DE2916995A1 - Element zur aufnahme elektrostatischer bilder und/oder tonerbilder - Google Patents

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IEDTKE - DÜHLING - IViNMc Dipl.-Ing. H.Tiedtke

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RUPE - Pellmann ³ _Di_Pi.-ing. r.renne

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Canon Kabushiki Kaisha 26. April 1979 Tokyo / Japan

Element zur Aufnahme elektrostatischer Bilder und/oder Tonerbilder

Als Element zur Aufnahme von elektrostatischen Bildern oder Tonerbildern, die darauf ausgebildet werden, sind . elektrophotographische, lichtempfindliche Elemente mit einer photoleitenden Schicht und Elemente zur Aufnahme der genannten Bilder mit einer Schicht, die nicht photoleitend ist, bekannt.
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Die Strukturen der elektrophotographischen, licht-■ empfindlichen Elemente sind voneinander unterschiedlich, was von den gewünschten Eigenschaften der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elemente und den elektrophotographischen Verfahren, bei denen das lichtempfindliche Element verwendet wird, abhängig ist. Als typisches lichtempfindliches Element findet weitgehend ein Element mit einer auf einem Träger ausgebildeten photoleitenden Schicht und ein lichtempfindliches Element mit einem Laminat, das aus einer isolierenden Schicht und einer photoleitenden Schicht auf einem Träger aufgebaut ist, Anwendung. Das lichtempfindliche Element, das einen Träger und eine photoleitende Schicht aufweist, wird zur Bildbildung nach dem am stärksten geschätzten elektrophotographischen Verfahren eingesetzt, bei dem ein Aufladen, eine Bildbelichtung und Entwicklungsschritte und des weiteren, sofern gewünscht, ein übertragungsschritt durchgeführt werden. Bei dem lichtempfindlichen Element, das mit einer isolierenden Schicht versehen ist, ist 0 eine derartige Schicht vorgesehen, um die photoleitende Schicht zu schützen, die mechanische Festigkeit des licht-

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empfindlichen Elements zu verbessern, die Eigenschaft des Dunkelabfalls des Elements zu verbessern oder das Element einem besonderen elektrophotographischen Verfahren anzupassen. Typische Beispiele von lichtempfindlichen Elementen, die eine derartige isolierende Schicht aufweisen, oder Beispiele von elektrophotographischen Verfahren, bei denen das Element mit einer isolierenden Schicht eingesetzt wird, werden z.B. in den US-PSen 2 860 048, 3 146 145, 3 607 258, 3 666 363, 3 734 609, 3 457 070 und 3 124 456 sowie in der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung 16429/1966 beschrieben.

Bei dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element wird ein vorher bestimmtes elektrophotographisches Verfahren so angewandt, daß ein elektrostatisches Bild gebildet wird. Dieses wird dann nachfolgend durch Entwicklung sichtbar gemacht.

Die Elemente zur Aufnahme bzw. zum Festhalten von Bildern, die eine photoleitende Schicht nicht enthalten, weisen eine isolierende Schicht als eine Bildaufnahmeschicht auf. Einige typische Beispiele für derartige Elemente zur Aufnahme bzw. zum Festhalten von Bildern werden nachfolgend erläutert:

(1)Wird ein Element zur Aufnahme eines Bildes, das keine photoleitende Schicht enthält, bei einem elektrophotographischen Verfahren eingesetzt, so geht man bei letzterem wie folgt vor: Ausbilden eines elektrostatischen Bildes auf einem lichtempfindlichen Element, übertragung des Bildes auf das Element zur Aufnahme des Bildes zwecks Verbesserung der Wiederholbarkeit des Gebrauchs des lichtempfindlichen Elements, Entwickeln des übertragenen Bildes und übertragung des Tonerbildes auf ein Aufnahmematerial. Dieses Verfahren wird z.B. in den bekanntgemachten japanischen Patentanmeldungen 7115/1957, 8204/1957 und 1559/1968 beschrieben.

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(2) Des weiteren ist ein Element zur Aufnahme von Bildern, das keine photoleitende Schicht enthält, zur Anwendung bei einem elektrophotographischen Verfahren bekannt, nach dem ein elektrostatisches Bild auf einem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element in Form eines Schirms mit einer großen Anzahl feiner öffnungen nach dem vorher bestimmten elektrophotographischen Verfahren ausgebildet wird, eine Korona-Aufladung auf das Element zur Aufnahme des Bildes durch das elektrostatisehe Bild ausgeübt wird, um den Ionenstrom durch die Koronabehandlung so abzustimmen, daß das elektrostatische Bild auf dem vorhergenannten Element zur Aufnahme des Bildes ausgebildet wird, wonach ein derartiges Bild mit einem Toner entwickelt und das Tonerbild auf das Aufnahmematerial übertragen wird, wodurch das fertige Bild entsteht. Dieses Verfahren wird z.B. in den bekanntgemachten japanischen Patentanmeldungen 30320/1970 und 5063/1973 sowie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 341/1976 als elektrophotographisches Verfahren beschrieben, nach dem ein elektrostatisches Bild, das dem auf dem lichtempfindlichen Element gebildeten entspricht, auf dem Element zur Aufnahme des Bildes ausgebildet wird.

Daneben existiert ein Element zur Aufnahme von Bildern, das keine photoleitende Schicht aufweist und bei einem elektrophotographischen Verfahren angewandt wird, bei dem wie folgt vorgegangen wird: Einwirkenlassen eines elektrischen Signals auf die Elektrode mit Mehrfachkopfspitze (multi-stylus electrode), um ein elektrostatisches Bild entsprechend dem elektrischen Signal auf dem Element zur Aufnahme des Bildes auszubilden, und Entwickeln des Bildes. Die Elemente zur Aufnahme des Bildes (1) bis (3) sollten eine isolierende Eigenschaft an der Oberfläche, an der das Bild sich ausbildet, zeigen. Eine photoleitende Schicht ist jedoch nicht erforderlich.

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Die obigen Ausführungen zeigen, daß es für ein Element zur Aufnahme eines Bildes, bei dem es sich um ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element oder um ein anderes Element, das keine photoleitende Schicht aufweist, handeln kann und das zur Aufnahme bzw. zum Festhalten eines elektrostatischen latenten Bildes oder eines Tonerbildes dient, sehr bedeutsam ist, daß es besondere elektrische Eigenschaften zeigt, die bei dem angewandten elektrophotographischen Verfahren geeignet sind. Daneben stellen die Lebensdauer bzw. Dauerhaftigkeit und das Reinigungsvermögen weitere bedeutsame Eigenschaften dar, die ein solches Element zur Aufnahme eines Bildes haben sollte. Eine lange Lebensdauer ist dann erforderlich, wenn das Element zur Aufnahme eines Bildes wiederholt benutzt werden muß. Das Reinigungsvermögen ist zur Bestimmung der Leichtigkeit der Entfernung jeden restlichen Toners, der auf der Oberfläche des Elements zur Aufnahme des Bildes haftet, unerläßlich. Um ein klares und scharfes Bild zu erhalten und um auch zu verhindern, daß die damit verbundenen Reinigungseinrichtungen zerstört werden, ist das Reinigungsvermögen von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grunde wird eine isolierende Schicht mit hervorragender Lebensdauer und hervorragendem Reinigungsvermögen zwecks Verbesserung der Lebensdauer und des Reinigungsvermögens des Elements zur Aufnahme des Bildes angestrebt. Zur Lösung dieses Problems wird in der US-PS 3 552 850 ein Verfahren beschrieben, bei dem dafür gesorgt wird, daß ein Gleitmittel in einer Mantelschicht auf einer photoleitenden Schicht vorliegt. Bei einem solchen 0 Verfahren ist der Zusatz eines Gleitmittels zur Verbesserung der Oberflächengleiteigenschaft der Mantelschicht zweckmäßig, wenn das in der Mantelschicht verwendete Harz im Hinblick auf die Oberflächengleiteigenschaft nicht ausreicht. Jedoch beeinflußt die Zugabe des Gleitmittels häufig die Qualität des erhaltenen Bildes.

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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Element zur Aufnahme eines Bildes vorzuschlagen, bei dem der nachteilige Effekt des Gleitmittels auf die Qualität des Bildes ausgeschlossen ist. 5

Des weiteren bezweckt die vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines Elements zur Aufnahme eines Bildes, das im Hinblick auf die Oberflächengleiteigenschaft sowie folglich auch bezüglich der Lebensdauer und des Reinigungsvermögens hervorragend ist und das mit einer isolierenden Schicht ausgestattet ist.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Element zur Aufnahme elektrostatischer Bilder und/oder Tonerbilder, das gekennzeichnet ist durch eine isolierende Oberflächenschicht, die im wesentlichen aus einem Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Mittel, einem Gleitmittel und einem Harz aufgebaut ist.

Das erfindungsgemäße Element weist eine isolierende Schicht auf, die im wesentlichen aus einem Harz aufgebaut ist, das ein Fluor enthaltendes oberflächenaktives Mittel und ein Gleitmittel enthält. Das Fluor enthaltende oberflächenaktive Mittel ist imstande, die vorgenannten nachteiligen Effekte des Gleitmittels perfekt zu verhindern, und ist Bestandteil der isolierenden Schicht, der hervorragende Bilderzeugungseigenschaft verliehen wird.

Das Fluor enthaltende oberflächenaktive Mittel, das 0 für die Zwecke der Erfindung verwendet wird, kann in seinem Molekül eine stark fluorierte, langkettige Alkylgruppe aufweisen. Die' langkettige Alkylgruppe enthält vorzugsweise 4 bis 24 Kohlenstoffatome, wobei der Bereich von 8 bis 16 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt wird.

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Zu den typischen Beispielen von Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Mitteln zählen

C₀F₁-SO-NCH-CH-O(CH₀CH_nO) II (n=5, 10, 15) ο ± / ζ ζ ζ ζ ζ η

CoF₁₇RO(CH₉CH_nO)_nH (n=2 - 10)

ο j. / ζ ζ η

H (η=5 - 20)

C₁₄-F-.,. (RO) R (n=5 - 20)

Ib J J η

R
r C_cH_cCH_CH-_CH-CH_n0C0CH_nCH_NS0_C_oF₁ -,

• -> Ό Ό Z Δ Z Z Z. Z ZoX/

und dergleichen, worin R eine Alkylgruppe, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyi- und Butylgruppe und dergleichen, eine Alkylengruppe, wie die Methylen-, Äthylen-, Propylen- und Butylengruppe und dergleichen, eine Arylgruppe, wie die Phenyl- und Naphthylgruppe und dergleichen, und eine Arylengruppe, wie eine Phenylen- und Naphthylengruppe und dergleichen, darstellt.

Die isolierende Schicht kann gewöhnlich in einer solchen Weise gebildet werden, daß das Fluor enthaltende oberflächenaktive Mittel und das Gleitmittel in einer aus einem Harz aufgebauten Schicht enthalten sind. Die Menge des oberflächenaktiven Mittels liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen 0 auf das Gesamtgewicht der Bestandteile der isolierenden Schicht, wobei der Bereich von 1 bis 3 0 Gewichtsprozent besonders bevorzugt wird.

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Als Gleitmittel wird zweckmäßigerweise ein pulvriges Material, das schmierende Wirkung bzw. Gleiteigenschaften vermittelnde Wirkung zeigt, eingesetzt. Zu den typischen Beispielen eines Gleitmittels zählen Harze, wie PoIytetrafluoräthylen, fluoriertes Vinyliden, Polystyrol, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat, Silikonharz/ Polyvinylchlorid, Polytrifluorchloräthylen, Neopren, Polypropylen und dergleichen, Wachse, wie Fluor enthaltende Wachse, Paraffinwachse, synthetische Wachse und dergleichen, Amide von Fettsäuren, wie die der Oleinsäure, Stearinsäure, Laurinsäure, Phthalsäure, Caprinsäure, Palmitinsäure und dergleichen, Kohlenstoffverbindungen, wie Kohlenstoff fluorid , Graphit und dergleichen, Molybdän und Molybdänverbindungen, wie Molybdändisulfid und dergleichen, sowie andere Gleitmittel, wie Bornitrid, Talk, Metallcarbonat, Siliciumdioxid und dergleichen. Das Gleitmittel ist vorzugsweise in einem allgemeinen Lösungsmittel im wesentlichen unlöslich. Die Teilchengröße des Gleitmittels liegt bei der primären Teilchengröße vorzugsweise bei etwa 20 Mikron oder darunter.

Die als Gleitmittel hinzugegebene Menge wird zweckmäßigerweise festgesetzt und liegt vorzugsweise bei 0,5 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile der isolierenden Schicht, wobei der Bereich von 5 bis 5 0 Gewichtsprozent besonders bevorzugt wird.

Das bei der Ausbildung der isolierenden Schicht verwendete Harz kann in Form jeder beliebigen Art vorliegen, die gewöhnlich gewählt wird. Zu derartigen Harzen zählen z.B. Polyäthylen, Polyester, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat, Acrylharz, Polycarbonat, Silikonharz, Fluor enthaltendes Harz, Epoxyharz und dergleichen.

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Es ist erforderlich, daß die isolierende Schicht eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist. Daher wird ein härtbares bzw. vernetzbares Harz mit hervorragender mechanischer Festigkeit empfohlen. Im Falle eines derartigen härtbaren Harzes ist der infolge der Zugabe des Gleitmittels und des Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Mittels auftretende Effekt beachtlich, da das härtbare Harz eine Tendenz im Hinblick auf eine schlechtere Oberflächengleiteigenschaft in der ausgebildeten Schicht zeigt.

Das härtbare Harz kann mittels Wärme, Licht, Elektronenstrahlen und unter Einsatz anderer Energien gehärtet werden. Im Falle der wärmehärtbaren Harze findet das Härten bei Raumtemperatur ausreichend statt, was von der Natur des Harzes abhängt. Zu den besonders bevorzugten Beispielen des härtbaren Harzes zählt das Acrylharz, ürethanharz, Polyesterharz, Epoxyharz, Melaminharz und Silikonharz.

Es ist von Vorteil, wenn die isolierende Schicht andere Bestandteile enthält, z.B. Isocyanate, wie 2,4-Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Phenylisocyanat, Methylisocyanat, n-Propylisocyanat und dergleichen, und Silanhaftmittel, wie Vinyltriäthoxysilan, Vinyl-tris(ß-methoxyäthoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, vf-Chlorpropyltrimethoxysilan und dergleichen. Diese Bestandteile sind zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der isolierenden Schicht nützlich.

Wenn es erforderlich ist, kann auch ein anderes Harz, z.B. ein thermoplastisches Harz, gleichzeitig verwendet werden, um die isolierende Schicht zu bilden.

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Bei der Herstellung einer isolierenden Schicht wird eine solche leichter durch Auftragen als dadurch hergestellt, daß ein isolierender Film darauf zum Haften gebracht wird. Wenn des weiteren ein Beschichtungsverfahren bei einem Element(zur Aufnahme eines Bildes) des Walzentyps angewandt wird, kann eine nahtlose isolierende Schicht erhalten werden.

Die besonders typische Struktur eines Elements zur Aufnahme eines Bildes, bei dem es sich um ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element handelt, weist eine photoleitende Schicht zwischen einem Träger und einer isolierenden Schicht in einer Laminatform auf. Der Träger kann aus einem geeigneten Material hergestellt werden, z.B. aus Metallplatten, wie nichtrostendem Stahl, Kupfer, Aluminium, Zinn und dergleichen, Papier, einem Blatt oder einem Harzfilm. Auf den Träger kann, sofern gewünscht, verzichtet werden.

Die photoleitende Schicht kann aus einem anorganischen photoleitenden Material durch Vakuumbedampfen gebildet werden, wobei es sich um S, Se, PbO, Legierungen oder intermetallische Verbindungen, die S, Se, Te, As, Sb oder dergleichen enthalten, handeln kann. Das unter Vakuum ablaufende Bedampfungsverfahren kann auch in einem Fall angewandt werden, bei dem ein photoleitendes Material hohen Schmelzpunktes, wie ZnO, CdS, CdSe, TiO₂ oder dergleichen, auf dem Träger abgesetzt werden kann, um eine photoleitende Schicht zu bilden. Des weiteren können, wenn eine photoleitende Schicht durch ein Beschichtungsverfahren gebildet wird, die nachfolgenden Materialien verwendet werden: Organische photoleitende Materialien, wie Polyvinylcarbazol, . Anthirazen, Phthalocyanin und dergleichen, diejenigen organischen lichtempfindlichen Materialien, die mittels eines Farbstoffes oder einer Lewis-Säure sensibilisiert werden oder Materialien, die mit einem isolierenden Bindemittel vermischt sind. Auch kann eine Mischung anorgani-

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scher photoleitender Materialien, wie ZnO, CdS, TiO_, PbO und dergleichen, zusammen mit einem isolierenden Bindemittel verwendet werden. Als isolierendes Bindemittel können verschiedene Harze eingesetzt werden. Die Stärke der photoleitenden Schicht schwankt in Abhängigkeit von der Natur und den charakteristischen Merkmalen des verwendeten photoleitenden Materials. Sie beträgt gewöhnlich 5 bis 100 Mikron, vorzugsweise 10 bis 50 Mikron.

In der Struktur des ein Bild aufnehmenden Elements, das als elektrophotographisches, lichtempfindliches Element verwendet wird, kann ein weiteres isolierendes Material, das kein Gleitmittel enthält, des weiteren zwischen der vorgenannten isolierenden Schicht und der photoleitenden Schicht vorgesehen sein.

Typische Strukturen eines ein Bild aufnehmenden Elements, das keine photoleitende Schicht aufweist, sind solche Strukturen, die folgende Bestandteile aufweisen:

Eine auf einem Träger ausgebildete isolierende Schicht und eine kein Gleitmittel enthaltende isolierende Schicht auf einem Träger und eine oberflächenisolierende Schicht mit einem Gehalt an einem Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Mittel und ein die erstere isolierende Schicht überlagendes Gleitmittel, wobei die letztere oberflächenisolierende Schicht durch ein Beschichtungsverfahren gebildet wird.

Die isolierende Schicht gemäß der Erfindung kann ein 0 ein Bild aufnehmendes Element bereitstellen, das einen kleinen Oberflächenreibungswiderstand aufweist und im Hinblick auf die Lebensdauer wie auch auf die Bilderzeugungseigenschaften hervorragend ist. Des weiteren kann eine derartige Schicht Reinigungseinrichtungen vor der

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Zerstörung bewahren und auch verhindern, daß Toner einen Film auf der Oberflächenschicht eines Elements zur Aufnahme eines Bildes ausbilden.

Die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele sollen die Erfindung noch näher erläutern.

Beispiel 1

Es wurde ein Bedampfen eines Aluminiumsubstrats in Form einer Walze mit Se während 3 5 min in einer solchen Weise vorgenommen, daß 20OgSe einer Reinheit von 99,999 % auf eine Verdampfungsschale gelegt wurden und die Temperatur der Verdampfungsquelle auf 3 00⁰C, die Temperatur des Substrats auf 67°C und das Vakuum auf 1x10 Torr eingeregelt wurde. Die Bedampfung wurde dreimal wiederholt, um drei photoleitende Schichten zu bilden, wobei jede eine Stärke von 6 0 Mikron aufwies. Eine der photoleitenden Schichten wurde in eine Flüssigkeit eines photohärtbaren Urethanharzes (Warenzeichen "SONNE", vertrieben von Kansai Paint Co., Ltd.) getaucht, die mittels MethyI-äthylketon auf eine Viskosität von 90 cP verdünnt worden war, und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min herausgezogen. Das auf der photoleitenden Schicht abgelagerte Urethanharz wurde mittels einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW 5 min lang bestrahlt und dann derartig ausgehärtet, daß eine isolierende Schicht einer Stärke von 10 Mikron gebildet wurde. Diese Maßnahme wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Gesamtstärke von 30 Mikron auf der photoleitenden Schicht zu erhalten. Die so erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe A" bezeichnet.

Auf der anderen Seite wurden ein photohärtbares Urethanharz (Warenzeichen "SONNE") und Polytetrafluoräthylen einer Teilchengröße von 0,3 Mikron in einem Mischungsverhältnis von 90 : 10 gemischt und mittels einer Kugelmühle

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dispergiert. Die Mischung wurde mit Methyläthylketon verdünnt, um ihre Viskosität auf 85 cP einzustellen. In eine derartig hergestellte Flüssigkeit wurde die zweite photoleitende Schicht eingetaucht und mit einer Geschwindigkeit von 3 0 mm/min herausgezogen. Die so behandelte photoleitende Schicht wurde mit einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW 6 min lang bestrahlt, um das Urethanharz zu härten, wodurch eine isolierende Schicht mit einer Stärke von 10 Mikron gebildet wurde. Diese Maßnahme wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Gesamtstärke von 3 0 Mikron zu bilden. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe B" bezeichnet.

Des weiteren wurde ein photohärtbares Urethanharz (Warenzeichen "SONNE"), das vorstehend erwähnt wurde,.

Polytetrafluoräthylen einer Teilchengröße von 0,3 Mikron und ein Fluor enthaltendes oberflächenaktives Mittel, C₈F₁₇SO₂N(CH₃)CH₂COOK, in einem Verhältnis von 89 : 10 : gemischt und mittels einer Kugelmühle dispergiert. Die Mischung wurde dann mit Methyläthylketon verdünnt, um die Viskosität auf 85 cP einzustellen. Die dritte photoleitende Schicht wurde in die derartig hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min herausgezogen. Die derartig behandelte photoleitende Schicht wurde mit einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW während 6 min bestrahlt, um das Urethanharz zu härten und um dadurch eine isolierende Schicht in einer Stärke von 10 Mikron zu bilden. Dieses Vorgehen wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Gesamtstärke von 3 0 Mikron zu erhalten. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe C" bezeichnet.

Die Proben A, B und C wurden bei einem Verfahren verwendet, bei dem eine primäre negative Gleichstromaufladung, eine sekundäre Wechselstromentladung, gleichzeitig

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mit der bildgerechten Belichtung, eine Flächenbelichtung (blanket exposure), eine Trockenentwicklung mit positiv geladenem Toner und ein Reinigen mit einem Reinigungsmesser aus Polyurethan (Härte: 70°, Winkel zwischen dem Messer und der isolierenden Schichtoberfläche: 30°, Belastung des Messers: 2,0 kg) durchgeführt wurden, um die Gleiteigenschaft, die Bilderzeugungseigenschaft und die Lebensdauer der Proben zu testen. Es wurde gefunden, daß die Probe A einen Reibungskoeffizienten von 2,83 aufweist und ein starkes Reibungsgeräusch zwischen der isolierenden Schichtoberfläche und dem Reinigungsmesser hervorruft. Wenn die Probe 1000 Umdrehungen rotieren gelassen wurde, wurde das Messer an dem Randbereich bemerkenswert abgenutzt. Die isolierende Schichtoberfläche der Probe wurde beträchtlich beschädigt. Des weiteren wurde gefunden, daß der Entwickler dazu neigt, einen Film auf der Oberfläche der Probe A zu bilden.

Auf der anderen Seite wurde bei der Probe C gefunden, daß sie einen Reibungskoeffizienten von 1,25 aufweist, so daß sie glatt rotieren kann und ein hervorragendes Bild liefert. Selbst nach 10 000 Umdrehungen der Probe wurde kaum eine Abnutzung und Zerstörung der Messerkante und eine Zerstörung der isolierenden Schicht durch Reinigen beobachtet. Trotz einer genauen Beobachtung des Tonerbildes wurde keine schwarze Tonerstelle auf den Bereichen festgestellt, auf denen sich kein Bild befand.

Bei der Probe B wurde festgestellt, daß sie einen 0 anfänglichen Reibungskoeffizienten von 1,26 und ein hervorragendes Reinigungsvermögen zeigt. Wenn die Probe jedoch 5000 Umdrehungen unterzogen wurde, begann ein Reibungsgeräusch zwischen dem Messer und der isolierenden Schicht aufzutreten. Bei einer genauen Überprüfung des Tonerbildes wurden schwarze Stellen, in denen sich der Toner in dem Nichtbildbereich abgesetzt hatte, festgestellt,

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wobei die Zahl dieser Stellen etwa 15 pro 15 00 cm² betrug.

Beispiel 2
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Ein aus Aluminium in Form einer ^Tfalze . bestehendes Substrat wurde während 4 0 min mit Se-Te in einer solchen Weise bedampft, daß 200 g Se-Te-Legierung (Te: 10 Gewichtsprozent) auf die Verdampfungsschale gelegt wurden und die Temperatur der Verdampfungsquelle auf 320⁰C, die Temperatur des Substrats auf 68°C und das Vakuum des Systems auf 1x10 Torr eingestellt wurden.Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt, um drei photoleitende Schichten einer Stärke von 65 Mikron zu bilden.

Ein photohärtbares, ungesättigtes Polyesterharz (Warenzeichen "UV-CM-102", vertrieben von Cashew Co., Ltd.) wurde mit MethylathyIketon verdünnt, um eine Flüssigkeit einer Viskosität von 90 cP herzustellen. Eine der drei photoleitenden Schichten wurde in die derartig hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 3 0 mm/min herausgezogen. Die photohärtbare Harzschicht, die sich auf der photoleitenden Schicht abgesetzt hatte, wurde mit einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW während 5 min bestrahlt, um das Harz zu härten. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Stärke von 3 0 Mikron zu bilden. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe D" bezeichnet.

Auf die zweite photoleitende Schicht wurde eine isolierende Schicht des Polyesterharzes einer Stärke von 2 0 Mikron aufgebracht, indem zweimal ein ähnliches Verfahren, wie oben erwähnt, wiederholt wurde. Des weiteren wurde ein photohärtbares Polyesterharz (Warenzeichen "UV-CM-103", vertrieben von Cashew Co., Ltd.) und Polyäthylen einer

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Teilchengröße von 10 Mikron in einem Gewichtsverhältnis von 8 0 : 20 gemischt und mittels einer Dispergiereinrichtung ("Reddevil") dispergiert. Dann wurde die Mischung mit Methylethylketon verdünnt, um sie auf eine Viskosität von 85 cP einzustellen. Die derartig hergestellte Flüssigkeit wurde auf die oben erwähnte isolierende Schicht durch Besprühen aufgetragen, während die Walze in Rotation gehalten wurde. Die Beschichtung wurde mittels einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW 6 min lang bestrahlt, um das photohärtbare Harz zu härten, wodurch eine isolierende Schicht einer Stärke von 10 Mikron gebildet wurde. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe E" bezeichnet.

Bei der dritten photoleitenden Schicht wird eine isolierende Schicht des Polyesterharzes einer Stärke von 20 Mikron darauf geschaffen, indem zweimal ein ähnliches .Verfahren, wie das im Zusammanhang mit der Probe D erläuterte, wiederholt wurde. Des weiteren wurde ein photohärtbares Polyesterharz (Warenzeichen "UV-CM-103"),das vorstehend erwähnt wurde, Polyäthylen einer Teilchengröße von 10 Mikron und ein Fluor enthaltendes oberflächen-■ aktives Mittel, C₈F₁₇SO₂N(C₂H₅)CH₂CH₂O(CH₂CH^o)₁₀H in einem Gewichtsverhältnis von 79 : 20 : 1 miteinander vermischt und mittels einer Dispergiereinrichtung ("Reddevil") dispergiert. Die Mischung wurde dann mit Methyläthylketon verdünnt, um die Viskosität auf 85 cP einzustellen. Die derartig hergestellte Flüssigkeit wurde auf die oben erwähnte isolierende Schicht mittels Sprühen aufgetragen, 0 während die Walze in Rotation gehalten wurde. Die Beschichtung wurde dann mittels einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW 6 min lang bestrahlt, um das photohärtbare Harz zu härten, wodurch des weiteren eine isolierende Schicht einer Stärke von 10 Mikron gebildet wurde. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als "Probe F" bezeichnet.

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Ein ähnlicher Test, wie im Zusammenhang mit dem Beispiel 1 beschrieben , wurde mit den Proben D, E und F durchgeführt. Es wurde gefunden, daß die Probe D einen Reibungskoeffizienten von 2,78 aufweist. Wenn die Probe D 800 Umdrehungen erfuhr, war der Messerrand abgenutzt und zerstört. Das Reibungsgeräusch zwischen dem Messer und der isolierenden Schicht wurde stark. Des weiteren war ein schlechtes Reinigungsvermögen festzustellen.

Auf der anderen Seite wurde bei der Probe F gefunden, daß sie einen Reibungskoeffizienten von 1,02 aufweist, so daß die Probe sehr glatt rotieren konnte und sowohl eine gute Bilderzeugungseigenschaft als auch ein gutes Reinigungsvermögen zeigt. Selbst nachdem die Probe daher 30 000 mal gedreht worden war, konnte eine Abnutzung des Messerrandes und eine Zerstörung der isolierenden Schicht kaum festgestellt werden. Des weiteren wurde bei der Probe D die Bildung eines Films des Entwicklers festgestellt, der auf der Oberfläche der Walze geschmolzen war und haftete, während bei der Probe F keine Filmbildung feststellbar war. Zusätzlich wurden keine dunklen Stellen des Toners im Nichtbildbereich festgestellt, obwohl das Tonerbild, das unter der Verwendung der Probe F gebildet wurde, sehr genau untersucht worden war.

Bei der Probe E betrug der anfängliche Reibungskoeffizient 1,08, so daß daher das Reinigungsvermögen im anfänglichen Stadium hervorragend war. Wenn jedoch die Probe 4500 mal gedreht wurde, begann das Reibungsgeräusch aufzutreten. Des weiteren wurden als Ergebnis genauer Untersuchungen des gebildeten Tonerbildes schwarze Stellen in einer Anzahl von etwa 18 pro 1500 cm² festgestellt, in denen der Toner auf dem Nichtbildbereich haftete.

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Beispiel 3

Ein Träger aus Aluminium in Form eines Zylinders einer Größe von 2 00 mm Durchmesser χ 500 mm wurde in eine Flüssigkeit eines Acrylharzes (Warenzeichen "PULSLAC Nr. 2000", vertrieben von Chugoku Marine Paints Co., Ltd.) getaucht, die mit Methyläthylketon auf eine Viskosität von 90 cP verdünnt worden war, und dann bei einer Geschwindigkeit von 3 0 mm/min herausgezogen. Der derartig 0 behandelte Träger wurde mittels einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW 5 min lang bestrahlt, um.das Acrylharz zu härten und um dadurch eine isolierende Schicht in einer Stärke von 10 Mikron zu bilden. Es wurde das gleiche Verfahren wie oben mit der Ausnahme wiederholt, daß die Geschwindigkeit des Herausziehens auf 23 mm/min geändert wurde, um des weiteren eine isolierende Schicht einer Stärke von 5 Mikron zu bilden. Es wurde eine isolierende . Schicht einer Gesamtstärke von 15 Mikron auf dem Träger geschaffen. Die erhaltene Struktur soll nachfolgend als "Probe G" bezeichnet werden.

Die gleiche Struktur wie die Probe G, jedoch mit der Ausnahme, daß die Stärke der isolierenden Schicht auf 10 Mikron geändert wurde, wurde in einer ähnlichen Verfahrensweise wie der oben beschriebenen hergestellt. Des weiteren wurde ein Acrylharz (Warenzeichen "PULSLAC Nr. 2000", vertrieben von Chugoku Marine Paints Co., Ltd.) und Polyäthylenterephthalat einer Teilchengröße von 7 Mikron in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 gemischt und in einer Kugelmühle dispergiert. Die erhaltene Mischung wurde dann mit Methyläthylketon verdünnt, um eine Flüssigkeit einer Viskosität von 90 cP herzustellen. Die oben erwähnte Struktur wurde in die derartig hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 23 mm/min herausgezogen. Nach Erhitzen der so behandelten Struktur auf 80⁰C während 15 min wurde mittels einer Quecksilberlampe einer Leistung von 4 kW

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während 5 min bestrahlt, um das Acrylharz zu härten, wodurch eine isolierende Schicht einer Stärke von 5 Mikron gebildet wurde. Die erhaltene Probe wird nachfolgend als "Probe H" bezeichnet.
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Bei der gleichen Struktur, wie sie die Probe H zeigt, wurde die Oberflächenisolierungsschicht einer Stärke von 5 Mikron aus einer Mischung aus Acrylharz (Warenzeichen "PULSLAC Nr. 2000", vertrieben von Chugoku Marine Paints Co., Ltd.),Polyäthylenterephthalat einer Teilchengröße von 7 Mikron und einem Fluor enthaltenden oberlächenaktiven Mittel (Warenzeichen "FC-431", vertrieben von Sumitomo 3M Co., Ltd.) in einem Mischungsverhältnis (Gewicht) von 85 ': 10 : 5 (dispergiert in einer Kugelmühle) hergestellt. Die erhaltene Struktur wird nachfolgend als "Probe I" bezeichnet.

Die Proben G, H und I wurden als ein bildaufnehmendes Element bei einem Verfahren verwendet, wonach ein elektrostatisches Bild auf einem CdS-lichtempfindlichen Element in Form eines Schirms gebildet und eine Korona— Aufladung dieses ein Bild aufnehmenden Elements durch das elektrostatische Bild durchgeführt wurde, um den Ionenstrom der JKoronabehandlung abzustimmen, so daß ein elektrostatisches Bild auf dem Element zur Aufnahme des Bildes gebildet wird, wonach das Entwickeln, das Übertragen und die Reinigungsschritte folgen. Bei diesem Verfahren wurden ein positiv aufgeladener Trockenentwickler und ein Reinigungsmesser aus Polyurethan (Härte: 70°, Winkel 0 zwischen dem Messer und der Oberflächenisolierungsschicht der Probe: 3 0°, Messerdruck: 2,0 kg) benutzt. Diese Proben wurden im Hinblick auf die Lebensdauer überprüft. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Probe G einen Reibungskoeffizienten von 2,70 aufweist und ein heftiges Reibungsgeräusch zwischen dem Messer und der Oberflächenisolierungsschicht hervorruft. Wenn die Probe G 1100 mal gedreht wurde, war eine beträchtliche Abnutzung des

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Messerrandes und eine Zerstörung der isolierenden Schichtoberfläche durch Reinigen festzustellen.

Die Probe I zeigte einen Reibungskoeffizienten von 1,09 und war glatt in Rotation zu halten und lieferte ein hervorragendes Bild. Selbst wenn die Probe I 39 mal gedreht worden war, war der Randbereich des Messers nicht abgenutzt. Der Entwickler bildete keinen Film auf der isolierenden Schichtoberfläche. Des weiteren wurde 0 kein Absetzen des Toners auf dem Nichtbildbereich als Ergebnis der Überprüfung des gebildeten Tonerbildes festgestellt.

Die Probe H zeigte einen Reigungskoeffizienten von 1,15 im anfänglichen Stadium und hervorragendes Reinigungsvermögen. Wenn die Probe 6200 mal einer Rotation unterzogen worden war, begann das Reibungsgeräusch zwischen dem Messer und der isolierenden Schichtoberfläche aufzutreten. Als Ergebnis einer überprüfung des gebildeten Tonerbildes wurden 21 schwarze Stellen des Toners pro 1500 cm² des Nichtbildbereiches festgestellt.

Zusätzlich wurde der CdS-lichtempfindliche Schirm, dessen Verwendung vorstehend beschrieben wurde, auf folgende Weise hergestellt:

Eine photoleitende Schicht einer Stärke von 30 Mikron wurde auf einem Drahtnetz aus nichtrostendem Stahl einer Öffnungsweite von etwa 50 Mikron in einer solchen Weise gebildet, daß eine Masse aus 70 Gewichtsteilen CdS-0 Pulver und 3 0 Gewichtsteilen Silikonharz (Warenzeichen "KR-255", vertrieben von Shinetsu Kagaku Co., Ltd.) auf das Drahtnetz durch Sprühen aufgetragen und bei 80⁰C während 15 min getrocknet wurde. Des weiteren wurde eine isolierende Schicht einer Stärke von 15 Mikron auf der photoleitenden Schicht durch das Sprühbeschichtungsverfahren gebildet. Die isolierende Schicht bestand aus einem Vernetzungs- bzw. Härtungsmittel (Warenzeichen

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"CR-15", vertrieben von Toshiba Silicone Co., Ltd.) und einem Silikonharz (Warenzeichen "TSR-144", vertrieben von Toshiba Silicone Co., Ltd.).

Das oben beschriebene elektrophotographische Verfahren, das zwecks Messens der Eigenschaften der Proben G, H und I angewandt wurde, wurde wie folgt durchgeführt: Der lichtempfindliche Schirm wurde an der Oberfläche mit einer Spannung von +450 V aufgeladen und die bildgerechte Belichtung gleichzeitig mit einer Wechselstromentladung durchgeführt, um ein elektrostatisches Bild einer Spannung von -50 V in dem hellen Bereich und +200 V in dem dunklen Bereich auf dem lichtempfindlichen Schirm zu bilden. Die Probe (G, H, I) wu-rde an der Seite des nichtrostenden Stahldrahtnetzes des lichtempfindlichen Schirms angeordnet und einer negativen Korona-Aufladung durch den lichtempfindlichen Schirm so unterzogen, daß ein elektrostatisches Bild auf der Probe gebildet wurde. Das Bild wurde mit einem Toner entwickelt, um ein Tonerbild zu liefern, das dann auf ein Papier bei einer Übertragungsspannung von etwa -6 kV übertragen und des weiteren fixiert wurde.

Beispiele 4 bis 7

Bei der Probe C des Beispiels 1 wurden das photohärtbare ürethanharz, Polytetrafluoräthylen und CgF₁₇SO₂NCH₃ CH„COOK jeweils durch die folgenden Harze, Gleitmittel und oberflächenaktiven Mittel ersetzt. Es wurde festgestellt, daß die erhaltenen bildaufnehmenden Elemente ähn-0 lieh brauchbar wie die Probe C sind.

Beispiel 4

Harz: härtbares Melaminharz (Warenzeichen "0-100-2", vertrieben von Nippon Paint Co., Ltd.), Gleitmittel: Talk (Teilchengröße : 5 Mikron), oberflächenaktives Mittel: Warenzeichen "FC 430" (ver-

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trieben von Sumitomo 3M Co., Ltd.) Beispiel 5

Harz: härtbares Silikonharz (Warenzeichen "X-12-917",

vertrieben von Shinetsu Kagaku Co., Ltd.), Gleitmittel: Polyvinylidenfluorid (Teilchengröße:

8 Mikron),

oberflächenaktives Mittel: Warenzeichen "F-180" (vertrieben von Dai Nippon Ink Co., Ltd.).

Beispiel 6

Harz: thermoplastisches Polyesterharz (Warenzeichen "49001", vertrieben von duPont),

Gleitmittel: Polyäthylen (Teilchengröße: 10 Mikron), oberflächenaktives Mittel: Warenzeichen "F-113", (vertrieben von Dai Nippon Ink Co., Ltd.).

Beispiel 7

Harz: thermoplastisches Epoxyharz (Warenzeichen

"PKHH", vertrieben von Union Carbide Co., Ltd.),

Gleitmittel: Paraffinwachs (Teilchengröße: 5 Mikron, Molekulargewicht: 7500),

oberflächenaktives Mittel: Warenzeichen "F-142", (vertrieben von Dai Nippon Ink Co., Ltd.).

Beispiele
30

Zwei photoleitende Schichten mit jeweils einer Stärke von 60 Mikron wurden in der gleichen Weise wie in der des Beispiels 1 hergestellt. Ein Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat (Warenzeichen ¹¹VMCH", vertrieben von Union Carbide Co., Ltd.) und Polytetrafluoräthylen einer Teilchengröße von 0,3 Mikron wurden in einem Mischungs-

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Verhältnis (Gewicht) von 100 : 30 vermischt. Die Mischung wurde mit Methylethylketon verdünnt, um ihre Viskosität auf 150 cP einzustellen. Die photoleitenden Schichten wurden in die derartig hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 3 0 mm/min herausgezogen und des weiteren getrocknet, um eine isolierende Schicht einer Stärke von 10 Mikron zu bilden. Dieses Vorgehen wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Gesamtstärke von 30 Mikron auf der photoleitenden Schicht zu bilden. Die derartig erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als"Probe X"bezeichnet.

Auf der anderen Seite wurde ein Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat (Warenzeichen "VMCH"), Polytetrafluoräthylen einer Teilchengröße von 0,3 Mikron und ein Fluor enthaltendes oberflächenaktives Mittel (Warenzeichen "FC-431", vertrieben von Sumitomo 3M Co., Ltd.) in einem .Mischungsverhältnis (Gewicht) von 100 : 30 : 3 gemischt und in einer Kugelmühle dispergiert. Die Mischung wurde mit Methylethylketon verdünnt, um seine Viskosität auf 150 cP einzustellen. Die andere photoleitende Schicht wurde in die derartig hergestellte Flüssigkeit getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min herausgezogen und des weiteren getrocknet, um eine isolierende Schicht einer Stärke von 10 Mikron zu bilden. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt, um eine isolierende Schicht einer Gesamtstärke von 3 0 Mikron zu erhalten. Die erhaltene lichtempfindliche Walze wird nachfolgend als"Probe Y" bezeichnet.

Die Proben X und Y wurden dem gleichen elektrophotographischen Verfahren, das in Beispiel 1 beschrieben wurde", unterzogen, um die Gleiteigenschaft, die Bilderzeugungseigenschaft und die Lebensdauer der Proben zu untersuchen. Die Probe X zeigte einen anfänglichen Reibungskoeffizienten von 0,9 und hervorragendes Reinigungsvermögen. Jedoch wurden als Ergebnis der Beobachtung des

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gebildeten Tonerbildes etwa 120 schwarze Stellen des Toners auf 1500 cm² des Nichtbildbereichs festgestellt.

Auf der anderen Seite wurde bei der Probe Y ein Reibungskoeffizient von 0,85 festgestellt, so daß sie glatt rotieren konnte. Das erhaltene Bild war hervorragend. Selbst nachdem die Probe Y 50 000 mal einer Umdrehung unterzogen worden war, war die Abnutzung und die Beschädigung des Messerrandes und die Zerstörung der isolierenden Schicht kaum feststellbar. Bei der Beobachtung des gebildeten Tonerbildes wurde keine schwarze Stelle des Toners in dein Nichtbildbereich festgestellt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Element zur Aufnahme elektrostatischer Bilder und/oder Tonerbilder, 'gekennzeichnet durch eine isolierende Oberflächenschicht, die im wesentlichen aus einem Fluor enthaltenden oberflächenaktiven Mittel, einem Gleitmittel und einem Harz aufgebaut ist.

   Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf das Gewicht der isolierenden Schicht, 0,5 bis 50 Gewichtsprozent Fluor enthaltendes oberflächenaktives Mittel aufweist.

   Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf das Gewicht der isolierenden Schicht, 0,5 bis 90 Gewichtsprozent Gleitmittel enthält.

   Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel eine hauptsächliche Teilchengröße von etwa 20 Mikron oder weniger aufweist.

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   Oeulsche Bank (München) Kto 51/61070

   Dresdner Bank (München) Klo 3939

   Postscheck (München) KIo. 670-43-804

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   5. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Schicht auf einer photoleitenden Schicht ausgebildet ist.

   6. Element nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Schicht Polyäthylen, Polyester, Polypropylen, Polystyrol,
   Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat, Acrylharz, Polycarbonatharz, Silikonharz, Fluor enthaltendes Harz und/oder Epoxyharz als Harz enthält.