DE2722056A1 - Bildtraeger- bzw. -aufnahmeelement fuer elektrostatische und/oder tonerbilder - Google Patents

Description

TlEDTKE - BüHLINQ - KlNNE - GflJPE Patentanwllte:

Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavarlarlng 4, Pottfach 20 24 03 8000 München 2

Tel.:(0 89)53 96 53-56 Telex: 5 24 845 tipat cable. Germaniapatent München 16. Mai 1977

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Canon case CF01445-GP637

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Bildträger- bzw. -aufnahmeelement für elektrostatische und/oder Tonerbilder

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Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844

Postscheck (München) Kto 670-43-804

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildträger- bzw. -halte- oder -aufnahmeelement für elektrostatische latente Bilder und/oder Tonerbilder. Das gemäß der Erfindung vorgesehene Bildhalteelement soll insbesondere in der Elektrophotographie zur Anwendung kommen.

Bislang wurden als Bildträger- bzw. -halteelement in der Elektrophotographie zwei Typen von Halteelementen angewandt, von denen der eine durch elektrophotographische photoempfindliche Elemente gebildet wird und der andere durch eine Gruppe von Bildhalteelementen, die sich von den ersteren unterscheidet. Die genannten elektrophotographischen photoempfindlichen Elemente zeigen eine große Anordnungsvielfalt und können so abgefaßt sein, daß sie den charakteristischen Erfordernissen genügen und für die elektrophotographische Prozesse geeignet sind.

Ein typisches Beispiel für elektrophotographische photoempfindliche Elemente, die weitgehend angewandt werden, besitzt an der Oberfläche eine isolierende Schicht. Diese dient als Schutz für die photoleitende Schicht und zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit sowie der Dunkelentladungseigenschaften des Elements. Eine solche isolierende Oberflächenschicht ist zudem notwendig, um das Element für gewisse besondere elektrophotographische Prozesse geeignet zu machen. Zahlreiche repräsentative Beispiele für die mit einer solchen isolierenden Oberflächenschicht versehenen photoempfindlichen Elemente und elektrophotographische Prozesse, bei denen ein solches Element angewandt wird,werden z.B. in der US-PS 2 860 048 und den Japanischen Patentveröffentlichungen 16429/1966, 15446/1963, 3713/1971, 23910/1967, 19747/1967 und 4121/1961 angegeben.

Wenn das elektrophotographische photoempfindliche Element einem speziellen elektrophotographischen Prozeß

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unterworfen wird, entsteht darauf ein elektrostatisches latentes Bild, das durch Entwicklung mit einem Toner sichtbar gemacht wird.

Als weitere Bildhalteelemente werden nachfolgend einige repräsentative Beispiele beschrieben:

Ein elektrostatisches latentes Bild, das durch einen bestimmten elektrophotographischen Prozeß auf dem photoempfindlichen Element mit einer photoleitenden Schicht gebildet wurde, wird üblicherweise mit einem Toner entwickelt und das so gebildete Tonerbild wird dann auf ein geeignetes Aufnahmematerial wie Papier übertragen. Gemäß eines weiteren elektrophotographischen Prozesses, wie er z.B. in den Japanischen Patentveröffentlichungen 7115/1957, 8204/1957 und 1559/1968 angegeben ist, wird das auf einem photoempfindlichen Element der Elektrophotographie gebildete elektrostatische latente Bild zunächst auf ein Aufnahme- oder Trägerelement für ein elektrostatisches latentes Bild übertragen und dort mit einem Toner entwickelt, wonach das Tonerbild auf ein Aufzeichnungs-bzw. Registriermaterial übertragen wird. Dieser abgewandelte Prozeß trägt zur Verbesserung der wiederholten Verwendbarkeit des elektrophotographischen photoempfindlichen Elements bei.

Weitere Abwandlungen des elektrophotographischen Verfahrens sind z.B. in den Japanischen Patentpublikationen 3032c/1970 und 5C63/1973 sowie der offengelegten Japanischen Patentanmeldung 3^1/1976 beschrieben. Diese Abwandlungen werden zur Bildung eines elektrostatischen Bildes auf einem dafür vergesehenen Bildhalteelement entsprechend der Erzeugung von elektrostatischen Bildern auf einem elektrophotographischen photeempfindlichen Element verwendet. Bei diesen Abwandlungen wird ein elektrophotographisches photo-

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empfindliches Element in Form eines Schirms mit einer Mehrzahl von feinen öffnungen benutzt, auf dem ein elektrostatisches latentes Bild durch einen speziellen elektrophotographischen Prozeß gebildet wird. Durch das auf dem photoempfindlichen Element gebildete elektrostatische latente Bild erfolgt eine Koronaentladung zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem Halteelement für elektrostatische latente Bilder durch Modulation des Ionenstrahls der Korona. Das auf dem BiIdhalteelement erzeugte elektrostatische latente Bild wird dann mit einem Toner entwickelt und das entwickelte Bild auf ein Aufnahme- bzw. Aufzeichnungsmaterial übertragen zur Erzielung des endgültigen Bildes.

Ferner ist ein Verfahren bekannt, nach dem das auf dem elektrophotographischen photoempfindlichen Element oder dem Halteelement für elektrostatische latente Bilder erzeugte Tonerbild nicht direkt auf das Aufnahme- oder Aufzeichnungsmaterial sondern zunächst auf ein Tcnerbildhalteelement übertragen und dann auf ein Aufzeichnungsmaterial weitergegeben wird, auf dem die Fixierung des vom Tonerbildhalteelement übertragenen Tonerbildes stattfindet. Dieses Verfahren ist für die Erzeugung von Farbbildern oder für Schnellkopierverfahren besonders wirksam.

Als Aufzeichnungsmaterial wird allgemein hochflexibles Material wie Papier oder Folie verwendet. Es ist daher etwas schwierig, ein Dreifarbbild auf ein solches Aufzeichnungsmaterial unter genauer Einhaltung der Ausrichtung der Farbkomponenten auf dem Bild zu übertragen.

Das Verfahren, bei dem ein Tonerbildhalteelement benutzt wird, das aus schwer deformierbarem Material besteht, hat im Hinblick auf eine genaue Ausrichtung der Farbbildkomponenten Vorteile: Ein gut ausgerichtetes Farbbild kann dadurch erhalten werden, daß die Farbkomponenten eines Dreifarbenbildes zunächst auf ein schwer deformierbares Tonerbildhalteelement übertragen werden und

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das Tonerbild dann insgesamt auf ein Aufzeichnungsmaterial überführt wird. Durch Anwendung der Verfahrensweise, bei der ein Tonerbild über ein Tonerbildhalteelement auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, kann außerdem eine wesentliche Beschleunigung der Kopieroperation erreicht werden.

Aus dem Vorstehenden folgt, daß es für ein Bildhalteelement, das durch ein elektrophotographisches empfindliches Element oder ein anderes Element ohne photoleitende Schicht gebildet werden kann und als Aufnahme oder Träger für ein elektrostatisches latentes oder Tonerbild dient, sehr wichtig ist, daß es spezielle elektrische Eigenschaften besitzt, die für den angewandten elektrophotographischen Prozeß geeignet sind. Daneben sind Dauerhaftigkeit und Reinigungsfähigkeit weitere wichtige Eigenschaften, die ein solches Bildhalteelement haben sollte. Eine hohe Dauerhaftigkeit ist erforderlich, wenn das Bildhaltelement wiederholt verwendet werden muß. Die Reinigungsfähigkeit ist für eine leichte Entfernung irgendwelcher an der Oberfläche des Bildhalteelementes haftender Tonerreste unerläßlich. Für die Erzielung klarer und scharfer Bilder und auch zur Verhinderung einer Beschädigung zugeordneter Reinigungsmittel ist die Reinigungsfähigkeit von kritischer Bedeutung. Aus diesem Grunde wurden zahlreiche Versuche unternommen, die Dauerhaftigkeit und Reinigungsfähigkeit des Bildhalteelementes zu verbessern. Die Anordnung einer Oberflächenschicht von ausgezeichneter Dauerhaftigkeit ist ein typischer Lösungsweg für dieses Problem. Zu Beispielen für solche auf eine photoleitende Schicht, isolierende Schicht oder elektrisch leitende Schicht aufgebrachten Oberflächenschichten gehören dünne Schichten von Vinylcellulose, Äthylcellulose, Acrylurethanmaterialien, Poly-p-xylylen, Aluminiumoxid und Titanoxid. Bekannt ist auch die Aufbringung einer Folienschicht aus Folyäthylenterephthalat, Polyäthylen, PoIy-

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propylen bzw. Polystyrol auf die photoleitende Schicht unter Anwendung eines geeigneten Bindemittels oder die Abscheidung eines anorganischen Materials wie Glimmer auf der Schicht aus der Dampfphase, Unter diesen sind Teflon, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat und Vinylidenfluoridharze und dergleichen besonders bevorzugt für die Bildung einer Oberflächenschicht mit exzellenten Gleit- bzw. Schmiereigenschaften, Dauerhaftigkeit und Reinigungsfähigkeit.

Alle diese Materialien liegen jedoch in Folienform vor und erfordern daher eine hochentwickelte Bindetechnik, mit der das folienförmige Material mit einer photoDeitenden Schicht, isolierenden Schicht oder elektrisch leitenden Schicht mittels eines geeigneten Bindemittels verhaftet werden kann. Dies führt zu einer nur relativ geringen Wirksamkeit. Ferner ist es fast unmöglich, nahtlose Oberflächenschichten auf einem Bildhalteelement in Form eines Zylinders zu bilden. Mit Acrylurethanmaterialien oder Epoxyharzen mag die Bildung, einer Oberflächenschicht durch Auftragsverfahren möglich sein. Die so gebildete Oberflächenschicht hat jedoch Mangel bezüglich der Schmierfähigkeit, Dauerhaftigkeit und Reinigungsfähigkeit.

Ein weiterer Nachteil eines Bildhalteelementes mit einer herkömmlichen Oberflächenschicht besteht in einer ungenügenden Feuchtigkeitsresistenz. Wenn das Bildhalteelement über längere Zeit in einer Atmosphäre hoher Feuchtigkeit benutzt wird, werden die Eigenschaften desselben beeinträchtigt und die Qualität der darauf erzeugten Bilder merklich verschlechtert.

Primäres Ziel der Erfindung ist daher ein verbessertes Bildhalteelement mit ausgezeichneter Oberflächengleiteigenschaft, Dauerhaftigkeit und Reinigungs-

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fähigkeit,auf dein eine Oberfl'-ichenschicht als Becchichtungsfilm gebildet ist. Weiteres Ziel der Erfindung ist ein verbessertes Bildhalteelement mit guter Feuchtigkeitsresistenz. Ferner wird eine Element mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit, Reinigungsfähigkeit und guten Feuchtigkeitsresistenz angestrebt, das leicht zu fertigen ist. Gemäß eines noch weiteren Ziels der Erfindung sollen klare und scharfe Bilder erzielbar sein.

Das zu diesem Zweck entwickelte erfindungsgemäße Bildhalteelement für elektrostatische und/oder Tonerbilder ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Bildhalteelements eine durch Beschichtung gebildete Oberflächenschicht aufweist, die im wesentlichen aus zumindest einer der Substanzen A und B besteht, wobei die Substanz A ein in organischen Losungsmitteln löslicher linearer Polyester und die Substanz B ein Folymerisationsprcdukt eines linearen Isocyanats der Formel

OCN- (3)-£Η₂-(ζ5) -NCO und eines Polyols der Formel HO-(CHp) -OH ist, in der η eine positive ganze Zahl bedeutet.

Die vorstehenden und weitere verwandte Ziele und ^ Merkmale der Erfindung werden vollständiger aus der nach folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung hervorgehen.

Die Substanzen Λ und B, die erfindungsgemäß be- * nutzt werden, haben zahlreiche bemerkenswerte Vorteile und gute Eigenschaften. Sie sind nicht nur ausgezeichnet hinsichtlich der Schmiereigenschaften und Feuchtigkeitsresistenz, sondern auch gute Isoliermaterialien. Der daraus gebildete Beschichtungsfilra besitzt eine hohe " Härte und gute Haftfähigkeit an einer photoleitenden oder isolierenden Schicht. Ferner zeigen sie eine gute Trans-

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parenz. Da die Oberflächenschicht auf irgendeinem BiIdh alteelement durch ein Beschichtungsverfahren erzeugt werden kann, ist es möglich, eine nahtlose Oberflächenschicht auf einem Bildhalteelement in Form eines Zylinders zu bilden.

In Anbetracht der ausgezeichneten Eigenschaften der Substanzen A und B besitzt das Bildhaltelement gemäß der Erfindung einen sehr geringen Oberflächenreibungswiderstand und die Dauerhaftigkeit des Elements ist daher ebenfalls hervorragend. Es ermöglicht die Verhinderung einer Beschädigung von Reinigungselementen. Die Feuchtigkeitsresistenz des Bildhalteelements kann merklich verbessert sein.

Die Substanz A, i.e. ein gemäß der Erfindung angewandtes lineares Polyesterharz, wird allgemein durch Polykondensation einer organischen zweibasischen Säure mit einem Diol hergestellt. Beispiele für zu diesem Zweck brauchbare organische zweibasische Säuren sind Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Phthalsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure und Sebacinsäure. Zu Beispielen für Diole, die dafür brauchbar sind, gehören Äthylenglykol, Hexamethylendiol-(1,6), Bisphenol-A, Butandiol-(1,h), Pentadiol-(1,5), Diäthylenglykol und Propylenglykol-(1,3)

Die gemäß der Erfindung angewandten linearen Polyester vom in einem orcanischen Lösungsmittel löslichen Typ können solche sein, die im Handel erhältlich sind oder solche, die speziell für diesen Zweck hergestellt werden. Die Art des anzuwendenden linearen Polyesters kann entsprechend der Art des damit benutzten photoempfindlichen Elements variieren. Insbesondere werden lineare Polyester mit einer Glasübergangstemperatur von 40 C oder darüber bevorzugt angewandt. Bezüglich der chemischen Struktur sind solche vom Copolymerisationstyp

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zu empfehlen. Das lineare Polyesterharz vom in einem organischen Lösungsmittel löslichen Typ ist ein Polyester mit einem relativ geringen Fblekulargewicht, das allgemein im Bereich von 5000 bis 50000 liegt. Die im Rahmen der Erfindung bevorzugt angewandten Polyesterharze haben ein Molekulargewicht im Bereich von 10000 bis 40000.

Wenn eine ein lineares Polyesterharz als wesentliche Komponente enthaltende Oberflächenschicht auf ein Bildhalteelement aufgebracht werden soll, so kann die Oberflächenschicht allgemein durch Auftragen einer Lösung des Harzes in einem geeigneten organischen Lösungsmittel auf eine Isolierschicht, elektrisch leitende Schicht oder photoleitende Schicht des Elements gebildet werden.

Wenn eine Oberflächenschicht, die im wesentlichen ein lineares Isocyanat und ein Polyol enthält, aufgebracht werden soll, kann eine Lösung auf eine Isolierschicht, elektrisch leitende Schicht oder photoleitende Schicht des fraglichen Elements aufgebracht bzw. aufgetragen werden, die beide Komponenten enthält. Nach dem Schichtauftrag werden die beiden Verbindungen in der (Jberzugschicht zur Umwandlung über Urethanbildungen in ein Polymeres einer Polymerisationsbehandlung unterworfen. Zur Herbeiführung der notwendigen Polymerisation können nach Wunsch Wärme, Licht, Elektronenstrahlen und dergleichen angewandt werden. Das Verhältnis des Polyols zum linearen Isocyanat kann nach Belieben gewählt werden.

Allgemein gesprochen wird jedoch ein Verhältnis von 90 bis 98 Gewichtsteilen Folyol zu 1CO Gewichtsteilen linearen Isocyanats bevorzugt. Als Polyole werden solche benutzt, die im Lösungsmittel löslich sind. Die Zahl "n" der oben genannten Formel hat vorzugsweise einen Wert von 2 bis 20.

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Da bzw. soweit beide Verbindungen, d.h. Polyol und lineares Isocyanat,im organischen Lösungsmittel löslich sind, kann eine Oberflächenschicht in einer Uberzugstechnik gebildet werden. Nach Wunsch kann das lineare Isccyanat und das Polyol vor dem Schichtauftrag einleitend bis zu einem gewissen Ausmaße polymerisiert werden. Die Bezeichnung "bis zu einem gewissen Ausmaße" bedeutet, daß die Verbindungen soweit polymerisiert werden, daß das einleitend und partiell polymerisierte Produkt noch in den dann angewandten organischen Lösungsmitteln leicht löslich bleibt.

Eine im wesentlichen beide Substanzen A und B enthaltende Oberflächenschicht kann z.B. dadurch gebildet werden, daß man eine lineares Polyesterharz, lineares Isocyanat und ein Folyol enthaltende Lösung herstellt und auf eine Isolierschicht, photoleitende Schicht oder elektrisch leitende Schicht des fraglichen Elements aufträgt und trocknet (oder härtet).

Das aus dem linearen Isocyanat und dem Folyol gebildete, eine Oberflächenschicht erzeugende Polymerisationsprodukt hat ein Molekulargewicht im Bereich von 10000 bis 60000, wobei der Bereich von 15000 bis 3C000 besonders bevorzugt wird.

Die Dicke der Oberflächenschicht kann den von ihr geforderten Eigenschaften entsprechend variieren. Wenn der Hauptzweck einer solchen Oberflächenschicht im Schutz des Bildehalteelements sowie auch einer Verbesserung seiner Dauerhaftigkeit und Dunkelentladungseigenschaften gesehen wird, kann die Dicke relativ gering sein. Wenn das Bildhalteelement dagegen für die Anwendung in einem besonderen elektrophotographischen Prozeß bestimmt ist, kann eine relativ große Dicke für die Oberflächenschicht gewählt werden. Im allgemeinen liegt die Dicke der Ober-

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flächenschichten im Bereich von 0,1 bis 100 pm und insbesondere 0,1 bis 50 pn.

Nach Wunsch können einige andere Zusätze zur Hauptkomponente der Oberflächenschicht hinzugefügt werden. Zu Beispielen für eine solche zusätzliche Komponente gehören unterschiedliche Isocyanate, wie sie weiter unten in den Beispielen speziell erwähnt werden, Silan-Kopplungsmittel, Fettsäureamide, Fettsäuremetallsalze und Wachs.

Silan-Kopplungsmittel können zu einer Verbesserung der Haftung und Härte der erfindun^sgemaßen Oberflächenschicht beitragen. Vorzugsweise werden solche Silan-Kopplungsmittel gewählt, die Vinyl-, Epoxy-, Methoxy- oder Äthoxygruppen aufweisen. Ein solches Silan-Kopplungsmittel kann mit polaren Gruppen wie OH, COOH und dergl. reagieren, die in dem das Mittel umgebenden Harz vorhanden sind, so daß eine Bindung zwischen dem Kopplungsmittel und dem Harz gebildet werden kann.

Typische Beispiele für Silan-Kopplungsmittel sind folgende:

(CH O)₃Si(CH₂J₃NHCH₂CH₂NH₂ , «j¹

(CH_O )., Si(CII₀ )_NCH CH OC-C=CII , JJ *- ->H ^ H I

(CH₃J₂ O CH₃

(CH„o)„Si(CH ) OCH₀CH - CIl , JJ t- j *~ \ /

0

(CH COO)₃SiCH=CH₂ ,

(CII₃O)₃SiCH=CH₂

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Fettsäureamide oder Metallsalze von Fettsäuren können zur Verbesserung der Bilddichte beitragen. Beispiele für solche Zusätze sind Amide und Metallsalze von Stearinsäure und Ölsäure.

Durch die Zugabe von Wachs wird eine weitere Verbesserung der Feuchtigkeitsresistenz der Oberflächenschicht erreicht. Irgendein gebräuchlich angewandtes Wachs einschließlich Äthylenwachs und Paraffinwachs kann angewandt werden.

Ferner kann die Substanz A und/oder Substanz B_f die zur Bildung einer Oberflächenschicht benutzt werden, weitere zusätzliche Harze enthalten. Beispiele für als Zusätze geeignete andere Harze sind Polyäthylen, Polyester, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Acrylharz, Polycarbonat, Siliconharz, fluorhaltiges Harz, Epoxyharz und dergl. Diese Harze sind organische Isoliermaterialien. Andere Beispiele für als Zusätze brauchbare Harze sind härtende Harze wie Urethanharz, Acrylharz und Acrylurethanharz (ein Harz, das sowohl Urethanbindungen als auch acrylische Doppelbindungen aufweist und durch Real'tion zwischen acrylischem Monomeren, Isocyanat und Folyol erhältlich ist), die einer weiteren Verbesserung der Härte der Oberflächenschicht gemäß der Erfindung dienen. Die Konzentration dieser Zusatzharze liegt vorzugsweise im Bereich von 1-25Gew$. Ferner wird durch Zugabe eines Siliconharzes zur Oberflächenschicht eine weiter verbesserte Reinigungsfähigkeit erzielt.

Wenn das erfindungsgemäße Bildhalteelement ein elektrophotographisches photoempfindliches Element ist, wird es allgemein als Schichtkörper hergestellt, bei dem die photoleitende Schicht sandwichartig zwischen einem Träger und einer Oberflächenschicht eingebettet

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ist. Der Träger bzw. die Unterlage kann aus geeignetem Material wie Metallblech aus rostfreiem Stahl, Kupfer, Aluminium oder Zinn oder Papier, dünnem Blech, Harzfolie und dergl. bestehen oder erzeugt sein. Der Träger ist nicht immer notwendig. Er kann nach Wunsch fortgelassen werden.

Die photoleitende Schicht kann durch Abscheidung aus der Dampfphase von geeignetem anorganischen photoempfindlichen Material wie einer einfachen Substanz, z.B. von S, Se oder PbO oder von Legierungen oder intermetallischen Verbindungen, die S, Se, Te, As, Sb und/oder Pb enthalten, im Vakuum gebildet werden. Bei Anwendung von Spritztechniken zur Bildung der photoleitenden Schicht kann diese durch Herbeiführung einer Haftung einer photoleitenden Substanz mit hohem Schmelzpunkt wie ZnO, GdS,CdSe und TiOp am Träger gebildet werden. Wenn zur Bildung der photoleitenden Schicht eine Uberzugstechnik angewandt wird, kann ein organisches photoleitendes Material wie Polyvinylcarbazol, Anthr cen und Phthalocyanin einschließlich solcher Materialien, die durch Zusatz von Pigment oder Lewis-Säure sensibilisjert werden ,sowie deren Mischungen zusammen mit einem isolierenden Binder angewandt werden. Eine Mischung von einer anorganischen photoleitenden Substanz wie ZnC, CdS, TiO₂ und PbO mit einem isolierenden Binder kann ebenfalls angewandt werden. Als isolierende Binder können unterschiedliche Harze benutzt werden. Die Stärke der photoleitenden Schicht kann je nach Typ und Eigenschaften der photoleitenden Substanz im Gebrauch variiert werden. Allgemein wird ein Bereich von 5 bis 100 pm, insbesondere 10 bis 50yum bevorzugt.

Zwischen der Oberflächenschicht und der photoleitenden Schicht kann eine zusätzliche Schicht eingeschaltet werden, die weder Substanz A noch Substanz B

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enthält.

Im Falle, daß die erfindungsgemäßen Bildhalteelemente keine photoleitende Schicht aufweisen, umfaßt eine typische Struktur der Elemente eine Unterlage bzw. einen Träger und eine darauf gebildete Oberflächenschicht. Eine weitere Struktur umfaßt einen Träger, eine isolierende Schicht aus einem anderen Material und eine auf der Isolierschicht durch Beschichtung gebildete Oberflächenschicht.

Nachfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

200 g hochreines Se (99,999 %ig) wurden in eine Verdampfungsschale eingewogen. Mit diesem Selen erfolgte eine Dampfabscheidung über 35 Minuten hinweg bei 300 C Verdampfungsquellentemperatur und einer Substrattemperatur von 66 bis 68 C in einem Vakuumsystem mit einem Druck von 1 χ 1C"-³ Torr (als Substrat diente ein Aluminiumzylinder). Auf diese Weise wurden zwei photoempfindliche Zylinder oder Trommeln hergestellt» von denen jede eine photoleitende Schicht von 60 ^um Dicke hatte.

Auf eine der beiden photoleitenden Schichten wurde eine Oberflächenschicht aufgebracht. Dazu wurde die photoempfindliche Schicht in ein flüssiges Tauchbad getaucht,das ein Acrylurethanharz vom photohärtenden Typ (SONNE^ der Kansai Paint Co., Ltd.) enthielt. D_as Tauchbad wurde durch Verdünnen des Harzes mit Äthanol auf eine Viskosität von 100 cP hergestellt.

Die Schicht wurde aus dem Tauchbad normal zur Flüsiiigkeitsoberfläche herausgezogen entlang der Er-

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zeugenden des Zylinders. Danach wurde der Zylinder zur Photohärtung 6 Hinuten lang mit einer h kW Quecksilberlampe bestrahlt. Auf diese V/eise wurde eine Oberflächenschicht von 0,8 μη\ Dicke erhalten; das Produkt wird nachfolgend als Probe (A) bezeichnet.

Eine weitere photoleitende Schicht wurde in ein Tauchbad getaucht, das durch Verdünnen einer Mischung (96:4) von einem linearen Polyester (VYLON^ der Toyobo Co., Ltd.) und einem Isocyanat (¹¹COLONATE L" der Nippon Polyurethane Co., Ltd.) mit Methylethylketon auf eine Viskosität von 100 cP hergestellt worden war. Danach wurde es in gleicher Richtung,wie oben beschrieben,herausgezogen und einer Warmhärtungsbehandlung durch 20 Minuten langes Aufheizen auf 70 C unterworfen. Auf diese Weise wurde eine 0,9 /Jm dicke Oberflächenschicht gebildet und das Produkt als Probe (B) bezeichnet.

Mit den beiden Proben (A) und (B) wurde ein Dauerhaftigkeitstest wie folgt durchgeführt:

Die Proben wurden mit einer positiven Primärladung derart aufgeladen, daß die Oberflächen-Spannung ein Niveau von 9C0 V erreichte und dann mit 25 Lux · s bildweise belichtet. Danach wurden die Proben mit einem negativ geladenen Magnetb'irsten-Trockenentwickler entwickelt und mit einer Reinigungslarnelle bzw. einem Wischer aus Urethangummi gereinigt. Der Wischer hatte eine Härte von 70 und einen Kantenwinkel von 30° relativ zum Zylinder und einen Anpreßdruck der Kante von 1,0 kg (Gewicht).

Während der Reinigung entwickelt die Probe (A) einen kolossalen Reibungslärm infolge der Reibung zwischen dem Wischer und der Oberflächenschicht. Nach 50 Umdrehungen des Zylinders wird am Kantenteil des Wischers eine merkliche Abnutzung beobachtet und auch

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eine deutliche Schädigung der Oberflächenschicht gefunden. An den am schwersten geschädigten Teilen reicht die Schädigung sogar bis zur Oberfläche der photoleitenden Schicht.

Im Gegensatz zur Probe (A) drehte sich die Zylinderprobe (B) fortlaufend glatt mit einer Torsionskraft unter 0,5 kg und das darauf erzeugte Bild konnte in guter Qualität aufrechterhalten werden. Selbst nach 40000 Umdrehungen des Zylinders wurde kaum ein Ausbrechen am Kantenteils des Wischers oder ein Reinigungsschaden an der Oberflächenschicht beobachtet.

In den folgenden Beispielen bedeutet die Bezeichnung "linearer Polyester" ohne weitere Zusätze, daß VYLCN 200® benutzt wurde.

Beispiel 2

200 g hochreine (99,999 %ige) Se-Te (15 Gew.%) Legierung wurde in eine Verdampfungsschale eingewogen. Mit dieser Legierung erfolgte eine hC Minuten dauernde Dampfabscheidung auf einer mit Ni plattierten Aluminiumtrommel, wobei die Verdampfungsquelle eine Temperatur von 320⁰C, das Substrat eine Temperatur von 70⁰C und das Vakuum im System einen Druck vcn 1 χ 10"^ Torr hatte. Auf diese Weise wurden 2 photoempfindliche Zylinder jßweils mit einer photoleitenden Schicht von 65 yum Dicke erhalten.

Auf die eine der beiden photoleitenden Schichten wurde eine Oberflächenschicht wie folgt aufgebracht: Ein Tauchbad wurde durch Verdünnen von ungesättigtem Polyesterharz vom Fhotovernetzungstyp (nicht-lineares Polyesterharz "UV-CM-1C3"^ der Cashew Co., Ltd.) mit Methylethylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt. In dieses Tauchbad wurde der eine Zylinder ge-

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taucht und in der in Beispiel 1 genannten Weise wieder aus dem Bad herausgezogen und einer Photohärtung durch 6 Minuten Bestrahlen mit einer 4 kW Quecksilberlampe unterworfen. Diese Verfahrensweise wurde dreimal wiederholt unter Bildung einer Oberflächenschicht von 30 pm Dicke. Die erhaltene Probe wurde als Probe (C) bezeichnet.

Auf die andere photoleitende Schicht wurde zunächst eine Schicht von 2C um Dicke durch zweimaliges Tauchen, wie vorstehend für die Probe (C) beschrieben, aufgebracht. Dieser 20 μτη dicken Schicht wurde dann eine Oberflächenschicht von 10 /um überlagert, für die ein Tauchbad benutzt wurde, das durch Verdünnen einer Mischung von einem linearen Polyester und einem Isocyanat ("HMDI"® der Nippon Polyurethane Co., Ltd.; Gewichtsverhältnis 95 zu 5) mit Methylethylketon zur Erzielung einer Viskosität von 90 cP erhalten worden war. Die Tauchbehandlung erfolgte wie in Beispiel 1 und zur Härtung wurde 30 Minuten lang auf 70⁰C erhitzt. Das erhaltene Produkt wurde als Probe (D^) bezeichnet.

Beide Proben (C) und (D..) wurden einem elektrophotographischen Prozeß mit primärer negativer Gleichspannungsaufladung, sekundärer Wechselstromentladung zusammen mit einer bildweisen Belichtung und Belichtung der Gesamtoberfläche unter Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes unterworfen. Nach der Entwicklung des latenten Bildes mit einem MagnetbUrsten-Trockenentwickler von positiver Polarität wurde der gleiche Dauerhaftigkeitstest wie in Beispiel 1 bei beiden Proben (C) und (D^) durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

Die Probe (C) entwickelte während des Tests einen kolossalen Reibungslärm und nach 60 Umdrehungen der Trommel war der Rand oder Außenteil der Trommel abgeschliffen.

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Die Probe (D₁) zeigte eine fortgesetzte glatte Drehung und sie blieb gut zu reinigen. Selbst nach 30000 Umdrehungen der Trommel wurde keine Änderung gegenüber dem Anfangszustand am Rand oder Außenteil der Trommel und auf der Oberflächenschicht beobachtet.

Weitere Proben Dp bis D₁₁ wurden hergestellt, indem die nachfolgend angegebenen Materialien anstelle des für die Probe (D..) benutzten linearen Polyesters und Iso-

1.0 cyanats verwendet wurdei. Die Prüfung erfolgte in der beschriebenen Weise. Alle photoempfindlichen Trommelproben Dp bis D₁^ zeigten eine ausgezeichnete Lebensdauer, die derjenigen von Probe D₁ ähnlich war. Selbst nach 30000 Umdrehungen der Trommel wurde keinerlei Schädigung der Bildqualität oder Verminderung der Reinigbarkeit beobachtet. Für die Proben Dp bis Dg wurde die nachfolgende Mischung aus linearen Polyestern und Isocyanat (HMDI^ 95 : 5) angewandt.

Dp : Adipinsäure-Äthylenglykol-Copolymerisationspolyester (Molekulargewicht (MG) : etwa 25 000) D, : Terephthalsäure-Äthylenglykol-Copolymerisationspoly-

ester (MG: etwa 38 000)
D. : Terephthalsäure-Adipinsäure-Äthylenglykol-Terpoly-

merisationspolyester (MG: 20 000) ^J Dc : Terephthalsäure-Bisphenol A Copolymerisationspoly-

ester (MG: etwa 7 500)
Dg : Terephthalsäure-Adipinsäure-Bisphenol A Terpolymerisaticnspolyester (MG: etwa 30 000)

D™ : eine (95:5) Mischung (in Gewicht) von einem linearen '° Polyester (49001^ der Du Pont) und einem Acryl/ Urethanharz vom Photohärtungstyp (von Kansai Paint Co., Ltd.) (Härtungsbedingungen: 6 min UV-Bestrahlung mit einer Quecksilberlampe)

D_n : eine(90:5:5) Mischung (in Gewicht) von einem linearen -^>-^> Polyesterharz (der Kansai Paint Co., Ltd.), einem

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Acryl/Urethanharz vom Photohärtungstyp und einem Siliconöl (SH 157® der TCRE Silicone Co., Ltd.) (Härtungsbedingungen wie bei D₇)

Dq : linearer Polyester 9k Teile

warmhärtendes Acryl/Urethanharz 6 Teile

(RETAN®der Kansai Faint Co.) Härtungsbedingung = 7C⁰C₁ 15 min.

D^₀: linearer Folyester 93 Teile

Urethanharz 6 Teile

(KANSAI URETHANE 500®der Kansai Paint Co., Ltd.)

Siliconöl (SH 157®) 1 Teil

Härtungsbedingung = 80 C, 15 min

D^₁: linearer Polyester 95 Teile

Acrylharz 5 Teile

(ACDECK A-810®der Japan Reichhold Chemicals Co., Ltd.)
Härtungsbedingung = 80⁰C, 15 min.

Beispiel 3

200 g hochreines (9S,999 %iges) Se wurden in eine Verdampfungsschale eingewogen und für eine Aufdampfung auf einen Aluminiumzylinder verwendet, die 35 Minuten lang dauerte und bei 3CC°C Verdampfungsquellentemperatur, 67⁰C Substrattemperatnr und einem Vakuum von 1 χ IO^ im System durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurden photoleitende Schichten mit einer Dicke von 60 ^um erhalten.

Eine der beiden photoleitenden Schichten wurde in ein Tauchbad getaucht, das durch Verdünnen eines Acryl/ Urethanharzes vom Fhotohärtungstyp (SONNE ^ der Kansai Paint Co., Ltd.) mit Methylethylketon auf eine Viskosität von 9C cP hergestellt worden war. Nach Herausziehen aus dem Bad mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/ min erfolgte eine Härtungsbehandlung durch 5 Minuten

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langes Bestrahlen mit einer 4 kW Quecksilberlampe unter Erzielung einer 10 pm dicken Isolierschicht. Die gleiche Beschichtungsoperation wurde dreimal wiederholt, wobei eine Oberflächenschicht rait einer Gesamtdicke von 30 gebildet wurde. Das Irodukt wurde als Probe D^p bezeichnet.

Für die andere photoleitende Schicht wurde ein Tauchbad durch Verdünnen einer (1,2 : 1) Mischung von einem linearen Isocyanat der Formel

und einem Hexamethylendiol der Formel HO-(CHp)^-OH mit Methylethylketon zur Erzielung einer Viskosität von 90 cP hergestellt. Die photoleitende Schicht wurde in das Tauchbad getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min wieder herausgezogen. Danach erfolgte eine 20 Minuten lange Warmhärtungsbehandlung bei 55°C unter Bildung einer 10 yum dicken Schicht. Diese Tauchbe-

schichtung wurde dreimal wiederholt, wobei schließlich 20

eine Oberflächenschicht von 30 μτη Dicke erhalten wurde. Das Produkt wurde als Probe D^, bezeichnet.

Beide Proben, D..^ ^und D,.,,wurden bezüglich der Schmierbzw. Gleiteigenschaft, bilderzeugenden Eigenschaften und Dauerhaftigkeit überprüft. Dazu wurden beide Proben einem elektrophotographischen Prczeß unterworfen, der eine primäre Gleichspannuncsaufladung mit negativer Polarität, eine sekundäre .Vechselstromentladung zusammen mit einer bildweisen Belichtung, eine Gesamtflächenbelichtung, eine Entwicklung mit einem trockenen positiven Toner und einen Reinigungsvorgang umfaßte. Die Reinigung erfolgte mit einem Urethanwischer bzw. einer Uretbanlamelle mit einer Härte von 70 (der Wischerwinkel relativ zum Zylinder lag bei 30° und die Wischerlast bei 2,0 kg).

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B C187

- 23 -

Während des Tests erzeugte die Probe D-.ρ infolge
der Reibung zwischen Wischer und Oberflächenschicht ein lautes Schleifgeräusch und der Reibungskoeffizient lag bei 2,60. Nach 50 Umdrehungen der Trommel wurde eine
merkliche Abnutzung des Kantenteils der Lamelle sowie
eine deutliche Beschädigung der Oberflächenschicht beobachtet, die an den am schwersten geschädigten Teilen unmittelbar vor dem Abschälen bzw. der völligen Abnutzung stand.

Die Probe D₁, zeigte dagegen eine fortgesetzte glatte Rotation und einen Reibungskoeffizienten von 1,05. Die Bildqualität blieb gut. Selbst nach 40000 Umdrehungen der Trommel wurde praktisch weder ein Abrieb am Kantenteil des Wischers noch ein Reinigungsschaden an der Oberflächenschicht beobachtet.

Beispiel 4

200 g hochreine (99,999 %ige) Se-Te (10 Gew.#)

Legierung wurden in eine Verdampfungsschale eingewogen und für eine 4C Minuten lange Bedampfung von Aluminiumzylindern mit einer Verdampfungsquellentemperatur von
320⁰C, einer Substrattemperatur von 70⁰C und einem
Vakuum von 1 χ 10 Torr verwendet. Auf diese Weise

wurden zwei photoleitende Schichten von je 65 ^um Dicke erhalten.

Eine der beiden photoleitenden Schichten wurde in ein Tauchbad getaucht, das durch Verdünnen eines ungesättigten Polyesterharzes vom Photohärtungstyp mit

Methyläthylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt worden war. Nach dem Herausziehen aus dem Bad mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min erfolgte eine
Härtungsbehandlung durch 5 Minuten Bestrahlen mit einer 4 kW Quecksilberlampe. Die gleiche Tauchbeschichtung

wurde dreimal wiederholt, so daß eine Oberflächenschicht

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- 2k -

mit einer Gesamtdicke von 30 um erhalten wurde. Das Produkt wurde als Frobe D^ bezeichnet.

Für die andere photoleitende Schicht wurde ein Tauchbad durch Verdünnen einer (2:1) Mischung von einem linearen Isocyanat der Formel

0 CN-/O

und Äthylenglykol der Formel HO-(CH₂-CH₂J-OH mit Methyl-. äthylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt. Die photoleitende Schicht wurde in das Tauchbad getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min wieder herausgezogen. Danach erfolgte eine 30 Minuten lange Warmhärtungsbehandlung bei 55⁰C unter Bildung einer 10 yum dicken . Schicht. Diese Tauchbeschichtung wurde dreimal wiederholt, so daß schließlich eine Oberflächenschicht von 30 μτη Dicke erhalten wurde. Das Produkt wurde als Probe D₁^ bezeichnet.

Beide Proben, D^ und D₁ ^,wurden in gleicher V/eise wie in Beispiel 3 getestet.

Während der Prüfung entwickelte die Probe D₁^ laute Schleifgeräusche infolge einer Reibung zwischen dem Wischer und der Oberflächenschicht und ihr Reibungskoeffizient lag bei 2,83. Nach 40 Umdrehungen der Trommel wurde eine merkliche Abnutzung des Kantenteils des Wischers sowie auch eine deutliche Schädigung der Oberflächenschicht beobachtet.

Die Probe D₁,- zeigte eine fortgesetzte glatte Rotation und ihr Reibungskoeffizient lag bei 1,15. Die Bildqualität war gut. Selbst nach 35000 Umdrehungen der Trommel wurde praktisch weder eine Abnutzung des Kantenteils des Wischers noch ein Reinigungsschaden auf der Oberflächenschicht beobachtet.

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D 813?

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Beispiel 5

2OC g hochreine (99,999 #ige) Se-As (1,0 Gew.56) Legierung wurden in eine Verdampfungsschale eingewogen und fur eine AC Minuten lange Bedampfung von Aluminium-Zylindern mit 315°C Verdampfungsquellentemperatur, 67 C Substrattemperatur und einem Vakuum von 1 χ 10 Torr im System verwendet unter Erzielung einer photoleitenden Schicht von 65 /im Dicke.

Die so gebildete photoleitende Schicht wurde in ein flüssiges Bad getaucht, das durch Verdünnen von warmhärtendem Acrylharz (PULSLAC Nr.2000® der Chugoku Marine Paints Co., Ltd.) mit Methyläthylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt werden war. Nach dem Herausziehen aus dem Bad mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min erfolgte eine Warmhärtungsbehandlung für 30 Hinuten bei 50⁰C. Dieses Tauchbeschichtungsverfahren wurde zweimal wiederholt unter Erzielung einer endgültigen Schichtdicke von 20 um.

Dieser 2C um Schicht wurde eine 10 Aim dicke Oberflächenschicht überlagert, die folgendermaßen aufgebracht wurde:

Eine (2 : 0,8 : 0,1) Mischung von OCN-^CJ)-^CH2"^C^" ^lXX> mit HO-(CHp)₁P""⁰^ ^unc* ^einem durch Stearinalkohol modifizierten Siliconöl wurde mit Tetrahydrofuran auf eine Viskosität von 90 el verdünnt. Die, wie beschrieben, vorbeschichtete Probe wurde in die so hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min wieder herausgezogen. Die Härtung erfolgte 30 Minuten lang durch Aufheizen auf 55⁰C unter Bildung einer 10 yam dicken Schicht.

Die so hergestellte photoempfindliche Trommel wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 getestet.

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B S

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Die Trommel zeigte eine fortgesetzte sehr glatte Rotation und gute Bilderzeugungseigenschaften und Reinigbarkeit. Selbst nach 5000C Umdrehungen der Trommel wurde keinerlei Veränderung im Betrieb gegenüber dem Anfangsstadium beobachtet. Der Kantenteil des Wischers und die Oberflächenschicht blieben unverändert und unbeschädigt.

Beispiel 6

Auf eine Aluminiumtrommel wurde eine 50 pm dicke CdS-Dispersionsschicht durch ein Tauchbeschichtungsverfahren aufgebracht und 15 Minuten lang auf 80°C erhitzt.

Der Schicht wurde dann ein 12 um dicker Überzug aus photohärtendem Acryl/Urethanharz (SONNE^von Kansai Paint Co., Ltd.) überlagert. Nach 15 Minuten Erwärmung auf 70°C wurde er
Quecksilberlampe bestrahlt.

Erwärmung auf 70°C wurde er 90 s lang mit einer 8 kW

Zuletzt wurde darauf eine Oberflächenschicht aufgebracht, wofür ein Tauchbad verwendet wurde, das durch Verdünnen einer (96 : U) Mischung von einem linearen Polyester und einem Isocyanat, u.zw. Äthylendiphenylisocyanat, mit Methyläthylketon auf eine Viskosität von 90 cF hergestellt worden war. Nach dem Herausziehen aus dem Tauchbad in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde die Übprzugsschicht durch 30 Minuten langes Erwärmen auf 70⁰C gehärtet. Auf diese Weise wurde eine 12 yum dicke Oberflächenschicht gebildet.

Die se erhaltene photoempfindliche Trommel wurde entsprechend dem Prüfverfahren von Beispiel 2 getestet. Während des Tests zeigte die Trommel eine fortlaufende glatte Drehung und die Bilderzeugungseigenschaften und Reinigbarkeit waren sehr gut. Selbst nach 30000 Umdrehungen der Trommel wurden weder Betriebsstörungen

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B 8187

- 27 noch eine Schädigung beobachtet.

Beispiele 7 bis 13

Unter Verwendung der folgenden Mischungen als Ersatz für die Mischung aus linearem Polyester und Isocyanat (Äthylendiphenylisocyanat) von Beispiel 6 wurden unterschiedliche Oberflächenschichten gebildet und getestet, wobei in gleicher Weise wie in Beispiel 6 verfahren wurde. Alle Schichten zeigten gute Eigenschaften, die denjenigen von Beispiel 6 entsprachen.

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B 8187

Beisp,

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Zusammensetzung der Mischung

(Gew.%)

linearer Polyester

meta-Xylylendiisocyanat

Stearinsäure_amid

' linearer Polyester Silan-Kopplungsmittel

(SH6O2O , SH6075

ΤΟΠΕ Silicone Co., Ltd.)

* (CH O) Si(CII ) NJICII.,CI1_ONH

3 '3

2'3

** (CH..COO)„SiCH=CH_r

r linearer Polyester

\ trans-VinyHcfendiisocyaiiat

I Ölsäureamid oder Caiciutn_stearat

- linearer Polyester

2 , '4-Tolylen —diisocyanat ■ Paraffinwachs (Fp. = 85°c)

linearer Polyester

Polyä Lhylen — terephUia.i at

photohärtendes Acryl/Urethan

• linearer Polyester

P'Olybutylen— tereplithala t

piiotohärtender Polyester

f linearer Polyester \ Polyäthylen—tereplithalat *· N—Methyl-2-pyrrolidon

709849/0832 (92)

(96)

(M

(95) (M (D

(M

(2)

(92)

(93) (3) (M

(92) (3) (5)

B β 16?

29 -

Beispiel

Ein Aluminiumzylinder (0 200 χ 500 mm)wurde in ein Tauchbad getaucht und nach dem Herausziehen mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min einer Hi^;rtungsbehandlung durch 5 Minuten langes Bestrahlen mit einer h kW Quecksilberlampe unterworfen unter Erzielung einer 10 μτη dicken Schicht. Das Tauchbad wurde dabei durch Verdünnen eines photohärtenden Acryl/Urethanharzes mit Methylethylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt.

Auf der so gebildeten Schicht wurde eine zweite 5 jam dicke Schicht durch Wiederholung der obigen Tauchoperation gebildet, v/obei jedoch die Herausziehgeschwindigkeit auf 23 mm/min vermindert wurde. Auf diese Weise wurde eine Oberflächenschicht mit einer Gesamtdicke von 15 pm auf den Träger aufgebracht. Das Produkt wurde als Probe D^r bezeichnet.

Auf einen weiteren Aluminiumträger von gleicher Größe und Gestalt wie für die Probe D₁,- wurde zunächst eine 10 pm dicke Acryl/Urethanharzschicht in gleicher Weise wie oben aufgebracht. Diese Acryl/Urethanschicht wurde dann mit einer 5 /um dicken Oberflächenschicht überlagert, wofür ein Tauchbad benutzt wurde, das durch Verdünnen einer (96 : h) Mischung von einem linearen Polyester und einem Isocyanat (COLONATE L^ der Nippon Polyurethane Co., Ltd.) mit Methyläthylketon auf eine Viskosität von 90 cP hergestellt worden war. Der beschichtete Träger vnjrde aus dem Tauchbad mit einer Geschwindigkeit von 23 mm/min herausgezogen und zur Härtung 20 Minuten lang auf 80⁰C erwärmt. Das erhaltene Produkt wurde als Probe D*™ bezeichnet.

Unter Anwendung der beiden Proben D-r und D<.„ als Halteelement für ein elektrostatisches latentes Bild

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137

- 30 -

wurde ein Dauerhaftigkeitstest wie folgt durchgeführt:

Die Proben wurden einem Prozeß zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes unterworfen, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild auf der Probe erzeugt wurde, indem eine durch Hindurchschicken durch ein auf einem photoempfindlichen Element mit CdS-Schirm gebildetes elektrostatisches latentes Bild modulierte Koronaentladung aufgeprägt wurde. Bei diesem Verfahren wurde ein positiv geladener Trockenentwickler und ein Urethanwischer (Härte: 70; Wischerwinkel relativ zur Oberflächenschicht der Probe: 30° und Wischerdruck: 2,0 kg) verwendet und die Beständigkeit der Proben bezüglich der Entwicklung, Übertragung und Reinigung ermittelt.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Die Probe D₁^ hatte einen Reibungskoeffizienten von 2,70 und erzeugte ein lautes Reibgeräusch infolge der Rpibung zwischen Wischer und Oberflächenschicht. Nach 50 Umdrehungen der Trommel wurde bereits eine merkliche Abnutzung am Wischerkantenteil und ein deutlicher Reinigungsschaden beobachtet.

Die Probe Ώ*~ hatte einen Reibungskoeffizienten von 1,03 und die Trommel zeigte eine fortlaufende sehr glatte Rotation, wobei das darauf erzeugte Bild gut blieb. Selbst nach 40000 Umdrehungen der Trommel wurde keinerlei Abnutzung oder Abrieb am Kantenteil des Wischers beobachtet. Irgendeine Filmbildung infolge schmelzenden Entwicklers wurde gefunden.

Durch Ersatz des oben genannten linearen Polyesters durch die nachfolgend spezifizierten linearen Polyester wurden weitere Proben, D^g und D^,hergestellt und in gleicher Weise getestet. Sie zeigten ebenfalls eine gute Lebensdauer und Reinigbarkeit äquivalent zur

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Probe

Probe

Probe D

19

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Hexamethylendiol

B 8187

272205S

lineares Isocyanat CCN-OQ/-^CH2"\Ö)"^NC0

>-CH₂-

lineares Isocyanat OCN-< H0-(CH₂)₁₂-CH

Siliconöl, modifiziert mit Stearin-.alkohol

(1)

-NCO (2)

(0,8) (0.1)

Die Zahlenwerte in den Klammern geben das Gewichtsverhältnis der Zusammensetzung an.

Die Schmier- oder Gleiteigenschaften der beiden Proben wurden unter Verwendung eines photoempfindlichen Elements mit CdS-Schirm in der folgenden Weise ermittelt

Eine photoleitende Schicht von 30 pm Dicke wurde durch Sprühbeschichtung auf ein Netzwerk aus rostfreiem Stahl (Maschenweite: etwa 50 /um) aufgebracht. Die photoleitende Schicht enthielt 70 Gewichts£eile CdS und 30 Gewichtsteile Siliconharz (KR-255®der Shinetsu Silicone Co.) und die resultierende photoempfindliche Schicht wurde 15 Minuten lang bei 80⁰C getrocknet. Danach wurde auf der photoleitenden Schicht eine 15 fun dicke Isolierschicht gebildet. Diese umfaßte ein Siliconharz (TSR-I44®der Toshiba Silicone Co.), das ein Härtungsmittel (CR-15® ) enthielt.

Die Oberfläche des resultierenden photoempfindlichen Netzelements wurde mit +450 V aufgeladen und einer bildweisen Belichtung zusammen mit einer Wechselstromentladung unterworfen unter Erzeugung eines elektrostatischen Bildes mit -50 V an hellen Bildteilen und +200 V an dunklen Bildteilen. Die Proben wurden mit der Stahl-

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B 8187

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drahtseite des photoempfindlichen Siebelementes (auf der Probe) angeordnet und der Probe durch das Siebelement hindurch eine Koronaentladung aufgeprägt. Danach wurde das auf der Probe erzeugte resultierende elektrostatische Bild mit einem Toner entwickelt und das resultierende Tonerbild mit einer aufgeprägten Übertragungsspannung von etwa -6 kV auf Papier übertragen und zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes fixiert.

Beispiel 15

Auf einer Aluminiumtrommel wurde eine photoleitende CdS-Schicht von 50 jum Dicke gebildet, die aus 10 Gewichtsteilen Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und 90 Gewichtsteilen CdS-PuIver bestand. Ferner wurde eine 3 yum dicke Schicht aus härtendem Epoxyharzkleber auf die photoleitende Schicht aufgebracht und zuletzt wurde eine 25 yum dicke Polyäthylenterephthalatfolie unter Verbindung mit der Klebschicht aufgeklebt. Auf diese Weise wurde eine photoempfindliche Trommel hergestellt, die als Trommel X bezeichnet wurde.

Eine weitere photoempfindliche Trommel Y wurde in gleicher Weise wie die Trommel X,jedoch mit einer 25 /im dicken Schicht aus linearem Polyesterharz anstelle der Polyäthylenterephthalatfolie hergestellt, wobei die Polyesterharzschicht durch eine Uberzugstechnik auf die Schicht aus härtendem Epoxyharz aufgebracht wurde.

Bei einer relativen Feuchtigkeit von 60 % wurde auf den beiden photoempfindlichen Trommeln X und Y ein elektrostatisches latentes Bild nach einem üblichen elektrophotographischen Verfahren erzeugt, das eine primäre negative Aufladung, eine sekundäre Wechselstromentladung zusammen mit bildweiser Belichtung und eine Belichtung der gesamten Oberfläche umfaßte.

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B 3167

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Die auf beiden Trommeln X und Y erzeugten elektrostatischen Bilder zeigten einen hohen elektrostatischen Kontrast von 750 V (dunkle Bildteile mit +650 V und helle Bildteile mit -100 V). Die durch Entwickeln der elektrostatischen latenten Bilder mit feuchtem Toner erhaltenen Tonerbilder zeigten auch in beiden Fällen eine hohe Bildschärfe.

Der nächste Test wurde nach Stehenlassen der photoempfindlichen Trommeln X und Y für 20 Stunden bei 30⁰C in einer Atmosphäre von 85 % relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Auf beiden Trommeln wurden dann in der vorstehend beschriebenen Weise elektrostatische Bilder und Tonerbilder erzeugt.

Das auf der photoempfindlichen Trommel X erzeugte elektrostatische Bild zeigte nun einen geringeren Kontrast von 410 V (dunkle Bildteile: +4CC V; helle Bildteile: -10 V), und die Schärfe des Tonerbildes war ebenfalls mangelhaft.

Mit der photoempfindlichen Trommel Y konnte dagegen wiederum ein gutes elektrostatisches latentes Bild mit hohem Kontrast von 720 V (funkle Bildbereiche: +630 V; helle Bildbereiche: -90 V) erzielt werden. Das aus dem latenten Bild erhaltene Tonerbild zeigte eine hohe Bildschärfe, die der des ersten Tests glich.

Beispiel 16

Auf einer Aluminiumtrommel wurde eine 50 ^um dicke photoleitende CdS-Schicht erzeugt, die aus 10 Gewichtsteilen Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und 90 Gewichtsteilen CdS-Pulver bestand. Ferner wurde auf die photoleitende Schicht eine 3 ^um dicke Bindungsschicht aus härtendem Epoxyharz aufgebracht und zuletzt eine 25 jum dicke Folypropylenfolie auf die Binderschicht

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B 3187

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aufgeklebt. In dieser Weise wurde eine photoempfindliche Trommel hergestellt, die als photoempfindliche Trommel U bezeichnet wurde.

Eine weitere photoempfindliche Trommel V wurde in gleicher Weise hergestellt, nur daß statt der PoIyäthylenterephthalatfolie eine 25 /um dicke Schicht von linearem Polyesterharz (B-301^der Kansai Paint Co., Ltd.) über der Schicht aus härtendem Epoxyharz aufgetragen wurde. 10

Bei 60 % relativer Feuchtigkeit wurde auf den beiden Trommeln U und V ein elektrostatisches latentes Bild nach einem üblichen elektrophotographischen Verfahren erzeugt, das eine primäre Aufladung mit negativer ^5 Polarität, eine sekundäre Wechselstromentladung zusammen mit einer bildweisen Belichtung und eine Gesamtflächenbelichtung umfaßte.

Die auf den beiden Trommeln U und V erzeugten elektrostatischen Bilder zeigten einen hohen Kontrast von

750 V (dunkle Bildteile: +650 V; helle Bildteile: -100 V). Die durch Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder mit feuchtem Toner erhaltenen Tonerbilder zeigten ebenfalls in beiden Fällen eine hohe Bildschärfe. 25

Der nächste Test wurde nach 25-£tündigem Aufenthalt der Trommeln U und V in einer Atmosphäre von 90 % relativer Feuchtigkeit und 25 ⁰C durchgeführt. Auf beiden Trommeln wurde in der beschriebenen Weise ein elektrostatisches Bild und ein Tonerbild erzeugt.

Das auf der Trommel U erzeugte elektrostatische Bild zeigte einen geringeren elektrostatischen Kontrast von 340 V (dunkle Bildteile: +340 V; helle Bildteile: 0 V) ■^ und die Bildschärfe des Tonerbildes war ebenfalls mangelhaft.

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£ β 137

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Die photoempfindliche Trommel V lieferte wiederum ein gutes elektrostatisches latentes Bild mit hohem Kontrast von 720 V (dunkle Bildteile: +630 V; helle Bildteile: -90 V). Das aus dem latenten Bild erhaltene Tonerbild zeigte eine derjenigen des ersten Tests vergleichbare hohe Bildschärfe.

Beispiel 17

Auf eine Aluminiumtrommel wurde eine photoleitende CdS-Schicht von 50 /jm Dicke aufgebracht, die aus 10 Gewichtsteilen Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer und 90 Gewichtsteilen CdS-Pulver bestand. Auf diese photoleitende Schicht wurde ein 25 yum dicker Epoxyharzfilm (EPIKOTE ^ von SHELL Chemicals) aufgetragen. Die auf diese Weise erhaltene photoempfindliche Trommel wurde mit ¹¹S" bezeichnet.

Eine weitere photoempfindliche Trommel T wurde in gleicher Weise wie die Trommel S hergestellt, jedoch wurde hier statt des Epoxyharzes eine 25 /im dicke Schicht von linearem Polyesterharz durch Beschichtung auf der photoempfindlichen Schicht gebildet.

Bei 60 % relativer Feuchtigkeit wurden auf beiden photoempfindlichen Trommeln T bzw. S elektrostatische latente Bilder nach einem üblichen elektrophotographischen Prozeß erzeugt, der eine primäre Aufladung mit negativer Polarität, eine sekundäre Wechselstromentladung zusammen mit einer bildweisen Belichtung und eine Gesamtflächenbelichtung umfaßte.

Die auf den beiden photoempfindlichen Trommeln S und T erzeugten elektrostatischen Bilder zeigten einen hohen elektrostatischen Kontrast von 750 V (dunkle Bildbereiche: +650 V; helle Bildbereiche: -100 V). Die durch Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder

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Z 3187

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mit feuchtem Toner erhaltenen Tonerbilder zeigten ebenfalls in beiden Fällen eine hohe Bildschärfe.

Der nächste Test wurde nach einem 25-stündigen Aufenthalt der Trommeln S bzw. T in einer Atmosphäre von 85 % relativer Feuchtigkeit und 3O°C durchgeführt. Ein elektrostatisches Bild und ein Tonerbild wurden auf den beiden Trommeln in gleicher Weise wie beschrieben erzeugt.
10

Das auf der photoempfindlichen Trommel S erzeugte elektrostatische Bild zeigte einen geringeren Kontrast von 360 V (dunkle Bildteile: +350 V; helle Bildteile: -10 V) und die Schärfe des Tonerbildes war ebenfalls mangelhaft.

Mit der photoempfindlichen Trommel T konnte dagegen wiederum ein gutes elektrostatisches latentes Bild mit hohen elektrostatischen Kontrast von 710 V (dunkle BiIdbereiche: +620 V; helle Bildbereiche: -90 V) erzielt werden. Das aus dem latenten Bild erhaltene Tonerbild zeigte eine hohe Bildschärfe, die derjenigen des ersten Tests glich.

Unter Anwendung der nachfolgend angegebenen Materialien anstelle des in diesem Beispiel benutzten linearen Polyesters wurden weitere photoempfindliche Trommeln P, Q und R erzeugt und in der beschriebenen Weise geprüft. Alle diese Trommeln P, Q und R zeigten eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsresistenz der Eigenschaften, die der von der oben beschriebenen photoempfindlichen Trommel T gleichkam.

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B 8187

- 37 Trommel Materialzusammensetzung (Gew.teile)

lineares Polyesterharz (80)

(P) 0CN-<S)-^CH2~(Ö)-NC0 (10)

Hexamethylendiol (10)

lineares Polyesterharz (B-301 ^ (60)

(Q) CCN-(C))-CH₂-^3)-NCG (20)

Hexamethylendiol (20)

(R) OCN-<0)-CH₂-<(Q)-NCO (50)

Hexamethylendiol (50)

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Claims (1)

1. B 8187

   Patentansprüche

   1. Bildhalteelement für elektrostatische und/oder Tonerbilder, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Bildhalteelements eine durch Beschichtung gebildete Oberflächenschicht aufweist, die im wesentlichen aus zumindest einem der Stoffe A und B besteht, wobei der Stoff A ein in organischen Lösungsmitteln löslicher linearer Polyester und der Stoff B ein Polymerisationsprodukt von einem linearen Isocyanat der Formel

   OCN

   und einem Polyol der Formel
   H0-(CH₂)_n-0H

   ist, in der η eine positive ganze Zahl bedeutet. 15

   2. Bildhalteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Oberflächenschicht zusätzlich zumindest einen Vertreter aus der Gruppe der Isocyanate, Silankopplungsmittel, Fettsaureamide, Fettsäuremetall-

   ^v salze und Wachs enthält.

   3. Bildhalteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht ferner irgendeinen Vertreter aus der Gruppe der Acrylharze, Urethan-

   ■> harze, Acrylurethanharze und Siliconharze enthält.

   U. Bildhaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht eine Dicke von

   0,1 bis 1CC η hat.
   30

   5. Bildhalteelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine photoleitende Schicht und eine durch Beschichtung gebildete Oberflächenschicht der in Anspruch 1 genannten Art an der ^ Elementoberseite.

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   ORIGINAL INSPECTED

   B 8187

   6. Bildhalteelement nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Isolierschicht zwischen der Oberflächenschicht und der photoleitenden Schicht.

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