DE1255494B - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

G03g

Deutsche Kl.: 57 e-5/08

Nummer: 1255 494

Aktenzeichen: E 20854IX a/57 e

Anmeldetag: 29. März 1961

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger mit einem elektrisch isolierenden Bindemittel und einem photoleitfähigen Zinkoxyd.

Bei elektrophotographischen Verfahren wird die Oberfläche einer photoleitfähigen Schicht elektrostatisch aufgeladen, worauf die geladene Schicht bildmäßig belichtet wird. Bei der Belichtung wird das Oberflächenpotential örtlich proportional zur eingestrahlten Lichtmenge verringert. Nach der Belichtung wird die Schicht entwickelt, indem in Form eines Pulvers oder in einer Flüssigkeit suspendiert vorliegende Teilchen eines Pigmentes auf die unterschiedlich geladene Oberfläche der Schicht aufgebracht werden. Bei den üblichen elektrophotographischen Verfahren werden die Teilchen von den Flächen der Schicht angezogen, die nach erfolgter Belichtung noch elektrische Ladungen aufweisen.

Die Aufladung der photoleitfähigen Schicht erfolgt normalerweise durch eine Koronaentladung. Dabei ist es üblich, die photoleitfähige Schicht derart intensiv aufzuladen, daß das Sättigungspotential erreicht wird. Dadurch wird gewährleistet, daß maximale Mengen des Pigmentes von den nicht belichteten Flächen angezogen werden, d. h. die maximale Dichte (D_max) erzielt wird. Wird durch die Belichtung die Ladung vollständig entfernt, so daß kein Pigment angezogen wird, so wird in den entsprechenden Flächen die Minimumdichte (DnHn) erzielt.

Die Belichtung, welche das Oberflächenpotential auf einen Wert reduziert, der gerade D_max ergibt, kann als die Belichtungsschwelle des Verfahrens bezeichnet werden. Die Belichtung, die ausreicht, um die gesamte Ladung zu entfernen, so daß D_mtn erhalten wird, ist die größte aufzunehmende Belichtung. Der Bereich zwischen der Belichtungsschwelle und der größten Belichtung wird als Dichte-Belichtungsskala bezeichnet.

Die für die Entfernung der gesamten Ladung von einer photoleitfähigen Schicht erforderliche Belichtung hängt von verschiedenen Faktoren ab, sie ist jedoch (oder kann es sein) für alle Sättigungspotentiale mehr oder weniger gleich. Es existiert eine Skala, die auf der üblichen log £-(logarithmische Belichtungs-)Skala zwischen einem Minimumwert der Belichtung, der keine brauchbare Verringerung der Ladung erzeugt, und dem maximal aufzunehmenden Wert, der im wesentlichen die gesamte Ladung entfernt, erkannt werden kann. Diese Belichtungsskala für die Entfernung der Ladung, die auch als »elektrische Ladungs-Skala« bezeichnet werden kann, entspricht gewöhnlich nicht ganz der Dichte-Belichtungsskala, und zwar aus Gründen, die im folgenden erörtert werden sollen.

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Anmelder:

Eastman Kodak Company, Rochester, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing.W.Wolff und H.Bartels, Patentanwälte, Stuttgart, Lange Str. 51

Als Erfinder benannt:

James Gordon Jarvis, Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. März 1960 (19 040)--

Gegeben seien zwei Aufnahmematerialien, die, mittels einer Koronaentladung aufgeladen, ein Sättigungspotential von 600 bzw. 300 Volt ergeben und die, wie es häufig der Fall ist, gleiche oder nahezu gleiche elektrische Ladungsskalen besitzen, und zwar angenommen 1,0 Einheiten auf der log li-Skala. Das heißt, bei 1,0 log ^-Einheiten über derjenigen Belichtung, die gerade noch eine Wirkung auf die Ladung ausübt, wird die gesamte Ladung entfernt. Wenn bei der im Anschluß an die Belichtung erfolgenden Entwicklung Dmax-Werte bei einem Oberflächenpotential von mehr als 250 Volt erzielt werden, dann werden bei dem einen der angenommenen Materialien alle Flächen, die ein Oberflächenpotential zwischen 600 und 250 Volt aufweisen, auf eine maximale Dichte (D_max) entwickelt, während bei dem anderen Material alle Flächen, die ein Oberflächenpotential von 250 bis 300 Volt aufweisen, auf Dmax entwickelt werden. Bei dem auf 600 Volt aufgeladenen Material sind etwa 0,5 oder 0,6 log is-Einheiten erforderlich, um die ersten 350VoIt zu entfernen d. h., das Potential auf 250 Volt zu reduzieren. Für dieses Material ist daher die Belichtungsskala zwischen der D_ma%- und ZVim-Dichte gleich dem Rest der elektrischen Ladungsskala, nämlich 0,5 oder 0,4 log is-Einheiten. Die ersten 0,5 oder 0,6 log is-Einheiten haben auf die Dichte keine Wirkung.

Für das auf 300 Volt aufgeladene Material sind andererseits nur 0,2 oder 0,3 log is-Belichtungsein-

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heiten erforderlich, um das Potential auf 250 Volt zu verringern; es verbleiben daher 0,8 oder 0,7 log is-Einheiten als Dichte-Belichtungsskala. Das auf 300 Volt aufgeladene Material besitzt daher eine größere wirksame Skala als das auf 600 Volt aufgeladene Material. S Ein Material, das ein Sättigungspotential von genau 250VoIt hat, würde die maximale Belichtungsskala liefern, nämlich eine der elektrischen Ladungsskala gleiche. Die gesamte elektrische Ladungsskala würde als Dichte-Belichtungsskala verfügbar sein.

Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß ein photoleitfähiges Zinkoxyd, hergestellt nach dem sogenannten französischen oder indirekten Verfahren, bei dem Zink verbrannt wird, mit hoher Empfindlichkeit in normalen Bindemitteln, die die Empfindlichkeit nicht schädlich beeinflussen, wenn es als Schicht auf einen leitenden Träger auf getragen ist, unter dem Einfluß einer Koronaentladung ein Sättigungspotential annimmt, das weit oberhalb des optimalen Sättigungspotentials liegt, das für übliche Entwicklungsverfahren in Betracht kommt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, bei dem das Sättigungspotential der photoleitfähigen Zinkoxydschicht auf einen optimalen Wert reduziert worden ist und bei dem möglichst die ganze elektrische Belichtungsskala ausgenutzt wird.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die photoleitfähige Schicht Zusätze von Calciumoxyd und/oder Bleicarbonat und/oder tert. Aluminiumphosphat und/ oder nicht photoleitfähigem ZnO enthält.

Die erfindungsgemäß verwendeten Zusätze setzen das Sättigungspotential der photoleitfähigen Schicht auf einen für übliche Entwicklungsverfahren optimalen Wert herab, ohne die Fähigkeit der Schicht, elektrische Ladungen zu speichern, zu reduzieren.

Das nicht photoleitf ähige Zinkoxyd kann nach dem sogenannten amerikanischen oder direkten Verfahren hergestellt werden, d. h. auf chemischem Wege. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es in 10 bis 50 °/₀ Bindemittel elektrische Lädungen nicht speichert.

Die besonderen Eigenschaften der vier Zusätze ergeben sich aus der Tatsache, daß die photographische Empfindlichkeit oder die Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht in unerwünschter Weise herabgesetzt wird, wenn der Schicht folgende Verbindungen zugesetzt werden: Titandioxyd, Magnesiumoxyd, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat, Zirkonoxyd und Strontiumsulfat. Andere Verbindungen, die die photographische Empfindlichkeit nicht beeinflussen, wie z.B. Siliziumdioxyd, Bariumcarbonat, Aluminiumoxyd, Bariumsulfatj Galciumcarbonat und Zirkonoxyd, reduzieren das Sättigungspotential nicht. Ihr Potentialsenkungsfaktor ist kleiner als 0,005 oder negativ.

Die vier erfindungsgemäß verwendeten Zusätze weisen unterschiedliche Potentialsenkungsfaktoren auf. Beispielsweise setzt eine sehr kleine Menge Calciumoxyd das Sättigungspotential ebenso stark herab wie eine weit größere Menge Bleicarbonat. Auch kann der Potentialsenkungsfaktor verschiedener nicht photoleitfähiger Zinkoxyde verschieden groß sein. Der im folgenden mit PSF bezeichnete Potentialsenkungsfaktor kann jedoch für jeden Zusatz ermittelt werden, wie auch der Prozentgehalt P der Zusätze der photoleitfähigen Schicht. Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist daher'ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, ·'· das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Prozentgehalt P der Zusätze der photoleitfähigen Schicht so gewählt ist, daß

0,097
D

und >

PSF

(log B - log 1,33 M)

beziehungsweise

P<

PSF

(log B - log 0,75 M)

ist, wobei PSF der Potentialsenkungsfaktor ist, der sich aus der folgenden Gleichung

PSF =

log B — log E _

ergibt, in welcher B das Sättigungspotential der. photoleitfähigen Schicht für den Fall, daß diese als Photoleiter nur photoleitfähiges Zinkoxyd enthält, und E das Sättigungspotential, auf das B durch X°/o der anorganischen Zusätze herabgesetzt wird, bezeichnet und wobei M das zum Erreichen der maximalen Dichte benötigte Oberflächenpotential der photoleitfähigen Schicht ist und B> M ist.

Der Prozentgehalt P muß so gewählt werden, daß er das Sättigungspotential auf 0,9 oder 0,8 des ursprünglichen .B-Wertes reduziert. Andererseits sollte der Prozentgehalt P niemals mehr als 50 oder 60 °/₀ des gesamten Pigmentes betragen.

Der Potentialsenkungsfaktor PSF von Calciumoxyd hat beispielsweise einen Wert von etwa 0,066. Für Aluminiumphosphat liegt dieser Wert bei etwa 0,03. Für Bleicarbonat beträgt er etwa 0,01, und die verschiedenen Typen von nicht photoleitfähigem Zinkoxyd besitzen Werte von etwa 0,02 bis etwa 0,08, im allgemeinen zwischen 0,03 und 0,05.

Eine Verbindung mit einem Potentialsenkungsfaktor PSF, der erheblich kleiner als 0,005 ist, würde in derart großen Mengen zugegeben werden müssen, daß die Empfindlichkeit merklich reduziert würde. 2O°/o einer solchen Verbindung setzen das Potential auf 0,8 B herab, und selbst 50°/₀ setzen es auf nur 56°/₀ herab. Verbindungen mit einem PSF-Wert von größer als etwa 0,15 setzen das Oberflächenpotential so wirksam herab, daß die zugesetzte Menge sehr genau dosiert werden muß. Selbst 5 °/₀ einer solchen Verbindung setzen das Potential auf ein Zehntel seines ursprünglichen Wertes herab. Daher sind nur solche Verbindungen geeignet, die PSF-Werte von 0,005 bis 0,150 aufweisen.

Bindemittel, in welche das Zinkoxyd und die Zusätze einverleibt werden können, sind bekannt. Sie besitzen einen sehr hohen Widerstand, der zwar durch das Zinkoxyd verringert wird, jedoch im Vergleich zu dem als Trägermaterial dienenden Papier immer noch sehr hohe ist. Die Empfindlichkeit des photoleitfähigen Zinkoxyds kann in bekannter Weise dem Werte und ihrer spektralen Verteilung nach durch Verwendung von Farbstoffen verändert werden.

In der Zeichnung sind dargestellt in

F i g. 1 die Durchführung eines elektrophotographischen Verfahrens schematisch dargestellt,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial,

F i g. 3 ein Diagramm, aus dem sich der Einfluß der Belichtung auf das Oberflächenpotential verschiedener photoleitfähiger Schichten ergibt,

F i g. 4 ein Diagramm, aus dem sich der Einfluß verschiedener Zusätze auf das Sättigungspotential photoleitfähiger Schichten ergibt.

Gemäß F i g. 1 wird eine photoleitfähige Schicht 10 aus einem elektrisch isolierenden Bindemittel und einem photoleitfähigen ZnO auf einem elektrisch leitenden Schichtträger 11 aus Papier durch eine Koronaentladung 12, die von einer mit Bezug auf eine Grundplatte 16 auf einem hohen negativen Potential stehenden Elektrode 15 ausgeht, aufgeladen. Das Potential wird von einer Stromquelle 17 erzeugt. Die Elektrode 15 besteht aus einem feinen Draht, der, wie von dem Pfeilpaar 18 angedeutet, über die.photoleitfähige Schicht hin- und zurückbewegt wird.

Die photoleitfähige Schicht 10 nimmt eine mit 20 bezeichnete gleichförmige, negative elektrostatische Ladung auf. Von einem Diapositiv 21, das von einer Lichtquelle 22 belichtet wird, wird mittels einer Linse 23 auf der photoleitfähigen Schicht 10 ein Bild erzeugt. An den Stellen, an denen das Licht die photoleitfähige Schicht trifft, wird diese leitend, und Ladungen 20 fließen zur Unterlage 11 ab. Dadurch verbleibt eine bildgemäß verteilte elektrostatische Aufladung auf der photoleitfähigen Schicht 10. Dieses Ladungsbild wird anschließend entwickelt, indem z. B. ein Pigmentfarbstoff 25 in den nicht belichteten Flächen der Schicht 10 niedergeschlagen wird. Auf diese Weise wird eine direktpositive Kopie des Diapositivs 21 erhalten.

Um eine gleichmäßige Aufladung zu erhalten, ist es üblich, die Schicht entweder durch eine hochwirksame Koronaentladung 12 oder durch wiederholtes Hinwegführen der Entladungselektrode über die Schicht 10 auf ihr Sättigungspotential aufzuladen. Hierbei werden überschüssige Ladungen auf die Schicht aufgetragen. Sie müssen ausreichen, um D_ma% oder im wesentlichen Dmaz zu erzeugen. Sie dürfen aber nicht allzuviel größer sein als dieser Wert, da die Belichtungsskala bei höheren Werten zu kurz ausfällt. Eine gemäß der Erfindung verlängerte Belichtungsskala ergibt eine weit bessere »Tonqualität«.

Gemäß F i g. 2 besteht das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial aus einer photoleitfähigen Schicht 10 mit photoleitfähigen Zinkoxydteilchen 31 und z. B. nicht photoleitfähigen Zinkoxydteilchen 32, die in einem Bindemittel 33 gleichmäßig verteilt sind. Im dargestellten Material beträgt das Verhältnis von photoleitfähigen Zinkoxydteilchen zu nicht photoleitfähigen Zinkoxydteilchen etwa 9 :1.

Aus Fig. 3 ergibt sich der Einfluß der Belichtung auf das Sättigungspotential von drei verschieden aufgeladenen photoleitfähigen Schichten. Die Kurve 40 bezieht sich auf ein Material mit einem hohen Sättigungspotential 41, die Kurve 42 auf ein Material mit einem mittleren Sättigungspotential 43 und die Kurve 44 auf ein Material mit einem niedrigen Sättigungspotential 45. Die Belichtung ist im logarithmischen Maßstab (log E) aufgetragen, wobei die Belichtung E gleich dem Produkt aus der intensität / und der Belichtungszeit t ist.

Belichtungen mit Werten kleiner als dem bei 50 angegebenen Wert genügen nicht, um einen merklichen Abfall des Potentials auf der Schicht zu bewirken. Die Kurven sind korrigiert, um den tillmilhiiohcrt Potentiatabfall, der auf den »DunkelabfaU« zurückzuführen ist, zu eliminieren. Bei den drei Materialien reicht eine mit 51 bezeichnete Belichtung aus, um die gesamte elektrostatische Ladung zu entfernen. Daher besitzen sämtliche drei Materialien die gleiche Belichtungsskala, d. h. den Wert von log E zwischen den Punkten 50 und 51. Belichtungen unterhalb von 50 oder oberhalb von 51 haben keinen oder nur einen unbedeutenden Einfluß auf das Potential.

Es sei angenommen, daß ein durch die gestrichelte Linie 55 dargestelltes Potential einer Ladung auf dem Material entspricht, mit der D_max erreicht wird. Dieses Potential 55 wird mit M bezeichnet. Bei höheren

ίο Potentialwerten auf Materialien mit den Kurven 40 und 42 wird ebenfalls D_max erreicht. Daher wird beim Material mit der Kurve 40 bei Belichtungen mit einem kleineren Wert als durch 56 angedeutet D_max erreicht. Die einzigen Belichtungen, die als Dichtedifferenzen in der herzustellenden Kopie wiedergegeben werden, sind Belichtungen zwischen den Punkten 56 und 51, d. h. der »Belichtungsskala« des Materials, die offensichtlich viel kleiner ist als die »Skala« zwischen den Punkten 50 und 51.

ao Wird das Sättigungspotential des Materials auf 43 reduziert, was beim Material der Kurve 42 der Fall ist, ist die Belichtung 57, bei der andere Dichtewerte erhalten werden als D_ma.x, viel geringer als bei 56. Die wirksame Belichtungsskala von 57 bis 51 ist daher viel größer als diejenige von 56 bis 51 des Materials mit der Kurve 40.

Wenn das Sättigungspotential genau auf einen Wert reduziert wird, der dem Umax-Potential 55 des Pigmentierungsverfahrens entspricht, so erstreckt sich die Belichtungsskala über den gesamten Bereich zwischen den Punkten 50 und 51. Bei noch niedrigeren Werten, d. h. etwa einem Potential von 45, wird die volle Skala zwischen 50 und 51 ausgenutzt, D_max jedoch nicht erreicht.

In der Praxis hängt der Grad der Verminderung des Potentials von der Vergrößerung der Belichtungsskala ab. Wenn die Belichtungsskala von 56 bis 51 unzureichend ist, eine Skala von 57 bis 51 jedoch ausreicht, ist es erforderlich, der photoleitfähigen Schicht so viel Zusätze einzuverleiben, daß das Sättigungspotential auf den Wert 43 vermindert wird. Noch bessere Ergebnisse können erhalten werden, wenn das Sättigungspotential auf den Wert 55 erniedrigt wird, doch sind brauchbare Ergebnisse bereits mit der Kurve 42 zu erreichen. Weiterhin werden brauchbare Ergebnisse auch mit etwas niedrigeren Werten erhalten, beispielsweise wenn das Sättigungspotential auf den Wert 45, d. h. etwas unterhalb des optimalen Wertes 55 erniedrigt wird. So besteht ein Bereich geeigneter Sättigungspotentiale zwischen drei Viertem und vier Dritteln des optimalen Potentials 55.

Die Kurven der F ϊ g. 4 sind durch ihre Potentialsenkungsfaktoren PSF gekennzeichnet. Jede Kurve gibt die Sättigungspotentialwerte für ein Material nach der Aufladung wieder. Bei Abwesenheit eines Zusatzes besitzt das photoleitfähige Zinkoxyd in beispielsweise etwa 20°/₀ Bindemittel ein Sättigungspotential von 1,0. Durch Zufügen eines Zusatzes mit einem Potentialsenkungsfaktor von PSF »- 0,03 in einer Menge, daß dieser 20°/₀ des Pigmentes ausmacht, wird das Sättigungspotential auf einen Wert von etwa 0,25, wie durch 60 angedeutet ist, herabgesetzt. Durch Zusatz von 20°/₀ eines anderen Zusatzes mit einem Faktor PSF — 0.02 wird das Siittigungspotcntin.1. wie durch 61

angedeutet ist, auf 40 ^u/₀ herabgesetzt. Zusätze, die das Sättigungspotential nicht auf unter 0,8 oder 0,9 des ursprünglichen Wertes zu reduzieren vermögen, sind von geringcrem Wert. Deshalb sind die den über der hori-

7 8

zontalen gestrichelten Linie 62 liegenden Teilen der 78 °/₀ seines ursprünglichen Wertes ab. Der Potential-Kurven entsprechenden Prozentanteile von geringerem Senkungsfaktor PSF für dieses Material war ein wenig Interesse, und jene über der Linie 63 interessieren über- kleiner als 0,03.

haupt nicht. Aus diesem Grund sind Zusätze, deren Mit diesem Material wurden kontinuierlich Kopien

Potentialsenkungsfaktor PSF kleiner als 0,005 ist, 5 von weit besserer Qualität erhalten als im Fall von

normalerweise ohne Interesse. Beispiel 1, wobei D_max im wesentlichen D_max des

In F i g. 4 ist das Sättigungspotential der Deutlich- Materials von Beispiel 1 entsprach,
keit halber in einem linearen Maßstab eingezeichnet,

praktisch jedoch kann ein logarithmischer Maßstab Beispiel 3
(auf halblogarithmischem Papier) benutzt werden, wo- io

durch alle Kurven zu geraden Linien werden und der Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde ein nicht Bereich zwischen 0,75 Mund 1,33 M auf der (logarith- photoleitfähiges Zinkoxyd verschiedener Herkunft mischen) Ordinate konstant anwächst. Bei Verwen- verwendet. Die Qualität der erhaltenen Kopien war im dung eines derartigen halblogarithmischen Maßstabes wesentlichen die gleiche wie im Fall des Beispiels 2, ist es leicht, die Linie (Kurve) zu zeichnen, sobald der 15 obwohl D_max ein wenig niedriger lag. Das Sättigungs-Wert des herabgesetzten Potentials für einen bestimm- potential betrug etwa 28 °/₀ des nach Beispiel 1 erreichten Prozentanteil des Zusatzes bekannt ist. Der Schnitt- ten. Da 10 °/₀ des Zusatzes das Potential auf 28 °/₀ verpunkt dieser Linie mit der Horizontale durch das ringerten, lag der PSF-Wert ein wenig höher als 0,05. 0,1-Potential (10°/₀ des ursprünglichen Potentials) ergibt direkt -pL. Dies trifft ebenfalls zu für die Kurven ^ao Beispiel4

in Fig. 4, jedoch sind die Linien auf halblogarith- In diesem Beispiel wurde ein weiteres nicht photo-

mischem Papier leichter zu zeichnen und leichter exakt leitfähiges Zinkoxyd verwendet, wobei wiederum 10 °/₀

zu interpretieren als die Kurven im linearen Maßstab des photoleitfähigen Zinkoxyds ersetzt wurden. Es

der Fig. 4. 25 wurde ein Anfangssättigungspotential von 40°/₀ des

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher Potentials von Beispiel 1 erzielt. Der Dunkelabfall des

veranschaulichen. Potentials blieb unverändert. Daher betrug PSF

etwa 0,04.

Beispiell _o Beispiel

(Vergleichsbeispiel) ³° _{5 o}/_{o des} photoleitfähigen Zinkoxyds von Beispiel 1

. Aus den folgenden Komponenten wurde innerhalb wurden durch nicht photoleitfähiges Zinkoxyd ersetzt.

von 10 Minuten in einem rotierenden Mischer eine Dadurch wurde das Sättigungspotential auf etwa 70 °/₀

Dispersion hergestellt: des Potentials von Beispiel 1 reduziert. Daher lag der

Butadien-Styrol-Mischpolymerisat.. 37,3 g ^{35 PS}?-™£ ^{des nicht} P^h°t°^leitfahiS^en Zinkoxyds etwas

Substituiertes Polysiloxan 4,7 g ^{unter O}'^Vi·

Photoleitfähiges Zinkoxyd 56,0 g Beispiel6

Methylalkohol 2Ό e 20 °/₀ des photoleitfähigen Zinkoxyds von Beispiel 1

' 40 wurden durch ein nicht photoleitfähiges Zinkoxyd der

Von der Dispersion wurde auf Papier eine etwa im Beispiel 2 benutzten Art mit einem PSF-Wert von 0,0254 mm dicke Schicht, trocken gemessen, aufge- ein wenig niedriger als 0,03 ersetzt. Das Sättigungstragen. Die Schicht wurde auf ein Anfangspotential potential wurde hierdurch auf etwa 30 % des Wertes von 340 Volt, das nach 3 Minuten auf 82 % dieses von Beispiel 1 reduziert. Der Dunkelabfall blieb un-Wertes absank, aufgeladen. 45 verändert.

Das Butadien-Styrol-Mischpolymerisat bestand aus . In den Beispielen 2 bis 6 waren die Empfindlichkeit 45 °/₀ Butadien und 55 °/₀ Styrol. Das verwendete Poly- des Zinkoxyds und die mit dem Material erreichbaren siloxan bestand aus einem niederen Polymerisat des D_max-Werte unverändert. Jedoch waren die Qualitäten Hydrolysats gemischter Methyl- und Phenylchlorsilane der Kopien weit besser als die im Beispiel 1 erhaltenen, der Zusammensetzung C₃₆H₄₄O₇Si₆ mit einem Phenyl- so In den Beispielen besaßen die nicht photoleitfähigen gehalt von etwa 40°/₀. Polysiloxane mit Phenyl- und Zinkoxyde PSF-Werte von 0,03 bis 0,05. Andere nicht Methylresten am Silizium sind als Bindemittel für photoleitfähige Zinkoxyde mit PSF-Werten bis zu photoleitfähige Schichten bekannt und im Handel er- 0,076 konnten ebenfalls verwendet werden,
hältlich. Das Zinkoxyd besaß eine sehr hohe Lichtempfindlichkeit. 55 Beispiel7

Die Qualität der mit dem beschriebenen Material

durch Entwicklung mit einem Pigment hergestellten Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 20%

Kopien war gerade noch annehmbar. des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Aluminium-

. -ι-, phosphat ersetzt. Dadurch wurde das Sättigungs-Beispiel 2 _6o p_Otenti_ai _auf 35 oy_{o des} Wertes von Beispiel 1 reduziert.

Es wurde eine der im Beispiel 1 beschriebenen Der Dunkelabfall blieb unverändert. Der PSF-Wert

Dispersion ähnliche Dispersion hergestellt, indem des Zusatzes betrug etwa 0,025. Auch in diesem Bei-

10°/₀ des im Beispiel 1 verwendeten photoleitfähigen spiel war die Empfindlichkeit unverändert und die

Zinkoxyds durch ein nicht photoleitfähiges Zinkoxyd Qualität der erhaltenen Kopie erheblich besser. Gute ersetzt wurden. Das durch Koronaentladung erreichte 65 Ergebnisse wurden mit Prozentgehalten von Alumi-

Sättigungspotential betrug 180 Volt, entsprechend niumphosphat von 4 bis 40 °/₀ erhalten. Durch Zusatz

53°/₀ des im Beispiel 1 erhaltenen Wertes. Das Poten- von 4% Aluminiumphosphat wurde das Potential des

tial sank im Dunkeln innerhalb von 3 Minuten auf Zinkoxyds auf 0,8 seines ursprünglichen Wertes durch

Zusatz von. 40°/₀ auf 0,16 seines ursprünglichen Wertes reduziert.

Beispiel 8

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 20 °/₀ des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Bleicarbonat ersetzt. Das Anfangssättigungspotential wurde auf 64⁰/₀ des im Beispiel 1 angegebenen Wertes herabgesetzt. Daher ist PSF — 0,01. Der Dunkelabfall und die Lichtempfindlichkeit blieben unverändert. Die Qualität der Kopien wurde erheblich verbessert. Es konnten 10 bis 50% des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Bleicarbonat ersetzt werden, wobei Sättigungspotentiale von 0,8 bis 0,32 des Wertes für reines Zinkoxyd erhalten wurden.

Beispiel 9

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 5°/₀ des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Calciumoxyd ersetzt. Dadurch wurde das Anfangssättigungspotential auf 47 °/₀ des Wertes von Beispiel 1 reduziert, ohne daß der Dunkelabfall oder die Lichtempfindlichkeit nachteilig beeinflußt wurden. Der PSF-Wert des Zusatzes betrug daher 0,066. Es zeigte sich, daß 1,5 bis 5°/₀ des Zinkoxyds durch Calciumoxyd ersetzt werden konnten, wobei Potentiale von 0,8 bis 0,1 des Wertes erhalten wurden, der mit Zinkoxyd allein erhalten wurde.

Mit Mischungen der angegebenen verschiedenen Zusätze wurden ebenfalls gute Ergebnisse erzielt.

Wurden 20 °/₀ des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Bariumsulfat ersetzt, so wurde ein Sättigungspotential erhalten, das etwa 10°/₀ höher lag als dasjenige von Beispiel 1. Gleichzeitig wurde eine verminderte Lichtempfindlichkeit festgestellt. Durch Ersatz von 20°/₀ des photoleitfähigen Zinkoxyds durch Calciumcarbonat wurde das Sättigungspotential um 15°/₀ erhöht. Diese Zusätze besitzen daher negative PSF-Werte. Die Änderung der Lichtempfindlichkeit war in diesen Fällen nur schwach. Sie wurde jedoch vermindert.

Die verschiedenen untersuchten nicht photoleitfähigen Zinkoxyde besaßen PSF-Werte von weniger als 0,03 bis zu 0,076. Eine Verminderung des Potentials auf 0,8 erfordert den Zusatz von 3°/₀ eines Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,03 und den Zusatz von bis 2°/₀ eines Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,05. 2°/o des Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,03 würden das Potential nur auf 0,87 vermindern, doch kann auch dies bis zu einem gewissen Grade nützlich sein. Ferner lassen am unteren Ende der Skala Zusätze von 20°/₀ des Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,05 ein Potential von 0,1 des ursprünglichen Potentials übrig. Zusätze von 20°/₀ eines Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,03 lassen noch höhere Potentiale bestehen, von denen sämtliche Werte brauchbar sind, um den Pigmentier- und Skalenerfordernissen zu genügen. Ein Zusatz von 20°/₀ des Zusatzes mit einem PSF-Wert von 0,076 reduziert das Potential auf 0,03 seines ursprünglichen Wertes, was bei den meisten photoleitfähigen Zinkoxyden und den meisten Pigmentierungsverfahren D_max bis an die Grenze der praktischen Verwertbarkeit heruntersetzt. Daher sind 2 bis 20°/₀ der verschiedenen nicht photoleitfähigen Zinkoxyde geeignet.

Titandioxyd, Magnesiumoxyd, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat, Zirkonoxyd, Strontiumsulfat, Siliciumdioxyd, Bariumcarbonat, Aluminiumoxyd und Zirkonoxyd erwiesen sich als nicht geeignet.

Für das photoleitfähige Material gemäß der Erfindung sind daher Zusätze mit PSF-Werten von 0,005 bis 0,15 erforderlich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht mit einem elektrisch isolierenden Bindemittel und einem photoleitfähigen ZnO, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht Zusätze von Calciumoxyd und/oder Bleicarbonat und/oder tert. Aluminiumphosphat und/oder nicht photoleitfähigem ZnO enthält.

2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmate-

rial nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentgehalt P der Zusätze der photoleitfähigen Schicht so gewählt ist, daß

P>

0,097
D

und >

PSF

(log B - log 1,33 M)

beziehungsweise

P<

PSF

(log B - log 0,75 M)

ist, wobei PSF der Potentialsenkungsfaktor ist, der sich aus der folgenden Gleichung

PSF =

log B - log E X~

ergibt, in welcher B das Sättigungspotential der photoleitfähigen Schicht für den Fall, daß diese als Photoleiter ein photoleitfähiges Zinkoxyd enthält, und E das Sättigungspotential, auf das B durch X % der anorganischen Zusätze herabgesetzt wird, bezeichnet und wobei M das zum Erreichen der maximalen Dichte benötigte Oberflächenpotential der photoleitfähigen Schicht ist und B> M ist.

3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in der photoleitfähigen Schicht mindestens zwei stofflich verschiedene Mischungen aus photoleitfähigem ZnO mit einem Zusatz von 2 bis 20 Gewichtsprozent nicht photoleitfähigem ZnO, 10 bis 50 Gewichtsprozent Bleicarbonat, 4 bis 40 Gewichtsprozent tert. Aluminiumphosphat oder 1,5 bis 15 Gewichtsprozent Calciumoxyd, bezogen auf das Gesamtgewicht des photoleitfähigen ZnO des Zusatzes, enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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