DE68922958T2 - Organische Photoleiter mit verringerter Ermüdung. - Google Patents

Organische Photoleiter mit verringerter Ermüdung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft organische Fotoleiter nach Anspruch 1, in denen eine Ermüdung durch das Zusetzen von bestimmten Zusatzstoffen vermindert wird.
  • Nach dem Stande der Technik sind viele organische Fotoleiter bekannt, die eine ladungserzeugende Schicht und eine Ladungstransportschicht umfassen.
  • Im IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, Bd. 24, Nr. 118, April 1982, Seite 6194, ist ein organischer Fotoleiter dargestellt, umfassend eine ladungserzeugende Schicht und eine Ladungstransportschicht, in denen die Ermüdung durch das Zusetzen von chloranil oder Trinitrofluorenon vermindert wurde.
  • Im IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, Bd. 27, Nr. 10A, März 1985, Seite 5597, ist eine Ladungstransportschicht mit geringerer periodischer Ermüdung dargestellt, der Diethylaminobenzaldehyd zugesetzt wurde. In der Publikation wird jedoch nicht die Art des Bindemittels beschrieben, dem der Zusatzstoff zugesetzt wird.
  • Im IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, Bd. 27, Nr. 10A, März 1985, Seite 5605 wird das Zusetzen von Zusatzstoffen zu einer Ladungstransportschicht zwecks Verminderung der Ermüdung beschrieben. Die Zusatzstoffe sind Farbstoffe. Die Art des Bindemittels ist nicht angegeben.
  • In dem USA-Patent Nr. 4,123,270 wird die Verwendung eines Amins als Lösungsmittel bei der Herstellung eines organischen Fotoleiters dargestellt. Das Amin wird jedoch nur als Lösungsmittel verwendet und ist flüchtig und verbleibt nicht in dem fertigen Fotoleiter.
  • In dem USA-Patent Nr. 4,490,452 (siehe Spalte 1, Zeile 37 und Spalte 2, Zeile 11) wird die Verwendung von Aminen beschrieben, die den Farbstoff in einem organischen Fotoleiter löslich machen und auch als Quervernetzungsmittel für das Epoxidharz darin wirken. Diese Amine sind flüchtig und verbleiben, wenn sie als Quervernetzungsmittel wirken, nicht mehr als Amine in der fertigen Zusammensetzung.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verringerung der Ermüdung in organischen Fotoleitern. Bei dem elektrofotografischen Verfahren unterliegt der Fotoleiter einer Reihe von Ladungs- und Beleuchtungsvorgängen, die oft zu Veränderungen der elektrischen und optischen Eigenschaften des Fotoleiters führen. Diese Veränderungen werden als Ermüdung bezeichnet. Ermüdung bewirkt, daß sich die Einsatzeigenschaften während der Nutzungsdauer der Fotoleiter verändern. Offensichtlich sind diese Veränderungen in der heutigen industriemäßigen Praxis unerwünscht. Die spezifischen Veränderungen bei der Ermüdung sind Veränderungen der Ladungsaufnahme im Dunkeln und der Zerfallsgeschwindigkeit im Dunkeln, die auftreten können, wenn die Transportschicht belichtet wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Lösung für das Problem der Ermüdung in Ladungstransportschichten geschaffen, worin die Ladungstransportschicht eine Quelle für saure Protonen ist. Solche Protonen können sich durch eine beliebige von zwei Quellen bilden, wobei die erste das Bindemittel und die zweite Verschmutzungen entweder in dem Binder oder in dem ladungserzeugenden Material sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ermüdung in einer solchen ladungserzeugenden Schicht durch Zusetzen eines nichtflüchtigen basischen Amins stark verringert. Das Amin muß nichtflüchtig sein, damit es nach der Herstellung in der fertigen Zusammensetzung verbleibt. Der Zusatzstoff muß gleichmäßig in der gesamten Ladungstransportschicht verteilt sein. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß das zugesetzte Amin in einem gemeinsamen Lösungsmittel mit dem Ladungstransportmaterial und dem Bindemittel löslich ist, so daß alle drei gleichzeitig in dem Lösungsmittel gelöst werden können, um eine gleichmäßige Verteilung zustande zubringen.
  • Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete nichtflüchtige basische Amin ist 1,8,-Bis(dimethylamino)-naphthalin oder Poly(vinylpyridin). Im allgemeinen ist die Menge des zugesetzten Amins ziemlich gering und liegt in der Größenordnung von etwa 0,1 Gew.-% bis 1 Gew. -% der Ladungstransportschicht. In den meisten Fällen wird eine Menge von etwa 0,25 Gew. -% am meisten bevorzugt. In diesen Fällen, wo das zugesetzte Amin als ein Oxidationspotential aufweist, das positiver ist als das der Ladungstransportmaterialschicht, können größere Mengen an Amin verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere bei einer Ladungstransportschicht, die ein Bindemittel aus Polyester aufweist sowie p-Diethylaminobenzaldehyd-1,1'diphenylhydrazon als Ladungstransportmaterial. Die Erfindung eignet sich jedoch auch bei anderen Ladungstransportschichten, die als Quelle von verschmutzenden oder zufällig sauren Protonen wirken.
  • Wird die vorliegende Erfindung angewandt, läßt sich der Verlust an Spannungsaufnahme im Dunkeln und die Erhöhung der Zerfallsgeschwindigkeit im Dunkeln sehr stark verringern. Bei Tests auf beschleunigten Zerfall wurden Verringerungen der Zerfallsgeschwindigkeiten im Dunkeln und der Spannungsaufnahme im Dunkeln beobachtet, bei denen der Grad der Verringerung dem Grad des zugesetzten Amins entsprach. Es muß also hervorgehoben werden, daß sich die Fotoempfindlichkeit durch das Zusetzen des Zusatzstoffs in der richtigen Menge nicht wesentlich verändert.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung und Verwendung des Fotoleiters gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Beispiel I
  • Es wurde ein mehrschichtiger organischer Fotorezeptor hergestellt, in dem die ladungserzeugende Schicht aus einem Methin-Quadratsäurefarbstoff bestand, wie in dem USA-Patent Nr. 3,824,099 beschrieben, und die Ladungstransportschicht aus 40 Teilen p-Diethylaminobenzaldehyd-1,1'diphenylhydrazon (DEH) in 60 Teilen des Bindemittels Vitel PE200 aus Polyester bestand. Vitel PE200, ein Material mit eingetragenem Warenzeichen, erhältlich von Goodyear, wies eine Säurezahl von 41,5 Milliequivalenten/g auf und wird in diesem Beispiel als ein Extremfall der Azidität in dem Bindemittel verwendet.
  • Es wurde ein zweiter Fotorezeptor hergestellt, in dem die Ladungstransportschicht aus 0,1% 1,8-Bis (dimethylamino) -naphthalin (Proton Sponge) zusätzlich zu 40 % DEH und 59,9 % Vitel PE200 bestand. Proton Sponge, ein Material mit eingetragenem Warenzeichen von der Aldrich Chemical Co., ist eine starke Base. Die ladungserzeugende Schicht bestand wie in dem vorherigen Beispiel aus einem Methin-Quadratsäurefarbstoff.
  • Vor und nach 1600 Ladungs- und Belichtungszyklen wurden die elektrofotografischen Eigenschaften der beiden Fotorezeptoren gemessen. Es wurde festgestellt, daß der Proton Sponge enthaltende Fotorezeptor in der Ladungstransportschicht nach der zyklischen Einwirkung auf denselben 11 % seiner Spannungsaufnahmefähigkeit im Dunkeln verlor, während der Fotorezeptor ohne Proton Sponge in der Transportschicht 18 % verlor. Die Zerfallsgeschwindigkeit im Dunkeln bei dem unter zyklischer Einwirkung stehenden Fotorezeptor ohne Proton Sponge war ebenfalls höher, wobei nur 17 % der Spannung nach 14 Sekunden im Dunkeln an dem Fotorezeptor verblieb. Der Fotorezeptor mit Proton Sponge bewahrte 43 % während des gleichen Zeitraums.
  • Beispiel II
  • Es wurde ein Fotorezeptor wie in Beispiel I hergestellt, nur daß Ardel D-100 als Transportbindemittel verwendet wurde und 1-Phenyl-3-(p-diethylaminostyryl)-5-(p-diethylaminophenyl)-pyrazolin (DEASP) als Transportdotierungsmittel verwendet wurde. Das Ardel D-100, ein Polyarylat von Union Carbide, wies eine Säurezahl von 44,4 Milliäquivalenten/g auf. Das Transportdotierungsmittel wurde dem Ardel-Bindemittel wie in dem vorigen Beispiel in einem Anteil von 40 % zugesetzt.
  • Ebenfalls wurde ein Fotorezeptor hergestellt, in dem die Transportschicht aus 2 % Poly(2-vinylpyridin) (PVP), 40 % DEASP und 58 % Ardel bestand, und es wurden die fotoelektrischen Eigenschaften der beiden Fotorezeptoren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 vor und nach der zyklischen Einwirkung auf dieselben verglichen.
  • Der Fotorezeptor ohne PVP verlor 35 % seiner Spannungsaufnahmefähigkeit im Dunkeln, während der PVP enthaltende Fotorezeptor am Ende des gleichen Einwirkungszeitraums 23 % verloren hatte. Die anfängliche Zerfallsgeschwindigkeit im Dunkeln betrug bei dem Fotorezeptor mit zyklischer Einwirkung ohne PVP 69 V/s, und die Zerfallsgeschwindigkeit im Dunkeln bei dem PVP enthaltenden Fotorezeptor betrug 40 V/s.

Claims (5)

1. Organischer Fotoleiter, umfassend eine ladungserzeugende Schicht und eine Ladungstransportschicht, die die Quelle für saure Protonen ist, wobei die genannte Ladungstransportschicht ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittel und, gleichmäßig in der genannten Ladungstransportschicht verteilt, 1,8-Bis (dimethylamino)-naphtalin oder Poly(vinylpyridin) umfaßt.
2. Organischer Fotoleiter nach Anspruch 1, in dem das Amin 1,8-Bis (dimethylamino)-naphtalin ist.
3. Organischer Fotoleiter nach Anspruch 1, indem das Amin Poly(vinylpyridin) ist.
4. Organischer Fotoleiter nach Anspruch 1, in dem das Bindemittel ein Polyester ist.
5. Organischer Fotoleiter nach Anspruch 1, in dem das Ladungstransportmaterial p-Diethylaminobenzaldehyd- 1,1'diphenylhydrazon ist.
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