DE3932093C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophoto­ graphisches Aufzeichnungsmaterial mit einer auf einem Schichtträger gebil­ deten photoempfindlichen Schicht, hergestellt durch Aufrauhen der Oberfläche des Schichtträgers, und insbesondere auf ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das für einen elektro­ photographischen Drucker des Typs geeignet ist, bei welchem ein Laserstrahl ein Bild zeilenweise abtastet.

Bei elektrophotographischen Druckern des Typs mit Laserstrahl- Zeilenabtastung wurden bisher für die Laserstrahlung Gaslaser mit relativ kurzer Wellenlänge, beispielsweise Helium-Cadmium- Laser, Argon-Laser oder Helium-Neon-Laser, und als elektro­ photographisches Aufzeichnungsmaterial hierfür eine photoempfindliche Schicht vom CdS-Bindemittel-Typ und ein Charge-Transfer-Komplex verwendet, die geeignet sind, eine dicke photoempfindliche Schicht zu bilden (IBM-Journal of the Research and Development, 1971, Januar, S. 75-89). In solchen elektrophotographischen Druckern tritt innerhalb der photoempfindlichen Schicht keine Mehrfachreflexion des Laserstrahls auf; und in der Praxis hat man bei der Bilderzeugung keine Interferenzstreifen feststellen können.

In jüngerer Zeit sind jedoch Halbleiter-Laser anstelle von Gaslasern üblich geworden, um die Apparaturen möglichst klein zu dimensionieren und deren Kosten zu verringern. Solche Halb­ leiter-Laser haben im allgemeinen Oszillations-Wellenlängen im langwelligen Bereich von 750 nm oder darüber, wodurch ein elek­ trophotographisches Aufzeichnungsmaterial benötigt wird, das in lang­ welligen Bereichen eine hohe Empfindlichkeit besitzt; und für diesen Zweck sind auch bereits elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien entwickelt worden.

Unter den als typisch bekannten Arten von Aufzeichnungsmaterialien, die für langwelliges Licht empfindlich sind (z.B. 600 nm oder längerwellig), finden sich elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien vom laminierten Typ, die eine photoempfindliche Schicht besitzen, welche ein Phthalocyanin-Pigment wie Kupfer-Phthalo­ cyanin und Aluminiumchlorid-Phthalocyanin enthalten. Spezifi­ sche Ausführungsformen umfassen eine photosensitive Schicht mit einer laminierten Struktur, die eine ladungenbildende Schicht und eine ladungentransportierende Schicht enthalten, und elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung eines Selen-Tellur-Films.

Ein solches für langwelliges Licht empfindliches Aufzeichnungsmaterial besitzt den Nachteil, daß, wenn es in einen elektrophotogra­ phischen Drucker mit Laserstrahl-Abtastung eingebaut und einem Laserstrahl ausgesetzt wird, auf dem hierbei erzeugten Toner- Bild ein Interferenzstreifenmuster auftritt, wodurch Bilder in unbefriedigender Qualität entstehen. Als ein Grund hierfür wird angenommen, daß die langwellige Laserstrahlung nicht vollstän­ dig in der photoempfindlichen Schicht absorbiert und das durch­ gelassene Licht von der Oberfläche des Schichtträgers wie an einem Spiegel reflektiert wird, wodurch innerhalb der photoempfind­ lichen Schicht mehrfache Reflexionswege des Laserstrahls ent­ stehen und zwischen dem auftreffenden Licht und dem von der Oberfläche der photosensitiven Schicht reflektierten Licht Interferenzen auftreten.

Um das oben dargestellte Problem zu lösen, wurden, wie in den JP-A-58-1 62 975, JP-A-60-79 360, JP-A-60-1 12 049, JP-A-61-42 663 und JP-A-62-1 86 270 beschrieben, Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche des in elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien verwendeten elektroleitenden Schichtträgers durch anodische Oxida­ tion oder Schleifen bzw. Reiben vorgeschlagen (der Ausdruck "JP-A" bedeutet so, wie er hier verwendet wird, eine "nicht geprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung"); und ferner sind Verfahren zum Eliminieren von mehrfach innerhalb der photoempfindlichen Schicht auftretender Reflexion vorge­ schlagen worden, wobei eine lichtabsorbierende Schicht oder eine die Reflexion verhindernde Schicht zwischen der photoemp­ findlichen Schicht und dem Schichtträger vorgesehen ist, wie in den JP-A-58-17 105, JP-A-59-158 , JP-A-59-2 04 048 und JP-A-60-86 650 beschrieben.

Die wie oben beschrieben vorgeschlagenen Verfahren konnten jedoch das Auftreten von Interferenzstreifenmustern bei der Bildherstellung in der Praxis nicht vollständig unterdrücken. Insbesondere kann beim Aufrauhen der Oberfläche eines elektro­ leitenden Schichtträgers nicht leicht eine gleichmäßige Aufrauhung der Oberfläche erzielt werden, und manchmal wird zu einem gewissen Anteil ein Bereich mit relativ gerichteter Rauheit gebildet. Der Bereich mit gerichteter Rauheit kann als Bereich zum Eindringen von Ladungsträgern in die photoempfindliche Schicht dienen und verursacht dadurch unerwünscht einen weißen Flecken bei der Bilderzeugung (oder einen schwarzen Flecken bei Negativ-Entwicklung). Es gibt nun zwar eine Reihe von Maßnahmen, um einzig das Auftreten von Interferenzstreifenbildern zu unterdrücken, aber die gleich­ zeitige Verhinderung des Auftretens von Interferenzstreifen­ mustern und schwarzen Flecken oder weißen Flecken auf den Bildern ist extrem schwierig. Deshalb können die oben erwähnten Verfahren die bei der Verwendung von Aufzeichnungsmaterialien für lang­ welliges Licht auftretenden Probleme nicht lösen. Darüber hinaus ist beim Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche des elektrolei­ tenden Schichtträgers die Herstellung von vielen elektroleitenden Schichtträgern mit gleichmäßig aufgerauhter Oberfläche innerhalb einer Produktions-Charge schwierig, denn hierbei treten viele zu lösende Probleme auf. Auf der anderen Seite besitzen die Verfahren unter Verwendung einer lichtabsorbierenden Schicht auch den Nachteil, daß hierbei die Interferenzstreifen nicht in ausreichendem Maße unterdrückt werden können und die Produktionskosten erhöht sind.

Andere die Oberfläche betreffende Techniken bieten keine Lösungen. Die JP-A-51-58 954 beschreibt das Aufrauhen der Ober­ fläche eines elektroleitenden Schichtträgers durch Abschleifen (Honen). Die JP-A-59-1 28 553 beschreibt das Aufrauhen der Ober­ fläche mit einem bestimmten Material für deren Behandlung. Die dort beschriebenen Techniken sind auf die Verbesserung der Adhäsion der photoempfindlichen Schicht auf dem Schichtträger gerichtet, aber sie sind nicht geeignet, das Auftreten der vor­ genannten Interferenzstreifenbilder zu unterdrücken.

DE-A-33 21 648 kann man entnehmen, daß die Naßschleif- bzw. hon­ behandlung von Schichtträgern ein allgemein angewendetes Verfahren ist, um die Oberfläche von Schichtträgern für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien zu behandeln. Dieser Stand der Technik benötigt jedoch eine auf eine Rauheit von 0,05 bis 1,5 µmS geschliffene Schichtträgeroberfläche zum Auftragaen von a-Si als lichtempfindliche Schicht, um die Mikrostruktur der lichtempfindlichen Schicht zu verbessern und damit den Dunkelzerfall zu vermeiden. Interferenzprobleme werden nicht angesprochen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein neues elektrophoto­ graphisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem die Nachteile der vom Stand der Technik angebotenen, oben erwähnten Lösungen nicht auftre­ ten, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen. Die Aufgabe ist darin zu sehen, daß ein elektrophoto­ graphisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem sowohl keinerlei Interferenzstreifenmuster während der Bilderzeugung als auch keine weißen Flecken bei der Erzeugung des (positiven) Bildes oder schwarzen Flecken bei der Entwicklung von Negativen auftreten, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitge­ stellt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gelöst, erhältlich durch

• (1) Herstellen eines Schichtträgers, welcher durch Aufsprühen eines Schleifmittels einer Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, um die Oberfläche des Schichtträgers aufzurauhen, und
• (2) das Aufbringen einer photoempfindlichen Schicht auf dem Schichtträger, indem eine oder mehrere Beschichtungslösung(en) oder -suspension(en) für die photoempfindliche Schicht aufgebracht wird/werden, wobei das Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schichtträger dadurch der Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, daß ein Schleifmittel mit einer Knoop-Härte von 1500 bis 2900 N/mm², das zu 50% Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 55 µm enthält und ein Schüttgewicht von 0,75 bis 1,6 g/ml aufweist, mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/s aufgesprüht wird, wobei das Schleifmittel aus einem aluminiumoxidhaltigen Material besteht, welches Al₂O₃ als Hauptbestandteil und andere Metalloxide in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 30 Gew.-% enthält.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit den Merkmalen von Anspruch 2.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindunsgemäßen Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 3 und 4.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung für daß Naßschleifen bzw. -honen, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Da die Interferenz von Licht durch Spiegelreflexion des Laser­ lichts an der Schichtträgeroberfläche verursacht wird, kann die Eliminierung der Spiegelreflexion die Interferenz verhindern. Als Lösung schien sich hierfür anzubieten, die Oberfläche des Schichtträgers zur Vermeidung der Reflexion mit schwarzer Farbe zu überziehen. Der erhaltene schwarze Überzugsfilm konnte jedoch wegen des Glanzes der schwarzen Oberfläche des Beschichtungs­ films die Interferenz nicht vollständig verhindern, da diese eine (gerichtete) Spiegelreflexion verursachte. Die Erfinder haben nun statt dessen gefunden, daß wirksame diffuse (unge­ richtete) Reflexion die Interferenz verhindert.

Die Erfinder haben mit Hilfe ausgedehnter Experimente festge­ stellt, daß im allgemeinen das Aufrauhen einer Schichtträgerober­ fläche bis zu dem Grade, der zum Eliminieren der bei der Bild­ erzeugung auftretendenden Interferenzstreifenmuster notwendig ist, die Anzahl der weißen Flecken (bzw. die der schwarzen Flecken bei Negativ-Entwicklung) nachteilig ansteigen läßt. Diese entstehen in Abhängigkeit vom Grad der Oberflächenrauheit und verursachen schlechtere Kopien. Der Einsatz einer Schichtträger­ oberfläche, die mit einem speziellen, erfindungsgemäßen Schleifmittel aufgerauht wurde, verhindert jedoch das Auftreten der weißen Flecken bzw. der schwarzen Flecken wie auch das Ent­ stehen von Interferenzstreifenmustern, und so wird es möglich, verbesserte, im langwelligen Bereich empfindliche elektro­ photographische Aufzeichnungsmaterialien bzw. Photorezeptoren zu verwenden.

Beim erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial kann der eingesetzte Schichtträger eine Trommel, ein (ebener) Streifen oder eine solche Scheibe sein, herge­ stellt aus einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Eisen, Nickel oder Zink oder aus einer Legierung von beliebigen der genannten Metalle. Die Oberfläche eines solchen Schichtträgers wird der Er­ findung gemäß aufgerauht. Das Aufrauhen erfolgt mittels einer Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung. Im allgemeinen umfassen die Verfahren zum Aufrauhen von Schichtträgeroberflächen das Regulieren der Präzision des Oberflächenschliffs, Druckkontakt mit einem Schleifstein, anodische Oxidation, Ätzen, Abreiben mit Sand­ papier, Naßschleifen bzw. -honen, Sandstrahlen oder Abreiben bzw. Schleifen. Unter diesen Verfahren wird das Naßschleifen bzw. -honen wegen der verkürzten Bearbeitungszeit, der Einfachheit des Vorgangs, der Bequemlichkeit, mit der die gewünschte Oberflächenrauheit erzielt wird, und der Stabilität bevorzugt. Erfindungsgemäß wird eine gleichmäßig geglättete ("satinierte") Oberfläche durch ein Naßschleif- bzw. -honver­ fahren gebildet, wobei ein Schleifmittel mit spezifischen Eigenschaften mit einer spezifischen Sprühgeschwindigkeit aufgesprüht wird.

Das Naßschleif- bzw. -honverfahren ist ein Verfahren zum Auf­ rauhen der Oberfläche eines Schichtträgers, indem eine Suspension eines pulverförmigen Schleifmittels mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche eines Schichtträgers aufgesprüht wird. Bei dieser Behandlung wird die Oberflächenrauhigkeit durch den Sprühdruck, die Sprühgeschwindigkeit, die Menge, Art, Form, die Abmes­ sungen, die Härte, das spezifische Gewicht und die Konzentra­ tion des Schleifmittels in der Suspension bestimmt. Beim erfindungsgemäßen Naßschleif- bzw. -honverfahren ist es notwendig, daß das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500 bis 2900 N/mm² besitzt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß die Knoop-Härte des Schleifmittels im Bereich von 1700 bis 2600 N/mm² und stärker bevorzugt im Bereich von 1900 bis 2300 N/mm² liegt.

Eine Knoop-Härte des Schleifmittels von weniger als 1500 N/mm² erbringt weder eine ausreichend geglättete ("satinierte") Oberfläche noch die gewünschte Bildqualität, während eine Härte des Schleifmittels von mehr als 2900 N/mm² zum bevorzugten Abreiben von weniger widerstandsfähigen Bereichen der Schichtträger­ oberfläche führt, wodurch eine ungleichmäßig geglättete Oberfläche entsteht, was zu Bilddefekten führt.

Es ist notwendig, daß das Schleifmittel zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, einen Teilchendurchmesser bzw. eine Teilchengröße von 5 bis 55 µm besitzt (gemessen nach JIS R6002). Die Teilchengröße beträgt bevorzugt 10 bis 45 µm und stärker bevorzugt 20 bis 40 µm. Eine Teilchengröße von weniger als 5 µm erzeugt keine ausreichend satinierte Oberfläche, während eine Teilchengröße von mehr als 55 µm zu einem übermäßigen Abschleifen der Oberfläche führt und damit Bilddefekte verursacht.

Es ist weiterhin erforderlich, daß das Schleifmittel ein Schüttgewicht von 0,75 bis 1,6 g/ml (gemessen nach JIS R61260) besitzt. Das Schüttgewicht des Schleifmittels beträgt vorzugsweise 0,90 bis 1,55 g/ml und stärker bevorzugt 1,2 bis 1,5 g/ml. Ein Schüttge­ wicht von weniger als 0,76 g/ml ergibt sich bei einer großen Relation von langer Achse zu kurzer Achse der Schleifteilchen und einem übermäßig großen Anteil nadelförmiger Teilchen, was zu einer zu niedrigen mechanischen Festigkeit des Schleifmit­ tels, einem Fehlen von Stabilität zu Beginn des Naßschleif- bzw. -honverfahrens und einem Anstieg derjenigen Menge führt, die auf der Schichtträgeroberfläche haftet bzw. in diese eindringt und damit Bilddefekte verursacht. Ein Schüttge­ wicht von mehr als 1,6 g/ml erzeugt eine nicht ausreichend satinierte Oberfläche und neigt auch dazu, eine Oberfläche mit hohem Glanz zu erzeugen, was ebenfalls unerwünscht ist.

Beliebige Materialien können als Schleifmittel verwendet werden, sofern sie die vorgenannten Bedingungen erfüllen. Unter diesen Materialien sind aluminiumoxidhaltige Materialien bevor­ zugt. Bevorzugte aluminiumoxidhaltige Materialien sind solche, die vorwiegend aus Al₂O₃ gebildet sind und andere Metalloxide in einer Menge von nicht mehr als insgesamt 30 Gew.-% (insbesonderen nicht mehr als 22 Gew.-%) enthalten.

Die Verwendung von zu großen Anteilen an anderen Metalloxiden als Aluminiumoxid beeinflußt die Naßschleif- bzw. -honbehand­ lung nachteilig, sodaß man auf der Oberfläche keine gleich­ mäßige Rauhigkeit erhält.

Das aluminiumoxidhaltige Material in der vorliegenden Erfindung enthält vorzugweise TiO₂, um ihm Härte zu verleihen. Obwohl Bauxit, das Rohmaterial, üblicherweise TiO₂ enthält, kann die Härte des aluminiumoxidhaltigen Materials dadurch beeinflußt werden, indem der Gehalt an TiO₂ positiv angepaßt wird.

Die Härte hängt im allgemeinen von der Bindungsstärke innerhalb des kristallinen Materials ab, und diese Bindungsstärke wird durch einen in geringerem Umfang vorhandenen Matrixbestandteil, der im kristallinen Bindungsgefüge eingebaut ist, beeinflußt. Auch im Falle des Aluminiumoxids hängt dessen Härte von der Bildung einer festen Lösung von TiO₂ im Aluminiumoxid-Kristall­ gitter ab. In der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines TiO₂-Gehaltes von im allgemeinen 1 bis 5 Gew.-% und bevorzugt von 2 bis 3 Gew.-% bevorzugt, um hartes Aluminiumoxid zu erhalten.

TiO₂ verteilt sich so in Aluminiumoxid, daß der Zustand einer festen Lösung erreicht wird, und es beeinflußt die Wanderung (von Ionen) zwischen Gitterplätzen, wodurch die Härte des Aluminiumoxids gesteigert wird. Wenn der TiO₂-Gehalt unter 1 Gew.-% liegt, wird die Rauhigkeit nicht ausreichend sein, und die gewünschte satinierte Oberfläche kann in diesem frühen Sta­ dium des Naßschleifens bzw. -honens nicht erhalten werden, und man kann auch keine gleichmäßig satinierte Oberfläche erhalten, da sich die Teilchengröße nach dem Schleifen bzw. Honen verändert, nämlich nach dem Aufsprühen des Schleifmittels auf den Schichtträger. Andererseits wird, wenn der TiO₂-Gehalt 5 Gew.-% übersteigt, die Härte des Schleifmittels zu groß sein, um eine gleichmäßig satinierte Oberfläche zu ergeben. Dementsprechend ist der obenerwähnte erfindungsgemäße Bereich vorzuziehen.

In solchen Fällen, in denen der TiO₂-Gehalt weniger als 1 Gew.-% beträgt, kann in vorteilhafter Weise Cr₂O₃ zugesetzt werden, um das Fehlen von TiO₂ auszugleichen. Der Zusatz von Cr₂O₃ in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% (stärker bevorzugt von 1,5 bis 3,8 Gew.-%) kann die Härte steigern. Wenn der Gehalt sowohl von TiO₂ als auch Cr₂O₃ jeweils unter 1 Gew.-% liegt, ist die Härte des Schleifmaterials ungenügend, sodaß zu Beginn des Schleifens bzw. Honens keine ausreichend satinierte Oberfläche erhalten werden kann; und man kann keine gleichmäßig satinierte Oberfläche erhalten, da sich die Teilchengröße nach dem Honen ändert, nämlich wenn das Schleifmittel auf den Schichtträger aufgesprüht worden ist.

Als Schleifmittel kommt die Verwendung von kleinen Kügelchen oder pulvrigen Fragmentsplittern von Gußstahl oder Gußeisen oder von Glaskügelchen in Betracht. Wenn Gußeisen oder Gußstahl beim Schleifprozeß bzw. Honprozeß eingesetzt wird, besteht die Neigung, daß das Schleifmittel als Verunreinigung auf dem Schichtträger verbleibt, und dabei in unerwünschter Weise als Eindring­ stelle (für Ladung) vom Schichtträger her wirkt und damit einen Bilddefekt verursacht. Glasperlen verursachen, wenn sie bei dieser Behandlung eingesetzt werden, runde Krater auf der behandelten 0berfläche, da Glasperlen nahezu echte Kugelform besitzen. Deshalb besitzt die Oberfläche dann Seidenglanz und Glätte: der Glanz ist bei derselben Oberflächenrauheit größer, wodurch eine Neigung zu Interferenzstreifenmustern verursacht wird. Deshalb eignen sich Glaskügelchen bei der vorliegenden Erfindung nicht.

Das oben beschriebene Schleifmittel muß erfindungsgemäß mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/s auf die Schichtträgeroberfläche aufgesprüht werden, um die Oberfläche aufzurauhen. Die bevorzugte Sprühgeschwindigkeit beträgt 25 bis 60 m/s. Die Sprühgeschwindigkeit wird durch den Abstand der Sprühkanone vom Schichtträger, den Druck der Druckluft und den Durch­ messer der Düsenöffnung bestimmt. Eine Sprühgeschwindig­ keit von weniger als 20 m/s erbringt keine ausreichend geglättete ("satinierte") Oberfläche, während eine Geschwin­ digkeit von mehr als 75 m/s sehr kleine Unebenheiten auf der satinierten Oberfläche ergibt, wodurch keine gleichmäßig sati­ nierte Oberfläche gebildet wird, sondern weiße Flecken oder schwarze Flecken auf dem Bild entstehen.

Auf dem oben beschriebenen Schichtträger kann auf Wunsch eine Unterbeschichtung vorgesehen sein, und auf dieser wird die photoempfindliche Schicht gebildet.

Die Unterbeschichtung kann aus einem bekannten Harz gebildet sein. Die Dicke der Unterbeschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 µm bis 10 µm und insbesondere von 0,1 µm bis 2 µm.

Auf der Unterbeschichtung wird die photoempfindliche Schicht aufgebracht. Wenn die photoempfindliche Schicht eine Struktur besitzt, die in laminierter Form eine ladungenerzeugende Schicht und eine ladungentransportierende Schicht umfaßt, kann eine beliebige dieser Schichten auf der Unterbeschichtung aufge­ bracht sein.

Die ladungenerzeugende Schicht enthält eine ladungenerzeugende Substanz, dispergiert in einem Binderharz. Ein bekanntes ladungenerzeugendes Material wird hierfür eingesetzt: Beispiele hierfür umfassen Azofarbstoffe wie Chlordian-Blau, Chinon- Pigmente wie Anthranon und Pyrenchinon (Benzophenanthren­ chinon), Chinocyanin-Pigmente, Perylen-Pigmente, Perynon- Pigmente, Indigo-Pigmente, Bisbenzimidazol-Pigmente, Phthalo­ cyanin-Pigmente wie Kupfer-Phthalocyanin, metallfreies Phthalo­ cyanin und Vanadyl-Phthalocyanin, Azulenium-Salze, Squarylium- Pigmente und Chinacridon-Pigmente.

Das Binderharz für die ladungenerzeugende Schicht kann ein bekanntes Material sein, beispielsweise ein Polystyrolharz, ein Polyvinylacetalharz, ein Acrylharz, ein Methacrylharz, ein Vinylacetatharz, ein Polyesterharz, ein Polyacrylatharz, ein Polycarbonatharz oder ein Phenolharz.

Die ladungenerzeugende Schicht wird gebildet, indem die Binder­ harz-Lösung, die ein ladungenerzeugendes Material enthält, auf die Unterbeschichtung aufgetragen wird. Das Solvens für die Dispersion wird unter üblichen organischen Solventien wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, n-Butanol, Benzylalkohol, Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon, Methylacetat, Dioxan, Tetrahydrofuran, Methylen­ chlorid und Chloroform ausgewählt.

Die Dicke der ladungenerzeugenden Schicht liegt im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 5 µm und vorzugsweise von 0,2 bis 2,0 µm.

Die ladungentransportierende Schicht umfaßt ein elektronentrans­ portierendes Material, das in einem Binderharz dispergiert ist. Beispiele für das ladungentransportierende Material umfassen: polycyclische aromatische Verbindungen wie Anthracen, Pyren (Benzophenanthren) und Phenanthren, stickstoffhaltige hetero­ cyclische Verbindungen wie Indol, Carbazol (Diphenylenimid) und Imidazol, Pyrazoline, Hydrazone, Triphenylmethane, Triphenyl­ amine, Enamine und Stilbene. Das Binderharz kann ein beliebiges filmbildendes Harz sein: die Beispiele umfassen Polyester, Polysulfone, Polycarbonate, z.B. Polycarbonate vom Typ Bisphenol A und Bisphenyl Z, Polymethylmethacrylate.

Die ladungentransportierende Schicht wird gebildet, indem die Lösung eines Binderharzes in einem Solvens, das das oben angeführte ladungentransportierende Material enthält, so aufge­ bracht wird, daß eine Schichtdicke von 5 bis 30 µm entsteht. Das Solvens kann ein übliches organisches Solvens sein: Bei­ spiele sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, Ketone wie Aceton und 2-Butanon, 2-Butanol, halo­ genierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Monochlor­ benzol und Chloroform, sowie Tetrahydrofuran und Ethylether.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung spezifischer Details der Erfindung.

Beispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 12

Ein Aluminiumrohr mit einer Dicke von 1 mm, einem Durchmesser von 40 mm und einer Länge von 310 mm wurde an einer Spiegel­ schliff-Drehbank mit einem Diamanten als Schneidwerkzeug bear­ beitet, bis es eine Oberflächenrauhigkeit von Ra 0,04 µm (mitt­ lere arithmetische Abweichung) besaß. Dieses Aluminiumrohr wurde zum Aufrauhen der Oberfläche mit Hilfe einer Vorrichtung zum Naßschleifen bzw. -honen behandelt, die in Fig. 1 darge­ stellt ist, worin Ziffer 1 den Schichtträger (das zu behandelnde Rohr), Ziffer 2 eine Pumpe, Ziffer 3 eine Sprühkanone, Ziffer 4 ein Luftzuleitungsrohr und Ziffer 5 die Behandlungskammer dar­ stellt. Die Naßschleif- bzw. -honbehandlung wurde wie folgt durchgeführt:

Das in Tabelle 1 angegebene Schleifmittel wurde in einer Menge von 10 kg in 40 Litern Wasser suspendiert. Die Suspension wurde unter einem vorgegebenen Druck der Druckluft durch die Sprüh­ kanone 3 mit der in Tabelle 1 angegebenen Sprühgeschwindigkeit auf das Aluminiumrohr gesprüht, während die Suspension mit Hilfe der Pumpe 2 mit einer Flußrate von 6 Litern pro Minute in die Sprühkanone eingespeist wurde. Die Kanone wurde mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/min der Achsenrichtung des Alumi­ niumrohrs entlang geführt. Das Aluminiumrohr wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 Upm gedreht.

Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Schleifmittel sind im folgenden angegeben:

Beispiel 1: Morandum A® (A-40)
Beispiel 2: Morandum A® (A-43)
Beispiel 3: Morandum A® (A-40)
Beispiel 4: Morandum A® (ZA-1)
Beispiel 5: Weißes Aluminiumoxid mit Schleifkörnern mit einer Härte, die dadurch eingestellt wurde, daß instabiles kristal­ lines Aluminiumoxid (Na₂O×11Al₂O₃, Knoop-Härte 1000) aus Na₂O, enthalten in Aluminiumoxid-Rohmaterial (z.B. Tonerde), herge­ stellt wurde.
Beispiel 6: Mit einer große Menge Zirkondioxid.
Beispiel 7: Schleifmittel mit einem hohen Gehalt an Chromoxid: Pink Morandum® (PM), RA, Rubingrün®, sowie Electrohubin®.
Vergleichsbeispiel 1: Schleifmittel vom Aliminiumoxid-Zirkondioxid-Typ, mit einem 50%igen Gesamtgehalt an anderen Metalloxiden als Aluminiumoxid.
Beispiel 8: Schleifmittel, umfassend geschmolzenes Aluminium­ oxid (z. B. Tonerde) mit 5,1% TiO₂.
Vergleichsbeispiel 2: Schleifkorn vom weißen Aluminiumdioxid- Typ mit einer Härte, die dadurch eingestellt wurde, daß instabiles kristallines β-Aluminiumoxid (Na₂×11Al₂O₃, Knoop- Härte 1000) aus Na₂O, enthalten in Aluminiumoxid-Rohmaterial (z. B. Tonerde), hergestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 3: Borcarbid.
Vergleichsbeispiel 4: Morandum A 3000®.
Vergleichsbeispiel 5: Schleifmittel mit der gleichen Zusammen­ setzung wie in Vergleichsbeispiel 4, jedoch mit einem durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser von 60 µm.
Vergleichsbeispiel 6: Morandum A 240®.
Vergleichsbeispiel 7: Schleifmittel mit der gleichen Zusammen­ setzung wie in Vergleichsbeispiel 6, jedoch mit einem durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser von 6 µm und einem Schüttgewicht von 0,70 g/ml.
Vergleichsbeispiele 8 und 9: Die gleichen Schleifmittel wie in Beispiel 1.
Vergleichsbeispiel 10: Schleifmittel, hauptsächlich aus geschmolzenem Zirkon zusammengesetzt.
Vergleichsbeispiel 11: Schleifmittel, hauptsächlich aus Nitrier-Stahl zusammengesetzt.
Vergleichsbeispiel 12: Glaskügelchen.

Auf die Aluminiumrohre, die wie oben beschrieben der Naß­ schleif- bzw. -honbehandlung unterworfen worden waren, wurde mit Hilfe eines Ringbeschichters eine Lösung eines Nylon- Copolymer-Harzes in Methanol/Butanol aufgebracht, wodurch eine Unterbe­ schichtung mit einer Dicke von 0,7 µm als Schutzschicht (Bar­ riereschicht) gebildet wurde.

Getrennt davon wurden mit Hilfe einer Kugelmühle mit einer 10 mm Kugel 3 Teile Vanadyl-Phthalocyanin in 70 Teilen einer 10%igen Lösung eines Polyesterharzes in Cyclohexan 2 Stunden lang dispergiert. Hierzu wurden 10 Teile 2-Butanon gegeben, wodurch man eine Beschichtungslösung erhielt. Diese Beschichtungslösung wurde mit Hilfe eines Ringbeschichters auf die Schutzschicht (Bar­ riereschicht) aufgebracht, wobei eine 0,4 µm dicke ladungener­ zeugende Schicht gebildet wurde.

Die ladungentransportierende Schicht wurde wie folgt auf die so gebildete ladungenerzeugenden Schicht aufgetragen. 4 Teile N,N′- Diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-(1,1-biphenyl)-4,4′-diamin wurden als ladungentransportierende Substanz zusammen mit 6 Teilen Polycarbonat-Z-Harz in 40 Teilen Monochlorbenzol gelöst. Die entstandene Lösung wurde mit einem Tauchbeschichter mit einer Aufziehgeschwindigkeit von 11 cm/min auf der ladungener­ zeugenden Schicht aufgebracht und bei 110°C 1 Stunde lang getrocknet, wobei eine 20 µm dicke ladungentransportierende Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde ein elektrophoto­ graphisches Aufzeichnungsmaterial (einschließlich Schichtträger) gebildet.

Das erhaltene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde in einen Laserdrucker (LBP) eingebaut, der mit einer Punktdichte von 400 dpi (Punkten pro Quadratinch) drucken konnte, und die erzeugten Bilder wurden untersucht. In den Beispielen 1 bis 7 wurden keinerlei Bilddefekte wie Interferenzstreifenmuster und weiße Flecken oder schwarze Flecken beobachtet. Auch konnte man bei einem Test über 200 Blätter bei den Abbildungen keine Ab­ normalitäten feststellen. Im Beispiel 8 und im Vergleichsbeispiel 1 wurden nur leicht geschwärzte Flecken gefunden, jedoch keine Interferenz­ streifenmuster.

Im Gegensatz dazu erhielt man bei den Vergleichsbeispielen die folgenden Ergebnisse. Im Vergleichsbeispiel 2 konnte man keine ausreichend satinierte Oberfläche erhalten, und so wurden in der Abbildung Interferenzstreifenmuster beobachtet. Auch mit einer höheren Sprühgeschwindigkeit zum Ausgleichen der niedri­ gen Härte des Schleifmittels konnte man im frühen Stadium des Naßschleif- bzw. -honverfahrens keine ausreichend geglättete Oberfläche erhalten. Darüber hinaus ergab die Beobachtung des Schleifmittels mit einem Mikroskop, daß nach weiterer Naß­ schleifbehandlung von 1000 Rohren der Durchmesser der Teilchen des Schleifmittels um angenähert 25% verringert war. Die Lebensdauer des Schleifmittels war demzufolge merkbar verkürzt.

Im Vergleichsbeispiel 3 wurden weniger widerstandsfähige Berei­ che der Schichtträgeroberfläche bevorzugt abgeschliffen, sodaß man keine gleichmäßig geglättete Oberfläche erhalten konnte, und es fanden sich viele schwarze Flecke auf dem weißen Untergrund.

Im Vergleichsbeispiel 4 fand sich ein Interferenzstreifenmuster auf dem Bild.

Im Vergleichsbeispiel 5 fanden sich verschiedene Bilddefekte, beispielsweise schwarze Flecken und pustelig aussehende Fehler, obwohl das Bild keine Interferenzstreifenmuster aufwies.

Im Vergleichsbeispiel 6 erhielt man keine gleichmäßig geglät­ tete Oberfläche, und deshalb wurden Bilddefekte beobachtet.

In den Vergleichsbeispielen 7 und 8 wurden auf den Bildern Interferenzstreifenmuster beobachtet.

Im Vergleichsbeispiel 9 wurden viele schwarze Flecken gefunden, jedoch keine Interferenzstreifenmuster.

In den Vergleichsbeispielen 10 und 11 konnte man viele Bildde­ fekte (schwarze Flecken, weiße Flecken, pustelig aussehende Stellen) beobachten, jedoch keine Interferenzstreifenmuster.

Im Vergleichsbeispiel 12 konnte man keine ausreichend geglät­ tete Oberfläche erhalten, und deshalb wurden Interferenzstrei­ fenmuster beobachtet.

In der vorliegenden Erfindung wird als Ergebnis der Aufrauhung der Schichtträgeroberfläche mit Hilfe des oben beschriebenen Naß­ schleif- bzw. -honverfahrens eine geglättete ("satinierte") Oberfläche auf der Schichtträgeroberfläche erzeugt, wobei der Zu­ stand der Oberfläche eine ausreichend hohe durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit und eine enge Verteilung der Oberflächen­ rauhigkeit aufweist. Dementsprechend erzeugt ein elektrophoto­ graphisches Aufzeichnungsmaterial, das diesen Schichtträger enthält, befriedigende Bilder ohne Bilddefekte wie Interferenzstreifen­ muster, weiße Flecken oder schwarze Flecken, wenn das Bild mit Hilfe von relativ langwelligem Laserlicht erzeugt wird, wie man es beispielsweise von einem Halbleiter-Laser erhält. Deshalb eignet sich das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungs­ material für elektrophotographische Kopiermaschinen, insbeson­ dere für solche, in denen der Laserstrahl das Bild zeilenweise abtastet.

Claims (4)

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, erhältlich durch

• (1) Herstellen eines Schichtträgers, welcher durch Aufsprühen eines Schleifmittels einer Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, um die Oberfläche des Schichtträgers aufzurauhen, und
• (2) das Aufbringen einer photoempfindlichen Schicht auf dem Schichtträger, indem eine oder mehrere Beschichtungslösung(en) oder -suspension(en) für die photoempfindliche Schicht aufgebracht wird/werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger dadurch der Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, daß ein Schleifmittel mit einer Knoop-Härte von 1500 bis 2900 N/mm², das zu 50% Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 55 µm enthält und ein Schüttgewicht von 0,75 bis 1,6 g/ml aufweist, mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/s aufgesprüht wird, wobei das Schleifmittel aus einem aluminiumoxidhaltigen Material besteht, welches Al₂O₃ als Hauptbestandteil und andere Metalloxide in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 30 Gew.-% enthält.

2. Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, das

• (1) das Herstellen eines Schichtträgers, welcher durch Aufsprühen eines Schleifmittels einer Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, um die Oberfläche des Schichtträgers aufzurauhen, und
• (2) das Aufbringen einer photoempfindlichen Schicht auf dem Schichtträger umfaßt, indem eine oder mehrere Beschichtungslösung(en) oder -suspension(en) für die photoempfindliche Schicht aufgebracht wird/werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger dadurch der Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung unterworfen wird, daß ein Schleifmittel mit einer Knoop-Härte von 1500 bis 2900 N/mm², das zu 50% Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 55 µm enthält und ein Schüttgewicht von 0,75 bis 1,6 g/ml aufweist, mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/s aufgesprüht wird, wobei das Schleifmittel aus einem aluminiumoxidhaltigen Material besteht, welches Al₂O₃ als Hauptbestandteil und andere Metalloxide in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 30 Gew.-% enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminiumoxidhaltige Material als anderes Metalloxid TiO₂ in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminiumoxidhaltige Material als andere Metalloxide TiO₂ in einer Menge von nicht mehr als 1 Gew.-% und Cr₂O₃ in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% enthält.