DE2557430C3 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Elektrophotographisches AufzeichnungsmaterialInfo
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- DE2557430C3 DE2557430C3 DE19752557430 DE2557430A DE2557430C3 DE 2557430 C3 DE2557430 C3 DE 2557430C3 DE 19752557430 DE19752557430 DE 19752557430 DE 2557430 A DE2557430 A DE 2557430A DE 2557430 C3 DE2557430 C3 DE 2557430C3
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- G03G5/047—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure characterised by the charge-generation layers or charge transport layers
Description
R1 C R2
1
1
Ar2
enthält, inder
Ri und R.> gleich oder verschieden sind und jeweils ein Wasserstoffalotn, eine Alkylgruppe
oder eine Arylgruppe bedeuten und
An und An gleich oder verschieden sind und
An und An gleich oder verschieden sind und
jeweils eine Arylgruppe, die durch eine
gegebenenfalls durch eine Alkylgruppe substituierte Diarylaminogruppe substituiert
ist. bedeuten.
H. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es eine weniger als
15 μιη dicke Ladungen erzeugende Schicht enthält.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es als Haftschicht ein
Mischpolymerisat mit mindestens 60 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid-Einheiten enthält.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als Haftschicht ein
von sauren Gruppen freies Mischpolymerisat enthält.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine 0,1-5μπι
dicke Haftschicht enthält.
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen erzeugenden
Schicht, einer Ladungen transportierenden Schicht, die einen organischen Photoleiter enthält, und gegebe
nenfalls einer Haftschicht.
Es ist allgemein bekannt, z. B. aus den US-PS 22 21776. 22 77 013. 22 97 691. 23 57 809, 25 51582.
28 25 814. 28 33 648. 32 20 324, 32 20 831 und 32 20 83 J.
Vervielfältigungen auf elektrophotographKchem Wege herzustellen. Gemeinsam ist den bekannten Verfahren
die Verwendung eines elektrophotographischen Aufzeichnungxmaierials,
das bei bildweiser Exponierung mit elektromagnetischer Strahlung ein latentes elektrostatisches
Ladungsbild erzeugt, welches in einer nachfolgenden Verfahrensstufe zu einer dauerhaften
Kopie der Vorlage verarbeitet werden kann. In vielen dieser bekannten, technisch verwendeten Aufzeichnungsmaterialien
sind die aktiven Komponenten in einer Schicht untergebracht, die auf einem leitfjhigen
Schichtträger angeordnet ist.
In der Regel besteht die aktive phnloleiifahige
Schicht dieser Aufzeichnungsniateri.Jien /.. Ii. aus
anorganischen Phololeitern. z. 15. aus im Vakuum auf
einen Schichtträger aufgedampftem Selen oder aus in einem polymeren Bindemittel dispergierten Zinkoxidteilchen,
oder aus einem in einem polymeren Bindemittel homogen verteilten organischen Photoleiler.
Aus den US-PS 36 15 414 und 37 32 180 sind ferner
elektrophotographische Aufzeichnungsmalerialien mit einer aktiven photoleitfähigen Schicht bekannt, die
heterogener Natur ist und bestimmte Aggregate enthält, wobei eine kontinuierliche, elektrisch isolieren
de Polymerphase vorliegt, die darin dispcrgierie Teilchen eines cokristallinen Komplexes aus (1)
mindestens einem Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp und (2) mindestens einem Polymer mit wiederkehrenden
Alkylidendiaryleneinheiten enthält.
Zusätzlich /u diesen »F.inzclakiivsehiclitH-Aufzcich
nungsmaterialien, die den wesentlichen Nachteil haben, daß deren frei zugängliche Oberfläche der photoleitfahigen
Schicht leicht beschädigt, chemisch und/oder thermisch angegriffen oder anderweitig beeinträchtigt
wird, sind auch sogenannte »Multiaktivsehicht« Auf
Zeichnungsmaterialien bekannt, z. B. aus der US-PS 31 65 405 (vgl. insbesondere Spalte 2, Zeilen 6 bis 20), die
elektrophotographische Aufzcichnitngsmatcrialicn mit
zwei Zinkoxidschichten beschreibt, nämlich einer unteren sensibilisierten und einer oberen nichlsensibilisierten
Zinkoxidschicht. Ein solches Aufzeichnungsmaterial wird zunächst gleichförmig positiv aufgeladen,
worauf die untere sensibilisierte Schicht bildKerecht
aktivierender Strahlung exponiert wird. Die Phoinleiifflhigkeit
dieses Aiifzeichniingsmaterials beruht auf dem
elektrischen Zwischenspiel dieser beiden Schichten, wobei die sensibilisierte untere Zinkoxidschicht Photoelektronen,
d.h. negative Ladungsträger erzeugt und diese in die nichtsensibilisierte obere Zinkoxidschicht
inji/iert, weiche die Ladungsträger aufnimmt und zur positiv geladenen Oberfläche des photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterial transportiert.
Derartige Multiaktivschicht-Aufzeichnungsmaterialien
mit mindestens einer Ladungen erzeugenden Schicht und einer Ladungen transportierenden Schicht
sind/. B. des weiteren bekannt aus den US-PS 30 41 16b,
23 <)4 001, 36 79 405, 37 25 U58 und 35 33 783, den CA- PS
9 30 591 und 9 32 197 bis 9 32 199, den GB-PS 13 37 228 und 1343671 sowie den DE-OS 21 60812und21 08935.
In der letztgenannten DE-OS 2108 935 wird ein Aufzeichnungsmaterial beschrieben, dessen ladungserzeugende
Schicht ein polynukleares Chinonpignieni
enthält, das jedoch /u einer unbefriedigenden Empfindlichkeit
des Auf/eichnungsmaterials* fuhrt, wie im Linsen
angegebenen Beispiel 9 gezeigt wird.
Dieser Nachteil einer vergleichsweise geringen Empfindlichkeit haftet praktisch allen bekannten MuI-liaktivschicht-Aufzeichnungsmaterialien
des beschriebenen Typs an, wobei im [alle der Aufzeichnungsmate rial.en mit Zinkoxidschichien noch hinzu kommt, daß sie
vergleichsweise schwer zu reinigen sind. An den Aufzeichnungsmaterialien des aus den CAPS 9 30 59!
und 9 32 199 bekannten Typs ist ferner nachteilig, daß
sie primär für eine positive Aufladung konstruiert wurden und deshalb fur elektrophotographisehe Verfahren
ungeeignet sind, bei denen eine negative Aufladung des Aufzeichnungsmaterial erfolgt. Nachteilig
an den Auf/eichnungsmaterialien des in den I IS-PS
3041 166. 3394001 und 37 25 058 und der CAPS
9 30 591 beschriebenen Typs mit organischen und anorganischen Aktivschichten ist außerdem, daß sich
keine gute Haftung zwischen den beiden Schichten verschiedene Aufbaus erreichen läßt.
Durch eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit zeichnen sich die bekannten Aufzeichnungsmaterialicn
mit photoleitfähigen Schichten vom Aggregat-Typ aus. wie sie z. B. in den US PS 36 15 414 und 35 91 374
beschrieben werden. Gemäß der letztgenannten US-PS win.1 auf die phololeitfähige Schicht vom Aggregat- Typ
eine Lösung eines sensibilisierenden Farbstoffs solchen
Typs aufgebracht, der zur Herstellung der in der photoleitfähigen Schicht verwendeten Aggregate geeignet
ist. d. h. eines Farbitoffsalzes vom Pyryliumtyp. das in die photoleitfähige Schicht eindringt und die
photoleitfährge Aggregate enthaltende Schicht derart modifiziert, daß ein Anstieg der elektrophotographi
sehen Empfindlichkeit erreicht wird. Da diese Aufzeich nungsmaterialien |cdoch zum Einzelaklivschichl-Typ
gehören, haben sie die aufgezeigten Nachteile und sind
wenig abriebfest und zahlreiche Beschädigungen ausgesetzt,
die ihre Lebensdauer und Gebraiichsfähigkeit
verringern.
Aufgabe tier Erfindung ist es. ein elektrophotographi
schcs Aufzeichnungsmaterial vom Mülliaktivschicht-Typ anzugeben, das sich gegenüber den
bekannten Aufzeichnungsmaterialien dieses Typs dadurch auszeichnet,daß es ein verbessertes panchromatisches
Ansprcchvermögen hat, abriebfester ist, sich leichter säubern läßt, gegenüber elektrischen Ermüdungserscheinungen
widfi'standsfähigcr ist und eine höhere elektrophotographischc Empfindlichkeit besitzt.
Der Krlindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
angegebene Aufgabe lösbar ist mit einem (Jekirophotographischen
Aufzeichnungsmaterial mit einer einen organischen Photoleiter enthaltenden Ladungstransportschicht,
die in elektrischem Kontakt steht mit einer Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ, die
eine Komplexverbindung genau definierten Typs enthält.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial mit einer Ladungen erzeugenden Schicht, einer Ladungen transportierenden
Schicht, die einen organischen Photoleiter enthält, und gegebenenfalls einer Haftschicht, das dadurch
gekennzeichnet ist, daQ die Ladungen erzeugende Schicht eine kontinuierliche, elektrisch isolierende
Bindemittelphase und hierin dispergierte Teilchen eines Komplexes aus a) einem Polymeren mit wiederkehrenden
Alkylidendiarylenresten und b) mindestens einem Pyryliuiiifarbsiiiffsal/ enthüll.
Gemäß einer besonders vorleilhaf' t Ausgestaltung
der Erfindung is! das Aufzeichnungsmaterial empfind lieh gegenüber sichtbarem Licht, d. h. einem Licht eines
Wellenlängenbereiches von etwa 400 bis 700 mn. in welchem Falle die Ladungen erzeugende Schicht »oin
Aggregattyp dadurch gekennzeichnet, ist. daß sie ihre
wesentliche Strahlungsabsorptionsbaruk· im sichtbaren
Bereich des Spektrums bei etwa 520 mn bis etwa 700 tun
aufweist.
Die Ladungen transportierende Schacht des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterials enthält weder einen cokristallinen Komplex des beschriebenen Typs
noch ein Earbstoffsalz vom Pyryliumtyp. Die Ladungen transportierende Schicht ist eine Schicht aus organischen
Verbindungen. Sie befindet sich in elektrischem Kontakt mit der Ladungen erzeugenden Schicht und
enthält mindestens einen organischen Photoleiter als Ladungen transportierende Substanz, die in der Lage ist.
injizierte Ladungsträger von der Ladungen erzeigen den Schicht aufzunehmen und zu transportieren.
In dem Falle, in dem das erfindungsgemäße
pho- jleitfähige Aufzeichnungsmaterial gegenüber sichtbarem Licht empfindlich ist. hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht einen oder mehrere solcher
organischer Photoleiter zu verwenden, diren Hauptab sorptionsbande in einem Bereich des Spektrums unter
etwa 475 mn. vorzugsweise unter etwa 400 mn, liegt Bei
dieser Ausgestaltung eines Aufzciehnungsmaterials nach der Erfindung ist die Ladungen transportierende
Schicht unempfindlich oder höchstens nur Vergleichs weise wenig oder teilweise empfindlich gegenüber
sichtbarem Licht. Bei dieser Ausgestaltung eines photoli-itfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Er
findung ist die Ladungen transportierende Schicht vorzugsweise prakt'sch transparent, d. h. sie ist
durchlässig und absorbiert nicht, wie auch praktisch
oder im wesentlichen unempfindlich oder ini'jntitiv
gegenüber sichtbarem Licht so daß eine Exponierung der Ladungen erzeigenden Schicht durch die Ladungen
transportierende Schicht hindurch erfolgen kann, sofern dies notwendig oder erwünscht ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Ladungen transportierende
Schicht gefärbt oder opak sein, so daß sie nur einen Teil oder keine Strahlung durchläßt, die die Ladungen
erzeugende Schicht aktivieren kann. Bei dieser Ausgestaltung eines phololeitfähigen Aufzeichnungsmatcrials
nach der Erfindung erfolgt die Exponierung der
Ladungen erzeugenden Schicht gegenüber aktivierender
Strahlung vorzugsweise dadurch, daß die Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht, die der
Ladungen transportierenden Schicht gegenüberliegt, exponiert wird, so daß die aktivierende Strahlung für die
Ladungen erzeugende Schicht nicht durch die Ladungen transportierende Schicht gelangen muß, bevor sie auf
die Ladungen erzeugende Schicht auftrifft.
Es wurde ferner gefunden, daß extrem hoch empfindliche photoleilfähige Aufzeichnungsmaterialicn
dann erhalten werden können, wenn die Dicken der Ladungen transportierenden Schicht und der Ladungen
erzeugenden Schicht in bestimmten Bereichen liegen. Es wurde gefunden, daß besonders vorteilhafte Ergebnisse
dann erhallen werden, wenn eine vergleichsweise dünne
Ladungen erzeugende Schicht verwendet wird und wenn diese Ladungen erzeugende Schicht mit einer
die eine Dicke, trocken gemessen, hat. die etwa 5- bis
etwa 200mal so groß ist wie die Dicke der Ladungen erzeugenden Schicht.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Ladungen erzeugende Schicht
eine Dicke, trocken gemessen, von weniger als etwa 5.0
Mikron, vorzugsweise von etwa 0.5 bis etwa 2,0 Mikron.
Vorteilhafte Ergebnisse lassen sich jedoch auch mit Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung erhalten,
in denen die Ladungen transportierende Schicht eine Dicke, trocken gemessen, hat. die unter der Dicke
der Ladungen erzeugenden Schicht liegt.
Die erfindungsgemäßen photoleitfähigcn Aufzeichnungsmaterialien
lassen sich im Rahmen der üblichen bekannten elektrophotographischen Verfahren als
lichtempfindliche, elektrische, bilderzeugende Aufzeichnungsmaterialien
verwenden, und zwar unter anderem auch im Rahmen elektrophotographischer Übertragungsverfahren,
bei denen mehrfach verwendbare photoleitfähige Aufzeichnungsmaleriaiien verwendet
werden, sowie im Rahmen von elektrophotographi sehen Verfahren, bei denen ein endgültiges sichtbare«.
Bild auf einem nur einmal verwendeten photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird. Des weiteren
lassen sich die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmate nalien beispielsweise im Rahmen des sogenannten
TESI-Verfahrens verwenden, d. h. einem Verfahren, bei
dem elektrostatische Bilder auf ein Bildempfangselement übertragen werden, wie es beispielsweise in dem
Buch von R. M. Schaffen Electrophotography«. Verlag The Focal Press. New York (1965). auf Seiten 87
bis 96 näher beschreiben wird.
Im folgenden wird die Verwendung eines photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung im Rahmen eines üblichen elektrophotographischen Verfahrens
beschrieben, bei dem ein elektrostatisches Ladungsbild auf oder nahe der Oberfläche des
Aufzeichnungsmaterials erzeugt wird, und zwar dadurch, daß (a) die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
zunächst in Abwesenheit aktivierender Strahlung gleichförmig elektrostatisch aufgeladen wird, v/obei die
untere Seite des Materials auf einem geeigneten Vergleichspotential gehalten wird, wobei ein elektrisches
Feld erzeugt wird, und (b) dadurch, daß das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial bildweise aktivierender
Strahlung exponiert wird. Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial faßt sich jedoch mit
gleichem Erfolg auch im Rahmen der verschiedensten anderen üblichen bekannten elektropholographischen
Verfahren verwenden.
Die eifiiiduiigsgeinäßch AufzcichtiungsnuHcrialicn
lassen sich im Rahmen elcklropholograpliischcr Verfahren
verwenden, bei denen entweder eine positive oder eine negative Aufladung des Aufzeichnungsmale-")
rials erfolgt. Bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial in einem elcklropholographischen
Verfahren sind die Schichten entweder permanent oder temporär auf einem lcitfäliigen
Schichtträger befestigt. Durch geeignete Auswahl der
in Ladungen transponierenden Substanz oder Substanzen
in der Ladungen transportierenden Schicht lassen sich vorteilhafte elektrostatische Ladungsbilder bei sowohl
positiver wie auch negativer Ladung erhalten, gleichgültig ob die Ladungen erzeugende Schicht oder die
Ladungen transportierende Schicht die dem lcilfähigcn Schichtträger benachbarte Schicht ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung
der Frfirtdu!!" !S! wie Lsdun^e" Ir-iincnorljpronflf*
Schicht dem leitfähigen Schichtträger benachbart angeordnet, wenn das Material positiv aufgeladen wird.
Des weiteren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Ladungen erzeugende Schicht benachbart
zum leitfähigen Schichtträger anzuordnen, wenn das Aufzeichnungsmaterial negativ aufgeladen wird.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Aufzcichnungsma·''-'rials,
bei der sich die Ladungen erzeugende Schicht benachbart zum leitfähigen Schichtträger
befindet, ist die auf der Ladungen erzeugenden Schicht
JO angeordnete Ladungen transportierende Schicht aus
einer homogenen Schicht aus einem elektrisch isolierenden polymeren Bindemittel mit einem oder mehreren
hierin gelösten organischen Photoleitern vom p-Typ aufgebaut, wobei zum Aufbau der Schicht solche
)5 organischen Photoleiter verwendet werden, die gegenüber
der Strahlung transparent sind, die zur Aktivierung der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet wird.
Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in
4(i Fig. I ein Querschnitt eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials
nach der Erfindung, bestehend aus einem leitfähigen Schichtträger 11, einer Ladungen
erzeugenden Schicht 10 und einer hiermit in elektrischem Kontakt stehenden Ladungen transportierenden
Schicht 12. Gegebenenfalls können ein oder mehrere Haftschichten zwischen dem leitfähigen Schichtträger
11 und der Ladungen erzeugenden Schicht 10 vorgesehen sein und/oder ein oder mehrere Schichten
zur Modifizierung des Stromflusses zwischen dem leitfähigen Schichtträger 11 und der Ladungen e. zeugenden
Schicht 10. d. h. sogenannte elektrische Trennschichten.
__ Fi g. 2 ein Querschnitt,durch eine weitere Ausgestaltung
eines effiridungsgerhäßen Äufzeichftungsmaterials
14, bei dem sich die Ladungen transportierende Schicht
12 in elektrischem Kontakt mit dem Schichtträger TI befindet und die Ladungen transportierende Schicht 12
über der Ladungen erzeugenden Schicht 11 angeordnet ist- Auch in diesem Falle können gegebenenfalls
6ö zwischen dem Schichtträger 11 und der Ladungen transportierenden Schicht 12 ein oder mehrere Haftschichten
angeordnet sein. Auch können elektrische Trennschichten vorgesehen sein, um den Stromfluß zu
modifizieren,
Fig.3a bis 3d, 4a bis 4d. 5a bis 5d und 6a bis 6d
Möglichkeiten der Verwendung der Aufzeichnungsmaterialien im Schema,
F i g. 7 eine Abwandlung der in den F i g. 3a bis 3d und
4a bis 4cl beschriebenen Verfahrensweise, bei der die
Exponierung des Aufzcichnungiinalcrials erfolgt, ohne
daß die aktivierende Strahlung für die Ladungen erzeugende Schicht durch die Ladungen transportierende
Schicht gelangt, ο
Bevor nähere Angaben zu den Stoffen und Vcrbindungeti
gemacht werden, die zur Herstellung der erfindungsgemäßcn Aufzeichnungsinalerialien verwendet
werden können, sollen einige nähere Angaben zur Funktion der Ladungen transportierenden "Schicht und to
der Ladungen erzeugenden Schicht gemacht werden. Dabei wird auf die Figuren Bezug genommen.
Die Ladungen transportierende Schicht ist, wie der Name bereits sagt, eine Schicht, die in Anwesenheit
eines elektrischen Feldes Ladungsträger aufnimmt, die ii in die Schicht von der Ladungen erzeugenden Schicht
injiziert wurden und welche diese Ladungsträger
i. d. h. Weiche die Ladungsträger durch der
Körper der Ladungen transportierenden Schicht zur Oberfläche transportiert oder leitet. Die elektrische
Kraft, welche die Ladungsträger durch die Ladungen transportierende Schicht treibt, wird dabei von einem
elektrischen Feld erzeugt, z. B. einer Potentialdifferen/.
der das Aufzeichnungsmaterial ausgesetzt wird. Eiinc solche elektrische Antriebskraft kann beispielsweise im
Rahmen üblicher elcktrophotographischcr Vervielfältigungsverfahren dadurch erzeugt werden, daß das
Aufzeichnungsmaterial mindestens temporär auf einer teilfähigcn Unterlage angeordnet wird, die auf einem
bestimmten Vergleichspotential gehalten wird, und dadurch, daß eine gleichförmige elektrostatische Ladung
entgegengesetzter Polarität auf die Oberfläche des Aüfzeichnungsmaterials in Abwesenheit aktivierender
Strahlung aufgebracht wird.
Unter »aktivierender Strahlung« ist hier eine elektromagnetische Strahlung zu verstehen, welche bei
Exponierung der Ladungen erzeugenden Schicht in dieser sogenannte Elektronen-Defektelektronen-Paare,
lu erzeugen vermag. Wird demzufolge die Ladungen erzeugende Srhicht aktivierender Strahlung exponiert,
so werden Ladungsträger, d. h. sogenannte Elektronen-Defekteleklronen-Paarc
erzeugt. Im Falle der besonders vorteilhaften photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien
nach der Erfindung, bei denen die Ladungen transportierende Schicht ganz oder teilweise gegenüber
aktivierender Strahlung transparent oder durchlässig ist, ist die Ladungen transportierende Schicht für die
aktivierende Strahlung unempfindlich oder mindestens vergleichsweise unempfindlich, im Vergleich zur Ladungen
erzeugenden Schicht, und erzeugt demzufolge keine oder höchstens vergleichsweise wenige Ladungsträger
(im Vergleich zur Anzahl der Ladungsträger), die in der -,Ladungen erzeugenden Schicht erzeugt wird, wenn die . Exponierung
mit aktivierender Strahlung erfolgt.
Die gleichförmige elektrostatische Ladung, die auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufgebracht
wird, wird auf der Oberfläche oder nahe der Oberfläche auf Grund der elektrisch isolierenden Eigenschaften des
Aufzeichnungsmaterials in Abwesenheit aktivierender Strahlung festgehalten.
Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, kann entweder die Ladungen erzeugende Schicht 10 oder die Ladungen
transportierende Schicht 12 die Oberfläche des photoleitfähigen Aüfzeichnungsmaterials nach der Erfindung
bilden, wobei sich die beiden Schichten in elektrischem Kontakt miteinander befinden, so daß
Ladungsträger, die in der Ladungen erzei'· jnden
Schicht erzeugt wurden, in die Ladungen transportierende Schicht fließen können.
Der elektrische Widerstand eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (gemessen über die Ladungen
transportierende Schicht und die Ladungen erzeugende Schicht in Abwesenheit aktivierender Strahlung und
jeder anderen Strahlung, der gegenüber die Ladungen transportierende Schicht empfindlich sein kann) soll bei
mindestens etwa 109 Ohm/cm bei 25°C liegen. Im
allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Widerstand um mehrere Größenordnungen über
t0ln Ohm/cm liegt, vorzugsweise bei etwa IO14 Ohm/cm
bei 25"C.
Die erfindungsgemäßen Aufzcichnungsmaterialien lassen sich im großen und ganzen gesehen in vier
verschiedenen Verfahrensweisen verarbeiten, und zwar unter Anwendung üblicher elektropholographischcr
Methoden, je nach der speziellen Zusammensetzung der
A\UI/.CIll[-
nungsmaterials.
Im Falle eines Aufzeichnungsmaterials des in F i g. 1
dargestellten Typs, bei dem die Ladungen erzeugende Schicht 10 dem leitfähigen Schichtträger 11 benachbart
ist, sind zwei Verarbeitungsweisen möglich, je nachdem, ob das Aufzeichnungsmaterial negativ oder positiv
elektrostatisch aufgeladen wird. Diese beiden verschiedenen Verarbeitungsformen sind schematisch in den
F i g. 3a bis 3d bzw. 4a bis 4d dargestellt.
Wie in Fig. 3a schematisch dargestellt, wird das Aufzeichnungsmaterial 14 in Abwesenheit aktinischer
Strahlung gleichmäßig negativ bezüglich einem Vergleichspotential 20. auf dem der leitfähige Schichtträger
11 gehalten wird, aufgeladen. Die negative Aufladung ist
durch das Bezugszeichen 15 angedeutet.
In F i g. 3b ist die Belichtung des Aüfzeichnungsmaterials
14 mit aktivierender Strahlung 16 dargestellt. Dabei gelangt die aktivierende Strahlung durch die
Ladungen transportierende Schicht 12, die praktisch transparent ist und intensiv gegenüber dieser Strahlung.
Nach Passieren der Schicht 12 gelangt die Strahlung mit dem cokristallinen Komplex 18 in der Ladungen
erzeugenden Schicht 10 in Kontakt.
Nimmt man vereinfachend an, daß die aktivierende Strahlung 16 aus einem Lichtphoton besteht, so läßt sich
der ablaufende elektrische Prozeß beim Auftreffen der Strahlung 16 auf ein Teilchen eines kristallinen
Komplexes derart darstellen, wie es in Fig.3c geschehen ist.
Wie in Fig. 3c dargestellt, werden bei der Exponierung
eines Teilchens 18 mit Strahlung 16 Ladungsträger, d.h. ein Elektronen-Defektelektronen-Paar 19 durch
das Teilchen 18 erzeugt, das gegenüber der aktivierenden Strahlung 16 empfindlich ist. Auf Grund des
-elektrischen Feldes, dem das Aufzeichnungsmaterial 14 zwischen dem leitfähigen Träger 11 und der Oberfläche
der Ladungen transportierenden Schicht 12 ausgesetzt ist, beginnen die erzeugten Ladungsträger durch das
photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial zu wandern. Die Leerstelle wird dabei von der gleichförmig negativen
elektrostatischen Ladung 15 an der Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht 12 angezogen,
wohingegen das Elektron in Richtung des leitfähigen Schichtträgers 11 wandert, der sich auf einem positiven
Vergleichspotential 20 bezüglich der negativen elektrostatischen Ladung 15 befindet. Wenn die Wanderung
abgeschlossen ist, ist die ursprünglich negative gleichförmige Ladung 15, die auf die Oberfläche der Schicht
12 aufgebracht worden ist, an der Stelle, die der exponierenden Strahlung 16 ausgest . urde, wirksam
neutralisiert. Bewirkt wurde dies durch die Wanderung
der Leerstelle Zur Oberfläche der Ladungen transportierenden
Schicht 12 an der Stelle, an der die aktivierende Strahlung (6 durch die Ladungen transportierende
Schicht 12 getreten ist.
Das Ergebnis isi in F i g. 3d dargestellt. Danach weist
das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial 14 nach der Exponierung ein elektrostatisches Ladungsbild 15' auf
oder nahe seiner Oberfläche auf, das der Vorlage der aktivierenden Strahlung entspricht, der das Aufzeichnungsmaterial
ausgesetzt wurde. Das erzeugte La dungsbild kann dann nach üblichen bekannten clcktrophotographischen
Entwicklungsverfahren entwickelt werden oder aber auf ein weiteres dielektrisches
Material übertragen werden, wo es dann entwickelt werden kann.
Die zweite Verfahrensweise, in der ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial 14 des in Fig. I dargestellten
iypS Vciüi'uciici vveiuirn kanu, lsi hLntriiiumch in
den F i g. 4a bis 4d dargestellt.
Die Verfahrensweise entspricht der in den F i g. 3a bis 4d dargestellten Verfahrensweise mit der Ausnahme
jedoch, das die auf die Ladungen transportierende Schicht 12 aufgebrachte gleichförmige elektrostatische
Ladung eine positive Polarität bezüglich des Vcrgleichspotentials 20 des leitfähigen Schichtträgers 11 aufweist.
Demzufolge führt die Exponierung von Partikeln 18 des cokristallinen Komplexes — wie in den Fig.4a bis 4d
dargestellt ist — wiederum zur Erzeugung von Ladungsträgern, wobei die Leerstelle zum leitfähigen
Schichtträger 11 und das Elektron zur Oberfläche der
Ladungen transportierenden Schicht 12 wandert. Wie sich aus Fig.4d ergibt, wird dabei ein positives
elektrostatisches Ladungsbild 15' auf oder nahe der Oberfläche der Ladungen transportierenden Schicht 12
erzeugt, das der aktivierenden Strahlung 16 entspricht, mit der das Aufzeichnungsmaterial 14 bestrahlt wurde.
In entsprechender Weise kann das in Fig. 2 dargestellte Aufzeichnungsmaterial den beiden verschiedenen
Verfahrensweisen unterworfen werden. Im Falle des in Fig. 2 dargestellten Aufzeichnungsmatcriais
jedoch sind die T'ositionen von Ladungen
transportierender Schicht 12 und Ladungen erzeugender Schicht 10 umgekehrt. Dies bedeutet, daß — wie in
den Fig.5a bis 5d bzw. 6a bis 6d dargestellt — die gleichförmige elektrostatische Ladung, die auf die
Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 14 aufgebracht wird, auf die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht
wird, an Stelle auf die Ladungen transportierende Schicht 12.
Wie in den F i g. 5a bis 5d schematisch dargestellt ist, wird ein Aufzeichnungsmaterial des in F i g. 2 dargestellten
Typs gleichförmig mit elektrostatischer Ladung 15 -negativer Polarität bezüglich des Vergleichspotentials
20, auf dem der leitfähige Schichtträger 11 gehalten wird, aufgeladen. Demzufolge wird in dem Aufzeichnungsmaterial
14 der Fig.5a ein elektrisches Feld erzeugt. Gemäß Fig. 5b wird das Aufzeichnungsmaterial
mit der gleichförmigen negativen elektrostatischen Ladung 15 aktivierender Strahlung 16 exponiert. Dabei
werden, wie in Fig. 5c dargestellt ist. Teilchen 18 des
cokristallinen Komplexes von der aktivierenden Strahlung 16 getroffen, so daß Ladungsträger 19 erzeugt
werden. Die Leerstelle wandert dabei zur Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht 10 auf Grund der
negativen Polarität der elektrostatischen Ladung auf der Oberfläche, und das Elektron wandert durch die
Ladungen iransportierende Schicht 12 zur Zwischenfläche
zwischen lci'fähigem Träger Il und Ladungen
transportierender Schicht 12. Dies hat zur Folge, daß.
wie in Fig, 5d dargestellt ist, als Ergebnis der gleichförmigen negativen elektrostatischen Aufladung
und Exponierung des Materials ein negatives elektrostatisches Ladungsbild 15' auf oder nahe der Oberfläche
der Ladungen erzeugenden Schicht 10 erzeugt wird.
Die zweite Verfahrensweise unter Verwendung eines Aufzeichnungsmalerials des in Fig. 2 dargestellten
Typs ist in den Fig. 6a bis 6d schcilialisch dargestellt.
Bei dieser Verfahrensweise wird ähnlich wie im Falle der in den Fig. 5a bis 5d dargestellten Verfahrensweise
verfahren, mit der Ausnahme, daß im Falle der in den Fig.6a bis 6d dargestellten Verfahrensweise die
r> Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht 10 mit
einer elektrostatischen Ladung 15 positiver Polarität aufgeladen wird, wie es in Fig.6a dargestellt ist. Trifft,
wie in Fig. 6bund 6cdargestellt,aktivierende Strahlung
ίό auf Teilchen ίο aus den cokrisiaiiinen Komplex, so
in werden wiederum Ladungsträger 19 erzeugt, wobei die Leerstelle und das Elektron in einander cntgcgengcsctzicn
Richtungen wandern, wie es in Fig. 6c dargestellt ist. Dies bedeutet, daß das Elektron zur Oberfläche der
Ladungen erzeugenden Schicht 10 wandert und die
!·> Leerstelle durch die Ladungen transportierende Schicht
zur Zwischenfläche zwischen leitfähigem Schichtträger 11 und Ladungen transportierender Schicht 12. Dies
führt, wie in F i g. 6d dargestellt ist, zur Erzeugung eines positiven elektrostatischen Bildes 15' auf oder nahe der
Jd Oberfläche der Ladungen erzeugenden Schicht 10,
entsprechend der aktivierenden Strahlung, mit der das Aufzeichnungsmaterial bestrahlt wurde.
Es ist des weiteren möglich, photoleitfähige Aufzeichnungsmaterialien
gemäß der Erfindung in mehr als nur
Vi einer Verfahrensweise zu verarbeiten. So können
beispielsweise bestimmte Ladungen transportierende Schichten sowohl Leerstellen als auch Elektronen
transportieren, so daß ein sogenanntes multiaktives Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung mit einer
■ίο solchen Ladungen transportierenden Schicht auch allen
vier der beschriebenen Verfahrensweisen im; jrworfcn
werden kann.
Im Falle der vier verschiedenen Verfahrensweisen, die in den Fig. 3a bis 3d und 4a bis 4d dargestellt
worden ist, wurde die Ladungen erzeugende Schicht 10 durch die Ladungen transportierende Schicht 12
exponiert. Dies bedeutet, daß in diesen speziellen Fällen die Ladungen transportierende Schicht ganz oder
mindestens teilweise gegenüber der aktivierenden Strahlung 16 transparent oder durchlässig sein muß.
Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, wie in F i g. 7 dargestellt, zu verfahren, d. h. ein Aufzeichnungsmaterial
zu verwenden, das eine Ladungen transportie-
-'T rendeSchicht 12 aufweist, das gegenüber aktivierender
Strahlung 16 teilweise oder ganz undurchlässig ist. Dabei kann das Aufzeichnungsmaterial in der in den
Fig.3a bis 3d dargestellten Verfahrensweise verarbeitet
werden. In diesem Falle wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist, ein leitfähiger Schichtträger 11 verwendet,
der für die Strahlung 16 durchlässig oder transparent ist, so daß die Strahlung 16 die Ladungen
erzeugende Schicht 10 exponieren kann, ohne daß die Strahlung zunächst die Ladungen transportierende
Schicht 12 passieren muß.
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien. und zwar insbesondere solche gemäß Fig. 3a bis 3d,
weisen wesentliche Vorteile gegenüber üblichen bekannten Aufzeichnungsmaterialicn mit einer einzigen
phololcitfähigcli Schicht vom Ag.grcgaltyp. wie sie
beispielsweise aus der US-PS 36 15 414 bekannt sirvl
'mi. So hat sich unter anderem beispielsweise gezeigt, daß, obgleich übliche bekannte Aufzeichnungsmatenalicn
mit einer photoleitfähigen Schicht vom Aggregat- ■>
typ Schichten verschiedener Dicke aufweisen können, besonders vorteilhafte Ergebnisse mit mäßig dünnen
Schichten einer Dicke von trocken gemessen bis zu ctwii 15 Mikron erhalten werden. Werden Aggregate
des beschriebenen Typs aufweisende Schichten einer in Dicke von über etwa 15 Mikron verwendet, so können
Empfindlichkeitsvcrluste auftreten, da der negative
Ladungsträger ganz offensichtlich eine Transportbcrcichsbeschr.inkung
von etwa 15 Mikron aufweist. Andererseits wäre es jedoch von Vorteil, die Dicke der ii
üblichen photolcilfähigcn Schichten vom Aggrcgatlyp auf über 15 Mikron zu erhöhen, so daß der Vorteil der
theoretischen Verminderung der Menge an exponierender Sifiuilüiig, die /Ui Emii'idüiig lic ι Schii/iii ueiiöiigi
wird, ausgenutzt werden kann. Diese theoretische Verminderung der zur Belichtung erforderlichen Lichtmenge
ist das Ergebnis der Verminderung der Kapazität und der entsprechenden Verminderung der Oberfl» ■
chcnladungsdichte, die bei Erhöhung der Dicke der photoleitfähigen Schicht vom Aggregattyp erfolgt. >-,
Erfindungsgcmäße photoleitfähige Aufzeichnung*·
materialien des in den Fig. 3a bis 3d beschriebenen Typs mit Dicken über 15 Mikron lassen sich leicht
herstellen und verarbeiten, ohne daß dabei Probleme auftreten, die durch Beschränkungen des negativen so
Ladungsträgerbereiches hervorgerufen werden könnten. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß im Falle
der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmalerialicn die Ladungen erzeugende Schicht, die die Aggregate
enthält, eine vergleichsweise dünne Schicht sein kann j>
und vorzugsweise ist. vorzugsweise eine Schicht mit einer Dicke von unter 5 Mikron, wohingegen die
Ladungen transportierende Schicht eine vergleichsweise dicke Schicht sein kann und vorzugsweise ist.
Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Aufzeich- in
nungsmatcrials mit diesen strukturellen Eigenschaften im Rahmen eines Verfahrens, bei dem eine negative
Aufladung erfolgt, wie in den F i g. 3a bis 3d dargestellt, lassen sich die Vorteile der Verwendung einer
vergleichsweise dicken photoleitfähigen Schicht erzie- 4>
len, während gleichzeitig die beschriebenen Beschränkungen bezüglich der negativen Ladungsträger im Falle
üblicher photoleitfähiger Aufzeichnungsmaterialien mit einer photoleitfähigen Schicht vom Aggregattyp entfallen.
Es hat sich des weiteren gezeigt, daß übliche bekannte Aufzeichnungsmaterialien mit einer photoleitfähigen
Schicht vom Aggregattyp zu einer Veränderung der Transportfähigkeit) ihrer positiven Ladungsträger neigen,
wenn die Aufzeichnungsmaterialien gealtert werden. So ist beispielsweise bekannt, daß übliche
bekannte Aufzeichnungsmaterialien mit phololeitfähigen Schichten vom Aggregattyp, wenn sie bei normalen
Raumtemperaturen gealtert werden, eine allmähliche Verbesserung der Transportfähigkeit positiver Ladungsträger
zeigen, bis ein konstanter Wert nach etwa 100 bis 400 Stunden erreicht wird. Im Gegensatz hierzu
zeigen erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien eine verbesserte Transportfähigkeit positiver Ladungsträger
sowohl im Falle frisch hergestellter Materialien wie auch gealterter Aufzeichnungsmaterialien im
Vergleich zu üblichen bekannten Aufzcichnungsinaterialien
mit einer photoleitfähigen Schicht vom Aggregallyp.
Pliololcilfähige Auf/eichnungsmatcrialien des in
Fig. I schematisch dargestellten Typs stellen des weiteren mehrfach verwendbare Aufzeichnungsmaterialien
dar, die beträchtlich einfacher zu sälbesn und gebrauchswiderstandsfähiger sind als übliche bekannte,
mehrfach verwendbare Aufzeichnurrgsmaterialien mit einer phololeitfähigen Schicht vom Aggregattyp. Dieser
Vorteil trifft insbesondere für solche erfindungsgemä-Ben Atifzeichnungsmaterialiert zu, bei denen die
Ladungen transportierende Schicht eine homogene Schicht aus einem oder mehreren organischen Phololcilcrn,
die gelöst in einem polymeren Bindemittel vorliegen, ist.
Bei der Ladungen transportierenden Schicht eines Aufzeichnungsmatcrials nach der Erfindung handelt es
sich um eine aus organischen Komponenten aufgebaute Schicht, die frei von anorganischen Photolcitern ist. d. h.
beispielsweise rhoioieitern, wie Zinkoxid, u. h. Phoioieilern
aus anorganischen Molekülen. Unter »organischen Komponenten« sind dabei Komponenten rein organischer
Natur wie auch metallorganische Komponenten zu verstehen.
Eine Ladungen transponierende Schicht eines erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterials enthält als aktive Ladungen Iransportierende Substanz einen oder
mehrere organische Photoleitcr. der bzw. die befähigt sind. Ladungsträger, die in der Ladungen erzeugenden
Schicht erzeugt wurden, aufzunehmen und zu transpor· tieren bzw. weiterzuleiten. Kennzeichnend für die
Ladungen transportierenden Schichten ist, daß sie keinen der beschriebenen cokristallinen Komplexe und
auch kein Farbstoffsalz vom Pyryliumtyp enthalten.
Die geeigneten ladungstranporticrenden Substanzen lassen sich ganz allgemein in zwei Klassen unterteilen, je
nach den elektronischen Ladungstransporteigcnsehaften der Substanzen. Die meisten Ladungen transportierenden
Substanzen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie vorzugsweise entweder positive Ladungen, d. h.
Leerstellen, oder negative Ladungen, d. h. Elektronen, die durch die Ladungen erzeugende Schicht erzeugt
wurden, aufnehmen und transportieren. Natürlich gibt es auch Substanzen, welche sowohl positive Ladungen
wie auch negative Ladungen aufnehmen und transportieren, jedoch zeigt sich, daß auch diese »amphotären«
Substanzen, untersucht man sie genauer, bevorzugt entweder positive Ladungsträger oder negative Ladungsträger
aufnehmen und transportieren.
Substanzen, welche vorzugsweise positive Ladungsträger aufnehmen und transportieren, werden als
Ladungen transportierende Substanzen vom »p-Typ« bezeichnet, wohingegen Substanzen, die vorzugsweise
negative Ladungsträger aufnehmen und weilertransportieren, als Ladungen transportierende Substanzen
vom »η-Typ« bezeichnet werden.
Die Fähigkeit eines organischen Photoleiters, Ladungsträger, die von der Ladungen erzeugenden
Schicht erzeugt werden, aufzunehmen und zu transportieren, läßt sich in einfacher Weise dadurch ermitteln,
daß eine Schicht des zu testenden organischen Photoleiters auf die Oberfläche einer Ladungen
erzeugenden Schicht aufgetragen wird, die auf einem leitfähigen Schichtträger angeordnet ist. Dabei erzeugt
man in vorteilhafter Weise eine etwa 5 bis 10 Mikron dicke Schicht des zu testenden Photoleiters, wobei zur
Erzeugung der Schicht ein Bindemittel mit verwendet werden kann, in welchem Falle die Schicht mindestens
etwa 30 Gew.-% des Photoleiters enthält und bis zu
etwa 70 Gew.-"'» des Bindemittels. Des weiteren verwendet man dabei vorzugsweise eine etwa 0.5 bis 2
Mikron dicke Ladungen erzeugende Schicht ν um Aggregattyp. beispielsweise eine Schicht, wie sie in dem
spater folgenden Beispiel 2 näher beschrieben w ird.
Das erhaltene Aufzeichnungsmaterial wird dann dem im folgenden beschriebenen allgemeinen elektrophotographischen
Verfahren unterworfen, bei dem
(a) zunächst die Oberfläche der zu testenden Schicht
gleichförmig elektrostatisch aufgeladen wird, und zwar in Abwesenheit aktivierender Strahlung,
wahrend der leitfähige Schichtträger auf einem geeigneten Vergleichspotential erhalten wird, so
daß eine Potentialdifferenz V0 über dem Material erzeugt wird, beispielsweise von etwa ±200 bis 600
Volt. "
(b) die Ladungen erzeugende Schicht des Aufzeichnungsmaterial«,
aktivierender Strahlung exponiert wird, beispielsweise aktivierender Strahlung einer
Wellenlänge um b80 nm bei einer Strahlungsenergie
von 20 ergs cm-', und
(c) die Änderung der Größenordnung der Ladu: g. die
zunächst ajf das Material aufgebracht wurde und die djrch die Exponierung mit aktivierender
Strahlung hervorgerufen wurde, bestimmt wird,
d h die Änderung der Potentialdifferenz J V als
Ergebnis der Exponierung ermittelt wird.
Hat der zu testende organische Photoleiter keine
Ladungstransportfahigkeit. so ist das Verhältnis der
Menge V1, zur Menge V-JV. d.h. das Verhältnis
V, : (V. - Δ\). angenähert gleich dem Verhältnis der
Summe der physikalischen Dicke von Ladungen transportierender Schicht. T-. und der Ladungen
erzeugenden Schicht. T1-. zur physikalischen Dicke der
Ladungen erzeugenden Schicht selbst (d. h. T,f). d h
dem Verhältnis (T ■+- T J T^. Das heißt, es gilt
\ (V .W)-(T. +7J: 7%.
Weist demgegenüber der getestete organische Photoleiter eine Ladungstransportfähigkeit auf. dann ist
das Verhältnis V1 (V1, - J V) größer als das Verhältnis
(T- + TJ: r„,d h. es gilt
v„:/v;.-jv;>
(T. + Tj. T,.
Wird, was oftmals der F all ist. ein Bindemittel in der
Ladungen transportierenden Schicht verwendet, wenn die beschriebene Bestimmung durchgeführt wird, so ist
auf eine Ladungstransportfähigkeit der Ladungen transportierenden Schicht zu achten, die durch das
Bindemittel herbeigeführt werden kann. So hat sich
beispielsweise gezeigt, daß bestimmte polymere Stoffe,
insbesondere bestimmte aromatische und heterocyclische Gruppen enthaltende Polymere in gewissem
Umfange Ladungsträger, welche von einer benachbar ten Ladungen erzeugenden Schicht injiziert wurden,
aufzunehmen und zu transportieren. Aus diesem Grunde im es /weckmäßig, bei den beschriebenen
Bestimmungen ein Bindemittel zu verwenden, sofern ein
solches überhaupt verwendet wird, welches keine oder
höchstens eine nur geringe Ladungstransportfähigkeil aufweist, bezüglich der Ladungsträger, die durch die
Ladungen erzeugende Schicht erzeugt werden. Als vorteilhaft hat sich beispielsweise die Verwendung eines
Polystyrolpolymeren erwiesen.
Als besonders vorteilhafte organische Photoleiter, die sich ah Ladungen transportierende Substanzen verwenden
lassen, haben sich insbesondere solche Substanzen erwiesen, die fur die verwendete aktivierende Strahlung
ganz oder mindestens teilweise durchlässig bzw. transparent und infolgedessen gegenüber der verwendeten
aktivierenden Strahlung insensitiv bzw. im wesentlichen insensitiv sind.
Demzufolge kann gegebenenfalls eine Exponierung der Ladungen erzeugenden Schicht mit aktivierender
Strahlung erfolgen, welche die Ladungen transportierende Schicht passiert, bevor sie auf die Ladungen
erzeugende Schicht auftrifft.
Die im Falle erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien vorzugsweise als Ladungen transportierende
Substanzen in der Ladungen transportierenden Schicht verwendeten organischen Photoleiter wirken in der Tal
im Falle eines Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung nicht als Photoleiter, da derartige Stoffe
gegenüber aktivierender Strahlung insensitiv sind und infolgedessen keine Elektronen-Leerstellenpaare bei
der Exponierung mit aktivierender Strahlung erzeugen.
Vielmehr dienen die verwendeten Photoleiter dem Transport der Ladungsträger, die durch die Ladungen
erzeugende Schicht erzeugt w erden In den meisten Fällen (mit Ausnahme bezüglich der in Fig. 7
dargestellten Ausfuhrungsform) sind die Ladungen transportierenden Substanzen, die für die Herstellung
eines erfindungsgemaßen Auf/eiehnungsmaterials verwendet
werden, das empfindlich gegenüber sichtbarem Licht ist. organische Photoleiter. deren hauptsächliche
Absorptionsbande im Bereich des Spektrums unter etwa 475 nm. vorzugsweise unter etwa 400 nm. liegt.
Der Ausdruck »organische Photoleiter. deren haupt sachliche Absorptionsbande unter etwa 400 nm liegt«,
bezieht sich dabei auf Photoleiter. die sowohl farblos sind als auch transparent oder durchlässig für sichtbares
Licht, d. h kein sichtbares Licht absorbieren. Verbindun
gen. welche eine nur geringe oder keine Absorption oberhalb 475 nm. jedoch eine geringe Absorption im
Bereich von 400 bis 475 nm zeigen, führen zu einer
gelblichen Verfärbung, bleiben jedoch für sichtbares Licht eines Wellenlängenbereichcs von 475 bis 700 nm
durchlässig.
Werden crfindungsgemäße Aufzeichnungsmatena
lien, wie beispielsweise in F ι g. 7 dargestellt, exponiert,
d h. wird die Ladungen erzeugende Schicht exponiert,
ohne daß die Ladungen transportierende Schicht exponiert wird, ist es auch möglich, organische
Photoleiter fur die Herstellung der Ladungen transpor
tierenden Schicht zu verwenden, welche sehr farbig oder opak sind, Fm Beispiel fur ein solches erfindungsgemäßes
Aufzeichnungsmaterial wird in dem später folgenden Beispiel 7 näher beschrieben, in welchem
falle als Ladungen transportierende Substanz eine Mischung aus Polyvinylcarbazol) und 2,4.7 Trinitro-9-fltiorenon
verwendet wird. Eine derartige Mischung ist
stark farbig und weist einen dunkelorangerolen Farbton auf und macht die Schicht undurchlässig für einen
beträchtlichen Bereich des sichtbaren Spektrums
In gewissen lallen, in denen beispielsweise eine
Ladungen erzeugende Substanz mit einer spitzen Absorption gegenüber sichtbarem Licht von etwa 520
bis 700 nm verwendet wird, kann es gegebenenfalls vorteilhafl sein, als Ladungen transportierende Substanz
eine Substanz zu verwenden, die mindestens eine gewisse Absorption für Strahlung eines Bereiches von
etwa 400 nm bis etwa 520 nm zeigt. In derartigen Fällen ist es beispielsweise möglich, das Aufzeichnungsmaterial
mit sichtbarem Licht durch die Ladungen transportierende Schicht zu belichten und die Ladungen
transportierende Schicht zu verwenden als (1) eine Ladungen transportierende Substanz für die Ladungsträger,
die erzeugt werden durch die Ladungen erzeugende Schicht bei Einwirkung von sichtbarem
Licht von 520 bis 700 nm, und (2) als Teilladungen ■>
erzeugende Substanz für den Bereich des sichtbaren Spektrums unter 520 nm, demgegenüber die Ladungen
erzeugende Schicht eine vergleichsweise nur geringe Empfindlichkeit aufweist
Es hat sich des weiteren gezeigt, daß besonders vorteilhafte Ladungen transportierende Substanzen
organische Photoleiter sind, welche eine Leerstellenoder Elektronenwanderungsmobilität von mehr als
etwa 10 q cm2/Volt-Sek, vorzugsweise von mehr als
etwa 10 bcm2/VoIt-Sek, zeigen. π
Zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schichten erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaierialien
können die verschiedensten organischen Ladungen transportierenden Substanzen vom p-Typ verwendet
werden. Diese Substanzen weisen die Fähigkeit auf, 2» injizierte positive Ladungsträger zu transportieren oder
weiterzuleben. Dies bedeutet, daß die verschiedensten
organischen Photoleiter und photoleitfähigen Verbindungen, welche zum Transport oder zur Weiterbildung
positiver Ladungsträger geeignet sind, verwendet :>>
werden können. Typische, beispielsweise geeignete organische Photoleiler oder photoleitfähige Verbindungen
vom p-Typ, die zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden können,
sind:
1. Carbazole, ζ. B. Carbazol; N-Äthylcarbazol;
N-Isopropylcarbazol: N-Phenylcarbazol; halogenierte
Carbazole: die verschiedensten polymeren Carbazole, ζ. B. Poly(vinylcarbazol) und halogenierte Polyvinylcarbazol);
ii
2. Arylamine, ζ. B. Monoarylamine, Diarylaniine und
Triarylamine sowie ferner auch polymere Arylamine. Typische geeignete organische Phololeiter vom Arylamintyp
sind die nichtpolymeren Triphenylamine. die beispielsweise in der US-PS 3180 730 beschrieben
werden, die polymeren Triarylamine, die beispielsweise in der US-PS 32 40 597 beschrieben werden, ferner
Triarylamine mit mindestens einem Arylrest. der durch einen Vinylrest oder einen Vinylidenrest mit mindestens
einer °in aktives Wasserstoffatom enthaltenden Gruppe 4 >
substituiert ist wie sie beispielsweise aus der US-PS 35 67 450 bekannt sind, ferner Triarylamine. in denen
mindestens einer der Arylreste durch einen ein aktives Wasserstoffatom aufweisenden Rest substituiert ist. wie
sie beispielsweise aus der US-PS 36 58 520 bekannt sind in
und schließlich Tritolylamin:
3. Polyarylalkane, z. B. des aus den US-PS 32 74 000.
35 42 547. 35 42 544 und 36 15 402 bekannten Typs.
Als besonders vorteilhafte Polyarylalkan-Photoleiter
haben sich solche der folgenden Formel erwiesen: «
J CF.
G
G
b0
worin bedeuten
D Und G gleiche oder voneinander verschiedene Arylreste
und
j Und E jeweils ein Wasserstoffatom oder gleiche oder voneinander verschiedene Alkyl- oder Arylrc-
65
sie, wobei gilt, daß mindestens einer der Reste D, E und G einen Aminosubstituenten
aufweist. Besonders vorteilhafte Polyarylalkan-Photoleiter, die sich als Ladungen transportierende
Substanzen verwenden lassen, sind Polyarylalkane der angegebenen Formel, worin J und E jeweils ein Wasserstoffatom,
einen Arylrest oder einen Alkylrest darstellen und D und G substituierte Arylreste sind, die
durch einen Substituenten der folgenden Formel substituiert sind:
— N
worin R einen nichtsubstituierten Arylrest, z. B. einen Phenylrest oder einen durch einen
Alkylrest substituierten Arylrest, z. B. einen Tolylrest, darstellt.
4. Starke Lewis-Basen, wie beispielsweise die verschiedensten aromatischen und aromavisch ungesättigten
heterocyclischen Verbindungen, die frei von starken elektronenabziehenden Resten sind, wie beispielsweise
Tetraphenylpyren; 1-MethyIpyren; Perylen;
Chrysen; Anthracen; Tetraphen; 2-PhenyInaphthalin; Azapyren; Fluoren; Fluorenon; 1 -Äthylpyren; Acetylpyren;
2,3-Benzochrysen; 3,4-Benzopyren; 1,4-Bromopyren; Phenylindol: Polyvinylcarbazol; Polyvinylpyren;
Polyvinyltetracen: Polyvinylperylen und Polyvinyltetraphen;
5. die verschiedensten anderen organischen Photoleiter vom p-Typ, z. B. metalloorganische Verbindungen,
von denen bekannt ist, daß sie sich im Rahmen elektrophotographischer Verfahren verwenden lassen,
beispielsweise die photoleitfähigen organischen Verbindungen, wie sie in der Literaturstelle »Research
Disclosure«. Band 109 vom Mai 1973 auf S. 61 -67 in Abschnitt IV (A) (2) bis (13) beschrieben werden.
Beispiele für geeignete Ladungen transportierende Substanzen vom η-Typ, die zur Herstellung photleitfähiger
Aufzeichnungsmaterialien nach der Erfindung verwendet werden können, sind starke Lewissäuren,
z. B. organische Verbindungen, metalloorganische Verbindungen und Verbindungen mit einem oder mehreren
aromatischen Resten oder aromatisch ungesättigten heterocyclischen Resten, die durch einen elpktronenabziehendcn
Rest substituiert sind. Die Eignung dieser Verbindungen beruht auf ihrer charakteristischen
Elektronenaufnahmefähigkeit. Typische elektronenabziehende Substituenten sind Cyano- und Nitroreste.
ferner Sulfonatreste. Halogenatome, z. B. Chlor-, Brom- und Jodatome, ferner Ketonreste und Esterreste sowie
Säureanhydridreste und andere saure Reste, wie beispielsweise Carboxyl- und Chinonreste.
Typische aromatische Lewis-Säuren vom η-Typ mit elektronenab/iehenden Substituenten, die /ur Herstel
lung erfindungsgemäßer Auf/cichnungsmaterialicn verwendet
werden können, sind beispielsweise:
Phthalsäureanhydrid;
Tetrachlorphthalsäurearihydrid;BenziI;
MellithsäufeanhydridjS-Tricyanobenzol;
Picrylchlorid;2,4-Dinitrochlorbenzol;
2,4-Dinitrobrombenzol;4-Nitrobiphenyl;
4,4-Dinitrobiphenyl;2,4,6-Tririitroanisol;
TrichlortrinitrobenzoliTrinitro-O-toIuoI;
4,6-Dichlor-1,3-dinitrobenzol;
4,6-Dibrom-1,3-dinitrobenzol;p-Dinitrobenzol;
Chloranil; Bromanil; 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon;
2,4,5,/-Tetranitrofluorenon;Trinitroanthracen; DinitroacridinjTetracyanopyren;
Dinitroanthrachinon und Mischungen hiervon.
4,6-Dichlor-1,3-dinitrobenzol;
4,6-Dibrom-1,3-dinitrobenzol;p-Dinitrobenzol;
Chloranil; Bromanil; 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon;
2,4,5,/-Tetranitrofluorenon;Trinitroanthracen; DinitroacridinjTetracyanopyren;
Dinitroanthrachinon und Mischungen hiervon.
Andere geeignete Ladungen transportierende Substanzen vom η-Typ, die zur Herstellung erfindungsgemäßer
Aufzeichnungsmaterialien verwendbar sind, sind übliche bekannte organische Photoleiter vom n-Typ,
beispielsweise Komplexe von 2,4,6-Trinitro-9-fIuorenon und Poly(vinylcarbazol). Als Ladungen transportierende
Substanzen vom η-Typ sind weiterhin die verschieden- ι ΐ
sten organischen und metallorganischen photoleitfähigen Substanzen von η-Typ geeignet, d. h. die verschiedensten
organischen photoleitfähigen Substanzen, von denen bekannt ist, daß sie sich im Rahmen elektrophotographischer
Verfahren verwenden lassen und beispielsweise beschrieben werden in der Literaturstelle
»Research Disclosure«, Band 109 vom Mai 1973. S.
61 - 67. Abschnitt IV (A) (2) bis (13).
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung organischer Photoleiter oder photoleitfähiger Verbindüngen
als Ladungen transportierender Substanzen erwiesen, die eine nur geringe rder keine Photoempfindlichkeit
gegenüber Strahlung eines Wellenlängenbereiches haben, demgegenüber die Ladungen erzeugende
Schicht empfindlich ist, d. h. einer Strahlung, welche in der Ladungen erzeugenden Schicht Elektronen-Defektelektronen-
PaL ε erzeugt.
So hat es sich beispielsweise s's vorteilhaft erwiesen,
im Falle eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials das sichtbarer elektrischer Strahlung exponiert
wird, d. h. einer Strahlung eines Wellenlängenbereiches von etwa 400 bis etwa 700 nm, und bei dem die
Ladungen erzeugende Schicht ein cokristallinen Komplex des später näher beschriebenen Typs enthält, der
gegenüber Strahlung eines Bereiches von etwa 520 nm ao bis etwa 700 nm empfindlich ist, als organische
photoleitfähige Substanz oder organischen Photoleiter für die Ladungen transportierende Schicht eir.e
organische Substanz oder Verbindung auszuwählen, die gegenüber Licht außerhalb des Bereiches von 520 bis
700 nm photoempfindlich ist, vorzugsweise gegenüber dem Spektralbereich unter etwa 475 nm. vorzugsweise
unter etwa 400 nm. Dabei haben sich die beschriebenen Arylamin- und Polyarylalkanphotoleiter vom p-Typ als
besonders vorteilhafte Ladungen übertragende Substanzen erwiesen.
Die Ladungen transportierende Schicht eines erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials
kann allein aus einem oder mehreren der beschriebenen Ladungen transportierenden Substanzen
aufgebaut sein oder was üblicher ist, aus einer Mischung aus einer oder mehreren Ladungen transportierenden
Substanzen und einem geeigneten filmbildenden polymeren Bindemittel.
Das Bindemittel kann, sofern es ein elektrisch isolierendes Bindemittel ist, dazu beitragen, der
Ladungen transportierenden Schicht elektrisch isolierende Charakteristika zu verleihen, wobei das Bindemittel
des weiteren den Beschichtungsprozeß, d. h. die Erzeugung der Ladungen transportierenden Schicht
erleichtert, ferner die Haftung der Ladungen transportierenden Schicht auf einem Schichtträger erleichtert
und schließlich zu einer glatten, leicht zu säubernden, abriebwiderstandsfähigen Oberfläche führt. Die Ladungen
transportierende Substanz kann jedoch auch ohne besonderes Bindemittel verwendet werden, beispielsweise
dann, wenn es sich bei der Ladungen transportierenden Substanz selbst um eine polymere Substanz
handelt, beispielsweise ein polymeres Arylamin oder ein Polyvinylcarbazol). Jedoch auch bei Verwendung
derartiger polymerer Ladungen transportierender Substanz hat sich in der Regel die Verwendung eines
polymeren Bindemittels als vorteilhaft erwiesen, da sich hierdurch oftmals die physikalischen Eigenschaften der
erzeugten Schichten, beispielsweise die Adhäsion gegenüber dem Schichtträger, die Widerstandsfähigkeil
gegenüber Rißbildung und Brechen und dergleichen verbessert wird.
Werden zur Herstellung der Ladungen transportie renden Schichten polymere Bindemittel verwendet, so
kann das optimale Verhältnis von Ladungen transportierender Substanz zu Bindemittel sehr verschieden sein.
Es hängt im einzelnen Falle von dem speziell verwendeten polymeren Bindemittel oder den verwendeten
Bindemitteln ab und der im Einzelfalle verwendeten Ladungen transportierenden Substanz oder den
Ladungen transportierenden Substanzen. In der Regel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei Verwendung
eines Bindemittels so zu verfahren, daß die Konzentration an aktiver Ladungen transportierender Substanz in
der Ladungen transportierenden Schicht bei etwa 5 bis etwa 90 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der
Ladungen transportierenden Schicht, liegt.
Zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht eignen sich übliche bekannte filmbildende
Bindemittel mit angemessen hohen dielektrischen Festigkeiten und guten elektrisch isolierenden Eigenschaften.
Zu derartigen Bindemitteln gehören beispielsweise
Styrol-Bu tadiencopoly mere;
Polyvinyltoluol-Styrolcopolymere; Styrol-Alkydharze; Silicon-Alkydharze; Soja-Alkydharze;
Polyvinyltoluol-Styrolcopolymere; Styrol-Alkydharze; Silicon-Alkydharze; Soja-Alkydharze;
Vinylidenchlorid-Vinylchloridcopolymere; Poly( vinylidenchlorid);
Vinylidenchlorid-Acrylnitrilcopolymere; Vinylacetat-Vinylchloridcopolymere; Poly(vinylacetale), z. B.
Poly(vinylbutyral); nitriertes Polystyrol; Polymethy!styrol; Isobutylenpolymere; Polyester, z. B.
Poly[äthylen-co-alkylen-bis(alkylenoxyaryl)-
Vinylidenchlorid-Acrylnitrilcopolymere; Vinylacetat-Vinylchloridcopolymere; Poly(vinylacetale), z. B.
Poly(vinylbutyral); nitriertes Polystyrol; Polymethy!styrol; Isobutylenpolymere; Polyester, z. B.
Poly[äthylen-co-alkylen-bis(alkylenoxyaryl)-
phenylendicarboxylat],
Phenolformaldehydhar/.e; Ketonharze; Polyamide; Polycarbonate; Polythiocarbonate; PoIy[äthylen-c--isopropyliden-2,2-bis(äthyIen-
Phenolformaldehydhar/.e; Ketonharze; Polyamide; Polycarbonate; Polythiocarbonate; PoIy[äthylen-c--isopropyliden-2,2-bis(äthyIen-
oxyphenylen)-terephthalate Copolymere aus
Vinylhaloarylaten und Vinylacetat, z. B. Polyfvinyl-m-brombenzoat-co- vinylacetat);
chlorierte Poly(olefine), z. B.
chlorierte Poly(äthylene) und dergleichen.
chlorierte Poly(äthylene) und dergleichen.
Derartige polymere Bindemittel und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt.
So werden zur Herstellung erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien geeignete Styrol-Alkydharze
beispielsweise näher in den US-PS 23 61019 und 22 58 423 beschrieben. Auch können beispielsweise als
Bindemittel zur Herstellung der Ladungen transportierenden Schichten solche Stoffe wie Paraffine und
Mineralwachse verwendet werden wie tiiich Kombinationen
der verschiedensten Bindemittel.
Als besonders vorteilhaft hat sich in der Regel die Verwendung von Polymeren erwiesen, die aromatische
oder heterocyclische Reste aufweisen, da diese Polymeren auf Grund ihrer aromatischen oder heterocyclischen
Reste den Transport der Ladungsträger durch die Ladungen transportierende Schicht am wenigsten oder
überhaupt nicht beeinflussen oder stören. Heterocyclische und aromatische Reste enthaltende Polymere, die
sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung von Ladungen transportierenden Schichten vom p-Typ
eignen, sind beispielsweise
Styrolreste enthaltende Polymere, Bisphenol-A-Polycarbonate,
Phenol-Formaldehydharze, ferner Polyester, z. B. Poly[äthylen-co-isopropyliden-2,2-bis(äthylen-
oxyphenylen)]terephthalat und < Copolymere aus
Vinylhaloarylaten und Phenylacetat, z. B. Po!y{viny!-m-bramobenzoat-co-vinylacetat)
Die Ladungen transportierenden Schichten können des weiteren unter Zusatz der verschiedensten Zusätze
erzeugt werden, beispielsweise unter Verwendung von sogenannten Ausgleichsmitteln, oberflächenaktiven
Verbindungen, Plastifizierungsmilleln und Weichmachern und dergleichen, die die Aufgabe haben, die
verschiedenen physikalischen Eigenschaften der Ladun gen transportierenden Schicht zu verbessern. Auch
können der Schicht die verschiedensten Zusäi/e einverleibt werden, welche das eleklrophotographisch^
Ansprechvermögen des Aufzeichnungsmalcrials modi fizieren. So können beispielsweise in die Ladungen
transportierende Schicht den Kontrast steuernde Verbindungen eingearbeitet werden, ι. B. Verbindun
gen, welche die Wanderung der Leerstellen unterbrechen oder stoppen, und des weiteren bestimmte leicht
oxidierbare Farbstoffe. Zum Einarbeiten in die Ladungen transportierende Schichten geeignete Konstrasi
steuernde Stoffe sind beispielsweise bekannt aus der Literaturstelle »Research Disclosure«, Band 122. Juni
1974. Seite 33.
Die Dicke der Ladungen transportierenden Schicht kann verschieden sein. Als besonders vorteilhaft hat es
sich erwiesen, eine Ladungen transportierende Schicht zu verwenden, die dicker ist als die Ladungen
erzeugende Schicht, wobei besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten werden, wenn die Ladungen
transportierende Schicht etwa 5- bis etwa 200mal. insbesondere 10- bis 40mal so dick ist wie die Ladungen
erzeugende Schicht.
In vorteilhafter Weise weist die Ladungen erzeugende
Schicht eine Dicke von etwa 0,1 bis etwa 15 Mikron,
trocken gemessen, auf, insbesondere eine Dicke von etwa 0.5 bis etwa 2 Mikron, trocken gemessen.
Vorteilhafte Ergebnisse lassen sich andererseits jedoch auch dann erhalten, wenn eine Ladungen transportierende
Schicht verwendet wird, die dünner ist als die Ladungen erzeugende Schicht.
Die Ladungen erzeugenden Schichten können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß auf einem
entsprechenden Schichtträger eine flüssige Dispersion oder Lösung der die Ladungen transportierenden
Schicht bildenden Komponenten aufgebracht wird. Zur Bereitung der Beschichtungsmassen werden dabei iii
vorteilhafter Weise organische Lösungsmittel verwendet, beispielsweise
I, aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol und Naphthalin, sowie substituierte aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie beispielsweise Toluol, XvIoI und Mesitylen;
2. Ketone, wie z. B. Aceton und 2-Butanon;
2. Ketone, wie z. B. Aceton und 2-Butanon;
3. halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B.
Methylenchlorid, Chloroform und Äthylenchlorid;
4. Äther, einschließlich zyklische Äther, wie beispielsweise Tetrahydrofuran, sowie Älhylälher;
ίο 5. Mischungen derartiger Lösungsmittel.
Die Ladungen erzeugende Schicht eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials besteht in vorteilhafter
Weise aus einer Schicht vom Aggregat-Typ, wie sie
Ii aus der US-PS 36 15 414 bekannt ist. Derartige Schichten vom Aggregat-Typ weisen eine mehrphasige
Struktur auf und bestehen aus (a) einer diskontinuierlichen Phase aus Teilchen einer cokristallinen Verbindung
oder eines Komplexes aus einem Pyryliumfarbsioffsalz und einem elektrisch isolierenden, filmbildenden
Polymeren mit wiederkehre.... en Alkylidendiarylenresten und (b) einer kontinuierlichen Phase aus einem
elektrisch isolierenden, filmbildenden Polymeren. Gegebenenfalls kann die mehrphasige Schicht em oder
r-, mehrere Ladungen transportierende Substanzen aufweise·..
Des weiteren können derartige mehrphasige Schichten weitere Zusätze enthalten, beispielsweise
Ausgleichsmittel, oberflächenaktive Substanzen, Plastifizierungsmittel
oder Weichmacher sowie Kontrast
jo steuernde Verbindungen und dergleichen, um die
verschiedenen physikalischen Eigenschaften und das elektrophotographische Ansprechvermögen der Ladungen
erzeugenden Schicht zu verbessern oder zu modifizieren.
r, Eine Schicht vom Aggregat-Typ kann nach verschiedenen Methoden hergestellt werden, beispielsweise
nach der sogenannten »Farbstoff-Zuerst-Methode«. wie
sie beispielsweise aus der US-PS 36 15 396 bekannt ist. oder nach der sogenannten »Schermethode«, wie sie
beispielsweise aus der US-PS 36 15415 bekannt ist. Auch ist es möglith, nach dem aus der US-PS 37 32 180
bekannten Verfahren zu verfahren und zunächst feinteilige Aggregatpartikeln herzustellen und diese so
lange aufzubewahren, bis die Ladungen transporticren-
4ί de Schicht erzeugt werden soll. Zu diesem Zeitpunkt
werden die Aggregatteilchen in einem geeigneten Bindemittel dispergiert, und zwar mit einem filmbildenden
Polymer, worauf die erhaltene Beschichtungsmasse auf einen geeigneten Träger aufgetragen wird.
ίο Nach was für einem Verfahren auch immer die
Schichten hergestellt werden, in jedem Fall weisen die Schichten eine identifizierbare mehrphasige Struktur
auf. Die heterogene Natur einer solchen Schicht ergibt siel, leicht bei Betrachtung einer Schicht mit einem
Yi Mikroskop, obgleich derartige Schichten dem nackten
Auge gegenüber als praktisch optisch klare homogene Schichten erscheinen können. Natürlich kann eine
mikroskopische Heterogenität vorliegen. In besonders vorteilhafter Weise haben die Teilchen oder Partikeln
des cokristallinen Komplexes in der kontinuierlichen Phase zum überwiegenden Teil eine Größe von etwa
0,01 bis etwa 25 Mikron.
Die »cokristallinen Komplexe« stellen cokrislalline Verbindungen dar, die aus Farbstoff- und Polymermolekülen
aufgebaut sind und eine kristalline Struktur bilden, in der die Moleküle in einer regulären dreidimensionalen
Anordnung vorliegen. Die cokristallinen Komplexe, die in der Dhotoleitfähisen Schicht vom Aeerepattvn in
der kontinuierlichen Polymerphase dispergierl vorliegen,
erzeugen bei Exponierung mit aktivierender Strahlung in Gegenwart eines elektrischen Feldes die
Elektronen-l.eerstellcnpaare.
Km weiteres Merkmal solcher Schichten vom Aggregattyp, wie sie beispielsweise in den US-PS
36 15414 und 37 32 180 näher beschrieben werden,
besteht darin, daß die Wellenlänge des Strahlungsabsorptionsmaximums,
die charakteristisch für derartige Schichten ist. beträchtlich verschoben ist gegenüber der in
Wellenlänge des Strahlungsabsorptionsmaximums einer
praktisch homogenen Schicht aus einer Farbstoff-Polymerlösung aus den gleichen Bestandteilen. Das
Absorptionsrnaximum der Schicht vom Aggregaltyp ist nicht notwendigerweise ein stets gleichbleibendes
Maximum des Systems, da das Absorptionsmaxinnim von der relativen Menge von Farbstoff im Aggregat
abhängt. Die Verschiebung des Absorptionsmaximums auf Grüiid der Bildung des CöknSiäinncfi Küiupliixcs
liegt im allgemeinen in der Größenordnung von mindestens etwa 10 Nanometern.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal derartiger heterogener Schichten oder Schichten vom Aggregattyp,
die als Ladungen erzeugende Schichten verwendet werden, besteht darin, daß diese Schichten ausgezeichnete
Auslöser von sowohl Leerstellen- als auch Elektronenladungsträgern sind. Dies bedeutet, daß die
Ladungen erzeugende Schicht eines erfindungsgemäß photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial? zum Injizieren
von Ladungsträgern in Ladungen transportierende Substanzen sowohl vom η-Typ als auch vom p-Typ
verwendet werden kann, wodurch hochwirksame photoleitfähige Aufzeichnungsmaterialien geschaffen
werden.
Wie bereits dargelegt, sind jene Ladungen erzeugende
Schichten, die in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung von gegenüber sichtbarem Licht empfindlichen
erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien geeignet sind. Ladungen erzeugende Schichten mil in
Teilchenform vorliegenden Aggregaten mit einer hauptsächlichen Strahlungsabsorptionsbande im sichtbaren
Bereich des Spektrums von etwa 520 nm bis etwa 700 nm.
Zur Erzeugung der Aggregate lassen sich die verschiedensten üblichen bekannten Pyryliumfarbstoffsalze
verwenden, d. h. abgesehen von Pyryliumfarbstoffsalzen auch beispielsweise Bispyrylium-. Thiapyrylium-
und Selenapyryliumfarbstoffsaize sowie ferner die Salze von Pyryliurnverbindungen mit kondensierten Ringsystemen,
ζ. B. die Salze von Benziopyrylium- und Naphthopyryliumfa'bstoffsalzen. Dies bedeutet, daß zur
Herstellung der Ladungen erzeugenden Sicht die verschiedensten üblichen bekannten Farbstoffsalze vom
- »Pyryliumtyp« verwendet werden können. Typische Pyryliumfarbstoffsalze, die sich zur Herstellung der
cokristallinen Komplexe eignen, sind beispielsweise die aus der US-PS 36 !5 414 bekannten Pyryliumfarbstoffsalze.
Besonders vorteilhafte Farbstoffsalze vom Pyryliumtyp, die zur Herstellung der cokristallinen Komplexe
geeignet sind,sind Salze der folgenden Formel:
65
worin bedeuten
Ri und R; jeweils einen gegebenenfalls substituierten
Phenylrest, wobei der Phcnylrcst beispielsweise durch mindestens einen Alkylrest mit 1
bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder mindestens einen Alkoxyrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
substituiert sein kann;
Ri eine ι Alkylaminosubstituicrten Phenylrest
mil I bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylrest einschließlich Dialkylaminosubstituicrlcr
und Haloalkylaminosubstituicrter Phenylrcste:
X ein Sauerstoff-, Selen- oder Schwefelatom
und
Z" ein Anion, beispielsweise ein Perchlorate
Fluorborat-. Jodid-, Chlorid-, Bromid-, Sulfat-,
Pcrjodal-, p-Toluolsulfonal-, Hcxafluorphosphatanion
und dergleichen.
Als filriibildcndes Polymer zur Erzeugung der cokristatlincn Komplexe der Ladungen erzeugenden
Schicht können die verschiedensten filmbildendcn Polymeren verwendet werden, die elektrisch isolierende
Eigenschaften haben und wiederkehrende Alkylidendiarylenreste aufweisen, z. B. lineare Polymere und
Copolymere mit einem Rest der folgenden Formel in wiederkehrenden Einheiten:
worin bedeuten
R4 und R5 einzeln jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise einen Methyl-, Äthyl-, Isobutyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-
oder Decylrest oder einen substituierten Alkylrest mit vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
z. B. einen Trifluormethylrest oder ferner einen Arylrest, vorzugsweise der
Phenyl- oder Naphthylreihe, beispielsweise einen Phenyl- oder Naphthylrest oder einen
gegebenenfalls substituierten Arylrest, der substituiert sein kann, beispielsweise durch
ein Halogenatom, einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und dergleichen oder
R4 und R5 gemeinsam die zur Vervollständigung eines
gesättigten zyklischen Kohlenwasserstoffrestes erforderlichen Atome, beispielsweise
eines Cycloalkanrestes, z. B. eines Cyclohexyl- oder Polycycloalkanrestes, beispielsweise
eines Norbornylrestes, wobei die Gesamtanzahl von Kohlenstoffatomen in R4 und R5
bis zu etwa 19 betragen kann;
Re und Rt jeweils ein Wasserstoffatom oder einen
Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Halogenatom, z. B. ein Chlor-, Bromoder
Jodatom, und
Rg einen divalenten Rest einer der folgenden
Formeln:
— O—C—O-
r\
23 24
ö Ö worin bedeuten
Il Il R jeweils einen Phenylenrest oder einen
— C—O— —C — O—CH2— gegebenenfalls substituierten Phenylenrest,
beispielsweise einen Halogensubstituierten α Phenylenrest oder einen Alkylsubstiluierlen
O CH3 O Phenylenrest, und
Il I Il R-i und R·; Subslituenten der bereits angegebenen Bc-
--'■€—O—CH CH2—O—C—O— deutung. Derartige Polymere sind bekannt*
beispielsweise aus den US-PS 30 28 365 und oder ίο 33Ι7 466.
Besonders vorteilhafte Polycarbonate mit Alkyliden-
O diarylresten in wiederkehrenden Einheiten sind solche,
Il die sich herstellen lassen aus Bisphenol-A. Zu diesen
— O—P—O— Polymerengehören Produkte des Esleraustauschcs von
15 Diphenylcarbonal und 2,2'Bis-(4-hydroxyphenyI)proi
pan. Derartige Polymere werden beispielsweise näher in den US-PS 29 99 750, 30 38 874, 30 38 879, 30 38 880,
31 06 544, 31 06 545 und 31 06 546 näher beschrieben.
O 1 , >ii f, η ι (|->
# Ι«.- *7 IJiII Γ' Λ
"Π Af'L.
Aggregatkristalle sind hydrophobe Carbonalpolymcrc 20 materialien eignen sich somit beispielsweise die
mildem folgenden Rest in wiederkehrenden Einheiten: verschiedensten filmbildenden Polycarbonate, wobei
besonders vorteilhafte Ergebnisse mit Polymeren
R4 O erhalten werden, die durch eine lnhercnt-Viskosität von
I Il etwa 0,5 bis etwa 1,8 gekennzeichnet sind.
—R—C-R—O — C-O— 25 Beispiele für geeignete Polymere zur Herstellung
I erfindungsgemäßer photoleitfähiger Aufzeichnungs-
R5 materialien sind in der folgenden Tabelle A ausgeführt.
Nr. Polymer
1 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen-co-I-4-cyclohexylendimethylencarbonat)
2 Poly(äthylendioxy-3,3'-phenyIenlhiocarbonat)
3 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat-co-terephthalat)
4 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat)
5 Po!y(4,4'-isopropy!idendiphenylenthiocarbonat)
6 Poly(4,4'-sec.-butylidendiphenylencarbonat)
7 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat-blockoxyäthylen)
8 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat-blockoxytetramethylen)
9 Poly[4,4'-isopropylidenbis(2-methylphenylen)carbonat]
10 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen-co-l,4-phenylencarbonat)
11 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen-co-l,3-phenylencarbonat)
12 Poly(4,4'-isopropyIidendiphenylen-co-4,4'-diphenylencarbonat)
13 Poly(4,4'-isopropyIidendiphenylen-co-4,4'-oxydiphenylencarbonat)
14 Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen-co-4,4'-carbonyldiphenylencarbonat)
15 Poly(4,4'-isopropylidendiphenyIen-co-4,4'-äthylendiphenylencarbonat)
16 Poly[4,4'-methylen-bis(2-methylphenylen)carbonat]
17 PoIy[I,Hp-bromophenyläthyliden)bis(l,4-phenylen)carbonat]
.18 , __i PoIy^^'-isopropylidendiphenylen-co-^^-sulfonyldiphenylenJcarbonaLI -
19 Poly[4,4'-cyclohexyliden(4-diphenylen)carbonat]
20 Poly[4,4'-isopropyliden-bis(2-chlor-phenylen)carbonat]
21 Poly(4,4'-hexafluorrisopropyliden-diphenylencarbonat)
22 Poly(4,4'-isopropyIidendiphenyIen-4,4'-isopropylidendibenzoat)
23 Poly(4,4'-isopropylidendibenzyl-4,4'-isopropyIidendibenzoat)
24 Poly[4,4'-{l,2-dimethylpropyliden)diphenylencarbonatl
25 Poly[4,4'-{I,2,2-trimethylpropyliden)diphenylencarbonat]
26 Polyi4,4'-[l-(naphthyl)äthyliden]diphenylencarbonatf
27 Poly[4,4'-il,3-dimethylbutyliden)diphenylencarbonat]
28 Poly[4,4'-(2-norbornyliden)diphenylencaribonat]
29 PolyK^'ihexahydro^J-methanoindan-S-ylidenidiphenylencarbonat]
809 642/402
Das die kontinuierliche Phase der phololeiffähigcfi
Schicht vom Aggregattyp bildende Polymer kann aus einem filmbildenden, elektrisch isolierenden Polymer
des angegebenen Typs mit Alkylidendiarylenresten in wiederkehrenden Einheiten bestehen. So lassen sich
besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten, wenn das gleiche Polymer zur Bildung des cokrislallinen
Komplexes und zur Bildung der kontinuierlichen Phase der Schicht verwendet wird. Dies gilt insbesondere für
die Fälle, in denen die Aggregatteilchen in situ erzeugt werden, wenn die Aggregatschicht nach der bereits
trwähnten sogenannten »Farbstoff-Zuerst-Methodc« •der nach der »Schermethode« erzeugt wird. In den
Fällen jedoch, in denen der cokristalline Komplex lunächst hergestellt und später zu einer Beschichtungs-Ihasse
weiterverarbeitet wird, d. h. mit einem Bindemil-IeI vermischt wird, liegt selbstverständlich keine
Notwendigkeit vor zur Erzeugung der kontinuierlichen Phase der Schicht, das gleiche Polymer zu verwenden
Weise besteht die Ladungen erzeugende Schicht zu etwa 20 bis etwa 98 Gew.-%, bezogen auf das
Trockengewicht der Schicht, aus dem Polymer, obgleich in der Schicht auch kleinere oder größere Konzentrationen
des Polymers vorliegen können,
Wie bereits dargelegt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der photoleitfähigen Schicht vom
Aggregattyp ein oder mehrere Ladungen transportierende Substanzen vorliegen, Als besonders vorteilhaft
hat es sich dabei erwiesen, organische oder metalloorganische Substanzen zu verwenden, die sich in der
kontinuierlichen Phase der Aggregatschicht lösen lassen. Durch Verwendung derartiger Substanzen oder
Verbindungen in der photöleitfähigen Schicht vom Aggregattyp läßt sich die Empfindlichkeit des photöleitfähigen
Aufzeichnungsmaterials weiter erhöhen. Obgleich die Ursache für diese Empfindlichkeitssteigerung
noch nicht voll geklärt ist, wird doch angenommen, daß dis !sdufi^sirsns^oftiersndsn Substanzen di*1 *n ^^j^-
wie zur Erzeugung der cokristallinen Komplexe. In •olchen Fällen lassen sich in vorteilhafter Weise andere
!Umbildende, elektrisch isolierende Polymere verwenden, wie sie normalerweise zur Herstellung photoleitfäiiger
Schichten verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es auch in diesen Fällen oftmals
tweckmäßig ist, als filmbildendes, elektrisch isolierendes Polymer ein solches zu verwenden, das in struktureller
Hinsicht dem Polymer des cokristallinen Komplexes ihnelt oder diesem entspricht, wodurch gewährleistet
ilt, daß die verschiedenen Bestandteile, die die Ladungen erzeugende Schicht bilden, miteinander
vergleichsweise verträglich sind, was unter Umständen den Beschichtungsprozeß erleichtern kann. Andererseits
kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, in die ieschichtungsmasse zur Erzeugung der photoleitfähifen
Schicht vom Aggregat-Typ andere elektrisch kotierende filmbildende Polymere zuzusetzen, um die
verschiedenen physikalischen oder elektrischen Eigenlchaften,
beispielsweise die Adhäsionseigenschaften der Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ zu
»erbessern oder zu modifizieren.
Die im Einzelfall optimale Konzentration an Farbttoffsalz
vom Pyryliumtyp in der Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregat-Typ kann sehr verschieden
lein. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Farbstoffsalze vom Pyryliumtyp in Konzentrationen
von etwa 0,001 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Ladungen erzeugenden Schicht, zu
verwenden. Enthält die Ladungen erzeugende Schicht ein oder mehrere Ladungen transportierende Substanaen,
so werden besonders vorteilhafte Ergebnisse dann erhalten, wenn die Farbstoffsalze in Konzentrationen
von etwa 0,001 bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das .Trockengewicht der Ladungen erzeugenden Schicht,
vorliegen, obgleich auch außerhalb des angegebenen Bereiches angewandte Konzentrationen zu vorteilhaften
Ergebnissen führen können. Die im Einzelfall günstigste Konzentration hängt von verschiedenen
Faktoren ab, beispielsweise der Farbstoffsalzlöslichkeit, dem zur Herstellung der kontinuierlichen Phase
verwendeten Polymer, der Verwendung zusätzlicher Ladungen transportierender Substanzen, dem erwünschten
elektrophotographischen Ansprechvermögen, den zu erzeugenden mechanischen Eigenschaften
und dergleichen. In entsprechender Weise kann die im Einzelfall optimale Konzentration an Dialkylidendiarylengruppen
enthaltenden Polymer in der Ladungen erzeugenden Schicht verschieden sein. In typischer
ster Form in der kontinuierlichen Phase der Ladungen erzeugenden Schicht vorliegen, den Transport oder die
Weiterleitung der Ladungsträger unterstützen oder erleichtern, die durch die cokristallinen Komplexe der
Ladungen erzeugenden Schicht erzeugt werden, wo· durch Rekombinationen oder Wiedervereinigungen von
Ladungsträgern verhindert werden, d. h. Rekombinationen der Elektronen-Leerstellen-Paare in der Ladungen
erzeugenden Schicht.
Wird eine Ladungen transportierende Substanz in der Ladungen erzeugenden Schicht eines photöleitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung verwendet, so soll die ausgewählte Substanz »elektronisch« verträglich sein mit der Ladungen transportierenden Substanz der Ladungen transportierenden Schicht. Das heißt, wird eine Ladungen transportierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen transportierenden Schicht verwendet, dann sollte auch eine Ladungen transportierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden. Wird andererseits eine Ladungen transportierende Substanz vom p-Typ in der Ladungen transportierenden Schicht verv endet, dann sollte auch eine Ladungen transportierende Substanz vom p-Typ in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden.
Wird eine Ladungen transportierende Substanz in der Ladungen erzeugenden Schicht eines photöleitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung verwendet, so soll die ausgewählte Substanz »elektronisch« verträglich sein mit der Ladungen transportierenden Substanz der Ladungen transportierenden Schicht. Das heißt, wird eine Ladungen transportierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen transportierenden Schicht verwendet, dann sollte auch eine Ladungen transportierende Substanz vom η-Typ in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden. Wird andererseits eine Ladungen transportierende Substanz vom p-Typ in der Ladungen transportierenden Schicht verv endet, dann sollte auch eine Ladungen transportierende Substanz vom p-Typ in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet werden.
Als Ladungen transportierende Substanzen, die in die Ladungen erzeugende Schicht eingearbeitet werden
können, eignen sich die Ladungen transportierenden Substanzen, die auch zur Herstellung in der Ladungen
erzeugenden Schicht verwendet werden können. Wie im Falle der Ladungen transportierenden Schicht, hat es
sich als besonders vorteilhaft erwiesen (wenn auch nicht als erforderlich), wenn eine Ladungen transportierende
Substanz in der Ladungen erzeugenden Schicht
- verwendet wird, daß die spezielle Substanz derart ausgewählt wird, daß sie keine oder praktisch keine
oder höchstens wenig Elektronen-Leerstellen-Paare erzeugt, wenn sie der Einwirkung aktivierender
Strahlung ausgesetzt wird, die zur Aktivierung des cokristallinen Komplexes der Ladungen erzeugenden
Schicht verwendet wird. Diesbezüglich kann es jedoch vorteilhaft sein, eine Ladungen transportierende Substanz
in der Ladungen erzeugenden Schicht vom Aggregattyp zu verwenden, welche, obgleich insensitiv
gegenüber aktivierender Strahlung für den cokristallinen
Komplex, z. B. gegenüber sichtbarem Licht von 520 bis 700 nm, empfindlich ist, gegenüber sichtbarem Licht
von 400 bis 520 nm des sichtbaren Spektrums oder dem cokristallinen Komplex gegenüber sichtbarem Licht
eines Bereiches von etwa 400 bis 520 um zu sensibilisie*
fen vermag.
Wird ei'ic Ladungen transportierende Substanz oder
Verbindung in der Ladungen erzeugenden Schicht verwendet, so kann die optimale Konzentration
derselben sehr verschieden sein, je nach dem Typ der verwendeten Substanz, der Verträglichkeit derselben,
beispielsweise der Löslichkeit derselben in der kontinuierlichen Polymerphase der Ladungen erzeugenden
Schicht und dergleichen. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden dann erzielt, wenn die Ladungen
transportierende Substanz in der Ladungen erzeugenden Schicht in einer Konzentralion von etwa 2 bis etwa
50 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Ladungen erzeugenden. Schicht, vorliegt. Es können
jedoch auch größere oder kleinere Konzentrationen Verwendet werden.
Die einzelnen Schichten eines photoleitfähigen Aiif7pirhnnngsmntprials nnrh rlpr Frfinrliincr können
gegebenenfalls direkt auf einen leitfähigen Schichtträger aufgebrüht werden. Gegebenenfalls kann es jedoch
vorteilhaft sein, zwischen Schichtträger und den Schichten Zwischen- oder Haftschichten anzuordnen,
um die Adhäsion der Schichten gegenüber dem leitfähigen Schichtträger zu verbessern. Auch können
derartige Zwischenschichten als elektrische Trennschichten wirken, wie es beispielsweise aus der US-PS
29 40 348 bekannt ist.
Werden derartige Zwischenschichten verwendet, so weisen sie in typischer Weise eine Dicke, trocken jo
gemessen, von etwa 0,1 bis etwa 5 Mikron auf. In typischer Weise bestehen derartige Zwischen- oder
Haftschichten aus filmbildenden Polymeren, wie beispielsweise Cellulosenitrat, Polyestern, Copolymeren
aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, den verschieden- a sten Polymeren und Copolymeren auf Vinylidenchloridbasis,
einschließlich 2-, 3- und 4-Komponenten-Polymeren, herstellbar durch Polymerisation einer Mischung
von Monomeren oder Vorpolymeren, die zu mindestens 60 Gew.-% aus Vinylidenchlorid bestehen. Typische
geeignete Polymere auf Vinylidenchloridbasis sind beispielsweise Vinylidenchlorid-Methylmethacrylat-Itaconsäure-TerpoIymere,
wie sie beispielsweise aus der US-PS 31 43 421 bekannt sind. Zu den verschiedensten
geeigneten Vinylidenchlorid enthaltenden Hydrosolterpolymeren gehören beispielsweise Tetrapolymere aus
Vinylidenchlorid, Methylacrylat, Acrylnitril und Acrylsäure, z. B. des aus der US-PS 36 40 708 bekannten Typs.
Andere geeignete Copolymere auf Vinylidenchloridbasis sind beispielsweise Copolymere aus Vinylidenchlorid
und Methylacrylat, Copolymere aus Vinylidenchlorid und Methacrylnitril, Copolymere aus Vinylidenchlorid
und Acrylnitril und Copolymere aus Vinylidenchlorid, Acrylnitril und Methylacrylat. Weitere geeignete
Polymere zur Erzeugung von Zwischenschichten und haftverbessernden Schichten sind beispielsweise die
sogenannten Tergele, die näher in der US-PS 35 01 301 beschrieben werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von die Haftung verbessernden Zwischenschichten
erwiesen, die aus hydrophoben filmbildenden Polymeren oder Copolymeren aufgebaut sind, die frei von
Säureresten sind, beispielsweise Carbonsäureestern, und die herstellbar sind aus einer Mischung von
Monomeren oder Vorpolymeren, wobei jedes Monomer oder Vorpolymer ein oder mehrere polymerisierbare,
äthylenisch ungesättigte Reste aufweist. Zu derartigen Polymeren gehören viele der bereits erwähnten
Copolymeren und ferner des weiteren beispielsweise Copolymer aus Polyvinylpyrrolidon und Vinylacetat
sowie aus Vinylidenchlorid und Melhylmethacrylat.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen phololeilfähigen
Aufzeichnungsmaterialien Deckschichten aufweisen. So können beispielsweise zur Verbesserung
der Oberflächenhärte und zur Verbesserung des Abriebwiderstandes die Oberflächen der erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterialien mit einer oder mehre ren, elektrisch isolierenden organischen Polymerschichten
oder elektrisch isolierenden anorganischen Schichten beschichtet werden. Diese Deckschichten oder
Überzugsschichten weisen eine übliche bekannte Zusammensetzung auf, wie sie beispielsweise bekannt
ist aus der Literaturstelle »Research Disclosure«. Electrophotographic Elements, Materials and Processes«,
Band IO9.Seite 63, Absatz V, 1973.
Die einzelnen Schichten eines erfindungsgcmäßen Aufzeichnungsmaterials können auf eine Vielzahl
üblicher bekannter, elektrisch leitfähiger Schichtträger aufgebracht werden, beispielsweise auf Schichtträger
aus Papier (bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 20%); Aluminium-Papierlaminaten, Metallfolien, z. B.
aus Aluminium oder Zink, Metallplatten, z. B. aus Aluminium, Kupfer, Zink, Messing und auf galvanisierte
Platten oder auf Schichtträger, die aus einem Papierschichtträger oder einem üblichen photographischen
Filmschichtträger, beispielsweise aus Celluloseacetat oder Polystyrol bestehen, auf die eine Metallschicht
aufgedampft wurde, beispielsweise eine Schicht aus Silber, Nickel oder Aluminium. Metalle, wie Nickel,
können beispielsweise im Vakuum auf transparente Filmschichlträger in derart dünnen Schichten aufgedampft
werden, daß die unter Verwendung derartiger Schichtträger hergestellten Aufzeichnungsmaterialien
von beiden Seiten her exponiert werden können. Besonders vorteilhafte, leitfähige Schichtträger lassen
sich dadurch herstellen, daß auf ein Schichtträgermaterial, beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat, eine
leitfhäige Schicht mit einem Halbleiter, dispergiert in einem Polymerbindemittel, aufgetragen wird. Derartige
leitfähige Schichten mit und ohne elektrische Trennschicht sind beispielsweise aus der US-PS .'2 45 833
bekannt.
Andere geeignete leitfähige Schichten können beispielsweise aus einer innigen Mischung aus mindestens
einem schützenden anorganischen Oxid und etwa 30 bis etwa 70 Gew.-°/o aus mindestens einem leitfähigen
Metall, z. B. einer im Vakuum aufgedampften leitfähigen »Cermet-Schicht« bestehen. Des weiteren lassen sich
beispielsweise geeignete leitfähige Schichten herstellen aus dem Natriumsalz eines Carboxyesterlactons aus
Maleinsäureanhydrid und einem Vinylacetatpolymer. Derartige leitfähige Schichten und Methoden zu ihrer
Herstellung sind beispielsweise aus den US-PS 30 07 901 und 32 62 807 bekannt.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1
Aufzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung
Aufzeichnungsmaterial A gemäß der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes, photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial wurde wie folgt hergestellt:
10 g Bisphenol-A-Polycarbonat mit einer Inherent-Viskosität
von 2,70 in 1,2-Dichloräthan, gemessen mit
0,025 g Polymer in 100 ml Lösungsmittel bei 25°C, und
1 g 4-(4-DimethyIaminophenyl)-2,6-diphenyIthiapyryli-
umperchlorat wurden in 405 ml Dichlurmethan durch
vierstündiges Verrühren im Lösungsmittel bei Raumtemperatur gelöst. Die erhaltene Lösung wurde dann in
einem Mischgerät mit einem Wassermantel 30 Minuten lang der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt. Das
Wasser in dem Mamel des Mischgerates wurde dabei auf 50cC erwärmt. Die den Scherkräften ausgesetzte
Mischung wurde dann in einer Schichtstärke von 1,0a g/m- auf einem leitfähigen Schichtträger (aus
Polyethylenterephthalat) unter Verwendung eines Extruders aufgetragen. Die aufgetrocknete Schicht wurde
dann mit 2Kb ml Toluol pro m- Trägerfläche beschichtet,
um d:e Schicht in eine photoleitfähige Schicht vom Ag°regattyp wie sie näher in der US-PS 36 15 414
beschrieben wird, zu überführen. Danach wurden 6 g Polystyrol un J 4 g Tri-p-tolylamin in 65 ml Toluol durch
vierstündiges Rühren bei Raumtemperatur gelöst. Ein photolciifähiges Aufzeichnungsmaterial nach der Erfindung
wurde dann dadurch hergestellt. daB die zunächst
erzeugte photoleitfähige Schicht vom Aggregattyp mit
de Pokuvri>lln<.iing beschichtet wurde und /war unier
Verwendung eines Extruders mn einer Beschiehtungsstarke
von 10.8 g ni;.
Aufzeichnungsmaterial B gemäß dem Stand der
Technik
Zu Vergleichs/wecken wurde ein dem Stand der
Technik entsprechendes photoleitfahiges Aufzeichnung
material mit einer photoleitfähigen Schicht vom
Aggregat T\ρ in folgender Weist hergestellt:
70 g Bisphenol A-Poly.arbonat und 1.4 g 4-(4-Dimeth\ldminophenyl)-2.6-diphenylthiapyrvliumperchlorat
wurden durch vierstündiges Ruhren bei Raumtemperatur
in 474 ml Diehlormethan gelöst. Die erhaltene
Losung wurde in einem einen Wassermantel aufweisenden
Mischgefaß 30 Minuten lang der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt Die Temperatur des Wassers
im Wassermantel des Mischgerätes betrug während des Scherpro/esses I5 C
Danach wurden zu 3b.l g der den Scherkräften ausgesetzten Losung 1.39 g Tn-p-tolylamin und 12.5 g
einer Farbstofflösung [hergestellt durch Lösen von O.b g 4-(4Dimethylaminophenyl)-2.b-diphenylthiapyryliumperchlorat
in 203 ml Dichlormethan] zugesetzt. Die
erhaltene Mischung wurde eine Stunde lang bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Magnetrührers
gerührt Die erhaltene Lösung wurde dann in einer
Schichtstärke von 0.015 cm. naß gemessen, auf einen leitfahigen Schichtträger aufgetragen
Vergleich der Aufzeichnungsmaterialien A und B
fs wurden Photomikrographien von Querschnitten
der Aufzeichnungsmaterial^ A und B hergestellt. Die hergestellten Bilder zeigten, daß das Aufzeichnungsmaterial
A eine photoleitfähige Schicht vom Aggregattyp einer Dicke von weniger als 1 μ aufwies und eine
darüber befindliche Schicht aus Polystyrol und Trip-tolylamin
einer Dicke von 10 μ. Die einzige Schicht des Aufzeichnungsmaterials B war 10 μ dick.
Des weiteren wurden die spektrophotometrischen Durehlässigkeitscharaktenstikä der Aufzeiehnungsmaterialien
A und B ermittelt. Das Aufzeichnungsmaterial A absorbierte 90% einer Strahlung von 680 nm. Das
Aufzeichnungsmaterial B absorbierte 92% einer Strahlung von 680 nm.
Des weiteren wurden die elektrophotographischen Empfindlichkeiten der Aufzeichnungsmaterialien A und
B bei 680 nm ermittelt. Es ergab sich, daß das
Aufzeichnungsmaterial A etwa 2- bis 3mal empfindlicher war als das Aufzeichnungsmaterial B,
Zunächst wurden Beschichtungsmassen für die
Herstellung eines erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungsmatenals aus den folgenden Komponenten
hergestellt:
Ladungen transportierende Schicht BisphenoI-A-poIycarbonat
Tri-tolylamin
Chloroform
Tri-tolylamin
Chloroform
Ladungen erzeugende Schicht
Bisphenol-A-polycarbonat
4-(4-Dimethylaminophenyl)-
Bisphenol-A-polycarbonat
4-(4-Dimethylaminophenyl)-
2.6-di phenyl thiapyrylium-
perchlorat
Methylenchlorid
Methylenchlorid
60,00 g 40,00 g 566,70 g
3056 g
5.45 g 1940.00 g
2i) Die Ladungen transportierende Schicht wurde in
entsprechender Weise wie die Ladungen transponierende Schicht gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der
Ausnahme jedoch, daß das Polycarbonat und das Chloroform zusammen 14 Stunden lang miteinander
2ϊ vermischt wurden, bevor die Zugabe des Tritolylamins
erfolgte. Der zur Erzeugung der Ladungen transportie renden Schuht verwendete Beschichtungsansatz wurde
dann nochmals zwei Stunden gerührt und danach mittels eines Extruders nach l· iltrieren durch ein Filter mit einer
in Geschwindigkeit von 5 cm/Sekunde in einer Schicht
stärke von 20.5 g Feststoff pro m- Schichtträgerfläche auf die Ladungen erzeugende Schicht, deren Herstellung
:m folgenden beschrieben wird, aufgetragen.
Die Ladungen erzeugende Schicht wurde dadurch
ij hergestellt, daß zunächst das Thiapyryliumfarbstoffsalz
in Methylenchlorid gelöst wurde, und zwar unter 12stundigcm Rühren, bevor das Bisphenol-A-polycarbonat
zugesetzt wurde. Die erhaltene Masse wurde dann filtriert und mittels eines Extruders in einer
Schichtstärke von 1.08 g/m2 auf einen Schichtträger aufgetragen. Der Schichtträger bestand aus einem
Polyesterschichtträger mit einer hierauf aufgetragenen Haftschicht aus einem Terpolymeren aus 83 Gew-%
Vinylidenchlorid. 15 Gew.-% Methylacrylat und 2
4". Gew-% Itaconsäurc und einer hierauf im Vakuum aufgetragenen Nickelschicht mit einer optischen Dichte
von 0.4.
F!ine vollständige Aggregation oder Aggregierung
der Schicht wurde dadurch erreicht, daß auf die Schicht
in eine Toluoldeckschicht in einer Konzentration von
43.2 ml/m·' aufgebracht wurde.
Eine Photomikrographie des Querschnitts des herge
stellten Aufzeichnungsmaterial bestätigte eine Ge samtdicke des Materials, trocken gemessen, von 20 μ.
ü wobei auf die Ladungen erzeugende Schicht 1 bis 2 μ
und auf die Ladungen transportierende Schicht 18 bis
19 μ entfielen.
Die elektrophotographischc Empfindlichkeit des
erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmatenals im Ver gleich zu einem Vergleichmaterial mit einer photoleitfä
higen Schicht vom Aggregattyp gemäß US-PS 36 15 414 ergibt sich aus der folgenden Tabelle I. Das zu
Vergleichszwecken verwendete photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial wies eine 10 Mikron dicke (trocken
gemessen) phololeitfähige Schicht vom Aggregattyp auf, die auf einen leilfähigen Filmschichliräger aufgetragen
worden war. Die phololeitfähige Schicht des Aufzeichnungsmaterials hatte eine Zusammensetzung
»! vnfr.f rr*p·** -^-f^ iflliS
entsprechend der Zusammensetzung des Auf/eichnungsmaterials
B von Beispiel 1.
Die in diesem Beispiel und in folgenden Beispielen angegebenen elektrischen Empindlichkeiten sind relative
elektrische Empfindlichkeiten. Bei der Ermittlung der relativen elektrischen Empfindlichkeiten wird die
Empfindlichkeit eines bestimmten photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials bezüglich eines anderen Aufzeichnungsmaterials
der gleichen Testgruppe ermittelt. Dies bedeutet, daß es sich bei den angegebenen
relativen Empfindlichkeitswerten um keine absoluten Empfindlichkeitswerte handelt. Die relativen Empfindlichkeitswerte
bestehen jedoch zu absolutem Empfindlichkeitswerten in einer bestimmten Beziehung. Die
relativen elektrischen Empfindlichkeiten stellen dimensionslose Zahlen dar und werden in einfacher Weise
dadurch ermittelt, daß einem bestimmten photoleitfähigen Vergleichsmaterial ein willkürlicher Wert Rn
zugeordnet wird. Die relative Empfindlichkeit Rn eines
anderen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials η bezüglich dem Wert R1-. kann dann nach folgender
Gleichung ermittelt werden:
Rn = (An)Cn/, J
wobei An die absolute elektrische Empfindlichkeit (in
ergs/cmJ) von η ist. wobei ferner Rn der willkürlich
angenommene Empfindlichkeitswert des Vergleichsmaterials ist und wobei ferner An die absolute elektrische
Empfindlichkeit (gemessen in ergs/cm2) des Vergleichsmaterials ist.
Elektrophotographisches Ansprechvermögen eines phololeitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der
Erfindung.
Aufzeichnungsmaterial
Relative Empfindlichkeit*
Gemäß Erfindung
Vergleichsmaterial
Vergleichsmaterial
0,22 1,0*)
*! Bei der relativen Empfindlichkeit handelt es sich um die relative Energie, die erforderlich ist, um das Aufzeichnungsmaterial
von -500 Volt auf ein Restpotential von -100 Volt zu entladen, und zwar im Vergleich zum Vergleichsmaterial,
dem ein willkürlicher, relativer Empfindlichkcitswcrl von 1,0 zugeordnet wurde. Die aufgeführten
Werte beziehen sich dabei auf eine Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm und wurden bezüglich der
Absorption und Reflexion des Ieitfähigen Filmschichtträgers korrigiert. Exponiert wurden die unteren Seiten der Aufzeichnungsmalerialien,
d.h., die Belichtung erfolgte jeweils durch den transparenten Ieitfähigen Filmschichllräger.
Es wurde ein weiteres erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial,
wie in Beispiel 2 besehrieben, hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß cine I μ dicke Ladungen
erzeugende Schicht Und eine 10 μ dicke Ladungen transportierende Schicht erzeugt wurde. In der folgenden
Tabelle 2 sind die relativen Empfindlichkeiten angegeben, die bei der Untersuchung von sowohl frisch
hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wie auch gealterten Proben der Aufzeichnungsmaterialien erhalten
wurden. Angegeben ist ferner die Restspannung (d. h. Ko - Δ V), die auf der Oberfläche der Aufzeichnungsmateriplien
verblieb, nachdem diese mit sichtbarem Licht (A = 680 nm) von 20 ergs/cm3 belichtet worden
waren.
Einfluß der Alterung auf die elektrophotographische
Empfindlichkeit eines erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials
Art des Materials
Relative
Empfindlichkeit1)
Empfindlichkeit1)
λ = 680 nm
Restspannung2)
(V11 -AV)
,n Frisch hergestelltes 1,O1) OVoIt
Material
36 Stunden lang im 0,84 3 Volt
Dunkeln gealtertes
Material
Material
') Bei der relativen Empfindlichkeit handelt es sich um
die relative Energie, die erforderlich war, um das Aufzeichnungsmaterial von -500VoIt auf eine Restspannung von
-100 Volt zu entladen, im Vergleich zu einem Aufzeichnungsmaterial,
dem ein willkürlicher relativer Empfindlich-
i" keitswert von 1,0 zugeordnet wurde. Die angegebenen Werte
beziehen sich auf Belichtungen mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm und wurden bezüglich Absorption und Reflexion
der Ieitfähigen Filmschichtträger korrigiert. Die Belichtungen der Aufzeichnungsmaterialien erfolgen jeweils durch den
j5 transparenten leitfähigen Filmschichtträger.
2) y„ I ist die Restspannung oder das Restpotential,
das auf der Oberfläche der Aufzeichnungsmaterialien nach der Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm
von 20 ergs/cm2 hinterblieb. V0 stellt die Ausgangsspannung
4n der Aufzeichnungsmaterialien vor der Exponierung dar. Sie
entsprach -500 Volt.
Dieses Beispiel veranschaulicht die vorteilhaften relativen Empfindlichkeiten, die erzielt werden bei
Verwendung eines vergleichsweise dickeren photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials nach der Erfindung.
Das Beispiel zeigt des weiteren, daß Beschränkungen hinsichtlich des negativen Ladungsträgerbereiches die
Empfindlichkeit der dickeren AufzeichnungSfnaterialien
nicht beeinträchtigen.
Fs wurde eine Reihe von erfindungsgemäßen Aufzciehnungsmatenalien C-I. wie in der folgenden
Tabelle 3 angegeben, hergestellt, und zwar ausgehend von den folgenden Beschichtungsmassen zur Erzeugung
der Ladungen transportierenden Schichten und der Ladungen erzeugenden Schichten:
Ladungen erzeugende Schicht | 60.00 g |
Polystyrol | 4O1QO g |
Tri-tolylamin | 566,70 g |
Toluol | |
Ladungen erzeugende Schicht | |
4-(4-Dimethylaminophenyl)- | |
2,6-diphenylthiapyryliunv | 10,50 g |
perchlorat | 61,92 g |
Bisphenol-A'polycarbonat | 3568,00 g |
Methylenchlorid | |
Die Ladungen erzeggenden Schichten wurden wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Die Ladungen
transportierenden Schichten wurden ebenfalls wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme
jedoch, daß auf eine Trägerfläche von 1 m- 9,7 g
Feststoffe entfielen. Die Enddicke der hergestellten
getrockneten photoleitfshigen Aufzeichnungsmatermlien
lag zwischen 10 und 22 μ, wie sich aus der folgenden
Tabelle 3 ergibt. In dieser Tabelle sind des weiteren die relativen Empfindlichkeiten und Restspannungen der
Aufzeichnungsmaterialien angegeben.
Einfluß der Dicke der Ladungen transportierenden Schicht auf die relative Empfindlichkeit des photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterials
Aufzeich | Gesamtdicke | Relative | Rest |
nungs | des Aufzeich- | Empfindlich | spannung2) |
material | nungsmate rials | keit1) | |
in Mikron | Λ = 680 nm | (Cn -AV) | |
C | 10 | 1,0') | 2 Volt |
L·/ | 14 | 0,83 | 3 Volt |
E | 15 | 0,74 | 4 Volt |
F | 17 | 0,71 | 23 Volt |
G | 19 | 0,67 | 8 Volt |
H | 20 | 0,60 | 10 Volt |
I | 22 | 0,57 | 6 Volt |
') Die relative Empfindlichkeit stellt wiederum die relative
Energie dar, die erforderlich ist, um ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial von -500 Volt auf eine Restspannung
von - 100 Volt zu entladen im Vergleich zu einem Vergleichsmaterial
mit einei.i willkürlich zugeordneten relativen Empfindlichkeitswert
von 1,0. Die aufgeführten Werte wurden ermittelt bei einer Exponierung mit Licht einer Wellenlänge
von 680 nm und wurden bezüglich Absorption und Reflexion
30 des leitenden Filmschichtträgers korrigiert. Die Exponierungen
der Aufzeichnungsmaterialien erfolgten durch den transparenten leitfähigen Filmschichtträger.
2) Vq -A V ist das Restpotential oder die Restspannung,
die auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterial nach der Exponierung mit Licht einer Wellenlänge von 680 nm
und 20 ergs/cm verblieb. Vn stellt die Ausgangsspannung
des Materials vor der Exponierung dar, die bei -500 Volt lag.
Es wurde eine Reihe weiterer erfindungsgemäßer Aufzeichnungsmaterialien (Nr. I-VIII) hergestellt, und
zwar unter Verwendung verschiedener Ladungen transportierender Schichten. Jedes Aufzeichnungsmaterial
wies die gleiche, 1 bis 2 μ dicke photoleitfähige Schicht als Ladungen erzeugende Schicht auf, wobei
diese Schichten wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt wurden. Jede der verschiedenen Ladungen transportierenden
Schichten dieses Beispiels war etwa 8 μ dick (trocken gemessen) und bestand zu 40 Gew.-% aus einer
Ladungen transportierenden Substanz und zu 60 Gew.-% aus einem polymeren Bindemittel. Getestet
wurden frisch hergestellte Aufzeichnungsmaterialien und gealterte Aufzeichnungsmaterialien. Aus der
folgenden Tabelle 4 ergibt sich die Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schichten und ferner
die relativen Empfindlichkeiten der hergestellten Aufzeichnungsmaterialien.
Effekt verschiedener organischer Ladungen erzeugender Substanzen in der Ladungen transportierenden Schicht3)
auf die relative Empfindlichkeit
Auf- Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schicht
ieichnungs-
material
Ladungen transportierende Substanz
Polymeres Bindemittel
Relative Empfindlichkeit11), λ = 680 nm
Frisch Gealtertes
hergestelltes Material11) Material0)
j 4t4'-Bis(diäthylamino)-242'-dimethyl- Pölystrol
triphenylmethan
Il Bis-(4-diäthylamino)tetraphenyimetriari Polystyrol
Hi Tris(4-NiN-diäthylamino'2'methyl* Polystyrol
phenyl)melhan
1,0")
0,82
0,43
0,43
0,57
0,43
0,24
0,24
Forlsei/ung
Auf- Zusammensetzung der Ladungen transportierenden Schicht
zejchnungs-
material
Ladungen transportierende Substanz
Polymeres Bindemittel
Relative Empfindlichkeit11), λ = 680 nm
Frisch Gealtertes
hergestelltes Material11) Material0)
Polystyrol
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
IV Tn-p-tolylamin
V 4,4'-Bis(diäthyIamino)-2,2'-dimethyI-
triphenylmethan
VI Bis-(4-diäthylamino)tetraphenylmethan
VI Bis-(4-diäthylamino)tetraphenylmethan
VII Tris(4-N,N-diäthyIamino-2-methyl-
phenyl)methan
VIII Tri-p-tolyamin
a) = Die Dicke der Ladungen transportierenden Schichten betrug 8 μ.
h) = Die Krmittlungen der relativen Empfindlichkeiten erfolgte in der angegebenen Weise
c) = Die ermittelten Werte wurden erhalten nach einer zweistündigen Aufbewahrung bei 60 C .
d) = Die erhaltenen Werte wurden erhalten nach einer Jtägigen Aufbewahrung bei 60 C. Diese Werte stellen ijbile Werte dar.
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
Bisphenol-A-polycarbonat
0,12
1,02
1,02
0,96
0,65
0,65
0,10
0,10
0,65
0,65
0,35
0,22
0,22
0,08
Wie bereits dargelegt, werden die günstigsten Ergebnisse bei Verwendung eines Aufzeichnungsmaterial
nach der Erfindung mit einer Ladungen transpor· jo tierenden Substanz vom p-Typ in der Ladungen
transportierenden Schicht dann erhalten, wenn das Material negativ aufgeladen wird, wenn nicht die
Reihenfolge der Anordnung der Ladungen erzeugenden Schicht und der Ladungen transportierenden Schicht r>
umgekehrt wird, in welchem Fall die günstigsten Ergebnisse bei Verwendung des Aufzeichnungsmaterials
bei positiver Aufladung erhalten werden.
Im Fall dieses Beispiels wurde ein erfindungsgemäßes
Aufzeichnungsmaterial hergestellt, das eine Ladungen transportierende Schicht einer Dicke von etwa 10
Mikron und eine Ladungen erzeugende Schicht einer Dicke von etwa 1 Mikron aufwies. Die Zusammensetzungen
der Schichten entsprachen den Zusammensetzungen der Ladungen transportierenden Schicht und 4Ί
der Ladungen er/engenden Schich' gemäß Beispiel I. Im Falle dieses Beispiels erfolgte jedoch eine positive
Aufladung, und die Reihenfolge der Anordnung von Ladungen transportierender Schicht und Ladungen
erzeugender Schicht v>ur umgekehrt. Das heißt, die ίο
Ladungen transportierende Schicht war die dem Schichtträger nächste Schicht, und die Ladungen
erzeugende Schicht war die vom Schichtträger entfern
lere Schicht. Das Aufzeichnungsmaterial, dessen Aufbau sich aus den F ι g ha bis bd ergibt, wurde in der in den
F ι g. ba bis bd beschriebenen Weise verarbeitet. I!ci
einer positiven Aufladung ergab sich, daß eine Exponierungsintensität von 37 ergs/cm2 von Licht einer
Wellenlänge λ = 600 nm erforderlich war, um eine Entladung von +500 Volt auf + 100 Volt herbeizuführen.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines erfindungsgemäßen photoleilfähigen Aufzeichnungsmaterials mit einer Ladungen transportierenden Schicht
mit einer Ladungen transportierenden Substanz Vom η-Typ. Die Ladungen transportierende Schicht wurde
auf eine Ladungen erzeugende Schicht vom Aggregat-Typ, die sich auf einem transparenten, leitfähigen
Schichtträger befand, aufgebracht.
Mit dem hergestellten Aufzeichnungsmaterial konnten vorteilhafte elektrostatische Bilder erhalten werden,
wenn es wie in den Fig.4a bis 4d schematisch dargestellt verarbeitet wurde, d. h.. gleichförmig positiv
aufgeladen wurde. Im Hinblick auf die relative Undurchlässigkeit der Ladungen transportierenden
Schicht erfolgte in diesem Beispiel die Exponierung des Aufzeichnungsmaterials durch den transparenten
Schichtträger, wie in F i g. 7 dargestellt.
Zur Erzeugung der Ladungen transportierenden Schicht wurde eine Beschichtungsmasse der folgenden
Zusammensetzung verwendet:
Polyvinylcarbazol) 1,4 g
2,4,7-Trinitrofluorenon (TNF) ü.h g
Chloroform 5Ug
Die Zusammensetzung der Ladungen erzeugenden Schicht und des transparenten leitfähigen .Schichtträgers
dieses Beispiels waren die gleichen wie im Falle des in Beispiel 2 beschriebenen Aufzeichnungsmaterial.
Die Herstellung der Ladungen transportierenden Schicht erfolgte nach folgendem Verfahren:
Zunächst wurde das Poly(vinylcarbazol) durch dreistündiges
Rühren in dem Chloroform gelöst, worauf das 2,4,7-Trinitrofluorenon zugesetzt wurde. Nach weiteren
30 Minuten Rührtn wurde die Beschichtungsmasse auf die Ladungen erzeugende Schicht durch Handbeschichtung
aufgetragen. Nach einer Trockenzeit von 3 Minuten bei 37.8°C wurde das Aufzeichnungsmaterial
eine Stunde lang auf 54°C erwärmt, worauf es 48 Stunden lang im Dunkeln aufbewahrt wurde.
Ein Abschnitt des Aufzeichnungsmaterial;:. Würde auf
+ 500 Volt aufgeladen und danach Voti der Rückseite durch den Schichtträger mit Licht einer Wellenlänge
von λ = 680 nm beuchtet.
Das Aufzeichnungsmaterial wurde von +500 bis + 100 Volt mit l350ergs/cm2 aktivierender Strahlung
von A = 680 nm entladen.
Obgleich die erfindungsgemäßen Aufzeichnung·
materialien in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise
dünne Ladungen erzeugende Schicht und eine vergleichsweise dicke Ladungen transportierende Schicht
aufweisen, werden doch ausgezeichnete Ergebnisse auch dann erhalten, wenn Aufzeichnungsmaterialien
verwendet werden, die eine vergleichsweise dicke Ladungen erzeugende Schicht aufweisen, auf die eine
vergleichsweise dünne Ladungen transportierende Schicht aufgetragen ist.
Das in diesem Beispiel hergestellte Aufzeichnungsmaterial wies eine 12 μ dicke Ladungen erzeugende
Schicht und eine I μ dicke Ladungen transportierende Schicht auf. wobei zur Erzeugung der Schichten
Beschichtungsmassen folgender Zusammensetzungen verwendet wurden:
Ladungen transportierende Schicht | 48.0 g |
Bisphenol-A-Polycarbonal | |
Bis-(4-diäthylamino)tetra- | 32.0 g |
phenylmcthan | 1253.6 g |
Chloroform | |
Ladungen erzeugende Schicht | |
teil A | |
4-(4-Dimethylaminophenyl)- | |
2.6-diphenyIthiapyrylium- | 14.4 g |
hexafluorphosphat | 882.0 g |
Dichlormethan | 436.0 g |
1.1.2-TrichIoräthan | 102.4 g |
Bisphenol-A-polycarbonat | |
Teil B | 662.3 g |
Dichlormethan | 283.9 g |
1.1.2-TrichIoräthan | |
Bis-(4-Diäthylamino)tetra- | 96.0 g |
phenylmethan | |
Schichtträger auf Polyäthylcntcrcphlhalalbasis unter
Erzeugung einer Ladungen erzeugenden Schicht einer Dicke von 12 μ. trocken gemessen, aufgetragen.
Die Ladungen transportierende Schicht wurde wie
ri bei der Herstellung des in Beispiel 2 beschriebenen
Aufzeichnungsmatcrials beschrieben in einer Schichtstärke entsprechend 1.0 g/m2 auf die Ladungen erzeugende
Schicht unter Bildung einer 1 μ dicken Ladungen transporiierencicn Schicht (trocken gemessen) aufgetra-
ίο gen.
Das auf diese Weise hergestellte Aufzeichnungsmaterial wies eine stark verbesserte relative Empfindlichkeil
gegenüber einem vergleichbaren Aufzeichnungsmatcrials mil einer phololeitfähigcn Schicht vom Aggrcgai-
15 lyp auf.
In Verglcichsversuchen konnte gezeigt werden, daß
die aus der DE-üS 2i öS 935 bekannten cickiropnoiographischen
Aufzeichnungsmaterialien mit einem Chifionpigmcnt
in der ladungserzeugendcn Schicht weitaus weniger empfindlich sind als die erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmalcrialien.
Die folgenden Verbindungen wurden getestet:
'' A bromiertes Anihanthron. dessen Formel an letzter
Stelle von Seile 10 der angegebenen DE-OS aufgeführt ist.
B Flavanthron. dessen Formel an letzter Stelle von Seile 11 der angegebenen DE-OS falsch wiedergegeben
ist und dessen richtige Formel der Seile 11 der
entsprechenden GB-PS 13 37 224 entnommen werden kann,
C Anthrachinon-thiazol, dessen Formel an vorletzter Stelle von Seite 11 der angegebenen DE-OS
wiedergegeben ist, und
D das erfindungsgemäß verwendbare 4-(4-Dimethylaminophenyl)-2,6-diphenyl-thiapyryliumperchlorat.
JO
Bei der Herstellung der Ladungen erzeugenden Schicht wurde wie folgt verfahren:
Das Thiapyrylium-Hexyfluorphosphatsalz wurde in
der Lcsungsmittelmischung von Teil A durch 12stündiges Rühren unter Verwendung eines Magnetrührers
gelöst, worauf das Polycarbonat in zwei Anteilen bei
einem Abstand von 15 Minuten zugegeben wurde. 45
Danach wurde die Lösung noch drei Stunden lang Verbindung gerührt und daraufhin eine halbe Stünde lang in einem
Mischgerät der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt. Danach wurde genau die Hälfte der Scherkräften
ausgesetzten Lösung zu Teil B zugegeben, d. h. einer
Lösung von Bis-(4-Jiäthylamino)tetraphenylmethan in A
1,1,2-Trichloräthan und Dichlormethan. Der Ansatz B
wurde filtriert und in einer Schichtstärke von 12.9 g/m2, C
-wie-in "Beispiel 2 beschrieben.-auf-einen leitfähigen D
Die relative Empfindlichkeit der die zu testenden Verbindungen enthaltenden Aufzeichnungsmalerialien
wurde bestimmt und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 aufgeführt.
Relative Empfindlichkeit, Schulter/Durchhang
570/60
250/63
38/9
25000/12000
250/63
38/9
25000/12000
500/45 N. A. 40/8 8000/1000·
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. EIektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
mit einer Ladungen erzeugenden Schicht, einer Ladungen transportierenden Schicht, die einen ">
organischen Photoleiter enthält, und gegebenenfalls einer Haftschicht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ladungen erzeugende Schicht eine kontinuierliche, elektrisch isolierende Bindemittelphase
und hierin dispergierte Teilchen eines m Komplexes aus a) einem Polymeren mit wiederkehrenden
Alkylidendiarylenresten und b) mindestens einem Pyryliumfarbstoffsalz enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelphase ΐί
aus einer festen Lösung einer Ladungen transportierenden Verbindung und einem polymeren Bindemittel
besteht.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ei in der Ladungen
transportierenden Schicht einen organischen Photo leiter enthält, der in einem anderen Bereich des
Spektrums absorbiert als die Ladungen erzeugende Schicht.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, 2r>
dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter ein Absorptionsmaximum von weniger als 475 nm,
vorzugsweise von weniger als 400 nm, hat.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I und 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen er/eu- J<
> gende Schicht einen Komplex enthält, der ein Absorptionsmaximum zwischen ^.O und 700 nm hat.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daf^ die Ladungen transportierende
Schicht dicker ist a.s die Ladungen π erzeugende Schicht.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht 5- bis 200-, vorzugsweise 10- bis 40ma! dicker ist als die Ladungen erzeugende ■!<)
Schicht.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht einen Photoleiter vom p-Typ. vorzugsweise ein Arylamin, ein Carbazol oder ein ■»->
Polyarylalkan, enthält.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht als Arylamin Tritolylamin tnthält. ■>«
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende
Schicht ein Polyarylalkan der Formel
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