DE102012208162A1

DE102012208162A1 - Bilderzeugungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Bilderzeugungsbauteils

Info

Publication number: DE102012208162A1
Application number: DE102012208162A
Authority: DE
Inventors: Richard A. Klenkler; Gregory McGuire
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2012-11-22
Also published as: US20120292599A1; BR102012011795A2; JP2012242825A

Abstract

Die vorliegenden Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Schichten, die in Bauteilen für Bilderzeugungsgeräte und Bauelementen zur Verwendung in elektrophotografischen Vorrichtungen, einschließlich digitalen Vorrichtungen, nützlich sind. Insbesondere beziehen sich die Ausführungsformen auf ein elektrofotografisches Bilderzeugungsbauteil mit einer Ladungstransportschicht, in der mit einem einzigen Beschichtungsdurchgang unter Verwendung einer einzigen Ladungstransportschichtlösung ein Konzentrationsgradient eines Ladungstransportmoleküls (CTM) gebildet wird, und auf laufzeitbasierte Verfahren zur Messung des CTM-Gradienten über die Dicke der Ladungstransportschicht hinweg.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bilderzeugungsbauteile für elektrostatografische Vervielfältigungsvorrichtungen und Druckvorrichtungen.
In einer elektrostatografischen Vervielfältigungsvorrichtung wird ein Lichtbild eines zu kopierenden Originals in Form eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem lichtempfindlichen Bilderzeugungsbauteil, das als Fotorezeptor bezeichnet wird, aufgezeichnet und anschließend wird das latente Bild durch Auftragen elektroskopischer, thermopastischer Kunststoffteilchen, die üblicherweise als Toner bezeichnet werden, sichtbar gemacht. Insbesondere wird der Fotorezeptor an seiner Oberfläche mit Hilfe einer elektrischen Aufladevorrichtung, die von einer Stromquelle mit einer Spannung versorgt wird, aufgeladen. Der Fotorezeptor wird dann bildweise an Licht von einem optischen System oder einer Bildeingabevorrichtung, beispielsweise einem Laser oder einer Leuchtdiode, ausgesetzt, um darauf ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Das elektrostatische latente Bild wird im Allgemeinen mit einer Entwicklermischung aus Toner und Trägerteilchen entwickelt. Die Entwicklung kann mit bekannten Prozessen durchgeführt werden, beispielsweise mit einer Entwicklung mit einer Magnetbürste, einer Pulverwolke oder einer stark durchmischten Zone, oder mit einem anderen bekannten Entwicklungsprozess.
Nachdem die Tonerteilchen in Bildform auf der fotoleitenden Oberfläche aufgebracht wurden, werden sie durch eine Transfervorrichtung auf ein Kopieblatt übertragen, wobei es sich um eine Übertragung durch Druck oder um eine elektrostatische Übertragung handeln kann. In Ausführungsformen kann das entwickelte Bild auf ein Zwischentransferbauteil und anschließend auf ein Kopieblatt übertragen werden.
Wenn die Übertragung des entwickelten Bildes abgeschlossen ist, bewegt sich das Kopieblatt weiter zur Fixierstation mit Fixier- und Andruckrollen, in der das entwickelte Bild auf dem Kopieblatt fixiert wird, indem das Kopieblatt zwischen dem Fixierbauteil und dem Andrückbauteil hindurchbewegt wird, wodurch ein permanentes Bild erzeugt wird. Die Fixierung kann mit anderen Fixierbauteilen durchgeführt werden, beispielsweise mit einem Fixierband, das sich in Druckkontakt mit einer Andruckrolle befindet, einer Fixierrolle in Kontakt mit einem Andrückband, oder andere ähnliche Systeme.
Bilderzeugungsbauteile für elektrostatografische Vervielfältigungsvorrichtungen sind beispielsweise in den Druckschriften US 5,055,366 ; US 4,784,928 , US 4,265,990 ; US 3,121,006 ; US 4,555,463 ; US 4,587,189 ; US 4,921,769 ; US 6,255,027 ; US 6,177,219 und US 6,156,468 beschrieben.
Ein Nachteil bekannter Bilderzeugungsbauteile ist, dass die Qualität des erzeugten Bildes durch laterale Ladungswanderung (LCM, die englische Abkürzung steht für „lateral charge migration”) und Veränderungen der elektrischen Eigenschaften des Bauteils bei längerer Benutzung beeinträchtigt werden kann.
Ein weiterer Nachteil bekannter Bilderzeugungsbauteile ist, dass während der Benutzung Kratzer und/oder Risse auftreten können, die zu Beeinträchtigungen der Qualität des erzeugten Bildes führen können.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Bilderzeugungsbauteile bereitzustellen, mit mindestens einer der oben genannten Nachteile ganz oder teilweise verringert oder beseitigt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Bilderzeugungsbauteil gemäß Anspruch 1 gelöst.
Weiter erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Bilderzeugungsbauteil gemäß Anspruch 8 gelöst.
Weiter erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bilderzeugungsbauteils gemäß Anspruch 9 gelöst.
Ausführungsformen der Erfindung können die in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmale aufweisen.
In manchen Ausführungsformen kann die Ladungstransportschicht eine Dicke im Bereich von 25 bis 35 μm aufweisen.
In manchen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß Anspruch 9 oder 10 kann das Lösungsmittel Dichlormethan enthalten, und das Bindemittel kann ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 70.500 oder mehr und/oder 80.000 oder mehr, insbesondere ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von 80.000 bis 100.000, weiter insbesondere ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 80.000 sein.
In manchen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß Anspruch 9 oder 10 kann das Lösungsmittel Tetrahydrofuran enthalten, und das Bindemittel kann ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 30.500 oder mehr und/oder 40.000 oder mehr, insbesondere ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von 40.000 bis 100.000, weiter insbesondere ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 40.000 oder 80.000 sein.
Das Polycarbonat kann in manchen Ausführungsformen ein Bisphenol-Z-Polycarbonat sein.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
1A zeigt einen Querschnitt einer Probenzelle, die für Laufzeitmessungen an Ladungstransportschichten verwendet wird, bei denen die Ladung direkt in der CTL auf der Oberflächenseite der CTL erzeugt wird;
1B zeigt einen Querschnitt einer Probenzelle, die für Laufzeitmessungen an Ladungstransportschichten verwendet wird, bei denen die Ladung direkt in der CTL auf der Substratseite der CTL erzeugt wird;
2A zeigt einen Querschnitt einer Probenzelle, die für Laufzeitmessungen an Ladungstransportschichten verwendet wird, bei denen die Ladung auf der Substratseite der CTL in einer zur CTL benachbarten separaten Erzeugungsschicht erzeugt wird;
2B zeigt einen Querschnitt einer Probenzelle, die für Laufzeitmessungen an Ladungstransportschichten verwendet wird, bei denen die Ladung auf der Oberflächenseite der CTL in einer zur CTL benachbarten separaten Erzeugungsschicht erzeugt wird;
3A ist ein Diagramm, das die an einer erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3B ist ein Diagramm, das die an einer anderen erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3C ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3D ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3E ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3F ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
3G ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen zeigt, wobei die Ladung direkt in der CTL erzeugt wurde;
4 ist ein Diagramm, das für eine erfindungsgemäße Ladungstransportschicht die laufzeitbedingte Transiente des Fotostroms von der Oberfläche zum Substrat im Vergleich mit der laufzeitbedingten Transiente des Fotostroms vom Substrat zur Oberfläche und die Bestimmung der linearen Bereiche der jeweiligen Transienten, die zum Bestimmen ihrer jeweiligen Steigungen verwendet werden, zeigt;
5A ist ein Diagramm, das die an einer erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5B ist ein Diagramm, das die an einer anderen erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5C ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5D ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5E ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5F ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5G ist ein Diagramm, das die an einer weiteren erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
5H ist ein Diagramm, das die an einer zum Vergleich dienenden Ladungstransportschicht durchgeführten Laufzeitmessungen darstellt, wobei die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wurde;
6A ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC, die englische Abkürzung steht für „photoinduced discharge characteristic”) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6B ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6C ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6D ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6E ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6F ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6G ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden;
6H ist ein Diagramm, das Messungen der charakteristischen Kurve der fotoinduzierten Entladung (PIDC) zeigt, die an Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden; und
7 stellt die Ergebnisse von Drucktests der Skorotronlöschung dar, die mit Vergleichsvorrichtungen und Beispielvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht durchgeführt wurden.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Bilderzeugungsbauteile, Fotorezeptoren, Fotoleiter und dergleichen, die aus Schichten aufgebaut sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf starre oder trommelförmige Fotorezeptoren, und auf mehrschichtige elastische, bandförmige Bllderzeugungsbauteile, oder auf Vorrichtungen, die aus einem optionalen Trägermedium wie einem Substrat, einer Fotogenerationsschicht, einer Ladungstransportschicht und einer Beschichtungsschicht aus einem Polymer, einer optionalen Klebeschicht und einer optionalen Löcherblockier- oder Zwischenbeschichtungsschicht bestehen. Die hierin dargestellten Fotorezeptoren weisen in Ausführungsformen eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit auf; weisen eine verlängerte Lebensdauer auf; erlauben die Beseitigung oder Minimierung von Kratzern des Bilderzeugungsbauteils in der Oberflächenschicht oder den Oberflächenschichten des Bauteils, wobei derartige Kratzer beim Druck zu unerwünschten Fehlern führen können, beispielsweise dazu, dass die Kratzer auf den endgültigen Drucken, die erzeugt werden, sichtbar sind; erlauben ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, minimale Ermüdungserscheinungen nach ausgedehnten elektrischen Zyklen, beispielsweise 10.000 simulierten Zyklen; erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber laufender Löschung, die als laterale Ladungswanderung (LCM) bekannt ist; und mechanische Robustheit. Außerdem haben die hierin beschriebenen Bilderzeugungsbauteile oder fotoleitenden Bauteile in Ausführungsformen ein ausgezeichnetes und in einer Anzahl von Beispielen geringes Vr (Restpotential); die Eigenschaft, dass ein Aufschaukeln von Vr soweit erforderlich im Wesentlichen verhindert wird; eine hohe Empfindlichkeit und eine wünschenswerte Reinigbarkeit von Toner.
Vom Umfang der vorliegenden Erfindung werden auch Verfahren zur Bilderzeugung und zum Drucken mit den hierin beschriebenen Fotorezeptorvorrichtungen umfasst. Diese Verfahren beinhalten im Allgemeinen das Bilden eines elektrostatischen latenten Bilds auf dem Bilderzeugungsbauteil, auf das die Entwicklung des Bildes mit einer Tonerzusammensetzung folgt, die beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, einem Färbemittel, beispielsweise einem Pigment, einem Ladungsadditiv und einem Oberflächenadditiv besteht (siehe US-Patente Nr. 4,560,635 ; 4,298,697 und 4,338,390 ), ein anschließendes Übertragen des Bildes auf ein geeignetes Substrat und ein permanentes Fixieren des Bildes auf dem Substrat. In Umgebungen, in denen die Vorrichtung in einem Druckbetrieb verwendet werden soll, umfasst das Bilderzeugungsverfahren den gleichen Arbeitsablauf, mit dem Unterschied, dass die Belichtung durch eine Laservorrichtung oder einen Bildbalken (im Englischen: „image bar”) durchgeführt werden kann. Die hierin beschriebenen Fotorezeptoren können insbesondere für die Geräte iGEN3^® und Nuvera^® der Xerox Corporation gewählt werden, die in manchen Versionen über hundert Kopien pro Minuten erzeugen. Bilderzeugungsprozesse, insbesondere für die xerografische Bilderzeugung und das xerografische Drucken, einschließlich digitalem und/oder farbigem Drucken werden somit von der vorliegenden Beschreibung mit umfasst. In Ausführungsformen sind die beschriebenen Bilderzeugungsbauteile oder fotoleitenden Bauteile beispielsweise im Wellenlängenbereich von ungefähr 400 bis ungefähr 900 Nanometern, insbesondere im Bereich von ungefähr 650 bis ungefähr 850 Nanometern empfindlich, so dass Diodenlaser als Lichtquelle gewählt werden können.
Es gibt einen intensiven Wettbewerbsdruck zur Verbesserung der funktionsgemäßen Leistung xerografischer Fotorezeptoren. Beispielsweise ist es wünschenswert, die laterale Ladungswanderung (LCM) zu verringern und die mechanische Belastbarkeit zu verbessern. Es ist auch wünschenswert, Veränderungen ihrer elektrischen Eigenschaften während verlängerter elektrischer Wechselbeanspruchung zu minimieren. Die Konzentration der Ladungstransportmoleküle an der Oberfläche der Ladungstransportschicht (CTL, die englische Abkürzung steht für „charge transport layer”) ist ein Faktor für den Schweregrad der lateralen Ladungswanderung (LCM), die durch die Oxidation der Transportmoleküle verursacht wird. Auch die Konzentration des Ladungstransportmoleküls im Volumen der CTL ist ein Faktor bei der Bildung druckbarer Spannungsrisse in PR-Vorrichtungen. Je niedriger die Konzentration des Transportmoleküls an der Oberfläche ist, desto geringer ist der Schweregrad der LCM. Je geringer die Konzentration des Transportmoleküls im Volumen ist, desto weniger anfällig ist die Vorrichtung auch für druckbare Risse. Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf ein Bilderzeugungsbauteil oder fotoleitendes Bauteil mit einer Ladungstransportschicht, in der ein Konzentrationsgradient des Ladungstransportmoleküls (CTM, die englische Abkürzung steht für „charge transport molecule”) vorhanden ist, wobei die Konzentration des CTM an der Oberfläche der CTL kleiner ist als zur Substratseite des CTL hin.
Gemäß hierin beschriebenen Aspekten wird ein Bilderzeugungsbauteil bereitgestellt, das umfasst: ein leitfähiges Substrat; eine Ladungserzeugungsschicht; und eine Ladungstransportschicht, die ein Ladungstransportmolekül und ein polymeres Bindemittel umfasst, wobei sich eine Schichtdicke im Bereich von ungefähr 15 bis ungefähr 35 μm befindet, und wobei außerdem Fotostromtransienten, die durch Laufzeitmessungen gemessen werden, die in Ausführungsformen mit einer elektrischen Feldstärke von 10 V/μm durchgeführt werden können und bei denen der Transport vom Substrat zur Oberfläche der Ladungstransportschicht im Vergleich zum Transport von der Oberfläche zum Substrat der Ladungstransportschicht gemessen wird, eine Differenz δ von weniger als –0,5 V/s aufweisen, wenn die Ladung bei der Messung direkt in der Ladungstransportschicht selbst erzeugt wird, oder alternativ weniger als –0,8 V/s, wenn die Ladung bei der Messung in einer benachbarten Ladungserzeugungsschicht erzeugt wird, auf Grundlage von δ = α – β wobei α eine Steigung des Plateaubereichs der Substrat-zur-Oberfläche-Transiente ist, und β eine Steigung des Plateaubereichs der Oberfläche-zum-Subtrat-Transiente ist.
In einer Ausführungsform wird das Bilderzeugungsbauteil bereitgestellt, indem die Ladungstransportschicht mit einer einzigen Lösung in einem einzigen Beschichtungsdurchgang auf der Ladungserzeugungsschicht aufgetragen wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Ladungstransportschicht mit einer Oberflächenschutzschicht beschichtet.
Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein trommelförmiges oder elastisches Bilderzeugungsbauteil mit einem leitfähigen Träger, einer optionalen Zwischenbeschichtungsschicht, einer Fotogenerationsschicht, einer Ladungstransportschicht, und wahlweise einer Überzugsschicht.
In den vorliegenden Ausführungsformen wird die Ladungstransportschicht in einem einzigen Durchgang auf der Fotogenerationsschicht abgeschieden. Genauer gesagt wird hierin ein Fotorezeptor beschrieben, der ein Trägersubstrat, eine Löcherblockierschicht, einer Klebeschicht, eine Fotogenerationsschicht und eine Ladungstransportschicht umfasst, wobei die Ladungstransportschicht durch ein Beschichtungsverfahren gebildet ist, das in einem einzigen Durchgang und mit einer einzigen Lösung durchgeführt wird, und eine Dicke hat, die beispielsweise im Bereich von ungefähr 1 μm bis ungefähr 100 μm, von ungefähr 10 μm bis ungefähr 50 μm oder von ungefähr 5 μm bis ungefähr 30 μm liegt.
Außerdem weist die Ladungstransportschicht in den vorliegenden Ausführungsformen einen speziellen Konzentrationsgradienten eines Ladungstransportmaterials (CTM) auf. Somit stellen die vorliegenden Ausführungsformen eine Ladungstransportschicht mit einem speziellen Konzentrationsgradienten und Verfahren zu ihrer Charakterisierung bereit. Der Konzentrationsgradient in der Transportschicht wird durch ein Beschichtungsverfahren mit einer einzigen Lösung und einem einzigen Durchgang gebildet, bei dem Cyclohexylpolycarbonat (PCZ) oder Bisphenol A-Polycarbonat (PCA) verwendet wird, das in bestimmten Lösungsmitteln bereitgestellt ist, beispielsweise Tetrahydrofuran-Lösungsmittel (THF) und Dichlormethan-Lösungsmittel (DCM), mit N,N'-Diphenyl-N,N'bis(3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'diamin (TPD) als Transportmolekül. Somit stellen die vorliegenden Ausführungsformen ein einfacheres und effizienteres Verfahren zur Herstellung eines Bilderzeugungsbauteils mit einem CTM-Konzentrationsgradienten in der Ladungstransportschicht zur Verfügung. Diese Ladungstransportschicht ist nicht nur bei der Herstellung einfacher aufzutragen, sondern sie bietet auch deutliche Verbesserungen der Leistung des Bilderzeugungsbauteils (z. B. eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber der Löschung (LCM), vernachlässigbare Veränderungen während einer längeren elektrischen Wechselbeanspruchung, und verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung und Einreißen).
Es wurde beobachtet, dass eine Erhöhung des Molekulargewichts des Bindemittels und die Art des Lösungsmittels zu einer Zunahme der Steilheit des Konzentrationsgradienten führen, wobei an der Oberfläche des Substrats die größere Konzentration auftritt. Einen Beleg für den Gradienten erhält man durch Beweglichkeitstransienten, die in den Ladungstransportschichtbeschichtungen gemessen werden. Bilderzeugungsbauteile, die mit der Ladungstransportschicht der vorliegenden Ausführungsformen hergestellt wurden, zeigten ähnliche Eigenschaften der fotoinduzierten Entladung wie derzeit serienmäßig hergestellte Vorrichtungen. Die Bilderzeugungsbauteile mit einer geringeren CTM-Konzentration an der Oberfläche erzeugten Drucke, in denen weniger Löschung auftrat als in Proben mit einer höheren CTM-Konzentration an der Oberfläche.
In Ausführungsformen weist die Ladungstransportschicht einen CTM-Gradienten auf, in dem sich die höchste Konzentration an der Unterseite der Ladungstransportschicht befindet und die Konzentration in einer Richtung zur Oberseite der Ladungstransportschicht hin abnimmt, so dass sich die niedrigste Konzentration an der Oberfläche der Ladungstransportschicht befindet.
In Ausführungsformen wird der Konzentrationsgradient des CTM in der CTL durch einen Vergleich der laufzeitbedingten Transienten des Fotostroms gezeigt, bei dem der Transport von der Substratseite zur Oberflächenseite des CTL im Vergleich zum Transport von der Oberflächenseite zur Substratseite des CTL gemessen wird. Insbesondere wird die Größe und Richtung des Konzentrationsgradienten des CTM durch die Differenz δ zwischen den Steigungen der jeweiligen Plateaubereiche der laufzeitbedingten Transienten des Fotostroms von der Oberfläche zum Substrat im Vergleich zu den laufzeitbedingten Transienten des Fotostroms vom Substrat zur Oberfläche definiert.
In bestimmten Ausführungsformen kann das Ladungstransportmolekül ein Triarylamin mit der folgenden Formel sein:
wobei Ar¹, Ar², Ar³, Ar⁴ und Ar⁵ unabhängig voneinander jeweils eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe bezeichnen, oder Ar⁵ unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe bezeichnet, und k gleich 0 oder 1 ist. Ar⁵ kann außerdem beispielsweise als substituierter Phenylring, substituiertes/unsubstituiertes Phenylen, substituierte/unsubstituierte monovalent aneinander gebundene aromatische Ringe, wie beispielsweise Biphenyl, Terphenyl u. dgl., oder substituierte/unsubstituierte kondensierte aromatische Ringe, wie beispielsweise Naphthyl, Anthranyl, Phenanthryl u. dgl. definiert werden. In weiteren Ausführungsformen kann das Triarylamin als ein beliebiges Mitglied der folgenden Gruppe oder eine Mischung davon gewählt werden:
wobei R ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine Alkylgruppe, wahlweise mit einem Substituenten, bezeichnet. In bestimmten Ausführungsformen kann das Bindemittel für die Ladungstransportschicht aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-A-polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4'-cyclohexylidindiphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-Z-polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4'-isopropyliden-3,3'-dimethyl-diphenyl)carbonat (auch als Bisphenol-C-polycarbonat bezeichnet) besteht. In bestimmten Ausführungsformen kann das Lösungsmittel aus der Gruppe gewählt werden, die aus Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Monochlorobenzol, Toluol, Methylethylketon und Mischungen davon besteht.
Um den Konzentrationsgradienten in einer Ladungstransportschicht zu bestimmen, werden an einer Probe zwei Messungen der Laufzeit (TOF, die englische Abkürzung steht für „time-of-flight”) durchgeführt: es wird eine Messung durchgeführt, in der an der Oberfläche der Transportschicht eine Löcherladung erzeugt und nach unten zum Substrat hin getrieben wird und es wird eine zweite Messung durchgeführt, in der an der Substratseite der Transportschicht eine Löcherladung erzeugt und nach oben zur Oberfläche hin getrieben wird. Jede dieser Messungen wird unter identischen Bedingungen durchgeführt, so dass ein Vergleich nur auf Grundlage der Richtung des Ladungstransports des Löcher-Fotostroms durch die Ladungstransportschicht ermöglicht wird.
Die Möglichkeit, den Ladungstransport durch die Ladungstransportschicht in beiden Richtungen zu messen, kann auf eine von zwei Arten erreicht werden. Wenn die Ladungstransportschicht direkt auf ein teilweise lichtdurchlässiges leitfähiges Substrat beschichtet wird und auf die Oberfläche der Ladungstransportschicht eine teilweise lichtdurchlässige leitfähige Elektrode aufgebracht wird, kann die Ladung direkt in der Ladungstransportschicht selbst erzeugt werden. Das wird erreicht, indem eine TOF-Messung durchgeführt wird, in der die Ladung durch Beleuchten mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge in der Nähe der maximalen Absorption des Transportmoleküls in der Ladungstransportschicht durch Licht erzeugt wird. Die Ladung kann entweder an der Substratseite oder der Oberflächenseite der CTL erzeugt werden, in dem man den Lichtpuls mit der abgestimmten Wellenlänge durch die Substratelektrode bzw. durch die Oberflächenelektrode scheinen lässt.
Wenn die Ladungstransportschicht alternativ durch Beschichten auf ein leitfähiges Substrat aufgebracht ist, das mit einer Ladungserzeugungsschicht beschichtet ist, so wie das in typischen doppelschichtigen Fotorezeptoren der Fall ist, kann die Ladung in der Erzeugungsschicht erzeugt werden und von der Substratseite der Transportschicht zur Oberfläche transportiert werden. Umgekehrt wird zur Messung des Transports von der Oberflächenseite der Transportschicht nach unten zum Substrat eine Probe vorbereitet, in der die Oberfläche der Ladungstransportschicht mit einer zweiten Erzeugungsschicht beschichtet ist. Diese beschichtete Erzeugungsschicht ermöglicht somit, dass Ladung erzeugt, in die Oberflächenseite der CTL injiziert und nach unten zum Substrat transportiert wird. Die Ladung kann ausschließlich in der Erzeugungsschicht und nicht in der Transportschicht erzeugt werden, indem für die Erzeugungsschicht ein Material mit einem optischen Absorptionspeak gewählt wird, der komplementär zu dem der Transportschichtmaterialien ist. Dadurch wird während der Laufzeitmessung durch Beleuchten mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge, die in der Transportschicht minimal absorbiert wird, aber in dem Pigment oder Farbstoff in der Erzeugungsschicht maximal absorbiert wird, die Ladung ausschließlich in der Erzeugungsschicht durch Licht erzeugt.
In den Ausführungsformen ist das letztere Verfahren, die Ladung in einer separaten Ladungserzeugungsschicht zu erzeugen, vorzuziehen. Die Verwendung einer separaten Ladungserzeugungsschicht ermöglicht es, Vorrichtungen, die auf einem undurchsichtigen Träger bereitgestellt sind, zu untersuchen, beispielsweise eine Ladungstransportschicht, die in eine Fotorezeptorvorrichtung auf einer Aluminiumtrommel integriert ist.
Die 1A und 1B stellen den Querschnitt der Probenzellen dar, die für die Laufzeitmessungen verwendet werden, in denen eine Ladung 5 direkt in der Ladungstransportschicht erzeugt wird. 1A stellt dar, wo die Ladung an der Oberflächenseite der CTL 25 erzeugt wird und 1B stellt dar, wo die Ladung an der Substratseite der CTL 22 erzeugt wird. Die Ladungstransportschichtprobe wird, wie oben beschrieben, hergestellt. Man beschichtet einen teilweise lichtdurchlässigen leitfähigen Träger mit einer Probe der Ladungstransportschicht 20, wobei der Träger in Ausführungsformen mit einer ungefähr 0,05 μm bis 0,5 μm dicken Silanschicht 30 beschichtet ist (die Metallelektrode 15, auf die die Silanschicht 30 folgt, wird auf einem Trägersubstrat 10 aufgetragen), man lässt sie 12 Stunden lang unter Raumbedingungen trocknen, dann führt man 30 Minuten lang eine Wärmebehandlung bei 120°C in einem zwangsbelüfteten Ofen durch, und dann lässt man sie bis auf Raumtemperatur abkühlen. Dann wird die Laufzeitprobenzelle aufgebaut, indem man eine obere Elektrodenanordnung (die 10, 15, 30 umfasst) (beispielsweise ein teilweise lichtdurchlässiges metallisiertes Trägersubstrat) anbringt, und durch Druck einen Kontakt mit der Oberfläche 25 der Ladungstransportschichtprobe 20 herstellt, so dass die CTL 20 zwischen der oberen und der unteren Elektrodenanordnung (die 10, 15, und 30 umfassen) eingelegt ist. Unter Verwendung einer Pressvorrichtung (mit einem lichtdurchlässigen Fenster, so dass das Licht für die Laufzeitmessung die CTL mit minimaler Abschwächung erreichen kann) wird ein Druck von 1 MPa ausgeübt, um einen engen Kontakt zwischen der oberen Elektrodenanordnung (die 10, 15, 30 umfasst) und der Oberfläche 25 der CTL-Probe herzustellen. Es können Laufzeitmessungen durchgeführt werden, bei denen die Ladung an der Oberflächenseite 25 der Ladungstransportschicht 20 erzeugt und nach unten zur Substratseite 22 der Ladungstransportschicht 20 getrieben wird, oder umgekehrt, bei denen die Ladung an der Substratseite 22 der Ladungstransportschicht erzeugt und nach oben zur Oberflächenseite 25 getrieben wird. Bei einer CTL, die aus N,N'-Diphenyl-N,N'bis(3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'diamin (TPD) und Polycarbonat besteht, wurde die Ladung mit einem ~10 ns Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 337 nm direkt in der CTL erzeugt. In Ausführungsformen können die Elektroden 15 ein Metall enthalten, das beispielsweise Zirkon, Titan, Aluminium, Chrom, Nickel, Silber, Gold, Indium-Zinn-Oxid, Poly(3,4-ethylendioxythiophen)poly(styrensulfonat) (PEDOT:PSS) und Mischungen davon umfasst.
2A und 2B stellen den Querschnitt der Probenzellen dar, die für die Laufzeitmessungen verwendet werden, bei denen die Ladung in einer separaten Erzeugungsschicht 35, die zu der Ladungstransportschicht 20 benachbart ist, erzeugt wird. Die Probe der Ladungstransportschicht wird, wie oben beschrieben, hergestellt. In Ausführungsformen hat die Ladungstransportschicht 20 eine Dicke im Bereich von ungefähr 20 μm bis 30 μm. Die Verwendung der Ladungserzeugungsschicht ermöglicht die Bestimmung des Ladungstransportschichtgradienten in einem Fotorezeptor auf einem undurchsichtigen Substrat 10, beispielsweise einem trommelförmigen Fotorezeptor. Somit wird in diesen Ausführungsformen die Vorrichtung so strukturiert, dass sich die pigmenthaltige Schicht 35, wie beispielsweise in 2A gezeigt, auf der Substratseite der CTL 22 befindet, um auf der Substratseite der CTL 22 eine Ladung 5 zu erzeugen. Um auf der Oberflächenseite der CTL 25 eine Ladung zu erzeugen, wird die Vorrichtung so strukturiert, dass sich die pigmenthaltige Schicht 35 auf der Oberflächenseite der CTL 25 befindet, wie beispielsweise in 2B gezeigt. Diese Proben, die eine Erzeugungsschicht enthalten, werden auf eine ähnliche Art und Weise wie oben beschrieben hergestellt. Die Probe in 2A wird hergestellt, in dem ein metallisiertes Trägersubstrat 10 mit einer ungefähr 0,1 μm dicken Schicht aus Silan 30 und dann mit einer ungefähr 0,5 μm dicken Ladungserzeugungsschicht 35 beschichtet wird. Dann wird das mit der Erzeugungsschicht 35 beschichtete leitfähige Trägersubstrat 10 mit der Probe der Ladungstransportschicht 20 beschichtet (die Metallelektrode 15, auf die die Silanschicht 30 folgt, auf die wiederum die Erzeugungsschicht 35 folgt, befindet sich auf dem Trägersubstrat 10), man lässt sie 12 Stunden lang unter Raumbedingungen trocknen, dann führt man 30 Minuten lange eine Wärmebehandlung in einem zwangsbelüfteten Ofen bei 120°C durch, und dann lässt man sie auf Raumtemperatur abkühlen. Die Probe in 2B wird hergestellt, in dem ein leitfähiger Träger 10, der mit Silan 30 und dann mit einer ungefähr 0,5 μm dicken Ladungserzeugungsschicht 35 beschichtet wurde, mit der Probe der Ladungstransportschicht 20 beschichtet wird (die Metallelektrode 15, auf die die Silanschicht 30 und die Ladungserzeugungsschicht 35 folgen, befinden sich auf dem Trägersubstrat 10). Dann lässt man die Ladungstransportschicht 20 12 Stunden lang unter Raumbedingungen trocknen, dann führt man 30 Minuten lang eine Wärmebehandlung bei 120°C in einem zwangsbelüfteten Ofen durch, und dann lässt man sie auf Raumtemperatur abkühlen. Dann wird die Probe der Ladungstransportschicht mit einer ungefähr 0,5 μm dicken Ladungserzeugungsschicht 35 beschichtet. In beiden Fällen werden dann die Laufzeit-Probenzellen auf eine ähnliche Art und Weise wie oben beschrieben zusammengebaut. Insbesondere wird die Laufzeit-Probenzelle zusammengebaut, indem eine obere Elektrodenanordnung (die 10, 15, 30 umfasst) (beispielsweise ein teilweise lichtdurchlässiges metallisiertes Trägersubstrat) angebracht wird, indem durch Druck ein Kontakt hergestellt wird, so dass die CTL 20 und die CGL 35 zwischen der oberen und der unteren Elektrodenanordnung (die 10, 15, 30 umfassen), eingelegt ist. Unter Verwendung einer Pressvorrichtung (mit einem lichtdurchlässigen Fenster, so dass das Licht für die Laufzeitmessung die CTL mit minimaler Abschwächung erreichen kann), wird ein Druck von 1 MPa angewendet, um einen engen Kontakt zwischen der oberen Elektrodenanordnung (die 10, 15, 30 umfasst) und der Oberfläche 25 der CTL-Probe herzustellen. Mit einer Ladungstransportschicht, die N,N'-Diphenyl-N,N'bis(3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'diamin (TPD) und Polycarbonat enthält und einer Ladungserzeugungsschicht, die Hydroxygalliumphthalocyanin und Polycarbonat enthält, wurde mit einem ungefähr 10 ns dauernden Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm ausschließlich in der Erzeugungsschicht eine Ladung erzeugt.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren ist es möglich, den Konzentrationsgradient des CTM in der CTL zu bestimmen, indem der Ladungstransport von der Oberfläche nach unten zum Substrat mit dem konventionellen Ladungstransport vom Substrat nach oben zur Oberfläche verglichen wird. Einige unterschiedliche Rezepturen für die Ladungstransportschicht wurden auf diese Art und Weise verglichen, wobei die Variante des Verfahrens, in der die Ladung direkt in der CTL erzeugt wird, verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in den 3A bis 3G gezeigt.
3A stellt die Laufzeitmessung an Probe 1 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung aus 50 Gew.-% Triphenyldiamin (TPD) und 50 Gew.-% PCZ-200^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 20.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 40%, gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem ultravioletten (UV) Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 30 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3B stellt die Laufzeitmessung an Probe 2 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-400^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 40.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 28% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 24 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3C stellt die Laufzeitmessung an Probe 3 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-800^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 80.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 17% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 26 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3D stellt die Laufzeitmessung an Probe 4 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% Makrolon 5707^® (Farbenfabriken Bayer AG, ein Bisphenol-A-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 50.000 bis ungefähr 100.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 17% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 40 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3E stellt die Laufzeitmessung an Probe 5 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-200^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 20.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffanteil von 44% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 27 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3F stellt die Laufzeitmessung an Probe 6 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-400^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 40.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffanteil von 34% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 34 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
3G stellt die Laufzeitmessung an Probe 7 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-800^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 80.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffgehalt von 24% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem UV-Lichtpuls direkt in der CTL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 30 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
Bei der Laufzeitmethode wird der Fotostrom, der durch die CTL fließt, als eine Funktion der Zeit aufgetragen und die erhaltene Kurve wird als eine Transiente bezeichnet. Wenn das CTM homogen in der CTL verteilt ist, sollte die Transiente für den Ladungstransport von der Oberfläche nach unten zur Substratseite der CTL identisch mit der für den Ladungstransport vom Substrat nach oben zur Oberflächenseite der CTL sein. Dies scheint bei der Probe 1 der Fall zu sein, für die die Fotostrom-Transienten in 3A gezeigt sind. Abgesehen von der Tatsache, dass der gesamte Fotostrom für die Substrat-zur-Oberfläche-Transiente (obere Kurve) etwas größer als für die Oberfläche-zum-Substrat-Transiente (untere Kurve) ist, haben die beiden Transienten eine ähnliche Form. Am wichtigsten ist, dass die beiden Transienten Plateaus mit ähnlicher Steigung haben, was anzeigt, dass der Transport durch die CTL unabhängig von der Richtung des Ladungstransports mit der gleichen Geschwindigkeit stattfindet.
Falls die Verteilung des CTM über die Dicke der CTL hinweg einen Gradienten aufweist, unterscheidet sich die Transiente für den Ladungstransport von der Oberfläche nach unten zur Substratseite der CTL von der für den Transport vom Substrat nach oben zur Oberfläche. Siehe beispielsweise die Proben 2, 3, 4, 5, 6 und 7, wie in den 3B, 3C, 3D, 3E, 3F bzw. 3G gezeigt. Die Richtung und die Größe des Gradienten, die der Unterschied der Formen dieser Transienten impliziert, kann bestimmt werden, indem die relativen Steigungen ihrer Plateaubereiche untersucht werden. Obwohl es nicht möglich ist, den absoluten Konzentrationsgradienten des CTM mit diesem Verfahren zu bestimmen, kann ein relativer Wert berechnet werden, indem die Differenz δ zwischen den Steigungen der jeweiligen Plateaubereiche der durch die Laufzeit bedingten Transiente des Fotostroms von der Oberfläche zum Substrat im Vergleich zur Transiente des durch die Laufzeit bedingten Fotostroms vom Substrat zur Oberfläche bestimmt wird. Dieser Parameter δ kann dann verwendet werden, um die Richtung und Größe des CTM-Gradienten in verschiedenen Proben zu vergleichen. Die Auswertung der Steigungen der Plateaubereiche der laufzeitbedingten Transiente des Fotostroms von der Oberfläche zum Substrat im Vergleich zur laufzeitbedingten Transiente des Fotostroms vom Substrat zur Oberfläche für Probe 2 ist in 4 dargestellt. Der Parameter δ wird mit Gleichung (1) berechnet: δ = α – β Gleichung (1), wobei α die Steigung des Plateaubereichs der Substrat-zur-Oberfläche-Transiente und β die Steigung des Plateaubereichs der Oberfläche-zum-Substrat-Transiente ist. Bei einer CTL mit einer perfekt homogenen Verteilung des CTM sollte die Steigung im Plateaubereich der Transiente im Idealfall flach sein. Unter praktischen Bedingungen gibt es jedoch selbst dann, wenn das CTM gleichmäßig in der CTL verteilt ist, einen naturgegebenen Ladungseinfangseffekt, der zu einem Plateau mit einer leicht negativen Steigung führt. Angesichts des Vorangehenden zeigt ein flaches oder positiv geneigtes (ansteigendes) Plateau eine Beschleunigung des Ladungsflusses in der Transportrichtung an, während ein stärker negativ geneigtes (abfallendes) Plateau eine Abbremsung des Ladungsflusses in der Transportrichtung anzeigt. Damit sich der Ladungsfluss beschleunigt, muss die CTM-Konzentration somit in der Transportrichtung über die Dicke der CTL hinweg zunehmen. Umgekehrt muss die CTM-Konzentration in der Transportrichtung über die Dicke der CTL hinweg abnehmen, damit sich der Ladungsfluss verlangsamt.

Es sollte jedoch angemerkt werden, dass der Konzentrationsgradient die Gesamtlaufzeit durch die Ladungstransportschicht und damit die Gesamtbeweglichkeit nicht beeinflusst. Die geringere Beweglichkeit in dem Bereich mit niedriger Konzentration wird durch die höhere Beweglichkeit in dem Bereich mit hoher Konzentration ausgeglichen. Die weiter unten gezeigte Tabelle 1 gibt die im Plateaubereich der in den 3A bis 3G gezeigten Transienten gemessenen Steigungen und den aus diesen Steigungen berechneten Parameter δ an. Je größer der Unterschied δ zwischen den Steigungen des Substrat-zur-Oberfläche-Plateaus und des Oberfläche-zum-Substrat-Plateaus ist, desto größer ist die Stärke des CTM-Gradienten über die Dicke der CTL hinweg. Wenn der Unterschied δ zwischen der Steigung des Substrat-zur-Oberfläche-Plateaus und der Steigung des Oberfläche-zum-Substrat-Plateaus einen negativen Wert hat, ist eine Konzentration des CTM vorhanden, die über die Dicke der CTL hinweg vom Substrat zur Oberfläche hin abnimmt. Wenn die Differenz δ zwischen der Steigung des Substrat-zur-Oberfläche-Plateaus und der Steigung des Oberfläche-zum-Substrat-Plateaus einen positiven Wert hat, ist eine CTM-Konzentration vorhanden, die über die Dicke der CTL hinweg vom Substrat zur Oberfläche hin zunimmt. Wenn sich die Differenz δ zwischen den Steigungen der Plateaus dem Wert 0 annähert, tut dies auch der Konzentrationsgradient des CTM über die Dicke der CTL hinweg.

Proben	Plateau-Steigung (V/s)		Differenz der Plateau-Steigungen [(Substrat-zur-Oberfläche)-(Oberfläche-zum-Substrat)] (V/s)
Proben	Substrat-zur-Oberfläche-Transiente	Oberfläche-zum-Substrat-Transiente
Probe 1 (Fig. 3A) (PCZ200/Dichlormethan)	–0.18	–0.22	0.04
Probe 2 (Fig. 3B) (PCZ400/Dichlormethan)	–0.21	0.02	–0.23
Probe 3 (Fig. 3C) (PCZ800/Dichlormethan)	–0.42	0.29	–0.71
Probe 4 (Fig. 3D) (Makrolon/Dichlormethan)	–0.47	–0.05	–0.42
Probe 5 (Fig. 3E) (PCZ200/Tetrahydrofuran)	–0.22	–0.50	0.28
Probe 6 (Fig. 3F) (PCZ400/Tetrahydrofuran)	–0.29	0.57	–0.86
Probe 7 (Fig. 3G) (PCZ800/Tetrahydrofuran)	–0.61	0.58	–1.19

Tabelle 1

Wie in den obigen Ausführungsformen erwähnt, gibt es zwei Varianten des Verfahrens zur Messung des CTM-Gradienten in der CTL. In einer Variante wird die Ladung direkt in der CTL erzeugt und in der anderen wird die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt. Um die letztere Variante vorzuführen, wurden einige unterschiedliche Rezepturen der Ladungstransportschicht unter Verwendung des Verfahrens, in dem die Ladung in einer benachbarten CGL erzeugt wird, verglichen. Die Ergebnisse sind in den 5A bis 5H gezeigt.
5A stellt die Laufzeitmessung an Probe 8 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-200^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 20.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 40% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 27 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5B stellt die Laufzeitmessung an Probe 9 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-400^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 40.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 28% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 32 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5C stellt die Laufzeitmessung an Probe 10 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-800^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 80.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 17% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 33 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5D stellt die Laufzeitmessung an Probe 11 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% Makrolon 5705^® (Farbenfabriken Bayer AG, ein Bisphenol-A-Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 50.000 bis ungefähr 100.000) in Dichlormethan mit einem Feststoffanteil von 17% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 29 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5E stellt die Laufzeitmessung an Probe 12 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-200^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 20.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffanteil von 44% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 34 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5F stellt die Laufzeitmessung an Probe 13 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-400^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 40.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffgehalt von 34% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 35 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5G stellt die Laufzeitmessung an Probe 14 mit einer Ladungstransportschicht, die aus einer Lösung von 50 Gew.-% TPD und 50 Gew.-% PCZ-800^® (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY INC., ein Bisphenol-Z-Polycarbonat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 80.000) in Tetrahydrofuran mit einem Feststoffgehalt von 24% gegossen wurde, dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von 29 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.
5H stellt die Laufzeitmessung an einem kommerziell erhältlichen Fotorezeptor (XEROX^® Nuvera^® Serienproduktionsphotorezeptor) dar, wobei die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellelänge von 650 nm in einer zur CTL benachbarten CGL erzeugt wurde. Die Ladungstransportschicht hatte eine Dicke von ungefähr 30 μm und die Laufzeitmessung wurde bei einem elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt.

In der unten gezeigten Tabelle 2 sind die im Plateaubereich der in den 5A bis 5H gezeigten Transienten gemessenen Steigungen und der sich ergebende Parameter δ, der aus diesen Steigungen berechnet wurde, angegeben.

Probe	Plateau-Steigung (V/s)		Differenz der Plateau-Steigungen [(Substrat-zur-Oberfläche)-(Oberfläche-zum-Substrat)] (V/s)
Probe	Substrat-zur-Oberfläche-Transiente	Oberfläche-zum-Substrat-Transiente
Probe 8 (Fig. 5A) (PCZ200/Dichlormethan)	0.14	0.28	–0.14
Probe 9 (Fig. 5B) (PCZ400/Dichlormethan)	–0.01	0.57	–0.49
Probe 10 (Fig. 5C) (PCZ800/Dichlormethan)	–0.28	0.73	–1.01
Probe 11 (Fig. 5D) (Makrolon/Dichlormethan)	0.08	0.79	–0.71
Probe 12 (Fig. 5E) (PCZ200/Tetrahydrofuran)	0.03	0.61	–0.58
Probe 13 (Fig. 5F) (PCZ400/Tetrahydrofuran)	–0.25	0.84	–1.09
Probe 14 (Fig. 5G) (PCZ800/Tetrahydrofuran)	–0.23	0.75	–0.98
Probe 15 (Fig. 5H) Nuvera Serienproduktionsphotorezeptor	0.09	0.23	–0.14

Tabelle 2

In Ausführungsformen kann die Ladungstransportschicht außerdem geeignete Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise mindestens ein zusätzliches Bindemittelpolymer, beispielsweise ein bis ungefähr 5 Polymere, mindestens ein, beispielsweise ein bis ungefähr 7 zusätzliche Löchertransportmoleküle, ein bis ungefähr 4 oder ein bis ungefähr 2 Antioxidationsmittel, wie IRGANOX^®, und dergleichen. Die Dicke der Fotorezeptorsubstratschicht hängt von vielen Faktoren ab, die ökonomische Erwägungen, elektrische Eigenschaften und dergleichen umfassen, so dass diese Schicht eine beträchtliche Dicke haben kann, beispielsweise mehr als 3.000 Mikrometer, insbesondere von ungefähr 300 bis ungefähr 1.000 Mikrometer, oder auch eine minimale Dicke haben kann. In Ausführungsformen befindet sich die Dicke dieser Schicht im Bereich von ungefähr 75 Mikrometer bis ungefähr 300 Mikrometer, oder von ungefähr 100 Mikrometer bis ungefähr 150 Mikrometer.
Das Substrat, das lichtundurchlässig oder im wesentlichen lichtdurchlässig sein kann, kann eine Anzahl geeigneter Materialien enthalten, einschließlich eines bekannten Trägersubstrats für einen Fotorezeptor, wobei sich das Substrat üblicherweise in Kontakt mit der Fotogenerationsschicht befindet und mit dieser zusammenhängt. Dementsprechend kann das Substrat eine Schicht aus einem elektrisch nichtleitenden oder leitfähigen Material, beispielsweise eine anorganische oder eine organische Zusammensetzung enthalten. Als elektrisch nichtleitende Materialien kann eine Anzahl verschiedener Kunststoffe, die für diesen Zweck bekannt sind, gewählt werden, die Polyester, Polycarbonate, Polyamide, Polyurethane und dergleichen, die als dünne Bahnen elastisch sind, umfassen. Ein elektrisch leitfähiges Substrat kann ein beliebiges geeignetes Metall sein, beispielsweise Aluminium, Nickel, Stahl, Kupfer und dergleichen, oder, wie oben beschrieben, ein Polymermaterial, das eine elektrisch leitfähige Substanz als Füllstoff enthält, beispielsweise Kohlenstoff, ein Metallpulver und dergleichen, oder ein organisches elektrisch leitfähiges Material. Das elektrisch isolierende oder leitfähige Substrat kann die Form eines endlosen elastischen Bands, einer Bahn, eines starren Zylinders, eines Blatts oder dergleichen haben. Die Dicke der Substratschicht hängt von zahlreichen Faktoren ab, einschließlich der gewünschten Festigkeit, und von wirtschaftlichen Erwägungen. Bei einer Trommel kann diese Schicht eine erhebliche Dicke von beispielsweise bis hin zu vielen Zentimetern, oder eine minimale Dicke von weniger als 1 mm aufweisen. Entsprechend kann ein elastisches Band eine erhebliche Dicke von beispielsweise ungefähr 250 Mikrometern oder eine minimale Dicke von weniger als 50 Mikrometern haben, vorausgesetzt, dass dies keine nachteiligen Auswirkungen auf die endgültige elektrofotografische Vorrichtung hat. In Ausführungsformen, in denen die Substratschicht nicht leitfähig ist, kann ihre Oberfläche durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung elektrisch leitfähig gemacht werden. Die Dicke der leitfähigen Beschichtung kann, abhängig von der gewünschten optischen Transparenz, dem gewünschten Grad an Elastizität und wirtschaftlichen Faktoren über einen Bereich von erheblicher Breite hinweg variieren.
Hierin werden veranschaulichende Beispiele für Substrate dargestellt, genauer gesagt, Schichten, die für die Bilderzeugungsbauteile gemäß der vorliegenden Beschreibung ausgewählt sind, wobei die Substrate lichtundurchlässig oder im wesentlichen lichtdurchlässig sein können und eine Sicht aus einem isolierenden Material, das anorganische oder organische Polymermaterialien, beispielsweise MYLAR^®, ein kommerziell erhältliches Polymer, eine Schicht aus einem organischen oder anorganischen Material, das eine darauf angeordnete elektrisch leitfähige Oberflächenschicht, beispielsweise Indium-Zinn-Oxid oder Aluminium aufweist, oder ein leitfähiges Material, das Aluminium, Chrom, Nickel, Titan, Zirkon od. dgl. umfasst, aufweist. Das Substrat kann elastisch, nahtlos oder starr sein, und eine Anzahl von vielen verschiedenen Bauformen haben, beispielweise als Platte, als zylinderförmige Trommel, als Rolle (im Englischen: scroll), als endloses elastisches Band u. dgl. ausgebildet sein. In Ausführungsformen hat das Substrat die Form eines nahtlosen elastischen Bands.
Löcherblockierschichten oder Zwischenbeschichtungsschichten für die Bilderzeugungsbauteile gemäß der vorliegenden Beschreibung können eine Anzahl von Bestandteilen aufweisen, einschließlich bekannter Bestandteile zum Blockieren von Löchern, wie beispielsweise Aminosilane, dotierte Metalloxide, TiSi, ein Oxid eines Metalls, wie Titan, Chrom, Zink, Zinn u. dgl., eine Mischung aus phenolischen Verbindungen und einem Phenolharz, oder eine Mischung von zwei Phenolharzen, und wahlweise einen Dotierstoff, wie beispielsweise SiO₂. Die phenolischen Verbindungen enthalten üblicherweise mindestens zwei Phenolgruppen, wie beispielsweise Bisphenol A (4,4'-Isopropylidendiphenol), E (4,4'-Ethylidenbisphenol), F (bis(4-Hydroxyphenyl)methan), M (4,4'-(1,3-Phenylendiisopropyliden)bisphenol), P (4,4'-(1,4-Phenylendiisopropyliden)bisphenol), S (4,4'-Sulfonlybisphenol) und Z (4,4'-Cyclohexylidenbisphenol); Hexafluorobisphenol A (4,4'-(Hexafluoroisopropyliden)diphenol), Resorcin, Hydroxykinon, Catechin u. dgl.
Die Löcherblockierschicht kann beispielsweise ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-%, insbesondere ungefähr 55 Gew.-% bis ungefähr 65 Gew.-% eines geeigneten Bestandteils, insbesondere eines Metalloxids, wie beispielsweise TiO₂, ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-%, insbesondere ungefähr 25 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-% eines Phenolharzes; ungefähr 2 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-%, insbesondere ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 15 Gew.-% einer phenolischen Verbindung, die vorzugsweise mindestens zwei Phenolgruppen enthält, wie beispielsweise Bisphenol S, und ungefähr 2 Gew.-% bis ungefähr 15 Gew.-%, insbesondere ungefähr 4 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-% eines Dotierstoffes zum Unterdrücken von Interferenzeffekten (im Englischen: plywood suppression dopant), wie beispielsweise SiO₂ enthalten. Die Beschichtungsdispersion für die Löcherblockierschicht kann beispielsweise folgendermaßen zubereitet werden. Zuerst wird die Dispersion aus Metalloxid und Phenolharz durch Kugelmahlen oder Mahlen in einer Rührwerkskugelmühle, beispielsweise einer Rührwerkskugelmühle vom Typ „Dyno-Mill” vorbereitet, bis der Median der Teilchengröße des Metalloxids in der Dispersion kleiner als ungefähr 10 nm ist, beispielsweise im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 9 nm liegt. Zu der oben genannten Dispersion werden eine phenolische Verbindung und ein Dotierstoff hinzugefügt, worauf eine Mischung folgt. Die Beschichtungsdispersion für die Löcherblockierschicht kann durch Tauchbeschichtung oder Bandbeschichtung aufgetragen werden, und nach der Beschichtung kann die Schicht thermisch ausgehärtet werden. Die erhaltene Löcherblockierschicht kann beispielsweise eine Dicke von ungefähr von 0,01 Mikrometer bis ungefähr 30 Mikrometer, insbesondere von ungefähr 0,1 Mikrometer bis ungefähr 8 Mikrometer haben. Beispiele für Phenolharze umfassen Formaldehydpolymere mit Phenol, p-Tert-butylphenol. Kresol, beispielsweise VARCUM^TM 29159 und 29101 (ehältlich von OxyChem Company) und DURITE^TM 97 (erhältlich von Borden Chemical); Formaldehydpolymere mit Ammoniak, Kresol und Phenol, beispielsweise VARCUM^TM 29112 (erhältlich von OxyChem Company); Formaldehydpolymere mit 4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol, beispielsweise VARCUM^TM 29108 und 29116 (erhältlich von OxyChem Company); Formaldehydpolymere mit Kresol und Phenol, beispielsweise VARCUM^TM 29457 (erhältlich von OxyChem Company), DURITE^TM SD-423A, SD-422A (erhältlich von Borden Chemical) oder Formaldehydpolymere mit Phenol und p-Tert-butylphenol, beispielsweise DURITE^TM ESD556C (erhältlich von Borden Chemical).
In Ausführungsformen kann in den Fotorezeptor eine geeignete Klebeschicht aufgenommen werden. Typische Materialien für die Klebeschicht sind beispielsweise Polyester, Polyurethane, Copolyester, Polyamide, Poly(vinylbutyral), Poly(vinylalkohol), Polyurethane, Polyacrylonitrile, u. dgl. Die Dicke der Klebschicht kann verschieden sein und in Ausführungsformen beispielsweise im Bereich von ungefähr 0,05 μm bis ungefähr 0,3 μm liegen. Die Klebeschicht kann auf der Löcherblockierschicht durch Aufsprühen, Tauchbeschichten, Walzenstreichen, Beschichten mit einem drahtumwickelten Rundstab (im Englischen: wire wound rod coating), Gravurstreichen, Beschichten mit einem Bird-Applikator und dergleichen aufgetragen werden. Eine Trocknung der aufgetragenen Beschichtung kann beispielsweise durch Trocknen in einem Ofen, Trocknen mit Infrarotstrahlung, Lufttrocknen und dergleichen erreicht werden. Wahlweise kann diese Schicht geeignete wirksame Mengen leitfähiger und nicht leitender Teilchen, beispielsweise Zinkoxid, Titandioxid, Siliziumnitrid, Ruß und dergleichen enthalten, beispielsweise in einer Menge von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%, beispielsweise, um in Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung weitere wünschenswerte elektrische und optische Eigenschaften bereitzustellen.
Die Fotogenerationsschicht besteht in Ausführungsformen beispielsweise aus ungefähr 60 Gew.-% Hydroxygalliumphthalocyanin vom Typ V oder Chlorgalliumphthalocyanin, und ungefähr 40 Gew.-% eines Kunstharzbindemittels wie Poly(vinylchlorid-co-vinylacetat)copolymer, z. B. VMCH (erhältlich bei Dow Chemical). Im Allgemeinen kann die Fotogenerationsschicht bekannte Fotogenerationspigmente, wie beispielsweise Metallphthalocyanine, metallfreie Phthalocyanine, Alkylhydroxylgalliumphthalocyanine, Hydroxygalliumphthalocyanine, Chlorgalliumphthalocyanine, Perylene, insbesondere bis(Benzimidazo)perylen, Titanylphthalocyanine und dergleichen, insbesondere Vanadylphthalocyanine, Typ V Hydroxygalliumphthalocyanine, und anorganische Bestandteile, wie beispielsweise Selen, Selen-Legierungen und trigonales Selen enthalten. Das Fotogenerationspigment kann in einem Kunstharzbindemittel ähnlich den für die Ladungstransportschicht ausgewählten Kunstharzbindemitteln dispergiert sein, oder, alternativ, kann es auch sein, dass kein Kunstharzbindemittel vorhanden ist. Die Dicke der Fotogenerationsschicht hängt im Allgemeinen von einer Anzahl von Faktoren ab, einschließlich der Dicken der anderen Schichten, und der Menge an Fotogenerationsmaterial, dass in der Fotogenerationsschicht enthalten ist. Dementsprechend kann diese Schicht beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0,05 μm bis ungefähr 2 μm und insbesondere von ungefähr 0,25 μm bis ungefähr 1 μm aufweisen, wenn beispielsweise die Fotogenerationsverbindungen in einer Menge von ungefähr 30 bis 75 Vol.-% vorhanden sind. In Ausführungsformen hängt die maximale Dicke dieser Schicht hauptsächlich von Faktoren wie beispielsweise der Lichtempfindlichkeit, elektrischen Eigenschaften und mechanischen Erwägungen ab. Das Kunstharzbindemittel der Fotogenerationsschicht kann in verschieden geeigneten Mengen vorhanden sein, beispielsweise von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 50 Gew.-%, insbesondere von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%, wobei das Kunstharz aus einer Anzahl bekannter Polymere ausgewählt sein kann, beispielsweise Poly(vinylbutyral), Poly(vinylcarbazol), Polyester, Polycarbonate, Poly(vinylchlorid), Polyacrylate und Methacrylate; Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Phenolharze, Polyurethane, Poly(vinylalkohol), Polyacrylnitril, Polystyren und dergleichen. Es ist wünschenswert, dass für die Beschichtung ein Lösungsmittel ausgewählt wird, das die anderen, zuvor abgeschiedenen Schichten der Vorrichtung im Wesentlichen nicht stört oder beeinträchtigt. Beispiele für Beschichtungslösungsmittel für die Fotogenerationsschicht sind Ketone, Alkohole, aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Amine, Amide, Ester und dergleichen. Spezielle Beispiele für Lösungsmittel sind Cyclohexanon, Aceton, Methyethylketon, Methanol, Ethanol, Butanol, Amylalkohol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Trichlorethen, Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Butylacetat, Ethylacetat, Methoxyethylacetat und dergleichen.
Die Fotogenerationsschicht kann amorphe Schichten aus Selen und Legierungen aus Selen und Arsen, Tellur, Germanium und dergleichen, wasserstoffreiches amorphes Silizium und Verbindungen aus Silizium und Germanium, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und dergleichen enthalten, die durch Aufdampfen oder Abscheidung im Vakuum hergestellt sind. Die Fotogenerationsschicht kann auch anorganische Pigmente aus kristallinem Selen und seinen Legierungen; II-VI-Verbindungen; und organische Pigmente, beispielsweise Chinacridone, polyzyklische Pigmente, beispielsweise Dibromanthranthron-Pigmente, Perylen- und Perinondiamine, mehrkernige aromatische Chinone, Azopigmente, einschließlich Bis-, Tris- und Tetrakis-Azopigmente und dergleichen, enthalten, die in einem filmbildenden polymeren Bindemittel dispergiert sind, und durch Beschichtungsverfahren, in denen ein Lösungsmittel verwendet wird, hergestellt werden.
Als Fotogenerationsmaterialien oder -pigmente können Phthalocyanine gewählt werden, insbesondere wenn der Fotorezeptor in Laserdruckern, in denen Infrarotbelichtungssysteme verwendet werden, eingesetzt wird. Bei Fotorezeptoren, die mit kostengünstigen Belichtungsvorrichtungen, in denen das Licht einer Halbleiterlaserdiode verwendet wird, belichtet werden, wird die Infrarotempfindlichkeit üblicherweise gewünscht. Das Absorptionsspektrum und die Lichtempfindlichkeit der Phthalocyanine hängen von dem Metallatom in der Mitte der Verbindung ab. Es wurde von vielen geeigneten Metallphtalocyaninen berichtet, beispielsweise Oxovanadiumphthalocyanin, Chloraluminiumphthalocyanin, Kupferphthalocyanin, Oxotitanphthalocyanin, Chlorgalliumphthalocyanin, Hydroxygalliumphthalocyanin, Magnesiumphthalocyanin und metallfreies Phthalocyanin.
In Ausführungsformen können für die Fotogenerationsschicht beispielsweise polymere Bindemittelmaterialien gewählt werden, die in US-Patent Nr. 3,121,006 beschrieben werden. Beispiele für Bindemittel sind thermoplastische und duroplastische Kunststoffe, beispielsweise Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polystyrene, Polyarylether, Polyarylsulfone, Polybutadiene, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyethylene, Polypropylene, Polyimide, Polymethylpentene, Poly(phenylensulfide), Poly(vinylacetat), Polysiloxane, Polyacrylate, Polyvinylacetale, Polyamide, Polyimide, Aminoharze, Phenylenoxidharze, Therephthalsäureharze, Phenoxyharze, Epoxidharze, Phenolharze, Copolymere aus Polystyren und Acrylonitril, Poly(vinylchlorid), Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Acrylatcopolymere, Alkydharze, cellulosehaltige Filmbildner, Poly(amidimide), Styrenbutadiencopolymere, Copolymere aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, Copolymere aus Vinylacetat und Vinylidenchlorid, Styrenalkydharze, Poly(vinylcarbazol) und dergleichen. Diese Polymere können Blockcopolymere, statistische Copolymere oder alternierende Copolymere sein.
Es können verschiedene geeignete und konventionelle, bekannte Verfahren verwendet werden, um die Beschichtungsmischung für die Fotogenerationsschicht zu mischen und anschließend aufzutragen, wie Aufsprühen, Tauchbeschichten, Walzenstreichen, Beschichten mit einem drahtumwickelten Rundstab (im Englischen: wire wound rod coating), Sublimation in Vakuum und dergleichen. Für manche Anwendungen kann die Fotogenerationsschicht in einem Punkt- oder Linienmuster hergestellt werden. Das Lösungsmittel einer unter Verwendung eines Lösungsmittels aufgetragenen Schicht kann mit jeder beliebigen bekannten, konventionellen Technik entfernt werden, beispielsweise Trocknen in einem Ofen, Trocknen mit Hilfe infraroter Strahlung, Lufttrocknen und dergleichen.
Die Beschichtung bei der Herstellung der Fotogenerationsschicht kann so durchgeführt werden, dass die endgütige Trockendicke der Fotogenerationsschicht eine Größe wie hierin beschrieben hat, die beispielsweise im Bereich von ungefähr 0,01 bis ungefähr 2 μm liegen kann, nachdem sie beispielsweise ungefähr 15 Min. bis ungefähr 90 Min. lang bei ungefähr 40°C bis ungefähr 150°C getrocknet wurde. Insbesondere kann eine Fotogenerationsschicht mit einer Dicke, die beispielsweise ungefähr 0,1 bis ungefähr 1 μm oder ungefähr 0,3 bis ungefähr 0,8 μm sein kann, auf dem Substrat oder anderen Oberflächen zwischen dem Substrat und der Ladungstransportschicht oder dergleichen aufgetragen oder abgeschieden werden. Vor dem Auftragen einer Fotogenerationsschicht kann wahlweise eine Ladungsblockierschicht oder Löcherblockierschicht auf die elektrisch leitfähige Oberfläche aufgetragen werden. Falls gewünscht, kann zwischen der Ladungsblockierschicht oder Löcherblockierschicht oder Grenzflächenschicht und der Fotogenerationsschicht eine Klebeschicht eingefügt werden. Üblicherweise wird die Fotogenerationsschicht auf die Blockierschicht aufgetragen, und auf der Fotogenerationsschicht werden eine Ladungstransportschicht oder mehrere Ladungstransportschichten gebildet. In dieser Struktur kann sich die Fotogenerationsschicht auf oder unter der Ladungstransportschicht befinden.
Beispiele für Bindemittel, die für die Ladungstransportschicht gewählt werden können, umfassen Bestandteile, wie die in US-Patent Nr. 3,121,006 beschriebenen. Spezielle Beispiele für polymere Bindemittelmaterialien umfassen Polycarbonate, Polyarylate, Acrylatpolymere, Vinylpolymere, Cellulosepolymere, Polyester, Polysiloxane, Polyamide, Polyurethane, Poly(cycloolefine), Expoxide und statistische oder alternierende Copolymere davon; insbesondere Polycarbonate, wie beispielsweise Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-A-Polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4'-cyclohexylidendiphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-Z-Polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4'-isopropyliden-3,3'-trimethyl-diphenyl)carbonat (auch als Bisphenol-C-Polycarbonat bezeichnet) und dergleichen. In Ausführungsformen bestehen elektrisch inaktive Bindemittel aus Polycarbonatharzen mit einem Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 20.000 bis ungefähr 100.000 oder vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von ungefähr 50.000 bis ungefähr 100.000. Im Allgemeinen enthält die Transportschicht ungefähr 10 bis ungefähr 75 Gew.-% des Ladungstransportmaterials, insbesondere ungefähr 35% bis ungefähr 50% dieses Materials.
In der Ladungstransportschicht können die darin enthaltenen kleinen Moleküle, die die Ladung transportieren, in einem filmbildenden elektrisch inaktiven Polymer, wie beispielsweise einem Polycarbonat, gelöst oder molekular dispergiert sein. In Ausführungsformen bezeichnet „gelöst” beispielsweise die Bildung einer Lösung, in der das kleine Molekül in dem Polymer so gelöst ist, dass sich eine homogene Phase bildet; und „molekular dispergiert” bezeichnet in Ausführungsformen Ladungstransportmoleküle, die in dem Polymer dispergiert sind, wobei die kleinen Moleküle in dem Polymer auf einer molekularen Skala dispergiert sind In Ausführungsformen bezeichnet der Begriff „Ladungstransportmolekül” beispielsweise Ladungstransportmoleküle in Form eines Monomers, die ermöglichen, dass die in der Fotogenerationsschicht erzeugte freie Ladung quer durch die Transportschicht transportiert wird.
Es kann eine Anzahl von Verfahren verwendet werden, um die Beschichtungsmischung für die Ladungstransportschicht zu mischen und anschließend auf die Fotogenerationsschicht aufzutragen. Typische Techniken für das Auftragen umfassen ein Aufsprühen, eine Tauchbeschichtung, ein Walzenstreichen, eine Beschichtung mit einem drahtumwickelten Rundstab und dergleichen. Die Trocknung der aufgetragenen Ladungstransportschichtbeschichtung kann durch eine beliebige geeignete konventionelle Technik, wie beispielsweise der Trocknung in einem Ofen, der Trocknung mit Hilfe infraroter Strahlen, der Lufttrocknung und dergleichen durchgeführt werden.
Beispiele für Bestandteile oder Materialen, die optional in die Ladungstransportschicht aufgenommen werden können, um beispielsweise eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber lateraler Ladungswanderung (LCM) zu ermöglichen, umfassen Antioxidantien auf Grundlage gehinderter Phenole, beispielsweise Tetrakis-Methylen(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamat)methan (IRGANOX 1010^TM, erhältlich von Ciba Specialty Chemical), butyliertes Hydroxytoluol (BHT) und andere Antioxidantien auf Grundlage gehinderter Phenole, einschließlich SUMILIZER^TM BHT-R, MDP-S, BBM-S, WX-R, NW, BP-76, BP-101, GA-80, GM und GS (erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), IRGANOX^TM 1035, 1076, 1098, 1135, 1141, 1222, 1330, 1425WL, 1520L, 245, 259, 3114, 3790, 5057 und 565 (erhältlich von Ciba Specialties Chemicals), und ADEKA STAB^TM AO-20, AO-30, AO-40 AO-50, AO-60, AO-70, AO-80 und AO-330 (erhältlich von Asahi Denka Co., Ltd.); Antioxidantien auf Grundlage gehinderter Amine, wie beispielsweise SANOL^TM LS-2626, LS-765, LS-770 und LS-744 (erhältlich von SNKYO CO., Ltd.), TINUVIN^TM 144 und 622LD (erhältlich von Ciba Specialties Chemicals), MARK^TM LA57, LA67, LA62, LA68 und LA63 (erhältlich von Asahi Denka Co., Ltd.), und SUMILIZER^TM TPS (erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.); Thioether-Antioxidationsmittel, wie beispielsweise SUMILIZER^TM TP-D (erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd); Phosphit-Antioxidantien, wie beispielsweise MARK^TM 2112, PEP-8, PEP-24G, PEP-36, 329K und HP-10 (erhältlich von Asahi Denka Co., Ltd.); andere Moleküle, wie beispielsweise Bis(4-diethylamino-2-methylphenyl)phenylmethan (BDETPM), Bis-[2-methyl-4-(N-2-hydroxyethyl-N-ethylaminophenyl)]-phenylmethan (DHTPM), und dergleichen. Der Gewichtsanteil des Antioxidans in mindestens einer der Ladungstransportschichten liegt im Bereich von ungefähr 0 bis ungefähr 20 Gew.-%, von ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gew.-%, oder von ungefähr 3 bis ungefähr 8 Gew.-%.
„Mindestens eine” bedeutet, insbesondere im Zusammenhang mit der Ladungstransportschicht, beispielsweise eine, eine bis ungefähr 7; eine bis ungefähr 4; eine bis ungefähr 3 und, noch genauer, zwei Schichten, Weitere Schichten können eine Antirollrückseitenbeschichtungsschicht umfassen. Die Antirollrückseitenbeschichtung kann organische Polymere oder anorganische Polymere enthalten, die elektrisch isolierend oder leicht halbleitend sind. Die Antirollrückseitenbeschichtung gewährleistet die Flachheit und/oder die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Abnutzung.
Die Antirollrückseitenbeschichtung kann auf der Rückseite des Substrats gegenüber den Bilderzeugungsschichten gebildet werden. Die Antirollrückseitenbeschichtung kann ein filmbildendes Kunstharzbindemittel und ein Haftvermittleradditiv enthalten. Das Kunstharzbindemittel kann das gleiche Kunstharz sein wie die oben diskutierten Kunstharzbindemittel der Ladungstransportschicht. Beispiele filmbildender Kunstharze umfassen Polyacrylat, Polystyren, Bisphenol-Polycarbonate, Poly(4,4'-isopropylidendiphenylcarbonat), 4,4'-Cyclohexylidendiphenylpolycarbonat und dergleichen. Haftvermittler, die als Additiv verwendet werden können, umfassen 49,000 (du Pont), Vitel PE-100, Vitel PE-200; Vitel PE-307 (Goodyear), und dergleichen. Üblicherweise wird bei dem Hinzufügen zum filmbildenden Kunstharz ein Anteil des Haftvermittlers im Bereich von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 15 Gew.-% gewählt. Die Dicke der Antirollrückseitenbeschichtung ist mindestens ungefähr 3 μm, oder nicht mehr als ungefähr 35 μm, oder ungefähr 14 μm.
BEISPIEL 1
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Es wurde eine Ladungstransportschicht angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-200^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 20.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 27% Feststoffen zu bilden, Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat (einen Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht) aus der NUVERA^®-Produktion, das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschicht-Beschichtung zu bilden, die nach der Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 2
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Es wurde eine Ladungstransportschicht angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-400^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 40,000, das von Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 28% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat (einen Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht) aus der NUVERA^®-Produktion, das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 3
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Es wurde eine Ladungstransportschicht angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-800^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 80.000, das von Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 17% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht), das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 4
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Es wurde eine Ladungstransportschicht angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil MAKROLON 5750^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 50.000 bis 100.000, das von der Farbenfabriken Bayer AG kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurde. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 17% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht), das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 5
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-200^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 20.000, das von Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 44% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht), das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 6
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-400^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 40.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 34% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht), das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 7
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-800^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 80.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 24% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Elektrodengrundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht), das aus einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 8
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-200^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 20.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 27% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 9
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-400^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 40.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 28% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 10
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-800^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 80.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc., kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 17% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 11
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil MAKROLON 5750^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 50.000 bis 100.000, das bei Farbenfabriken Bayer AG erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Methylenchlorid aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 17% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 12
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-200^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 20.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 44% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Masseelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 13
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-400^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 40.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 34% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Massenelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
BEISPIEL 14
Eine Beispielvorrichtung wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt. Eine Ladungstransportschicht wurde angefertigt, indem ein Teil TPD hoher Qualität und ein Teil PCZ-800^®, ein bekanntes Polycarbonatkunstharz mit einem mittleren Molekulargewicht von ungefähr 80.000, das bei Mitsubishi Gas Chemical Inc. kommerziell erhältlich ist, in eine 30 ml Braunglasflasche eingefüllt wurden. Die erhaltene Mischung wurde dann in Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Lösung mit einem Gewichtsanteil von 24% Feststoffen zu bilden. Die Lösung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf ein Ladungserzeugungsschicht-Grundsubstrat aus der NUVERA^®-Produktion (ein Fotorezeptor ohne Ladungstransportschicht), das aus einer Ladungserzeugungsschicht, einer Klebeschicht, einer Löcherblockierschicht und einer Massenelektrodenschicht aus Metall auf einem Substrat aus Poly(ethylennaphthalat) (PEN) besteht, aufgetragen, um eine Ladungstransportschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 30 μm hatte. Der gegossene Film wurde ungefähr 12 Stunden lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und dann 30 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Zu Vergleichszwecken wurde ein kommerziell erhältlicher Fotorezeptor (ein Fotorezeptor aus der XEROX^® Nuvera^®-Produktion) als Bezugsmaßstabsvorrichtung verwendet.
TESTERGEBNISSE
Laufzeitmessungen
Messungen der laufzeitbedingten Transienten des Fotostroms der jeweiligen Proben wurden unter den oben erwähnten Bedingungen gemessen, wobei die Beispielvorrichtungen 1 bis 14 und das Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurden. Die Transienten des Fotostroms wurden für den Transport vom Substrat zur Oberfläche und für den Transport von der Oberfläche zur Substratseite der Ladungstransportschicht gemessen. Für die Laufzeitmessungen des Transports von der Oberfläche zum Substrat an den Beispielvorrichtungen 8 bis 14 und dem Vergleichsbeispiel 1, bei denen die Ladung in einer zur Ladungstransportschicht benachbarten separaten Ladungserzeugungsschicht erzeugt wurde, wurde, wie in 2B gezeigt, auf der Ladungstransportschicht eine zusätzliche Ladungserzeugungsschicht angebracht. Diese zusätzliche Ladungserzeugungsschicht wurde gemäß dem folgenden Verfahren vorbereitet und auf der Ladungstransportschicht aufgetragen. Ein Mahlgut für die Ladungserzeugungsschicht wurde zubereitet, indem in eine 120 ml Braunglasflasche 2,4 g Hydroxygalliumphthalocyanin, 0.45 g PCZ-200^® (Mitsubishi Gas Chemical, Inc.), 44.65 g Tetrahydrofuran, und 60 ml 1/8 Zoll Edelstahlschrot eingefüllt wurden und 8 Stunden lang in der Braunglasflasche auf einem Walzwerk mittels der Walzen gemischt wurden. In eine 30 ml Braunglasflasche wurden 0.41 g PCZ-200^® (Mitsubishi Gas Chemical, Inc.), 6.43 g Tetrahydrofuran und 10 mg des Mahlguts für die Ladungserzeugungsschicht eingefüllt. Es wurde 15 Minuten lang bei 125 Umdrehungen pro Minute eine Walzenmischung in der Braunglasfalsche auf einem Walzwerk durchgeführt. Diese Mischung wurde dann von Hand durch Rakelstreichen auf eine Ladungstransportschicht gemäß den Beispielvorrichtungen 8 bis 14 und dem Vergleichsbeispiel 1 aufgetragen, um eine Ladungserzeugungsschichtbeschichtung zu bilden, die nach dem Trocknen eine Dicke von ungefähr 0,5 μm hatte. Der gegossene Film wurde mehr als 1 Stunde lang bei Raumtemperatur und Raumfeuchtigkeit trocknen gelassen, und anschließend 15 Minuten lang bei 120°C wärmebehandelt.
Für die Laufzeitmessungen wurden, wie oben erwähnt, Laufzeitprobenzellen zusammengebaut. Das heißt, eine obere Elektrode (z. B. ein teilweise lichtdurchlässiges metallisiertes Trägersubstrat) wurde auf der Oberfläche der Probe, wie in 1 und 2 gezeigt, angebracht und es wurde durch Druck ein Kontakt hergestellt. Der Druck zwischen der oberen Elektrode und der Probe wurde mit Hilfe einer Pressvorrichtung mit einem durchsichtigen Fenster ausgeübt, wobei ein Druck von 1 MPa ausgeübt wurde, um einen engen Kontakt zwischen der oberen Elektrode und der Probenoberfläche zu erzeugen. Die Laufzeitmessungen wurden bei einem angelegten elektrischen Feld von 10 V/μm durchgeführt. Bei den Beispielen 1 bis 7 wurde die Ladung mit Hilfe eines Lichtpulses mit einer Wellenlänge von 337 nm und einer Dauer von 10 ns direkt in der Ladungstransportschicht erzeugt, und bei den Beispielen 8 bis 14 und dem Vergleichsbeispiel 1 wurde die Ladung mit einem Lichtpuls mit einer Wellenlänge von 650 nm und einer Dauer von 10 ns in einer separaten Ladungserzeugungsschicht, die zur Ladungstransportschicht benachbart ist, erzeugt.
Die jeweiligen laufzeitbedingten Transienten des Fotostroms für die Beispiele 1 bis 14 und das Vergleichsbeispiel 1 sind in den 3A bis 3G und den 5A bis 5H gezeigt. Sowohl für die Transiente des Transports vom Substrat zur Oberfläche als auch für die Transiente des Transports von der Oberfläche zum Substrat wurden bei jeder Probe die Steigungen, wie in 4 gezeigt, untersucht. Dann wurde die Differenz 'δ' zwischen den Steigungen gemäß Gleichung (1) berechnet. Die Ergebnisse der Untersuchung der Steigungen und der Berechnung von 'δ' sind in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass ein CTM-Gradient über die Dicke der CTL hinweg gebildet werden kann, so dass auf der Substratseite des CTL im Vergleich zur Oberflächenseite des CTL eine größere Konzentration des CTM vorhanden ist, und dass die Stärke des CTM-Gradienten bei den unterschiedlichen Rezepturen der Beispiele 1 bis 14 und des Vergleichsbeispiels 1 variiert.
Vergleich der PIDC-Eigenschaften
Die elektrischen Eigenschaften und die Fotoentladungseigenschaften wurden in einem xerografischen Prüfinstrument für die elektrischen Eigenschaften untersucht, um lichtinduzierte Entladungszyklen zu erhalten, wobei in einem Zyklus eine Abfolge aus Aufladen, Belichten und Löschen stattfand, und die Lichtintensität nach jedem Zyklus schrittweise erhöht wurde, um eine Reihe von charakteristischen Kurven der lichtinduzierten Entladung (PIDC, die englische Abkürzung steht für „photoinduced discharge curve”) zu erzeugen, anhand derer die Lichtempfindlichkeit und das Oberflächenpotential bei verschiedenen Belichtungsintensitäten gemessen wurden. Das Prüfinstrument war mit einem Skorotron ausgestattet, das auf eine Aufladung mit konstanter Spannung bei unterschiedlichen Oberflächenpotentialen eingestellt war. Die Fotoleiter wurden bei Oberflächenpotentialen von –500 Volt getestet, wobei die Intensität des Belichtungslichts durch Einstellen mit einer Reihe von Neutraldichtefiltern schrittweise erhöht wurde; die Belichtungslichtquelle war eine 789 nm Xenonlampe. Die Entladungspotentiale bei den verschiedenen Belichtungsintensitäten wurden 117 ms nach der Belichtung gemessen. Die Xerographiesimulation wurde in einer lichtdichten Kammer mit kontrollierten Umgebungsbedingungen bei 40% relativer Luftfeuchtigkeit und 22°C durchgeführt.

Die PIDC-Messungen wurden an den Beispielvorrichtungen 8 bis 14, sowie am Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt, und die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 3 zusammengefasst, wobei Vo die Oberflächenspannung des Fotorezeptors 336 ms nach der Aufladung mit dem Skorotron ist, V1 die Spannung 117 ms nach dem Belichten mit 1 Erg/cm² ist, V3 die Spannung 117 ms nach dem Belichten mit 3 Ergs/cm² ist und Vr die Restspannung ist, d. h., die mittlere Entladung 117 ms nach Belichtungen mehr als 10 Ergs/cm². Die Ergebnisse zeigen einen sehr feinen Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß Beispielen 8 bis 14 und dem Vergleichsbeispiel 1. Das zeigt, dass die elektrischen Eigenschaften der Vorrichtungen durch das Vorhandensein eines Gradienten in der Ladungstransportschicht nicht wesentlich beeinflusst werden. Somit legen diese Ergebnisse hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften nahe, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ähnliche elektrische Entladungseigenschaften hat wie das Vergleichsbeispiel 1.

Name	Vo (v)	V1 (v)	V3 (v)	Vr (v)
Beispiel 8	462	254	74	24
Beispiel 9	490	203	49	26
Beispiel 10	479	166	43	22
Beispiel 11	471	167	42	23
Beispiel 12	486	166	46	26
Beispiel 13	484	141	42	25
Beispiel 14	490	167	59	41
Vergleichsbeispiel 1	487	162	44	23

Tabelle 3

Widerstandsfähigkeit gegen Löschung
Die Widerstandsfähigkeit gegenüber lateraler Ladungswanderung (LCM, die englische Abkürzung steht für „lateral charge migration”) wurde mit einem Drucktestprogramm für die laterale Ladungswanderung (LCM) untersucht. Die wie oben beschrieben angefertigten, handbeschichteten Beispiele 8 bis 14 für Bilderzeugungsbauteile und das Vergleichsbeispiel 1 wurden in 6 Zoll × 1 Zoll-Streifen geschnitten. Ein Ende von jedem Streifen der jeweiligen Vorrichtung wurde unter Verwendung eines Lösungsmittels gereinigt, um die metallische leitfähige Schicht auf dem Substrat freizulegen. Die Leitfähigkeit der freiliegenden leitfähigen Schicht aus Ti-Zr-Metall wurde dann gemessen, um sicherzustellen, dass das Metall während der Reinigung nicht entfernt wurde. Die Leitfähigkeit der freiliegenden leitfähigen Schicht aus Ti-Zr-Metall wurde unter Verwendung eines Multimeters gemessen, um den elektrischen Widerstand über die freiliegende Metallschicht (ungefähr 1 KOhm) zu messen. Eine 60 mm DC252 Xerox^® Standardfotorezeptortrommel wurde dann präpariert, um einen Streifen um die Trommel herum freizulegen, und so den Untergrund für die handbeschichtete Vorrichtung bei ihrer Benutzung bereitzustellen. Der Abstreifer wurde von dem Trommelgehäuse entfernt, um zu verhindern, dass er die handbeschichteten Vorrichtungen während des Betriebs entfernt. Die Bilderzeugungsbauteile aus den Beispielen wurden dann unter Verwendung eines leitfähigen Kupferbands auf der Fotorezeptortrommel angebracht, um das freiliegende leitfähige Ende der Vorrichtungen am freiliegenden Aluminium der Trommel zu befestigen und so einen leitfähigen Pfad zur Masse zu schließen.
Nach dem Befestigen der Vorrichtungen wurde die Leitfähigkeit von der Vorrichtung zur Trommel unter Verwendung eines Standardmultimeters im Widerstandsmessmodus gemessen. Es wurde erwartet, dass der elektrische Widerstand zwischen den jeweiligen Vorrichtungen und der Trommel ähnlich groß wie der Widerstand der leitfähigen Beschichtung auf den jeweiligen handbeschichteten Vorrichtungen war. Die Enden der Vorrichtungen wurden dann unter Verwendung eines 3M Scotch^®-Bands an der Trommel befestigt, und alle freiliegenden leitfähigen Oberflächen wurden mit Scotch^®-Band bedeckt. Die Trommel wurde dann in eine DocuColor 252 Xerox^® (DC252)-Maschine eingesetzt, und es wurde ein Muster mit 1 Bit-, 2 Bit-, 3 Bit-, 4 Bit- und 5 Bit-Linien gedruckt. Die Maschineneinstellungen (Entwicklervorspannung, Laserleistung, Gittervorspannung) wurden justiert, um einen sichtbaren Druck zu erhalten, in dem die oben erwähnten fünf einzelnen Linien aufgelöst waren. Wenn die 1 Bit-Linie gerade noch sichtbar war, wurden die Einstellungen gespeichert, und der Druck wurde zum Referenzdruck oder Druck vor der Exposition. Die Trommel wurde entfernt und in einer Ladungs- und Entladungsvorrichtung platziert, die während ihres Betriebs eine Corona-Entladung erzeugte. Die Trommel wurde 25.000 Zyklen lang aufgeladen und entladen (einem Arbeitszyklus ausgesetzt), um eine Löschung (LCM) hervorzurufen. Die Trommel wurde dann aus der Vorrichtung entfernt, in die DC252-Maschine eingesetzt, und das Muster wurde noch einmal gedruckt.
Drucktests für die Skorotronlöschung wurden an den Beispielen 8 bis 14 und am Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in 7 gezeigt und zeigen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung der Beispiele 10, 13 und 14 eine deutlich größere Widerstandsfähigkeit gegenüber der Löschung aufweist als das Vergleichsbeispiel 1.
Verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung/Rissbildung
Wegen der geringeren Konzentration des TPD in der Nähe der Oberflächenseite der Ladungstransportschicht kann die Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der Vorrichtung gemäß Beispielen 10, 13 und 14 gegenüber Rissbildung und Abnutzung verbessert sein.
Es wird außerdem angemerkt, dass das Verfahren, das Molekulargewicht des Bindemittels und den Typ des Lösungsmittels anzupassen, um in der Ladungstransportschicht einen Konzentrationsgradienten zu erhalten, und so die Löschungseigenschaften und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, auch auf Trommelbeschichtungen angewendet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5055366 [0005]
US 4784928 [0005]
US 4265990 [0005]
US 3121006 [0005, 0096, 0099]
US 4555463 [0005]
US 4587189 [0005]
US 4921769 [0005]
US 6255027 [0005]
US 6177219 [0005]
US 6156468 [0005]
US 4560635 [0048]
US 4298697 [0048]
US 4338390 [0048]

Claims

Bilderzeugungsbauteil mit: einem leitfähigen Substrat; einer Ladungserzeugungsschicht; und einer Ladungstransportschicht, die ein Ladungstransportmolekül und ein polymeres Bindemittel enthält, wobei eine Dicke der Schicht im Bereich von ungefähr 15 μm bis ungefähr 35 μm liegt, und wobei außerdem Transienten des Fotostroms, die durch Laufzeitmessungen bei einer elektrischen Feldstärke von 10 V/μm gemessen werden, bei denen der Transport vom Substrat zur Oberfläche der Ladungstransportschicht im Vergleich zum Transport von der Oberfläche zum Substrat der Ladungstransportschicht gemessen wird, eine Differenz δ von weniger als –0,5 V/s aufweisen, wenn die Ladung bei der Messung direkt in der Ladungstransportschicht selbst erzeugt wird, oder, alternativ, kleiner als –0,8 V/s, wenn die Ladung bei der Messung in einer benachbarten Ladungserzeugungsschicht erzeugt wird, wobei δ = α – β, und wobei α eine Steigung des Plateaubereichs der Substrat-zur-Oberfläche-Transiente und β eine Steigung des Plateaubereichs der Oberfläche-zum-Substrat-Transiente ist.
Bilderzeugungsbauteil gemäß Anspruch 1, wobei die Differenz δ bei einer Messung, in der die Ladung direkt in der Ladungstransportschicht selbst erzeugt wird, kleiner als –0,8 V/s ist, oder, alternativ, kleiner als –0,9 V/s ist, wenn die Ladung bei der Messung in einer benachbarten Ladungserzeugungsschicht erzeugt wird.
Bilderzeugungsbauteil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Ladungstransportschicht eine Konzentration des Ladungstransportmoleküls im Bereich von 45 Gew.-% bis 65 Gew.-%, insbesondere von 50 Gew.-% bis 55 Gew.-% des polymeren Bindemittels aufweist.
Bilderzeugungsbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ladungstransportmolekül ein tertiäres Arylamin umfasst, dass durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird
wobei Ar₁, Ar₂, Ar₃, Ar₄ und Ar₅ jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe bezeichnen, oder Ar₅ unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe bezeichnet, und K gleich 0 oder 1 ist.
Bilderzeugungsbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ladungstransportmolekül ein Triarylamin umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus

und Mischungen davon besteht, wobei R ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine Alkylgruppe bezeichnet, und wahlweise einen Substituenten enthält.
Bilderzeugungsbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das polymere Bindemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polycarbonaten, Polyarylaten, Acrylatpolymeren, Vinylpolymeren, Cellulosepolymeren, Polyestern, Polysiloxanen, Polyamiden, Polyurethanen, Poly(cycloolefinen), Epoxiden, statistischen oder alternierenden Copolymeren davon und Mischungen davon besteht, insbesondere, wobei die Ladungstransportschicht das polymere Bindemittel Bisphenol-A-Polycarbonat oder Bisphenol-Z-Polycarbonat enthält.
Bilderzeugungsbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Ladungstransportschicht ferner ein Antioxidationsmaterial enthält, insbesondere, wobei das Antioxidationsmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Antioxidantien auf Grundlage gehinderter Phenole, Antioxidantien aus gehinderten Aminen, Thioether-Antioxidantien, Phosphit-Antioxidantien, Bis(4-diethylamino-2-methylphenyl)phenylmethan, Bis-[2-methyl-4-(N-2-hydroxyethyl-N-ethyl-aminophenyl)]-phenylmethan und Mischungen davon besteht.
Bilderzeugungsbauteil mit: einem leitfähigen Substrat; einer Ladungserzeugungsschicht; und einer Ladungstransportschicht, die ein Ladungstransportmolekül und ein polymeres Bindemittel enthält, wobei eine Dicke der Schicht im Bereich von ungefähr 15 bis ungefähr 35 μm liegt und wobei außerdem Transienten des Fotostroms, die durch Laufzeitmessungen bei einer elektrischen Feldstärke von 10 V/μm gemessen werden, bei denen der Transport vom Substrat zur Oberfläche der Ladungstransportschicht im Vergleich zum Transport von der Oberfläche zum Substrat der Ladungstransportschicht gemessen wird, eine Differenz δ aufweisen, die bei einer Messung, bei der die Ladung direkt in der Ladungstransportschicht selbst erzeugt wird, kleiner als –0,5 V/s ist oder, alternativ, bei einer Messung, bei der die Ladung in einer benachbarten Ladungserzeugungsschicht gemessen wird, kleiner als –0,8 V/s ist, wobei δ = α – β, und wobei α eine Steigung des Plateaubereichs der Substrat-zur-Oberfläche-Transiente ist und β eine Steigung des Plateaubereichs der Oberfläche-zum-Substrat-Transiente ist, und wobei außerdem die Ladungstransportschicht durch Auftragen einer einzigen Lösung in einem einzigen Beschichtungsdurchgang auf der Ladungserzeugungsschicht erhältlich ist.
Verfahren zur Herstellung eines Bilderzeugungsbauteils mit: Bilden einer Ladungstransportschicht über einem Substrat, wobei das Bilden der Ladungstransportschicht umfasst: Bereitstellen einer Beschichtungslösung, die ein Ladungstransportmolekül, ein polymeres Bindemittel und ein Lösungsmittel enthält, wobei (a) das Lösungsmittel Dichlormethan ist und das polymere Bindemittel ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 70.000 oder mehr ist; oder (b) das Lösungsmittel Tetrahydrofuran ist und das polymere Bindemittel ein Polycarbonat mit einem mittleren Molekulargewicht von 30.000 oder mehr ist; Auftragen der Beschichtungslösung über dem Substrat; und Trocknen der Beschichtungslösung; wobei beim Bilden der Ladungstransportschicht nur eine einzige Beschichtungslösung verwendet wird und nur ein einziger Durchgang des Auftragens der Beschichtungslösung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Polycarbonat ein Bisphenol-Z-Polycarbonat ist und/oder das mittlere Molekulargewicht des Polycarbonats kleiner oder gleich 100.000 ist.