DE3200961C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial und dessen Verwendung - Google Patents

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial und dessen Verwendung

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Abstract

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem elektrisch leitfähigen Schichtträger und einer darauf aufgebrachten ersten und zweiten photoleitfähigen Schicht, wobei die erste photoleitfähige Schicht eine aufgedampfte Se-As-oder Se-Te-As-Schicht ist und die zweite photoleitfähige Schicht in der Reihenfolge von der Oberfläche her eine ladungstransportierende Schicht und eine im wesentlichen aus einem Azopigment bestehende Ladungsträger-erzeugende Schicht umfaßt. Das Aufzeichnungsmaterial eignet sich insbesondere zur Herstellung zweifarbiger Kopien.

Description

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materialien auswählt, die nur im Wellenlängenbereich unter dem genannten Bereich empfindlich sind, und (b) die Rotundurchlässigkeit der Zwischenschicht erhöht, indem man ihr mehr blaues Pigment, z. B. Kupferphthaloeyanin, oder blauen Farbstoff"zusetzt. In diesem Zusammenhang ist in Fig. 5 die Spektralriurchlässigkeit einer Kupferphthalocyanin enthaltende*! Zwischenschicht dargestellt Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß im Falle (b) die erste photoleitfähige Schicht im Bereich von 600 bis 700 nm empfindlich sein kann. Dieses Auf-Zeichnungsmaterial hat jedoch den Nachteil, daß die Auswahl der Ausgangsmaterialien in (a) nicht unbedingt einfach ist und in (b) die Lichtmengs, die die erste photoleitfähige Schicht erreicht, wesentlich reduziert ist und das Restpotential dementsprechend zunimmt
Se bzw. Se-Te-Legierungen wurden als für die erste photoleitfähige Schicht des beschriebenen Zweifarben-Aufzeichnungsmaterials geeignet gehalten, da die Haltbarkeit des Se-Aufzeichnungsmaterials derjenigen anderer organischer oder anorganischer Aufzeichnungsmaterialien überlegen ist, die Empfindlichkeit von einfachem Se (nicht-kristallinem Se) hauptsächlich im Bereich unter 560 nm liegt und die Gesamtempfindlichkeit bzw. Spektraldurchlässigkeit des Materials relativ leicht dadurch geändert werden kann, daß man die beschriebene SeTe-Sensibilisierungsschicht auf die Se-Schicht auflaminiert und den Te-Gehalt reguliert. Trotzdem erwies sich die Verwendung der Se-Schicht bzw. der Se/SeTe-Laminatschicht als erster photoleitfähiger Schicht als nachteilig, da manchmal gute Ergebnisse, manchmal schlechte Ergebnisse erzielt wurden und deshalb die hergestellten Aufzeichnungsmaterialien qualitativ unausgewogen und unzuverlässig waren. Diese unausgewogene Qualität beruht vermutlich auf dem unterschiedlichen Kristallisationsgrad von Se bzw. der Se-Te-Legierung, der von den Bedingungen abhängt, unter denen das Metall bzw. die Legierung aufgedampft wurden.
Aus der DE-AS 17 72 288 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, dessen photoleitfähige Schicht in Richtung vom Schichtträger zur freien Oberfläche eine zunehmende As-Konzentration aufweist, wobei die As-Konzentration an der freien Oberfläche mehr als 1 Gewichtsprozent beträgt. Dieses Aufzeichnungsmaterial eignet sich jedoch nur zur Herstellung von einfarbigen Kopien, dagegen nicht zur Herstellung von zweifarbigen Kopien.
Gleiches gilt für das aus der DE-AS 25 53 826 bekannte Aufzeichnungsmaterial, zu dessen Herstellung As und/oder Te gleichzeitig mit Se auf einen Schichtträger aufgedampft werden, worauf man von der erhaltenen photoleitfähigen Schicht durch mechanische Behandlung 2 bis 50 Gewichtsprozent wieder abträgt.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, das sich zur Herstellung zweifarbiger Kopien eignet und dabei eine originalgetreue Wiedergabe der Farben, insbesondere hinsichtlich der einzelnen Farbdichten ermöglicht (Farbbalance).
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer darauf aufgebrachten ersten und zweiten photoleitfähigen Schicht, die eine Doppelschicht aus - in der Reihenfolge von der Oberfläche her - einer Ladungen transportierenden Schicht und einer im wesentlichen aus einem Azopigment bestehenden, Ladungen erzeugenden Schicht ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste photolei tfähige Schicht entweder eine Se -Te - As-Monoschicht mit einem Te-Gehalt von 4 bis 12 Gew.-% und einem As-Gehalt von 1 bis 4 Gew.-% oder eine Doppelschicht aus einer Se-As-Schicht mit einem As-Gehalt von 1 bis 6 Gew.-% und einer darauf aufgebrachten Se-Te-Sensibilisierungsschicht mit einem Te-Gehalt von 4 bis 12 Gew.-% ist.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial bewahrt nach der bildmäßigen Belichtung ein hohes Restpotential, so daß zweifarbige Kopien von hoher Qualität erhalten werden.
In der Schichtstruktur des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials hat die erste photoleitfähige Schicht die Eigenschaft, insbesondere gegen Rotlicht unempfindlich zu sein und der Injektion von positiven Ladungen bei der Aufladung zugänglich zu sein, während die zweite photoleitfähige Schicht insbesondere gegen Rotlicht empfindlich ist.
Die Herstellung zweifarbiger Kopien erfolgt dadurch, daß man das Aufzeichnungsmaterial einer ersten negativen Aufladung im Dunkeln unterwirft, hierauf das Material einer zweiten positiven oder Wechselstromaufladung ebenfalls im Dunkeln unterwirft, wobei die zweite Aufladung in geringerer Menge als die erste Aufladung erfolgt, anschließend das Aufzeichnungsmaterial durch ein zweifarbiges Original mit schwarzen und roten Bereichen bildmäßig belichtet, so daß auf dem Aufzeichnungsmaterial ein latentes elektrostatisches Bild entsteht, das den schwarzen und roten Bereichen des Originals entspricht und in dem Bereich, der dem schwarzen Bereich des Originals entspricht, ein negatives Oberflächenpotential und in dem Bereich, der dem roten Bereich des Originals entspricht, ein positives Oberflächenpotential aufweist. Dann wird das erhaltene latente elektrostatische Bild mit Tonern von entgegengesetzter Polarität und verschiedener Farbe entwickelt, z. B. einem Rottoner von negativer Polarität und einem Schwarztoner von positiver Polarität, so daß ein zweifarb iges sichtbares Tonerbild erhalten wird, das man als solches fixiert oder auf ein Bildempfangsmaterial überträgt, z. B. Papier, ein synthetisches Papier oder eine Kunststoffolie, und schließlich fixiert. Nach der Übertragung wird das Aufzeichnungsmaterial noch gereinigt und entladen und kann dann wieder im Reproduktionszyklus eingesetzt werden, d. h. der ersten Aufladung und den anschließenden Schritten unterworfen werden.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1-4 Querschnitte durch vier Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials,
F i g. 5 ein Diagramm der Spektraldurchlässigkeit einer etwa 1 μίτι dicken Kunstharzschicht (Filterschicht), die durch Dispergieren von 35 GewichtsprozentjS-Kupferphthalocyanin in einem Polyesterharz hergestellt wurde, und
Fig. 6 und 7 graphische Darstellungen, die das zweifarbig? Kopierverfahren erläutern.
In der Zeichnung bedeuten die Bezugszeichen 1, Γ, 1" und Γ" jeweils das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial. Dargestellt sind ferner ein elektrisch leitender Schichtträger 11, eine erste photoleitfähige Schicht 12, eine Zwischenschicht (slromregulierende Zwischenschicht) 13, eine zweite photoleitfähige Schicht 14, eine aufgedampfte Se-As-Schicht 121, eine aufgedampfte Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122, eine La-
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düngen erzeugende Schicht 141, eine Ladungen transportierende Schicht 142, ein Original 2 und Toner 31 bzw. 32.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Zwischenschicht (stromregulicrende Zwischenschicht) 13 des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials nur gegebenenfalls vorhanden ist. Auch die aufgedampfte Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122 ist, wie aus F i g. 2 und 4 ersichtlich, nur gegebenenfalls vorhanden und zwar nur dann, wenn die erste photoleitfähige Schicht 12 aus dei· aufgedampften Se-As-Schicht 121 besteht. Für die aufgedampfte Se-Te-Sensibilisierungsschicht besteht somit keine Notwendigkeit, wenn die erste photoleitfähige Schicht 12 aus der aufgedampften Se-Te-As-Schicht besteht. Ferner stellt die zweite photoleitfähige Schicht 14 eine Doppelschicht aus der Ladungen erzeugenden Schicht (LES) 141 und der Ladungen transportierenden Schicht (LTS) 142 dar.
Geeignete elektrisch leitende Schichtträger 11 sind z. B. Platten oder zylindrische Körper aus einem Leitermetall, dessen spezifischer Widerstand 1010 Ohm-cm oder weniger beträgt, z. B. Al, Cu oder Pb, Platten oder zylindrische Körper aus einem Metalloxid, wie SnO2, In2O1, CuJ oder CrO2, oder Kunststoffolien (z. B. Polyesterfilme), Papiere oder Gewebe, auf die ein derartiges Metall oder Metalloxid aufgedampft oder aufgesputtert wurde.
Es sind zwei Fälle denkbar, in denen die erste photoleiifähige Schicht 12 nur aus der aufgedampften Se-Te-As-Legierungsschicht besteht (Fig. 1 und 3) oder aber das Auflaminieren einer aufgedampften Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122 auf die aufgedampfte Se-As-Legierungsschicht 121 erfolgt.
Die in der aufgedampften Se-As-Legierungsschicht 121 enthaltene As-Menge beträgt 1 bis 6 Gewichtsprozent. Photoleitfähige Schichten aus amorphem Se haben im allgemeinen aufgrund der Anwesenheit von Se-Kristallen ein Spektralempfindlichkeitsmaximum in der Nähe von 700 nm. Durch Zusatz von As wird jedoch offenbar die Kristallisation von Se verhindert, so daß die Empfindlichkeit auf die rote Farbe beschränkt ist. Wenn die zugesetzte As-Menge weniger als 1 Gewichtsprozent beträgt, kann sich der genannte Effekt nicht voll entfalten, während bei As-Zusatzmengen von mehr als 6 Gewichtsprozent die Spektralempfindlichkeit durch den As-Zusatz in unerwünschter Weise in den langen Wellenlängenbereich erweitert wird.
Beim Aufiaminieren der aufgedampften Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122 auf die aufgedampfte Se-As-Schicht 12! gemäß Fig. 2 und 4 wird dieser Effekt noch begünstigt. Der Te-Gehalt der aufgedampften Se-Te-Schicht 122 beträgt 4 bis 12 Gewichtsprozent. Das Auflaminieren der aufgedampften Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122 bewirkt mit anderen Worten, daß die erste photoleitfähige Schicht 12 gegen Rotlicht kaum empfindlieh ist.
Die aufgedampfte Se-As-Schicht 121 wird dadurch hergestellt, daß man die Se-As-Legierung, deren As-Gehalt 1 bis 6 Gewichtsprozent beträgt, bei einer Temperatur der Aufdampfquelle von 330 bis 3800C und einer Schichtträgertemperatur (Haltetemperatur des Schichtträgers) von 80 bis 1200C aufdampft. Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise 20 bis 40 μΐη. Die aufgedampfte Se-Te-Sensibilisierungsschicht 122 wird dadurch hergestellt, daß man die Se-Te-Legierung, deren Te-Gehalt 4 bis 12 Gewichtsprozent beträgt, bei einer Aufdampftemperatur von 300 bis 3500C und einer Schichtträgertemperatur (Haltetemperatur des durch Aufdampfen der Se-As-Schicht 121 auf den elektrisch leitenden Schichtträger 11 erhaltenen Materials) von 50 bis 700C aufdampft. Die Dicke der Schicht 122 beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 μίτι.
Wenn andererseits die erste photoleitfähige Schicht 12 aus einer aufgedampften Se-Te-As-Legierungsschicht besteht, enthält diese Legierungskomponente 4 bis 12 Gewichtsprozent Te und 1 bis 4 Gewichtsprozent As Die Schicht kann durch Aufdampfen der genannten Legierung bei einer Temperatur der Aufdampfquelle von 330 bis 3800C und einer Schichtträgertemperatur (Haltetemperatur des elektrisch leitenden Schichtlrägers 11) von 80 bis 1200C hergestellt werden. Die Dicke dieser aufgedampften Se-Te-As-Legierungsschicht, d. h. der ersten photoleitfähigen Schicht, beträgt 20 bis 50 um und diese Schicht hat die Eigenschaft, daß sie gegen Rotlicht kaum empfindlich ist.
Die zweite photoleitfähige Schicht 14 stellt eine Doppelschicht aus einer Ladungen erzeugenden Schicht (LES) 141 und einer Ladungen transportierenden Schicht (LTS) 142 dar. Die LES141 besteht im wesentlichen aus einem Ladungen erzeugenden Azopigment. Als derartige Pigmente eignen sich z. B. Azopigmente mit einem Carbazolgerüst (JP-OS 95 033/1978), Azopigmente mit Styrylstilbengerüst (JP-OS 133 229/1978), Azopigmente mit Triphenylamingerüst (JP-OS 132 547/1978), Azopigmente mit Dibenzothiophengerüst (JP-OS 21 728/1979), Azopigmente mit Oxadiazolgerüst (JP-OS 12 742/1979), Azopigmente mit Fluorenongerüst (JP-OS 22 834/1979), Azopigmenie mit Bissiiibengerüsi (JP-OS 17 733/1979), Azopigmente mit Distyryloxadiazolgerüst (JP-OS 2129/1979) und Azopigmente mit Distyrylcarbazolgerüst (JP-OS 17 734/1979).
Die LES141 wird dadurch hergestellt, daß das Azopigment durch Aufdampfen oder Aufsputtern als dünner Film aufgebracht wird oder aber durch Beschichten mit einer Dispersion oder Lösung des Azopigments und eines Bindemittelharzes in einem Lösungsmittel und anschließendes Trocknen. Das Gewichtsverhältnis von Bindemittelharz zu Azopigment beträgt 0 :1 bis 3 : 1. Die LES 141 hat vorzugsweise eine Dicke von 0,01 bis 1 pm. Bei einer Dicke von weniger als 0,01 μΐη wird die Erzeugung der Ladungen beeinträchtigt Andererseits wird mit Dicken von mehr als 1 μΐη kein entsprechend erhöhter Effekt erzielt, sondern es besteht die Gefahr, daß nicht genügend Licht zur ersten photoleiifähigen Schicht 12 durchdringen kann.
Als Bindemittelharze eignen sich z. B. Polyethylen, Polystyrol, Polybutadien, Styrol-Butadien-Copolymere, Homo- oder Copolymere von Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern, Polyester-, Polyamid-, Polycarbonate Epoxid-, Urethan-, Silikon-, Alkyd- oder Celluloseharze, Poly-N-vinylcarbazoI und dessen Derivate (z. B. solche, die am Carbazolgerüst Halogenatome, z. B. Chlor oder Brom, oder Substituenten, wie Methyl- oder Aminogruppen aufweisen), Polyvinylpyren, Polyvinylanthracen, Pyren-Formaldehyd-Polykondensate und deren Derivate (z. B. solche, die am Pyrengcrüst Halogenatome, wie Brom, oder Substituenten, wie Nitrogruppen, aufweisen), FoIy-y-carbazolyl-ethyl-L-glutamate, Styrolharze, chloriertes Polyethylen, Acetalharze oder Melaminharze.
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Diese Bindemittelharze können auch zusammen mit Weichmachern verwendet werden. Als Weichmacher eignen sich z. B. jene, die gewöhnlich für Kunstharze verwendet werden, wie Dibutylphthalat und Dioctylphthalat. Die Weichmachermenge beträgt vorzugsweise 0 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Bindemittelharz.
Die LTS142 wird hergestellt durch Beschichten der Oberfläche der LES141 mit einer Dispersion oder Lösung eines organischen Elektronendonors gegebenenfalls im Gemisch mit einem Bindemittelharz in einem Lösungsmittel und anschließendes Trocknen. Das gegebenenfalls verwendete Bindemittelharz und der Weichmacher entsprechen jenen, die zur Herstellung der LES141 verwendet werden, in diesem Fall beträgt das Gewichtsverhältnis von Bindemittelharz zu Elektronendonor 0 : 1 bis 4 : 1 und die Dicke der LTS142 beträgt vorzugsweise 10 bis 30 μηι. Mit Dicken außerhalb dieses Bereiches werden weniger befriedigende Ergebnisse erzielt. Bei einer Dicke von weniger als 10 μπι ist die Ladungskonservierung ungenügend, während bei Dicken von mehr als 30 μπι die Potentialdifferenz zwischen dem roten und dem schwarzen Bereich abnimmt.
Als Elektronendonoren eignen sich z. B. Verbindungen, die mindestens eine Alkylgruppe, wie Methyl, AIkoxygruppe, Aminogruppe, Iminogruppe oder Imidogruppe aufweisen; und zwar an der Haupt- oder Seitenkette; polycyclische aromatische Verbindungen, wie Anthracen, Pyren, Phenanthren oder Coronen und stickstoffhaltige cyclische Verbindungen, wie Indol, Carbazol, Oxazol, Jsoxazol, Thiazol, Imidazol, Pyrazol, Oxadiazol, Thiadiazol oder Thiazol.
Spezielle niedermolekulare Elektronendonoren sind z. B. Hexamethylendiamin, N-(4-Aminobutyl)-cadaverin, asym.-Didodecylhydrazin, p-Toluidin, 4-Amino-o-xylol, N,N'-Diphenyl-l,2-diaminoethan, o, m- oder p-Ditolylamin, Triphenylamin, Tetraphenylmethan, Durol, 2-Brom-3,7-dimethylnaphthalin, 2,3,5-Trimethylnaphthalin,N'-(3-Bromphenyl)-N-(ff-naphthyl)-harnstoff,N-N'-Diethyl-N-(a-naphthyl)-harnstoff,2,6-Diethyl- anthracen, Anthracen, 2-Phenylanthracen, 9,10-Diphenylanthracen, 9,9'-Bianthracen, 2-Dimethylaminoanthracen, Phenanthren, 9-Aminophenanthren, 3,6-Dimethylphenanthren, 5,7-Dibrom-2-phenylindol, 2,3-Dimethylindolin, 3-Indolylmethy!amin, Carbazol, 2-Methylcarbazol, N-Ethylcarbazol, 9-Phenylcarbazol, 1,1'-Dicarbazol, 3-(p-Methoxyphenyl)-oxazolidin, 3,4,5-TrimethyIisooxazoI, 2-Anilino4,5-diphenylthiazol, 2,4,5-Triaminophenylimidazol, 4-Amino-3,5-dimethyl-l-phenylpyrazol, 2,5-DiphenyI-l,3,4-oxadiazol, 1,3,5-Triphenyl-1,2,4-triazol, l-Amino-5-phenyltetrazol, Bis-(diethylaminophenyl)-l,3,6-oxadiazol, l,3-Diphenyl-2-p-diethylaminophenyltetrahydroimidazol, Bis-[p-(N,N-dibenzyl)-aminophenyl]-methan, l,l-Bis-[p-(N,N-dibenzyl)-aminophenylj-propan, 4,4'-Bis-(diethylamino)-2,2'-dimethyItriphenylmethan, 4,4'-Bis-(diethylamino)-2,2'-dimethyI-2"-chlortriphenylmethan, a,a-Bis-(2-methyl-4-diethylaminophenyl)-2-methylthiophen, ar,a-Bis-(2-methyl-4-diethyIaminophenyl)-2-picolin, £r,ür-Bis-(2-methyl4-diethylaminophenyI)-2-methylfuran, ff,a-Bis-(2-methyl-4-diethyI-aminophenyI)-2-methylpyrrol, ör,ff-Bis-(2-methyl-4-diethylaminophenyl)-2-methylindol, a,a-Bis-(2-methyl-4-diethyIaminophenyI)-2-methylbenzothiophen, a,(r-Bis-(2-methyl-4-diethylaminophenyl)-2-methylbenzofuran und 4,4',4"-Tris-(diethylamino)-2,2'-dimethyltriphenylmethan.
Als hochmolekulare Elektronendonoren eignen sich z. B. Poly-N-vinylcarbazol und seine Derivate (z. B. jene, die am Carbazolgerüst Halogenatome, wie Chlor oder Brom, oder Substituenten, wie Methyl- oder Aminogruppen, aufweisen), Polyvinylpyren, Polyvinylanthracen, Pyren-Formaldehyd-Polykondensate und deren Derivate (z. B. jene, die am Pyrengerüst Halogenatome, wie Brom, oder Substituenten, wie Nitrogruppen, aufweisen).
Von diesen Elektronendonoren können niedermolekulare zusammen mit einem Bindemittelharz verwendet werden, während die hochmolekularen selbst als filmbildend wirken und das Bindemittel überflüssig machen können.
Die zweite photoleitfähige Schicht 14 besteht aus einer Doppelschicht aus der LES141, die im wesentlichen aus einem Azopigment besteht, und der LTS142 und besitzt hohe Empfindiichkeit insbesondere gegenüber Rotlicht.
Die Zwischenschicht 13, z. B. die stromregulierende oder -steuernde Zwischenschicht, wird gegebenenfalls vorgesehen. Eine stromregulierende Zwischenschicht 13 ist besonders wirksam, wenn die zweite Aufladung mit Wechselstrom erfolgt. Die zwischen der ersten und der zweiten photoleitfahigen Schicht vorgesehene Zwischenschicht verhindert normalerweise auch das Austreten von elektrischen Ladungen. Die Zwischenschicht spielt mit anderen Worten eine wichtige Rolle beim Einfangen und Freisetzen von elektrischen Ladungen an den Grenzflächen zwischen der Zwischenschicht und den photoleitfähigen Schichten.
Die erfindungsgemäße stromregulierende Zwischenschicht 13 muß Kommutierfähigkeit besitzen, wenn die zwaite Aufladung mit Wechselstrom erfolgt. Die stromregulierende Zwischenschicht 13 hat mit anderen Worten die Eigenschaft, den Transport positiver elektrischer Ladungen zu verhindern, jedoch den Transport negativer elektrischer Ladungen im Dunkein zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird die Zwischenschicht (einschließlich der stromregulierenden Zwischenschicht) 13 aus einem organischen Material, z. B. einem Kunstharz, oder einem anorganischen Material, wie Siliciumdioxid oder Magnesiumfluorid, hergestellt. Die stromregulierende Zwischenschicht 13 oder die einfache konventionelle Zwischenschicht, die gegebenenfalls angewandt wird, werden aus diesen Materialien nach einem der nachstehenden Verfahren hergestellt:
a) Das in einem Lösungsmittel lösliche organische Material, z. B. ein Polyester-, Urethan- oder Phenolharz, wird in einem Lösungsmittel in einer Gewichtskonzentration von 5 bis 20% gelöst. Die erhaltene Lösung wird mittels Rakel oder durch Tauchen aufgetragen und getrocknet. In diesem Fall kann die Polymerisation oder Härtung durch UV-Bestrahlung gefördert werden.
b) Im Falle eines Films, der durch Polymerisation eines in organischen Lösungsmitteln unlöslichen Materials hergestellt wurde, z. B. eines Polyethylen- oder Fluorharzes, wird dieser Film mit einem Kleber, z. B. einem in einem Lösungsmittel löslichen Harz, auf die erste photoleitfähige Schicht auflaminiert und die zweite photoleitfähige Schicht wird dann auf diesem Film ausgebildet;
c) im Falle von Polyxylol, das zu einem Film polymerisiert werden kann, kann diese Polymerisation direkt auf der ersten photoleitfähigen Schicht erfolgen; und
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d) im Falle von anorganischen Materialien oder einigen organischen Materialien, z. B. Fluorharzen, kann ein Film durch Vakuumaufdampfen oder Sputtern hergestellt werden.
Die Dicke der Zwischenschicht 13 beträgt vorzugsweise 0,3 bis 3 μίτι. Die Schicht 13 kann auch so hergestellt S werden, daß sie gegebenenfalls eine optische Filterfunktion ausübt. Um z. B. Rotlicht vollständig oder nahezu vollständig aus dem durch die Schicht 121 tretenden und die erste photoleitfähige Schicht erreichenden Licht auszufiltern, können die folgenden Maßnahmen angewandt werden:
(i) Das in der LES 141 verwendete Azopigment oder ein anderes Cyanfiirbemittel (Pigment oder Farbstoff) werden in der Schicht 13 dispergiert oder (ii) es wird eine dreischichtige Schicht 13 angewandt, bei der man auf die Zwischenschicht 13 durch Aufdampfen oder Aufsputtern einen Film aus dem Azopigment oder dem anderen Cyanfärbemittel aufbringt und dann darauf nochmals die Zwischenschicht 13 ausbildet. Als weitere Cyanfärbemittel eignen sich z. B.
a) Cyaninfärbemittel, wie
S^'-Diethyl-^'-thiacarbocyaninjodtd,
3,3'-Diethyl-9,l l-neopentylen^^'-thiadicarbocyaninjodid,
!,l'-Diethyl-^'-chinocarbocyaninjodid,
1,1 '-Diethyl-11 -brom^'-chinodicarbocyaninbromid,
1,1 '-Diethyl-11 -chlor^^'-chinodicarbocyaninbromid,
S^'-Diethyl^^'-thiatricarbocyaninbromid,
1,1 ',1 "-Triethyl-11 -(4"-chinolyl)-4,4'-chinodicarbocyanindijodid,
2-{[3-Ethyl-5-(l-ethyl-4-chinoliniden)-ethyliden-4-oxy-2-thiazoliniden]-methyl}-3-ethyl4,5-diphenyl-
thiazoliumbromid;
b) Triphenylmethanfarbstoffe, wie Bromchlorphenolblau, Bromkresolblau, Bromkresolgrün, Bromkresolpurpur, Bromphenolblau, das Natriumsalz von Bromphenolblau, Methylbiau, Mciliylviolett oder das Natriumsalz von Tetrabromphenolblau; und
c) indigoblau. Methylenblau, metallfreie Phthalocyanine, metallsubstituierte Phthalocyanine, z. B. von Kupfer, Kobalt, Chrom, Zink, Mangan, Eisen, Blei, Nickel, Silber, Zinn oder Aluminium, oder chloriertes Phthalocyanin.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial 'äßt sich dadurch herstellen, daß man auf den elektrisch leitenden Schichtträger 11 die erste photoleitfähige Schicht 12, gegebenenfalls die Zwischenschicht 13 und die zweite photoleitfähige Schicht 14 aus der LES141 und der LTS142 nacheinander aufbringt. Bei der Herstellung des Aufzeichnungsmaterials muß besonders Augenmerk auf die Art der für die erste photoleitfähige Schichtl2 verwendeten Legierung und die Prozentanteile der Legierungskomponenten gerichtet werden.
Die erste photoleitfähige Schicht 12 ist eine Se-Te-As-Monoschicht oder sie umfaßt eine Se-As-Schicht 121 im Falle des Aufzeichnungsmaterials von F i g. 2 und 4. In diesem Fall muß die As-Menge in der aufgedampften Se-As-Legierungsschicht 1 bis 6 Gewichtsprozent betragen. Bei As-Gehalten von mehr als 6 Gewichtsprozent bringt der erweiterte Spektralempfindlichkeitsbereich unerwünschte Ergebnisse mit sich und gleichzeitig wird
die Fähigkeit der Aufnahme von Ladungsinjektionen aus der Lochelektrode (elektrisch leitender Schichtträger j 11) während der ersten Aufladung beeinträchtigt.
Wenn die erste photoleitfähige Schicht 12 andererseits eine aufgedampfte Schicht aus einer Se-Te-As-Legie-
rung ist, beträgt deren Te-Gehalt 4 bis 12 Gewichtsprozent und der As-Gehalt liegt im Bereich von 1 bis 4 Gewichtsprozent. Bei As-Gehalten über 4 Gewichtsprozent übt wie im Falle der Se-As-Legierung der verbreiterte Spektralempfindlichkeitsbereich einen negativen Einfluß aus und gleichzeitig wird die Fähigkeit zur Aufnähme von Elektronenloch-Ladungsinjektionen aus dem leitenden Schichtträger 11 während der ersten Aufladung beeinträchtigt.
Um das Einfangen von Lochladungen durch die erste photoleitfähige Schicht zu verringern, kann man der Se-As-, Se-Te-As- oder Se-Te-Legierung vorher etwa 100 ppm oder weniger Chlor einverleiben.
Das zur Herstellung des Aufzeichnungsmaterials verwendete organische Lösungsmittel muß das Bindemittel lösen können und ist z. B. Toluol, Tetrahydrofuran, 1,2-Dichlorethan, Benzol oder Methanol.
In dem so hergestellten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial 1 (oder 1', 1" oder 1'") ist die erste photoleitfähige Schicht 12 unempfindlich insbesondere gegen Rotlicht und der Injektion von positiven Ladungen zugänglich, während die zweite photoleitfähige Schicht 14 insbesondere gegen Rotlicht empfindlich ist. Im folgenden wird die Herstellung von zweifarbigen Kopien unter Verwendung des Aufzeichnungsmaterials 1 aus Fig. 1 erläutert, jedoch gilt für die Aufzeichnungsmaterialien 1', 1" und 1'" ähnliches. Das Aufzeichnungsmaterial wird zunächst einer ersten negativen Aufladung im Dunkeln (F i g. 6a) und dann einer zweiten positiven oder Wechselstromaufladung ebenfalls im Dunkeln unterworfen. Die zweite Aufladung erfolgt in geringerer Menge als die erste Aufladung (Fig. 6b). Anschließend wird das Lichtbild eines Originals 2 auf das Aufzeichnungsmaterial projiziert, wodurch die Ladungsverteilung des Aufzeichnungsmaterials in dem Bereich, der dem schwarzen Bereich BL des Originals entspricht, unverändert bleibt, während sich die Ladungsverteilung in dem Bereich, der dem weißen Bereich W des Originals entspricht, verschwindet, da beide photoleitfähige Schichten 12 und 14 elektrisch leitend werden. In dem Bereich, der dem roten Bereich R des Originals 2 entspricht, bleibt auf der zweiten photoleitfähigen Schicht 14 keine Ladung zurück, da diese elektrisch leitend wird, jedoch bleibt Ladung teilweise auf der ersten photoleitfähigen Schicht zurück (Fig. 6c).
Auf jeder photoleitfähigen Schicht des Aufzeichnungsmaterials 1 wird somit ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt, das den schwarzen und roten Bereichen des Originals entspricht und einander entgegengesetzte Polarität aufweist. Das latente elektrostatische Bild hat in dem Bereich, der dem schwarzen Bereich des Origi-
32 OO 961
It
ι?
k
nals entspricht, ein negatives Oberflächenpotential und in dem Bereich, der dem roten Bereich, des Originals entspricht, ein positives Oberflächenpotcntial. Dieses latente elektrostatische Bild wird nacheinander mit einem negativen Rottoner 31 und einem positiven Schwarztoner 32 zu einem zweifarbigen sichtbaren Tonerbild entwickelt (Fig. 6d). Zweifarbige Kopien können dadurch erhalten werden, daß man dieses Tonerbild als solches fixiert oder z. B. auf Papier überträgt und fixiert. In Fi g. 7 ist die zeitliche Abhängigkeit des Oberflächenpotentials des Aufzeichnungsmaterials in diesem Verfahren dargestellt.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ist nicht nur in den in den Fig. 6 und 7 erläuterten Verfahren einsetzbar, sondern auch im herkömmlichen Einfarben-Verfahren. Das Original muß auch nicht unbedingt zweifarbig, sondern kann auch mehrfarbig sein. Bei Verwendung eines mehrfarbigen Originals können die jeweiligen Farbbereiche mit ausreichend unterschiedlicher Bilddichte reproduziert werden.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Teile und Prozente auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Eine etwa 43 μπι dicke Se-As-Schicht wird durch 25minütiges Vakuumaufdampfen einer Se—As-Legierung (As-Gehalt 3%) auf eine 0,2 mm dicke Al-Platte (elektrisch leitender Schichtträger), die bei 80°C gehalten wird, aus einer bei 320°C gehaltenen Aufdampfquelle aufgebracht. Auf diese bei 700C gehaltene Se-A-S-Schicht wird eine Se-Te-Legierung (Te-Gehalt 10%) aufgedampft, um eine etwa 3 μπι dicke Sensibiiisierungsschicht herzustellen. Es wird somit eine erste photoleitfähige Schicht auf dem elektrisch leitenden Schichtträger erhalten.
Anschließend wird auf diese erste photoleitfähige Schicht eine dreischichtige Zwischenschicht {Filterschicht) aufgebracht, wobei man eine etwa 0,8 μπι dicke Phenolharzschicht durch Eintauchen der ersten photoleitfähigen Schicht in eine 5prozentige Methanollösung des Phenolharzes und 30minütiges Trocknen bei 5O0C herstellt, hierauf eine etwa 1 μηι dicke Kupferphthalocyanin-Filterschicht durch Eintauchen der Phenolharzschicht in eine lOprozentige (Gesamt-Feststoffkonzentration) Methylenchloridlösung von je-Kupferphthalocyanin und Polyester im Gewichtsverhältnis 1 :1 und lOminütiges Trocknen bei 500C aufbringt und schließlich eine etwa 0,8 μπι dicke Phenolharzschicht auf der Filterschicht durch Eintauchen in eine 5prozentige Methanollösung des Phenolharzes und 30minütiges Trocknen bei 500C ausbildet.
Die nachstehende Zusammensetzung wird bis zu einer Feststoffkonzentration von 1,5% in Tetrahydrofuran eingebracht und 3 Stunden gemahlen.
CH
H3C-ZQV-HNOC OK
Polyesterharz
2 Teile !Teil
Die erhaltene Lösung wird auf die Zwischenschicht aufgebracht und 10 Minuten bei 600C zu einer etwa 0,2 μπι dicken Ladungen erzeugenden Schicht getrocknet. Auf dieser Schicht wird dann eine etwa 15 μτη dicke Ladungen transportierende Schicht ausgebildet, indem man 1 Teil eines Elektronendonors der unten genannten Formel und 1 Teil Polycarbonat in Tetrahydrofuran zu einer Feststoffkonzentration von 20% löst, die erhaltene Lösung auf die Ladungen erzeugende Schicht aufbringt und 1 Stunde bei 600C trocknet
35 40 45 50
60
65
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Die so hergestellte zweite photoleitfähige Schicht ist auf die Zwischenschicht auflaminiert und ergibt ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial 1.
Zum Vergleich wird tin Aufzeichnungsmaterial (Kontrolle 1) auf genau dieselbe Weise hergestellt, jedoch verwendet man ansteile der Se—As-Schicht eine etwa 43 μΐη dicke Se-Schicht, die durch 20minütiges Vakuumaufdampfen von Se auf eine bei 7G°C gehaltene 0,2 mm dicke Al-Platte aus einer bei 3000C gehaltenen Aufdampfquelle hergestellt wird.
Proben der jeweiligen Aufzeichnungsmaterialien werden 5 Sekunden im Dunkeln einer ersten Koronaaufladung von -6,5 kV und dann 1 Sekunde im Dunkeln einer zweiten Koronaaufladung von +4,3 kV unterworfen. Hierauf mißt man das dem schwarzen Bereich jeder Probe entsprechende Oberflächenpotential (V) nach 1 Sekunde dauerndem Stehen im Dunkeln, das dem weißen Bereich entsprechende Oberflächenpotential (ii') nach 1 Sekunde dauernder Bestrahlung mit weißem Licht von 20 Lux bzw. das dem roten Bereich entsprechende Oberflächenpotential (iii') nach 1 Sekunde dauernder Bestrahlung mit weißem Licht von 20 Lux durch ein Rotfilter, was jeweils der bildmäßigen Belichtung entspricht Die Ergebnisse sind in Tabelle I genannt Hieraus ist ersichtlich, daß das Kontrollmaterial, das in der ersten photoleitfähigen Schicht kein As enthält, bf.im Bestrahlen mit Rotlicht keinen ausreichenden Potentialabfall zeigt und deshalb nur schwer zur Herstellung zweifarbiger Kopien von hoher Qualität verwendbar ist
Tabelle I Material i Kontrolle 1
-650 V
-150 V
+420 V
Beispiel
-670 V
-120 V
+270 V
2
fO
Oi')
(üi')
Eine Se-Te-As-Legierung (Te-Gehalt 8%; As-Gehalt 4%), die 40 ppm Cl enthält, wird 20 Minuten im Vakuum auf eine bei 1000C gehaltene 0,2 mm dicke Al-Platte (elektrisch leitender Schichtträger) aus einer bei 3500C gehaltenen Aufdampfquelle aufgebracht, um eine etwa 50 μητι dicke erste photoleitfähige Schicht auszubilden. Auf diese erste Schicht wird dann eine et-va 1 μΐη dicke Zwischenschicht aufgebracht, indem man sie in eine 5prozentige Methylketonlösung von Polyurethan taucht, bei Raumtemperatur stehenläßt und dann in einer Atmosphäre von 300C und 90% rF verfestigen läßt. Dann taucht man in eine in einer Kugelmühle hergestellte Tetrahydrofurandispersion der nachstehenden Zusammensetzung mit einer Feststoffkonzentration von 7%, trocknet 1 Stunde bei 5O0C und erhält so eine etwa 0,3 μΐη dicke Ladungen erzeugende Schicht auf der Zwischenschicht
Polyesterharz
50 Teile 50 Teile
Anschließend wird darauf eine etwa 12 μηι dicke Ladungen transportierende Schicht ausgebildet, indem man eine Ethylenchloridlösung der nachstehenden Zusammensetzung mit einer Feststoffkonzentration von 10% mittels Rakel aufbringt und 1 Stunde bei 500C trocknet.
Tri phenyl methan Polycarbonatharz
50 Teile
50 Teile
Die erhaltene mehrschichtige zweite photoleitfähige Schicht vervollständigt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial 2.
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Das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial wird 5 Sekunden einer essten Koronaaufladung von -6,5 kV im Dunkeln und dann 0,5 Sekunde einer zweiten Koronaaufladung von +4,3 kV im Dunkeln unterworfen. Anschließend mißt man das dem schwarzen Bereich des Materials entsprechende Oberflächenpotential (i"0 nach 1 Sekunde dauerndem Stehen im Dunkeln, das dem weißen Bereich entsprechende Oberflächenpoiential (ii"0 nach 1 Sekunde dauerndem Bestrahlen mit weißem Licht von 20 Lux und das dem roten Bereich entsprechende Oberflächenpotential (iii'") nach 1 Sekunde dauerndem Bestrahlen mit weißem Licht von 20 Lux durch ein Rotfilter, was jeweils der bildmäßigen Belichtung entspricht. Die Ergebnisse sind in Tabelle II genannt.
Tabelle II
Material 2
C")
(U'")
(iii"')
-650 V -100 V +390V
Beispiel 3
Die nachstehende Zusammensetzung wird in Tetrahydrofuran bis zu einer FeststoiTkonzentration von 1,5% eingebracht und 3 Stunden gemahlen.
CH3
Polyesterharz
ITeil
5 Teile
Die erhaltene Lösung wird auf die erste photoleitfahige Schicht von Beispiel 1 aufgetragen und 10 Minuten bei 6O0C zu einer etwa 1 μ.ηι dicken Ladungen erzeugenden Schicht getrocknet.
Auf dieser Schicht wird eine etwa 15 μΐη dicke Ladungen transportierende Schicht ausgebildet, indem man 1 Teil des nachstehenden Elektronendonors und 1 Teil Polycarbonat in einer Feststofllconzentration von 20% löst, die erhaltene Lösung auf die Ladungen erzeugende Schicht aufbringt und 1 Stunde bei 600C trocknet.
25
30
35
40
45
50
Hierdurch wird auf der ersten photoleitlahigen Schicht eine mehrschichtige zweite photoleiUahige Schicht ausgebildet, die das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial 3 vervollständigt.
Das deri schwarzen, weißen und röten Bereichen des Aufzeichnungsmaterials entsprechende Oberflächenpotential Wird nach der bildmäßigen Belichtung gemäß Beispiel 1 gemessen. Hierbei werden die in Tabelle III genannten Ergebnisse erhalten.
55
60
65
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Tabelle III
Material 3
GO (HO (iiiO
-710 V -160 V +280 V
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
10

Claims (1)

  1. 32 OO 961
    Patentansprüche:
    1 Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer darauf aufgebrachten ersten und zweiten photoleitfähigen Schicht, die eine Doppelsch.cht aus -in der Reihenfolge von der Oberfläche her - einer Ladungen transportierenden Sch.cht und einer im wesentlichen aus einem Azopigment bestehenden, Ladungen erzeugenden Schicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste photoleitfähige Schicht entweder eine Se-Te-As-Monoschicht mit einem Te-Gehalt von 4 bis 12 Gew.-% und einem As-Gehalt von 1 bis 4 Gew.-% oder eine Doppelsch.cht aus einer Se- As-ScJ cht m einem As-Gehalt von 1 bis 6 Gew.-% und einer darauf aufgebrachten Se-Te-Sens.bilisierungsschicht mit eine"^;?6^^^^^Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der
    zweiten photoleitfähigen Schicht eine Zwischenschicht vorgesehen ist. .
    3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine stromregulierende Zwischenschicht ist, die die Übertragung von positiven elektrischen Ladungen verhin-
    dert, jedoch die Übertragung von negativen elektrischen Ladungen im Dunkeln ermöglicht
    4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Se-As-Schieb* 20 bis 40 um dick ist. . . .. „ Ύ
    5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze.chnet, daß die Se-Te-
    Seiisibilisierungsschicht 0,5 bis 5 μπι dick ist. ., ,..,,,„ T„_
    6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Se-Te
    7. Autzeicnnungsmaiena. nacu »..«... der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ein Azopigment oder ein Blaugrünfärbemittel dispergiert enthalt und Fi terfunktion ausübt.
    8 Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennze.chnet, daß die Zwischenschicht dreischichtig ist und auf der Zwischenschicht eint; im wesentlichen aus einem Azopigment oder einem Blaugrünfärbemittel bestehende Schicht und auf dieser eine weitere Zwischenschicht autweist.
    9. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Ladungsträger-erzeugende Schicht eine Dicke von 0,01 bis 1 μΐη und die iadungstransportierende Schicht eine Dicke To.1 "erdung dS Aufzeichnungsmaterialien nach den Ansprüchen 1 bis 9 zur Herstellung von zweifarbigen Kopien.
    Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Oberbegriff des gültigen Anspruchs 1 und dessen Verwendung zur Herstellung von zweifarbigen Kopien.
    ψ Bei der herkömmlichen Elektrophotographie werden zwei latente elektrostatische Bilder von entgegengesetz-
    S ter Polarität dadurch erzeugt, daß man ein Aufzeichnungsmaterial aus e.nem elektrisch leitenden Schichtträger
    Ϊ 40 und zwei darauf auflaminierten photoleitfähigen Schichten mit unterschiedlichem Empfindlichkeitsbereich
    Ii sensibilisierl, in dem man das Material einer ersten Aufladung und einer zweiten Aufladung von entgegenge-
    ί setzter Polarität unterwirft und gleichzeitig oder nacheinander mit einem verschieden gefärbten Original belich-
    tet Das verwendete Original hat gewöhnlich ein schwarzes und farbiges Bild auf weißem Hintergrund, wöbe, die
    !? Farbe (A) meist Rot ist Bei einem Aufzeichnungsmaterial der genannten Art besteht daher eine photoleittahige
    45 Schicht aus einem Material, das gegenüber dem Tarbigen Licht (A) empfindlich ist und die andere photc>leit-
    fähige Schicht aus einem Material, das gegenüber dem farbigen Licht (A) unempfindlich .st, oder aber sie kann
    f aus einem Material mit Empfindlichkeit gegenüber dem farbigen Licht (A) bestehen, wenn eine Filterschicht
    ^Alsdek^photographisches Aufzeichnungsmaterial der genannten Art ist bereits ein Material bekannt (DE-OS 30 14 002), das als vom elektrisch leitenden Schichtträger entfernt angeordnete photoleitfahige Schicht (zweite photoleitfähige Schicht) eine Schicht mit Empfindlichkeit gegenüber dem farbigen Licht (A) autweist, die durch Laminieren ein.r relativ dünnen Ladungen erzeugenden Schicht und einer relativ dicken ladungentransportierenden Schicht erhalten worden ist.
    Eines der typischen Aufzeichnungsmaterialien dieser Art weist eine erste photoleitfahige Schicht, die mit dem leitenden Schichtträger direkt in Kontakt ist, in Form einer aufgedampften amorphen Se- oder Se le-Legierungsschicht oder einer Laminatschicht (Se/Se-Te) aus einer aufgedampften Se-Schicht und einer daraui - als Sensibilisierungsschicht aufgedampften Se-Te-Schicht auf, während die zweite photoleitfahige Schicht im R wesentlichen aus einem Azopigment besteht. Dieses Aufzeichnungsmaterial zeichnet sich dadurch aus, daß die
    : Bilddichte der erhaltenen Kopie umso höher ist, je geringer der Spannungsabfall der ersten photoleittahigen
    Schicht während des Belichtens mit Rotlicht ist. , . . . A- c #c τ
    Dieses bekannte Aufzeichnungsmaterial hat jedoch den Nachteil, daß die Se-Schicht bzw. die Se/Se- Ie-Laminatschicht aufgrund der Anwesenheit von kristallinem Se gegenüber langen Wellenlangen von mehr als etwa 700 nm empfindlich ist und deshalb die zweite photoleitfähige Schicht allein bzw. der Filtereffekt.desin der gegebenenfalls vorhandenen Zwischenschicht enthaltenen Kupferphthalocyanins den Spannungsabfall wahrend des Belichtens mit Rotlicht nicht oder nicht vollständig verhindern können. Unter »Rotlicht« wird hierbei ein Licht mit einer Spektralverteilung im Bereich von 560 bis 600 nm oder mehr verstanden.
    Wenn es daher erforderlich ist, daß die erste photoleitfähige Schicht gegenüber Rotlicht nicht oder kaum empfindlich ist kann dies dadurch erreicht werden, daß man (a) für die erste photoleitfähige Schicht Ausgangs-
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