DE2712557A1

DE2712557A1 - Aufzeichnungsverfahren und- vorrichtung

Info

Publication number: DE2712557A1
Application number: DE19772712557
Authority: DE
Inventors: Damodar M Pai; Milan Stolka; John F Yanus
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1977-10-13
Also published as: CA1098755A; FR2346746B1; FR2346746A1; JPS6034747B2; GB1581647A; JPS52120834A; DE2712557C2; NL7703580A; US4115116A

Description

HOFFMANN · EITLS &

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · D I PL.-I N G. W. E ITLE · D R. R E R. N AT. K. H O FFMAN N · D I PL.-1 N G. W. LE H N

DIPL.-ING. K.FOCHSIE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N C H E N 81 · TE LE FO N (089) 911087 ■ TE LE X 05-29il9 (PATH E)

AO

2 9 071 o/wa

XEROX CORPORATION, ROCHESTER, N.Y./USA

Aufzeichnungsverfahren und -vorrichtung

Die Erfindung betrifft allgemein Xerografie und insbesondere eine neue fotosensitive Vorrichtung und ein Verfahren zu deren Anwendung.

Bei der xerografie wird eine xerografische Platte, welche eine fotoleitfähige isolierende Schicht enthält, mit einem

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JA

Bild versehen, indem man zunächst deren Oberfläche einheitlich elektrostatisch auflädt. Die Platte wird dann einem Muster aus aktivierenden elektromagnetischen Strahlungen, wie Licht, ausgesetzt, wodurch die Ladung auf den belichteten Flächen des fotoleitfähigen Isolators selektiv verteilt wird, während ein latentes elektrostatisches Abbild in den nicht belichteten Bereichen zurückbleibt. Dieses latente elektrostatische Abbild kann dann entwickelt werden, um ein sichtbares Bild zu bilden, indem man feinteilige elektroskopische Markierungsteilchen auf die Oberfläche der fotoleitfähigen isolierenden Schicht niederschlägt.

Eine fotoleitfähige Schicht, die in der Xerografie verwendet werden kann, kann eine homogene Schicht eines einzigen Stoffes, wie eines glasartigen Selens, sein oder es kann eine zusammengesetzte Schicht sein aus einem Fotoleiter und einem anderen Stoff. Eine Art einer zusammengesetzten fotoleitfähigen Schicht, die in der Xerografie verwendet wird, wird in US-PS 3 121 006 beschrieben, wobei eine Zahl von Schichten aus feinteiligen Teilchen einer fotoleitfähigen anorganischen Verbindung in einem elektrisch isolierenden organischen Harzbinder dispergiert ist. In der jetzt üblichen praktischen Form besteht die Binderschicht aus Teilchen aus Zinkoxid, die gleichmässig in einem Harzbinder dispergiert sind und auf einem Trägerpapier beschichtet sind.

Bei einem speziellen Beispiel gemäss US-PS 3 121 006 besteht der Binder aus einem Material, das unfähig ist, injizierte Ladungsträger, die durch fotoleitfähige Teilchen erzeugt worden sind, über eine beträchtliche Entfernung

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zu transportieren. Infolgedessen muss das in US-PS 3 121 offenbarte spezielle Material, nämlich die fotoleitfähigen Teilchen, in einem im wesentlichen kontinuierlichen Teilchen-an-Teilchen-Kontakt über die gesamte Schicht bestehen, um die für eine stabile zyklische Arbeitsweise erforderliche Ladungsverteilung zu ermöglichen. Deshalb ist bei der einheitlichen Dispergierung von fotoleitfähigen Teilchen gemäss US-PS 3 121 006 eine verhältnismässig hohe Volumenkonzentration des Fotoleiters, nämlich etwa 50 Vol.%, im allgemeinen erforderlich, um den für eine schnelle Entladung erforderlichen ausreichenden Fotoleiterteilchen-an-Teilchen-Kontakt zu erzielen. Es wurde jedoch festgestellt, dass hohe Beladungen mit Fotoleitern in dem Binder die physikalische Kontinuität in dem Harz zerstört und dadurch erheblich die mechanischen Eigenschaften in der Bindeschicht vermindert. Systeme mit hohen Beladungen an Fotoleitern werden oftmals als wenig oder gar nicht flexibel bezeichnet. Andererseits wird, wenn die Fotoleiterkonzentration erheblich unterhalb etwa 50 Vol.% vermindert wird, die fotoerzeugte Entladungsgeschwindigkeit vermindert, wodurch es schwierig oder unmöglich wird, wiederholte Abbildungen oder hohe Abbildungszyklen zu erzielen.

Eine andere Art eine Fotorezeptors wird in US-PS 3 121 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine zweiphasige fotoleitfähige Schicht aus fotoleitfähigen isolierenden Teilchen, die in einer homogenen fotoleitfähigen isolierenden Matrix dispergiert sind. Der Fotorezeptor liegt in Form von feinzerteilten fotoleitfähigen anorganischen Pigmenten, in Mengen von etwa 5 bis 80 Gew.% vor. Die Fotoentladung wird durch eine Kombination der Ladungsträger verursacht,

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die in dem fotoleitfähigen isolierenden Matrixmaterial erzeugt wird und Ladungsträgern, die von dem fotoleitfähigen Pigment in die fotoleitfähige isolierende Matrix injiziert werden.

Aus US-PS 3 037 861 ist es bekannt, dass Poly(vinylcarbazol) eine gewisse Langwellen-UV-Empfindlichkeit hat, und es wird vorgeschlagen, diese Spektralempfindlichkeit auf das sichtbare Spektrum auszudehnen durch die Zugabe von Farbsensibilisatoren. Weiterhin wird dort die Zugabe von weiteren Additiven, wie Zinkoxid oder Titaniumdioxid, in Verbindung mit Poly(vinylcarbazol) vorgeschlagen. Das Polyvinylcarbazol) soll dabei als Fotoleiter verwendet werden und zwar mit oder ohne Zusätze, welche seine Spektralempfindlichkeit erweitern.

Darüberhinaus sind gewisse spezielle Schichtstrukturen, die besonders für Reflexbilder entwickelt wurden, vorgeschlagen worden. So wird in US-PS 3 165 405 eine zweischichtige Zinkoxid-Binder-Struktur für Reflexbilder verwendet. In US-PS 3 165 405 werden zwei getrennte benachbarte fotoleitf ähige Schichten verwendet, die verschiedene Spektralempfindlichkeiten haben, um eine spezielle Folge von Reflexbildern zu erzielen. Die Vorrichtung gemäss US-PS 3 1 65 405 macht von den Eigenschaften von mehrfachen fotoleitfähigen Schichten Gebrauch, um die vereinten Vorteile der unterschiedlichen Fotoempfindlichkeiten der jeweiligen fotoleitfähigen Schichten zu erzielen.

Bei einer Betrachtung der vorher erwähnten üblichen zusammengesetzten, fotoleitfähigen Schichten ist erkennbar,

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AH

dass beim Belichten die Fotoleitfähigkeit in der beschichteten Struktur durch den Ladungstransport durch die Masse der fotoleitfähigen Schicht bewirkt wird, wie es im Falle des glasartigen Selens (und anderen homogenen Beschichtungsmodifizierungen) der Fall ist. Bei Vorrichtungen, in denen fotoleitfähige Binderstrukturen verwendet werden, einschliesslich inaktiven elektrischen isolierenden Harzen, wie solchen, die in US-PS 3 121 006 beschrieben werden, wird die Leitfähigkeit oder der Ladungstransport erzielt durch hohe Beladungen des fotoleitfähigen Pigmentes, wodurch ein Teilchen-an-Teilchen-Kontakt der fotoleitfähigen Teilchen ermöglicht wird. Falls die fotoleitfähigen Teilchen in einer fotoleitfähigen Matrix dispergiert sind, wie dies in US-PS 3 121 007 beschrieben wird, findet die Fotoleitfähigkeit statt durch die Erzeugung und den Transport von Ladungsträgern in sowohl der fotoleitfähigen Matrix als auch in den fotoleitfähigen Pigmentteilchen.

Obwohl die vorgenannten Patentschriften auf den unterschiedlichen Entladungsmechanismen innerhalb der fotoleitfähigen Schicht aufbauen, haben sie alle im allgemeinen den gemeinsamen Nachteil, dass die fotoleitfähige Oberfläche im Betrieb der Umgebung ausgesetzt ist, und dass insbesondere bei wiederholten xerografischen Verfahren die fotoleitfähigen Schichten einer Abreibung, einem chemischen Angriff, Wärme und mehrfacher Belichtung ausgesetzt sind. Diese Auswirkungen machen sich in einer allmählichen Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften der fotoleitfähigen Schicht bemerkbar, wodurch Oberflächenfehler und Verkratzungen, lokalisierte Stellen von bestehenden Leitfähigkeiten, welche keine elektrostatische Aufladung

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beibehalten, und sehr dunkle Entladungen ausgedruckt werden. Ausser den vorgenannten Problemen erfordern diese Fotorezeptoren, dass der Fotoleiter entweder 100 % der Schicht ausmacht, wie im Falle der glasartigen Selenschicht, oder dass sie vorzugsweise einen hohen Anteil an fotoleitfähigem Material in der Binderkonfiguration enthalten. Die Erfordernis nach einer fotoleitfähigen Schicht, welche das gesamte oder den grösseren Anteil an fotoleitfähigem Material enthält, beschränkt die physikalischen Eigenschaften der fertigen Platte, Trommel oder des Bandes, dahingehend, dass die physikalischen Eigenschaften, wie die Biegsamkeit und die Adhäsion des Fotoleiters an ein tragendes Substrat primär durch die physikalischen Eigenschaften des Fotoleiters geprägt werden und nicht durch das Harz oder das Matrixmaterial, das vorzugsweise in einer geringeren Menge vorliegt.

Eine andere Art einer zusammengesetzten fotoempfindlichen Schicht, die auch aus dem Stande der Technik bekannt ist, schliesst eine Schicht eines fotoleitfähigen Materials ein, die mit einer verhältnismässig dicken plastischen Schicht bedeckt ist und die auf ein tragendes Substrat aufgeschichtet wurde.

Eine solche Anordnung wird in US-PS 3 041 166 beschrieben, worin ein transparentes plastisches Material sich über einer Schicht aus glasartigem Selen befindet, die auf einem unterstützenden Substrat vorliegt. Im Betrieb wird die freie Oberfläche des transparenten plastischen Materials elektrostatisch mit einer gegebenen Polarität aufgeladen. Die Vorrichtung wird dann einer aktivierenden Strahlung

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durch welche Loch-Elektronen-Paare in der fotoleitfähigen Schicht erzeugt werden, ausgesetzt. Die Elektronen bewegen sich durch die plastische Schicht und neutralisieren positive Ladungen an der freien Oberfläche der plastischen Schicht, wodurch die elektrostatische Bildwiedergabe erfolgt. In US-PS 3 041 166 wird jedoch nicht ein spezielles plastisches Material beschrieben, das auf diese Weise wirkt und in den Beispielen wird nur die Struktur beschrieben, die als fotoleitfähiges Material für die Deckschicht verwendet wird.

In der FR-PS 1 577 855 wird eine zusammengesetzte fotoempfindliche Vorrichtung für eine Reflexbelichtung mit polarisiertem Licht beschrieben. Bei einer Ausführungsform wird eine Schicht aus dichrotischen organischen fotoleitfähigen Teilchen, die in orientierter Weise auf einem Substrat angeordnet sind, und eine Schicht aus Poly{vinylcarbazol) die über die orientierte Schicht des dichrotischen Materials gebildet wurde, verwendet. Bei der Beladung und Belichtung mit einem Licht, das senkrecht zu der Orientierung der dichrotischen Schicht polarisiert ist, sind die orientierte dichrotische Schicht und die Poly(vinylcarbazol)-Schicht beide im wesentlichen transparent gegenüber der Anfangsbelichtung. Wenn das polarisierte Licht dann auf den weissen Hintergrund des zu kopierenden Dokumentes auftrifft, wird das Licht depolarisiert, durch die Vorrichtung reflektiert und von dem dichrotischen fotoleitfähigen Material absorbiert. Bei einer anderen Ausführungsform ist der dichrotische Fotoleiter in orientierter Weise in einer Schicht aus Poly(vinylcarbazol) dispergiert.

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In US-PS 3 837 851 wird eine spezielle elektrofotografische Vorrichtung beschrieben, mit einer ladungserzeugenden Beschichtung und einer getrennten ladungstransportierenden Beschichtung. Die ladungstransportierende Beschichtung besteht aus wenigstens einer Tri-arylpyrazolin-Verbindung. Die Pyrazolin-Verbindungen können in aus dem Stand der Technik bekannter Weise in einem Bindermaterial, wie Kunststoffen, dispergiert sein.

Gemäss US-PS 3 791 826 enthält eine elektrofotografische Vorrichtung ein leitfähiges Substrat, eine Trennschicht, eine anorganische ladungserzeugende Schicht und eine organische Ladungstransportschicht aus wenigstens 20 Gew.% Trinitrofluorenon.

Aus BE-PS 763 540 ist eine elektrofotografische Vorrichtung bekannt, die wenigstens zwei elektrisch wirksame Beschichtungen hat. Die erste Schicht besteht aus einer fotoleitfähigen Schicht, die in der Lage ist, Ladungsträger durch Lichterzeugung und fotoerzeugte Löcher in eine anliegende aktive Schicht zu injizieren. Die aktive Schicht besteht aus einem transparenten organischen Material, das im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich der beabsichtigten Verwendung absorbiert, aber das insofern "aktiv" ist, als es die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht ermöglicht und auch ermöglicht, dass diese Löcher in der aktiven Schicht transportiert werden. Die aktiven Polymeren können mit inaktiven polymeren oder nicht-polymeren Stoffen vermischt werden.

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Gilman beschreibt in der "Defensive Publikation" Serial Number 92 449, angemeldet am 27. November 1970 und veröffentlicht in 880 O.G. 707 am 20. Juli 1970, "Defensive Publikation" Nr. P888,O13, U.S.Klasse 96-1.5, dass die Geschwindigkeit eines anorganischen Fotoleiters, wie amorphem Selen, verbessert werden kann, durch Einbeziehen eines organischen Fotoleiters in das elektrofotografische Element. Beispielsweise kann ein Isolierharzbinder TiOp darin dispergiert enthalten oder es kann eine Schicht aus amorphem Selen sein. Diese Schicht wird überschichtet mit einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Binderharz mit einem organischen Fotoleiter, wie 4,4'-Diäthylamino-2,2'-dimethyltriphenylmethan darin dispergiert.

Multi-Active Photoconductive Element", Martin A. Berwick, Charles- F. Fox und William A. Light, Research Disclosure, Band 133; Seiten 38-43, Mai 1975, wurde von Industrial Opportunities Ltd., Homewell, Havant, Hampshire, England veröffentlicht. In dieser Veröffentlichung wird ein fotoleitfähiges Element beschrieben, das wenigstens zwei Schichten hat, die aus einem organischen Fotoleiter, enthaltend eine Ladungstransportschicht ind elektrischer Berührung mit einer aggregierten ladungserzeugenden Schicht, besteht. Sowohl die ladungserzeugende Schicht als auch die ladungstransportierende Schicht sind im wesentlichen organische Zusammensetzungen. Die ladungserzeugende Schicht enthält eine kontinuierliche, elektrisch isolierende polymere Phase und eine diskontinuierliche Phase aus einem fein zerteilten, körnigen, co-kristallisierten Komplex von (1) wenigstens einem Polymeren mit einer Alkylidendiarylen-Gruppe als wiederholende Einheit, und (2) wenigstens einem Pyrylium-Typ-Farbsalz. Die ladungstransportierende Schicht ist ein

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organischer Stoff, der in der Lage ist, die injizierten Ladungsträger aus der ladungserzeugenden Schicht anzunehmen .und zu transportieren. Diese Schicht kann aus einem isolierenden, harzartigen Material mit darin dispergiertem 4,4'-Bis(diäthylamino)-2,2'-dimethyltriphenylmethan bestehen.

Aus US-PS 3 265 496 ist bekannt, dass Ν,Ν,Ν¹,N¹-Tetraphenyl benzidin als fotoleitfähiges Material bei elektrofotografischen Elementen verwendet werden kann.

Die Verbindung N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)- β,1'-biphenyl7~4,4'-diamin wird in einem elektrisch inaktiven organischen harzartigen Material dispergiert unter Ausbildung einer Ladungstransportschicht für eine vielschichtige Vorrichtung, die aus einer ladungserzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht besteht. Die Ladungstransportschicht muss im wesentlichen nicht-adsorbierend im Spektralbereich der beabsichtigten Verwendung sein aber sie muss insofern aktiv sein, als die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht, d.h. der ladungserzeugenden Schicht, möglich wird und sie muss es auch ermöglichen, dass diese Löcher durch die Ladungstransportschicht transportiert werden.

Es wurde gefunden, dass alle organischen Ladungstransportschichten, die aktive Materialien, dispergiert in einem organischen Bindematerial, verwenden, die Ladungsträger einschliessen, wodurch ein nicht annehmbarer Aufbau von Restpotential bei einer zyklischen Anwendung

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bei der Elektrofotografie entsteht. Es wurde auch festgestellt, dass die meisten bekannten organischen Ladungstransportmaterialien bei der Verwendung in geschichteten Konfigurationen anliegend an eine amorphe Selen-ladungserzeugende Schicht die Ladung an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten festhalten. Dadurch ergibt sich eine Erniedrigung der Potentialdifferenz zwischen den bestrahlten und nicht bestrahlten Regionen, wenn diese Strukturen bildhaft belichtet werden. Dadurch ergibt sich nun wiederum eine Erniedrigung der Druckdichte des fertigen Produktes, d.h. der elektrofotografischen Kopie.

Darüberhinaus wurde festgestellt, dass die meisten bisher bekannten organischen Transportmaterialien eine Zerstörung erleiden, wenn sie ultravioletten Strahlen ausgesetzt werden, d.h. ultravioletten Strahlen, die von Korotronen, Lampen und dergleichen ausgestrahlt werden.

Eine andere Überlegung, die in dem System berücksichtigt werden muss, ist die Glasübergangstemperatur (Tg). Die Tg ist wesentlich höher als die normale Arbeitstemperatur. Die meisten organischen Ladungstransportschichten, die aktive Materialien, dispergiert in einem organischen Bindematerial, verwenden, haben unannehmbare niedrige Tg-Temperaturen bei den Beladungen des aktiven Materials in dem organischen Bindemittel, wie sie für einen ausreichenden Ladungstransport benötigt wird. Als Ergebnis findet ein Erweichen der Matrix der Schicht statt und infolgedessen wird sie empfindlich gegenüber Zusammenstössen mit dem Trockenentwickler und dem Toner. Eine weitere unannahmbare

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Eigenschaft einer niedrigen Tg besteht darin, dass beim Ausbluten oder Ausschwitzen des aktiven Materials aus dem organischen Bindemittel ein Abbau der Ladungstransporteigenschaften aus der Ladungstransportschicht erfolgt.

Es wurde gefunden, dass N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl) -^T, 1 ' -biphenyl7~4 ,4 ' -diamin, dispergiert in einem organischen Bindemittel, eine Ladung sehr wirksam ohne irgendwelche Einflüsse transportiert, wenn diese Schicht anliegend an eine Erzeugerschicht verwendet wird und bei einem elektrofotografischen Verfahren einem Licht-Beladungs-Entladungs-Zyklus unterworfen wird. Selbst über viele Tausend Zyklen findet kein Aufbau eines Restpotentials statt.

Wenn N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-ß,1'-biphenyl?- 4,4'-diamin, dispergiert in einem Binder, verwendet wird als Ladungstransportschicht, anliegend an eine Ladungserzeugungsschicht, so findet kein Einschluss der fotoerzeug ten und aus der erzeugenden Schicht injizierten Ladung an den Grenzflächen statt. Es wurde keine Verminderung des Ladungstransportes beobachtet, wenn diese Transportschichten N,N'-Diphenyl-Ν,Ν·-bis(phenylmethyl)-β ,1'-biphenyl)-4,4'-diamin, dispergiert in einem Bindemittel, einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt wurden.

Es wurde weiterhin festgestellt, dass Transportschichten, die N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν* -bis (phenylmethyl) ~[j\ , 1 '-biphenyl/-4,4'-diamin,dispergiert in einem Binder, enthalten,

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ausreichendeTg-Temperaturen haben, selbst bei hohen Beladungen, wodurch die vorher erwähnten Probleme, die bei niedrigen Tg-Temperaturen eintreten, ausgeräumt werden.

Nach keiner der oben erwähnten Druckschriften können die vorgenannten Probleme gelöst werden. Weiterhin wird in keiner der vorerwähnten Druckschriften ein spezifisches ladungserzeugendes Material in einer getrennten Schicht offenbart, die überbeschichtet ist mit einer Ladungstransportschicht aus einem elektrisch isolierenden harzartigen Matrixmaterial aus einem elektrisch inaktiven harzartigen Material mit darin dispergiertem N,N'-Diphenyl-Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)-/T,1'-biphenyl7~4,4'-diamin. Das Ladungstransportmaterial adsorbiert im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich der beabsichtigten Verwendung, aber es ist aktiv insofern, als es die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der ladungserzeugenden Schicht ermöglicht und den Transport der Löcher durch diese Schicht. Die ladungserzeugende Schicht ist eine fotoleitfähige Schicht, die in der Lage ist, zur Fotoerzeugung und Injizierung von fotoerzeugten Löchern in die anliegende Ladungstransportschicht .

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues Aufzeichnungssystem zur Verfugung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue fotoleitfähige Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die für eine zyklische Aufzeichnung geeignet ist, und welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der

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Zurverfügungstellung eines fotoleitfähigen Teils aus einer erzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht, die ein elektrisch inaktives harzartiges Material mit darin dispergiertem N,N'-Diphenyl-Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)-/T,1'-biphenyl/-4,4·-diamin enthält.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, ein neues Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das flexibel bleibt und seine elektrischen Eigenschaften beibehält auch nach zahlreichen Zyklen und bei Belichtung unter Umgebungsbedingungen, d.h. Sauerstoff, ultravioletter Strahlung, erhöhten Temperaturen und dergleichen.

Schliesslich ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein neues Aufzeichnungsteil zur Verfügung zu stellen, welches bei vielfachem Gebrauch nicht eine Ladung einschliesst und ansammelt.

Die vorstehenden Aufgaben und weitere werden gelöst gemäss der Erfindung, durch einen fotoleitfähigen Teil mit wenigstens zwei operativen Schichten. Die erste Schicht besteht aus einer Schicht eines fotoleitfähigen Materials, welches in der Lage ist, fotoerzeugte Löcher zu bilden und in eine anliegende oder benachbarte elektrisch aktive Schicht zu injizieren. Das elektrisch aktive Material besteht aus einem elektrisch inaktiven harzartigen Material, in dem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis-(phenylmethyl) -/j\ , 1 · -biphenyl7~4 ,4 ' -diamin dispergiert sind. Die aktive Überbeschichtungsschicht, d.h. die Ladungstransportschicht, adsorbiert im wesentlichen nicht im

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sichtbaren Licht oder in dem Bestrahlungsbereich der beabsichtigten Verwendung, aber sie ist insofern "aktiv" als sie die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht, d.h. der fotoerzeugenden Schicht, ermöglicht, und den Transport dieser Löcher durch die aktive Ladungstransportschicht, um eine selektive Entladung einer Oberflächenladung an der Oberfläche der aktiven Schicht zu bewirken.

Es wurde festgestellt, dass,anders als beim Stand der Technik, beim Dispergieren von N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν'-bis-(phenylmethyl) -ft, 1 ' -biphenyl/-4 ,4 ' -diamin in einem organischen Bindemittel, diese Schicht die Ladung sehr wirksam transportiert, ohne jeden Einschluss, wenn diese Schicht anliegend an eine erzeugende Schicht verwendet wird, und Beladungs/Licht-Entladungszyklen nach elektrofotografischen Verfahren unterworfen wird. Es findet kein Aufbau von Restpotential über viele Tausende von Zyklen statt.

Es wurde weiterhin festgestellt, dass Transportschichten, die N ,N · -Dipheny 1-N,N· -bis (phenylmethyl) -ft, 1 ' -biphenyl/-4,4'diamin, dispergiert in einem Binder, enthalten, ausreichend hohe Tg-Temperaturen selbst bei hohen Beladungen haben, wodurch die Probleme vermieden werden, die bei niedrigen Tg-Temperaturen auftreten. Bei den Vorrichtungen des Standes der Technik lagen diese Nachteile vor.

Es wurde weiterhin keine Zerstörung des Ladungstransportes beobachtet, wenn diese Transportschichten N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν ·-bis(phenylmethyl)-ft,1■-biphenyl7~4,4'-diamin, dispergiert in einem Binder, ultravioletten Strahlen unterworfen wurden. Auch in dieser Hinsicht waren die Produkte

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des Standes der Technik nicht befriedigend.

Deshalb bleiben diese Schichten stabil und verlieren nicht ihre elektrischen Eigenschaften, wenn Teile, die Ladungstransportschichten enthalten, aus elektrisch inaktiven harzartigen Materialien mit darin dispergiertem N,N'-Diphenyl,Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)-/T,1'-biphenylj-4,4'-diamin Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden, d.h. Sauerstoff, UV-Strahlungen und dergleichen. Weiterhin kristallisiert N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-[Λ ,1'-biphenyl/-4,4·-diamin nicht und wird nicht unlöslich in dem elektrisch inaktiven, harzartigen Material, in dem es ursprünglich dispergiert wurde. Weil N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin nicht mit Sauerstoff oder UV-Strahlung reagiert, ermöglicht die Ladungstransportschicht aus einem elektrisch inaktiven harz artigen Material mit darin dispergiertem N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹ bis (phenylmethyl) -(_\ , 1 · -biphenyl7~4 ,4 ' -diamin annehmbare Injektionen von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht, d.h. der ladungserzeugenden Schicht, und ermöglicht den wiederholten Transport dieser Löcher durch die aktive Schicht in einem ausreichenden Masse, um in annehmbarer Weise die Oberflächenladung auf der freien Oberfläche der aktiven Schicht zu entladen, um ein annehmbares elektrostatisches latentes Abbild zu bilden.

Der Ausdruck "elektrisch aktiv" wie er zur Definition der aktiven Schicht 15 verwendet wird, bedeutet, dass das Material in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem erzeugenden Material zu unterstützen

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und in der Lage ist, den Transport dieser Löcher durch die aktive Schicht zu ermöglichen, um die Oberflächenladung auf der aktiven Schicht zu entladen.

"Elektrisch inaktiv" bedeutet, wenn es zur Beschreibung des organischen Materials verwendet wird, welches kein N ,N ' -Diphenyl-N ,N ' -bis (phenylmethyl) -(J\ , 1 ' -biphenyl/-4,4'-diamin enthält, dass das Material nicht in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem erzeugenden Material zu unterstützen und auch nicht in der Lage ist, den Transport dieser Löcher durch das Material zu ermöglichen.

Dabei ist zu beachten, dass das elektrisch inaktive Material, das elektrisch aktiv wird, wenn es etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-N,N¹-bis(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin, enthält, nicht als Fotoleiter in dem Wellenlängenbereich der beabsichtigten Verwendung wirksam ist. Wie vorher erwähnt, werden Loch-Elektronen-Paare fotoerzeugt in der fotoleitfähigen Schicht und die Löcher werden dann in die aktive Schicht injiziert und der Lochtransport erfolgt durch diese aktive Schicht.

Bei einer typischen Anwendung der vorliegenden Erfindung liegt die Verwendung einer geschichteten Konfiguration vor, welche in einer Ausführungsform aus einem unterstützenden Substrat, wie einem Leiter mit einer fotoleitfähigen Schicht darauf besteht. Die fotoleitfähige Schicht kann beispielsweise in Form von amorphem, glasartigem oder trigonalem Selen oder Selenlegierungen, wie

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Selen-Arsen, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Tellur vorliegen. Eine Ladungstransportschicht aus einem elektrisch inaktiven harzartigen Material, beispielsweise Polycarbonaten, mit darin dispergierten etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N ,N' -Diphenyl-N ,N' -bis (phenylmethyl) -ß, 1 ' -bipheny 1/-4,4'-diamin, welche die Lochinjizierung und den Transport ermöglicht, wird über die selenhaltige fotoleitfähige Schicht beschichtet. Im allgemeinen wird eine dünne Zwischengrenz- oder Blockierungsschicht zwischen die fotoleitfähige Schicht und dem Substrat gebracht. Diese Barriereschicht kann aus jedem geeigneten elektrisch isolierenden Material bestehen, wie einem Metalloxid oder einem organischen Harz. Die Verwendung des Polycarbonats, enthaltend N,N¹-Diphenyl-N,N¹-bis(phenylmethyl)-^T, 1'-biphenyl7-4,4'-diamin, ermöglicht es, den Vorteil zu nutzen, eine fotoleitfähige Schicht benachbart an ein tragendes Substrat zu bringen und die fotoleitfähige Schicht mit einer Deckoberfläche zu schützen, die den Transport von fotoerzeugten Löchern aus dem Fotoleiter ermöglicht und gleichzeitig als physikalischer Schutz für die leitfähige Schicht vor Umgebungsbedingungen wirkt. Diese Struktur kann dann in üblicher xerografischer Weise, bei welcher man belädt, eine optische Belichtung und eine Entwicklung durchführt, zur Bildaufzeichnung verwendet werden.

Die Formel von N,N·-Dimethyl-N,N¹-bis(phenylmethyl)-/?,1'-biphenyl/-4,4'diamin ist die folgende:

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Die Vorteile des verbesserten Aufzeichnungsverfahrens und der verwendeten Vorrichtung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, insbesondere im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung,

Fig. 2 stellt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dar,

Fig. 3 stellt eine dritte Ausfuhrungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dar, und

Fig. 4 stellt eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dar.

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In Fig. 1 wird ein Aufzeichnungsmaterial beschrieben in Form einer Platte, die aus einem tragenden Substrat 11 besteht, mit einer Bindeschicht 12 darauf und einer Ladungstransportschicht 15, die sich über der Binderschicht 12 befindet. Das Substrat 11 ist vorzugsweise aus einem geeigneten leitfähigen Material hergestellt. Typische Leiter schliessen ein Aluminium, Stahl, Messing, Graphit, dispergierte leitfähige Salze, leitfähige Polymere und dergleichen. Das Substrat kann steif oder flexibel sein und von üblicher Dicke. Typische Substrate schliessen ein flexible Riemen oder Bänder, Blätter, Gewebe, Platten, Zylinder und Trommeln. Das Substrat oder die Unterstützung kann auch aus einer zusammengesetzten Struktur bestehen, wie einer dünnen leitfähigen Beschichtung auf einer Papiergrundlage oder einem Kunststoff beschichtet mit einer dünnen leitfähigen Schicht, wie Aluminium oder Kupferjodid,oder Glas beschichtet mit einer dünnen leitfähigen Schicht aus Chromoxid oder Zinnoxid.

Darüberhinaus kann gewünschtenfalls zusätzlich ein elektrisch isolierendes Substrat verwendet werden. In diesem Fall kann die Ladung auf das isolierende Teil durch doppelte Koronaentladungstechnik, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, aufgebracht werden. Andere Modifizierungen unter Verwendung eines isolierenden Substrats oder keines Substrats, schliessen ein das Aufbringen des Bildwiedergabeteils auf eine leitfähige Unterlage oder Platte und Beladen der Oberfläche während diese in Kontakt mit der Unterlage ist. Im Anschluss an die Belichtung durch ein Bildmuster kann der bildführende Teil von dem leitfähigen Untergrund abgezogen werden.

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Die Bindeschicht 12 enthält fotoleitfähige Teilchen 13, die statistisch ohne Orientierung in dem Binder 14 dispergiert sind. Die fotoleitfähigen Teilchen können aus geeigneten anorganischen oder organischen Fotoleitern oder Mischungen daraus bestehen. Anorganische Materialien schliessen ein anorganische kristalline fotoleitfähige Verbindungen und anorganische fotoleitfähige Gläser. Typische anorganische kristalline Verbindungen schliessen ein Kadmiumsulfoselenid, Kadmiumselenid, Kadmiumsulfid und Mischungen hiervon. Typische anorganische fotoleitfähige Glaser schliessen ein amorphes Selen und Selenlegierungen, wie Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Arsen und Mischungen davon. Selen kann auch in kristalliner Form, die als trigonales Selen bekannt ist, verwendet werden. Ein Verfahren zur Herstellung von fotoempfindlichen Aufzeichnungsvorrichtungen unter Verwendung von trigonalem Selen schliesst ein die Vakuumaufdampfung einer dünnen Schicht von glasförmigem Selen auf ein Substrat, die Bildung einer verhältnismässig dicken Schicht eines elektrisch aktiven organischen Materials über die genannte Selenschicht und das darauffolgende Erhitzen der Vorrichtung auf erhöhte Temperaturen, beispielsweise 125 C bis 21O°C für eine ausreichende Zeit, beispielsweise 1 bis 24 Stunden, um das glasförmige Selen in die kristalline trigonale Form zu überführen. Eine andere Methode zur Herstellung von fotoempfindlichen Teilen, bei denen trigonales Selen vewendet wird, besteht darin, dass man eine Dispersion von feinteiligen, glasförmigen Selenteilchen in einer flüssigen organischen Harzlösung bildet und die Lösung dann auf ein unterstützendes Substrat aufträgt und trocknet unter Ausbildung einer Bindeschicht,welche die glasartigen Selenteilchen

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in einer organischen Harzmatrix enthält. Dann wird der Teil auf erhöhte Temperaturen, beispielsweise 100°C bis 14O°C, eine ausreichende Zeit, beispielsweise 8 bis 24 Stunden erhitzt, wobei das glasförmige Selen in die kristalline trigonale Form überführt wird.

Typische organische fotoleitfähige Materialien, die als Ladungserzeuger verwendet werden können, schliessen ein Phthalocyaninpigmente, wie die X-Form von metallfreiem Phthalocyanin, beschrieben in US-PS 3 357 989, Metallphthalocyanine, wie Kupferphthalocyanin, Chinacridon von der Firma duPont unter dem Handelsnamen Monastral Rot, Monastral Violett und Monastral Rot Y erhältlich, substituierte 2,4-Diaminotriazine, gemäss US-PS 3 44 5 227, Triphenodioxazine, entsprechend US-pS 3 442 781, mehrkernige aromatische Chinone, die von der Allied Chemical Corporation unter den Handelsnamen Indofast Double Scarlet, Indofast Violett Lake B und Indofast Brilliant Scarlet und Indofast Orange erhältlich sind.

Intermolekulare Ladungsaustauschkomplexe, wie Mischungen von Poly(N-vinylcarbazol) (PVK) und Trinitrofluorenon (TNF) können auch als ladungserzeugende Stoffe verwendet werden. Diese Stoffe sind in der Lage fotoerzeugte Löcher in das Transportmaterial zu injizieren.

Darüberhinaus können als ladungserzeugende Stoffe, die in der Lage sind, fotoerzeugte Löcher in das Transportmaterial zu injizieren, intramolekulare Ladungsaustauscherkomplexe verwendet werden, wie sie offenbart werden in US-PS 454 484 vom 25. März 1974, 454 485 vom 25. März 1974, 454 486 vom 25. März 1974, 454 487 vom 25. März 1974, 374 157 vom 27. Juni 1973 und 374 187 vom 27. Juni 1973.

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Die vorgenannte Aufzählung von Fotoleitern soll in keiner Weise beschränkend sein, sondern nur beschreibend für die geeigneten Stoffe. Die Grosse der fotoleitfähigen Teilchen ist nicht besonders kritisch aber Teilchen im Grössenbereich von etwa 0,01 bis 1,0 ,um ergeben besonders vorteilhafte Ergebnisse.

Der Binder 14 kann aus einem elektrisch isolierenden Harz, wie dem in US-PS 3 121 006 beschriebenen, bestehen. Wird ein elektrisch inaktives oder isolierendes Harz verwendet, so ist es wesentlich, dass ein Teilchen-an-Teilchen-Kontakt zwischen den fotoleitfähigen Teilchen vorliegt. Dies macht es notwendig, dass das fotoleitfähige Material in Mengen von wenigstens etwa 15 Vol.%, bezogen auf die Bindeschicht, vorhanden ist, ohne Begrenzung des Maximalanteils des Fotoleiters in der Bindeschicht. Stellt die Matrix oder der Binder ein aktives Material dar, so muss das fotoleitfähige Material nur etwa 1 Vol.% oder weniger der Bindeschicht ausmachen, ohne Begrenzung der Maximalmenge an Fotoleiter in der Bindeschicht. Die Dicke der fotoleitfähigen Schicht ist nicht kritisch. Schichtdicken von etwa 0,05 bis 2O.u sind befriedigend, wobei eine bevorzugte Dicke bei etwa 0,2 bis 5,0,um gute Ergebnisse bringt.

Die aktive Schicht 15 besteht aus einem transparenten elektrisch inaktiven organischen Harzmaterial mit darin dispergiertem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis-(phenylmethyl)~[λ ,1'-biphenyl)-4,4'-diamin. Die Zugabe von N,N'-Diphenyl-N,N·-bis(phenylmethyl)-ß,1'-biphenyl/-4,4'-diamin zu dem elektrisch inaktiven organischen harzartigen

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TJ

Material bildet die Ladungstransportschicht und ergibt, dass die Ladungstransportschicht in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht zu unterstützen und ermöglicht den Transport dieser Löcher durch die organische Schicht zur selektiven Entladung der Oberflächenladung. Deshalb muss die aktive Schicht 15 i der Lage sein, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht zu unterstützen und den Transport dieser Löcher in ausreichendem Masse durch die aktive Schicht zu ermöglichen, um die Oberflächenladung selektiv zu entladen.

Im allgemeinen beträgt die Dicke der aktiven Schicht 15 etwa 5 bis 100 ,um aber Dicken ,
können auch angewendet werden.

etwa 5 bis 100,um aber Dicken ausserhalb dieses Bereichs

Die aktive Schicht 15 kann auch ein transparentes, elektrisch inaktives harzartiges Material enthalten, wie eines, das in US-PS 3 121 006 beschrieben wird, dessen Beschreibung von in diese Anmeldung integriert wird. Das elektrisch inaktive organische Material kann auch wenigstens 15 Gew.% NjN'-Diphenyl-I^N'-bisiphenylmethyl)-,/?,! '-biphenyl/-4,4'-diamin, vorzugsweise etwa 15 bis etwa 7 5 Gew.%, enthalten. Die aktive Schicht 15 muss in der Lage sein, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht zu unterstützen und den Transport dieser Löcher durch die organische Schicht ermöglichen, um die Oberflächenladung selektiv zu entladen. Typische elektrisch inaktive organische Materialien schliessen ein Polycarbonate, Acrylatpolymere, Vinylpolymere, Zellulosepolymere, Polyester, Polysiloxane, Polyamide, Polyurethane

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3H

und Epoxide, sowie auch Block-, statistische, alternierende oder Pfropf-Copolymere. Ausser in US-PS 3 121 006 ist eine grosse Aufzählung von geeigneten elektrisch inaktiven harzartigen Materialien in der US-FS 3 870 516 offenbart, die auch hiermit in die Beschreibung einbezogen wird.

Die bevorzugten elektrisch inaktiven harzartigen Materialien sind Polycarbonatharze. Die bevorzugten Polycarbonatharze haben ein Molekulargewicht (Mw) von etwa 20.000 bis etwa 100.000 und vorzugsweise von etwa 50.000 bis etwa 100.000.

Das am meisten bevorzugte elektrisch inaktive harzartige Material ist Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylencarbonat) mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 35.000 bis etwa 40.000 wie es als Lexan 145 von der General Electric Company erhältlich ist, Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylencarbonat) mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 40.000 bis etwa 45.000, wie es als Lexan 141 von der General Electric Company erhältlich ist und ein Polycarbonatharz mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 50.000 bis etwa 100.000, das als Makroion von den Farbenfabriken Bayer AG erhältlich ist, und ein Polycarbonatharz mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 20.000 bis etwa 50.000, wie es als Merlon von der Mobay Chemical Company erhältlich ist.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Struktur der Fig. 1 dahingehend modifiziert, um sicherzustellen, dass diefotoleitfähigen Teilchen in Form

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von kontinuierlichen Ketten, sich durch die Dicke der Bindeschicht 12 erstrecken. Diese Ausführungsform wird in Fig. 2 gezeigt, in welcher die Grundstruktur und die Materialien die gleichen sind wie in Fig. 1, mit der Ausnahme, dass die fotoleitfähigen Teilchen die Form von kontinuierlichen Ketten haben. Insbesondere kann die Schicht 14 von Fig. 2 ein fotoleitfähiges Material enthalten, in einer Vielzahl von miteinander verbundenen fotoleitfähigen kontinuierlichen Pfaden durch die Dicke der Schicht 14, wobei die fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der genannten Schicht, von etwa 1 bis 25 Gew.% vorliegen.

Eine andere Alternative für die Schicht 14 der Fig. 2 schliesst ein fotoleitfähiges Material ein, bei dem im wesentlichen ein Teilchen-an-Teilchen-Kontakt in der Schicht vorliegt, in Form einer Vielzahl von miteinander verflochtenen fotoleitfähigen Pfaden durch die Dicke der genannten Vorrichtung, wobei die fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der Schicht,von etwa 1 bis 25 % vorliegen.

Alternativ kann die fotoleitfähige Schicht auch ganz aus einem im wesentlichen homogenen fotoleitfähigen Material, wie einer Schicht aus amorphem Selen, einer Selenlegierung oder einem Pulver oder einer gesinterten fotoleitfähigen Schicht, wie aus Kadmiumsulfoselenid oder Phthalocyanin bestehen. Diese Modifizierung wird in Fig. 3 gezeigt, in welcher der fotoempfindliche Teil 30 aus einem Substrat 11 besteht mit einer homogenen

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fotoleitfähigen Schicht 16 mit einer darüber befindlichen aktiven organischen Transportschicht 15 aus einem elektrisch inaktiven organischen harzartigen Material mit darin dispergierten etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin.

Eine weitere Modifizierung der Schichtkonfiguration, die in Fig. 1, 2 und 3 beschrieben wird, schliesst die Verwendung einer Blockierungsschicht 17 an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem Fotoleiter ein. Diese Konfiguration wird durch das fotoempfindliche Teil 40 in Fig. 4 beschrieben, in welchem das Substrat und die fotoempfindliche Schicht 16 durch eine Blockierungsschicht 17 getrennt sind. Die Blockierungsschicht funktioniert so, dass sie die Injizierung von Ladungsträgern aus dem Substrat in die fotoleitfähige Schicht verhindert. Jedes geeignete Blockierungsmaterial kann verwendet werden. Typische Materialien schliessen ein, Nylon, Epoxy und Aluminiumoxid.

Es ist selbstverständlich, dass in den geschichteten Konfigurationen, wie sie in den Fig. 1, 2, 3 und 4 beschrieben werden, das fotoleitfähige Material vorzugsweise aus amorphem Selen, trigonalem Selen, Selenlegierungen aus der Gruppe bestehend aus Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Arsen und Mischungen daraus, ausgewählt ist. Das fotoleitfähige Material, das am meisten bevorzugt wird, ist trigonales Selen.

Die aktive Schicht 15, d.h. die Ladungstransportschicht

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aus einem elektrisch inaktiven organischen harzartigen Material mit darin dispergiertem etwa 15 bis 75 Gew.% N ,N · -Diphenyl-N ,N' -bis (phenylmethyl) -(Ji, 1 · -biphenyl?- 4,4'-diamin, adsorbiert nicht im Licht eines Wellenlängenbereiches, wie es zur Erzeugung der Träger in der fotoleitfähigen Schicht verwendet wird. Der bevorzugte Bereich für eine xerografische Anwendung liegt im Bereich von 4.000 bis etwa 8.000 8-Einheiten. Darüberhinaus sollte der Fotoleiter empfindlich sein gegenüber allen Wellenlängen von 4.000 bis 8.000 8-Einheiten, wenn panchromatische Empfindlichkeit gefordert wird. Alle fotoleitfähigen aktiven Materialkombinationen der vorliegenden Erfindung ergeben eine Injektion und einen anschliesseriden Transport von Löchern durch die physikalische Grenzschicht zwischen dem Fotoleiter und dem aktiven Material.

Der Grund für die Erfordernis, dass die aktive Schicht 15, d.h. die Ladungstransportschicht, transparent sein soll, ist der, dass der grösste Teil der Bestrahlung von der Ladungstransporterzeugerschicht für eine wirksame Fotoerzeugung verwendet werden soll.

Die Ladungstransportschicht 15, d.h. das elektrisch inaktive organische harzartige Material, enthaltend Ν,Ν¹-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)-(2,2·-biphenyl/-4,4'-diamin, wird nur in vernachlässigbarer Menge, wenn überhaupt, beim Belichten mit Wellenlängen eines Lichtes, wie es in der Xerografie gebraucht wird, d.h. von 4.000 bis 8.000 8 entladen.

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Deshalb können die offensichtlichen Verbesserungen, hinsichtlich des Verhaltens, die sich bei der Verwendung eines Zweiphasensystems ergeben, am besten verwirklicht werden, wenn die aktiven Materialien, d.h. das elektrisch inaktive organische harzartige Material, enthaltend Ν,Ν¹-Diphenyl-N,N ' -bis (phenylmethxl) -[j\ , 1 ' -biphenyl7~4 , 4 ' diamin, im wesentlichen gegenüber Bestrahlung in einem Bereich durchlässig ist, in dem der Fotoleiter verwendet wird, denn jede Adsorption der gewünschten Bestrahlung durch das aktive Material verhindert, dass diese Bestrahlung die fotoleitfähige Schicht erreicht, wo sie wirksamer verwendet wird. Deshalb ist die aktive Schicht aus einem elektrisch inaktiven organischen harzartigen Material mit darin dispergiertem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)-^T, 1 '-biphenyl7~4,4'-diamin, im wesentlichen eine nicht fotoleitfähiges Material, welches die Injizierung von fotoerzeugten Löchern durch die fotoleitfähige Schicht unterstützt. Dieses Material ist ausserdem noch dadurch gekennzeichnet, dass es die Fähigkeit hat, die Träger zu transportieren,selbst bei den niedrigsten elektrischen Feldern, wie sie in der Elektrofotografie entwickelt werden.

Die im Zusammenhang mit der fotoleitfähigen Schicht gemäss der vorliegenden Erfindung verwendete aktive Transportschicht ist ein Material, das in dem Masse isoliert ist, dass die elektrostatische Ladung, die auf die aktive Transportschicht aufgebracht wird, in Abwesenheit einer Bestrahlung nicht abgeleitet wird, d.h. in einem Grad der ausreicht, um die Bildung und die Beibehaltung eines elektrostatisch latenten Bildes zu verhindern.

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Im allgemeinen beträgt die Dicke der aktiven Schicht etwa 5 bis 100.um aber Dicken ausserhalb dieses Bereiches können auch verwendet werden. Das Verhältnis der Dicke der aktiven Schicht, d.h. der Ladungstransportschicht, zu der fotoleitfähigen Schicht, d.h. der Ladungserzeugungsschicht, soll in einem Bereich von 2:1 bis 200:1 aufrechterhalten werden und in einigen Fällen kann dieses Verhältnis so gross sein, wie 400:1.

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung der fotoempfindlichen Teile, enthaltend eine fotoleitfähige Schicht, d.h. eine ladungserzeugende Schicht, die an eine aktive organische Schicht, d.h. eine Ladungs-ransportschicht, aus einem elektrisch inaktiven harzartigen Material mit darin dispergiertem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν¹- bis(phenylmethyl)-[Λ ,1'-biphenyl7~4,4'-diamin anliegt, näher beschrieben.

Die Prozente und die Gewichte sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen. Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.

Beispiel I

In einen 10OO ml Dreihalsrundkolben mit einem magnetischen

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Vo

Rührer und einem Tropftrichter, der mit Argon gespült worden ist, werden 500 ml wasserfreies Dimethylsulfoxid (DMSO) gegeben. Dann werden 100,8 g (1,8 Mol) gepulvertes Kaliumhydroxid in den Kolben gegeben. Die Mischung wird 15 Minuten gerührt. Zu der Mischung werden 100,8 g (0,3 Mol) N,N'-Diphenyl-/?,1'-biphenyl7~4,4'-diamin gegeben. Die Mischung stellt jetzt eine tiefrote heterogene Mischung dar. Die Mischung wird 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Dann werden 200 g (1,2 Mol) Benzylbromid portionsweise zu der Mischung gegeben. Die Mischung wird zwischendurch gekühlt, um eine Temperatur zwischen 20 und 40⁰C aufrechtzuerhalten. Dann wird die Mischung 2 Stunden gerührt. Die Mischung wird dabei braun. Die Mischung wird zu 1000 ml Benzol gegossen. Die Mischung wird mit Wasser 4 mal, unter Verwendung von jeweils 2,5 1 Wasser, extrahiert. Dann wird die Mischung mit Magnesiumsulfat getrocknet. Das Benzol wird abgedampft, wobei ein schwarzer schlammiger Rückstand zurückbleibt. Dazu werden 1 1 Aceton gegeben und die Mischung wird 10 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die Mischung wird abgekühlt und der rote Feststoff wird von der Mischung abfiltriert. Dann wird eine Säulenchromatografie unter Verwendung von Woelm neutralem Aluminiumoxid verwendet und das Eluiermittel abgedampft. Der Rückstand wird mit Methanol gewaschen und getrocknet. Man erhält 90 g weisse Kristalle aus N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)-fi,1'-biphenyl7~4,4'-diamin mit einem Schmelzpunkt von 141 bis 142 C. Weitere 35 g können aus der Säule noch gewonnen werden, so dass die Gesamtausbeute 81 % beträgt.

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Beispiel II

Eine fotoleitfähige geschichtete Struktur,ähnlich der in Fig. 3 beschriebenen, aus einem aluminisierten Polyestersubstrat mit einer 1 .um dicken Schicht aus amorphem Selen über dem Substrat und einer 22 .um dicken Sicht eines Ladungstransportmaterials aus 50 Gew.% Ν,Ν¹-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-(λ,1'-biphenyl/-4,4'-diamin und 50 Gew.% Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylencarbonat), erhältlich von der General Electric Company als LExan 145, über der amorphen Selenschicht wird nach der folgenden Verfahrensweise hergestellt:

Eine 1 ,um dicke Schicht von glasartigem Selen wird über einem aluminisierten Polyestersubstrat durch ein übliches Vakuumabscheidungsverfahren aufgebracht, wie es beispielsweise in US-PS 2 753 278 und US-PS 2 970 906 beschrieben wird.

Eine Ladungstransportschicht wird hergestellt, indem man in 135 g Methylenchlorid 10 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis-(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin, hergestellt gemäss Beispiel I, und 10 g Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbonat), erhältlich von der General Electric Company als Lexan 145, löst. Die Lösung wird bis zur Bildung einer homogenen Dispersion gemischt. Eine Schicht aus der oben genannten Mischung wird über der glasartige Selenschicht gebildet, indem man die Lösung des Materials unter Verwendung eines Bird-Film-Applikators aufträgt. Die Beschichtung wird dann im Vakuum bei 40⁰C 18 Stunden

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getrocknet, wobei man eine 2 2,um dicke trockene Schicht des Ladungstransportmaterials erhält. Die Platte wird elektrisch geprüft, indem man sie einem Feld von 60 V/-um aussetzt und sie dann bei einer Wellenlänge von 4.200 Α-Einheiten mit 2 χ 10 Photonen/cm χ Sek. entlädt. Die Platte zeigt eine befriedigende Entladung in dem oben genannten Gebiet und ist geeignet für die Verwendung zur Herstellung von sichtbaren Abbildungen. Die Platte wird dann 1000 Zyklen in einer Xerox 9200 Kopiermaschine unterworfen. Danach wird die Platte untersucht und man stellt fest, dass sie (1) ausgezeichnete Biegsamkeit hat, (2) keinerlei Abbau infolge von Brüchigwerden erfolgt ist und (3) keine Kristallisation vorliegt und keine Verminderung der elektrischen Eigenschaften.

Beispiel III

0,328 g Poly(N-vinylcarbazol) und 0,0109 g 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon werden in 14 ml Benzol gelöst. Zu der Mischung werden 0,44 g submikron grosse Teilchen aus trigonalem Selen gegeben. Die gesamte Mischung wird in einer Red-Devil Farbmischmaschine 15 bis 60 Minuten in einem 0,056 1 fassenden bernsteinfarbigen Glasbehälter, enthaltend 100 g 3,2 mm grosse Stahlkugeln Kugelvermahlen. Dann wird eine annähernd 2 ,um dicke Schicht der Aufschlämmung auf ein aluminisiertes Polyestersubstrat, das vorbeschichtet war mit annähernd 0,5 ,um einer Flexclad-Kleb-Zwischenschicht, die als Blockierschicht diente, beschichtet. Man lässt 24 Stunden bei 100 C die flüchtigen Bestandteile verdampfen

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Mi

und kühlt dann langsam auf Raumtemperatur. Die Ladungstransportschicht wird hergestellt, indem man in 90 g Tetrahydrofuran (THF) 18,0 g N,N¹-Diphenyl-N,N'-bis-(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin, hergestellt gemäss Beispiel I, und 10 g Poly(4,4'-isopropylidendiphenylencarbazol) mit einem Molekulargewicht (Mw) von etwa 38.0O0, das als Lexan 145 von der General Electric Company erhältlich ist, löst. Eine Schicht aus der vorgenannten Mischung wird auf der trigonales Selen enthaltenden Schicht durch Auftragen der Mischung mit einem Bird-Film-Applikator aufgetragen. Die Beschichtung wird 48 Stunden im Vakuum bei 80⁰C getrocknet. Die Platte wird elektrisch geprüft, indem man sie einem Feld von 60 V/-um aussetzt und sie dann mit einer Wellenlänge von 4200 Α-Einheiten bei 2 χ 10 Photonen/cm χ Sek. entlädt. Die Platte zeigt eine befriedigende Ladung in dem oben genannten Gebiet und ist geeignet zur Herstellung von sichtbaren Bildern.

Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegen für den Fachmann auf der Hand und sind eingeschlossen.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Aufzeichnungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es eine ladungserzeugende Schicht enthält, die aus einer Schicht aus einem fotoleitfähigen Material besteht und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials mit darin dispergiertem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N' -Diphenyl-N,N' -bis (phenylmethy 1) -ß, 1 · -bipheny1/-4,4^l-diamin, wobei die fotoleitfähige Schicht die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und diese Löcher zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich
adsorbiert, in dem die fotoleitfähige Schicht fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus der fotoleitfähigen Schicht zu unterstützen und diese Löcher durch die Ladungstransportschicht zu transportieren.

2. Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet
durch eine ladungserzeugende Schicht aus einem fotoleitf ähigen Material,in dem ein harzartiges Bindemittel dispergiert ist, und einer anliegenden Ladungstransportschicht aus einem elektrisch inaktiven organischen harzartigen Material, in dem etwa 25 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)-/T,1'-biphenyl7-4,4·-diamin dispergiert sind, wobei das fotoleitf ähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und diese Löcher zu injizieren und

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ORiGlNAL INSPECTED

27125b'/

die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in dem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem genannten fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Transportschicht zu transportieren.

3. Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet durch eine ladungserzeugende Schicht aus einer isolierenden organischen Harzmatrix und einem fotoleitfähigen Material, wobei im wesentlichen das gesamte fotoleitfähige Material in der Schicht in einer Vielzahl von untereinander verbundenen fotoleitfähigen kontinuierlichen Pfaden durch die Dicke der genannten Schicht enthält und die fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der genannten Schicht,von etwa 1 bis 25 % vorliegen, und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, in dem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis(phenylmethyl)-/T,1'-biphenyl7~4,4'-diamin dispergiert sind, wobei das fotoleitfähige Material die Fähigkeit aufweist, fotoerzeugte Löcher zu bilden und diese Löcher zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in dem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, die Injizierung der fotoerzeugten Löcher aus dem genannten fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten

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Löcher durch die genannte Ladungstransportschicht zu transportieren.

4. Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet durch eine laduntserzeugende Schicht aus einer isolierenden organischen Harzmatrix, enthaltend fotoleitfähige Teilchen, wobei im wesentlichen alle der fotoleitfähigen Teilchen in im wesentlichen Teilchenan-Teilchen-Kontakt in der genannten Schicht in einer Vielzahl von miteinander verbundenen fotoleitfähigen Pfade durch die Dicke der genannten Schicht vorliegen und die genannten fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der genannten Schicht, von etwa 1 bis 25 % vorliegen, und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, in dem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-N,N·- bis(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl7~4,4'-diamin dispergiert sind, wobei das fotoleitfähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und die Löcher zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in welchem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert aber in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem genannten fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Ladungstrans portschicht zu transportieren.

5. Aufzeichnungsmateri 1 nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonatharz

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ein Molekulargewicht von etwa 20.000 bis etwa 100.000
hat.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonat
ein Molekulargewicht von etwa 20.000 bis etwa 50.000
hat.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonatharz ein Molekulargewicht von etwa 50.000 bis etwa
100.000 hat.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonatharz Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylencarbonat) mit
einem Molekulargewicht von etwa 35.000 bis etwa 40.000 ist.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonat
ein Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylencarbonat) mit
einem Molekulargewicht von etwa 40.000 bis etwa 4 5.000 ist.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass das fotoleitfähige Material amorphes Selen, trigonales Selen und/oder eine Selenlegierung aus der Gruppe Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Arsen oder Mischungen daraus ist.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass das fotoleitfähige Material trigonales Selen ist.

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12. Aufzeichnungsverfahren, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

(a) Herstellung eines Aufzeichnungsteils, enthaltend eine Schicht eines fotoleitfähigen Materials und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, in dem etwa 15 bis etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-Ν,Ν¹-bis (phenylmethyl) -(j\ , 1 ' -biphenyl7~4 ,4 ' -diamin enthalten sind, worin das fotoleitfähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und diese Löcher zu injizieren, und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in dem die fotoleitfähige Schicht fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, die Injizierung der fotoerzeugten Löcher aus dem genannten fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Ladungstransportschicht zu transportieren,

(b) dass man den genannten Aufzeichnungsteil einheitlich elektrostatisch belädt und anschliessend

(c) das beladene Teil bildweise einer Quelle einer aktiven Strahlung aussetzt, bei welcher das fotoleitfähige Materialadsorbiert und bei welcher die Ladungstransportschicht nicht adsorbiert, wodurch die fotoerzeugten Löcher, die von dem fotoleitfähigen Material erzeugt werden, in die Ladungstransportschicht injiziert und durch diese hindurch transportiert werden, unter Bildung eines latenten elektrostatischen Abbildes an der Oberfläche des Teils.

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13. Aufzeichnungsverfahren, gekennzeichnet durch die Stufen:

(a) dass man einen Aufzeichnungsteil herstellt aus einer ladungserzeugenden Schicht, die ein fotoleitfähiges Material,dispergiert in einem harzartigen Binder, enthält und einer anliegenden Transportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, in dem etwa 25 bis etwa 75 Gew.% N,N¹-Diphenyl-N,N¹-bis(phenylmethyl)-^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin dispergiert sind, wobei das genannte fotoleitfähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in dem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert aber in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem genannten fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Ladungstransportschicht zu transportieren,

(c) das beladene Teil bildweise einer Quelle einer aktiven Strahlung aussetzt, bei welcher das fotoleitfähige Materialadsorbiert und bei welcher die Ladungstransportschicht nicht adsorbiert, wodurch die fotoerzeugten Löcher, die von dem fotoleitfähigen Material, in einem Binder dispergiert, erzeugt werden, in die Ladungstransportschicht injiziert und durch diese hindurch transportiert werden,

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unter Bildung eines latenten elektrostatischen Abbildes an der Oberfläche des Teils.

14. Aufzeichnungsverfahren, gekennzeichnet durch die Stufen:

(a) dass man ein Aufzeichnungsteil herstellt aus einer ladungserzeugenden Schicht, die eine isolierende organische Harzmatrix und ein fotoleitfähiges Material enthält, wobei im wesentlichen alles des fotoleitfähigen Materials in der genannten Schicht eine Vielzahl von ineinander verbundenen fotoleitfähigen kontinuierlichen Pfade durch die Dicke der genannten Schicht bildet, und die genannten fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der genannten Schicht, von etwa 1 bis 25 % vorliegen, und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, in dem etwa 15 bis etwa 75 Gew.N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(phenylmethyl)- ^T,1'-biphenyl/-4,4'-diamin dispergiert sind, wobei das fotoleitfähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und die genannten Löcher zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in welchem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, die Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Ladungstransportschicht zu transportieren,

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15. Aufzeichnungsverfahren, gekennzeichnet durch die Stufen:

(a) dass man einen Aufzeichnungsteil herstellt aus einer Ladungserzeugenden Schicht, welche eine isolierende organische Harzmatrix enthält, in welcher fotoleitfähige Teilchen enthalten sind, wobei im wesntlichen alle der fotoleitfähigen Teilchen im wesentlichen in Teilchen-an-Teilchen-Berührung in der genannten Schicht sind und eine Vielzahl von verbundenen fotoleitfähigen Pfaden durch die Dicke der genannten Schicht bilden, wobei die genannten fotoleitfähigen Pfade in einer Volumenkonzentration, bezogen auf das Volumen der genannten Schicht von etwa 1 bis 25 % vorliegen und einer anliegenden Ladungstransportschicht eines elektrisch inaktiven organischen harzartigen Materials, indem etwa 15 bis

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etwa 75 Gew.% N,N'-Diphenyl-Ν,Ν'-bis(phenylmethyl)- (J\ , 1 ' -biphenyl7-4 ,4 ' -diamin dispergiert sind, wobei das fotoleitfähige Material die Fähigkeit hat, fotoerzeugte Löcher zu bilden und die genannten Löcher zu injizieren und die genannte Ladungstransportschicht im wesentlichen nicht in dem Spektralbereich adsorbiert, in welchem das fotoleitfähige Material fotoerzeugte Löcher bildet und injiziert, aber in der Lage ist, Injizierung von fotoerzeugten Löchern aus dem fotoleitfähigen Material zu unterstützen und die genannten Löcher durch die genannte Ladungstransportschicht zu transportieren,

(c) das beladene Teil bildweise einer Quelle

einer aktiven Strahlung aussetzt, bei welcher das fotoleitfähige Material adsorbiert und bei welcher die Ladungstransportschicht adsorbiert, wodurch die fotoerzeugten Löcher, die von dem fotoleitfähigen Materialerzeugt werden, in die Ladungstransportschicht injiziert und durch diese hinaurch transportiert werden, unter Bildung eines latenten elektrostatischen Abbildes an der Oberfläche des Teils.

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