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Elektrophotographische. Platte Die Erfindung betrifft allgemein die
Xerographie und insbesondere eiue ndue lichtempfindliche Anordnung sowie ein Verfahren
zu ihrer Verwendung.
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Bei der Xerographie wird auf einer, eine photoleitfähige isolierende
Schicht enthaltenden xerographischen Platte ein Bild erzeugt, indem man zuerst ihre
Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch auwlädU Die Platte wird dann einem Muster
von aktivierender elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise Licht, ausgesetzt,
welche die Ladung in den belichteten Bezirken des photoleitfahigen Isolators ableitet,
wobei in den nicht-belichteten Bezirken ein latentes elektrostatisches Bild zurückbleibt.
Dieses latente elektrostatische Bild kann dann zu einem sichtbaren Bild entwickelt
werden, inden man auf der Oberfläche der photoleitfähigen isolierenden Schicht feinverteilte
elektroskopische
Tonerpartikel niederschlägt.
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Eine in der Xerographie verwendbare photoleitfäliige Schicht kann
eine homogene Schicht aus einen einzigen Material, z. 3.
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glasartigem Selen, oder sie kann eine einen Photoleiter und ein weiteres
Material enthaltende zusammengesetzte Schicht sein.
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Ein Typ einer zusammengesetzten photoleitfähigen Schicht, wie er
in der Xerographie verwendet wird, ist in der USA-Paterltschrift 3 121 006 erläutert,
in der eine Reihe von Bindemittelschichten beschrieben sind, die feinverteilte,
in einem elektrisch isolierenden organischen Ilarzbindemittel dispergierte Partikel
einer photoleitfähigen anorganischen Verbindung enthalten. In ihrer gegenwärtig
in handel erhältlichen Form enthält die Bindemittelschicht Zinkoxydpartikel, die
in einem Harzbindemittel gleichmaBig dispergiert sind und sie ist auf eine Papierträgerschicht
aufgebracht.
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In den in der genannten USh-Fatentschrift beschriebenen speziellen
Beispielen von Bindemittesystemen enthält das Bindemittel ein Material, das nicht
in der Lage ist, durch die Photoleiterpartikel erzeugte injizierte Ladungsträger
über eine wesentliche Strecke hinweg zu transportieren. Infolgedessen müssen bei
den in der genannten USA-Patentschrift beschriebenen speziellen Materialien die
Photoleiterpartikel innerhalb der Schicht sich praktisch in einem kontinuierlichen
Partikel-an-Partikel-Ror.takt befinden, ULl die für cyclische Operationen erforderliche
Ableitung (Abführung) der Ladung zu ermöglichen. Bei der gleichmäßigen Dispersion
der in der genannten US,-PatentschriSt beschriebenen Photoleitorpartikel ist daher
gewöhnlich eine verhäitnisniäßig hohe Volumenkonzentration an Photoleiter, bis zu
etwa 50 Volulnenprozent oder mehr, erforderlich, um einen ausreichenden Photoleiter-Partikel-an-Partikel-Kontakt
für die schnelle Entladung zu erzielen. Es wurde jedoch festt,estellt, daß hohe
Photoleiterdichten
(Füllungen) in den Bindemittelschichten des Harztyps dazu führen, daß die physikalische
Kontinuität des Harzes zerstört wird, wodurch die mechanischen Eigenschaften der
Bindemittelschicht beträchtlich verschlechtert werden. Schicht-en mit hohen Photoleiterdichten
sind häufig durch eine spröde Bindemittelschicht mit einer geringen oder keiner
Flexibilität charakterisiert. Wenn andererseits die Photoleit er konzentration auf
einen Wert merklich unterhalb etwa 50 Volumenprozent herabgesetzt wird, wird die
Entladungs geschwindigkeit verringert, wodurch die cyclische oder wiederholte Bilderzeugung
(das Kopieren) mit hoher Geschwindigke,it schwierig oder unmöglich ist.
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In der USA-Patentschrift 3 121 007 ist ein anderer Photoleitertyp
beschrieben, der eine zweiphasen-photoleitfähige Bindemittelschicht umfaßt, die
in einer homogenen, photoleitfähigen isolierenden Matrix dispergierte photoleitfähige
Isolatorpartikel enthält. Der Photoleiter liegt in Form eines teilchenförmigen,
photoleitfähigen, anorganischen, kristallinen Pigments vor, das allgemein in einer
Menge von etwa 5 bis etwa 80 Gew.-% vorliegt. Man nimmt an, daß die Photoentladung
durch Kombination der in dem pho,toleitfahigen isolierenden Matrixmaterial gebildeten
Ladungsträger mit den von dem photoleitfähigen kristallinen Pigment in die photoleitfähige
isolierende Matrix injizierten (eingeführten) Ladnngsträgern hervorgerufen wird.
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In der USA-Patentschrift 3 037 861 ist angegeben, daß Polyvinylcarbazol
eine gewisse langwellit,e UV-Sensibilität aufweist und darin ist vorgeschlagen,
daß seine spektrale Empfindlichkeit durch Zugabe von Falbst-ofRsensibilisatoren
in das sichtbare Spclçtrum hinein ausgedehnt werden kann.
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In dieser Patentschrift ist ferner vorgeschla;en, daß in Verbindung
mit Polyvinylcarbazol auch andere Zusatze, beispielsweise
Zinkoxyd
oder Titandioxyd, verwendet werden können.
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Dabei rist klar, daß das Polyvinylcarbazol als Photoleiter mit oder
ohne Zusatzmaterialien, welche seine spektrale Empfindlichkeit erweitern, verwendet
werden soll.
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Außerdem sind bereits bestimnte spezialisierte Schichtanordnungen
vorgeschlagen worden, die insbesondere für Reflexkopierverfahren bestimmt sind.
So wird beispielsweise.in der USA-Patentschrift 3 165 405 eine zweischichtige Zinkoxyd-Bindemittelanordnung
zum Reflexkopieren verwendet. In dieser Patentschrift werden zwei getrennte, aneinandergrenzende
photoleitfähige Schichten mit verschiedenen spektralen Empfindlichkeiten verwendet,
um eine spezielle Reflexkopierfolge durchzuführen. Bei dieser Anordnung werden die
Eigenschaften von multiplen photoleitfähigen Schichten verwendet zur Ersiebung der
kombinierten Vorteile der einzelnen Lichtansprechempfindlichkeit der jeweiligen
photoleitfähigen Schichten.
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Bei einer Betrachtung der oben genannten üblichen susammengesetzten
photoleitfähigen Schichten ist zu ersehen, daß beim Belichten die Photo leitfähigkeit
in der Schicht anordnung durch Ladungstransport durch den Körper (die Masse) der
photoleitfähigen Schicht erzielt wird wie im Falle von glasartigem Selen (und anderen
homogenen Schichtmodifikationen).
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In Vorrichtungen, in denen photoleitfähige Binaemittel strukturen
verwendet werden, die inaktive, elektrisch isolierende Harze enthalten, wie sie
beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 121 006 beschrieben sind, wird die LeitfähiC-keit
oder der Ladungstransport durch hohe Beladungen (Fullung) mit dem photoleitfähigen
Pigment erzielt, welche einen Partikel-an-Partikel-Kontakt der photoleitfähigen
Partikel ermöglichen. Im Falle von in einer photoleitfähigen Matrix dispergierten
photoleitfähigen Partikeln, wie es beispielßweise in der USA-PatentschriSt 3 121
Q07 erläutert ist, erfolgt die Photo leitfähigkeit durch Bildung von Ladungsträgern
sowohl
in der photoleitfähigen Matrix als auch in den Photoleiter-Pigmentpartikeln.
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Obwohl die oben genannten Patentschriften auf verschiedenen £fltladun6?smechanismen
innerhalb der photoleitfähigen Schicht beruhen, haben sie im allgemeinen die gemeinsamen
Nachteile, daß die photoleitfähige Oberfläche während des Arbeitens der Umgebung
ausgesetzt ist, insbesondere im Falle der cy.clischen Xerographie, daß sie dem'Abrieb,
dem chemischen Angriff, der Wärme und mehrfachen Belichtungen während des Cyclus
ausSesetzt ist. Diese Effekte sind durch eine allmähliche Verschlechterung der elektrischen
Eigenschaften der photoleitfähigen Schicht charakterisiert, was zum Auskopieren
von Oberflächendefekt en und Oberflächenkratzern, lokalisierten Bereichen einer
dauerhaften Leitfähigkeit, die keine elektrostatische Ladung zurückhalten können,
und einer hohen Dunkel.
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entladung führt.
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Außer den oben genannten Schwierigkeiten erfordern diese photoleitfähigen
Schichten, daß der Photoleiter entweder 100 % der Schicht ausmacht, wie im Falle
der Schicht aus glasartigem Selen, oder daß sie vorzugsweise einen hohen Anteil
an photoleitfähigem Material in der Bindemittelkonfiguration enthalten. Die Erfordernisse
einer photoleitfähigen Schicht, die alles oder einen größeren Anteil eines photoleitfähigen
Materials enthält, schränkt die physikalischen Eigenschaften der fertigen Platte,
der Trommel oder mgiter des Bandes insofern ein, als die physikalischen Eigenschaften,
wie z., B. die Flexibilität und die Haftung des Photoletters auf einem Trägersubstrat,
in erster Linie durch die physikalischen Eigenschaften des Fhotoleiters und nicht
durch das Harz- oder Matrixmaterial bestimmt werden, das vorzugsweise in einer kleineren
Menge vorhanden ist.
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Eine andere Form einer zusammengesetzten lichtempfindlichen
Schicht,
die ebenfalls bereits in Erwägung gezogen worden ist, umfaßt eine Schicht aus einem
photoleitfähigen Material, die mit einer verhältnismäßig dicken Kunststoffschicht
bedeckt und auf ein Trägersubstrat autgebracht ist.
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In der USA-Patentschrift 3 041 166 ist eine solche Anordnung .beschrieben,
bei der eine Schicht aus glasartigem Selen, das auf einem .Trägersubstrat aufgebracht
ist, mit einem transparenten Kunststoffmaterial überzogen ist. Daq beschriebene
Kunststoffmaterial ist ein solches, das eine lange Kette für Ladungsträger der gewünschten
Polarität aufweist. Beim Betrieb wird die freie Oberfläche des transparenten Kunststoffes
auf eine bestimmte Polarität elektrostatisch aufgeladen. Die Anordnung wird dann
mit aktivierender Strahlung belichtet, welche in der photoleitfähigen Schicht ein
Defektelektronenpaar (Lochelektronenpaar) erzeugt. Das Elektron wandert durch die
tunststoffßchicht'und neutralisiert eine positive Ladung auf der freien Oberfläche
der Kunststoffschicht, wodurch ein elektrostatisches Bild erzeugt wird. In dieser
Patentschrift sind Jedoch keine spezifischen Kunststoffmaterialien angegeben, die
auf diese Weise funktionieren und die beschriebenen Beispiele sind auf Anordnungenbeschrankt,
die ein Photoleitermaterial für die Deckschicht verwenden.
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In der französischen Patentschrift 1 577 855 ist eine zusamlengesetzte
lichte:npfindliche Anordnung für Spezialzwecke beschrieben, die zur Reflexbelichtung
durch polarisiertes Licht geeignet ist. Bei einer Ausführungsform wird ein.
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Schicht aus dichroitischen organischen, photoleitfähien Partikeln,
die auf einem Trägersubstrat auf orientierte Art und Weis. angeordnet sind, und
eine Schicht aus Polyvinylcarbazol verwendet, die über der orientierten Schicht
des dichroitischen Materials gebildet wird. Bei der Auf ladung und Belichtung nit
polarisiertem Licht senkrocht zur Orien;-tiorung der dichroitigchen Schicht sind
die orientierte
dichroitische Schicht und die tolyvinylcarbazolschicht
beide für die Anfangsbelichtung praktisch transparent. Wenn das polarisierte Licht
auf den weißen Hintergrund des zu kopierenden Dokuments auftrifft, wird das Licht
depolarisiert, durch die Anordnung zurückreflektiert und durch das dichroitische
photoleitfähige Material absorbiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der dichroitische
Photoleiter auf orientierte Art und Weise innerhalb der Polyvinyltarbazolschicht
dispergiert.
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Aus dem Stand der Technik ist leicht zu ersehen, daß ein großes Bedürfnis
für einen allgemein anwendbaren Photorezeptor besteht, der annehmbare photoleitfähige
Eigenschaften aufweist und der außerdem eine ausgezeichnete physikalische Festigkeit
und Flexibilität verleiht, so daß er unter schnellen cyclischen Bedingungen wieder
verwendet werden kann, ohne daß allmählich eine Verschlechterung der xerographischen
Eigenschaften aufgrund von Verschleiß, chemischem Angriff und Licht ermüdung eintritt.
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Ziel der Erfindung ist es, eine neue elektrophotographische Platte
mit einem Photorezeptorteil anzuheben, der Photoleiter enthält, welche die oben
genannten Nachteile beseitigen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine neue elektrophotographische
Abbildungsanordnung (Kopieranordnung) mit licht empfindlichen Pigmenten anzugeben,
die imstande sind, mit hobem Wirkungsgrad Ladung zu erzeugen und zu injizieren.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, photoinjizierende Pigmente
anzugeben, die entweder in Elektronen- oder Fehlstellen-Transportmaterialien verwendet
werden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es schließlich, einen brauchbaren,
wirksamen Photorezeptorteil einer elektroph,otographi schen Anordnung mit verhältnismäßig
geringen Mengen an lichtempfindlichem
Material anzugeben. Ein weiteres
Ziel der Erfindung ist schließlich noch die Schaffung eines neuen Kopiersystems.
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Die vorstehend genannten Ziele und, andere Ziele werden erfindungsgemaß
mit einer elektrophotographischen Platte mit einem Photorezeptorteil erreicht, der
ein aktives Transportmaterial, das imstande ist, die durch Licht erzeugte Ladungsinj
ektion und dentLadungstransport aufrechtzuerhalten, und ein photoinjizierendes Pigment
enthält, das einen hohen Wirkungsgrad der Bildung von Ladungsträgern durch Lichteinwirkung
und die Fähigkeit zur wirksamen Ladungsinjektion in das Transportmaterial aufweist.
Die photoinjizierenden Pigmente (photoinjecting pigments) der vorliegenden Erfindung
haben eine maximale LichtempfinCil ichkeit in dem Wellenlängenbereich, in dem die
meisten aktiven Transportmaterialien praktisch transparent sind. Außerdem sind diese
photoinjizierenden Pigmente in der Lage, entweder lichtangeregte Elektronen oder
Defektstellen (Löcher) in die geeigneten aktiven Transportmaterialien mit außcrordentlich
hoher Wirksamkeit unter den Bedingungen eines zweckmäßig angelegten Feldes zu injizieren.
Das aktive Transportmaterial, das in Verbindung mit den photoinJizierenden Pigmenten
der Erfindung verwendet werden soll, kann irgendein Material sein, das in der Lage
ist, entweder eine Lochwanderung oder'eine Elektronenwanderung aufrechtzuerhalten,
vorau3gesetet, daß es in dem Jeweiligen Vlellenlängenbereich der xerographischen
Verwendung, der mit dem Bereich, in den der Photoleiter lichtempfindlich ist, zusammenfällt,
praktisch nicht absorbiert.
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Es ist klar, daß das aktive Transportinaterial in dem angeben deten
Wellenlängenbereich nicht als Photoleiter wirkt, Wie bereits oben angegeben, werden
die Lochelektronenpaare in dem lichtemptindlichen Pigment unter der Einwirkung von
Licht erzeugt und die Elektronen werden dann durch eine durch ein Feld modulierte
Sperrschicht in das aktive Transportmaterial injiziert und der Elektronentransport
erfolgt durch das aktive Transportmaterial.
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Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß ein xerographisch oder eiektrophotographisch
empfindliches Material hergestellt werden kann, wenn man ein photoinjizierendes
Pigment aus der Klasse der polynuklearen Chinonpigmente in Verbindung mitblektrostatisch
aktiven Transport'materialien entweder des Elektronen- oder des Lochwanderungstyps
verwendet. Der hier verwendete Ausdruck polynukleares Chinon" bezieht sich auf eine
Verbiiidungsklasse mit einer Struktur, die durch Eonden-'station eines Chinonrestes
mit einem aromatischen Rest erhalten wird.
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Es wurde nur gefunden, daß polynukleare Chinone, die bekannte Pigmente
darstellen, sowohl wirksame Photogenerations- als auch Photoinj ekt ionseigenschaft
en mit aktiven Transportmaterialien aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß die wertvollsten
polynuklearen Chinone in diesen Systemen die Anthrachinonderivate, Flavanthrone
und die polynuklearen Chinone mit meh-r als drei kondensierten aromatischen Ringen
sind.
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Diese Klassen von polynuklearen Chinonpigmenten sind bevorsugt wegen
ihrer leichten Zugänglichkeit (im Handel erhältlich) uad ihrer hohen Licht empfindlichkeit
. Von diesen Klassen von polynuklearen Chinonpigmenten liefern die folgenden Verbindungen
optimale Ergebnisse:
Anthanthron
Pyranthron Dibenzpyrenchinone Pyrenchinon 3,4,9,10-Dibenzpyrenchinon bromiertes
Anthanthron
bromiertes Dibenzpyrench inon bromiert es Pyranthron Anthrachinon-thiazole Flavanthron
Obwohl
die oben genannten polynuklearen Chinone bevorzugt sind, können auch beliebige andere
polynukleare Chinone oder Mischungen davon verwendet werden, wenn sie-geeignet sind.
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Beispiele für typische polynukleare Chinone sind Benzanthronacridene,
Acridoncarbazole, Dinaphthaloylacridone und Mischungen davon.
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Die erfindungsgemäßen polynuklearen Chinonpigmente unterscheiden sich
von anderen bekannten lichtempfindlichen Materialien dadurch, daß sie bei der Photogeneration
und Photoinjektion wirksam sind und daß sie außerdem mit den meisten loch- und elektronenaktiven
Transportmaterialien eine ausgezeichnete Verträglichkeit aufweisen, wodurch es möglich
ist, ein verhältnismäßig schwaches angelegt es Feld in dem entsprechenden xerographischen
Rlotorezeptorteil zur Erzielung der geeigneten Injektionen und zur Erzielung des
erwünschten Energiegewinns (gain) zu verwenden. Die erfindungsgemäßen polynuklearen
Chinonpigmente haben auch eine optimale Lichtempfindlichkeit in dem Wellenlängenbereich
von etwa 4000 bis etwa 6000 i, der auf dem Gebiet der Xerographie angewendet wird,
über den ein geeignetes aktives Transportmaterial einen bestimmten Grad der Transparenz
haben muß. Im Gegensatz dazu hat sich gezeigt, daß viele bekannte Photoleiter zwar
in diesem Wellenlängenbereich ichtempfindlich sind, daß sie jedoch nicht genügend
verträglich sind mit den geeigneten elektronisch aktiven Transportmaterialien und
daß sie daher bezüglich der Injektion der durch Licht gebildeten Ladungen in die
Umgebung oder in das benachbarte aktive Transportmaterial unwirksam sind. Deshalb
erfordert die Verwendung solcher photoleitfähiger Ma-Materialien in Verbindung mit
aktiven Transportmaterialien ein unzweckmäßiges angelegtes Feld von mehr als 5 x
105 Vocj.
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Wegen ihrer einzigartigen Eigenschaften können die erfindungngemäßen
photoinjizierenden Pigmente mit Transportmaterialien in verhältnismäßig geringen
Mengen in einem xerographischen
Photorezeptor mit Schichtaufbau
oder mit Bindemittelstruktur verwendet werden.
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Eine typische Anwendung der vorliegenden Erfindung ist ein Trägersubstrat,
beispielsweise ein elektrischer Leiter, der eine Photoleiterschicht enthält, die
mit einem aktiven' Transportmaterial überzogen ist. Die Photoleiterschicht kann
beispielsweise Pyranthron, ein polynukleares Chinon, enthalten, das mit einer verhältnismäßig
dicken Schicht aus dem Elektronenakzeptormaterial, beispielsweise 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon
(TlE) überzogen ist, die für den Wellenlängenbereich von etwa 4000 bis etwa 6000
2 im wesentlichen durchlässig ist und imstande ist, eine Elektroneninjektion und
einen Elektronentransport zu unterstützen. Die ausgeprügte Natur des Pigments sowie
seine Verträglichkeit mit dem aktiven Transportmaterial ermöglicht die Verwendung
einer verhältnismäßig dünnen Schicht des polynuklearen Chinonpigments ohne irgendwelchen
Verlust an Wirksamkeit.
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Weitere Ziele der Erfindung sowie weitere Merkmale, die dazu beitragen,
gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Darin bedeuten: Fig. 1 einen schematischen
Querschnitt durch eine weitere .Ausführungsform eines weiteren xerographischen Teils
der Erfindung; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines weiteren xerographischen Teils der Erfindung; Fig. 3 die Erläuterung eines
Entladungsmechanismus durch Injektion durch die erfindungsgemäßen photoleitfahigen
Pigmente.
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Die Fig. 1 erläutert eine Ausführungsform der verbesserten xerographischen
Platte 10 der Erfindung. Die Bezugszahl 11 bezeichnet ein Substrat oder einen mechanischen
Träger.
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Das Substrat kann aus einem Metall, z. B. Messing, Aluminium, Gold,
Platin, Stahl oder dergleichen, bestehen. Es kann irgendeine zweckmäßige Dicke haben,
starr oder flexibel sein, in Form einer Folie, einer Bahn (Gewebe) eines Zylinders
oder dergleichen vorliegen und es kann mit einer dünnen Sperrschicht überzogen sein.
Das Substrat kann auch aus irgendeinem anderen Material, z. B. Papier, metallisiertem
Papier, aus mit einem dünnen Uberzug aus Aluminium- oder Kupferoxid versehenen Kunststoffolien
oder aus mit einem dünnen Ueberzug aus Chrom- oder- Zinnoxyd versehenen Glas bestehen.
Gewöhnlich ist es bevorzugt, daß der Träger etwas elektrisch leitfähig ist oder
eine etwas leitfähige Oberfläche hat und daß er stark genug ist, um einer bestimmten
Handhabung zu widerstehen. In bestimmten Fällen nuß der Träger 11 jedoch nicht leitfähig
sein oder kann sogar völlig nicht-lcitfähig sein.
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Die Bezugszahl 12 bezeichnet eine einzige oder einheitliche
photoleitfähige
Schicht, welche die pbotoinjizierenden polynuklearen Chinonpigmente der Erfindung
enthält. Die einzige Schicht enthält insbesondere ein polynukleares Chinonpigment
aus der Gruppe der Anthrachinonderivate, Flavanthrone und polynuklearen Chinone
mit mehr als drei kondensierten aromatischen Ringen. Die photoinjizierenden poLynuklearen
Chinone der oben genannten Gruppe haben die Eigenschaft, daß sie wirksame Photogeneratoren
und InJektoren von Ladungsträgern in aktive Transportmaterialien vom Loch-Wanderungs-
oder Elektronenwanderungstyp sind.
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Die photoleitfähige Einzelschicht 12 der Fig. 1 kann irgendeine geeignete
Dicke haben, wie sie zur Durchführung ihrer Funktion in dem xerographischen Isolatorteil
verwendet wird.
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Für diesen Zweck geeignete Dicken liegen innerhalb des Bereiches von
0,05 bis 20 Mikron. Dicken von oberhalb etwa 20 Mikron haben die Neigung, unerwünschte
positive Restladungs~ anreicherungen in der Pigment schicht während des Cyclus und
einen übermäßigen Dunkelzerfall zu erzeugen, während Dicken unterhalb 0,05 Mikron
unwirksam werden bei der Absorption der auftreffenden Strahlung. Ein Bereich von
etwa 0,2 bis etwa 5 Mikron ist bevorzugt, da diese Dicken eine maximale Funktionalität
des Photoleiters bei einer minimalen Menge der Pigment substanz gewtihrleisten und
die oben genannten Schwierigkeiten bezüglich der Dicke vermeiden.
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Während die Ziffer 12 der Fig. 1 eine photoleitfähige Einzelschicht
aus einem photoinjizierenden Pigment bedeutet, kann diese Schicht im Rahmen der
vorliegenden Erfindung auch ein in einem Matrixinaterial dispergiertes photinjisierendes
Pigment enthalten. Das Matrixmaterial kann irgendoine geeignete organische Substanz
sein, wie sie für solche Zwecke verwendet wird, z. B. eine inerte Matrix oder ein
Bindemittelmaterial oder eines der gegenwärtig verwendeten aktiven Transportmaterialien,
wie sie in den von der gleichen Anmeiderin am gleichen Tage unter den internen Aktenzeichen
XD/3421, X2/3422, XD/3279 und Kl3/3280 eingereichten Patentanmeldungen
beschrieben
sind. Die Konzentration des Photoleitermaterials variiert entsprechend den verwendeten
Bindemitteltyp und sie liegt, innerhalb des Bereiches von etwa 5 bis etwa 99 Volumenprozent,
bezogen auf die gesamte photoleitfähige Schicht. Wenn ein elektronisch inertes Bindemittelmaterial
in. Verbindung mit den photoinjizierenden Pigmenten verwendet wird, ist ein Volumen.verhältnis
von mindestens 25 % Photoleiter zu dem elektronisch inerten Bindemittelmaterial
erforderlich, um einen Partikel-an-Partikel-Sontakt oder -Nachbarschaft zu erzeugen,
um dadurch die Schicht 12 durchgehend photoleitfähig zu machen. Die Bemerkungen
bezüglich der Dicke der photoleitfähigen Einzelschicht der Fig. 1 treffen auch hier
zu, d. h. sie legt innerhalb eines Bereiches von etwa 0,05 bis etwa 20 Mikron, wobei
ein Bereich von 0,2 bis 5 Mikron bevorzugt ist, und sie variiert mit der Konzentration
des Pigments in der Bindemittelschicht.
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Da die Photorezeptoren der Erfindung mit einem Wellenlängenbereich
entsprechend dem Bereich der Lichtenpfindlichkeit des Pignentes belichtet werden,
handelt es sich dabei um den speziellen Wellenlängenbereich, für den das aktive
Transportmaterial in wesentlichen durchlässig sein muß.
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Wie bereits oben angegeben, haben die erfindungsgemäßen photoinjizierenden
Chinonpigmente eine optimale Lichtempfindlichkeit in dem Wellenlängenbereich von
etwa 4 000 bis etwa 6 6oo 0, dem xerographischen Anwendungsbereich des vorliegenden
Pigment-Transport-Photorezeptors. Deshalb funktioniert das Pigment beim Belichten
mit einer Lichtquelle mit einer Emission dieses Wellenlängenbereiches mit maximalem
Wirkungsgrad bei der Absorption der gesamten auftreffenden Strahlung und bei der
Erzeugung von Ladungsträgern.
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Die BezuGsziffer 13 bezeichnet die aktive Transportschicht,
die
über der photoinjizierenden Pigmenteinzelschicht 12 liegt. Wie bereits oben angegeben,
kann das aktive Transportinaterial entweder elektronenleitend oder lochleitend sein,
je nach der ausgeprägten Natur und Wirksamkeit der erfindungsgemäßen photoinj izierenden
polynuklearen Chinonpigmente. In Übereinstimmung mit dem oben gesagten muß das mit
den erfindungsgemäßen Chinonpigmenten verwendete aktive ransportmaterial in dem
Wellenlängenbereich der Lichtempfindlichkeit des Pigments, welcher der jeweilige
xerographische Anwendungsbereich ist, im wesentlichen durchiä5sig sein. Die erfindungsgemäßen
polynuklearen Chinonpigmente sind lichtempfindlich in dem Wellenlängenbereich von
etwa 4000 bis etwa 6000 i. Die in den von der gleichen Anmelderin am gleichen Tage
unter den internen Aktenzeichen XD/3421, XD/3422, XD/3279 und XD/3280 eingereichten
Patentanmeldungen beschriebenen aktiven Transportmaterialien sind zur Verwendung
mit den erfindungsgemäßen Chinonpigmenten besonders geeignet.
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Dazu gehören Lochtransportmaterialien, wie z. B. Carbazol, N-Äthyicarbazol,
N-Isopropylcarbazol, N-Phenylcarbazol, Tetraphenylpyren, 1-MethylpyrenZ Perylen,
Chrysen, Anthracen, Tetraphen, 2-Phenylnaphthalin, Azapyren, Fluoren, Fluorenon,
1-Äthylpyren, Acetylpyren, 2, 3-Benzochrysen, 3,4-Benzopy,ren 1,4-Brompyren und
Phenylindol, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren, Polyvinyltetracen, Polvinylperylen
und Polyvinyltetraphen. Beispiele für geeignete Elektronentransportmaterialien sind
2,4, 7-Trinitro-9-fluorenon (TNF), 2,4,5,7-etranitro-fluorenon, Dinitroanthracen,
Dinitroacriden, Tetracyanopyren und Dinitroanthrachinon.
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Es ist für den Fachmann klar, daß auch Jedes andere Polymerisat, das
den geeigneten aromatischen-oder heterocyclischen Ladungsträgerrest enthält, wie
z; B. Carbazol, Tetraphen, Pyren, 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon USW., als aktives Transportmaterial
wirkt. Die vorliegende Erfindungist nicht auf den Polymerisattyp beschränkt, der
als Transportmaterial verwendet werden kann. Beispiele für verschiedene Polynerisattypen,
die verwendet werden können, sind Polyester, Polysiloxane, Polyamide, Polyurethane
und Epoxyde sowie Block-, Random- oder Pfropfmischpolymerisate (die den aromatischen
Rest enthalten). Außerdem können elektronisch inaktive Polymerisate, in denen der
aktive Rest bei hoher Konzentration dispergiert ist, verwendet werden. Die Dicke
der aktiven Transportschicht ist nicht kritisch für die Funktion des xerographischen
Materials. Jedoch wird die Dicke der aktiven Transport schicht durch die praktischen
Erfordernisse bezüglich der'Mengen der crforderlichen elektrostatischen Ladung zur
Induktion eines geeigneten angelegten Feldes, um die Elektroneninjektion und den
Elektronentransport zu bewirken, bestimmt. Dicken von etwa 5 bis etwa 100 Mikron
für die aktive Transportschicht sind geeignet, es können Jedoch auch Dicken außerhalb
dieses Bereiches verwendet werden. Das Verhältnis
der Dicke der
aktiven Transportschicht zu der der Photoleit,erschicht sollte innerhalb des Bereiches
von etwa 2 : 1 bis etwa 200': 1 gehalten werden.
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Der Ausdruck "eine wesentliche oder beträchtliche-Durchlässigkeit
des aktiven Transportmaterials" bedeutet in diesem ZUsammenhang, wie in der Fig.
1 erläutert ist, daß eine ausreichende Menge von Strahlung aus einer Quelle die
aktive Transportschicht 13 passieren muß so daß die photoleitfähig,e Schicht 12
ihre Kapazität als Photogenerator und Photoinjektor für Ladungsträger entfalten
kann. Insbesondere liegt innerhalb des Wellenlängenbereiches von etwa 4000 bis etwa
6000. 2 eine beträchtliche Durchlässigkeit für die auf die Pigmentschicht auftreffende
Strahlung vor, so daß eine Entladung eines aufgeladenen, mit einem Pigment aktivierten
Transportphotorezeptors bewirkt wird.
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Die sorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Auswahl von aktiven
Transportmaterialien beschränkt, die für den ganzen sichtbaren Bereich durchlässig
sind. Wenn z. B. die Schichtanordnung der Fig. 1 mit einem transparenten Substrat
verendet wird, so kann die bildmäßige Belichtung durch das Substrat erfolgen, ohne
daß das Licht die Schicht des aktiven Transportmaterials passiert. In diesem Falle
muß das aktive Material nicht in dem angewendeten Wellenlängenbereich nicht-absorbierend
sein. Diese spezielle hinwendung macht von den vorteilhaften Injektionseigenschaften
der vorhandenen photoinjizierenden Pigmente Gebrauch und fällt ebenfalls in den
Rannen der vorliegenden Erfindung. Andere Anwendungen, bei denen keine vollständige
Durchlässigkeit (Transparenz') für das aktive Material erforderlich ist, sind z.
B. die selektive Auf zeichnung von Strahlung einer engen einer engen Bandbreite,
wie sie beispielsweise von Lasern, spektralen Kenntafeln, farbübertragenen Formterltielfaltigungen
(color coded form
duplication) und bei der möglichen Farbxerographie
emittiert werden,.
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Obwohl die aktive Transportschicht 13 der Fig. 1 ausschließlich aus
dem Ladungstransportmaterial-bestehen kann, kann die Schicht für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung auch das in einer ausreichenden Konzentration in einem geeigneten
inerten Bindemittel zur Erzielung eines Partikel-an-Partikel-Kontakts oder zur Erzielung
einer ausreichenden Nähe der Partikel,um dadurch den wirksamen Ladungstransport
von den erfindungsgemäßen, photoinjizierenden Pigmenten durch die Schicht zu ermöglichen,
dispergierte Ladungstransportmaterial enthalten. Im allgemeinen muß ein Volumenverhältnis
von mindestens 25 % aktivem Transportmaterial zu elektronisch inertem Bindemittelmaterial
vorliegen, un den gevünschten Partikelan-Part ikel-Kont akt oder die gewü'nschten
Dichte der Teilchen zu erzielen. Typische,für die Durchführung der vorliegenden
Erfindung geeignete Hamzbindemittel sind Polystyrol,, Silikonharze, wie z. B. DG-801,
DC-8G; und DC-996 (alle hergestellt von der Dow Corning Corporation), Lexan, ein
Polycarbonat, und Si?-82 (hergestellt von der General Electric Company), Acryl-
und Methacrylesterpolymerisate, beispielsweise Acryloid-AIO und Acryloid B72, polymerisierte
Esterderivate v'on Acryl-und a-Acrylsäure (beide vertrieben von der Rohrn und Haas
Company), Lucite 44, Lucite 45 und Lucite 46( polymerisierte But,ylmethacrylate
der Firma E.I. du Pont de Nemours & Company), chlorierter Kautschuk, z. 3. Parlon,
vertrieben von der Hercules Puder Company, Vinylpolymerisate und -mischpolymerisate,
z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat und dergleichen einschließlich der Vinylite
VYHH und ViaCH der Firma Bakelite Corporation, Celluloseester und -äther, z. B.
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Äthylcellulose, Nitrocellulose unw., Alkydharze, z. B.
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Glyptal 24G9 der General Electric Company usw. Außerdem können Mischungen
solcher Harze untereinander oder mit Weichmachern
zur Verbesserung
der Haftung, Flexibilität, des Blocking usw. der Überzüge verwendet werden. So kann
Rezyl 869 (ein Leinsamenöl-Glyzerinalkyd der American Cyanamid Company) zu chloriertem
Kautschuk zugegeben werden, um seine Haftung und Fiexibilität zu verbessern. Entsprechend
können die Vinylite VYHH. und VI.5CH (Polyvinylchloridacetat-Mischpolymerisate der
Firma Bakelite Company) miteinander gemischt werden. Beispiele für Weichmacher sind
Phthalate, Phosphate, Adipate usw., beispielsweise Uricresylphosphat, Dioctylphthalat
usw., wie sie auf den Gebiet der Kunststofre bekannt sind.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 2 der Zeichnung
erläutert. Hier besteht die Photorezeptorschicht 10 aus photoinjizierenden Pigmentpartikeln
12, die in einem aktiven Transportmatrixbindemittel 13 enthalten sind. Um die beste
Kombination von physikalischen und elektrischen Eigenschaften zu erhalten, muß im
allgeneinen der obere Grenzwert für das photoleitfähige Pigment oder die photoleitfähigen
Partikel etwa 5 Volumenprozent der aktiven Transportbindemittelschicht betragen.
Eine untere Grenze für die photoleitfähigen Partikel von etwa 0,1 Volumenprozent
der Bindemittelschicht ist erforderlich, um zu gewährleisten, daß der Lichtabsorptionskoeffizient
ausreicht, um eine merkliche Trägerbildung zu ergeben.
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Die Dicke der Bindemittelschicht ist nicht besonders kritisch.
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Schichtdicken von etwa 2 bis etvia 100 1mikron haben sich als zufriedenstellend
erwiesen, wobei eine Dicke von etwa 5 bis etwa 50 Mikron bevorzugt ist und besonders
gute Ergebnisse liefert.
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Die Größe der lichtempfindlichen Partikel in der Bindemittel-Schicht
ist nicht besonders kritisch, jedoch liefern Partikel
innerhalb
eines Größenbcreiches von etwa 0,01 bis etwa 1,0 Mikron besonders zufriedenstellende
Ergebnisse.
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Obwohl der in Fig. 1 dargestellte Schichtaufbau in struktureller
Hinsicht sich von dem Bindemittelphotorezeptor gemaß Fig. 2, unterscheidet, ist
die funktionelle Beziehung zwischen den lichtempfindlichen Material und dem aktiven
Transportmaterial insofern die gleiche, als in den lichtempfindlichen Partikeln
eine Photogeneration und anschließend eine Photoinjektion in das umgebende aktive
Transportmaterial erfolgt. Deshalb gelten alle obigen Ausführungen bezüglich der
Schichtanordnung genaß Fig. 1, die sich auf die Natur der Materialien und die Wechselwirkungen
untereinander beziehen, auch hier, jedoch mit der ausnahme, daß wegen der Nähe der
lichtempfindlichen Partikel zur Oberfläche des Photorezeptors die Bindemittelplatte
vorzugsvseisc mit der gleichen Polaritat aufgeladen wird wie die unter Lichteinwirkung
gebildeten Ladungen, die durch das active Transportmaterial transportiert werden
können. Wenn daher ein Elektronentransportmaterial als Bindemittel verwendet wird,
wird die Platte vorzugsweise negativ aufgeladen, während eine positive Auf ladung
im Falle der Verwendung eines Fehlstel lentransportm&terials (Loch transportmaterials)
bevorzugt ist. Außerdem ist die Redingung der wesent7ichen Durchlässigkeit des aktiven
Transportmaterials hier notwendig, um eine maximale Funktionsfahigkit des Bindemittelaufbaus
zu gewährleisten.
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Eine andere Abänderung der Strukturen gemäß den Figuren 1 und 2 besteht
in der Verbitendung einer Sperrschicht an der Substrat-Photorezeptor-Grenzfläche.
Eine solche 3r,errschicht dient in erster Linie dazu, den Spannun;szerlust in Abwesenheit
von aktivierender Strahlung, der unter der Bezeichnung "Dunkelzerfall" bekannt ist,
zu verringern. außerdem tragt die Sperrschicht dazu bei, ein elektrisches Feld auf
dem Photorezeptor
nach der Aufladung aufrechtzuerhalten. Es kann
jedes geeignete Sperrmaterial in einer Dicke von etwa 0,1 bis etwa 1 Mikron verwendet
werden. Beispiele für typische Materialien sind Nylon, Epoxyharze, Aluminiumoxyd
und isolierende Harze verschiedener Typen'einschließlich des Polystyrols, der Butadienpolymerisate
und -mischpolymerisate, der Acryl- und Me,thacrylpolymerisate, der Vinylharze, Alkydharze
und der Harze auf Cellulosebasis.
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Die Bezugsziffer 13 in den Figuren 1 und 2 bezeichnet das aktive
Ladungstransportmaterial, das entweder als Deckschicht oder als Bindemittel für
das photoinjizierende Pigmentmaterial 12 dient. Wie bereits oben ernähnt, ist das
Ladunstransportmaterial in der Lage, die Isadungsinjektion von den Pi-gmentpartikeln
oder der Schicht zu unterstützen und diese durch Licht gebildeten Ladungen unter
dem Einfluß eines angelegten Feldes zu transportieren. Damit das aktive Transportmaterial
auf die oben angegebene Art und Weise funktioniert, sollte es praktisch durchlässig
oder nicht-absorbierend sein für den jeweiligen Wellenlängenbereich der Pigmentlicht
empfindlichkeit.
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olynuklearen In bezug auf die erfindungsgremcigen /Chinonpigmente
sollte das Ladungstransportmaterial in dem sichtbaren Teil des elektromagnetischen
Spektrums, daher von etwa 4000 bis etwa K 6000 i reicht, in wesentlichen nicht-absorbierend
sein, da die xerographisch brauchbaren photoinjizierenden Pigmente bei Wellenlängen
in diesem Bereich-eine maximale Lichtempfindlichkeit aufweisen.
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Bei dem aktiven Transportmaterial, das in Verbindung mit den erfindungsgemäßen
photoleitfähigen Pigmenten verwendet wird, handelt es sich um ein Material, das
bis zu einem solchen Grade einen Isolator darstellt, daß eine auf das Ladungstransportmaterial
aufgebrachte'elektrostatische
Ladung in Abwesenheit von Licht ZELt einer solchen Geschwindigkeit nicht geleitet
wird, daß die Entstehung und Beibehaltung eines 4 elektrostatischen latenten Bildes
darauf verhindert wird.
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Dies bedeutet in allgemeinen, daß der Spezifische Oberflächenwiderstand
des aktiven Transportmaterials mindestens 1010 Ohm x cm betragen sollte und daß
er vorzugsweise noch einige Größenordnungen höher liegt. Für optimale Ergebnisse
sollte jedoch der spezifische Oberflächenwiederstand des aktiven Matrixmaterials
vorzugsweise so sein, daß der spezifische Gesamtoberflächenwiderstand des Photorezeptors
in Abwesenheit von aktivierender Strahlung oder Ladungsinjektion von den photoleitfähigen
Pigmenten etwa 1012 Ohm x cm beträgt.
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Zusammenfassend ist es klar, daß zuder photoisolierende Teil des
xerographischen Materials der Erfindung, wie es in den Figuren 1 und 2 dargestellt
ist, in zwei funktionelle Komr ponenten eingeteilt ist: 1.) Ein photoinjizierendes
Pigment, das bei der Anregung durch Strahlung innerhalb eines speziellen ellenlängenbereiches
Ladungsträger bildet und diese durch Licht gebildeten Ladungsträger in das benachbarte
aktive Transportmaterial injiziert und 82.) ein im wesentlichen transparentes aktives
Transportmaterial, das die Transmission von Strahlung bis zum photoinjizierenden
Pigment erlaubt, die nachfolgend unter der Einwirkung des Lichtes gebildeten Ladungsträger
von dem lichtempfindlichen Material aufnimmt und diese Ladungsträger zu einer entgegengesetzt
geladenen Oberfläche oder Substrnt wirksam transportiert, um eine Neutralisation
herbeizuführen., Dies wird noch einem vereinfachten Mechanismus in der Fig. 3 der,
beiliegenden
Zeichnung graphisch erläutert, in der eine Elektronentransport-Schichtanordnung
mit Hilfe einer Coronaentladung positiv aufgeladen worden ist. Die durch die Pfeile
14 dargestellte aktivierende Strahlung durchdringt dann die transparente aktive
Transportschicht und trifft auf die; Pigmentschicht 1 auf, wodurch ein Defektelektronenpaar
(Lochelektronenpaar) entsteht. Das Elektron und das Loch werden kann unter der Einwirkung
des angelegten Feldes voneinander getrennt und das Elektron wird durch die Grenzschicht
in die aktive Transportschicht injiziert. Hier wird das durch Lichteinwirkung gebildete
Elektron unter der Einwirkung der elektrostatischen Anziehung durch das aktive Transport
system an die Oberfläche transportiert, wo es die vorher mit Hilfe einer Coronaauf
ladung aufgebrachte positive Ladung neutralisiert. Da sich nur die durch Licht gebildeten
Elektronen in der hier erläuterten Elektronenakzeptor-aktiven Transportschicht bewegen
können, können große Änderungen in dem Oberflächenpotential nur eintreten, wenn
das elektrische Feld an der Schichtanordnung so groß ist1 daß sich die durch Licht
erzeugten Elektronen von der Photoleiterschicht an die aufgeladene Oberfläche bewegen.
Es ist deshalb erforderlich daß bei einer Schichtanordnung, wie sie in der Fig.
1 erläutert ist, ein Elektronentransportmaterial-Photorezeptor positiv aufgeladen
wird und daß ein Pehlstellen (Loch)-Transportmaterialthotorezeptor negativ aufgeladen
wird. tJie bereite oben angegeben, gilt das Umgekehrte, wenn das System eine Bindemittelschicht
ist, wie sie in der Fig. 2 erläutert ist.
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Die folgenden Beispiele, die bevorzugte xusführungsPormen der Erfindung
benchreiben, sollen die Erfindung erläutern, ohne sie Jedoch darauf zu beschi'IInken.
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Beispiel 1 Eine Platte oder Schichtstruktur, ähnlich der in Fig. 1
dargestellten, wurde folgendermaßen hergestellt: 1. Ein mit Nylon beschichtetes
Aluniniumsubstrat wurde bei Raum-' temperatur gehalten, während eine 0,8 mikron
dickc Schicht aus Dibenzochinon im Vakuum aufgedampft wurde.
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2. Durch Auflösen der richtigen Menge Polyvinylcarbazol (Luvican M170,
ein Poly-N-vinylcarbazol (PVK) der BASF Cllemical Company) in einer Lösung ,aus
180 g Toluol und 20 g Cyclohexanon wurde eine 17ige Polymerisatausgangslösung hergestellt.
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3. Dann wurde durch Aufbringen der PVK-Ausgangslösung auf die Dibenzpyrenchillon-Pigmcntschicilt
unter Verwendung einer Gardner-Laboratories Bird-Auftragsvorrichtung eine 7 ;Iikron
dicke PVE-Schicht hergestellt. Schließlich wurde der crhaltene Photorezeptor 2 bis
24 Stunden lang bei 110°C an der Luft gctrocknet.
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Beispiol 2 Nach dom in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden unter
Verwendung der folgenden photoinjizierenden Pigmentc als photoleitfähägo Schicht
sieben weitere Platten hergestellt: a) Anthanthron, b) Pyrantluron, c) Pyrcnchinon,
d) 3,4,9,10-Dibenzpyrenchinon, e) bromiortes Anthron, f) bromierte Dibenzpyrenchinon,
g)
bromiertes Pyranthron, h) Flavanthron und i) Algol-Gelb, ein Antlirachinonthiazol
der General, Aniline and Film Company, New York.
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Die' in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Platten wurden nach dem
folgenden Vcrfahrcn elektrisch gotestet: Die Proben wurden durch eine negativc Corona-Aufladung
auf ein Potcntial von etwa 500 Volt aufgeladen. Dann wurden die Proben mit einem
monochromatischen Entladungslicht, entsprechend einem Wellenlängenbereich, in dem
jedes Pigment lichtempfindlich war, belichtet. Da die erfindungsgema"Icn photoinjiziercnden
Pigmente eine maximalc Lichtempfindlichkeit' (Photoansprechempfindlichkeit) Ämax>
in dem sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums von etwa 4000 bis etwa
6000 i haben, wurden die Photorozeptoren mit einer durch ein Interferenzfilter mit
einer Bandbreite von 100 Å gefilterten Istolframlampe mit einem Transmissionspeak
bei etwa 4500 2 belichtet. Mit anderen Filtern mit Transmissionspeaks, die über
den gesamten Bereich von 4000 bis 6000 Å gleichmäßig verteilt warcn, wurden weitere
Messungen durchgcführt.
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Die Anfangsspannung und die erhaltene Entladung, gemessen als (dV/dT)T=o
, wurden in jedem einzelnen Liciltentladungsexperiment mit Hilfe einer Gleichstrom-Ringleitungssonde,
die mit einem Keithley 610B-Elektrometcr zur Messung der Spannungen als Funktion
der Zeit verbunden war, gemessen, wobei man ein Diagramm erhielt, in dem die Lichtempfindlichkeit
gegen das Feld aufgetragen war. Aus diesen Experimenten wurden die maximale Ausbeute
(maximum gain) G und die minimale Feldstärke (Feldschwellenwort) Et, d. h. das Feld
ermittclt, das die geringste messbare Entladung lieferte. Außerdem konnte aus der
Anfangsentladungsge schwindigkeit die Ausbeute (Energie gewinn) G crrechnct werden.
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Die experimentelle Methode und die Art der Berechnung sind von P.
Regensburger in "Optical Sensitization of Charge Carrier Transport in sPVK", Photochcnistry
and Photobiology, 8, Seiten 429-440, (November 1968),beschricben. Kurz gesagt, wurde
die Ausbeute bestimmt, indem man die xerographische Anfangsausbeute G als Funktion
des angelegten Feldes auftrug. Dic xerograpllischc Ausbeute (der Energiegewinn)
wurde aus der An fangsentladuslgsgeschwindigkeit nach der folgenden Formel errechnet
G = (dV/dT)T=0 (cId/C) in der bedeuten I den einfallenden Photonenstrom, d die Dicke
der Schicht, # die elektrischc Dielektrizitätskonstante und e die Elektronenladung.
Eine xerographiscioc Ausbeute von einer Einheit liegt vor, wenn ein Ladungsträger
pro cinfallendem Photon angeregt und dadurch die Schicht bewegt wird.
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Wic aus den in der folgenden Tabelle I angegebenen Ergebnissen hervorgeht,
wicsen die Platten gutb xerobrapluiscilc maximale Ausbeuten (Encrgiegelrinnc) von
bis zu 70% auf. Auch erforderten alle Pigmente einen verhältnismäßig niedrigen Feldschwellenwert
bis herunter auf 1 Volt/flikron, was darauf hinweist, daß die erfindungsgemäßen
photoinjizicrenden Pigmente imstande sind, unter den Betriebsbedingungen der meisten
xerographischen Apparite zu funktionieren. Außerdem bestätigten dio hohen Entladungsgeschwindigkeiten
die weiter oben gemachten Angaben bezüglich der wirksamcn, durch Licht crzeugten
Ladungsinjcktionscigenschaften der polynuklearen Chinonpigmente. Dic Entladung der
negativ geladenen PVK-Oberfläche erläutert graphisch die Wirksamkeit der Fehistellen
(Loch) -Injektion in die aktive Schicht.
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Tabelle 1 Bt (dV/dT)T = 0 #max Gmax (V/µ). neg.
| vAnthanthron ° 395 0.37 2.5 1145 |
| 000 |
| 000 |
| 0 |
| Pyranthron ° 454 0.25 1.7 3107 |
| W |
| 0 |
| Dibenzpyren- 0 408 0.35 2.4 4390 |
| chinon > |
| 0 |
| Pyrcnu nn n 408 0,20 29,0 606 |
| GG |
| GG |
| 0 |
Tabelle I (Fortsetzung)
| 3,4,9,10-Dibenz- 0 454 0.10 5.5 967 |
| pyren chinon |
| (o>, |
| G |
| 0 |
| bromicrtcs |
| Anthanthron [[ | 522 0.08 2.5 852 |
| 0GQ |
| G GG (Br)2 |
| 0 |
| bromiertes r |
| Dibenzpyren- p 403 0.70 1.6 6340 |
| chinon < (Br)2 |
| LC |
| bromiertes |
| Pyranthron G G G 454 0,35 5.0 2507 |
| GG (Br) |
| GGG |
| 0 |
Tabelle I (Fortsetzung)
| Flavanthron 0 408 0.34 2.5 1500 |
| N |
| /1 |
| 000 |
| o |
| Algol-Gelb 400 0,10 1 1740 |
| OS |
| N |
| ;0C9 |
| -C-S O |
Wie bereits oben crwähnt, können die erfindungsgemäßen photoinjiziercnden Pigmente
mit aktiven Transportmaterialien nit Elektronentransport verwendet werden. Bei der
Durchführung der Experinente mit einem Elektronontransportphotorezeptor, der die
erfindungsgemäßen photoinjizierbaren Pigmente enthielt, wurde die Oberfläche positiv
aufgeladen und cs wurden die gleichen Alessungen wie in den Beispielen 1 und 2 durchgeführt.
Dabei wurde gefunden, daß die Elcktronentransportphotorezeptoren hnlichc xerographische
Eigenschaften aufwiesen wie die Fehlstellen (Loch')-Transportmaterialien, wie sie
in der Tabelle 1 erläutert sind, d. h. es wurden annehmbare xerographische Ausbeuten
und
verhaltnismäßig niedrige Schwellenwerts fc'lder erhalten.
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Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte
spezifische Aus führungsformen dio der Erläuterung dienen, beschrieben, es ist jedoch
selbstverständlich, daß im Rahm'en der vorliegenden Erfindung zahlrciche Abänderungen
vorgenommen werden können, die ebenfalls noch unter den Anmeldungsgegenstand fallen.