DE2404923B2 - METHOD OF MANUFACTURING POSITIVELY CHARGABLE ELECTROPHOTOGRAPHIC RECORDING MATERIAL - Google Patents
METHOD OF MANUFACTURING POSITIVELY CHARGABLE ELECTROPHOTOGRAPHIC RECORDING MATERIALInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines positiv aufladbaren elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem auf einen Schichtträger eine Zwischenschicht und auf die Zwischenschicht eine ZnO-Bindemittel-Schicht, deren Beschichtungsflüssigkeit die Zwischenschicht nicht anlöst, aufgebracht wird.The invention relates to a method for producing a positively chargeable electrophotographic Recording material, in which an intermediate layer is applied to a layer support and an intermediate layer is applied to the intermediate layer a ZnO binder layer, the coating liquid of which does not dissolve the intermediate layer, is applied will.
Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien dieser Art sind bekannt. Nachteilig bei diesen Aufzeichnungsmaterialien ist, daß diese nur entsprechend einer Polarität aufladbar und anschließend durch Belichtung entladbar sind. Demgemäß ist nach Wahl eines bestimmten Aufzeichnungsmaterials auch schon die Polarität der aufbringbaren Ladung und damit auch die Polarität des später zur Entwicklung eines auf diesem Aufzeichnungsmaterial erzeugten latenten Ladungsbildes zu verwendenden Toners bereits festgelegt. Dies kann sich in Abhängigkeit von dem jeweils zur Anwendung gelangenden Bilderzeugungsverfahren. z. B. dem Ladungstransfer-Verfahren, dem Bildtransfer-Verfahren oder de«· bleibenden Bilderzeugung auf dem Aufzeichnungsmaterial selbst, nachteilig auswirken, weil die Polarität des Toners nicht mehr frei gewählt werden kann.Electrophotographic recording materials of this type are known. Disadvantageous with these Recording materials is that they can only be charged according to one polarity and then through Exposure can be discharged. Accordingly, the choice of a certain recording material is also already the polarity of the charge that can be applied and thus also the polarity of the later on to develop a This recording material generated latent charge image to be used toner is already specified. This can vary depending on the particular imaging method being used. z. B. the charge transfer process, the image transfer process or the permanent image generation on the Recording material itself, have a detrimental effect because the polarity of the toner can no longer be freely selected can.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs definierten Art zu schaffen, das es ermöglicht, ein sowohl negativ als auch positiv, d. h. ein bipolar aufladbares Aufzeichnungsmaterial zu erhalten, das bei beiden Polaritäten wenigstens annähernd gleiche elektrophotographische Eigenschaften aufweist, wobei unter elektrophotographischen Eigenschaften einerseits die durch das Sättigungspotential ausgedrückte elektrische Aufladbarkeit sowie die durch die Restspannung ausgedrückte Entladbarkeit und andererseits die elektrophotographische Empfindlichkeit verstanden wird.The object of the invention is to create a method of the type defined at the outset which makes it possible to a both negative and positive, d. H. to obtain a bipolar chargeable recording material, which at has at least approximately the same electrophotographic properties in both polarities, wherein among electrophotographic properties, on the one hand, the electrical properties expressed by the saturation potential The chargeability as well as the chargeability expressed by the residual voltage and, on the other hand, the electrophotographic Sensitivity is understood.
Diese Aufgabe wird daduich gelöst, daß eine so dicke Zwischenschicht aufgebracht wird, bis ein positiv aufladbares Aufzeichnungsmaterial entsteht.This problem is solved by having such a thick Interlayer is applied until a positively chargeable recording material is produced.
Durch diese Maßnahme wird in überraschenderweise erreicht, daß die optimalen Eigenschaften des jeweiligen Aufzeichnungsmaterials durch geeignete Wahl der Schichtdicke der Zwischenschicht, die nicht unter einer kritischen Schichtdicke liegen darf, eingestellt werden können. Neben dem Vorteil des Erziclens einer bipolaren Aufladbarkeit wird auch noch der bedeutsame Vorteil einer Ermöglichung einer Gewichtsreduzierung des Aufzeichnungsmaterials erhalten. Dieser Effekt, der bei Verwendung einer Zwischenschicht mit einer übe der kritischen Dicke liegenden Schichtdicke auftrit ergibt sich dadurch, daß mit einer photoleitende Schicht von gegebener Dicke ein wesentlich höhere negatives Sättigungspotential erreicht werden kann, al dies" ohne die Anwendung einer derart spezie dimensionierten Isolierschicht der Fall wäre. Die Dick der photoleitenden Schicht, ά. h. der ZnO-Bindemittel Schicht, kann demgemäß für die Erreichung eine bestimmten gegebenen Sättigungspotentials wesentlic: vermindert werden, wodurch erheblich weniger photo leitendes Material benötigt und damit auch das Gewich pro Flächeneinheit des Aufzeichnungsmaterials wesent lieh vermindert wird.By means of this measure, it is surprisingly achieved that the optimum properties of the respective recording material can be set by a suitable choice of the layer thickness of the intermediate layer, which must not be less than a critical layer thickness. In addition to the advantage of creating bipolar chargeability, the significant advantage of making it possible to reduce the weight of the recording material is also obtained. This effect, which occurs when using an intermediate layer with a layer thickness greater than the critical thickness, results from the fact that with a photoconductive layer of a given thickness a significantly higher negative saturation potential can be achieved, as "without the use of such a specially dimensioned insulating layer . would be the case the thickness of the photoconductive layer, ά h of the ZnO-binder layer may thus wesentlic for achieving a certain given saturation potential.. can be reduced, thereby significantly less photoconductive material required and hence the weighting- per unit area of the recording material Wesent loaned is reduced.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be steht darin, daß eine 1 bis 30 μΐη dicke Zwischenschich aufgebracht wird. Diese Schichtdicke der Zwischen schicht hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaf erwiesen. Ein derartiges Aufzeichnungsmaterial kam problemfrei auf wenigstens einige hundert Volt, ζ. Β wenigstens 300 V, aufgeladen werden, und es wird dabe beispielsweise innerhalb von zwei Sekunden be Belichtung eine Entladung auf weniger als etwa 50 \ Restspannung erhalten. Diese Spannungswerte gewähr leisten stets eine brauchbare Bildqualilät.An advantageous embodiment of the invention be is that a 1 to 30 μm thick intermediate layer is applied. This layer thickness of the intermediate layer has proven to be particularly advantageous in practice proven. Such a recording material reached at least a few hundred volts without problems, ζ. Β at least 300 V, and it will be charged within two seconds, for example Exposure obtained a discharge to less than about 50 \ residual voltage. These voltage values guarantee always provide usable image quality.
Die Erfindung wird im folgenden anhand dei Zeichnung sowie anhand von Beispielen näher erläutert in der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings and examples shows in the drawing
Fig. 1 in perspektivischer, nicht maßstäbliche! Darstellung einen Teil eines Aufzeichnungsmaterials,Fig. 1 in perspective, not to scale! Representation of part of a recording material,
F i g. 2 je eine Aufladecharakteristik für negative unc für positive Aufladung in Abhängigkeit von der Dickt der Zwischenschicht.F i g. 2 one charging characteristic each for negative and positive charging depending on the thickness the intermediate layer.
Das Aufzeichnungsmaterial 1 besteht aus einerr elektrisch leitfähigen Schichtträger 2, beispielsweis« einem sogenannten Leitfähigkeitspapier, wie es auch füi die bekannten mit Zinkoxid beschichteten Kopierpapie re für die elektrostatische Bilderzeugung verwendei wird. Es könnte aber auch eine Metallfolie, beispielswei se eine Aluminiumfolie, als Schichtträger 2 benützi werden. Auf diesem Schichtträger 2 haftet eine isolierende Zwischenschicht 3. Zur Erzeugung diesel Zwischenschicht 3 wird eine erste Streichmasse zubereitet, welche wenigstens einen isolierenden nichtflüchtigen Bestandteil, beispielsweise Copolymere wie Acrylate, Methacrylate, Styrolacrylate, Styrolmethacrylate und Polyvinylidenchlorid enthält. Als Lösungsbzw. Dispergiermittel kommen hierbei an sich bekannte Lösungsmittel wie Toluol, Alkohole und Ketone ir Frage.The recording material 1 consists of an electrically conductive layer carrier 2, for example « a so-called conductivity paper, as it is for the known zinc oxide-coated copier paper re used for electrostatic imaging. But it could also be a metal foil, for example se an aluminum foil, are used as a layer carrier 2. One adheres to this layer support 2 insulating intermediate layer 3. To produce this intermediate layer 3, a first coating mass prepared containing at least one insulating non-volatile component, e.g. copolymers such as acrylates, methacrylates, styrene acrylates, styrene methacrylates and polyvinylidene chloride. As a solution or Dispersants are known per se Solvents like toluene, alcohols and ketones ir question.
Dabei ist zu beachten, daß beispielsweise in einem Fabrikationsablauf für das in Frage stehende Aufzeichnungsmaterial das mit der bereits aufgetragenen Zwischenschicht 3 versehene, als Schichtträger 2 dienende Leitfähigkeitspapier aufgerollt wird, bevor es in einem weiteren Fabrikationsschritt mit der photoleitenden Streichmasse beschichtet wird. Die Zwischenschicht 3 darf bei dieser Herstellungsart daher keine klebrige Oberfläche aufweisen, da sonst die einzelnen Lagen des mit der Zwischenschicht 3 versehenen Leitfähigkeitspapiers auf der Rolle zusammenkleben würden. Dieser Nachteil der Klebrigkeit könnte zwar vermieden werden durch Verwendung eines eine harte nicht klebrige Oberfläche der Zwischenschicht 3 ergebenden Harzes. Nun zeigte nber die Erfahrung bei der Entwicklung des in Frage stehenden Aufzeichnungsmaterials, daß die Zwischenschichten aus einem solchen Harz, wie beispielsweise Methylmethacrylat, oft eineIt should be noted that, for example, in a production process for the recording material in question, the conductive paper provided with the intermediate layer 3 already applied and serving as the support 2 is rolled up before it is coated with the photoconductive coating material in a further production step. In this type of production, the intermediate layer 3 must therefore not have a sticky surface, since otherwise the individual layers of the conductive paper provided with the intermediate layer 3 would stick together on the roll. This disadvantage of stickiness could be avoided by using a resin which results in a hard, non-sticky surface of the intermediate layer 3. Experience in developing the recording material in question has shown that the intermediate layers made of such a resin, such as, for example, methyl methacrylate, are often a
ungenügende Cntladbarkeit aufweisen. Diese Schwierigkeit konnte z. B. durch Anwendung von Harzgemischen überwunden werden. Geeignete Harzgemische enthalten beispielsweise Copolymere wie Acrylat. Methacrylat, Styrolacrylat, Styrolmethacrylat, Butylacrylat. have insufficient discharge capacity. This difficulty could z. B. be overcome by using resin mixtures. Suitable resin mixtures contain, for example, copolymers such as acrylate. Methacrylate, styrene acrylate, styrene methacrylate, butyl acrylate.
Vorzugsweise wird eine solche mittels bekannter Auftragstechniken erzeugte Zwischenschicht 3 mit Infrarotstrahlen getrocknet, das heißt, es wird in der Schicht enthaltenes Lösungsmittel bzw. Dispergiermittel wie beispielsweise Toluol, verdampft.Such an intermediate layer 3 produced by means of known application techniques is preferably also included Infrared rays dried, that is, it becomes a solvent or dispersant contained in the layer such as toluene, evaporated.
Werden die Auftragung der ersten Streichmasse, deren Trocknung, die Auftragung einer zweiten Streichmasse für die Bildung der photoleitenden Schicht 4 und deren Trocknung hingegen in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß, das heißt ohne Aufwicklung des erst mit der Zwischenschicht 3 versehenen Schichtträgers 2 vorgenommen, so bildet eine mäßige Klebrigkeit der Schicht 3 kein Fabrikationshindernis.If the application of the first coating slip, its drying, the application of a second Coating slip for the formation of the photoconductive layer 4 and its drying, however, in a continuous Manufacturing process, that is to say without winding up the layer carrier first provided with the intermediate layer 3 2, a moderate tack of the layer 3 does not constitute a manufacturing obstacle.
Auf die beispielsweise mit Infrarotstrahlung getrocknete Zwischenschicht 3 wird nun eine zweite Streichmasse zur Erzeugung einer photoleitenden Schicht 4 aufgetragen. Übliche Streichmassen für photoleitende Schichten enthalten beispielsweise Zinkoxid, weiches in einem mit toluolhaltigem Lösungsmittel gelösten Harz oder Harzgemisch als Bindemittel dispergiert ist.On the dried, for example, with infrared radiation Intermediate layer 3 now becomes a second coating slip for producing a photoconductive layer 4 applied. Usual coating slips for photoconductive layers contain, for example, zinc oxide, soft in a resin or resin mixture dissolved with a toluene-containing solvent is dispersed as a binder.
Für die zweite Streichmasse wird ein Lösungsmittel verwendet, welches die Zwischenschicht 3 nicht angreift bzw. löst. Wenn die Zwischenschicht 3 zum Beispiel aus einer toluolischen Dispersion oder Lösung von H;.rzbestandteilen entstanden ist, so wird für die zweite Streichmasse beispielsweise eine wäßrige Dispersion des photoleitenden Materials und eines Bindemittels benützt. Nach der Auftragung dieser zweiten Streichmasse in einer dünnen Schicht auf die zuvor erzeugte Zwischenschicht 3 erfolgt eine nochmalige Trocknung. Dabei soll diese Trocknung nur mit mäßig hohen Temperaturen, beispielsweise etwa 8O0C an der Oberfläche der obersten Schicht erfolgen. Dies ist notwendig, um ein Einsinken der entstehenden photoleitenden Schicht 4 in die Zwischenschicht 3 zu vermeiden. Dies hätte nämlich eine untragbare Verminderung des Sättigungspotentials des fertigen Aufzeichnungsmaterials 1 zur Folge.A solvent which does not attack or dissolve the intermediate layer 3 is used for the second coating slip. If the intermediate layer 3 has arisen, for example, from a toluene dispersion or solution of hydrogen oxide components, an aqueous dispersion of the photoconductive material and a binder is used for the second coating slip, for example. After this second coating slip has been applied in a thin layer to the previously produced intermediate layer 3, drying takes place again. In this case, should this drying only moderately high temperatures, for example, be about 8O 0 C at the surface of the uppermost layer. This is necessary in order to prevent the resulting photoconductive layer 4 from sinking into the intermediate layer 3. This would namely result in an intolerable reduction in the saturation potential of the finished recording material 1.
Ist andererseits die Trocknungs-Temperatur zu klein, beispielsweise weniger als etwa 500C, se· besteht die Gefahr, daß Wasser in der entstehenden photoleitenden Schicht 4 zurückbleibt, welches die elektrophotographische Empfindlichkeit des so erzeugten Aufzeichnungsmaterials 1 beeinträchtigt. On the other hand, the drying temperature is too small, for example less than about 50 0 C, se · there is a risk that the water remains in the resulting photoconductive layer 4, which impair the electrophotographic sensitivity of the recording material 1 thus produced.
Durch die beschriebene Struktur des Aufzeichnungsmaterials 1 ergibt sich nun die Möglichkeit, durch Variation in den Schichdicken sowie der chemischen bzw. physikalischen Variation der einzelnen Schichten selbst die Eigenschaften des erhaltenen Schichtkörpers, das heißt des Aufzeichnungsmaterials 1, zu optimieren. Dabei ist zu beachten, daß auch die Beschaffenheit der Grenzschicht zwischen der Zwischenschicht 3 und der phololeitenden Schicht 4 eine wesentliche Rolle für die Eigenschaften des fertigen Aufzeichnungsmaterials 1 spielt. Durch Sorption von Gasen oder Dämpfen wird das Verhalten des Aufzeichnungsmaterials 1 entscheidend beeinflußt. Bei der Herstellung des Aufzeichnungsmaterials t ist daher auf eine saubere, beziehungsweise auf eine genau definierte Atmosphäre zu achten.The described structure of the recording material 1 now results in the possibility of through Variation in the layer thickness as well as the chemical or physical variation of the individual layers even to optimize the properties of the laminated body obtained, that is to say of the recording material 1. It should be noted that the nature of the boundary layer between the intermediate layer 3 and the The photoconductive layer 4 plays an essential role in the properties of the finished recording material 1 plays. The behavior of the recording material 1 becomes decisive as a result of the sorption of gases or vapors influenced. When producing the recording material t is therefore on a clean, respectively to pay attention to a precisely defined atmosphere.
Für den Aufbau der Zwischenschicht 3 ist es aber auch möglich, anstelle der früher genannten Harzmischung Copolymere aus verschiedene Eigenschaften aufweisenden Monomeren als Material zu verwenden; beispielsweise eignet sich ein Copolymer aus Butylacrylat und MethylmethacrylaLFor the construction of the intermediate layer 3, however, it is also possible instead of the resin mixture mentioned earlier To use copolymers of monomers having different properties as a material; for example a copolymer of butyl acrylate and methyl methacrylate is suitable
Ein unter Beachtung der vorstehenden Angaben hergestelltes Aufzeichnungsmaterial weist nicht nur die genannten Vorteile der sowohl negativen als auch positiven Aufladbarkeit und guter Entladbarkeit durch Belichtung auf, vielmehr hat es sich gezeigt, daß die Anwendung der Zwischenschicht die Verwendung einer wesentlich dünneren photoleitenden Schicht 4 als üblich zuläßt. Dadurch sinkt das Gewicht pro m* des Aufzeichnungsmaterials ganz erheblich, da zufolge des hohen spezifischen Gewichtes des Zinkoxids die Menge des benötigten Zinkoxids im wesentlichen das Gewicht prom2 bestimmt.A recording material produced in accordance with the above information not only has the advantages mentioned of both negative and positive chargeability and good discharging by exposure, but it has been shown that the use of the intermediate layer allows the use of a much thinner photoconductive layer 4 than usual . As a result, the weight per m * of the recording material falls quite considerably, since, due to the high specific weight of the zinc oxide, the amount of zinc oxide required essentially determines the weight per 2 .
Zufolge der nun wesentlich kleineren Menge benötigten photoleitenden Materials und des geringen spezifischen Gewichtes der verwendeten Harze vermindert sich das Gesamtgewicht des Aufzeichnungsmaterials pro m2 beispielsweise um bis zu etwa 50%.As a result of the now much smaller amount of photoconductive material required and the low specific weight of the resins used, the total weight of the recording material per m 2 is reduced, for example, by up to about 50%.
Erst die hier vorgeschlagene Anwendung einer zweiten Streichmasse, deren Lösungs- bzw. Dispergiermittel die zuvor erzeugte Zwischenschicht 3 nicht angreift bzw. diese Schicht 3 nicht aufweicht, führte auch zu einer praktisch erfolgreichen Anwendung eines sogenannten »wäßrigen photoleitenden Striches«, worunter man in Fachkreisen eine aus einer Dispersion des Photoleiters in wäßriger Lösung des Bindemittels bestehende Streichmasse versteht. Wird nämlich ein »wäßriger Strich« unmittelbar auf das den Schichtträger 2 bildenden Leitfähigkeitspapier aufgetragen, so diffundiert in dem Schichtträger 2 vorhandenes Leitfähigkeitsmittel in die photoleitende Schicht 4 hinein, wodurch deren photoleitende Eigenschaften verdorben werden.Only the use of a second coating slip proposed here, its solvents or dispersants the previously produced intermediate layer 3 does not attack or this layer 3 does not soften, also led to a practically successful application of a so-called "aqueous photoconductive line", including one in specialist circles one from a dispersion of the photoconductor in an aqueous solution of the binder understands existing coating. This is because a "watery line" is applied directly to the substrate If the conductivity paper forming 2 is applied, any conductivity agent present in the layer substrate 2 diffuses into the photoconductive layer 4, thereby spoiling its photoconductive properties will.
Die positive Aufladbarkeit wird bei gleicher Harzart der Zwischenschicht 3 stark beeinflußt von der Art des in der zweiten Streichmasse zur Anwendung gelangenden Sensibilisators für das photoleitende Material. Ein gut geeigneter Sensibilisator ist beispielsweise Bromphenolblau. Im allgemeinen steigt das Sättigungspotential mit dem Gehalt an Sensibilisator in der zweiten Streichmasse. Ein Gehalt von etwa 100... 1000 ppm hat sich als vorteilhaft erwiesen.The positive chargeability is strongly influenced by the type of resin of the intermediate layer 3 with the same type of resin Sensitizer for the photoconductive material used in the second coating slip. A An example of a suitable sensitizer is bromophenol blue. In general, the saturation potential increases with the content of sensitizer in the second coating slip. Has a content of around 100 ... 1000 ppm proved beneficial.
Die erreichbare Höhe des Sättigungspotential des nach vorstehenden Angaben erzeugten Aufzeichnungsmaterials hängt auch ab vom Schichtdicken-Verhältnis V= dp/d,; vergleiche hierzu F i g. 1; wobei dp die Dicke der photoleitenden Schicht 4 und di die Dicke der Zwischenschicht 3 bezeichnet. Je größer der Wert von V bei gleicher Beschichtungsdicke dp+d„ um so kleiner wird das erreichbare Sättigungspotential Vs des Aufzeichnungsmaterials. 1.The achievable level of the saturation potential of the recording material produced according to the above also depends on the layer thickness ratio V = dp / d; compare with FIG. 1; where d p denotes the thickness of the photoconductive layer 4 and di denotes the thickness of the intermediate layer 3. The larger the value of V for the same coating thickness d p + d ", the smaller the achievable saturation potential Vs of the recording material becomes. 1.
Es hat sich gezeigt, daß es eine spezifische kritische Schichtdicke J* der Zwischenschicht 3 gibt, unterhalb welcher die genannte positive Aufladbarkeit praktisch nicht mehr möglich ist, da nur ganz bescheidene Sättigungspotentiale erreicht werden. Diese kritische Schichtdicke c4 wurde beispielsweise für eine Zwischenschicht 3 aus einem Copolymer von Butylacrylat und Methylmethacrylat bei etwa 2...3μΐπ liegend festgestellt. It has been shown that there is a specific critical layer thickness J * of the intermediate layer 3 below which the mentioned positive chargeability is practically no longer possible, as only very modest Saturation potentials can be reached. This critical layer thickness c4 became, for example, for an intermediate layer 3 from a copolymer of butyl acrylate and methyl methacrylate was found to be about 2 ... 3μΐπ.
Zufolge einer sich ergebenden Aufgabenteilung zwischen Schicht 3 und photoleitender Schicht 4 wird, auch bei der Verwendung eines »wäßrigen Striches« ein hohes Sättigungspotential und eine gute Entladbarkeit, das heißt eine gute Schwärzung, beziehungsweise ein guter Bildkontrast erzielt. Dabei sorgt vor allem dieAs a result of a resulting division of tasks between layer 3 and photoconductive layer 4, even when using an "aqueous line" a high saturation potential and good discharge capacity, that means good blackening or good image contrast is achieved. Above all, the
Zwischenschicht 3 für das ausreichend hohe Sättigungspotential und die photoleitende Schicht 4 für die gute Entladung bzw. kleine Restspannung.Intermediate layer 3 for the sufficiently high saturation potential and the photoconductive layer 4 for the good Discharge or small residual voltage.
Die Fig. 2 zeigt beispielsweise den Verlauf von Aufladecharakteristiken bei negativer bzw. positiver Aufladung in Funktion der Dicke ei, der Zwischenschicht 3 eines Aufzeichnungsmaterials wobei in beiden Fällen die Dicke dpder photoleitenden Schicht 4 gleich groß ist.2 shows, for example, the course of charging characteristics in the case of negative or positive charging as a function of the thickness ei of the intermediate layer 3 of a recording material, the thickness d p of the photoconductive layer 4 being the same in both cases.
Auf der Abszissenachse ist die Dicke d-, der Zwischenschicht 3 aufgetragen. In Richtung der Ordinatenachse ist das bei der jeweiligen Schichtdicke d, erreichbare Sättigungspotential Ks aufgetragen. Dabei gilt die Kurve (-) für negative und die Kurve (+) für positive Aufladung. Man erkennt, daß bei negativer Aufladung ein bestimmtes für ausreißende Schwärzung ausreichendes Sättigungspotential Vs ι bereits bei einer relativ kleinen Schichtdicke d\ ei reicht wird. Bei dieser geringen Schichtdicke ist eine positive Aufladbarkeit wie aus der Kurve ( + ) erkenntlich, zwar vorhanden, aber noch bescheiden. Erst bei höherer Schichtdicke, und zwar im Bereich der kritischen Schichtdicke dk beginnt auch die für die positive Aufladung charakteristische Kurve (+) stark zu steigen. Demzufolge wird bei der Dicke cfe auch bei positiver Aufladung des Aufzeichnungsmaterials der zuvor genannte Wert V'si für das Sättigungspotential erreicht. The thickness d- of the intermediate layer 3 is plotted on the abscissa axis. The saturation potential Ks achievable for the respective layer thickness d 1 is plotted in the direction of the ordinate axis. The curve (-) applies to negative and the curve (+) to positive charge. It can be seen that in the case of a negative charge, a certain saturation potential Vs ι sufficient for blackening to break out is already sufficient with a relatively small layer thickness d \ ei. With this low layer thickness, a positive chargeability as can be seen from the curve (+) is present, but still modest. Only at a higher layer thickness, specifically in the area of the critical layer thickness dk , does the curve (+), which is characteristic of positive charging, begin to rise sharply. Accordingly, the aforementioned value V'si for the saturation potential is reached for the thickness cfe even when the recording material is positively charged.
Bei noch größerer Schichtdicke di erreicht die Kurve (+) die Kurve (—), so daß hier für positive und negative Aufladung das gleiche Sälligungspotential erreicht wird.With an even greater layer thickness di , the curve (+) reaches the curve (-), so that the same precipitation potential is achieved here for positive and negative charging.
Aus der Fig.2 ist somit ersichtlich, daß eine wesentliche positive Aufladung nur oberhalb der kritischen Dicke dk der Zwischenschicht 3 zu erreichen ist.It can thus be seen from FIG. 2 that a substantial positive charge can only be achieved above the critical thickness dk of the intermediate layer 3.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial weist, ausreichende Dicke, das heißt d,>dk vorausgesetzt, nicht nur den Vorteil der bipolaren Aufladbarkeit auf, vielmehr hat es sich gezeigt, daß schon eine relativ geringe Dicke d,der Zwischenschicht ausreicht, um mit einer photoleitenden Schicht 4 von gegebener Dicke ein wesentlich höheres negatives Sättigungspotential zu erreichen, als dies ohne die Anwendung einer solchen Zwischenschicht der Fall wäre.The recording material according to the invention not only has the advantage of bipolar chargeability, provided that it is sufficiently thick, i.e. d,> d k; to achieve a significantly higher negative saturation potential of a given thickness than would be the case without the use of such an intermediate layer.
Da nun das Gewicht der Schicht verhältnismäßig klein ist, kann durch die Anwendung der Zwischenschicht demzufolge die Dicke dp der photoleitenden Schicht 4 für die Erreichung eines bestimmten gegebenen Sättigungspotential V5 erheblich vermindert werden. Durch diese Maßnahmen wird erheblich weniger photoleitendes Material für die Herstellung des Aufzeichnungsmaterials benötigt, wodurch dessen Herstellungskosten drastisch gesenkt werden können. Außerdem kann auch das Gewicht pro m2 des Aufzeichnungsmaterials mit der dank der Anwendung der Zwischenschicht dünneren photoleitenden Schicht erheblich vermindert werden, da ein wesentlicher Teil seines Gewichtes durch den Gehalt an photoleitendem Pigment bestimmt wird. Sowohl die Senkung der Herstellungskosten als auch die Senkung dessen Gewichtes pro m2 stellen wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials dar.Since the weight of the layer is now relatively small, the thickness d p of the photoconductive layer 4 can consequently be reduced considerably by using the intermediate layer in order to achieve a specific given saturation potential V 5 . As a result of these measures, considerably less photoconductive material is required for the production of the recording material, as a result of which its production costs can be reduced drastically. In addition, the weight per m 2 of the recording material with the photoconductive layer, which is thinner thanks to the use of the intermediate layer, can also be considerably reduced, since a substantial part of its weight is determined by the content of photoconductive pigment. Both the lowering of the manufacturing costs and the lowering of its weight per m 2 represent essential advantages of the recording material according to the invention.
Es folgen nun noch einige Beispiele für die Herstellung von Aufzeichnungsmaterialien nach der Erfindung.There now follow a few examples of the production of recording materials according to the Invention.
Als Schichtträger 2 kann irgendeine leitende Schicht vorgesehen sein, beispielsweise eine Metallfolie, ein Glas mit einer elektrisch leitenden Schicht oder Leitfähigkeitspapier wie es zur Erzeugung bekannter elektrophotographischer Kopierpapiere benützt wird.Any conductive layer, for example a metal foil, can be provided as the layer carrier 2 Glass with an electrically conductive layer or conductive paper as it is known to produce electrophotographic copier papers is used.
Geeignete Schichtdicken:
Zwischenschicht 3: c/,ca. 1 bis 30 μιη.
Photolöleitende Schicht 4: dpca. 1 bis 50 um.Suitable layer thicknesses:
Interlayer 3: c /, approx. 1 to 30 μm.
Photoconductive layer 4: d p approx. 1 to 50 µm.
1. Beispiel1st example
Auf Schichtträger 2 erste Streichmasse auftragen und trocknen ergibt Zwischenschicht 3.Apply the first coating to the substrate 2 and dry it results in an intermediate layer 3.
Erste Streichmasse: Polyvinylidenchloridcopolymer in Methylethylketon gelöst.First coating slip: polyvinylidene chloride copolymer dissolved in methyl ethyl ketone.
Auf die Zwischenschicht 3 zweite Streichmasse auftragen und trocknen ergibt photoleitende Schicht 4.Applying a second coating slip to the intermediate layer 3 and drying it results in a photoconductive layer 4.
Zweite Streichmasse: Photopigment in wäßrigerSecond coating slip: photopigment in aqueous
Lösung des Harzes bzw. der Harze dispergiert. Als Harze eignen sich beispielsweise Vinylesterharze, Acrylate, Styrol-Acrylate und Kombinationen solcher Harze.Dispersed solution of the resin or resins. Suitable resins are, for example, vinyl ester resins, Acrylates, styrene-acrylates and combinations of such resins.
Dabei werden folgende Vorteile erreicht:
a) Wasser als Lösungsmittel ist preislich vorteilhafterThe following advantages are achieved:
a) Water as a solvent is cheaper
als z. B. Toluol,
zo b) Wasser als Lösungsmittel ist nicht toxisch.as z. B. toluene,
zo b) Water as a solvent is not toxic.
c) Wasser ist ein nicht entflammbares Lösungsmittel.c) Water is a non-flammable solvent.
d) Isolierschicht 3 ist resistent gegen Wasser und Toluol.d) Insulating layer 3 is resistant to water and toluene.
2. Beispiel2nd example
Auf Schichtträger 2 erste Streichmasse auftragen und trocknen ergibt Zwischenschicht 3.Apply the first coating to the substrate 2 and dry it results in an intermediate layer 3.
Erste Streichmasse: Polyvinylidenchloridcopolymer in Methylethylketon gelöst.First coating slip: polyvinylidene chloride copolymer dissolved in methyl ethyl ketone.
Auf Zwischenschicht 3 zweite Streichmasse auftragen und trocknen.Apply second coating to intermediate layer 3 and dry.
Zweite Streichmasse: Photopigment in toluolischcrSecond coating slip: photopigment in toluene cr
Lösung des Harzes bzw. der Harze dispergiert. Als Harze eignen sich beispielsweise Acrylate, Methacrylate. Styrol-A :rylate, Vinylesterharze und Kombinationen solcher Harze.Dispersed solution of the resin or resins. Acrylates, methacrylates, for example, are suitable as resins. Styrene acrylates, vinyl ester resins and combinations of such resins.
Damit wird folgender Vorteil erreicht: Alte bekannte Herstellungsverfahren mit toluolischen Lösungen können noch verwendet werden für die Herstellung bipolar aufladbarer Aufzeichnungsmaterialien.This has the following advantage: Old, known manufacturing processes with solutions in toluene can be used are still used for the production of bipolar chargeable recording materials.
3. Beispiel3rd example
Auf Schichtträger 2 erste Streichmasse aufbringen und trocknen ergibt Zwischenschicht 3.
Erste Streichmasse: Copolymer aus Butylacrylat und Methylmet nacrylat in Toluol gelöst.Apply the first coating material to the substrate 2 and dry it results in an intermediate layer 3.
First coating slip: copolymer of butyl acrylate and methyl methacrylate dissolved in toluene.
Auf Zwischenschicht 3 zweite Streichmasse auftragen und trocknen ergibt photoleitende Schicht 4.Applying a second coating slip to intermediate layer 3 and drying it results in photoconductive layer 4.
Zweite Streichmasse: Photopigment in wäßriger Lösung de; Harzes bzw. der Harze (siehe Beispiel 1) dispergiertSecond coating slip: photopigment in aqueous solution de; Resin or resins (see example 1) dispersed
Damit wird folgender Vorteil erreicht: Verwendbarkeit der an sich guten Harze ist möglichst dank wäßriger Lösungen der zweiten Streichmasse. Diese guten Harze könnten mit einer toluolischen zweiten Streichmasse nämlich nicht verwendet werden, da sie aufgelöst würden.This achieves the following advantage: Resins which are good in themselves can be used if possible thanks to aqueous resins Solutions of the second coating. These good resins could do with a toluene second coating namely not be used as they would be resolved.
4. Beispiel4th example
Leitfähigkeitspapier als Schichtträger 2. Auf Schichtträger erste Streichmasse auftragen und trocknen ergibt Zwischenschicht 3.Conductivity paper as a base 2. Apply the first coating to the base and dry it results Intermediate layer 3.
Erste Streichmasse: Copolymer aus Butylacrylat und Methylmethacrylat in Toluol gelöstFirst coating slip: copolymer of butyl acrylate and methyl methacrylate dissolved in toluene
Auf Zwischenschicht 3 zweite Streichmasse des Beispiels 3 auftragen und trocknen ergibt nhotoleitende Schicht 4.Applying the second coating compound of Example 3 to intermediate layer 3 and drying it results in photoconductive Layer 4.
Damit wird folgender Vorteil erreicht: Dank derThis achieves the following advantage: Thanks to the
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Zwischenschicht 3 wird es möglich, die zweite Streichmasse mit ihrer wäßrigen Lösung zu verwenden, da die Zwischenschicht 3 eine physikalische Barriere darstellt gegen die Diffusion des Leitfähigkeitsharzes des Leitfähigkeitspapiers in die photoleitende Schicht 4. Dadurch erreicht man die Vorteile des Beispiels 1 auch bei einem Leitfähigkeitspapier als Schichtträger 2.Intermediate layer 3 makes it possible to use the second coating slip with its aqueous solution, since the intermediate layer 3 represents a physical barrier against the diffusion of the conductive resin of the conductive paper into the photoconductive layer 4. As a result, the advantages of Example 1 are also achieved in the case of a conductive paper as a substrate 2.
5. Beispiel5th example
Auf Schichtträger 2 erste Streichmasse auftragen und trocknen ergibt Zwischenschicht 3.Apply the first coating to the substrate 2 and dry it results in an intermediate layer 3.
Erste Streichmasse: Copolymer von Methylmethacryla( und Butylacrylat mit Hydroxyaethylmetha Hydroxyaethylmethacrylat oder Laurylmethacrylat oder Decylmethacrylat in Toluol gelöst. Auf Zwischenschicht 3 zweite Streichmasse auftrage und trocknen ergibt photoleitende Schicht 4.First coating slip: copolymer of methyl methacrylate (and butyl acrylate with hydroxyethyl metha hydroxyethyl methacrylate or lauryl methacrylate or decyl methacrylate dissolved in toluene. Apply a second coating to the intermediate layer 3 and drying gives photoconductive layer 4.
Zweite Streichmasse: Photopigment in wäßrige Lösung des Harzes bzw. der Harze (siehe Beispiel 1 dispergiert.Second coating slip: photopigment in an aqueous solution of the resin or resins (see Example 1 dispersed.
Photopigment in allen Beispielen: ZnO in bekannte Weise sensibilisiert.Photopigment in all examples: ZnO sensitized in a known way.
Damit wird folgender Vorteil erreicht: Photoleite mit hohem Verhältnis zwischen Pigment und Binde haften an sich schlecht auf einem glatten Schichtträge 2, wie beispielsweise Metallfolien, Glas. Die Anwendunj von weichen Harzes verbessert die Haftung dei photoleitenden Schicht 4. Die Zwischenschicht 3 dien dabei zusätzlich als die Haftung verbessernde Zwi schenschicht.This achieves the following advantage: Photoconductor with a high ratio between pigment and binding do not adhere well to a smooth layer support 2, such as metal foils, glass, for example. The application of soft resin improves the adhesion of the photoconductive layer 4. The intermediate layer 3 serves in addition, as the adhesion-improving intermediate layer.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 507/364 For this purpose 2 sheets of drawings 109 507/364
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Claims (2)
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