DE1597868C - Verwendung eines elektrophotographiscr en Aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht, die als Photoleiter ein mit Oxalsäure, Zitronensäure oder Maleinsäure behandeltes ZnO und als Bindemittel Polyvinylalkohol oder eine Mischung von Polyvinylacetat mit Polyvinylalkohol oder mit Polyvinylacetal.enthält.

Die. Herstellung und Verwendung solcher Aufzeichnungsmaterialien, deren photoleitfähige Schicht als Photoleiter ein mit einer der genannten oder anderen organischen Säuren behandeltes ZnO und als Bindemittel einen Kunststoff oder eine Kunststoffkombination enthält, der bzw. die aus einer großen Zahl von Kunststoffen auswählbar· ist, die auch die eingangs erwähnten umfaßt, in einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem das Aufzeichnungsmaterial vor der Belichtung aufgeladen wird, ist aus der britischen Patentschrift 1 020 506 bekannt.

Elektrophotographische Platten für ladungslose elektrostatische Druckverfahren· wurden bisher entsprechend hergestellt,, indem man ein photoleitfähiges Material des N-Typs, wie Zinkoxyd, und ein Kunstharzbindemittel, insbesondere in hohem Grade isolierende Kunstharze wie. Alkyd- und Siliconharze,, mischte, diese Mischung auf einen Schichtträger aufbrachte und den Überzug trocknete. Die photoleitfähige 'Überzugsschicht einer solchen elektrophotographischen Platte wird im Dunkeln aufbewahrt und, während sie im Dunkeln ist,: einem festzuhaltenden Lichtbild ausgesetzt, so daß der »Dember-Effekt« stattfindet, d. h., daß Elektronen in den Körper der photoleitfähigen Überzugsschicht bewegt und positive Löcher in der Nähe der Oberfläche der photoleitfähigen Überzugsschicht festgehalten werden. So wird die elektrische Doppelschicht in der photoleitfähigen Uberzugsschicht gebildet, und anschließend wird ein elektrisch geladener Farbstoff auf die belichtete photoleitfähige Überzugsschicht aufgebracht, um ein sichtbares Bild zu erzeugen. Es ist klar, daß die Bilder mit irgendwelchen üblichen Mitteln, wie Hitze od. dgl., fixiert werden.

Dieses bekannte Verfahren hat eine Anzahl von Nachteilen:

1. Es wird kein Bild von ausreichendem Kontrast erhalten;

2. die zum Entwickeln erforderliche Zeit ist zu lang und schwer zu steuern;

3. der in den Nichtbild- oder Hintergrundzonen erzeugte Schleier ist übermäßig;

4. es ist nicht möglich, die elektrophotographische Platte direkt anschließend an das Belichten zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in diesem ladungslosen elektrophotographischen Verfahren verwendbares elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial anzugeben, womit die erläuterten Schwierigkeiten überwunden werden, eine Steuerung der zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderlichen Zeit ermöglicht wird und sich die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials verringern läßt.
Gegenstand der Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht, die als Photoleiter ein mit Oxalsäure, Zitronensäure oder Maleinsäure behandeltes ZnO und als Bindemittel Polyvinylalkohol oder einer Mischung von Polyvinylacetat mit Polyvinylalkohol oder mit Polyvinylacetat enthält, in einem elektrophotographischen ' Verfahren, bei dem das Aufzeichnungsmaterial vor der Belichtung nicht aufgeladen wird.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die aus der großen Zahl von nach der britischen Patentschrift 1020 506 möglichen Materialien ausgewählten bestimmten Aufzeichnungsmaterialien es bei der beanspruchten Verwendung ermöglichen, die zur genannten Erholung erforderliche Zeit durch Einstellen der verwendeten organischen Säuremenge leicht zu steuern. Insbesondere wird bei Verwendung einer relativ großen Menge der organischen Säure je Einheitsmenge des Zinkoxyds die Senkung des durch die

Belichtung erzeugten Öberflächenpotentials äußerst verlangsamt, und ein Latentbild, kann dann wie bei einem üblichen photographischen Film aufbewahrt werden. Setzt man dagegen die organische Säure in

relativ geringer Menge im Vergleich mit der Zinkoxydmenge zu, so sinkt das durch die Belichtung er-

■■■■■■ zeugte Oberflächenpotential nach der zum Entwickeln erforderlichen Zeit beim Kopieren im Bürobetrieb scharf ab, und es läßt sich, selbst wenn ein photoleitfähiges Blatt einmal belichtet wurde, darauf 3 Minuten später erneut ein scharfes Bild durch neues Belichten erzeugen, ohne daß das Bild von der vorigen Belichtung beeinträchtigt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung enthält

:■... die photoleitfähige Schicht des zu verwendenden Auf-

Zeichnungsmaterials zwischen 0,36 und 20 Gewichtsprozent des Zinkoxyds Oxalsäure, Zitronensäure oder Maleinsäure.

Die Erfindung wird in der Beschreibung an Hand der in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der Abfallkurven der zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderlichen Zeit mit der Abhängigkeit der Dichte des entwickelten Bildes von der Zeitdauer nach der Belichtung, wobei sich ein Vergleich der elektrophotographischen Platten, bei denen eine organische Säure zugeführt war, mit einer elektrophotographischen Platte ohne Zusatz organischer Säure ergibt,

F i g. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Abfallkurven der zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderlichen Zeit mit der Abhängigkeit der Dichte des entwickelten Bildes von der Zeitdauer nach der Belichtung für verschiedene Konzentrationen an Zitronensäure in der Überzugsschicht elektrophotographischer Plätten, wobei die Belichtung 5 Sekunden mit einer Intensität von 1000 Lux durchgeführt war,

F i g. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Abfallkurven der zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderlichen Zeit mit der Abhängigkeit der Dichte des entwickelten Bildes, von der Zeitdauer nach der Belichtung für verschiedene Zitronensäure-Konzentrationen in der elektroleitfähigen Überzugsschicht der elektrophotographischen Platten, wobei die Beiichtungszeit 10 Sekunden mit 1000 Lux betrug, welches die Sättigungsbelichtung darstellt,

Fig.4 ein Diagramm zur Darstellung, wie die Empfindlichkeit der elektrophotographischen Platte abnimmt, wenn die Zitronensäure-Konzentration im Verhältnis zum photoleitfähigen Material erhöht wird: ■■'■■■ ·■ ^r

Aus den Fig. 1 und 3 ergibt sich, daß die Erholung von dem Gedächtniseffekt schnell ist, wenn weniger als 100 mg Zitronensäure je 10g Zinkoxyd in der elektrophotographischen Überzugsschicht enthalten sind. Diese Figuren zeigen außerdem, daß es möglich ist zu bewirken, daß der Gedächtniseffekt für eine längere Zeitdauer anhält, indem man mehr als 100 mg Zitronensäure je ¹IO g Zinkoxyd vorsieht. Wird indessen die Zitronensäure-Konzentration weiter gesteigert, so wird das entwickelte Bild ungenau, und die Hintergrund- und die Bildzohen lassen sich kaum mehr voneinander unterscheiden.

Unter Beachtung der Fig.2 und 3 ist zu bemerken, daß die Empfindlichkeit der photoleitfähigen Überzugsschicht zurückgeht, wenn die Konzentration an organischer Säure erhöht wird. Die organische Säure dient daher als ein Empfindlichkeitsschwächer, wenn die organische Säurekonzentration ansteigt. Diese Abhängigkeit scheint klar, wenn Zitronensäure zugefügt wird; folgende Effekte werden außerdem gefunden:

1. Die photoleitfähige Überzugsschicht wird glatt und hindert Farbstoffe am Festhaften an Nichtbildzonen, so daß es ein Minimum an Schleiern in Hintergrund- oder Nichtbildzonen gibt;

2. die Mahlzeit zum Mischen der Bestandteile des Überzuges kann sehr kurz gehalten werden, wodurch die Produktionszeit und der Produktionsaufwand gesenkt werden;

3. die Bestandteile des photoleitfähigen Überzugs verursachen, wenn sie vermischt werden, den »thixotropen Effekt«, wobei ein Überzug erzeugt wird, der wirkungsvoll und gleichmäßig auf ein Unterlageplattenmaterial, wie Kunstdruckpapier, Polyäthylenfilm od. dgl., aufgebracht werden kann.

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Aus dem Befund, daß die Mischung des Zusatzes von Zitronensäure zu Zinkoxyd neutral ist, ist anzunehmen, daß eine Reaktion zwischen Zinkoxyd und Zitronensäure-Lösung stattfindet.

Als Bindemittel wird im obigen Zusammenhang ein wasserlösliches Harz benutzt.

Es kann aber auch ein Harz mit organischem Lösungsmittel dem Kristallisationsprodukt der Reaktion von Zinkoxyd mit der organischen Säure, wie Zitronensäure, zugesetzt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, und es ist klar, daß diese Beispiele zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung dienen und keine Begrenzung darstellen sollen.

Beispiel I

Mikrokristallines Zinkoxyd

(Korngröße zwischen 0,1 und 0,3 μ) ... 100 g

O,12°/oige Lösung von Zitronensäure 300 cm³

Vinylacetatemulsion (Reinheit 100 %) .^;..: 20 g
Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 550) 15 g

Die genannten Bestandteile wurden etwa 30 Minuten gemahlen, und die Mischung wurde in 15 μ Dicke auf Kunstdruckpapier aufgebracht und getrocknet. Die so hergestellte elektrophotographische Platte wurde Glühlampenlicht von 1000 Lux 2 bis 3 Sekunden lang ausgesetzt, wodurch ein elektrostatisches Latentbild darauf erzeugt wurde, welches nachher durch Eintauchen während 10 Sekunden in .einen negativgeladenen Flüssigkeitsentwickler _zür Erzeugung eines sichtbaren Bildes entwickelt wurde.:'

Das entwickelte Bild kann nach Wahl negativ, oder positiv gegenüber dem Original hergestellt werden, je nachdem, ob die Ladung des Entwicklers negativ oder positiv ist. ' ^;

' Zitronensäure verhindert eine Gelbildung: der Vinylacetatemulsion, und die elektrophotographische Platte hat eine glänzende und glatte photoleitfähige Überzugsschicht. Die elektrophotographische Platte erholt sich von dem Gedächtniseffekt in nur 3 Minuten, so daß es leicht ist, sie im Licht zu behandeln.

Beispiel II

Mikrokristallines Zinkoxyd

(Korngröße zwischen 0,1 und 0,3 μ) 100 g

l,5%ige Lösung von Zitronensäure .... 300 cm^:1 Vinylacetatemulsion (Reinheit 100%) .. 20 g

Polyvinylacetat (Reinheit 100%) 15 g

Die vorgenannten Bestandteile wurden etwa 30 Minuten gemahlen, und die Mischung wurde in 15 μ Dicke auf Kunstdruckpapier aufgebracht und getrocknet. Die weitere Behandlung wurde, wie im Beispiel I ausgeführt, vorgenommen.

Die elektrophotographische Platte entsprechend Beispiel II hat die gleiche glänzende und glatte photoleitfähige Überzugsschicht wie nach Beispiel I.

Die elektrophotographische Platte nach Beispiel II erfordert mehr Zeit zur Erholung vom Gedächtniseffekt als die gemäß Beispiel I.

Beispiel III

Mikrokristallines Zinkoxyd

(Korngröße zwischen 0,1 und 0,3 μ) 100 g

0,12%ige Lösung von Zitronensäure ... 300 cm³ Vinylacetatemulsion (Reinheit 100 °/o) .. 20 g

Polyvinyl acetal (Reinheit 100%) 15 g

Die vorgenannten Bestandteile wurden etwa 30 Minuten gemahlen, und die Mischung wurde in 15 μ Dicke auf Kunstdruckpapier aufgebracht und

getrocknet. Die weitere Behandlung "wurde wie im Beispiel I durchgeführt.

Die elektrophotographische Platte gemäß Beispiel III hat die gleiche glänzende und glatte photoleitfähige Uberzugsschicht wie in den Beispielen I und II.

Die elektrophotographische Platte nach Beispiel III erholt sich vom Gedächtniseffekt in nur 3 Minuten, wie gemäß Beispiel I.

Beispiel IV

Mikrokristallines Zinkoxyd

(Korngröße zwischen 0,1 und 0,3 μ) 100 g

0,06⁰/oige Lösung von Oxalsäure 300. cm³

Vinylacetatemulsion (Reinheit 100^e/o) .. 20 g
Polyvinylacetal (Reinheit 100%) .- 15 g

Die vorstehend genannten Bestandteile wurden etwa 30 Minuten gemahlen, und die Mischung wurde in 15 μ Dicke auf eine Polyäthylenfolie aufgebracht und getrocknet. Die weitere Behandlung wurde, wie im Beispiel I angedeutet, durchgeführt.

Die elektrophotographische Platte gemäß Beispiel IV hat die gleiche glänzende und glatte photoleitf ähige Uberzugsschicht wie nach den Beispielen I, II und III.

Die elektrophotographische Platte nach Beispiel IV erholt sich vom Gedächtniseffekt schneller als im Falle der Zugabe keiner organischen Säure.

Alle aufgezählten Beispiele haben auch die Vorteile, daß die Belichtungs- und Mahlzeiten sehr kurz sind, das entwickelte Bild mit Klarheit und Schärfe erhalten und darüber hinaus ein Schleier in der Hintergrundzone fast völlig vermieden wird.

Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Erfindung dadurch zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik hat, daß eine organische Säure in begrenzter Menge zugesetzt wird, und es ist nach ihr möglich, eine elektrophotographische Platte zu verwenden, welche sich vom Gedächtniseffekt in nur 3 Minuten erholen kann, so daß die elektrophotographische Platte bis zu einer nur sehr kurzen Zeit, bevor man eine Reproduktion herzustellen wünscht, dem Tageslicht ausgesetzt werden kann. Die elektrophotographische Platte kann dann für eine Zeitdauer von 3 Minuten ins Dunkle gebracht werden, um sich von dem Gedächtniseffekt zu erholen, und es läßt sich durch Belichtung ein gutes Bild herstellen, wobei zunächst ein Latentbild erzeugt und anschließend ein solches Latentbild sofort entwickelt wird.

Es ist auch möglich, die Länge der zur Erholung vom Gedächtniseffekt erforderlichen Zeit zu steuern

'20 und die Empfindlichkeit der elektrophotographischen Platte zu verringern, indem die Menge der organischen Säure erhöht wird, und daher braucht die elektrophotographische Platte, wenn ihre Empfindlichkeit gesenkt und ihr Gedächtniseffekt erhöht ist, nicht unmittelbar nach der Belichtung entwickelt zu werden, so daß die Erfindung einen wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten elektrophotographischen Platten bringt, die unmittelbar nach der Belichtung entwickelt werden müssen. .

Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt in der Verringerung der erforderlichen Mahlzeit zum Mischen der Bestandteile, da die Anwesenheit der organischen Säure zugleich mit dem Zinkoxyd es möglich macht, die Mahlzeit, die aufzuwenden ist, zu reduzieren, wodurch sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials aus einem Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht, die als Photoleiter ein mit Oxalsäure, Zitronensäure oder Maleinsäure behandeltes ZnO und als Bindemittel Polyvinylalkohol oder eine Mischung von Polyvinylacetat mit Polyvinylalkohol oder mit Polyvinylacetat enthält, in einem elektrophotographischen Verfahren, bei dem das Aufzeichnungsmaterial vor der Belichtung nicht aufgeladen wird.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer photoleitfähigen Schicht, die zwischen 0,36 und 20 Gewichtsprozent des Zinkoxyds Oxalsäure, Zitronensäure oder Maleinsäure enthält, verwendet wird. '■'"'■ »