DE2159393A1

DE2159393A1 - Xerographieverfahren und Mittel zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE2159393A1
Application number: DE19712159393
Authority: DE
Inventors: Lloyd Fitzgerald Rochester; Gundlach Robert William Victor; N.Y. Bean (V.StA.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1970-12-01
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1972-06-15
Also published as: BE775968A; ATA1025571A; AU450862B2; NL7116465A; FR2117260A5; GB1348138A; CA971797A; IT941822B; AT327000B; ZA718022B; JPS5226129B1; ES397403A1; AU3636171A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Ftncke WTMY D1PL.-ING. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Case XD/2602 « München 86, den

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

. <98 3921/22>

XEROX CORPORATION,' Xerox Square, Roohester, H.Y. 14603, V.St.-A.

Xerographieverfaliren und Mittel zu seiner Durchführung

Die Erfindung liegt auf dem Xerographiegebiet und betrifft insbesondere neues photoempfindliches Material und Verfahren zu seiner Verwendung.

In der Xerographie wird eine xerographische Platte, die eine photoleitfähige Isolierschicht enthält, zuerst einheitlich auf ihrer Oberfläche elektrostatisch aufgeladen. Die Platte wird dann mit einem Bild aus aktivierter, elektromagnetischer Bestrahlung wie aus Licht versehen, und dadurch wird "die Ladung in den belichteten Flächen des photoleitfähigen Isolators selektiv verbraucht, während ein latentes elektrostatisches Bild in den nicht-illuminierten Flächen bzw. nicht-belichteten Flächen zurückbleibt. Dieses latente, elektrostatische Bild kann dann entwickelt werden, wobei ein sichtbares Bild entsteht, indem man feinverteilte elektroskopische Markierungsteilohen auf die Oberfläche der photoleitfähigen Isolierschicht aufbringt.

Eine photoleitfähige Schicht, die bei der Xerographie verwendet werden kann, kann eine homogene Schicht aus einem einzigen Material wi.e aus Selenglanz sein,oder es kann

208825/TOM

2159333

-z-

eine zusammengesetzte Schicht sein, die einen Photoleiter und' ein anderes Material enthält. Einige Arten von zusammengesetzten, photoleitfähigen Schichten, die in der Xerographie verwendet werden, werden in der US-Patentschrift 3 121 006 "beschrieben. In dieser US-Patentschrift wird eine Reihe von Schichten aus Bindemitteln "beschrieben, die feinverteilte Teilchen aus einem photoleitfäiiigen anorganischen Material, dispergiert in einem elektrisch isolierenden organischen Harzbindemittel enthalten. In der technischen Form, wie sie zur Zeit verwendet wird, enthält die Bindemittelschicht Teilchen aus Zinkoxyd, die einheitlich in einem Harzbindemittel dispergiert sind. Mit dieser Bindemittelschicht ist eine Papierstützschicht beschichtet.

In besonderen Beispielen von Bindemittelsystemen, wie sie in der US-Patentschrift 3 121 006 beschrieben sind, enthält das Bindemittel ein Material, das unfähig ist, injizierte Ladiingsträger, die durch die Photoleiterteilchen gebildet werden, irgendeine wesentliche Entfernung zu transportieren. Als Folge müssen die Photoleiterteilchen bei den in der US-Patentschrift beschriebenen, besonderen Materialien im wesentlichen in einem kontinuierlichen Teilchen-zu-Teilchen-Kontakt innerhalb der ganzen Schicht gtehen, um den Ladungsverbrauch, der für den zyklischen Betrieb erforderlich ist, zu ermöglichen. Mit einer einheitlichen Dispersion der Photoleiterteilchen, wie in der genannten US-Patentschrift beschrieben, ist daher eine relativ hohe Volumenkonzentration an Photoleiter bis zu 50 Vol.-$ oder mehr im allgemeinen erforderlich, damit man einen ausreichenden Teilchen-zu-Teilchen-Kontakt des Photoleiters für eine schnelle Entladung erhält. Es wurde jedoch gefunden, daß hohe Photoleiterbelastungen in den Bindemittelschichten des Harzes mit sich bringen, daß die physikalische Kontinuität des Harzes zerstört wird, und dadurch werden die mechanischen Eigenschaften der Bindemittelschicht merklich verschlechtert. Schichten mit hohen Mengen an Photoleiter zeich-

209825/1014

nen sich oft durch eine spröde Bindemittelschicht aus, die geringe oder keine Flexibilität aufweist. Andererseits wird die Entladungsgeschwindigkeit vermindert, wenn man die Photoleiter-Konzentration wesentlich unter ungefähr 50 Vol.-$ vermindert, und dadurch wird ein Abbilden mit hoher Zyklusgeschwindigkeit oder ein wiederholtes Abbilden schwierig oder unmöglich.

In der US-Patentschrift 3 121. 007 wird eine andere Art von Photoleiter beschrieben. Diese enthält eine zweiphasige photoleitfähige Bindemittelschicht, bestehend aus photoleitfähigen Isolierteilchen, dispergiert in einer homogenen, leitfähigen Isoliermatrix. Der Photoleiter liegt in Form eines photoleitfähigen, anorganischen, kristallinen Pigments in Teilchen vor und ist in einer Menge von ungefähr 5 bis 80 Gew.$ vorhanden. Es wird angegeben, daß die Photoentlädung durch eine Verbindung von Ladungsträgern, die in dem photoleitfähigen Isoliermatrixmaterial gebildet werden, und Ladungsträgern, die von dem photoleitfähigen, kristallinen Pigment in die photoleitfähige Isoliermatrix injiziert werden, verursacht wird.

In der US-Patentschrift 3 037 861 wird angegeben, daß Polyvinylcarbazol eine langwellige UV-Sensibilität besitzt, und es wird vorgeschlagen, daß die spektrale Empfindlichkeit in das sichtbare Spektrum durch Zugabe eines Farbstoffsenslbilisators ausgestreckt werden kann. Es wird weiterhin angegeben, daß andere Zusatzstoffe wie Zinkoxyd oder Titandioxyd ebenfalls zusammen mit dem Polyvinylcarbazol verwendet werden können. Aus den Angaben ist ersichtlich, daß das Polyvinylcarbazol als Photoleiter mit oder ohne Zusatzstoffe verwendet werden soll, die seine spektrale Empfindlichkeit vergrößern.

209825/1014

Weiterhin wurden bestimmte spezielle Sehichtstrukturen, die·besonders für ein Reflexabbildesystem entwickelt wurden, vorgeschlagen. Beispielsweise wird in der US-Patentschrift 3 165 405 für das Reflexabbilden ein Material aus Zwei Schichten, das Zinkoxyd und Bindemittel enthält, vorgeschlagen. Bei diesem Material werden zwei getrennte, benachbarte, photoleitfähige Schichten, verwendet, die ■unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten besitzen, damit loan eine besondere. Eeflexabbildesequenz durchführen kann. Bei diesem Material-werden die Eigenschaften von photoleltfäh'igen Vielfachschichten verwendet, um die vereinigtes Vorteile der getrejBiteft Phötoanspreölibajrktlt der entsprechenden photoleitf&bigea Schichten zu

Aus dieser Übersicht der bekannten, zusammengesetzten photoleitfähigeA Schichten ist ersichtlich, daß btira Beliebten mit Mcht in der Sehichtetruktürf ein«

durch einen Ladungstraneport durch die Hauptmasse bzw. durch den IBulk der/photole'itfähigen Schicht erzielt wird, wie es »ucö im ?all· TtJQ S»leniuafi»ne (und »ivöer*^ homogenen SchtchtmodifIkätionen) der^ fall ist· Bti ifetea^ft^ w; lien, |jei innen phötoleitlähig» Bi^deiait1^;ir«r»pend*t '^:^'^/ worunter aush--!»Aktive* >ifktii^he iie^ierh^ae^:f^; ''--^ -si* In .der US-Paientachrift 3 121 06$ ;beüoiü^L«bezi &iM_iy' fallen* wird die Ifeitfähigkeit ραβϊ der Iiadungaitransport durch hohe Menge an phStolfitfähig^m^ !»igfflent ^iriicht^ Wodurch ei» 'feitch>ii*eJti*f*ii(iiken-^iftakt^:^ftif |»hö%ol;«itifS|iigen^;-^::" teilchen eimbglicht wird· lis INl^

ieilchen, dispergiert in einer photoleitfähigen Matrix, · wie es in der US-Patentschrift 3 121 00? beschrieben ist, entsteht die Shotoleitfahiukeit durch Bildung ^öüiaä^ngöträgern sowohl in der photoleitfähigen Matrix als auch in den Photoleiterpigmentteilchen.

Obgleich die oben beschriebenen Pigmente auf unterschiedlichen Entladungsmeehanismen in der photoleitfähigen Schicht

BAD ORfGINAt

209825/10U

_ 5 —

"beruhen, besitzen sie gemeinsame Nachteile. Die photoleitfähige Oberfläche ist während des Betriebs der benachbarten Umgebung ausgesetzt, und insbesondere beim Falle periodisch arbeitender Xerographie empfindlich gegenüber Abrieb, chemischem Angriff, Wärme und Mehrfachbelichtungen mit Licht während des periodischen Arbeitens. Diese Effekte bringen eine allmähliche Zerstörung der elektrischen Eigenschaften der photoleitfähigen Schicht mit sich, und daraus resultierend entstehen beim Ausdrucken der Flächen Fehler und Kratzer und lokalisierte Stellen von ständig anhaltender leitfähigkeit, wodurch die elektrostatische Ladung nicht erhaltenbleibt und eine hohe Dunkelentladung auftritt.

Zusätzlich zu den oben angegebenen Problemen ist es bei diesen photoleitfähigen Schichten erforderlich, daß der Photoleiter entweder 100$ der Schicht enthält, wie im Falle der Selenglanzschicht, oder daß die Schichten einen hohen Anteil an photoleitfähigem Material in der Bindemittelzusammensetzung enthalten. Die Forderung, daß die photoleitfähige Schicht das gesamte oder einen Hauptteil des photoleitfähigen Materials enthält, beschränkt weiterhin die physikalischen Eigenschaften der fertigen Platte, Trommel oder Gurte bzw. Bänder, so daß die physikalischen Eigenschaften wie Flexibilität und Adhäsion des Photoleiters an einem Trägersubstrat hauptsächlich durch die physikalischen Eigenschaften des Photoleiters bestimmt werden und nicht durch das Harz oder Matrixmaterial, das vorzugsweise in geringerer Menge vorhanden ist.

Eine andere Form einer zusammengesetzten photoleitfähigen Schicht, die ebenfalls in der Literatur beschrieben wurde, umfaßt eine Schicht aus photoleitfähigem Material, die mit einer relativ dicken, plastischen Schicht bzw. Kunststoffschicht überzogen ist und die sich auf einem Trägersubstrat befindet. '

2 0 9 8 2 S / 1 0 U

In der US-Patentschrift 3 041 166 wird ein solches Material beschrieben, bei dem ein transparentes, plastisches Material bzw. Kunststoffmaterial über einer Schicht aus Selen- " glänz liegt,die auf einem Trägersubstrat enthalten ist. Das plastische Material wird als ein Material beschrieben, das einen langen ■ Bereich für Ladungsträger der gewünschten Polarität besitzt. Beim Betrieb wird die freie Oberfläche des transparenten Kunststoffs elektrostatisch auf eine bestimmte Polarität geladen. Das Material wird dann aktivierender Bestrahlung ausgesetzt, wodurch ein Loch-Elektronenpaar in der photoleitfähigen Schicht gebildet wird. Das Elektron bewegt sich durch die Kunststoffschicht und neutralisiert eine positive Ladung auf der freien Oberfläche der Kunststoffschicht und dabei wird ein elektrostatisches Bild hergestellt. In dieser Patentschrift wird jedoch kein besonderes Kunststoff- oder plastisches Material erwähnt, das auf diese V/eise arbeitet, und die Beispiele beschränken sich auf Materialien, die ein Photoleitermaterial für :äie obere Schicht verwenden.

In der französischen Patentschrift 1 577 855 wird ein zusammengesetztes, photoempfindliches Material für bestimmte Zwecke beschrieben, das mit polarisiertem Licht für Reflexbelichtung verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform wird eine Schicht aus zweifarbigen, organischen, photo-. leitfähigen Teilchen verwendet, die in orientierter 'Weise auf einem Trägersubstrat angeordnet sind und wobei eine Schicht aus Polyvinylcarbazol,die über der orientierten Schicht aus zweifarbigem Material angebracht ist, vorhanden ist. Beim Laden und Belichten mit Licht, das senkrecht zu der Orientierung der zweifarbigen Schicht polarisiert ist, sind die orientierte, zweifarbige Schicht und die Polyvinylearbazolsehicht beide im wesentlichen für das anfängliche Belichtungslicht transparent. Wenn das polarisierte Licht den _ weißen Hintergrund des zu kopierenden Dokuments trifft, " ■ wird das Licht depolarisiert, durch die Vorrichtung zurück-

" '*.**..*.- „209825/1OU .

reflektiert und von de& zweifartigen, phötoleitfähigen Material adsorbiert* Bei einer radsren Ausf ülirungsf orm wird der zweifarbige Photoleiter auf orientierte Weise innerhalb der Polyvinylearbazolschleht dispergiert,

Eb ist ebenfalls bekannt', daß die bekannten Systeme, obgleich sie ausgezeichnete Striöhkopien und Kopien anderer kontrast-,. " reicher Materiellen eigebe^die einen relativ kürzen dynamischen Bereich von ungefähr 0,6 Dichteeinheiten besitzen, wenii sie susaamett mit iieSKafintliii *erographischen Jlntwleklungsver|ahren wi* Kaefcadeaiiiwicklung verwendet vrerden, ergeben, im ijPLlgemifcintä keine ^itm kßftini^&Tlichm Äeproduktionen

iöe* |esoÄä«ren jEp*Ö^is|öiiechin Platte ::· ,und das Entwicklungssysteaa, wie es hieirin Verwendet wlrd^ soli den Bereich der i^s^rujigiicÄ«^^ ind#m man einen BiehtisNaren Wechsel in dei· "Eichte der durch die Platte gebildeten HejroaTilttiön erhäliT^ySbei die~l>iehte (Seliwärzungsgrad) gleieh t) = log 1/R beä^titet; worin S das

darstellt. B*iBpi«lewei«# iet fi in einer eebr dichten Fläche einfs Original© odir *ϊϊι*3» Bepradukticm, wo nur ein Zehntel -des einfallenden iücüt« türück: 'jssti dem A^ge des Beobachters xeflektieri; wlrÄi gleich t/fO und log t/S, d*h. die Sichte, wäre natürlich 1. Eine Blciite von 1,3 tritt dort auf, wo ungefähr I/²⁰ dee einfmllendeB !»ichts zurück zu dem Betrachter reflektiert wird» ieaonders erscheineniS^fleicionsdichten irgendwo von ungefihr 1,Ϊ2 bis 1,5 öder höher dem meiischliciien Auge als sehr dichtes Schwarz,VMan nimmt daher im allgemeinen an, daß ein gegebenen Abbildeeystem einen dynamischen Bereich von ungefähr 1,2 oder 1|5oder mehr besitzen sollte, damit man eine lönungereproduktion in guter Qualität und einem vernünftigen Kontrastbereich erhält. Es ist bekannt, daß die üblichen amorphen Selenplatten für die Xerographie in dieser Hinsicht ernsten Beschränkungen unterliegen.

209825/10U

Aus dieser Zusammenfassung der "bekannten Verfahren ist leicht ersichtlich, daß ein allgemeiner Bedarf für Photorezeptoren besteht, die annehmbare Photoleitfähigkeitseigenschaften wie einen G-esamtansprechbereich "besitzen, und die weiterhin hervorragende physikalische Festigkeit und Flexibilität aufweisen, so daß man sie unter schnellen, zyklischen Bedingungen wiederverwenden kann, ohne daß die xerographischen Eigenschaften, bedingt durch die Abnützung, chemischen Angriff und Lichtmüdigkeit allmählich schlechter werden. Unter "zyklischem Arbeiten" wird hierbei ein kreisläufiges Arbeiten bzw. ein Arbeiten verstanden, das sich periodisch wiederholt. .

Gegenstand der Erfindung ist ein neues photoempfindliches Material, das die oben erwähnten Nachteile nicht besitzt, ein neues Abbildesystem und ein Verfahren zur Abbildung einer photoempfindlichen Sache. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein neue_s_ photoempfindliches Bindemittelmaterial, das sich durch ein extrem niedriges Verhältnis von Photoleiter zu Bindemittel auszeichnet. Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein neues photoempfindliches Material, das überragende physikalische Eigenschaften aufweist, sowie eine photoempfindliche Schicht, mit der man die Tönung,regulieren kann.

Erfindungsgemäß wird eine photoempfindliche Schicht geschaffen, die eine Mischung aus feinverteilten Teilchen aus mindestens zwei photoleitfähigen Pigmentmaterialien enthält, wobei die Mischung in der Lage ist, entsprechend der bildweisen Bestrahlung Löcher zu bilden und wobei diese Mischung in einem aktiven Matrixbindemittel dispergiert ist. Das Bindemittel ist fähig, die von den photoleitfähigen Teilchen während der bildweisen Belichtung injizierten Löcher zu transportieren.

20982B/ 1OH

2153393

Es soll bemerkt werden, daß das aktive Matrixmaterial in den' verwendeten ^ellenlängenbereichen nicht als Photoleiter wirkt. Iioch-Elektronenpaare werden in den photoleitfähigen Teilchen durch Licht gebildet, und die Löcher werden dann in die aktive Matrix injiziert, wobei ein Transport der Löcher durch die aktive Matrix, erfolgt.(Der Ausdruck "Loch", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird,umfaßt auch die Begriffe "Mangelstellen" oder ähnliche,üblicherweise verwendete Ausdrücke wie Mangelelektron, Defekt- oder Lochelektron.) ... _. . . .. ._

Bei einer typischen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung kann man ein Trägersubstrat wie einen Leiter, der darauf eine Bindemittelschicht enthält, verwenden. Beispielsweise kann die Bindemittelschicht Teilchen aus trigonalem Selen und Cadmiumsulfoselenid umfassen, die .in einer transparenten polymeren Schicht eingebettet sind, wobei die Schicht transparent und nicht photoempfindlich in den spektralen Bereichen ist, in denen Selen und Cadmiumsulfoselenidteilchen ansprechen und die die Lochinjektion und den Transport ermöglichen. Die transparente aktive (polymere) Matrix ermöglicht, daß man sehr geringe Belastungen mit Photoleitern verwenden kann, die zuvor nicht möglich waren, und vorzugsweise werden bestimmte ausgewählte Matrixmaterialien verwendet, die eine hohe Ladungsinjektion und Transportwirksamkeit aufweisen. Weiterhin wirken die Materialien so, daß man Bilder mit kontinuierlichen Tönungen herstellen kann. Man nimmt an, daß diese Materialien auf übliche xerographische Weise arbeiten, wobei Beladen, optische Projektion, Belichtung und Entwickeln erfolgen.

Wie oben bereits definiert wurde, ist ein Photoleiter ein Material, das elektrisch lichtempfindlich gegenüber Licht in dem verwendeten Wellenlängenbereich ist. Insbesondere ist ein Photoleiter ein Material, dessen elektrische Leitfähigkeit stark zunimmt, entsprechend der Absorption elektromagnetischer Strahlung, in einem"Wellenlängenbereich, in

2098 25/1OH

- ίο -

dem ßs verwendet wird. Diese Definition ist erforderlich, da .es "bekannt ist, daß eine große Anzahl aromatischer organischer Verbindungen photoleitend ist, oder daß man annimmt, daß sie es sein müssen, wenn sie mit stark absorbierter Ultraviolett-, Röntgen- oder Gammabestrahlung bestrahlt werden. x)ie Photoleitfähigkeit der organischen Materialien ist ein allgemeines Phänomen. Unter geeigneten Bedingungen zeigen praktisch alle hochkonjugierten organischen Verbindungen einen bestimmten Grad an Photoleitfähigkeit. Die meisten dieser organischen Materialien sprechen hauptsächlich auf Wellenlängen im Ultravioletten an. Bis jetzt hat man jedoch wenig technische Verwendung gefunden für Materialien, die ultraviolett empfindlich sind, und deren Ansprechbarkeit bei kurzen Wellenlängen ist nicht besonders geeignet, um Dokumente zu kopieren oder Farbe zu reproduzieren. Im Hinblick auf die allgemeine Bedeutung der Photoleitfähigkeit ist es daher erforderlich, in der vorliegenden Erfindung den Ausdruck "Photoleiter" oder "photoleitfänig^'"so zn definieren, daß alle solchen Materialien davon umfaßt werden, die in der 2at im wesentlichen in dem ^wellenlängenbereich, in dem sie verwendet sind, photoempfindlich sind.

Das aktive Material, das ebenfalls als aktives Matrixmaterial bezeichnet wird, wenn es in einer Matrix für die Sindemittelschicht verwendet wird, ist ein im wesentlichen nicht pho'toleitfähiges Material, das mindestens ungefähr 10$ der photoangeregten löcher, die bei Feldern von ungefähr 2 χ 10 V/cm gebildet v/erden, transportiert. Dieses Material ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß es die Fähigkeit besitzt, den Träger mit mindestens 10 cm bei einem Feld von nicht mehr als ungefähr 10 V/cm zu transportieren. Weiterhin ist das aktive Matrixmaterial im wesentlichen in dem ^ellenlängenbereich, in dem die Vorrichtung bzw. das Material verwendet wird, transparent. .

209825/1014

Aus den often angegebenen Erläuterungen ist ersichtlich, daß die- meisten Materialien, die nützliche Matrices für Bindemittelschichten der vorliegenden Erfindung sind, gleichzeitig photoleitfähig sind, wenn man Bestrahlung von Wellenlängen verwendet, die für ihre elektronische Anregung geeignet sind. Im allgemeinen werden kürzere als die sichtbare Strahlung von ihnen absorbiert. Jedoch ist eine Photo-» empfindlichkeit im kurzen Wellenlängenbereich, die außerhalb des spektralen Bereichs liegt, bei dem der Photoleiter verwendet wird, für die Wirkung der Vorrichtung bzw. des Materials ohne Bedeutung. Es ist gut bekannt, daß die Strahlung absorbiert v/erden muß, damit eine ^hotoleitfähigkeits-Ansprechbarkeit erregt wird, und die Transparentvoraussetzungen, die oben für das aktive Matrixmaterial gefordert werden, stellen sicher, daß diese Materialien nicht wesentlich zu der Photoempfindlichkeit des Photorezeptors in dem verwendeten Wellenlängenbereich beitragen.

Das aktive Trans'portniäterial, das bei der vorliegenden Erfindung in der photοleitfähigen Schicht verwendet wird, ist ein Material, das in dem Ausmaß ein Isolator ist, daß eine elektrostatische Ladung, die auf das aktive Bindemittelmaterial angebracht wird, in Abwesenheit von Bestrahlung nicht mit einer solchen Geschwindigkeit abgeleitet wirÜ, die die Bildung und Retention eines elektrostatischen latenten' Bildes darauf verhindern oder stören würde. Dieses bedeutet allgemein, daß der spezifische Widerstand des aktiven Transportmaterials mindestens 10 Ohm-cm betragen muß. Die Verwendung von Zweiphasensystemen,in denen das aktive Material gegenüber der Strahlung in dem Bereich, in dem der Photoleiter verwendet wird, im wesentlichen transparent ist, wird verhindern, daß diese Strahlung bei irgendeiner Absorption der gewünschten Strahlung durch das aktive Material die photoleitfähigen Teilchen oder das Pigment erreicht, wo sie viel v/irksamer ausgenützt wird.

2 09825/10U

Daraus folgt, daß es vorteilhaft ist, aktive Matrixmaterialien zu verwenden, die bei den ^rtellenlangen, bei denen der Photoleiter oder das Pigment ihre Hauptansprechbarlceit besitzen, insbesondere in dem tfellenlängenbereich, in dem der Photoleiter verwendet wird, transparent sind. Eine eingehende Diskussion des . .aktiven Matrixbindemittelmateri-al ist in der deutschen Patentschrift '. (deutsche Patentanmeldung P 21 08 939.4 ι die der Anmeldung Case D/3280 entspricht und die gleichzeitig eingereicht wird) enthalten,

Anwendungen, bei denen eine vollständige Transparenz des aktiven Materials in dem sichtbaren Bereich nicht erforderlich ist, umfassen das selektive Aufzeichnen von Sc-hmalband-Bestrahlung wie solche, die von Laser, spektralen Oszillogramm-Kennrufen (spectral pattern recognition), farbcodierten Duplikatsformen und möglicherweise bei der funktioneilen Farbxerographie emittiert werden. Bestimmte Kombinationen von aktiven Matrixmaterialien und verschiedenen Photoleitern können ausgewählt werden und von besonderer Bedeutung sein für eine selektive spektrale Ansprechbarkeit wie die Farbtrennung, ohne die Verwendung von optischen Filtern. Die photoempfindlichen erfindungsgemäßen Schichten können selbsttragend sein bzw. keinen Trägerstoff enthalten, oder sie können auf einem Substrat aufgebracht sein. Vorzugsweise ist das Substrat ein leitfähiges Material. Typische Leiter umfassen Aluminium, Stahl, Messing oder ähnliche Stoffe. Das Substrat kann starr oder flexibel sein, und es kann jede zweckdienliche Dicke besitzen. Typische Substrate umfassen flexible Gürtel oder Schlaufen, Folien, Netze, Platten, Zylinder und Trommeln. Das Substrat oder der Trägerstoff kann ebenfalls eine zusammengesetzte Struktur bzw. ein zusammengesetztes Gefüge enthalten, wie einen relativ leitfähigen Kunststoff oder ein Papiergrundstoff. Man kann

20982 5/1OU

auch Kunststoffe oder Papier, die mit einer dünnen, leitfähigen Schicht aus Aluminium oder Kupferiodid überzogen sind, oder Glas, das mit einer dünnen, leitfähigen Schicht aus Chrom oder Zinnoxyd überzogen ist, verwenden. Verwendet man ein transparentes Substrat, so soll bemerkt werden, daß die bildweise Belichtung gegebenenfalls durch das Substrat oder die Unterseite des Abbildeglieds durchgeführt werden kann.

Das bindemittel enthält eine Mischung aus Teilchen von mindestens zwei photoleitfähigen Materialien, die in unorientierter Weise in einem elektrisch aktiven Matrixbindemittel-.material dispergiert sind. Die photoleitfähigen Teilchen können alle geeigneten anorganischen oder organischen Photoleiter enthalten, die in der Lage sind, photoangeregte Löcher oder Mangelstellen in die Matrix zu injizieren. Typische anorganische Materialien umfassen anorganische kristalline Verbindungen und anorganische photoleitfähige Glase. Typische anorganische kristalline Verbindungen umfassen Oadmiumsulfoselbiid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid und deren Mischungen; anorganische photoleitfähige Glase umfassen amorphes Selen und Selenlegierungen wie Selen-Tellur- und Selen-Arsen-Legierungen. Selen kann ebenfalls in der kristallinen Form verwendet werden, die als trigonales Selen bekannt ist. Typische organische Materialien umfassen Phthalocyaninpigmente wie die X-Form von metallfreiem Phthalocyanin, die in der US-Patentschrift 3-357 989 beschrieben ist, Metallphthalocyanine wie Kupferphthalocyanin, Chinacridone, die von DuPont unter dem Handelsnamen Monastral Red, Monastral Violet und Monastral Red Y erhältlich sind, substituierte 2,4-Diaminotriazine, die in der US-Patentschrift 3 445 227 beschrieben sind, Triphenoxydiaxzine, die in der US-Patentschrift 3 442 781 beschrieben sind, polynukleare aromatische Chinone, die von der Allied Chemical Corp. unter den »Warenzeichen Indofast Double Scarlet, Indofast Violet Lake B, Indofast Brilliant Scarlet und Indofast

209825/10H

-H-

Orange erhältlich, sind. Die obige -Liste an Photoleitern gib-fc nur einige Beispiele von geeigneten Materialien und ist selbstverständlich weiter ausdehnbar. Die Größe der photoleitfähigen Teilchen ist nicht kritisch, aber Teilchen in einem Größenbereich von ungefähr 0,01 bis 1,0/U ergeben im allgemeinen zufriedenstellende Ergebnisse.

Wie zuvor angegeben, wird das photoleitfähige Material der vorliegenden Erfindung in einer unorientierten Weise verwendet. .Unorientiert bedeutet, daß das Pigment oder das photoleitfähige Material isotropisch ist in Bezug auf die anregende elektromagnetische Strahlung, das es aber gleichzeitig gegenüber jeder anregenden Bestrahlung jeder Polarisation empfindlich ist.

Das aktive Matrixmaterial kann jedes geeignete transparente organische Polymerisat oder nicht-polymeres Material enthalten, das fähig ist, photoangeregte Löcher, die durch das photoleitfähige Pigment in das aktive Matrixmaterial injiziert wurden, zu transportieren, und das den Transport dieser Löcher durch das aktive Material erlaubt, damit eine Oberflächenladung selektiv entladen wird. Es wurde gefunden, daß Polymere, die diese Eigenschaften besitzen, sich wiederholende Einheiten eines polynuklearen aromatischen Kohlenwasserstoffs enthalten, der ebenfalls andere Heteroatome wie -beispielsweise Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatome enthalten kann.Typische Polymere umfassen Polyvinylcarbazol (PVK), Poly-1-vinylpyren (PVP), Polymethylenpyren und U-substltuierte polymere Acrylsäureamide von Pyren. Txpische _ nicht-polymere Materialien umfassen Carbazol, N-Äthylcarbazol, N-Phenylcarbazol, Pyren, Tetraphen, 1-Acetylpyren, 2,3-Benzochrysen, 6,7-Benzopyren, 1-Brompyren, 1-Athylpyren, 1-Methylpyren, Perylen, 2-Phenylindol, Tetracen, Picen, 1,3>6,8-Tetraphenylpyren, Chrysen, Fluoren, Pluorenon, Phenanthren, Triphenylen, 1,2,5,6-Dibenzanthracen, 1,2,3,4-Dibenzanthracen, 2,3-£>enzopyren, 2,3-Benzochrysen, Anthra-

■209825/10U

chinon, Dibenzothiophen und Naphthalin. Zusätzlich zu den oben erwähnten Verbindungen kann man ebenfalls geeignete Mischungen aus aktiven Polymeren-und/oder nicht-aktiven polymeren Materialien verwenden.

Es soll bemerkt werden, daß jedes Polymere (ein Polymeres ist ein großes Molekül, das sich wiederholende Einheiteji von einfachen, kleinen chemischen Einheiten besitzt), dessen sich wiederholende Einheit den geeigneten aromatischen Kohlenwasserstoff wie Carbazol enthält und das die Injektion und den Transport von Löchern erleichtert, verwendet werden kann. Die Art des Polymerisats, das als ■ Matrixmaterial verwendet werden kann soll daher bei der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt werden. V/eiterhin können geeignete Mischungen aus aktiven Polymeren mit inaktiven Polymeren oder nieht-polymeren Materialien ebenfalls verwendet werden.

Im allgemeinen ist die aktive Schicht im wesentlichen transparent und nicht-absorbierend in mindestens einem wesentlichen Teil des Bereichs von ungefähr 4000 bis 8000 1, und sie ermöglicht die Injektion und den Transport von Löchern, die innerhalb dieses Wellenlängenbereichs durch die photoleitfähigen Pigmentteilchen gebildet werden. "

Eine obere Grenze an der Photoleiter-Volumenkonzentration oder der Besetzung wird durch verschiedene Faktoren bestimmt: (1) Die Stufe, bei der die physikalischen Eigenschaften des Polymerisats wesentlich verschlechtert werden, (2) die Stufe, bei der ein wesentlicher Transport durch Teilchen-an-Teilchen-Kontakte erfolgt, und (3) die Stufe, bei der die leitfähigen Pigmente wie trigonales Selen ein ausgedehntes Loch-durchlaufen während des Ladens ergeben. Die letzteren beiden Faktoren führen häufig dazu, daß es nicht möglich ist, periodisch zu arbeiten. Im allgemeinen erhält man die beste Kombination physikalischer und elektri-

209825/10U

2159333

-=. 16 -

scher Eigenschaften, wenn man die obere Grenze für das photoleitfahige Pigment oder die photoleitfähigen Teilchen so wählt, daß sie nicht größer als ungefähr 5 Vol.$ ist, bezogen auf die Bindemittelschicht. Eine niedrigere Grenze für die Photoleiterteilchen von ungefähr 0,5 Vol.$, bezogen auf die Bindemittelschicht, ist nötig, um sicherzustellen, daß der Lichtabsorptionskoeffizient ausreicht, um eine 'annehmbare Tragerbildung zu ergeben. Um bei -beiden Ladungsbedingungen eine möglichst gleiche äquivalente Entladungsgeschwindigkeit zu'erhalten, ist es erforderlich, daß die durchschnittliche Tiefe der Photonenabsorption nahe in der Mitte der Schicht liegt.

Es wurde gefunden, daß Schichtdicken von ungefähr 2 bis 100/U zufriedenstellend sind, wobei eine bevorzugte Dicke bei ungefähr 5 bis 50/*liegt, wobei man besonders gute Ergebnisse erzielt.

Obgleich das aktive Material alle geeigneten polymeren oder nicht-polymeren Materialien, die die gewünschten Eigenschaften besitzen, enthalten kann, sind polymere Materialien bevorzugt, da deren physikalischen Eigenschaften wie Flexibilität besser sind als die physikalischen Eigenschaften der nicht-polymeren Materialien. Eine eingehende Beschreibung der Vfirkungsweise der photoleitfähigen Schichten, die aktive Matrixbindemittelmaterialien enthalten, ist in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung mit dem Titel '.'Abbildematerial, enthaltend Bindemittel" von M.Smith, C.F.Hackett und R.W. Radler enthalten,die die Case Nr.D/3280 besitzt und bereits erwähnt wurde.

Obgleich es nicht vollständig erklärlich ist, wurde gefunden, daß man durch Dispersion einer Mischung aus zwei oder mehreren feinverteilten, photoleitfähigen Pigmenten, die in einem Bindemittel Löcher bilden und injizieren können, wobei das Bindemittel die Löcher entsprechend der bildweisen Belichtung transportieren kann, ein Photoleiter mit ausgedehn-

209825/10U

2159333

■tem dynamischen Bereich erhalten werden kann, wobei der dynamischen Bereich abhängig ist sowohl von dem Absorptionskoeffizienten als von der Dicke des Photorezeptors . Es wurden verschiedene Mechanismen vorgeschlagen, die diese Ausdehnung des dynamischen Bereichs erklären. Ein möglicher Mechanismus "besteht darin, daß zwei Erscheinungen sich auf einzigartige Weise vereinigen. Zuerst wird dea? Absorptionskoeffizient für die aktinisehe Strahlung wesentlich erhöht und die Penetration des aktinischen Lichts in dem Photorezeptor wird vermindert. Gleichzeitig v/erden die Einfangstellen zu dem Punkt erhöht, daß die durchschnittliche Entfernung, die von dem . Ladungsträger zurückgelegt wird, auf einen kleinen Bruchteil der Gesamtdicke des Photoleiters vermindert wird.

Die Vereinigung der unerwarteten Eigenschaften ermöglicht, daß die verschiedenen Tiefen in der photoleitfähigen Schicht unabhängig voneinander wirken und doch auf verschiedene Belichtungswerte ansprechen. Beispielsweise wird ein Stelle, die 15/U unterhalb der Oberfläche eines Photoleiters liegt

- —1 und einen Absorptionskoeffizienten CX= 0,2/U besitzt, nur f des Lichts empfangen, das an der oberen Oberfläche einfällt. Der Absorptionskoeffizient <X wird gemäß der folgenden Beziehung erhalten: I = I_Qe~ > worin I die ursprüngliche Intensität und I die Intensität nach Ihirchgang einer Dicke t einer Schicht mit einem Absorptionskoeffizienten CX bedeuten. Nur wenn der Trägerbereich beschränkt wird, kann die alleroberste Ebene entladen werden, ohne daß die unabhängige Entladung der niedrigen Schichten, die mit wesentlich verminderter Geschwindigkeit stattfindet, gestört wird.

Ein anderer möglicher Mechanismus besteht darin, daß photoe.mpfindliche Teilchen verwendet werden, deren Photobildung- und Injektionseigenschaften stark feldabhängig sind. Man nimmt hier an, daß diese Materialien einen relativ langsamen Trägertransport ermöglichen, der sich von dem Einfangen

■2 09825/10U

der Träger während des Beliehtens mit einein Bild .unterscheidet, und, daß dies eine innere Feldverteilung ergibt, die wiederum nahe an der Oberfläche des Photoleiters ein geringeres inneres PeId ergibt als an Punkten, die von der Oberfläche weiter entfernt sind. Diese Feldverteilung, gekoppelt mit der Tatsache, daß die Photobildungs- und Photoinjektionseigenschaften der Teilchen stark feldabhängig sind, ermöglicht eine schnelle Reduktion in der wirksamen Photoempfindlichkeit bei fortschreitender Entladung, und dadurch erhält man einen ausgedehnten dynamischen Bereich.

Beide Theorien erklären, warum ein geringerer Teilchen-an-Teilchen-Kontakt und erhöhte Pigmentverhältnisse einen erhöhten dynamischen bereich mit sich bringen. Weiterhin wurde gefunden, daß eine erhöhte Photoleiterdicke eine Erhöhung des dynamischen Bereichs bei dieser neuen Art von Photorezeptoren mit sich bringt.

Der Absorptionskoeffizient für das erfindungsgemäße photoleitfähige Material ist mindestens 1/L und nicht mehr als 8/L, wobei L die Photoleiterdicke in Mikron ist und der optimale v/ert ungefähr 2/L bis 4/I1 beträgt und der bevorzugte Bereich etwa 1/5 ist. Das heißt, für eine 15/U-Platte

-1'

ist ein Koeffizient von 3/15 oder ungefähr 0,2 /u wünschenswert.·

Die erfindungsgemäßen photoleitfähigen Materialien haben ebenfalls eine durchschnittliche Ladungsträgerwanderung von ungefähr 1/10 bis 1/3 der Photoleiterdicke, vorzugsweise ungefähr 1/5.

Es wurde gefunden, daß allgemein Pigmentmischungen in photoleitfähigen Bindemitteln eine xerographische Platte ergeben, die eine zurückbleibende Bildempfindlichkeit oder eine Empfindiichkeitsermüdung zeigen, die den zuvor erfolgten. Belichtungen der Platte entspricht, und was ein Geist-Bild

20982 S /1OU

mit sich "brachte, das den vorherigen Belichtungen entspricht. Um dieses Empfindlichkeitsermüdungsproblem aufzuschließen, war es erforderlich, daß die Platte einige Stunden in der Dunkelheit gelagert oder die Platte einige Minuten auf eine temperatur von 5O⁰C erwärmt werden mußte. Überraschenderweise wurde gefunden, daß CdSSe, dispergiert in einer aktiven Matrix aus organischem Bindemittelmaterial, in jedem geeigneten Gewichtsverhältnis, vorzugsweise von ungefähr 1/2 Gew,-leilen zu ungefähr 5 Gew.-l^ae ilen/100 Teile Bindemitteln eine xerographische Photoleiterschicht ergibt, die gleichzeitig ohmisch hoch photoempfindlich, rezyklisierbar (periodisch wiederverwendbar), ambipolar ist und eine niedrige Ermüdung zeigt. Außerdem ist sie relativ panchromatisch und zeigt einen großen dynamischen Bereich, was beim Abbilden eine kontinuierliche Tönung ermöglicht. Es wurde gefunden, daß durch die Zugabe von CdSSe in dem oben angegebenen, bevorzugten Bereich zu dem aktiven Matrixbindemittelmaterial, das in niedrigen ..Konzentrationen Phthalocyaninteilchen enthält, die verminderte Leitfähigkeit oder das Photoleitfähigkeitsbild, das beim wiederholten zyklischen Arbeiten immer stärker auftritt, wenn CdSSe nicht vorhanden ist, vermindert werden, und daß die Platte ambipolar wird, verglichen mit photoleitfähigen Isolierschichten ohne CdSSe. Ohne^den CdSSe-Zusatz können die Platten nicht wiederholt bei beiden Ladungspolaritäten verwendet werden, da G-eist-Bilder auftreten.

Die Pigmente können in das aktive Matrixbindemittelmaterial eingearbeitet werden, indem man sie geeigneterweise mit dem gelösten oder geschmolzenen Bindemittelmaterial durch geeignete Vorrichtungen wie in einer Kugelmühle vermischt. Diese Verfahren umfassen ebenfalls starkes Vermischen bzw. Rühren unter der Einwirkung von Scherkräften, vorzugsweise mit gleichzeitigem Vermählen, Vermischen auf v/alzen, Vermischen rait Sand, Bewegung durch Ultraschall, Vermischen mit hohen Geschwindigkeiten. Man kann auch diese Verfahren auf geeignete Weise kombinieren.

209825/10U

Die Dispersionsaufsehlämmung aus Pigment-Bindemittel-Lösungsmittel (oder die Pigment-Bindemittel-Schmelze) kann auf leitfähige Substrate durch "bekannte Aufstreich- oder Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Beispielsweise kann man durch Sprühen beschichten, durch Eintauchen beschichten, man kann ein Rakelmesser zum Beschichten verwenden, elektrisch beschichten oder eine: Mayer-Stab-Auftr-agmaschine (Mayer bar draw down) verwenden, man kann durch Heißtauchen beschichten und einen Umkehrwalzenbeschicht er verwenden. Auf dem elektrischen Gebiet kann man das Sprühen bevorzugen, da man den glattesten Finish erhält. Im Labor kann das Heißtauchen zweckdienlich sein. Das Abbinden, Trocknen und/oder Härten dieser Platten wird auf ähnliche Weise durchgeführt, wie es für Filme aus den besonderen Bindemitteln üblich ist ., die bei anderen Beschichtungsanwendungen eingesetzt werden.

Die bevorzugte _Zusammensetzung für die Schicht enthält von ungefähr.1/2 bis ungefähr 5 Gew.Teile Cadmiumsulfoselenid, von ungefähr 1/2 bis ungefähr 5 Gew.Teile Phthalocyanin und von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gew.Teile Selen, dispergiert in ungefähr 100 Teilen eines aktiven Matrixbindemittels aus Polycarbazol. Die Gesamtmenge an CdSSe, Phthalocyanin und Selen sollte nicht mehr als ungefähr 15 Gew.Teile, berechnet auf 100 Gew.Teile photoleitfähigem Bindemittel, ausmachen, damit man alle erfindungsgemäßen Yorteile erhält.

Es wurde gefunden, daß man bei einer Konzentration von GdSSe von ungefähr über 1/2 Gew.Teilen oder unter ungefähr 10 Gew,-Teilen eine ambipolare Platte erhält, die beim wiederholten Verwenden gute Eigenschaften besitzt, d.h. gute Rezyklisiereigenschaften aufweist, und bei der Geist-Bilder in vermindertem Maß auftreten. Der Ausdruck "ambipolar" soll bedeuten, daß die Platte zum Rezyklisieren mit jeder Polarität geladen v/erden kann« ■

2 0 9 8 2 5 / 1 0 U

Enthält die Platte mehr als ungefähr 1/2 Gew.Teil Phthalocyanin, besitzt die Platte gegenüber rotem Licht erhöhte Empfindlichkeit. Enthält die Schicht bis zu ungefähr 3 Gew.Teilen Phthalocyanin, ist die Platte ambipolar und beim Rezyklisieren erhält man wenig oder nur geringe Ladungsmüdigkeit, 'und man kann daher Bilder hoher Qualität mit kontinuierlicher Tönung herstellen.

Enthält die Platte mehr als ungefähr 1 Gew.^ Selen, besitzt die Platte gegenüber Blaulicht erhöhte Empfindlichkeit und ist ambipolar. Wenn bis zu ungefähr 8 Gew. Teilen Selen in der Schicht 14 vorhanden sind, ist die Platte rezyklisierbar und zeigt wenig oder keine Ladungsmüdigkeit und ist ambipolar. · ■

Die erfindungsgemäßen Platten besitzen einen Helligkeitsaufnahmebereich, der wesentlich größer ist als der von Selenplatten. Versuche haben gezeigt, daß der Helligkeitsaufnahmebereich der erfindungsgemäßen Photoleiter ebenfalls größer ist als der der Selenlegierungen.

Die photoleitfähigen erfindungsgemäßen Platten sind wesentlich wertvoller zur Herstellung von Bildern mit kontinuierlichen Tönungen als Selen. Es wurde ebenfalls gefunden, daß der Helligkeitsaufnahmebereich der erfindungsgemäßen Platten mit d.er Dicke der Platten variiert. Dies gilt nicht für Selen und seine Legierungen und dadurch ist eine weitere Regulierung der erfindungsgemäßen Platten möglich.

Die folgenden Beispiele erläutern das überraschenderweise photoleitfähige erfindungsgemäße Isoliermaterial. Alle Teile und Prozentgehalte sind, wenn nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt. In. den Beispielen sollen verschiedene bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen photo-, leitfähigen Isoliermaterials erläutert v/erden.

209825/1 014

Die photoleitfähigen Materialien der Beispiele 1 bis 25, die in der !Tabelle I dargestellt sind, wurden folgendermaßen hergestellt:

Eine 1:1-Mischung aus Cyclohexanon und Toluol wird hergestellt. Ungefähr 100 Gew.Teile Polyvinylcarbazol werden in ungefähr 560 Gew.Teilen der Cyclohexanon-Toluol-Mischung gelöst.* Die Iiösungsgeschwindigkeit kann durch Erwärmen erhöht werden. Die Lösung wird dann in eine Kugelmühle gegeben, und die gewünschte Menge an OdSSe₉ Phthalocyanin und Selen wird zugefügt. Die Materialien werden durch Rotation der Kugelmühle vermählen, bis die Teilchen aus CdSSe, Phthalocyanin und Selen eine Teilchengröße besitzen, die geringer ist als ungefähr 1/U. Mit dieser Aufschlämmung wird dann eine saubere Xerox 914-Kopier-Aluminiumtrommel überzogen, wobei man einen überzug mit einer Dicke von 15yU nach dem Trocknen erhält. Man trocknet mit Druckluft bei 75 C während ungefähr einer Stunde. Zur Prüfung wird die Trommel dann in ein Xerox \914-Kopiergerät gegeben.

Das Phthalocyanin ist vorzugsweise metallfrei und liegt entweder in ß- oder in X-polymorpher Form vor und wurde, wie es in der Patentschrift 3 357 989 beschrieben ist, hergestellt. Das Cadmiumsulfoselenid ist als 1020 Red-Pigment von de'r General Color Co., Fort Wayne, Indiana, erhältlich.

In den in Tabelle I gezeigten Beispielen sind die Teile als Gewichtsteile, berechnet auf 100 Gew.Teile Polyvinylcarbazol, angegeben.

209825/10U

- 23 Tabelle I

1. 2 3 4 5 -6 7 8

Bsp. Teile Teile Teile Rezyk- Ambi- Geist- kontinu-

Nr. CdSSe Se Phthala lisier- polari- Bilder ierlicher

"barkeit tat Ton

1	0	5	1	2	4	1	7
2	1/2	5	1	2	4	2	7
3	1	5	1	3	6	6	T
4	2	Ul	1	6	7	8	8
5	3	5	1	3	4	10	10
6	5	5	' 1	7	8	10	9
7	7	5	1	2	6	10	6
8	3	0	1	.6	8	10	8
9	3	1	1	6	6	10	8
10	3	2 1/2	1	8	10	10	9
11	3	10	1	4	6	10	4
12	3	20	1	2	2	10	1
13	3	5 '	0	2	8	10	5
14	3	.5 _	J/?."	4	8	10	7
15	3	5	2 1/2	2	10	10	7
16	3	5	5	1	4	a	4
17	3	5	10	1	2	4	1
18	3	2 1/2	1	8	10	10	9
19	VJ)	5	5	4	4	8	4^
20	3	1	1	6	10	10	β
21	1/2	5	1	8	4	2	7
22	7.	UI	1	2	6	10	6
23	3	0	0	7	5	9	8
24	0	5	0	6	7	8	7
25	0	0	1	3 ^s	4	3	8 ~.

209 8 25/ 1 OU

In Tabelle I gibt die erste Spalte die Nummer des Beispiels an.. In der zweiten bis vierten Spalte sind die Teile aus Cadmiumsulfoselenid, Selen und Phthalocyanin (X-iOrm, berechnet auf 100 Teile Polyvinylcarbazol in der photöleitfähigen Schicht angegeben. In der Spalte 5 ist die Rezyklisierbark'eit angegeben, und diese ist ein Maß für die Qualität des Photoleiters und gibt an, ob er als wiederverwendbarer Photoleiter nützlich ist. In der Rezyklisierbarkeit kommen die Ermüdung, der Dunkelheitsverfall, die Ladungsauf nehmbarkeit und -das zurückbleibende Potential zum Ausdruck. Die Photoleiter wurden mit 1 bis 10 bewertet, wobei 10 Platten bedeutet, die die besten rezyklisierbaren Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist eine Platte, die eine Bewertung von weniger als 5 hat, obgleich sie für den Handbetrieb verwendet werden kann, nicht für ein Gerät geeignet, bei dem wiederverwendbare Platten erforderlieh sind, da eine solche Platte eine Ruhezeit und/oder ein Erwärmen zwischen den Zyklen benötigt, um die Photoleitfähigkeitseigenschaften wieder herzustellen. Eine Platte mit einer Bewertung von 5 bis 7 erfordert ungefähr 5 Minuten zwischen den Zyklen. Sie kann aber mit schnelleren Geschwindigkeiten verwendet werden, wenn man an die Platte zwischen den Zyklen eine .einheitliche negative Ladung anlegt. Eine -Bewertung von 8. bis 10 gibt an, daß die Platten zufriedenstellend bei schnell-und kontinuierlich arbeitenden Abbildegeräten wie den Xerox 720-, 914- und 2400-Kopiergeräten -verwendet werden können.

In Spalte 6 sind die Ambipolaritätseigenschaften nochmals bewertet, wobei man einen Maßstab von 1 bis 10 wählt und die besten Platten, die in der Rezyklisierbarkeit, dem Auftreten von Geist-Bildern oder in der Qualität mit kontinuierlicher Tönung keine Unterschiede zeigen, wenn sie mit beiden Polaritäten beladen sind. Eine Bewertung von weniger als 5 zeigt an, daß die Platten entsprechend einem Paktor von 4 oder höher in ihrer Lichtempfindlichkeit variieren, abhängig, ob sie negativ oder positiv geladen sind.

20982 5/1OU

Xn Spalte 7 ist eine Bewertung von 1 "bis 10 der Qualität der'hergestellten Bilder .gegeben.,· und zwar wird angegeben, ob ein Geist-Bild des vorherigen Bildes vorhanden ist, was ein Anzeichen für restliche Leitfähigkeit oder Photole.itfähiglceit ist. Die Platten, die mit 8 bis 10 bewertet sind, besitzen kein sichtbares Geist-Bild, selbst wenn sie mit intensiver Bestrahlung belichtet werden-» Eine Bewertung von 5 bis 7 zeigt an, daß man das Geist-Bild eliminieren kann, wenn man die Platte lagert oder erwärmt. Eine Bewertung von 4 oder weniger zeigt an, daß ein'Geist-Bild auftritt, bedingt durch einen Angriff der Platte.

In der Spalte 8 Ist die Fähigkeit mit einer Bewertung von bis 10 des Photoleiters- angegeben, Bilder hoher Qualität mit kontinuierlichen Tönungen zu ergeben. Die Bewertung erfolgt willkürlich, und die besten Platten erhalten eine Bewertung von 8 bis 10. Eine Bewertung von 5 bis 7 zeigt Marginalbilder. Eine Bewertung von 1 bis 4 zeigt an, daß die Bilder eine unannehmbare kontinuierliche Tönung aufweisen,

Obgleich besondere Bestandteile und Anteile in der obigen Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen angegeben wurden, können alle anderen Materialien, die erwähnt wurden, mit gleichguten Ergebnissen verwendet werden. Weiterhin ist es möglich» andere Materialien zu diesen Materialien zuzufügen, um die Eigenschaften der neuen photoleitfähigen erfindungsgemäßen Schichten synergetisch zu beeinflussen, zu verstärken oder anderweitig zu modifizieren. Beispielsweise kann man gewünschtenfälls die spektrale Empfindlichkeit der erfindungs gemäß en neuen photoleitfählgen Schichten durch Einarbeitung photosenslbillalerender Farbstoffe weiter modifzieren. ■

Fach der Bildung des elektrostatischen latenten Bildes auf den erfindungsgemäßen photo empfindlichen Schichten kann inan

20 9825/10U

das Bild auf. einer Vielzahl von Wegen verwenden. Eine typische Verwendung besteht darin, daß man das Bild durch xerographische Entwicklungsverfahren sichtbar macht, indem man die Flächen des latenten Bilds mit einem feinverteilten Markierungsmaterial, das loner genannt wird, behandelt, wobei der loner in Oberflächenkontakt mit der Oberfläche der Platte gebracht wird, und daran elektrostatisch in einem Bild festgehalten wird, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht. Man kann dabei die Kaskadenentwicklung, wie sie beispielsweise -in der US-Patentschrift 2 638 416 beschrieben ist, wie auch andere geeignete Verfahren verwenden, um den loner in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen. Der Fachmann auf dem Xerographiegebiet wird eine Vielzahl von Verfahren zur Verfugung haben.

Andere Möglichkeiten, das elektrostatisdhe latente Bild, das auf dem Abbildematerial vorhanden ist, zu verwenden, bestehen darin, das ladungsbild auf eine andere Schicht zu transferieren, 'indem man" die" beiden Schichten in enge Uachbarschaft bring~fc und Übertragungsverfahren verwendet, die beispielsweise in den US-Patentschriften 2 982 647, 2 825 814 und 2 937 943 beschrieben sind. Beispielsweise kann die Schicht, auf die das Ladungsbild übertragen werden soll, ein an der Oberfläche deformierbares Material sein, das' entsprechend der Bildkonfiguration deformiert wird, wie es in der US-Patentschrift 3 196 011 beschrieben ist.

Das elektrostatische Latente Bild kann ebenfalls direkt abgenommen bzw. abgelesen werden, indem man Vorrichtungen wie Elektrometer verwendet, die Potentialunterschiede feststellen und die man in eine bestimmte graphische Information, wie sie durch das ursprüngliche elektrostatische latente Bild repräsentiert wurde, übertragen kann.

25/1014

-2159383

Isolieraufnahmematerialien bzw. -folien bzw. -blätter können in Kontakt mit den Platten, die das elektrostatische latente Bild enthalten, gebracht werden, und die Aufnahmefolien können mit Toner entwickelt werden, wobei man Verfahren verwendet, die es ermöglichen, eine Vielzahl von solchen Kopien aus einem master-elektrostatischen latenten Bild herzustellen»

Wie es in der US-Patentschrift 3 551 146 beschrieben ist, können relativ viel leitfähige Blätter, die das Bild aufnehmen, einschließlich von Papier in Kontakt mit den Platten, die das elektrostatische latente Bild tragen, gebracht werden, und dabei wird auf dem Aufnahmeblatt ein Bild induziert und dieses induzierte Bild kann durch solche Verfahren entwickelt werden, die es ermöglichen, 100 oder mehr derartige entwickelte Empfangsblätter auf einem einfachen elektrostatischen latenten Master-Bild herzustellen.

j Der Ausdruck "Dichte", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, soll auch die folgenden Bedeutungen umfassen: Densität, Schwärzungsdichte und Schwärzung.

2 0 9 8 2 Γ) / 1 t)

Claims

. ■ - 28 -

Patentansprüche

ty Photoleitfähige Schicht, enthaltend eine Mischung aus feinverteilten Teilchen aus mindestens zwei photoleitfähigen Pigmentmaterialien, wobei die Mischung fähig ist, entsprechend einer bildweisen Bestrahlung Löcher zu bilden, und in einem aktiven Matrixbindemittel dispergiert ist, wobei das Bindemittel fähig ist, die von den photoleitfähigen leuchen während der bildweisen Belichtung injizierten Löcher zu transportieren.
2. Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchenmischung in einer Menge von 0,5 bis 5 VoI.-Teile/100 Vol.-Teile Bindemittel vorhanden ist.
3. Schicht gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht einen Absorptionskoeffizienten zwischen ung-efähr"'t/L' und "8/L besitzt, wobei L die Dicke der photoleitfähigeii Schicht in Mikron bedeutet.
4» Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein organisches Material ist. '
5. Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigmentmaterial Oadmiumsulfoselenid enthält.
6. Schicht gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht 1/2 bis 5 Gew.Teile Cadmiumsulfoselenid und.von 1 bis 5 Gew.Teilen Selen für jeweils 100 Gew.Teile Bindemittelmaterial enthält.
7. Schicht gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von 1/2 bis 5 Gew.Teile Cadmiumsulfoselenid

209825/1 OU

und von 1/2 "bis 5 Gew.Teile Phthalocyanin für jeweils 100- (Jew.Teile Bindemittel enthält».
8. Schicht gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von 1/2 bis 5 Gew.Teile Cadmiumsulfoselenid, 1/2 bis 5 Gew.Teile Phthalocyanin und von 1 bis 5 Gew.Teile Selen für jeweils 100 Gew.Teile Bindemittel enthält und daß das Gesamtgewicht der Pigmente weniger als 10 Gew.$ der Schicht ausmacht. .
9. Verfahren zum Abbilden, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) eine photoleitfähige Schicht hergestellt wird, enthaltend eine Mischung aus feinverteilten Teilchen aus mindestens zwei photoleitfähigen Pigmentmaterialien, wobei

die Mischung in der Lage', ist, entsprechend der bildweisen Bestrahlung löcher zu bilden, und in einem aktiven Matrix-"bindemittel dispergiert ist, wobei das Bindemittel fähig ist, die von den photoleitfähigen Teilchen während der bildweisen Belich'tung" injizierten löcher zu transportieren,

(b) die Schicht einheitlich elektrostatisch geladen wird,

(c) die geladene Schicht mit einem Strahlungsbild "belichtet wird, demgegenüber die Teilchen empfindlich sind, und das von dem aktiven Matrixbindemittelmaterial im wesentlichen nicht absorbiert wird, bis ein elektrostatisches Bild hergestellt wurde.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das elektrostatische Bild entwickelt wird, wobei ein sichtbares Bild hergestellt wird.

2098257 1OU