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Beschrieben
werden hier Bilderzeugungselemente und insbesondere positiv und
negativ geladene elektrofotografische Bilderzeugungselemente sowie
Verfahren zur Erzeugung von Bildern auf dem Element. Beschrieben
werden hier insbesondere schichtenförmige fotoleitfähige Bilderzeugungselemente,
die verwendbar sind in einem elektrostatischen digitalen Verfahren
einschließlich
einem Color(Farb)-Verfahren und die enthalten gegebenenfalls ein
Trägersubstrat,
eine Fotogeneratorschicht (Ladungen bzw. Elektronen bildende Schicht),
eine Ladungstransportschicht (Ladungen bzw. Elektronen transportierende
Schicht) und einer gegebenenfalls vorhandene Schutzüberzugsschicht,
wobei die Fotogeneratorschicht eine Mischung aus einem oder mehreren
Fotogeneratorpigmenten, einem gegebenenfalls vorhandenen polymeren
Bindemittel und einer Elektronentransportkomponente enthält. Bei
Ausführungsformen
der Erfindung kann die Menge des ausgewählten Fotogeneratorpigments
und die Menge der ausgewählten
Elektronentransportkomponente jeweils so eingestellt werden, dass
sie beispielsweise eine Einstellung der Lichtempfindlichkeit der
Fotogeneratorschicht erlaubt. Bei Ausführungsformen der Erfindung
kann insbesondere die Menge oder Konzentration des Fotogeneratorpigments
mit höherer
Empfindlichkeit, das in der Fotogeneratorschicht vorliegt, so ausgewählt und
variiert werden, dass beispielsweise eine Reihe von unterschiedlichen
Lichtempfindlichkeiten für
die Bilderzeugungselemente eingestellt werden können.
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Zu
den Vorteilen der hier beschriebenen Ausführungsformen von Bilderzeugungselementen
gehören, dass
lange Mahlzeiten eines zweiten Fotogeneratorpigments in der Fotogeneratorschicht
vermieden werden, um dadurch eine Zu nahme der Dunkelzerfallseigenschaften
zu vermeiden/zu minimieren und die kapazitiven Aufladungseigenschaften
bei niedrigen Feldstärken
aufrechtzuerhalten, wobei die elektrischen Eigenschaften der Elemente
ausgezeichnet sind und in einigen Fällen besser sind als diejenigen
von ähnlichen
Elementen, bei denen kein Elektronentransport in der Fotogeneratorschicht
erfolgt und bei denen die Menge eines Fotogeneratorpigments nicht
eingestellt wird, wie hier beschrieben. Wenn eine blockierende Schicht,
insbesondere eine dicke Schicht mit einer Dicke von beispielsweise
etwa 1 bis etwa 20 μm
vorliegt, kann außerdem
eine Herabsetzung der Restspannung erzielt werden, die in erster
Linie hervorgerufen wird durch die Diffusion/Penetration der Elektronentransportkomponente
aus der Fotogeneratorschicht in die blockierende Schicht, wodurch die
Elektronenmobilität
der blockierenden Schicht verbessert wird. Darüber hinaus können bei
Ausführungsformen
der Erfindung dann, wenn die Fotogeneratorschicht die Elektronentransportkomponente
enthält,
dickere Fotogeneratorschichten verwendet werden bei gleichzeitiger
Aufrechterhaltung verhältnismäßig hoher
Pigment-Konzentrationen, sodass ein großer Anteil der Lichtabsorption
an der Oberfläche
bis zu einer Tiefe von etwa 2 bis etwa 5 μm erzielt wird, wobei die Schicht
auch Stellen mit einem Ladungsdefizit minimieren und Verbesserungen
in Bezug auf die Herstellung der Elemente und der Robustheit ihres Überzugs
erlauben kann. Durch die Anwesenheit einer Elektronentransportkomponente
in der Fotogeneratorschicht kann außerdem die Elektronenmobilität verbessert
werden und dadurch ist es möglich,
eine dickere Fotogeneratorschicht zu verwenden, wobei dicke Schichten
leichter aufgebracht werden können
als eine dünne
Schicht von beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 2 μm Dicke.
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Die
hier beschriebenen Ausführungsformen
von Bilderzeugungselementen gemäß der vorliegenden Erfindung
weisen eine ausgezeichnete cyclische/Umwelt-Stabilität; ausgezeichnete
Verschleißeigenschaften, eine
längere
Lebensdauer von beispielsweise bis zu 1 000 000 Bilderzeugungszyklen,
eine minimale Mikrorissbildung, eine Eliminierung/Minimierung von
nachteiligen Einflüssen
beim Kontaktieren mit einer Reihe von Lösungsmitteln, wie z.B. Methylenchlorid,
Tetrahydrofuran und Toluol; akzeptable und in einigen Fällen verbesserte
elektrische Eigenschaften und ausgezeichnete Bilderzeugungselement-Oberflächeneigenschaften auf, wobei
die Elemente ausgewählt
werden können
sowohl für
Trommel- als auch für
Bahn- bzw. Band-Fotorezeptoren.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Bilderzeugung,
insbesondere xerografische Bilderzeugungs- und Druckverfahren einschließlich digitaler
Druckverfahren. Die erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Bilderzeugungselemente
können
insbesondere ausgewählt
werden für
eine Reihe von unterschiedlichen bekannten Bilderzeugungs- und Druckverfahren,
die beispielsweise umfassen elektrofotografische Bilderzeugungsverfahren,
insbesondere xerografische Bilderzeugungsverfahren und Druckverfahren,
bei denen latente Ladungsbilder mit Tonerzusammensetzungen mit einer
geeigneten Ladungspolarität
sichtbar gemacht werden. Die Bilderzeugungselemente sind bei Ausführungsformen
der Erfindung empfindlich in dem Wellenlängenbereich von beispielsweise
etwa 475 bis etwa 950 nm und insbesondere von etwa 650 bis etwa
850 nm, sodass Diodenlaser als Lichtquelle ausgewählt werden
können.
Darüber
hinaus sind die erfindungsgemäßen Bilderzeugungselemente
geeignet für
xerographische Farbanwendungszwecke, insbesondere Hochgeschwindigkeits-Farbkopier-
und -Druckverfahren.
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LITERATURHINWEISE
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In
den US-Patenten 6 255 027; 6 177 219 und 6 156 468 sind beispielsweise
Fotorezeptoren beschrieben, die eine Löcher blockierende Schicht (Lochblockierungsschicht)
mit einer Vielzahl von Licht streuenden Teilchen, die in einem Bindemittel
dispergiert sind, enthalten (vgl. z.B. das Beispiel I des US-Patents
6 156 468, in dem eine Lochblockierungsschicht aus Titandioxid,
dispergiert in einem spezifischen linearen phenolischen Bindemittel
VARCUMTM, erhältlich von der Firma OxyChem
Company, erläutert
wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, fotoleitfähige Bilderzeugungselemente
mit hohen Konzentrationen von einem oder mehreren Fotogeneratorpigmenten
bereitzustellen, wobei die hohen Konzentrationen beispiels weise
etwa 30 bis etwa 60 Gew.-% betragen, um dadurch das Auftreten einer
Ladungsbildung an der Oberfläche
bis zu einer Tiefe von etwa 0,5 μm
der Fotogeneratorschicht zu ermöglichen.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, elektrofotografische
Bilderzeugungselemente mit einer Dicke von beispielsweise etwa 5
bis etwa 60 μm
oder von etwa 15 bis etwa 50 μm
zur Verfügung
zu stellen, die ausgezeichnete hohe Lichtempfindlichkeiten, akzeptable
Entladungseigenschaften, verbesserte Dunkelzerfallseigenschaften,
d.h. beispielsweise eine Verringerung des Dunkelzerfalls im Vergleich zu
einer Reihe von ähnlichen
Elementen des Standes der Technik, aufweisen, wobei die Elemente
außerdem mit
einem Laser im sichtbaren und infraroten Bereich kompatibel sind.
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Noch
ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
elektrofotografisches Bilderzeugungselement bereitzustellen, das
umfasst eine Fotogeneratorschicht, die eine Ladungstransportkomponente
und insbesondere eine Elektronen transportierende Verbindung, speziell
solche Verbindungen enthält, die
in der Lösungsmittelmatrix
löslich
sind, die ausgewählt
wird zum Beschichten der Fotogeneratorschicht, sowie ein Element
bereitzustellen, in dem die Integrität der Fotogeneratorpigment-Dispersion
ausgezeichnet ist, ohne dass eine Präzipitation, Agglomeration oder
Strukturbildung induziert wird und wobei die Elektronentransport-Verbindung zusätzliche
Durchgänge
für den
Elektronentransport bereitstellen kann, sodass Elemente mit einer
geeigneten Dicke hergestellt werden können.
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Noch
ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, fotoleitfähige Elemente
zur Verfügung
zu stellen, in denen die Ladungsverteilung eliminiert/minimiert
wird und die verminderte Dunkelzerfallseigenschaften aufweisen und
dadurch eine höhere
Auflösung
ermöglichen,
wobei diese Elemente im Wesentlichen nicht empfindlich sind für Plywooding-Effekte
und Lichtbrechungsprobleme.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal betrifft die vorliegende Erfindung Bilderzeugungselemente,
in denen die Fotogeneratorschicht Elektronen transportierende Moleküle von NTDI,
N,N'-Bis(1,2-dimethylpropyl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid;
substituiertem NTDI, in dem der Substituent Bis(2-heptylimido)perinon
ist; BCFM, Butoxycarbonyl-fluorenylidenmalononitril; BIB-CNs (Benzophenonbisimid);
substituierte Derivate von BIB-CNs und dgl. enthält.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
von Bilderzeugungselementen mit einer durch ein einzelnes Pigment
einstellbaren Empfindlichkeit.
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Noch
ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fotogeneratorschicht, die zwei oder mehr Pigmente und Elektronentransportkomponenten,
insbesondere lösliche
Elektronentransportkomponenten enthält und in der eine beträchtliche
Menge Licht einer geeigneten Wellenlänge in dem oberen Teil der
dickeren, Ladungen erzeugenden Schicht absorbiert wird.
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Beschrieben
werden hier außerdem
Ausführungsformen
eines fotoleitfähigen
Elements nach den Ansprüche
1 bis 39.
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Als
Ausführungsformen
der Erfindung werden hier beschrieben ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem das Trägersubstrat
besteht aus einem elektrisch leitenden Metallsubstrat; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem das elektrisch leitende Substrat aus Aluminium, aluminiertem
Polyethylenterephthalat oder einem titanierten Polyethylen besteht;
ein fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem die Fotogeneratorschicht eine Dicke
von etwa 100 nm bis etwa 5 μm
hat; ein fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem die Ladungen, beispielsweise Löcher, transportierende
Schicht eine Dicke von etwa 20 bis etwa 75 μm hat; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem die Fotogeneratorschicht aus Fotogeneratorpigmenten besteht,
die in einem gegebenenfalls vorhandenen Harzbindemittel in einer
Menge von etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% dispergiert sind; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem das Fotogenerator-Harzbindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die
besteht aus Copolymeren von Vinylchlorid, Vinylacetat und Hydroxy- und/oder
Säure-enthaltenden
Monomeren, Polyestern, Polyvinylbutyralen, Polycarbonaten, Polystyrol-b-polyvinylpyridin
und Polyvinylformalen, und in denen ein Elektronen transportierendes
Material in einer Menge von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% enthalten
ist; ein fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem die Ladungstransportschicht Arylamin-Moleküle umfasst;
ein fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem die Ladungen transportierenden Arylamine
beispielsweise solche der Formel sind
worin X ausgewählt ist
aus der Gruppe, die besteht aus Alkyl, Alkoxy und Halogen, und in
dem das Arylamin in einem Harzbindemittel dispergiert ist; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem das Arylaminalkyl Methyl ist, das Halogen Chlorid ist und
das Harzbindemittel ausgewählt
ist aus der Gruppe, die besteht aus Polycarbonaten und Polystyrol;
ein fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem das Arylamin N,N'-Diphenyl-N,N-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin ist; ein
fotoleitfähiges
Bilderzeugungselement, in dem die Fotogeneratorschicht besteht aus
Metallphthalocyaninen oder metallfreien Phthalocyaninen; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem die Fotogeneratorschicht besteht aus Titanylphthalocyaninen,
Perylenen, Alkylhydroxygalliumphthalocyaninen, Hydroxygalliumphthalocyaninen
oder Mischungen davon; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
in dem die Fotogeneratorschicht besteht aus Hydroxygalliumphthalocyanin
vom Typ V; ein Verfahren zur Bilderzeugung, das umfasst die Erzeugung
eines latenten elektrostatischen Bildes auf dem Bilderzeugungselement,
wie es hier beschrieben wird, das Entwickeln des latentes Bildes
und die Übertragung
des entwickelten elektrostatischen Bildes auf ein geeignetes Substrat;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Lochblockierungsschicht eine
Phenol-Verbindung aus Bisphenol S, 4,4'-Sulfonyldiphenol, ist;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Bisphenol
A, 4,4'-Isopropylidendiphenol,
ist; ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Bisphenol
E, 4,4'-Ethylidenbisphenol,
ist; ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Bisphenol
F, Bis(4-hydroxyphenyl)methan, ist; ein Bilderzeugungselement, in
dem die Phenol-Verbindung Bisphenol M, 4,4'-(1,3-Phenylendiisopropyliden)-bisphenol,
ist; ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Bisphenol
P, 4,4'-(1,4-Phenylendiisopropyliden)-bisphenol,
ist; ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Bisphenol
Z, 4,4'-Cyclohexylidenbisphenol,
ist; ein Bilderzeugungselement, in dem die Phenol-Verbindung Hexafluorbisphenol
A, 4,4'-(Hexafluorisopropyliden)-diphenol,
ist; ein Bilderzeu gungselement, in dem die Phenol-Verbindung Resorcin, 1,3-Benzoldiol,
ist; ein Bilderzeugungselement, das nacheinander umfasst ein Trägersubstrat,
eine Löcher
blockierende Schicht (Lochblockierungsschicht), eine gegebenenfalls
vorhandene Klebstoffschicht, eine Fotogeneratorschicht, eine Löcher transportierende
Schicht (Lochtransportschicht) und eine Überzugsschicht, wie hier erläutert; ein
Bilderzeugungselement, in dem die Klebstoffschicht besteht aus einem
Polyester mit einem Molekulargewicht (M
w)
von etwa 40 000 bis etwa 75 000 und einem Molekulargewicht (M
n) von etwa 30 000 bis etwa 45 000; ein Bilderzeugungselement,
in dem die Fotogeneratorschicht eine Dicke von etwa 100 nm bis etwa
5 μm hat
und in dem die Transportschicht eine Dicke von etwa 20 bis etwa
65 μm hat;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Fotogeneratorschicht besteht
aus Fotogeneratorpigmenten, die in einem Harzbindemittel in einer
Menge von etwa 10 bis etwa 90 Gew.-% dispergiert sind und in dem
gegebenenfalls das Harzbindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die
besteht aus Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren, Polyestern, Polyvinylbutyralen,
Polycarbonaten, Polystyrol-b-polyvinylpyridin und Polyvinylformalen;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Ladungstransportschicht geeignete
bekannte oder künftig
entwickelte Komponenten umfasst; ein Bilderzeugungselement, in dem
die Fotogeneratorschicht besteht aus einer Mischung von Metallphthalocyaninen
und metallfreien Phthalocyaninen; ein Bilderzeugungselement, in
dem die Fotogeneratorschicht besteht aus wirksamen Mengen von Titanylphthalocyaninen,
Perylenen, Hydroxygalliumphthalocyaninen, anderen (weiteren) bekannten
Fotogeneratorpigmenten, Mischungen davon, insbesondere einer Mischung
von zwei Pigmenten, und in dem die Konzentration der Menge des Pigments
mit höherer
Empfindlichkeit beispielsweise etwa 40 bis etwa 95 Gew.-% beträgt und die
Menge des ersten Pigments etwa 5 bis etwa 60 Gew.-% beträgt, die
Menge der Elektronentransport-Komponente
etwa 2 bis etwa 60 Gew.-% und insbesondere 5 bis etwa 40 Gew.-%
beträgt
und die Menge des polymeren Bindemittels beispielsweise etwa 10
bis etwa 90 und insbesondere etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% beträgt; ein
Bilderzeugungselement, in dem die Fotogeneratorschicht aus Hydroxygalliumphthalocyanin
vom Typ V besteht; ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein latentes
elektrostatisches Bild auf dem Bilderzeugungselement, wie es hier
beschrieben ist, erzeugt wird, das latente Bild mit einem bekannten
Toner entwickelt wird, und das entwickelte elektrostati sche Bild
auf ein geeignetes Substrat wie Papier übertragen wird; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
das nacheinander umfasst ein Substrat, eine einzelne elektrofotografische
fotoleitfähige
Isolierschicht, wobei die elektrofotografische fotoleitfähige Isolierschicht
Fotogenerator-Teilchen umfasst, die Fotogeneratorpigmente, wie z.B.
metallfreie Phthalocyanine, Hydroxygalliumphthalocyanine, Chlorgalliumphthalocyanine,
Titanylphthalocyanine, Perylene, Mischung davon und dgl. umfasst,
und ein Elektronentransportaterial, z.B. ein solches ausgewählt aus
der Gruppe, die besteht aus N,N'-Bis(2,2-dimethylpropyl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid
(NTDI), substituiertem NTDI, Butoxycarbonyl-fluorenylidenmalononitril,
2-EHCFM, einem BCFM mit höherer
Löslichkeit,
einem Fluorenyliden, wie z.B. (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril
(vgl. das US-Patent 4 474 865, die darin beschriebenen Elektronentransportmaterialien
und die darin zitierten anhängigen
Patentanmeldungen), Mischungen davon und dgl. enthält; ein
fotoleitfähiges
Element mit einer Dicke von etwa 15 bis etwa 60 μm, das eine hohe Lichtempfindlichkeit
aufweisen kann, eine wirksame Ladungsbildung und akzeptable Isoliereigenschaften
ermöglicht,
während
das Element sich in einer dunklen Umgebung ohne Licht oder mit geringem
Licht befindet, das eine im Wesentlichen hohe Leckagebeständigkeit,
ausgezeichnete Dunkelzerfallseigenschaften und insbesondere einen
niedrigen Dunkelzerfall, wie hier erläutert, aufweist; ein Element,
in dem die Mengen jeder der Komponenten in der Fotogeneratorschicht-Mischung
etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% für
die Fotogenerator-Komponente, etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% für das polymere
Bindemittel und etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% für die Elektronen transportierende
Komponente betragen, wobei die Gesamtmenge der Komponenten etwa 100
% beträgt;
ein Element, in dem als Fotogeneratorpigment ein metallfreies Phthalocyanin
ausgewählt
ist, das Licht mit einer Wellenlänge
von etwa 550 bis etwa 950 nm absorbiert; ein Bilderzeugungselement,
in dem das Trägersubstrat
besteht aus einem elektrisch leitenden Substrat, das aus einem Metall
besteht; ein Bilderzeugungselement, in dem das elektrisch leitende
Substrat aus Aluminium, aluminiertem Polyethylenterephthalat oder
titaniertem Polyethylenterephthalat besteht; ein Bilderzeugungselement,
in dem das Bindemittel für
die Fotogeneratormischungsschicht ausgewählt ist aus der Gruppe, die
besteht aus Polyestern, Polyvinylbutyralen, Polycarbonaten, Polystyrol-b-polyvinylpyridin,
Polyvinylformalen; PCZ-Polycarbonaten und dgl.; ein Bilderzeugungselement,
in dem die Ladungstransport-Komponente Arylamin-Moleküle umfasst;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Elektronentransport-Komponente BCFM,
(4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril, 2-Methylthioethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat,
2-(3-Thienyl)ethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat, 2-Phenylthioethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat
oder 11,11,12,12-Tetracyanoanthrachinodimethan ist; ein Bilderzeugungselement,
in dem die Elektronen transportierende Komponente NTDI, BCFM ist
und die Ladungen transportierende Komponente eine Löcher transportierende
Verbindung aus N,N'-Diphenyl-N,N-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin-Molekülen ist;
ein Bilderzeugungselement, in dem das X-polymorphe metallfreie Phthalocyanin,
das als Fotogeneratorpigment ausgewählt worden ist, Hauptpeaks,
bestimmt mit einem Röntgenstrahlendiffraktometer
bei den Bragg-Winkeln (2 Theta ± 0,2 °) aufweist; ein Bilderzeugungselement,
in dem die Fotogenerator-Komponenten-Mischungsschicht außerdem ein zweites
Fotogeneratorpigment enthält;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Fotogeneratormischungsschicht
ein Perylen enthält;
ein Bilderzeugungselement, in dem die Fotogenerator-Komponente besteht
aus einer Mischung aus einem metallfreien Phthalocyanin und einem
zweiten Fotogeneratorpigment; ein Verfahren zur Bilderzeugung, das
umfasst die Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes auf
dem Bilderzeugungselement, das Entwickeln des latenten Bildes und
die Übertragung
des entwickelten elektrostatischen Bildes auf ein geeignetes Substrat;
ein Verfahren zur Bilderzeugung, bei dem das Bilderzeugungselement
Licht mit einer Wellenlänge
von etwa 500 bis etwa 950 nm ausgesetzt wird; eine Bilderzeugungs-Vorrichtung,
die eine Aufladungskomponente, eine Entwicklungskomponente, eine Übertragungskomponente,
eine Fixierkomponente und ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement
enthält,
wie es hier erläutert
wird; ein Bilderzeugungselement, in dem die Blockierungsschicht
als ein Überzug
auf einem Substrat enthalten ist und in dem die Klebstoffschicht
auf die Blockierungsschicht als Überzug
aufgebracht ist; und fotoleitfähige
Bilderzeugungselemente, die bestehen aus einer Mischung aus einer
Elektronen transportierenden Komponente, einem polymeren Bindemittel
und einem Fotogeneratorpigment aus einem Phthalocyanin, einem BZP-Perylen, wobei BZP
vorzugsweise besteht aus einer Mischung von Bisbenzimidazo(2,1-a-1',2'-b)anthra(2,1,9-def:6,5,10-d'e'f)diisochinolin-6,11-dion und Bisbenzimi dazo(2,1-a:2',1'-a)anthra(2,1,9-def:6,5,10-d'e'f)diisochinolin-10,21-dion; ein fotoleitfähiges Bilderzeugungselement,
das besteht aus einem oder mehreren Fotogeneratorpigmenten, einer Elektronen
transportierenden Verbindung und einem polymeren Bindemittel, wobei
das (die) Pigment(e) besteht (bestehen) aus x metallfreiem Phthalocyanin;
trivalenten Metallphthalocyaninen, wie z.B. Chlorogalliumphthalocyanin
(CIGaPc); Metallphthalocyaninen, beispielsweise Hydroxygalliumphthalocyanin
(OHGaPc); Titanylphthalocyanin (OTiPC); Benzylimidazoperylen (BZP);
535+ Dimer und worin die Ladungen transportierende Verbindung besteht
aus Löcher
transportierenden Molekülen
aus Ae-18; AB-16; N,N'-Diphenyl-N,N'-bis-(alkylphenyl)-1,1-biphenyl-4,4'-diamin, Mischungen
davon, und wobei die Mischungen beispielsweise etwa 1 bis etwa 99
% einer Löcher
transportierenden Verbindung und etwa 99 bis etwa 1 Gew.-% einer zweiten
Löcher
transportierenden Verbindung enthalten können und wobei der Gesamtgehalt
derselben etwa 100 % beträgt;
etwa 40 bis etwa 65 Gew.% einer ersten Löcher transportierenden Verbindung
und etwa 65 bis etwa 40 Gew.% einer zweiten Löcher transportierenden Verbindung
enthaltend können,
wobei die Gesamtmenge derselben etwa 100 % beträgt; etwa 30 bis etwa 65 % einer
ersten Löcher
transportierenden Verbindung, etwa 30 bis etwa 65 Gew.-% einer zweiten
Löcher
transportierenden Verbindung und etwa 30 bis etwa 65 Gew.-% einer
dritten Löcher
transportierenden Verbindung enthaltend können, wobei die Gesamtmenge derselben
etwa 100 % beträgt.
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Für die Bilderzeugungselemente
kann jedes geeignete wirksame Substrat ausgewählt werden. Das Substrat kann
opak oder im Wesentlichen transparent sein und es kann irgendein
geeignetes Material, das die erforderlichen mechanischen Eigenschaften
aufweist, umfassen. So kann das Substrat beispielsweise umfassen
eine Schicht aus einem isolierenden Material, das anorganische oder
organische polymere Materialien umfasst, z.B. MYLAR®, ein
im Handel erhältliches
Polymer, mit MYLAR® beschichtetes Titan,
eine Schicht aus einem organischen oder anorganischen Material,
das eine halbleitende Oberflächenschicht
aufweist, wie z.B. Indiumzinnoxid, Aluminium, Titan und dgl., oder
das ausschließlich
besteht aus einem elektrisch leitenden Material, wie z.B. Aluminium,
Chrom, Nickel, Messing und dgl. Das Substrat kann flexibel, nahtlos
oder starr sein und es kann eine Reihe von vielen verschiedenen
Konfigurationen aufweisen, wie z.B. in Form einer Platte, einer Trommel,
eines Scrollrads, eines endlosen flexiblen Bandes und dgl., vorliegen.
Bei Ausführungsformen der
Erfindung liegt das Substrat in Form eines nahtlosen flexiblen Bandes
vor. Die Rückseite
des Substrats, insbesondere wenn das Substrat ein flexibles organisches
polymeres Material ist, kann gegebenenfalls mit einer konventionellen
Anticurl-Schicht beschichtet sein. Beispiele für Substratschichten, die für die erfindungsgemäßen Bilderzeugungselemente
ausgewählt
werden, können,
wie hier angegeben, sein beispielsweise ein opakes oder im Wesentlichen
transparentes Material und sie können
irgendein geeignetes Material mit den erforderlichen mechanischen
Eigenschaften umfassen. Das Substrat kann somit umfassen eine Schicht
aus einem isolierenden Material, wie z.B. aus anorganischen oder
organischen polymeren Materialien, beispielsweise aus MYLAR®,
einem im Handel erhältlichen
Polymer, aus MYLAR® enthaltendem Titan oder
einem anderen geeigneten Metall, einer Schicht aus einem organischen
oder anorganischen Material, das eine halbleitende Oberflächenschicht
aufweist, wie z.B. Indiumzinnoxid oder Aluminium, das darauf angeordnet
ist, oder aus einem elektrisch leitenden Material, wie z.B. Aluminium,
Chrom, Nickel, Messing oder dgl. Die Dicke der hier angegebenen
Substratschicht hängt
von vielen Faktoren ab, wie z.B. wirtschaftlichen Erwägungen,
wobei diese Schicht eine beträchtliche
Dicke haben kann, beispielsweise mehr als 300 μm, zweckmäßig etwa 300 bis etwa 700 μm dick sein
kann, oder eine minimale Dicke haben kann. Bei Ausführungsformen
der Erfindung beträgt
die Dicke dieser Schicht etwa 75 bis etwa 300 μm. Die Dicke des Elements kann
beispielsweise etwa 5 bis etwa 70 μm und insbesondere etwa 15 bis
etwa 45 μm
betragen.
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Das
Bindemittelharz, das in verschiedenen geeigneten Mengen, beispielsweise
in einer Menge von etwa 5 bis etwa 70 Gew.-%, insbesondere von etwa
10 bis etwa 70 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von etwa 30 bis
etwa 50 Gew.-% in der Fotogeneratorschicht oder in der Ladungstransportschicht
enthalten sein kann, kann ausgewählt
werden aus einer Reihe von bekannten Polymeren, wie z.B. Poly(vinylbutyral),
Poly(vinylcarbazol), Polyestern, Polycarbonaten, Poly(vinylchlorid),
Polyacrylaten und Polymethacrylaten, Copolymeren von Vinylchlorid
und Vinylacetat, Phenoxyharzen, Polyurethanen, Poly(vinylalkohol),
Polyacrylnitril, Polystyrol und dgl. und insbesondere aus Bisphenol-Z-carbonat
(PCZ), PCZ-200 mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 20 000, PCZ-500 mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 51 000, PCZ-400 mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 40 000, PCZ-800 mit einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 80 000 und Mischungen davon. Bei Ausführungsformen der Erfindung
kann es zweckmäßig sein,
als Beschichtungslösungsmittel
Ketone, Alkohole, aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte aliphatische
Kohlenwasserstoffe, Ether, Amine, Amide, Ester und dgl. auszuwählen; insbesondere
können
als Lösungsmittel
ausgewählt
werden Cyclohexanon, Aceton, Methylethylketon, Methanol, Ethanol,
Butanol, Amylalkohol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform,
Methylenchlorid, Trichlorethylen, Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether,
Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Butylacetat, Ethylacetat, Methoxyethylacetat
und dgl.; und ganz besonders bevorzugt können verwendet werden Tetrahydrofuran
(THF), Monochlorbenzol, Cyclohexanon, Methylenchlorid und Mischungen davon.
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Auf
das Substrat kann gegebenenfalls eine Klebstoffschicht aufgebracht
sein. Zu typischen Materialien, die als Klebstoff-Zwischenschicht
verwendet werden, gehören
beispielsweise Polyester, Polyamide, Poly(vinylbutyral), Poly(vinylalkohol),
Polyurethan und Polyacrylnitril und dgl. Zu typischen Polyestern
gehören beispielsweise
VITEL® PE100
und PE200, erhältlich
von der Firma Goodyear Chemicals, und MOR-ESTER 49,000® erhältlich von
der Firma Norton International. Die Zwischenschicht kann irgendeine
geeignete Dicke haben, beispielsweise etwa 0,001 bis etwa 10 μm dick sein.
Eine Dicke von etwa 0,1 bis etwa 3 μm kann zweckmäßig sein.
Gegebenenfalls kann die Zwischenschicht geeignete Mengen an Additiven
enthalten, beispielsweise etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% elektrisch leitende
oder nicht leitende Teilchen, wie z.B. solche aus Zinkoxid, Titandioxid,
Siliciumnitrid, Ruß und
dgl., um beispielsweise die elektrischen und optischen Eigenschaften
zu verbessern. Die Zwischenschicht kann unter Verwendung eines geeigneten
Lösungsmittels
auf ein Trägersubstrat
in Form eines Überzugs
aufgebracht werden. Zu typschen Lösungsmitteln gehören beispielsweise
Tetrahydrofuran, Dichloromethan und dgl. und Mischungen davon.
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Beispiele
für Fotogenerator-Komponenten,
insbesondere Fotogeneratorpigmente, sind metallfreie Phthalocyanine,
Metallphthalocyanine, Perylene, Vanadylphthalocyanin, Chlorindiumphthalocyanin
und Benzimidazolperylen, bei dem es sich vorzugsweise um eine Mischung
von beispielsweise Bisbenzimidazo(2,1-a-1',2'-b)anthra(2,1,9-def:6,5,10-d'e'f)-diisochinolin-6,11-dion und Bisbenzimidazo(2,1-a:-2',1'-a)anthra(2,1,9-def:6,5,10-d'e'f)-diisochinolin-10,21-dion in einem
Verhältnis
von etwa 60/40, 50/50, 40/60 handelt, Chlorgalliumphthalocyanine,
Hydroxygalliumphthalocyanine, Titanylphthalocyanine und dgl. einschließlich geeigneter
bekannte Fotogenerator-Komponenten, wobei beispielsweise auf die
hier genannten anhängigen
Patentanmeldungen verwiesen wird.
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Ladungstransport-Komponenten,
die ausgewählt
werden können,
wie hier angegeben, sind beispielsweise Arylamine und insbesondere
N,N'-Diphenyl-N,N-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin, 9-9-Bis(2-cyanoethyl)-2,7-bis(phenyl-m-tolylamino)fluoren,
Tritolylamin, Hydrazon, N,N'-Bis(3,4-dimethylphenyl)-N''(1-biphenyl)-amin
und dgl.
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Spezifische
Beispiele für
Elektronen transportierende Moleküle sind, wie hier angegeben,
(4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril, 2-Methylthioethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat,
2-(3-Thienyl)ethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat, 2-Phenylthioethyl-9-dicyanomethylenfluoren-4-carboxylat, 11,11,12,12-Tetracyanoanthrachinodimethan,
1,3-Dimethyl-10-(dicyanomethylen)-anthron und dgl.
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Das
Fotogeneratorpigment kann in variierenden Mengen vorliegen, beispielsweise
in einer Menge von etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% und besonders bevorzugt
von etwa 20 bis etwa 60 Gew.-%; die Elektronen transportierende
Komponente kann in variierenden Mengen vorliegen, beispielsweise
in einer Menge von etwa 2 bis etwa 75 Gew.-% und besonders bevorzugt
in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-%; und das polymere Bindemittel
kann in einer Menge von etwa 10 bis etwa 90 Gew.-%, besonders bevorzugt
in einer Menge von etwa 30 bis etwa 70 Gew.-%, vorliegen.
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Das
Polymerbindemittel der Ladungstransportschicht umfasst Komponenten,
wie sie hier angegeben sind, wobei beispielsweise auf das US-Patent
3 121 006 verwiesen wird. Zu spezischen Beispielen für Polymerbindemittelmaterialien
gehören
Polycarbonate, Acrylatpolymere, Vinylpolymere, Cellulosepolymere,
Polyester, Polysiloxane, Polyamide, Polyurethane und Epoxide sowie
Block-, Random- oder alternierende Copolymere derselben. Bevorzugte
elektrisch inaktive Bindemittel be stehen aus Polycarbonatharzen
mit einem Molekulargewicht von etwa 20 000 bis etwa 100 000 und
besonders bevorzugt mit einem Molekulargewicht Mw von
etwa 50 000 bis etwa 100 000, und den Polymerbindemitteln, wie z.B.
PCZ, wie sie hier angegeben sind.
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Die
hier beschriebenen Bilderzeugungselemente eignen sich für verschiedene
elektrostatografische Bilderzeugungs- und Drucksysteme, insbesondere
solche, die allgemein bekannt sind als xerografische Verfahren.
Die Bilderzeugungselemente sind insbesondere verwendbar in xerografischen
Bilderzeugungsverfahren, in denen die Fotogenerator-Komponente Licht
einer Wellenlänge
von etwa 550 bis etwa 950 nm und insbesondere von etwa 700 bis etwa
850 nm, absorbiert. Darüber
hinaus können
die erfindungsgemäßen Bilderzeugungselemente
ausgewählt
werden für
die Verwendung in elektronischen Druckverfahren mit Galliumarsenid-Diodenlasern, Licht
emittierenden Dioden (LED)-Anordnungen, die typischerweise bei Wellenlängen von etwa
660 bis etwa 830 nm arbeiten, und für die Verwendung in Farbsystemen
einschließlich
Farbdruckern, beispielsweise solchen in Verbindung mit einem Computer.
Diese Verfahren umfassen im Allgemeinen die Erzeugung eines latenten
elektrostatischen Bildes auf dem Bilderzeugungselement, woran sich
die Entwicklung des Bildes mit einer Tonerzusammensetzung anschließt, die
beispielsweise besteht aus einem thermoplastischen Harz, einem Färbemittel,
wie z.B. einem Pigment, einem Ladungsadditiv und Oberflächenadditiven,
woran sich die Übertragung
des Bildes auf ein geeignetes Substrat und das permanente Fixieren,
beispielsweise mittels Wärme,
des Bildes an demselben anschließen. In solchen Systemen, in
denen das Element in einem Druckmodus verwendet werden soll, ist
das Bilderzeugungsverfahren ähnlich,
jedoch mit der Ausnahme, dass die Belichtungsstufe mit einer Laser-Einrichtung
oder einem Bildleitstab durchgeführt
werden kann.
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Die
Röntgenpulverbeugungsdiagramme
(XRPDs), wie sie hier angegeben sind, wurden erzeugt unter Verwendung
eines Philips-Röntgenpulver-Diffraktometers,
Modell 1710, unter Verwendung von CuK-α-Röntgenstrahlen mit einer Wellenlänge von
0,1542 nm.
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Die
fotoleitfähigen
Bilderzeugungselemente können
nach eine Reihe von Methoden hergestellt werden, beispielsweise
durch Aufbringen der Komponenten in Form einer Schicht aus einer
Dispersion und insbesondere wie hier beschrie ben. Die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen
Bilderzeugungselemente können bei
Ausführungsformen
hergestellt werden nach einer Reihe von bekannten Verfahren, wobei
die Verfahrensparameter beispielsweise von dem gewünschten
Element abhängen.
Die Fotogenerator-, Elektronentransport- und Ladungstransport-Komponenten
der Bilderzeugungselemente können
in Form von Lösungen
oder Dispersionen auf ein ausgewähltes
Substrat in Form einer Schicht aufgebracht werden durch Verwendung
eines Sprühbeschichters,
eines Tauchbeschichters, eines Extrusionsbeschichters, eines Walzenbeschichters, eines
Drahtstabbeschichters, eines Schlitzbeschichters, eines Rakelbeschichters,
eines Gravürbeschichters und
dgl., und sie können
für eine
geeignete Zeitspanne, beispielsweise für 10 min bis etwa 10 h unter
stationären
Bedingungen oder in einem Luftstrom bei etwa 40 bis etwa 200 °C getrocknet
werden.
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Das
fotoleitfähige
Element kann auch andere (weitere) Komponenten und Schichten umfassen,
z.B. bekannte Komponenten und Schichten, Überzugs-Schutzschichten und dgl.
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Beispiel I
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Fotorezeptor-Einrichtung
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Es
wurde eine Mehrschichten-Fotorezeptor-Einrichtung hergestellt auf
einer Aluminiumtrommel, die mit einem Detergens gereinigt und mit
entionisiertem Wasser gespült
worden war, die dann unter Anwendung einer Ausziehrate von 160 mm/min
durch Tauchbeschichten mit einer Zwischenschicht versehen wurde,
die auf das Aluminiumsubstrat aufgebracht wurde, bestehend aus einer
abgeschiedenen Titanoxid/Phenolharz-Dispersion aus 54 Gew.-% Titandioxid
(STR60NTM der Firma Sakai Company), 6 Gew.-%
SiO2 (P100 der Firma Esprit) und 40 Gew.-%
Phenolharz (VARCUMTM 29159 der Firma OxyChem
Company, Mw etwa 3 600, Viskosität etwa 200
cP) in einer Mischung von 1-Butanol und Xylol im Gewichtsverhältnis von
1 1 und, anschließend
15 min lang bei 160°C
getrocknet wurde. Die resultierende Zwischenschicht (UCL) wies eine
Trockenschichtdicke von 4 μm
auf.
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Die
Ladungsgenerator-Beschichtungslösung
wurde anschließend
auf die wie oben angegeben aufgebrachte Zwischenschicht aufgebracht
unter Anwendung eines Tsukiage-Ringbeschichtungsverfahrens. Die
Dicke der Schicht wurde konstant gehalten, indem man die Ladungsgenerator-Beschichtungslösungen bei
der gleichen Viskosität
hielt und die gleiche Ausziehrate von 80 mm/min anwendete zur Bildung
von Ladungsgeneratorschichten mit einer Dicke von etwa 1 bis etwa
1,5 μm.
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Vergleichsbeispiel
1: Hydroxygalliumphthalocyaninpigment vom Typ V und Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)
in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis
von 40 : 60.
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Beispiel
1: Hydroxygalliumphthalocyaninpigment vom Typ V, Elektrontransport-Komponente
4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden-malononitril und Bindemittel
Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)
in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis
von 30 : 10 : 60.
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Beispiel
2: Hydroxygalliumphthalocyaninpigment vom Typ V, Elektrontransport-Komponente
4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden-malononitril und Bindemittel
Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)
in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis
von 20 : 20 : 60.
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Eine
Fotogeneratorschicht-Dispersion vom wurde hergestellt durch Mahlen
von 3 g Teilchen des Hydroxygalliumphthalocyaninpigments vom Typ
V und 12 g Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)-Bindemittel
(PCZ200) in 115 g Tetrahydrofuran (THF) mit mehreren Hundert, etwa
700 bis 800 g, Stahl- oder Yttriumzirkonium-Kugeln mit einem Durchmessern
von 3 mm in einer Walzenmühle
für etwa
2 bis etwa 72 h.
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Vergleichseinrichtung
1: Getrennt davon wurden 0,5 g Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) (PCZ500, erhältlich von
der Firma Teijin Chemical, Ltd.) zusammen mit 15,45 g THF-Lösungsmittel
gewogen. Diese Mischung wurde in einer Glasflasche gedreht, bis
die Feststoffe aufgelöst
waren, dann wurden 4,05 g der oben genannten Pigmentdispersion zugegeben
zur Bildung der Ladungsgenerator-Beschichtungslösung und
(ohne Mahl-Kugeln) gedreht zur Erzielung einer Durchmischung. Die
resultierende Dispersion wurde direkt auf die Zwischenschicht aufgebracht
durch Tauchbeschichten unter Anwendung einer Ausziehrate von 200
mm/min zur Bildung der Ladungsgeneratorschicht, bestehend aus Hydroxygalli umphthalocyaninpigment vom
Typ V und Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) als Bindemittel
in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis
von 40 60 und mit einem Feststoffgesamtgehalt von 5 Gew.-% in einem
THF-Lösungsmittel.
Die Einrichtung wurde in einem Luftumwälzofen 5 min lang bei 120 °C getrocknet
und die resultierende getrocknete Schicht wies eine Dicke von 1,5 μm auf.
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Vergleichseinrichtung
2: Getrennt davon wurden 0,58 g Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) (PCZ500,
erhältlich
von der Firma Teijin Chemical, Ltd.) zusammen mit 16,17 g THF-Lösungsmittel
gewogen. Diese Mischung wurde in einer Glasflasche gedreht, bis
die Feststoffe aufgelöst
waren, dann wurden 3,12 g der oben genannten Pigmentdispersion zugegeben
zur Bildung der Ladungsgenerator-Beschichtungslösung und die Lösung wurde
(ohne Mahlkugeln) gedreht, um sie zu durchmischen. Die resultierende
Dispersion wurde direkt auf die Zwischenschicht aufgebracht durch
Tauchbeschichten unter Anwendung einer Ausziehrate von 200 mm/min
zur Bildung der Ladungsgeneratorschicht, bestehend aus Hydroxygalliumphthalocyaninpigment
vom Typ V und Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis von (36
: 64) und mit einem Gesamt-Feststoffgehalt von 5 Gew.-% in THF als
Lösungsmittel.
Die Einrichtung wurde in einem Luftumwälzofen 5 min lang bei 120 °C getrocknet
und die resultierende getrocknete Schicht wies eine Dicke von 1,5 μm auf.
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Einrichtungen:
Ladungsgenerator-Lösungen
mit verbesserten Elektronentransport-Komponenten wurden in entsprechender
Weise hergestellt und auf Zwischenschichten aufgebracht, wie in
der Vergleichseinrichtung 1 angegeben.
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Einrichtung
1: Getrennt davon wurde eine Ladungsgenerator-Beschichtungslösung hergestellt,
indem 0,10 g 4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenylidenmalononitril und
0,53 g PCZ500 zusammen mit 16,34 g THF als Lösungsmittel in einer Glasflasche
gedreht wurden, bis die Feststoffe aufgelöst waren. Dann wurden 3,03
g der Pigmentdispersion zugegeben zur Bildung der Ladungsgenerator-Beschichtungslösung, die
das Hydroxygalliumphthalocyaninpigment vom Typ V, die Elektronentransport-Komponente
4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenylidenmalononitril und das Bindemittel
Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat),
in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis von
30 : 10 : 60 und in einem Gesamtfeststoffgehalt von 5 Gew.- in THF als Lösungsmittel
enthielt und dann (ohne Mahlkugeln) gedreht, um die Mischung zu
durchmischen.
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Einrichtung
2: Getrennt davon wurde eine Ladungsgenerator-Beschichtungslösung hergestellt, indem 0,20
g 4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenylidenmalononitril und 0,55 g PCZ500
wurden zusammen mit 17,23 g THF als Lösungsmittel gewogen und in
einer Glasflasche gedreht wurden, bis die Feststoffe aufgelöst waren.
Dann wurden 2,02 g der oben genannten Pigmentdispersion zugegeben
zur Bildung der Ladungsgenerator-Beschichtungslösung, die das Hydroxygalliumphthalocyaninpigment
vom Typ V, die Elektronentransport-Komponente 4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden-malononitril
und das Bindemittel Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) in einem Feststoff-Gewichtsverhältnis von
20 : 20 : 60 und in einem Gesamtfeststoffgehalt von 5 Gew.-% in
THF als Lösungsmittel
enthielt und (ohne Mahlkugeln) gedreht, um sie zu durchmischen.
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Schließlich wurden
alle Einrichtungen mit einer Ladungstransport-Beschichtungslösung beschichtet unter Anwendung
eines Tauchbeschichtungsverfahrens mittels einer Lösung, die
bestand aus 31 Gew.-% (N,N'-Bis-(3,4-dimethylphenyl)-4,4'-biphenylamin)/16
Gew.-% (N,N'-Diphenyl-N,N-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin) und 51 Gew.-%
PCZ300 in einem MCB:THF-Lösungsmittelsystem
mit einem Gewichtsverhältnis
von 25 : 75 mit einer Endkonzentration von 20 Gew.-% Feststoffen.
Bei einer Ausziehrate 180 mm/min erhielt man eine Ladungstransportschichtdicke
von 27 μm.
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Beispiel II
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Die
Einrichtungen des Beispiels I wurden elektrisch getestet mit einem
zyklischen Scanner-Set zur Durchführung von 100 Aufladungs-Entladungs-Zyklen,
an die sich unmittelbar danach zusätzliche 100 Zyklen in Sequenzen
mit 2 Aufladungs-Entladungs-Zyklen und einem Aufladungs-Belichtungs-Entladungs-Zyklus
anschlossen, wobei die Lichtintensität differentiell erhöht wurde
bei der zyklischen Behandlung zur Aufstellung einer fotoinduzierten
Entladungskurve, aus der die Lichtempfindlichkeit entnommen wurde.
Der Scanner war mit einem Einzel-Draht-Corotron (Breite 5 cm)-Set ausgestattet,
um eine Ladung von 100 Nanocoulomb/cm2 auf
die Oberfläche
der Trommel-Einrichtungen aufzubringen. Die Einrichtungen des Beispiels
I wurden in dem negativen Aufladungsmodus getestet. Die Intensität des Belichtungslichtes
wurde differentiell erhöht
durch Einstellung eine Reihe von neutralen Dichtefiltern und die
Belichtungswellenlänge
wurde durch ein Bandfilter auf 780 ± 5 nm eingestellt. Die Lichtquelle
für die
Belichtung war eine 1 000 Watt-Xenon-Lichtbogenlampe als weiße Lichtquelle.
Die Dunkelentladung des Fotorezeptors wurde bestimmt durch Überwachung
des Oberflächenpotentials
für 7 s
nach einem einzigen Entladungszyklus von 100 Nanocoulomb/cm2 (ohne Entladung). Die Lichtempfindlichkeit
(dV/dx) wurde aus der anfänglichen
Entladungsgeschwindigkeit bei niedriger Belichtungsintensität, bestimmt
bei etwa 70 % der Ausgangsspannung errechnet (etwa 0 bis etwa 0,7
erg/cm2 Belichtung).
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Die
Trommel wurde mit einer Geschwindigkeit von 40 UpM gedreht zur Erzeugung
einer Oberflächengeschwindigkeit
von 62,8 mm/s oder einer Zykluszeit von 1,5 s. Die xerografische
Simulation wurde in einer bei Umgebungsbdingungen gehaltenen lichtdichten
Kammer unter Umgebungsbedingungen (30 % RH und 22 °C) durchgeführt.
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Die
Einrichtungen 1 und 2 des Beispiels I zeigen die selektive Einstellung
der Lichtempfindlichkeit, wobei beispielsweise dann, wenn die Beladung
mit dem Pigment abnimmt, die Empfindlichkeit des Fotorezeptors abnimmt,
die Restspannung jedoch nicht gleichzeitig zunimmt, da die erforderliche
Mobilität
durch Einleitung des Elektronentransports (ETM) aufrechterhalten
wurde. Wenn die Konzentration des Pigments von 40 % auf 20 % abnahm,
wurde sie durch ETM ersetzt, um den Transport von Elektronen in
der Ladungsgeneratorschicht (Ladungen bildenden Schicht (CGL)) zu
erleichtern. Die Diffusion der kleinen Ladungen transportierenden
Moleküle
aus der CTL in die CGL als Folge des Beschichtungsverfahrens ermöglichte
eine wirksame Ladungsinjektion in die Ladungstransportschicht, insbesondere
die Löchertransportschicht
(CTL). Die gleichzeitige Abnahme der Dunkelentladungsspannung wurde
ausgeglichen durch die verminderte Beladung mit Pigment. Ein Vergleich
zwischen der Einrichtung 1 und der Vergleichseinrichtung 2 (die
mit einer geringfügig
höheren
Pigmentbeladung in dem gleichen Bindemittelsystem hergestellt worden
war) zeigte den Transport-Vorteil, der erzielt wurde aufgrund der
Zugabe des Elektronen transportierenden Materials, was zu einer
Herabsetzung der Restspannung führte,
während
gleichzeitig die Lichtempfindlichkeit konstant gehalten wurde.
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Beispiel III
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WEB-Beispiel:
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Ein
Bilderzeugungselement wurde hergestellt durch Bereitstellung einer
0,02 μm
dicken Titanschicht, die auf ein biaxial orientiertes Polyethylennaphthalat-Substrat (KALEDEXTM 2000) mit einer Dicke von 88,5 μm (3,5 mils)
aufgebracht worden war, und anschließendes Aufbringen darauf einer
Löcherblockierungsschicht-Lösung, die
50 g 3-Aminopropyltriethoxysilan, 41,2 g Wasser, 15 g Essigsäure, 684,8
g denaturierten Alkohol (200 proof) und 200 g Heptan enthielt, unter
Verwendung einer Gravür-Auftragseinrichtung.
Diese Schicht wurde dann etwa 5 min lang bei 135 °C in einem
Umlufttrockner der Beschichtungseinrichtung getrocknet. Die resultierende
Blockierungsschicht wies eine Trockenschichtdicke von 500 A (50
nm) auf.
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Eine
Klebstoffschicht wurde auf die Blockierungsschicht aufgebracht unter
Verwendung einer Gravüre-Auftragseinrichtung,
die 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, eines
Copolyester-Klebstoffes (ARDEL D100, erhältlich von der Firma Toyota
Hsutsu Inc.) in einer Mischung von Tetrahydrofuran/Monochlorbenzol/Methylenchlorid
in einem Volumenverhältnis
von 60 : 30 : 10 enthielt. Die Klebstoffschicht wurde dann etwa
5 min lang bei 135 °C
in einem Um lufttrockner der Beschichtungseinrichtung getrocknet.
Die resultierende Klebstoffschicht wies eine Trockenschichtdicke
von 200 A (20 nm) auf.
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Dann
wurde eine Fotogeneratorschicht-Dispersion in Form eines Überzugs
auf die oben genannte Klebstoffschicht aufgebracht durch Einführen von
0,45 g LUPILON 200 (PC-Z 200), erhältlich von der Firma Mitsubishi
Gas Chemical Corporation, und 50 ml Tetrahydrofuran in eine 140
g (4 ounces)-Glasflasche. Zu dieser Lösung wurden 2,4 g Hydroxygalliumphthalocyanin
vom Typ V und 300 g Kugeln aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser
von 3,2 mm (1/8 inch) zugegeben. Dann wurde diese Mischung etwa
20 bis etwa 24 h lang in eine Kugelmühle gegeben. Danach wurden
1,71 g PC-Z 500, 0,672 g N,N'-Bis-(3,4-dimethylphenyl)-4,4'-biphenylamin-Ladungstransport-Moleküle (HTM)
und 0,168 g 4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenylidenmalononitril-Elektrontransportmaterial
(ETM) in 22 g Tetrahydrofuran gelöst und danach zu 19,26 g der
OHGaPc Aufschlämmung
vom Typ V zugegeben. Diese Aufschlämmung wurde dann etwa 18 bis
20 h lang über
Nacht ohne Verwendung eines Mahlmediums in Rotation versetzt, um
sie zu durchmischen. Die resultierende Aufschlämmung wurde danach auf die
Klebstoff-Grenzfläche
mittels einer Bird-Auftragseinrichtung aufgebracht zur Bildung einer
Ladungsgeneratorschicht (Ladungen bildenden Schicht). Die Ladungsgeneratorschicht
wurde 20 min lang bei 120 °C
in einem Umluftofen getrocknet unter Bildung einer trockenen Ladungsgeneratorschicht
mit einer End-Trockenschichtdicke von etwa 3 μm. Diese Bilderzeugungselement-Bahn
wurde mit einer Ladungstransportschicht im Kontakt mit der Ladungsgeneratorschicht
beschichtet. Die Ladungstransportschicht wurde hergestellt durch
Einführen
von N,N'-Bis-(3,4-dimethylphenyl)-4,4'-biphenylamin-Ladungstransport-Molekülen (HTM)
und des Bindemittels PCZ-500 in einem Gewichtsverhältnis von
40 : 10 : 50 in eine bernsteinfarbene Glasflasche. Die resultierende
Mischung wurde in Tetrahydrofuran gelöst zur Bildung einer Lösung, die
15 Gew.-% Feststoffe enthielt. Diese Lösung wurde auf die Ladungsgeneratorschicht
aufgebracht zur Bildung eines Ladungstransportschicht-Überzugs
mit einer Endtrockendicke von etwa 17 μm. Das nach dem Aufbringen aller
oben genannten Schichten erhaltene Bilderzeugungselement wurde in
einem Umluftofen 40 min lang bei 120 °C getempert und danach auf Umgebungstemperatur,
etwa 25 °C,
abgekühlt.
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Ähnliche
Fotorezeptoren auf Bahn-Basis wurden hergestellt mit variierenden
Gewichtsverhältnissen von
Pigment zu Bindemittel zu ctm (als CTM in der folgenden Tabelle
angegeben), wobei Hydroxygalliumphthalocyanin vom Typ V, das Bindemittel
PCZ500 und die Ladungstransportmatrix (CTM), bestehend aus N,N'-Bis-(3,4-dimethylphenyl)-4,4'-biphenylamin-Ladungstransport-Molekülen (HTM)
und 4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden-malononitril-Elektronentransportmaterial
(ETM) in einem Gewichtsverhältnis
von 4 : 1, verwendet wurden. Die resultierende Schichtdicke (vgl.
die nachstehende Tabelle) wurde bestimmt durch Kapazitätsmessungen
und durch Transmissionelektronenspektroskopie.
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Beispiel IV
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Die
elektrischen Testverfahren des Beispiels II wurden in den Fotorezeptor-Einrichtungen
des Beispiels III durchgeführt,
wobei diese Einrichtungen auf einer Aluminiumtrommel befestigt und
mit einer elektrisch leitendenden Silberpaste geerdet wurden. Es
sei darauf hingewiesen, dass die Einrichtungen F bis J ähnliche
Charakteristika aufwiesen wie die Vergleichseinrichtung 3, die ein
höheres
Pigment Bindemittel-Verhältnis
aufwies. Der Dunkelzerfall und die Restspannung waren geringfügig höher für die Einrichtung
E, was anzeigt, dass das Verhältnis
von aktiven Transportmaterialien (HTM, ETM) und Pigment zu dem Bindemittel einen
Wert hatte, der beispielsweise ausreichte, um akzeptable Entladungseigenschaften
einschließlich
einer niedrigen Restspannung und eines niedrigen Dunkelzerfalls
aufrechtzuerhalten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer ausgezeichneten
Lichtempfindlichkeit, wie angegeben. Die durch Licht induzierten
Entladungseigenschaften zeigen, dass bei Erhöhung des Bindemittelanteils
(die Pigment-Beladung blieb konstant) innerhalb der Ladungsgeneratorschichten
ein ausreichender Ladungstransport auftrat, während die Einrichtungen außerdem eine
ausgezeichnete Ladungsinjektion sowohl in die Zwischenschicht als
auch in die Transportschicht-Grenzflächen aufwiesen.
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worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid und worin mindestens zwei Gruppen R für Nitro stehen; einem Diimid, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus N,N'-Bis(dialkyl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid und N,N'-Bis(diaryl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid, dargestellt durch die Formel
worin R1 steht für Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl, Halogenid oder Aryl; R2 steht für Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl oder Aryl; R3 bis R6 die für R1 und R2 angegebenen Bedeutungen haben; einem 1,1'-Dioxo-2-(aryl)-6-phenyl-4-(dicyanomethyliden)thiopyran der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; einem Carboxybenzylnaphthachinon mit den alternativen Formeln
worin jeder Rest R (R1-R11) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; und einem Diphenochinon der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid.
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Phenyl, substituiertem Phenyl, Naphthalin, Anthracen, Alkylphenyl mit 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxyphenyl mit 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Aryl mit 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen, substituiertem Aryl mit 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und Halogen und worin zwei der Gruppen R für Nitro stehen; dem Diimid der Formel
worin R1 steht für Alkyl, Cycloalkyl, Alkoxy oder Aryl, ausgewählt aus Phenyl, Naphthyl oder Anthryl; R2 steht für Alkyl, verzweigtes Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl, ausgewählt aus Phenyl, Naphthyl oder Anthryl, und R2 etwa 1 bis etwa 50 Kohlenstoffatome enthält; R3, R4, R5 und R6 stehen für Alkyl, verzweigtes Alkyl, Cycloalkyl, Alkoxy oder Aryl, ausgewählt aus Phenyl, Naphthyl oder Anthryl, und Halogen; wobei R3, R4, R5 und R6 gleich oder verschieden sein können und wobei R3, R4, R5 und R6 1 bis etwa 25 Kohlenstoffatome enthalten; dem 1,1'-Dioxo-2-(aryl)-6-phenyl-4-(dicyanomethyliden)-thiopyran der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Naphthalin und Anthracen, Alkylphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxyphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Aryl mit etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und Halogen; dem Carboxybenzylnaphthachinon der Formel
worin jeder Rest R (R1-R11) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Naphthyl und Anthryl, Alkylphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxyphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen oder worin R (R1-R9) gegebenenfalls steht für Aryl mit etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen, substituiertes Aryl mit etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und Halogen; und dem Diphenochinon der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl mit etwa 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit etwa 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkylphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, Alkoxyphenyl mit etwa 6 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen und Halogen.
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; ein Carboxybenzylnaphthachinon der alternativen Formeln ist
worin jeder Rest R (R1-R11) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; oder ein Diphenochinon der Formel ist
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid.
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid und worin mindestens zwei Gruppen R für Nitro stehen; einem Diimid, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus N,N'-Bis(dialkyl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid und N,N'-Bis(diaryl)-1,4,5,8-naphthalintetracarbonsäurediimid, dargestellt durch die Formel
worin R1 steht für Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl, Halogenid oder Aryl; R2 steht für Alkyl, Alkoxy, Cycloalkyl oder Aryl; R3 bis R6 die in Bezug auf R1 und R2 angegebenen Bedeutungen haben; einem 1,1'-Dioxo-2-(aryl)-6-phenyl-4-(dicyanomethyliden)thiopyran der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; einem Carboxybenzylnaphthachinon der alternativen Formeln
worin jeder Rest R (R1-R11) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid; und einem Diphenochinon der Formel
worin jeder Rest R (R1-R8) unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy, Aryl und Halogenid.