
Im gleichen Sinne wie die Sensibilisatoren'können auch zugegebene Verbindungen wirken,
die mit
der ladungstransportierenden Verbindung charge-transfer-Komplexe
bilden. Hiermit kann eine weitere Steigerung der Photoempfindlichkeit der beschriebenen
Doppelschichten erreicht werden. Die Menge des zugesetzten Sensibilisators bzw.
der den charge-transfer-Komplex bildenden Verbindung ist so bemessen, daß der entstehende
Donator-Akzeptor-Komplex mit seiner charge-transfer-Bande noch genügend transparent
ist für Licht, das von der darunter liegenden organischen Farbstoffschicht absorbiert
wird. Als solche Elektronenakzeptoren kommen beispielsweise Verbindungen wie 3,5-
oder 3,4- Dinitro-benzoesäure, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, 2,4,7-Trinitrofluorenon,
3,6-Dinitronaphthalsäureanhydrid und N-substituierte Imide der 3,6-Dinitronaphthalsäure
, z.B. N-t-Butyl-3,6-dinitronaphthalsäureimid, in Frage. Der optimale Konzentrationsbereich
liegt bei einem molaren Donator/Akzeptor-Verhältnis von etwa 10:1 bis etwa 100:1
und umgekehrt.
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Neben der Transparenz.der Deckschicht ist auch ihre Schichtdicke eine
wichtige Größe für die optimale Photoempfindlichkeit: Schichtdicken zwischen etwa
5 und etwa 20 haben sich als besonders geeignet erwiesen. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß bei Einsatz monomerer oder polymerer, Ladungen transportierender Verbindungen
in Bindemitteln die Dickenbereiche schwanken. So liegen die Bereiche für monomere
Verbindungen mehr nach größerer Dicke, während bei Einsatz polymerer , ladungstransportierender
Verbindungen Dicken im Bereich von etwa 5-15 /u ausreichend sind.
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Bei Schichtdicken unter etwa 5 Xu kann mit geringerer maximaler Aufladungshöhe
gerechnet werden.
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Der alleinige Zusatz von Haftvermittlern als Bindemittel insbesondere
zu polymeren, ladungstransportierenden Verbindungen zeigt bereits eine gute Photoempfindlichkeit.
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Hier hat sich beispielsweise niedermolekulares Polyesterharz, wie
z.B. Adhesive 49 000 Du Pont, besonders bewährt.
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Die Deckschichten haben in der beschriebenen Art die Eigenschaft,
eine hohe Aufladung bei kleiner Dunkelentladung zu ermöglichen. Während bei allen
herkömmlichen Sensibilisierungen eine Steigerung der PhotoempSind1ichkeit verknüpft
ist mit einem Ansteigen des Dunkelstroms, kann die erfindungsgemäße Anordnung diese
Parallelität verhindern. Damit sind diese Schichten verwendungsfähig sowohl. in
elektrophotographischen Kopiergeräten mit kleiner Kopiergeschwindigkeit und sehr
kleiner Lampenenergie als auch in solchen mit hohen Kopiergeschwindigkeiten und
entsprechend höheren Lampenleistungen.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Beispiele, deren Werte in
der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt sind, näher erläutert.
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Zur Herstellung photoleitfähiger Doppelschichten werden die nachfolgend
aufgeführten Farbstoffe in einem Vakuumpumpstand CTyp A-1 der Fa. Pfeiffer, Wetzlar)
bei 10-3 bis 10 4 Torr bei den angegebenen Temperaturen,
die unmittelbar
an der zu verdampfenden Substanz gemessen wurden, und über die angegebene Dauer
auf eine im Abstand von ca. 15 cm entfernt installierte 90 /u dicke Aluminiumfolie
als Unterlage aufgedampft.
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Die Farbstoffschichten haben eine Dicke im Bereich um 0,05 bis 1 lu,
welche über die Extinktion gemessen wurde.
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So wurden nach Aufdampfen des Farbstoffes nach Formel 1 über 2 Minuten
auf eine durchsichtige Polyesterfolie eine Extinktion bei 552 nm von E = 0,31 gemessen.
Unter der Annahme, daß der Farbstoff bei der angegebenen Wellenlänge einen Extinktionskoeffizienten
von 6 = 1,0 . 104 besitzt, errechnet sich nach der Formel: Schichtdicke (leu) =
10 E . M . d 1 eine Schichtdicke von etwa q,2 Zu, wenn man die Dichte des Farbstoffes
mit d = 1 ansetzt (M - Molekulargewicht).
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Für Farbstoff Nr. 4 ergibt sich bei einer Bedampfungsdauer von zwei
Minuten eine Extinktion von 0,84 bei 552 nm.
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Bei einem Extinktionskoeffizienten von 1 . 104 errechnet sich eine
Schichtdicke von 0,4 µ.
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Der Farbstoff 6 ergibt nach 4 Minuten Aufdampfen eine Extinktion von
0,38 bei 505 nm, was eine Schichtdicke von 0,23 tu bedeutet.
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Zur Prüfung der elektrophotographischen Eigenschaften werden
auf
die jeweilige Farbstoffschicht transparente Deckschichten von ca. 5-6 u Dicke aufgebracht.
Hierzu werden 1 Gewichtsteil 2,4,7-Trinitrofluorenon, 1 Gewichtsteil Polyesterharz,
zum Beispiel Dynapol ( ) L 206 der Dynamit Nobel, Troisdorf, (TNF), oder 1 Gewichtsteil
2,5-Bis-(4-diäthylaminophenyl)-oxdiazol-1,3,4, 1 Gewichtsteil eines Mischpolymerisates
aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, zum Beispiel Lytron(R) 820 der Monsanto Corp.,
USA, (To), oder 1 Gewichtsteil N-t-Butyl-3,6-dinitronaphthalsäureimid und 1 Gewichtsteil
Polyesterharz, zum Beispiel Dynapol L 206, (DNI), teilweise, wie angegeben unter
Zusatz von Sensibilisator in der angegebenen Konzentration bezogen auf den Festkörpergehalt,
als 20 %ige Lösung in Tetrahydrofuran aufgeschleudert und anschließend über 2 bis
3 Minuten bei 110 - 1200 C im Trockenschrank getrocknet.
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Zum Vergleich der Photoempfindlichkeit werden gleiche Deckschichten
auf einer Aluminiumfolie analog hergestellt (Nullschicht), die erkennen lassen,
daß sich erfindungsgemäß Steigerungen der Photoempfindlichkeit um mehr als einen
Faktor 200 erzielen lassen.
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Zur Messung der Photoempfindlichkeit wird die jeweilige Photoleiterschicht
auf eine positive bzw. negative Spannung aufgeladen, wobei sie dreimal durch ein
Aufladungsgerät,
zum Beispiel Typ AG 56 der Kalle AG, Einstellung
7.5 kV, hindurchgeführt wurde. Dann wird die Schicht mit einer Xenonlampe XBO 150
der Fa. Osram belichtet. Die Lichtintensität in der Meßebene beträgt einheitlich
ca. 300 Lux.
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Die Aufladungshöhe (V) und die photoinduzierte Hellabfallkurve der
Photoleiterschicht werden in einem Elektrometer 610 B der Fa. Keithley Instruments,
USA, durch eine Sonde nach der von Arneth und Lorenza Reprographie li 199 (1963)
beschriebenen Methode gemessen. Die Photoleiterschicht wird durch die Aufladungshöhe
(V) und diejenige Zeit (T 1/2) charakterisiert, nach der die Hälfte der Aufladung
V/2 erreicht ist.
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Wie angegeben, wurde teilweise mit einem Dyn-Test-90 Gerät der Fa.
ECE, Gießen , zur Vermessung der Empfindlichkeit zusätzlich der Empfindlichkeitsfaktor
f angegeben, der sich nach der Formel f = UO Uh + UD mit UO als Ausgangsspannung,
h als Spannung nach 2 Sekunden Belichtung und 4 UND UD als Dunkelabfall nach 2 Sekunden
bestimmt. Dieser Faktor gibt an, um wieviel die Ausgangsspannung UO an der Schicht
größer ist als die nach 2 Sekunden Belichtung mit einer Wolframlampe erreichbare
Spannung Uh unter Eliminierung der Dunkelentladung.
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Die für die verwendeten Sensibilisatoren benutzten Abkürzungen bedeuten:
RhB Rhodamin B extra KV Kristallviolett VRB Viktoriareinblau Tabelle Lfd. Farbstoff
Bedampfung Deck- Zusatz Photoempfindlichkeit Nr. Formel Nr. minf°C schicht % T1/2(msec)
V f O - - To - 2100 - 420 1.0 O - - TNF - 11000 + 500 1.0 1 1 2/410 TNF . - 81 +
720 -2 1 4/410 TNF 0,3RhB 36 +1090 -3 1 6/410 DNI 0,3RhB 138 +1480 -4 1 4/410 To
0s3KV 89 - 860 -5 1 4/410 To 0,3VRB 100 - 840 -6 7 1/450 To - 40 - 480 -7 7 2/450
To - 97 - 900 -8 7 4/450 To - 80 - 810 -9 7 4/450 TNF 0,3RhB 80 + 400 -10 7 2/450
TNF - 25 + 610 -11 9 4/320 To - 79 -1000 -12 9 4/320 TNF - 85 + 330 -13 9 3/320
To 0,3RhB 40 - 780 -14 11 2/350 To - 68 -1060 -15 11 4/350 TNF - 50 + 440 -16 11
4/350 To 0,3RhB 18 - 780 -17 11 4/350 To 0,3KV 45 -1500 2.14 18 11 41350 To 0,3VRB
41 -1240 2.16 19 14 4/340 To - 184 - 580 -