DE3016453C2

DE3016453C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3016453C2
Application number: DE19803016453
Authority: DE
Inventors: Armin Dr.rer.nat. Baumgärtner; Kurt Dr.-Ing. Elsäßer; Horst Franz Dr.rer.nat. 8500 Nürnberg Heil; Peter Dr.-Ing. 7250 Leonberg Kersten; Klaus Dr.rer.nat. 8520 Erlangen Petrikat
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS56167146A; JPS61621B2; DE3016453A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist Derartige Aufzeichnungsmaterialien bestehen im wesentlichen aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer Schicht aus einem Material, dessen elektrischer Widerstand sich bei Belichtung stark verringert. Als solche Materialien sind z. B. Selen, Selen-Tellur oder Cadmiumsulfid üblich.

Es ist weiterhin bekannt, zu dieser durch Widerstandsänderung Ladungen erzeugenden Schicht eine weitere Ladungen transportierende Schicht aufzubringen. Dafür eignet sich z. B. Polyvinylcarbazol, wie es aus der DE-OS 25 13 933 bekannt ist. Eine andere Ladungen transportierende Schicht ist von P. M. Borsenberger, W. eo Mey und A. Chowdry in ihrer Arbeit: »Hole transport in binary solid solutions of triphenylamine and bisphenol-A-polycarbonate«, erschienen im Journal of Aplied Physics Band49 (1978) Heft 1 Seiten 273 ... 279, beschrieben worden, wobei es sich bei diesem Beschichtungsmaterial um eine feste Lösung eines Stoffes in einem Polymerisat handelt.

Obwohl die genannten Materialien für eine Ladungen

transportierende Schicht bereits gute Ergebnisse liefern, so wäre doch zum Erzielen bester Kontraste eine Verringerung der mit ihnen erzielbaren Dunkelentladungsgeschwindigkeit wünschenswert Die vorliegende Erfindung setzt sich deshalb zur Aufgabe bei einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial im wesentlichen bestehend aus einem elektrisch leitenden Schichtträger einer durch Belichtung Ladungen erzeugenden Schicht und einer Ladungen transportierenden Schicht feste Lösungen eines Stoffes in einem Polymerisat anzugeben, die kleinere Dunkelentladungsgeschwindigkeiten als die bekannten Materialien aufweisen, ohne daß dabei andere Eigenschaften wie Restspannung verschlechtert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dem Anspruch 1 zu entnehmen, wobei die nachgeordneten Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen aufzeigen.

Die Erfindung soll nun an Hand von Beispielen unter Zuhilfenahme der Figuren beschrieben werden. Die Figuren zeigen dabei

F i g. 1 ein herkömmliches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

F i g. 2 ein Aufzeichnungsmaterial mit getrennte Ladungen zeugender und Ladungen transportierender Schicht

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche eines herkömmlichen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials. Auf einen meistens aus einer Aluminiumtrommel bestehenden Schichtträger 1 ist die gleichzeitig Ladungen erzeugende und Ladungen transportierende Schicht 2 aufgebracht Als Materialien für diese Schicht sind z. B. Selen, Selen-Tellur oder Cadmiumsulfid üblich. Der Schichtträger 1 wird üblicherweise mit dem auf Massepotential liegenden Pol 5 einer Spannungsquelle zum Erzeugen einer Corona-Entladung zwischen dem an der Elektrode 4 anliegenden anderen Pol dieser Spannungsquelle und der Oberfläche der Schicht 2 verbunden.

F i g. 2 zeigt nun einen Schnitt durch einen Teil der Oberfläche eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit getrennte Ladungen erzeugender und Ladungen transportierender Schicht. Dieser Aufbau unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 nur dadurch, daß auf Jem Schichtträger I übereinander zwei Schichten 2 und 3 aufgebracht sind, von denen die eine Ladungen erzeugend und die andere Ladungen transportierend ist. Es kann dabei auf den Schichtträger 1 sowohl zuerst die Ladungen erzeugende Lind darüber die Ladungen transportierende Schicht wie auch zuerst die Ladungen transportierende und darüber die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht werden. Für die jeweils verwendete Reihenfolge sprechen alleinig technologische Gesichtspunkte. Wird zuerst die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht, so muß die darüberliegende Ladungen transportierende Schicht für das belichtende Licht transparent sein. Im anderen Falle braucht die Ladungen transportierende Schicht zwar nicht lichtdurchlässig zu sein, doch muß sie thermisch so widerstandsfähig sein, daß man auf ihr die Ladungen erzeugende Schicht aufdampfen kann, oder diese Schicht muß auf anderem Wege ζ. Β. durch Aufsprühen oder Abscheiden aus einer Lösung aufgebracht werden. Es sollen nun im folgenden einige Beispiele für Aufzeichnungsmaterialien beschrieben werden, deren Ladungen transportierende Schicht erfindungsgemäß aus einer festen Lösung von Ferrocen oder einem Ferrocenderivat in einem Benzolringe enthaltenden Polymerisat besteht. Als solche Polymerisate wurden

Polystyrol und Bisphenol-A-Polycarbonat und als Ferrocenderivate Diacetylferrocen, Benzylferrocen sowie Ferrocendiyl-dimethylsilan-polymere eingesetzt Besonders gute Eigenschaften wurden dabei mit Polystyrol erzielt. Die hier erzielten Dunkelentladungsgeschwindigkeiten sind etwa um eine Größenordnung kleiner als bei Polyvinylcarbazol und etwa um den Faktor 5 kleiner als bei Verwendung von Triphenylamin gelöst in Bisphenol-A-Polycarbonat nach Journal of Applied Physics. In den folgenden Beispielen wurde als Schichtträger stets Aluminium gewählt, es kann hierzu jedoch jeder .leitende Stoff eingesetzt werden, wenn nur die aufgebrachte Schicht auf ihm genügend fest haftet Ebenso wurde als Ladungen erzeugende Schicht stets amorphes Selen aufgebracht Als weitere Materialien können nicht nur die bereits erwähnten wie Selen-Tellur und Cadmiumsulfid sondern alle entsprechende photoelektrische Eigenschaften aufweisenden Stoffe, wie ζ. Β Silizium oder metailorganische Verbindungen verwendet werden.

Nach dem ersten Beispiel sei das Aufzeichnungsmaterial wie folgt aufgebaut: Auf eine 50μπι starke Aluminiumfolie ist durch Vakuum-Verdampfung ein etwa 2μπι starker Belag als Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht Hierüber ist eine Ladungen transportierende Schicht aus einer festen Lösung von Ferrocen in Polystryrol mit etwa 7 um Stärke aufgetragen. Zur Herstellung dieser Schicht wird 1 g Polystyrol und 0,38 g Ferrocen (2 mMol/g Polystyrol) in 14 ml Dichtlormethan unter Umrühren mittels eines geeigneten Rührers z. B. eines Magnetrührers gelöst Mit einem SpirallFilmziehgerät wird von der dickflüssigen Lösung soviel als Schicht auf die Selenoberfläche aufgetragen, daß sich bei Verdunsten des Lösungsmittels eine etwa 7 μιτι starke transparente Ladungentransportschicht bildet. Unter einer negativen Corona ladet sich die Schichtoberfläche auf ein Potential von maximal —800 V auf, wobei die Dunkelentladungsgeschwindigkeit etwa 12V/sec beträgt. Wird die Schicht mit monochromatischen Licht mit der Wellenlänge von etwa 400 nm mit 0,4 μΐ/cm² belichtet, so wird an den belichteten Stellen das Potential bis auf ein Restpotential von etwa —40 V abgebaut Bei Aufladung mit einer positiven Corona läßt sich nur ein Potential von +180 V erzielen, daß unabhängig von Dunkelheit oder Belichtung mit einer Entladungsgeschwindigkeit von 35 V/sec abgebaut wird.

Für ein zweites Beispiel werden die Verhältnisse des ersten insofern verändert, als hier auf 1 g Polystryrol 0,19 g Ferrocen (1 mMol/g Polystyrol) verwendet werden. Das Restpotential bei Belichtung erhöhte sich dadurch auf etwa — 100 V.

Gegenüber dem zweiten Beispiel wird nun bei einem dritten in dem Ferrocenmolekül ein Wasserstoff-Atom durch eine Benzyl-Gmppe substituiert Es werden hier auf 1 g Polystyrol 0,28 g Benzylferrocen (1 mMol/g Polystyrol) in gleicher Weise wie beim ersten Beispiel gelöst und verarbeitet Die Oberfläche der etwa 7 μιτι starken Ladungen transportierenden Schicht läßt sich durch eine negative Corona-Entladung maximal auf etwa —450 V aufladen, wobei die Dunkelentladungsgeschwindigkeit etwa 18 V/sec beträgt Bei Belichtung (O^J/cm², 400 nm) stellt sich ein Restpotential von etwa —280 V ein. Mit positiver Corona erfolgt eine Aufladung auf maximal + 400 V, die mit einer Entladungsgeschwindigkeit von etwa 36 V/sec abgebaut wird.

Bei einem letzten, vierten Beispiel wird gegenüber dem ersten Beispiel nun das Polystyrol durch ein Bisphenol-A-Polycarbonat ersetzt Durch eine negative Corona-Entladung läßt sich die Oberfläche eines etwa 7 μηι starken Ladungstransportschicht maximal auf etwa —400 V aufladen. Die Dunkelentladungsgeschwindigkeit beträgt etwa 18 V/sec wobei nach Belichtung (0,4 μ]/οπ\², 400 nm) sich ein Restpotential von etwa — 100 V einstellt Die Werte bei Aufladung durch eine positive Corona-Entladung entsprechen dabei denen des ersten Beispieles.

Wie aus den angeführten Beispielen ersichtlich ist zeigen nach den Lehren der vorliegenden Anmeldung aufgebaute elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien gegenüber denen nach dem Stande der Technik erheblich verbesserte Eigenschaften und Werte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das auf einem elektrisch leitenden Schichtträger (1) eine bei Belichtung Ladungen erzeugende Schicht (2) aus amorphem Selen und eine einen organischen Photoleiter enthaltende, Ladungen transportierende Schicht (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen transportierende Schicht (3) aus einer festen Lösung von Ferrocon oder einem Ferroconderivat in einem Benzolringe enthaltenden Polymerisat besteht

Z Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß das Benzolringe enthaltende Polymerisat Polystyrol is ist

3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmateria! nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Benzolringe enthaltende Polymerisat ein BisphenolA-Polycarbonat ist

4. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet daß als Ferrocenderivat Diacetylferrocen, Benzylferrocen oder ein Ferrocendiyl-dimethylsilan-polymer verwendet wird.

5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet daß die Dicke der Ladungen transportierenden Schicht etwa 7 μιη beträgt.

6. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß auf den elektrisch leitenden Schichtträger (1) zunächst die Ladungen erzeugende und darüber die Ladungen transportierende Schicht aufgebracht ist.

7. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den elektrisch leitenden Schichtträger (1) zunächst die Ladungen transportierende und darüber die Ladungen erzeugende Schicht aufgebracht ist.