DE1169292B - Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in der Elektrophotographie - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: G 03 c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 57 b-10

G 27393 IX a/57 b
29.Juni 1959
30. April 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft neue und verbesserte Aufzeichnungsmaterialien zur Herstellung xerographischer und xeroradiographischer Bilder.

Bilder können bekanntlich mittels elektrophotographischer Verfahren erhalten werden. Im allgemeinen lassen sich elektrophotographische Bilder dadurch herstellen, daß man im Dunkeln eine elektrostatische Ladung auf ein Aufzeichnungsmaterial aufbringt, welches aus einem Schichtträger und einer auf diesem aufgebrachten, in einem isolierenden Bindemittel dispergierten, photoleitfähigen Verbindung besteht. Wird ein derartiges aufgeladenes Aufzeichnungsmaterial einer bildmäßigen Strahlung ausgesetzt, so wird die elektrostatische Ladung im Verhältnis zur Intensität der einfallenden Strahlung abgeleitet. Als Ergebnis wird das optische Bild in ein elektrostatisches Ladungsbild umgewandelt. Dieses so auf dem Aufzeichnungsmaterial gebildete Ladungsbild kann dann mittels bekannter Entwicklungsverfahren sichtbar gemacht werden.

Es können elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt werden, die für einen weiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums empfindlich sind, nämlich für sichtbares Licht, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen, 7-Strahlen u. dgl. Die Herstellung elektrophotographischer Bilder, bei denen Röntgenstrahlen als Strahlungsquelle angewendet werden, ist unter der Bezeichnung Xeroradiographie bekannt und findet weitgehende Verwendung in der Medizin, Materialprüfung und auf ähnlichen Gebieten.

Unter den vielen verschiedenen photoleitfähigen Verbindungen, die zur Verwendung in elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien vorgeschlagen wurden, befinden sich folgende typische Verbindungen: Zinkoxyd, Schwefel, Antracen, Antrachinon, Bleijodid, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid u. a. Als elektrisch isolierende Bindemittel werden in der Hauptsache organische, filmbildende Stoffe, wie z. B. die natürlichen Harze und Wachse oder Kunststoffe verwendet. Beispiele für derartige als Bindemittel vorgeschlagenen Stoffe sind Siliconharze, Celluloseester, wie ζ. B. Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosenitrat usw., Celluloseäther, wie z. B. Äthylcellulose, Methylcellulose usw., Vinylpolymerisate, wie z. B. Polyvinylacetat, Polystyrol usw., Wachse, Parafinwachs, Camaubawachs und natürliche Harze, wie z. B. Schellack.

In einigen Fällen können den elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien Farbstoffe zugegeben werden, um die spektrale Empfindlichkeit eines bestimmten photoleitfähigen Materials zu ändern. So Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung
in der Elektrophotographie

Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Als Erfinder benannt:

Joze Kostelec, Stamford, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 30. Juli 1958 (751 968)

gibt es z.B. Farbstoffe, die die spektrale Empfindlichkeit eines photoleitfähigen Materials erhöhen, indem sie seine natürliche Absorption erweitern oder erhöhen. Oder ein Farbstoff kann so ausgewählt werden, daß er das photoleitfähige Material für einen anderen Teil des Spektrums als den der natürlichen Absorption sensibilisiert und somit das Frequenzband, auf welches das Material anspricht, erweitert. Unter den Farbstoffen, die als Sensibilisatoren zur Verwendung bei der Elektrophotographie vorgeschlagen wurden, befinden sich Farbstoffe des Phthalein-Typs, wie z. B. Rose Bengale, Triphenylmethanfarbstoffe, wie z.B. Malachitgrün und Methylgrün, Cyaninfarbstoffe, wie z. B. Kryptocyanin, Acridinorange u. v. a.

Ein auf bekannte Weise hergestelltes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial besteht aus einem Schichtträger, wie z.B. Papier, auf welchem eine Schicht aufgebracht ist, die als photoleitfähige Verbindung feinzerteiltes weißes Zinkoxyd enthält, das in einem Siliconharz dispergiert ist. Gegebenenfalls kann ein Farbstoff, wie z.B. Rose Bengale, zugegeben werden, um die spektrale Empfindlichkeit der photoleitfähigen Schicht zu erhöhen.

Obgleich die oben beschriebenen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien für bestimmte Anwendungszwecke durchaus geeignet sind, wurde die Herstellung elektrophotographischer Aufzeich-

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nungen in manchen Fällen dadurch verhindert oder fluoreszierende Schicht die Empfindlichkeit des erstark eingeschränkt, daß diese Aufzeichnungsmate- haltenen zusammengesetzten elektrophotographischen rialien keine ausreichende Empfindlichkeit für die Aufzeichnungsmaterials für eine Strahlung verstärkt einfallende Strahlung haben. oder erweitert und somit das Aufzeichnungsmaterial

Andere bekannte elektrostatische Aufzeichnungs- 5 gegenüber den bekannten, keine fluoreszierende

materialien enthalten als Leuchtstoffe Mischungen Schicht enthaltenden Aufzeichnungsmaterialien ver-

von Cadmiumsulfid und Zinksulfid, die mit Kupfer bessert.

oder Silber aktiviert sind. Wegen der Färbung des Das nachfolgende Beispiel dient zur näheren Er-Cadmiumsulfids werden dabei Bilder erhalten, die läuterung der vorliegenden Erfindung, einen gelben Hintergrund besitzen. Ferner wird nor- ίο . malerweise die Leitfähigkeit der bekannten Leucht- Beispiel stoffe durch Röntgenstrahlen nicht verändert, weil In der Lösung eines Siliconharzes wurde ein mit deren größte Empfindlichkeit im Bereich des ultra- Kupfer aktiviertes Zinksulfidpulver dispergiert. Bevioletten und des sichtbaren Lichts liegt, während vorzugt wird ein Gewichtsverhältnis von Pulver zu erfindungsgemäß durch die Einwirkung von Röntgen- 15 Bindemittel von 4:1. Ein Schichtträger aus Papier strahlen ein Licht emittiert wird, das den sensibili- wurde mit dieser Dispersion überzogen und getrocksierenden Farbstoff zu emer Fluoreszenz in dem Be- net. Die Dicke des Überzuges betrug etwa 0,013 mm. reich anregt, in dem die Zinkoxydschicht besonders Dann wurde eine andere Dispersion hergestellt, inempfindlich ist. dem weißes Zinkoxydpulver in einer Lösung aus dem

Es ist daher offensichtlich, daß ein Bedürfnis nach 20 obengenannten Siliconharz mit etwa 0,03 Gewichts-

elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien be- prozent Rose-Bengale-Farbstoff, bezogen auf das

steht, die durch größere Empfindlichkeit gegen Strah- Zinkoxyd, vermischt wurde. Das Verhältnis des

lungen aller Art gekennzeichnet sind. Gegenstand der Zinkoxyds zum Bindemittel betrug 4:1; es können

vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur jedoch auch andere geeignete Verhältnisse angewen-

Herstellung verbesserter elektrophotographischer Auf- 25 det werden. Die erhaltene Zinkoxyddispersion wurde

Zeichnungsmaterialien. dann auf die beschriebene Zinksulfidschicht aufge-

Erfindungsgemäß kann ein verbessertes elektro- tragen. Die Dicke des zweiten, Zinkoxyd enthaltenphotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten den Überzuges betrug etwa 0,008 mm. Das erhaltene werden, indem bestimmte fluoreszierende Verbindun- elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial mit gen und bestimmte photoleitfähige Verbindungen 30 der fluoreszierenden Zwischenschicht besaß, wie aus verwendet werden, die so angeordnet sind, daß eine dem folgenden Vergleich hervorgeht, nach dem Auffluoreszierende Schicht zwischen einem Schichtträger laden mittels einer üblichen Sprühentladung eine und einer photoleitfähigen Schicht zu liegen kommt. höhere Strahlungsempfindlichkeit als ähnliche Auf-Dabei soll die spektrale Ausstrahlung des fluoreszie- Zeichnungsmaterialien, die keine fluoreszierende Zwirenden Materials mit dem Absorptionsmaximum der 35 schenschicht aufweisen.

photoleitfähigen Schicht zusammenfallen, wodurch Die nachstehende Tabelle zeigt die Halbwertzeit die größtmögliche Wirksamkeit des Systems gewähr- des Zerfalls in Sekunden der elektrostatischen Oberleistet wird. flächenladungen der erfindungsgemäß unter Verwen-

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung dung verschiedener fluoreszierender Materialien hernäher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt eine 40 gestellten Aufzeichnungsmaterialien. Die gleiche schematische Teilansicht eines erfindungsgemäß her- Tabelle zeigt außerdem die Halbwertzeit in Sekungestellten elektrophotographischen Aufzeichnungs- den der bisher bekannten Aufzeichnungsmaterialien, materials. Der Schichtträger 1 besteht aus einem ver- welche nicht die erfindungsgemäße fluoreszierende hältnismäßig wenig leitenden Material, wie z. B. Zwischenschicht enthalten. Papier, oder einem verhältnismäßig stark leitenden 45 Reziproke Material, wie z. B. Aluminium. Die fluoreszierende Halbwertzeit Schicht 2 setzt sich aus einem elektrisch isolierenden j Handelsübliches Aufzeichnungs-Bindemittel 3 und der darin dispergierten fluoreszie- ' _mat_erj_ai 3 2 renden Verbindung 4 zusammen. In der photoleit- _. _c -? r> ■ τ> d ι fähigen Schicht 5 ist die photoleitfähige Verbindung 6 ₅o ²· ZnS(Cu) + ZnO _mit Rose Bengale

in einem elektrisch isolierenden Bindemittel 7 disper- ( ■ · ^Γ· ) >

giert. Der Schicht 5 kann gegebenenfalls ein Färb- ³· ZnS(Cu) -f- ZnO mit Rose Bengale

stoff zugegeben werden. (C. I. Nr. 779) 5,5

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen elektro- 4. ZnS(Cu, Co) + ZnO mit Rose

photographischen Aufzeichnungsmaterials wird eine 55 Bengale (CI. Nr. 779) 11,0

geeignete fluoreszierende Verbindung in einem Bindemittel dispergiert, die erhaltene Mischung auf einen Aus dieser Tabelle ist klar ersichtlich, daß die Schichtträger aufgetragen und trocknen gelassen. Die Halbwertzeit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsfluoreszierende Schicht wird dann mit einer Schicht materialien geringer ist als die der handelsüblichen aus einer elektroleitfähigen Verbindung, gegebenen- 60 photographischen Materialien, was auf die erhöhte falls einem Farbstoff und einem Bindemittel des Strahlungsempfindlichkeit der die fluoreszierende gleichen Typs wie das der fluoreszierenden Schicht, Zwischenschicht enthaltenden Aufzeichnungsmateüberzogen. Wie bereits erwähnt, wird dabei eine rialien schließen läßt.

fluoreszierende Verbindung ausgewählt, deren spek- Die elektrostatische Ladung der erfindungsgemäßen trale Ausstrahlung innerhalb des Absorptionsbereichs 65 Aufzeichnungsmaterialien hält im Dunkeln 10 bis der gegebenenfalls mit einem Farbstoff sensibilisier- 30 Minuten an, wodurch genügend Zeit zur Verten photoleitfähigen Verbindung liegt. Auf diese fügung steht, um die sensibilisierten Aufzeichnungs-Weise wird eine synergistische Wirkung erzielt, da die materialien zu entwickeln und zu bearbeiten, ohne

daß eine merkbare Menge der Oberflächenladung verlorengeht.

Unter Verwendung der in der vorliegenden Beschreibung aufgeführten photoleitfähigen und fluoreszierenden Materialien sowie der Schichtträger können leicht weitere Beispiele durchgeführt werden.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in der Xerographie und Xeroradiographie, bestehend aus einem Schichtträger, einem fluoreszierenden Material und einer bindemittelhaltigen photoleitfähigen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß das fluoreszierende Material aus in einem elektrisch isolierenden Bindemittel dispergierten, fluoreszierenden Verbindungen besteht und in einer Schicht zwischen dem Schichtträger und der photoleitfähigen Schicht angeordnet ist.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht mit einem Farbstoff sensibilisiert ist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff aus Rose Bengale (C. L, !.Auflage, Nr. 777, 779), Malachitgrün (C. L, 1. Auflage, Nr. 657), Methylgrün (C. I., 1. Auflage, Nr. 684), Kryptocyanin (CL, 1. Auflage, Nr. 810), oder Acridinorange (CL, 1. Auflage, Nr. 788) besteht.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Verbindung aus feinzerteiltem Zinkoxyd besteht.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Bindemittel aus Siliconharz, Celluloseester, Celluloseäther, Vinylolymerisat, Wachs oder ein natürliches Harz besteht.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierende Verbindung aus mit Kupfer aktiviertem Zinksulfid, mit Kupfer und Kobalt aktiviertem Zinksulfid, mit Silber aktiviertem Zinksulfid, Zinkcadmiumsulfid, Magnesiumtitandioxyd, CaI-ciumwolframat oder Caesiumhalogenid besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Phototechnik und Wirtschaft, Jg. 1953, S. 175.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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