DE3005717C2 - Verfahren zur Konditionierung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials - Google Patents
Verfahren zur Konditionierung eines elektrofotografischen AufzeichnungsmaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Aufbau eines Aufzeichnungsmaterials für die Elektrofotografie hängt von der Art der angewendeten,
elektrofotografischen Verfahren und von den ge- J0
wünschten Kenndaten ab. Die üblichen Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie weisen einen
Schichtträger und eine fotoleitfähige Schicht auf, die den Schichtträger bedeckt. Außerdem kann die
Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht mit einer isolierenden Deckschicht bedeckt sein. Derartige
Aufzeichnungsmaterialien werden in großem Umfang verwendet.
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, das
aus einem Schichtträger und aus einer fotoleitfähigen Schicht besteht, wird für die meisten üblichen
elektrofotografischen Verfahren verwendet, bei welchen ein elektrostatisches Aufladen, eine bildmäßige
Belichtung, eine Entwicklung und erforderlichenfalls eine Übertragung des entwickelten Bildes durchgeführt
werden. Wenn das Aufzeichnungsmaterial eine isolierende Deckschicht aufweist, wird diese zum Schutz der
fotoleitfähigen Schicht, zur Verbesserung der mechanischen
Festigkeit und der Dunkelstromeigenschaften des Materials verwendet. Außerdem kann ein solches
Aufzeichnungsmaterial bei ganz bestimmten elektrofotografischen Verfahren verwendet werden. Darüber
hinaus verhindert die isolierende Deckschicht eine Verschmutzung.
Die elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien müssen natürlich eine bestimmte Empfindlichkeit sowie
bestimmte elektrische und optische Eigenschaften aufweisen, damit sie sich für ganz bestimmte elektrofotografische
Verfahren eignen. Insbesondere muß von Anfang an eine gute Bildqualität erhalten werden.
Im allgemeinen ist es jedoch schwierig zu erreichen,
daß die elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien bei ihrer Benutzung von Anfang an bereits alle diese
Eigenschaften aufweisen. Insbesondere ist die Bildqualität, die am Anfang mittels eines elektrofotografischen b5
Aufzeichnungsmaterials erhalten wird, etwa umgekehrt proportional zu der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials.
Wenn beispielsweise der Bildqualität von Anfang an eine hohe Bedeutung beigemessen wird, muß
zwangsläufig bis zu einem gewissen Grad Haltbarkeit geofpert werden. Vom wirtschaftlichen Standpunkt her
ist es jedoch nachteilig, Haltbarkeit zu opfern. Folglich wird seit langem gefordert, elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien
mit hoher Bildqualität und Haltbarkeit herzustellen. Je höher der Dunkelwiderstand
des Fotoleiters selbst ist. um so besser ist die Haltbarkeit. Bei den am Anfang gemachten Bildern
erscheint jedoch eine Unregelmäßigkeit des elektrischen Potentials an der Oberfläche der fotoleitfähigen
Schicht, was ungleichmäßige Bilder ergibt Durch wiederholtes Aufladen können jedoch auch mit solchem
Aufzeichnungsmaterial allmählich Bilder guter Qualität erhalten werden. Bevor gute Bilder erhalten werden,
müssen jedoch 500 bis 1000 Kopien gemacht werden.
In der japanischen Offenlegungsschrift 33 795/1974 ist vorgeschlagen, die Anfangskenndaten von elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien Jadurch zu verbessern, daß sie einer Spannungsbehandlung unterzogen
werden. Eine derartige Verbesserung der Anfangskenndaten von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien
durch Einprägen einer elektrischen Spannung beruht darauf, daß die elektrischen Eigenschaften
der fotoleitfähigen Schicht dadurch vor der tatsächlichen Benutzung geändert und stabilisiert
werden.
Beim Anlegen einer hohen Spannung mittels einer Elektrode kommt es jedoch häufig zu Entladungen
zwischen der Elektrode und dem Aufzeichnungsmaterial in Bereichen, in denen zwischen der Elektrode und
dem Aufzeichnungsmaterial kleine Spalte existieren. Derartige Entladungen sind für Schäden wie Pinholes
infolge dielektrischer Durchschläge an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials verantwortlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu
schaffen, das jede Beschädigung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ausschließt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Mitteln gelöst.
Erfindungsgemäß ist also eine Elektode aus einem Material vorgesehen, dessen elektrischer Widerstand
bei Druckeinwirkung abnimmt. Dies bedeutet, daß nur diejenigen Bereiche der Elektrode, die in Druckberührung
mit dem Aufzeichnungsmaterial stehen, relativ niedrigen Widerstand besitzen und demgemäß als
Elektrode wirken, während eventuelle vorhandene Elektrodenbereiche, die nicht in Druckberührung mit
dem Aufzeichnungsmaterial stehen, nicht als Elektrode, sondern als Isolator wirken, so daß in diesen eventuell
vorhandenen Spalten keine Feldstärken auftreten, die Durchbrüche begründen könnten.
In der Technik der Tonerbildübertragung ist es bekannt, mittels einer unter Spannung stehenden
Übertragungswalze im Übertragungsspalt hohe elektrische Felder zu erzeugen, um den Toner vom
Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial zu lösen und fest an das Bildempfangsmaterial zu binden. In der
DE-OS 24 25 609 ist für die Übertragungswalze ein dicker, stark komprimierbarer Walzenkörper aus einem
löchrigen, offenzelligen Schaummaterial beschrieben, das in dem eigentlichen Spaltbereich in hohem Maße
komprimiert wird und dadurch einen relativ niedrigen Widerstand annimmt, während es im Vorspaltbereich
und im Nachspaltbereich wesentlich weniger komprimiert wird und in diesen beiden Bereichen die Ionisation
zur Minderung einer Durchbruchsgefahr steuert Dieser bekannten Übertragungswalze kommt daher eine völlig
andere Funktion zu als dem erfindungsgemäß vorgesehenen Elektrodenwalze.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Widerstandsänderung des Elektrodenmaterials kann in Abhängigkeit von der Größe der angelegten
Spannung, dem Aufbau und der Zusammensetzung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gewählt
werden. Der gewöhnlich benutzte Widerstand ist nicht kleiner als 1013OCm, vorzugsweise nicht kleiner als
10Ι4Ωαη, wenn kein Druck ausgeübt wird und nicht
höher als lO^iicm, vorzugsweise nicht höher als
104 Hern, beispielsweise bei einem Druck von 30 N/cm2.
Druckempfindliche, leitende Materialien sind solche, die aus einem elastischen Hochpolymer und darin
eingebrachten leitenden Pulver zusammengesetzt sind. Die einzubringenden, leitenden Pulver können Pulver
von Metallen, wie rostfreiem Stahl. Kupfer, Silber. Eisen und Kohlenstoff sein. Die elastischen Hochpolymere
können Silikon-, tJsethan-, Butadien- und Iospren-Kautschuk
seia
In Abhängigkeit davon, wie die leitenden Pulver in das elastische Hochpolymer eingebracht werden, liegt
das leitende Pulver dispergiert oder nur lokalisiert vor. Ferner können auch dünne Drähte aus leitendem
Material in einem elastischen Hochpolymer eingebettet sein. Ein Beispiel für handelsübliches, leitendes Pulver,
das lokalisiert vorliegt und aus Silikonkautschuk und Metalipulvern zusammengesetzt ist, weist einen Widerstand
von 1014 Qcm auf, wenn kein Druck ausgeübt wird,
und unter Druck ein^n Widerstand von 0.2 flcm sowie
eine dielektrische Festigkeit \ on 20 kV/mm auf.
Als druckempfindliches Material werden vorzugsweise elastische Materialien verwende da elastische
Materialien dicht an der Oberfläche des elektrofotografischen Materials anliegen und die Oberfläche nicht so
leicht durch Staub beschädigt wird. Die Form der Elektrode kann beliebig gewählt werden, und kann
beispielsweise eine Platte, eine Rolle oder eine Walze sein. Insbesondere liegt eine Walzelektrode dicht an der
Oberfläche des elektrofotografischen Materials an.
Die Größe der Spannung, die über die Elektrode an das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial angelegt
wird, kann in Abhängigkeit von dem Aufbau und der Zusammensetzung des jeweiligen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials entsprechend eingestellt werden. Üblicherweise liegt sie im Bereich von 1.6 bis
23 kV. Es können Gleich- und Wechselspannungsquellen,
eine Rechteckspannung hoher Frequenz abgebende Quellen oder diskontinuierliche Gleichspannungsquellen
verwendet werden. Vorzugsweise wird eine Wechselspannungsquelle benutzt. Das Anlegen der
Spannung wird vorzugsweise ohne gleichzeitiges Bestrahlen der fotoleitfähigen Schicht durchgeführt,
wenn also die fotoleitfähige Schicht hohen Widerstand besitzt.
Bei einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ohne eine isolierende Deckschicht auf der Oberfläche
wird die Spannung in der Weise angelegt, daß die Oberfläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials
mil einem Isolierfilm bedeckt wird, wenn der Dunkelwiderstand der fotoleitfähigen Schicht verhältnismäßig
niedrig ist.
Die Spannung kann an die Oberfläche einer fotcleitfähigen Schicht angelegt werden, und sie kann
bei einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial
mit einer isolierenden Deckschicht durch die isolierende Deckschicht hindurch eingeprägt werden.
Elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, bei denen die Erfindung angewendet werden kann,
bestehen gewöhnlich aus einem Träger und einer fotoleitfähigen Schicht, oder aus einem Träger, einer
fotoleitfähigen Schicht und einer isolierenden Deckschicht auf der fotoleitfähigen Schicht Das gebräuchlichste
Verfahren, um derartige Aufzeichnungsmaterialien herzustellen, besteht darin, zunächst die fotole;tfähige
Schicht auf dem Träger auszubilden und, falls es gewünscht oder gefordert wird, auf die fotoleitfähige
Schicht eine isolierende Deckschicht aufzubringen.
Als Träger können leitende Materialien, wie beispielsweise Metalle, nämlich rostfreier Stahl, Al, Cr, Mo, Au,
In, Nb, Ta, V, Ti, Pt oder Pd und deren Legierungen angeführt werden. Wenn ein isolierender Träger
verwendet wird, wird dessen Oberfläche leitend gemacht
Der Träger kann unter Umständen auch entfallen. Die fotoleitfähige Schicht kann durch Dispergieren eines
Fotoleiters in einem Bindemittel oder ohne Bindemittel hergestellt werden.
Die Verbesserung der Anfangskenndaten des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, an das eine
Spannung angelegt wird, ist bei einer fotoleitfähigen Schicht, die aus einem in einem Bindemittel dispergierten
Fotoleiter besteht, besonders bemerkenswert Als Bindemittel zur Schaffung der fotoleitfähigen Schicht
können verschiedene herkömmliche isolierharze, wie Polyäthylen, Polyester, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid,
Polyvinylacetat, Acrylharze, Polycarbonat, Siliconharze, fluorenthaltende Harze oder Epoxyharze
verwendet werden.
Als anorganische Fotoleiter können Oxide, Sulfide. Jodide oder Selenide von Metallen wie Zn, Hg, Al, Sb, Bi,
Cd oder Mo verwendet werden. Beispiele hierfür sind Zinkoxid, Cadmiumsulfid, Zinksulfid, Cadmiumselenid.
Bleioxid, Arsensulfid, Titanoxid, Zink-Titanoxid, Zink-Siliciumoxid, Zink-Magnesiumoxid, Quecksilberjodid,
Quecksilberoxid, Quecksilbersulfid, Inüiumsulfid, Kalzium-Strontiumsulfid
oder Selen. Als dispergierter, organischer Fotoleiter können verwendet werden Vinylcarbazol. Anthrazen-phthalocyanin, Trinitrofluor^_
enon. Polyvinylcarbazol. Polyvinylanthracen oder PoIyvinylpyren und erforderlichenfalls kann ein Farbsensibilisator
oder eine Lewis-Säure beigemischt werden.
Wenn die fotoleitfähige Schicht ohne Bindemittel hergestellt wird, erfolgt dies in der Weise, daß im
Vakuum ein anorganisches fotoleitfähiges Material, wie
S, Se. PbO, Si, Legierungen, die S, Se, Te, As oder Sb
enthalten, aufgedampft werden. (Besonders typische Legierungen sind die der Se- Reihe, wie Se - Te. Se — As.
Se-Sb.)
Fotoleiter ein Sputtern angewendet wird, kann die fotoleitfähige Schicht dadurch erzeugt werden, daß ein
Fotoleiter mit einem hohen Schmelzpunkt wie ZnO. CdS. CdSe oder T1O2, auf einen Träger aufgebracht
wird.
Ein anorganischer Fotoleiter, der als Film aufgebracht werden kann, kann in einer fotoleitenden Schicht
ohne Bindemittel verwendet werden. Die Menge an Bindemittel, die bei einer fotoieitfähigen Schicht
verwendet wird, liegt üblicherweise bei 0,5 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise bei 5 bis 20 Gewichtsteilen,
pro 100 Gewichtsteilen eines Fotoleiters.
Die Dicke der fotoleitfähigen Schicht kann in Abhängigkeit von der Art und den Kenndaten der
IO
fotoleitfähigen Schicht geändert werden. Üblicherweise ist sie 5 bis 100 μιη, vorzugsweise 10 bis 50 μΐη dick. Der
elektrische Dunkelwiderstand der fotoleitfähigen Schicht ist im Bereich von 1012 bis 10w Hern gewählt
Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine isolierende Deckschicht aufweist kann diese
aus verschiedenen Harzen hergestellt sein, wie Polyäthylen, Polyester, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid,
Polyvinylacetat Acrylharzen, Polycarbonat Siliconharzen, fluorenthaltende Harzen oder Epoxyharzen. Die
Dicke der isolierenden Deckschicht liegt im allgemeinen bei 0,1 bis 100 μπι, vorzugsweise bei 0,1 bis 50 μιη.
B eis pi ei 1
Zu 30 g Cadmiumsulfid wurden 6 g eines Vinylchlorid-Vinylacetat-CopoIymers
gemischt und die Viskosität des sich ergebenden Gemisches wurde entsprechend gesteuert, gemischt und dann mittels einer Walzenmühle
dispergieit Das Gemisch wurde auf einen (50 μιη
dicken) Aluminiumschichtträger in einer Dicke von 40 μπι aufgebracht Dann wurde die erhaltene fotoleitfähigc
Schicht mit einem 20 μιη dicken Polyesterfilm beschichtet wodurch ein dreischichtige·:: elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial geschaffen war.
Dann wurde in einer Einrichtung eine druckempfindliehe,
leitende Kautschukwalze mit 60 mm Durchmesser aus einem druckempfindlichen, leitenden Kautschuk mit
darin lokalisiert vorliegenden Metallpulver als Elektrode verwendet; ferner wurde als Masse ein Aluminiumsubstrat
verwendet und (unter einem Druck von 3 kg/cm2) eine Spannung angelegt Die Walze drehte
sich, um dadurch das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial zu bewegen.
An das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde eine Wechselspannung von 1,8 kV angelegt
während das Aufzeichnungsmaterial mit einer Geschwindigkeit von 2,5 cm/s bewegt wurde. Während
dieser Behandlung wurde keine Entladung beobachtet, und es kam zu keinem Schaden an der Oberfläche des
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Nach -'ieser Behandlung wurde das elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial um eine Trommel gelegt.
30
40 Sie wurde dann zur Bilderzeugung einer positiven Ladung, anschließend gleichzeitig mit einer bildmäßigen
Belichtung einer Wechselstromentladung sowie einer Totalbdichtung unterzogen. Es wurden von Anfar.g an
Bilder hoher Güte erhalten. Außerdem zeigte sich auch bei einem wiederholten Kopieren keine Veränderung
der Bildqualität Es wurden vielmehr dauerhafte Bilder hoher Güte erhalten. Die Kenndaten des hierbei
verwendeten, druckempfindlichen, leitenden Kautschuks waren so gewählt daß der elektrische Widerstand,
wenn kein Druck ausgeübt wurde, 10ι3Ωαη und
bei Druck 0,06 Qcm betrug.
Als zum Vergleich ein herkömmlicher, leitender Silikonkautschuk verwendet wurde, bei dem unter
Druck im wesentlichen keine Veränderung des Widerstands beobachtet wurde, der 106QCm betrug, wiesen
vier von 6 elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien Entladungsschäden aufgrund der angelegten Spannung
auf. Der Entladungsschaden wurde als ein schwarzer verbrannter Bereich festgestellt Die beschädigterr
Bereiche konnten nicht zur Bilderzeugung verwendet werden.
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt indem das Verfahren gemäß Beispiel 1
wiukrholt wurde. Es wurde eine Spannung eingeprägt, indem eine Walze mit 60 mm Durchmesser aus einem
druckempfindlichen leitenden Gummi mit darin eingebetteten Fasern aus rostfreiem Stahl, als Elektrode und
als Erde ein Aluminiumsubstrat verwendet wurde, und wobei dann eine Wechselspannung von 1,6 kV in
ähnlicher Weise wie bei dem Beispiel 1 an das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial angelegt
wurde, das sich mit einer Geschwindigkeit von 2,0 cm/s bewegte. Das auf diese Weise behandelte elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial wurde ähnlich wie bei dem Beispiel 1 zur Herstellung von Bildern verwendet.
Hierbei wurde keine anfängliche Veränderung oder Schwankung der Bildqualität festgestellt; vielmehr
wurden immer ausgezeichnete Bilder erhalten.
Claims (3)
1. Verfahren zur Konditionierung eines elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Oberfläche
oder eine hierauf aufgebrachte isolierende Deckschicht des Aufzeichnungsmaterial mit einer
Elektrode aus einem Material, dessen elektrischer Widerstand bei Druckeinwirkung abnimmt, in
innigen Kontakt gebracht und über diese Elektrode eine Spannung angelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine walzenförmige Elektrode verwendet wird, die auf dem Aufzeichnungsmaterial abrollt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Elektrodenmaterial verwendet
wird, das ohne Druckeinwirkung einen Widerstand von mindestens 1013 Dem und bei Druckanwendung
von 30 N/cm2 einen Widerstand von höchstens 1O6QCm aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1774479A JPS55110252A (en) | 1979-02-15 | 1979-02-15 | Electrophotographic receptor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3005717A1 DE3005717A1 (de) | 1980-08-28 |
| DE3005717C2 true DE3005717C2 (de) | 1983-09-08 |
Family
ID=11952250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803005717 Expired DE3005717C2 (de) | 1979-02-15 | 1980-02-15 | Verfahren zur Konditionierung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55110252A (de) |
| DE (1) | DE3005717C2 (de) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611745B2 (de) * | 1973-05-29 | 1986-01-20 | Xerox Corp |
-
1979
- 1979-02-15 JP JP1774479A patent/JPS55110252A/ja active Granted
-
1980
- 1980-02-15 DE DE19803005717 patent/DE3005717C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110819B2 (de) | 1986-03-31 |
| DE3005717A1 (de) | 1980-08-28 |
| JPS55110252A (en) | 1980-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Ipc: G03G 5/00 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition |