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Die Erfindung betrifft die Elektrophotographie und
insbesondere ein verbessertes, beschichtetes
elektrophotographisches bilderzeugendes Element und ein Verfahren zur
Herstellung des elektrophotographischen Bildelements.
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Elektrophotographische bilderzeugende Verfahren
beziehen im allgemeinen die Ausbildung und Entwicklung
elektrostatischer Latentbilder auf der bilderzeugenden Oberfläche
eines photoleitfähigen Elements ein. Das photoleitfähige
Element wird normalerweise mit einem Bild versehen durch
gleichförmige elektrostatische Aufladung der bildformenden
Oberfläche in der Dunkelheit und Belichten des Elements mit einem
Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung, wie
Licht, das die Ladung in den beleuchteten Flächen des
Elements unter Ausbildung eines elektrostatischen Latentbildes
auf der bilderzeugenden Oberfläche selektiv verteilt. Das
elektrostatische Latentbild wird dann mit einer
Entwicklerzusammensetzung entwickelt, die Tonerteilchen enthält, welche
von dem photoleitenden Element in Bildkonfiguration angezogen
werden. Das erhaltene Tonerbild wird dann auf ein geeignetes
Empfangselement, beispielsweise Papier, übertragen.
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Die bilderzeugende Oberfläche zahlreicher
photoleitfähiger Elemente ist gegen Verschleiß, umgebenden Staub,
Kratzer und Ablagerungen empfindlich, wodurch die
elektrophotographischen Eigenschaften des bilderzeugenden Elements
nachteilig beeinflußt werden. Überzüge wurden vorgeschlagen,
um den nachteiligen Eigenschaften dieser Photorezeptoren zu
begegnen. Viele dieser Überzüge beeinflussen jedoch die
elektrophotographischen Eigenschaften des
elektrophotographischen bilderzeugenden Elements nachteilig.
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Eine Art eines isolierenden elektrophotographischen
bilderzeugenden Elements weist mindestens eine
photoleitfähige Schicht und eine Überzugsschicht auf, die eine
isolierende, filmbildende, kontinuierliche Phase, umfassend
Ladungstransportmoleküle und fein verteilte, zur
Ladungsinjektion
befähigte Teilchen, die in der kontinuierlichen Phase
dispergiert sind, umfaßt.
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Überzüge für Photorezeptoren wurden in US-A-4 515 882
offenbart. Diese Überzüge umfassen eine isolierende
filmbildende kontinuierliche Phase, die Ladungstransportmoleküle und
fein verteilte, zur Ladungsinjektion befähigte Teilchen in
der kontinuierlichen Phase dispergiert umfaßt. Die
bilderzeugenden Elemente weisen zumindest eine photoleitfähige Schicht
und eine Überzugsschicht auf. Falls erwünscht, kann eine
Sperrschicht in der Vorrichtung zwischen der photoleitfähigen
Schicht und der Überzugsschicht angeordnet werden. Diese in
US-A-4 515 882 offenbarten Vorrichtungen können bei einem
elektrophotographischen, bilderzeugenden Verfahren angewendet
werden, bei dem die äußere bilderzeugende Oberfläche der
Überzugsschicht gleichförmig im Dunkeln aufgeladen wird. Ein
ausreichendes elektrisches Feld wird über dem
elektrophotographischen bilderzeugenden Element erzeugt, um die zur
Ladungsinjektion befähigten Teilchen zu polarisieren, wodurch
die zur Ladungsinjektion befähigten Teilchen Ladungsträger in
die kontinuierliche Phase der Überzugsschicht injizieren. Die
Ladungsträger werden zu der Grenzschicht zwischen der
photoleitfähigen Schicht transportiert oder eingeschlossen und
entgegengesetzte Raumladung in der Überzugsschicht wird durch
Ladungsemission aus den zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen an der bilderzeugenden Oberfläche entspannt. Die
Überzugsschicht ist vor Abscheidung der gleichförmigen
elektrostatischen Ladung auf der bilderzeugenden Oberfläche im
wesentlichen elektrisch isolierend.
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Es wird angenommen, daß der Mechanismus, mit dem die
Ladung durch den Überzug zu der lichtempfangenden Oberfläche
in bekannten Vorrichtungen gelangt, das elektrische Feld, das
durch Koronaentladung der elektrophotographischen Vorrichtung
gebildet wird, einbezieht, wodurch die zur Ladungsinjektion
befähigten Teilchen oder Spezies sofort polarisiert werden.
Ladungen, z.B. in Form von Löchern, werden in die
Löchertransportphase des Überzugs injiziert und werden durch das
sich aufladende Feld zu der Grenzfläche zwischen Überzug und
photoleitfähiger Schicht bewegt. Die Ladung wird an der
Grenzfläche durch eine Blockierungsschicht oder aufgrund der
Tatsache, daß keine Injektion in dem Photorezeptor
stattfindet, gebremst. Die negative Raumladung in der Masse des
Überzugs wird durch Ladungsemission entspannt.
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Überzüge, wie jene, die in US-A-4 515 882 offenbart
sind, haben jedoch den Nachteil einer starken Lichtabsorption
und Lichtstreuung in dem Überzug aufgrund Pigmentbeladung und
Teilchengröße Anorganische, zur Ladungsinjektion befähigte
Teilchen, die in jener Patentschrift genannt werden,
schließen Ruß, Molybdändisulfid, Silicium, Zinnoxid, Antimonoxid,
Chromdioxid, Zinkdioxid, Titanoxid, Magnesiumoxid,
Mangandioxid, Aluminiumoxide, kolloidale Kieselsäure, Graphit, Zinn,
Aluminium, Nickel, Stahl, Silber, Gold, andere Metalle und
deren Oxide, Sulfide, Halogenide und andere Salzformen, usw.,
ein. Derartige, zur Ladungsinjektion befähigte Teilchen,
können die Lichtempfindlichkeit des Photorezeptors vermindern.
Beispielsweise reduziert 1 Gew.-% Rußpigment, das die
vorrangig wirksame, derzeitig verwendete, zur Ladungsinjektion
befähigte Spezies ist, die Lichtdurchlässigkeit der
lichtempfindlichen Schicht um etwa 20 %.
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Elektrophotographische Vorrichtungen wurden
vorgeschlagen, die Schichten einschließen, welche elektrisch
leitend und durchsichtig sind. Beispielsweise offenbart US-A-
3 505 131 ein Verfahren zur Herstellung eines stark
transparenten, leitfähigen Films aus Kupfer(I)jodid. US-A-3 677 816
offenbart ein Verfahren zur Herstellung von transparenten und
elektrisch leitenden Beschichtungen von Kupferjodid. Diese
Filme werden als Elektrode oder als Erdung in
elektrostatischen Mehrfachelektrodensystemen verwendet.
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Kupferjodid wurde auch in der Elektrophotographie in
Schutzschichten verwendet, wie in der Japanischen ungeprüften
Patentanmeldung Nr. 59-159 (1984) offenbart. Die offenbarte
Schutzschicht umfaßt 10 bis 60 Gew.-% Cu-Jodid, bezogen auf
Bindemittelharz.
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Eine weitere Verwendung von Kupferjodid in der
Elektrophotographie ist in US-A-4 133 933 offenbart.
Kupfer(I)jodid wird in einer elektroempfindlichen
Aufzeichnungsschicht bereitgestellt und wird durch Zugabe eines
alkalischen
Stoffes zur Erhöhung des Widerstandes von
Kupfer(I)jodid geweißt, um den Kontrast der aufgezeichneten Maske zu
erhöhen.
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In den vorstenend genannten Vorrichtungen wird
Kupferjodid hauptsächlich zum Erreichen einer hohen elektrischen
Leitfähigkeit verwendet.
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Es besteht forthin ein Bedarf für verbesserte
Schichten in elektrophotographischen, bilderzeugenden Elementen,
die stark transparent sind und welche das bilderzeugende
Element vor Verschleiß, umgebungsstaub und dergleichen schützen.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird ein
elektrophotographisches bilderzeugendes Element bereitgestellt, das
mindestens eine photoleitfähige Schicht und eine im wesentlichen
durchsichtige Schicht, umfassend Ladungstransportmoleküle und
zur Ladungsinjektion befähigte Spezies, einschließt, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Ladungsinjektion befähigte
Spezies eine molekulare Dispersion einer Kupfer(I)verbindung
mit einer Teilchengröße von weniger als etwa 1 µm und weniger
als die wellenlänge des Lichts, das zur Belichtung der
photoleitfähigen Schicht in einer filmbildenden,
kontinuierlichen Phase verwendet wird, ist. In einer bevorzugten Form
umfaßt die in wesentlichen durchsichtige Schicht eine
isolierende, filmbildende, kontinuierliche Phase, umfassend
Ladungstransportmoleküle und stark durchsichtige, zur
Ladungsinjektion befähigte Spezies. Kupfer(I)verbindungen, wie
Kupfer(I)jodid, werden als zur Ladungsinjektion befähigte
Spezies verwendet. Falls erwünscht, kann eine Sperrschicht
zwischen der photoleitfähigen Schicht und der im wesentlichen
durchsichtigen Schicht angeordnet werden.
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Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung
wird mit Hinweis auf die beigefügte Zeichnung erhalten, die
einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen
Mehrschichtphotorezeptors zeigt.
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Das erfindungsgemäße elektrophotographische
bilderzeugende Element umfaßt eine Überzugsschicht, die
vorzugsweise zu einer photoleitfähigen Schicht benachbart ist. Die
Überzugsschicht umfaßt Ladungstransportmoleküle und stark
transparente, zur Ladungsinjektion befähigte Teilchen in
einem
isolierenden, eine kontinuierliche Phase bildenden Film.
Die erfindungsgemäßen berzüge können für negative und
positive Photorezeptoren verwendet werden und sind von besonderem
Interesse für positiv aufgeladene schichtweise
Photorezeptoren, wobei die photoleitfähige Ladungserzeugung- und
Injektionsschicht an der obersten Oberfläche weniger als etwa 1 µm
dick ist und verschleißen kann, was ohne die vorliegende
Erfindung zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Rezeptors
führen würde.
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Ein beliebiges, geeignetes, einen isolierenden Film
bildendes Bindemittelharz mit einer hohen dielektrischen
Festigkeit und guten elektrischen Isolationseigenschaften kann
in der kontinuierlichen ladungstransportierenden Phase des
erfindungsgemäßen Überzugs verwendet werden. Das
Bindemittelharz selbst kann ein Ladung transportierendes Material oder
ein Material sein, das in der Lage ist, Transportmoleküle in
einer festen Lösung oder als molekulare Dispersion zu halten.
Eine feste Lösung wird als eine Zusammensetzung definiert, in
der mindestens eine Komponente in einer anderen Komponente
gelöst ist und welche als homogene feste Phase vorliegt. Eine
molekulare Dispersion wird als eine Zusammensetzung
definiert, in der Teilchen mindestens einer Komponente in einer
weiteren Komponente dispergiert sind, wobei die Dispersion
der Teilchen in molekularem Maßstab vorliegt.
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Typische filmbildende Bindemittelmaterialien, die
keine Ladung transportierenden Materialien darstellen,
schließen thermoplastische und wärmehärtbare Harze ein, wie
Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyurethane,
Polystyrole, Polyarylether, Polyarylsulfone, Polybutadiene,
Polysulfone, Polyethersulfone, Polyethylene, Polypropylene,
Polyimide, Polymethylpentene, Polyphenylsulfide, Polyvinylacetat,
Polysiloxane, Polyacrylate, Polyvinylacetale, Polyamide,
Aminoharze, Phenylenoxidharze, Terephthalsäureharze,
Epoxidharze, phenolische Harze, Polystyrol und Acrylnitrilcopolymere,
Polyvinylchlorid, Vinylchlorid und Vinylacetatcopolymere,
Acrylatcopolymere, Alkydharze, Cellulosefilmbildner,
Poly(amid-imid), Styrol-Butadiencopolymere, Vinylidenchlorid-
Vinylchloridcopolymere,
Vinylacetatvinylidenchloridcopolymere, Styrolalkydharze, Fluorcarbonharze und dergleichen ein.
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Typische filmbildende Bindemittelstoffe, die
Ladungstransporteigenschaften aufweisen, sind im wesentlichen im
Spektralbereich der vorgesehenen Verwendung
nichtabsorbierend, sind jedoch aktiv, indem sie in der Lage sind,
Ladungsträger, injiziert durch zur Ladungsinjektion befähigte
Teilchen, in einem angewendeten elektrischen Feld zu
transportieren. Das Ladungstransportbindemittel kann ein Löcher
transportierendes filmbildendes Polymer oder ein Elektronen
transportierendes filmbildendes Polymer sein.
Ladungstransportierende filmbildende Polymere sind auf dem Fachgebiet
bekannt und schließen jene ein, die in US-A-4 515 882
aufgelistet sind. Weitere transportierende Polymere schließen
Arylaminverbindungen ein, offenbart in US-A-4 806 443,
4 806 444 und 4 818 650 sowie Polysilylene, offenbart in US-
A-4 618 551, 4 774 159, 4 772 525 und 4 758 488, ein.
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Das filmbildende Bindemittelharz sollte einen
elektrischen Widerstand von mindestens 1013 Ohm-cm aufweisen. Es
sollte in der Lage sein, einen kontinuierlichen Film
auszubilden und im wesentlichen transparent für aktivierende
Strahlung sein, zu der die darunterliegende photoleitfähige
Schicht empfindlich ist. In anderen Worten sollte die
durchgelassene aktivierende Strahlung in der Lage sein,
Ladungsträger zu erzeugen, das heißt Elektronen-Löcherpaare in der
darunterliegenden, photoleitfähigen Schicht oder in den
darunterliegenden, photoleitfähigen Schichten. Ein
Durchsichtigkeitsbereich zwischen etwa 35 % und etwa 100 % kann
zufriedenstellende Ergebnisse in Abhängigkeit von den spezifischen
verwendeten Photorezeptoren bereitstellen. Eine
Durchsichtigkeit von mindestens etwa 50 % ist für eine größere
Geschwindigkeit mit optimalen Geschwindigkeiten, erreicht bei einer
Durchsichtigkeit von mindestens mehr als 90 %, bevorzugt.
Durchsichtigkeit bedeutet Durchlassen von Strahlung in dem
Spektralbereich, in dem die darunterliegende photoleitfähige
Schicht oder die darunterliegenden photoleitfähigen Schichten
empfindlich sind.
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Beliebige, geeignete Ladungstransportmoleküle, die in
der Lage sind, als filmbildende Bindemittel zu dienen oder
die in molekularer Größe in einem filmbildenden
Bindemittelharz löslich oder dispergierbar sind, können in der
erfindungsgemäßen kontinuierlichen Phase des Überzugs verwendet
werden. Die Ladungstransportmoleküle sollten in der Lage
sein, Ladungsträger, injiziert durch die zur Ladungsinjektion
befähigten Teilchen, bei einem angelegten elektrischen Feld
zu transportieren. Die Ladungstransportmoleküle können
Lochtransportmoleküle oder Elektronentransportmoleküle sein.
Wenn das Ladungstransportmolekül in der Lage ist, als
filmbildendes Bindemittelharz, wie vorstehend erwähnt, zu dienen,
kann es, falls erwünscht, angewendet werden, um sowohl die
Funktion als isolierendes Bindemittel für die zur
Ladungsinjektion bewegten Teilchen, als auch kontinuierliche
ladungstransportierende Phase ohne das Erfordernis des Zusatzes
eines anderen Ladungstransportmoleküls in fester Lösung oder
als Molekulardispersion darin, auszuüben.
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Solche ladungstransportierenden Materialien sind auf
dem Fachgebiet bekannt. Diamine, Pyrazoline, substituierte
Fluorene, Oxadiazole, Hydrazone, trisubstituierte Methane,
transparente organische nichtpolymere Transportmaterialien
und dergleichen, wie affenbart in US-A-4 515 882, sind
Beispiele bekannter ladungs transportierender Materialien.
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Wenn die Ladungstransportmoleküle mit einem
isoherenden filmbildenden Bindemittel kombiniert werden, kann die
Menge an Ladungstransportmolekülen, die verwendet wird, in
Abhängigkeit von dem einzelnen Ladungstransportmaterial,
dessen Verträglichkeit mit (beispielsweise Löslichkeit in) der
kontinuierlichen, isolierenden, filmbildenden
Bindemittelphase der Überzugsschicht und dergleichen variieren.
Zufriedenstellende Ergebnisse wurden unter Verwendung der
normalerweise zur Ausbildung des Ladungstransportmediums der
Photorezeptoren, enthaltend eine Ladungstransportkomponente und eine
ladungserzeugende Komponente, angewendeten Verhältnisse
erhalten.
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Wenn die Überzugsschichten nur mit isolierenden
filmbildenden Bindemitteln und Ladungstransportmolekülen in
fester Lösung oder molekularer Dispersion in dem filmbildenden
Bindemittel hergestellt werden, verbleiben die
Überzugsschichten nach dem Aufladen isolierend, zumindest bis zum
Bildbelichtungsschritt. Wenn jedoch ausreichend zur
Ladungsinjektion befähigte Teilchen in einer eine isolierende,
filmbildende kontinuierliche Phase enthaltenden, zum
Ladungsträgertransport befähigten Überzugsschicht dispergiert werden,
nimmt die Überzugsschicht die Eigenschaft an, als Isolator zu
wirken, bis ein ausreichendes elektrisches Feld angelegt
wird, um die zur Ladungsinjektion befähigten Teilchen zu
polarisieren. Die zur Ladungsiniektion befähigten Teilchen
injizieren dann Ladungsträger in die kontinuierliche Phase der
Überzugsschicht. Die Ladungsträger werden zur Grenzfläche
zwischen der darunterliegenden lichtempfindlichen Schicht und
der Überzugsschicht transportiert und eingeschlossen.
Entgegengesetzte Raumladungen in der Überzugsschicht werden durch
Ladungsemission aus den zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen zur äußeren, bilderzeugenden Oberfläche des Überzugs
entspannt.
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Die erfindungsgemäßen, zur Ladungsiniektion
befähigten Teilchen umfassen eine Kupfer(I)verbindung.
Kupfer(I)verbindungen weisen erwünschte Eigenschaften bei
elektrophotographischen Anwendungen auf, beispielsweise weisen
Kupfer(I)verbindungen wünschenswerte elektrische Eigenschaften auf,
wobei die Eigenschaften bei elektrisch leitenden Grundflächen
und anderen leitfähigen Elementen eines Photorezeptors
nutzbar sind. Kupfer(I)verbindungen, die in der Erfindung
verwendet werden können, schließen Kupfer(I)jodid, Kupfer(I)bromid
und Kupfer(I)chlorid ein. Eine bevorzugte Kupfer(I)verbindung
ist Kupfer(I)jodid.
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Kupferjodid ist ein elektrischer Leiter in Masse- und
Filmform und ist farblos und daher im sichtbaren Bereich
aufgrund der d¹&sup0; elektronischen Konfiguration des Cu&spplus;-Ions des
farblosen I&supmin;-Ions und des Fehlens des
Ladungsübertragungsbandes im sichtbaren Bereich durchsichtig. Die transparenten
Eigenschaften von Kupfer(I)jodid sind in der vorliegenden
Erfindung wünschenswert. Hohe Pigmentbeladungen von CuI sind
mit wenig oder ohne Lichtabsorption möglich, die die
Lichtempfindlichkeit des Photorezeptors vermindern würde.
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Die Ladungsinjektionseigenschaften von
Kupfer(I)verbindungen wurden bislang nicht in einer
Polymertransportmatrix untersucht. Außerdem wird im Vergleich mit zu anderen
durchsichtigen Leitern, wie Cd&sub2;SnO&sub4; oder Zinnoxiden, die Sb
enthalten, Kupfer(I)jodid im allgemeinen als wenig gefährlich
für die Umwelt angesehen.
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Kupfer(I)jodid kann Oberflächenfeuchtigkeit,
Sauerstoff, Jodid und andere Spezies, die zur Steuerung der
Ladungsinjektionseigenschaften des Materials in der Matrix
verwendet werden, absorbieren. Die Anwesenheit oder Abwesenheit
von Feuchtigkeit kann beispielsweise durch das Verfahren und
durch die Zeitdauer des Trocknens gesteuert werden. Die
Anwesenheit oder Abwesenheit von Jod kann ebenfalls gesteuert
werden. Beispielsweise bei der Umsetzung der Bildung von CuI:
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2CuSO&sub4; + 4KI + 2Na&sub2;S&sub2;O&sub3; T 2CuI + 2K&sub2;SO&sub4; + Na&sub2;S&sub4;O&sub6; + 2 NaI
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zersetzt sich das anfänglich durch Kombination von
Kupfer(II)ion und Jodidion in wässeriger Lösung gebildete
Kupfer(II)jodid fast augenblicklich durch Redoxreaktion unter
Bereitstellung von Kupfer(I)jodid und freiem Jod. Die Menge
an freiem Jod in der Probe kann gesteuert oder durch
Variation der Menge an Thiosulfat eliminiert werden. Die
Absorption von Jod in der Probe kann wünschenswert sein, da
dessen Absorption die Leitfähigkeit von Kupfer(I)jodid
erhöht.
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Licht weist ebenfalls eine Wirkung auf die
Oberflächeneigenschaften von CuI auf, obwohl es weit weniger
lichtempfindlich ist als CuBr, das weit weniger empfindlich ist
als CuCl. Belichtung erhöht die Leitfähigkeit von
Kupfer(I)jodid. Diese zweckmäßige Form der Steuerung der
Oberflächeneigenschaften ist für andere durchsichtige Leiter, wie
SnO&sub2;, dotiertes SnO&sub2; oder Cd&sub2;SnO&sub4;, nicht bekannt.
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Die Überzugsschicht sollte im allgemeinen mindestens
etwa 0,1 Gew.-% der zur Ladungsinjektion befähigten Teilchen,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Überzugsschicht, enthalten.
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Bei geringeren Konzentrationen kann sich eine bemerkenswerte
Restladung ausbilden, die während der Entwicklung durch
Anwenden einer elektrischen Vorspannung, wie auf dem Fachgebiet
bekannt, kompensiert werden kann. Die obere Grenze für die
Menge an zur Ladungsinjektion befähigten Teilchen, die
angewendet werden soll, hängt von der relativen Menge an
Ladungsfluß, der durch die Überzugsschicht erwünscht ist, ab, sollte
jedoch weniger betragen als jene, die die Durchsichtigkeit
des Überzugs auf einen Wert von weniger als etwa 35 %
vermindern würde und die den Überzug zu leitfähig gestalten
würde.
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Die Menge an zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen, die in der Überzugsschicht der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden kann, kann im Bereich von etwa 1 bis etwa
25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Überzugsschicht,
betragen. Die einzelne Beladung der zur Ladungsinjektion
befähigten Teilchen hängt vom gewünschten prozentualen
Durchlässigkeitsanteil, der gewünschten Leitfähigkeit, dem
Bindevermögen des Harzes, den gewünschten mechanischen
Eigenschaften des bildformenden Elements, beispielsweise Biegsamkeit,
und der Restspannung auf dem Photorezeptor, ab. Mit
Kupfer(I)verbindungen, wie Kupfer(I)jodid, kann die Beladung etwa 1
bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des
Gesamtgewichtes der Überzugsschicht, betragen. Eine besonders
bevorzugte Beladung von Kupferjodid ist 3 bis 20 Gew.-% und am
meisten bevorzugt etwa 10 bis 20 Gew.-%. Mit derartigen
Beladungen können durchsichtige Schichten mit einem Widerstand
von größer als etwa 1011 Ohm-cm erhalten werden.
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Die Teilchengröße der zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen in der molekularen Dispersion sollte weniger als
etwa 1 µm und weniger als die Wellenlänge des zur Belichtung
der darunterliegenden photoleitfähigen Schichten verwendeten
Lichts sein. In anderen Worten, die Teilchengröße sollte
ausreichend sein, um die Überzugsschicht für die Wellenlänge des
Lichts, für die die darunterliegende photoleitfähige Schicht
oder die darunterliegenden photoleitfähigen Schichten
empfindlich sind, im wesentlichen transparent zu belassen. Eine
Teilchengröße zwischen etwa 10 nm und etwa 50 nm wurde als am
meisten geeignet für Lichtquellen mit einer wellenlänge
größer als etwa 400 mm befunden. Die Teilchengröße der zur
Ladungsinjektion befähigten Teilchen der vorliegenden Erfindung
kann durch den präparativen Weg zur Herstellung der
Kupfer(I)verbindungen und deren Dispersionen gesteuert werden.
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Zusätzlich zu den vorstehend genannten Vorteilen
haben Kupfer(I)jodid und weitere Kupfer(I)verbindungen den
anderen Vorteil, daß sie Donor-Akzeptor-Komplexe ausbilden
können; beispielsweise mit Ammen oder Ammoniak durch
Wechselwirkung zwischen den Stickstoffionenpaarelektronen und dem
Kupfer(I)ion. Somit existiert für schwache Komplexe das
Potential zur Ausbildung weiterer durchsichtiger Beschichtungen
in Lösung zwischen CuI und Material, das in der
Ladungstransportschicht vorliegt.
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Eine Ladungstransportschicht kann beispielsweise eine
Ladungstransportverbindung der allgemeinen Formel umfassen:
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worin X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus
einer Alkylgruppe mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, und
Chlor. Diese besondere Verbindung wird forthin als TAA
bezeichnet. Schwache Komplexe können in Lösung zwischen CuI und
TAA ausgebildet werden. Eine Oberfläche von adsorbiertem TAA
an CuI in der Matrix wäre ebenfalls denkbar, die einen engen
elektronischen Kontakt zwischen den injizierenden und den
Transportreihen herstellt. Die Durchsichtigkeit kann steigen,
wenn die Ladungstransportmoleküle das Benetzen der Matrix für
CuI fördern, was Hohlräume in der Grenzfläche vermindert
unter Erhöhung des Gradienten des Brechungsindexes über die
Grenzfläche.
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Weitere Ladungstransportmatrixmaterialien, die
molekular mit CuI komplexiert sein können, schließen
Phosphinderivate von TAA und Polysilylenverbindungen, offenbart in US-
A-4 618 551, 4 774 159, 4 772 525 und 4 758 488, ein.
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Die Komponenten der Überzugsschicht können durch
übliche Verfahren miteinander vermischt werden. Typische
Mischvorrichtungen schließen Rührstäbe, Ultraschallvibratoren,
Magnetrührer, Anstrichschüttelvorrichtungen, Sandmühlen, Walz-
Steinkugel-Mühlen, Schallmischer, Schmelzmischvorrichtungen
und dergleichen ein. Es ist jedoch wichtig, daß, wenn das den
isolierenden Film bildende Bindemittelharz ein zu den
Ladungstransportmolekülen unterschiedliches Material ist, die
Transportmoleküle entweder in dem den isolierenden Film
bildenden Bindemittelharz löslich sind oder in der Lage sind, in
dem den isolierenden Film bildenden Bindemittelharz molekular
dispergiert zu werden. Ein Lösungsmittel oder
Lösungsmittelgemisch für das filmbildende Bindemittel und die
Ladungstransportmoleküle kann, falls erwünscht, angewendet werden.
Vorzugsweise sollten das Lösungsmittel oder das
Lösungsmittelgemisch sowohl das den isolierenden Film bildende
Bindemittel als auch die Ladungstransportmoleküle lösen. Das
ausgewählte Lösungsmittel sollte den darunterliegenden
Photorezeptor nicht nachteilig beeinflussen. Das ausgewählte
Lösungsmittel sollte den darunterliegenden Photorezeptor
beispielsweise nicht lösen oder kristallisieren.
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Das Überzugsgemisch kann auf das photoleitfähige
Element oder auf eine Blockierungsschicht aufgetragen werden,
wenn eine Blockierungsschicht verwendet wird. Das
Überzugsgemisch kann durch übliche Verfahren aufgetragen werden.
Übliche Beschichtungstechniken schließen alle Sprühverfahren,
Stabbeschichtungsverfahren, Tauchbeschichtung-, Tiefdruck-,
Siebdruck-, Luftrakel-, Umkehrwalzen- und
Extrusionsbeschichtungsverfahren ein. übliche Trocken- oder Härtetechniken
können verwendet werden, um den Überzug zu trocknen. Die
Bedingungen für das Trocknen oder Härten sollten derart ausgewählt
werden, daß Beschädigungen des darunterliegenden
Photorezeptors vermieden werden. Die Trockentemperaturen für die
Beschichtung sollten beispielsweise nicht die Kristallisation
des amorphen Selens hervorrufen, wenn ein amorpher
Selenphotorezeptor verwendet wird.
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Die Dicke der Überzugsschicht kann nach dem Trocknen
oder Härten vorzugsweise zwischen etwa 1 µm und etwa 15 µm
betragen. Die Überzugsdicken mit einer Dicke von weniger als
etwa 1 µm liefern keinen ausreichenden Schutz für den
darunterliegenden Photorezeptor. Größerer Schutz wird durch
Überzugsschichtdicken von mindestens etwa 3 µm bereitgestellt.
Die Auflösung des letztlichen Tonerbildes beginnt abzunehmen,
wenn die Dicken des Überzugs etwa 15 µm übersteigen.
Deutliche Bildauflösung wird erhalten, wenn eine Dicke des Überzugs
weniger als 8 µm beträgt. Somit ist eine Dicke des Überzugs
zwischen 3 µm und etwa 8 µm für einen optimalen Schutz und
eine optimale Bildauflösung bevorzugt.
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Der schließlich getrocknete und gehärtete Überzug
sollte vor der Aufladung im wesentlichen isolierend sein.
Zufriedenstellende Ergebnisse können erreicht werden, wenn der
fertige Überzug einen Widerstand von etwa mindestens 10¹¹
Ohm-cm, vorzugsweise 10¹³ Ohm-cm, bei Feldern aufweist, die
niedrig genug sind, um im wesentlichen Injektion aus den zur
Ladungsinjektion befähigten Teilchen in die Transportmoleküle
zu eliminieren. Der Überzug ist im Dunkeln im wesentlichen
elektrisch isolierend. Die zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen werden daher in weniger als etwa 10&supmin;¹² s nicht
polarisiert und injizieren Ladungsträger aus dem leitfähigen
Substrat oder der äußeren Oberfläche des Überzugs in die
kontinuierliche ladungstransportierende Phase in weniger als
etwa 10 µs, wenn ein elektrisches Feld von weniger als etwa 5 V
pro µm über dem bilderzeugenden Element angewendet wird.
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Der fertige erfindungsgemäße, getrocknete oder
gehärtete Überzug wird im wesentlichen im Spektralbereich, bei
dem die darunterliegende photoleitfähige Schicht oder die
darunterliegenden photoleitfähigen Schichten empfindlich
sind, nicht absorbieren. Der Begriff "im wesentlichen
nichtabsorbieren" wird als eine Durchsichtigkeit zwischen etwa 35
% und etwa 90 % im Spektralbereich definiert, bei dem die
darunterliegende photoleitfähige Schicht oder die
darunterliegenden photoleitfähigen Schichten empfindlich sind. Die
Durchsichtigkeit von mindestens etwa 50 % im Spektralbereich,
bei dem die darunterliegende photoleitfähige Schicht oder die
darunterliegenden photoleitfähigen Schichten empfindlich
sind, ist für einen Ausgleich der elektrischen und optischen
Eigenschaften bei der Beschichtungsgeschwindigkeit mit
optimaler Geschwindigkeit, die bei einer Durchsichtigkeit von
mindestens mehr als 90 % erreicht wird, bevorzugt.
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Die erfindungsgemäßen Überzüge können ebenfalls die
Emission von toxischen Se-, Te- und As-Teilchen, die aus der
Legierung der Photorezeptoren von xerographischen
Vorrichtungen freigesetzt werden, bei der Anfertigung von Kopien
vermindern. Sie können ebenfalls Kristallisation von
Se/Te-Legierungen durch chemische Behandlung durch beispielsweise
Quecksilberdampf in Zahnarztpraxen inhibieren. Die Überzüge
verhindern außerdem die Extraktion von
Ladungstransportmolekülen aus den schichtförmigen Photorezeptoren bei der
Verwendung von flüssigen Entwicklern.
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Beliebige, geeignete elektrophotoleitfähige Elemente
können init dem erfindungsgemäßen Überzug beschichtet werden.
Im allgemeinen umfaßt ein elektrophotoleitfähiges Element
eine oder mehrere photoleitfähige Schichten auf einem
Trägersubstrat.
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Das Substrat kann undurchsichtig oder im wesentlichen
durchsichtig sein und kann verschiedene geeignete Materialien
umfassen, die die erforderlichen mechanischen Eigenschaften
aufweisen. Folglich kann dieses Substrat eine Schicht aus
einem nichtleitfähigen oder leitfähigen Material umfassen, wie
eine anorganische oder organische Zusammensetzung. Wenn das
Substrat nichtleitfähiges Material umfaßt, wird es gewöhnlich
mit einer leitfähigen Zusammensetzung beschichtet. Als
isolierende, nichtleitfähige Materialien können verschiedene
Harze angewendet werden, die für diesen Zweck bekannt sind,
einschließlich Polyester, Polycarbonate, Polyamide,
Polyurethane und dergleichen. Das isolierende oder leitfähige
Substrat kann flexibel oder starr sein oder kann eine
Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen aufweisen,
beispielsweise eine Platte, eine zylindrische Trommel, eine
Rolle oder ein endloses, biegsames Band und dergleichen. Das
isolierende Substrat liegt vorzugsweise in Form eines
endlosen, biegsamen Bandes vor und umfaßt einen handelsüblichen
Polyethylenterephthalatpolyester, bekannt als Mylar,
erhältlich von E.I. du Pont de Nemours & Co.
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Die Dicke der Substratschicht hängt von zahlreichen
Faktoren ab, einschließlich wirtschaftlichen Betrachtungen
und somit kann diese Schicht von wesentlicher Dicke sein,
beispielsweise über 200 µm oder von einer minimalen Dicke von
weniger als 50 µm, vorausgesetzt, daß sie sich auf die
fertige photoleitfähige Vorrichtung nicht negativ auswirken. In
einer Ausführungsform bewegt sich die Dicke dieser Schicht
von etwa 65 µm bis etwa 150 µm und vorzugsweise von etwa 75
µm bis etwa 125 µm.
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Eine leitfähige Schicht oder Grundschicht, die den
gesamten Träger umfassen kann oder als Beschichtung auf einer
nichtleitfähigen Schicht vorliegen kann, kann ein geeignetes
beliebiges Material einschließen, beispielsweise Aluminium,
Titan, Nickel, Chrom, Bronze, Gold, rostfreien Stahl, Ruß,
Graphit und dergleichen. Die leitfähige Schicht kann in der
Dicke über im wesentlichen breite Bereiche in Abhängigkeit
von der gewünschten Verwendung des elektrophotographischen
Elements schwanken. Folglich kann die leitfähige Schicht im
allgemeinen sich im Dickenbereich von etwa 5 nm bis einigen
Zentimetern bewegen. Wenn eine biegsame lichtempfindliche,
bilderzeugende Vorrichtung erwünscht ist, kann die Dicke
zwischen etwa 10 nm bis etwa 75 nm, bevorzugter um 10 nm bis
etwa 20 nm, liegen.
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Eine geeignete lichtempfindliche Schicht oder
geeignete lichtempfindliche Schichten können mit der
erfindungsgemäßen Überzugsschicht beschichtet werden. Die
photoleitfähige Schicht oder die photoleitfähigen Schichten können
anorganischer oder organischer Art sein. Typische
anorganische photoleitfähige Materialien schließen bekannte
Materialien ein, wie amorphes Selen, Selenlegierungen, mit Halogen
dotierte Selenlegierungen, wie Selen-Tellur,
Selen-Tellur-Arsen, Selen-Arsen und dergleichen, Cadmiumsulfoselenid,
Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid, Zinkoxid, Titandioxid und
dergleichen. Typische organische Photoleiter sind Phthalocyanine,
Chinacridone, Pyrazolone,
Polyvinylcarbazol-2,4,7-trinitrofluorenon, Anthracen und dergleichen. Viele organische
Photoleiter können als Teilchen, dispergiert in einem
Harzbindemittel, verwendet werden.
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Geeignete mehrschichtige Photoleiter können ebenfalls
mit der erfindungsgemäßen Überzugsschicht verwendet werden.
Die mehrschichtigen Photoleiter umfassen mindestens zwei
elektrisch arbeitende Schichten, eine photoerzeugende oder
ladungserzeugende Schicht und eine Ladungstransportschicht.
Beispiele der photoerzeugenden Schichten schließen trigonales
Selenim, verschiedene Phthalocyaninpigmente, wie die X-Form
von metallfreiem Phthalocyanin, beschrieben in US-A-
3 357 989, Metallphthalocyanine, wie Kupferphthalocyanin,
Chinacridone, erhältlich von du Pont unter der Marke
Monastral Red, Monastral Violet und Monastral Red Y,
substituierte 2,4-Diaminotriazine, offenbart in US-A-3 442 781,
mehrkernige aromatische Chinone, erhältlich von Allied Chemical
Corporation unter der Marke Indofat Double Scarlet, Indofast
Violet Lake B, Indofast Brillant Scarlet und Indofast Orange,
ein. Beispiele lichtempfindlicher Elemente mit mindestens
zwei elektrisch arbeitenden Schichten schließen die
ladungserzeugende Schicht und die Diamin enthaltenden
Transportschichtelemente, offenbart in US-A-4 254 990, die
Farbstoffgeneratorschicht- und Oxadizol-, Pyrazalon-, Imidazol-,
Brompyren-, Nitrofluoren- und Nitronaphthalimidderivat
enthaltenden Ladungstransportschichtelemente, offenbart in US-A-
3 895 944, die Generatorschicht- und hydrazonenthaltende
Ladungstransportschicht und eine Triarylpyrazolinverbindung
enthaltende Ladungstransportschichtelemente, offenbart in US-
A-3 837 851 und dergleichen, ein.
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Ein bevorzugter mehrschichtiger Photoleiter umfaßt
eine ladungserzeugende Schicht, umfassend eine Schicht aus
photoleitfähigem Material und eine anstoßende
Ladungstransportschicht aus Polycarbonatharzmaterial mit einem
Molekulargewicht von etwa 20000 bis etwa 120000, mit darin dispergiert
etwa 25 bis etwa 75 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen
der allgemeinen Formel:
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worin X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus
einer Alkylgruppe mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen und
Chlor. Die photoleitfähige Schicht zeigt das Vermögen der
Photoerzeugung von Löchern und der Injektion von Löchern. Die
Ladungstransportschicht ist im spektralen Bereich, bei dem
die photoleitende Schicht photoerzeugte Löcher aus der
photoleitenden Schicht erzeugt und injiziert und die Löcher durch
die Ladungstransportschicht transportiert, im wesentlichen
nicht adsorbierend. Weitere Beispiele von
Ladungstransportschichten, die in der Lage sind, die Injektion von
photoerzeugten Löchern einer ladungserzeugenden Schicht zu
unterstützen und die Löcher durch die Ladungstransportschicht zu
transportieren, schließen Triphenylmethan, Bis(4-diethylamin-
2-methylphenyl)phenylmethan, 4',4"-Bis(diethylamino)-2',2"-
dimethyltriphenylmethan und dergleichen, dispergiert in einem
inaktiven Harzbindemittel, ein.
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Eine Vielzahl von inaktiven Harzmaterialien kann in
der Ladungstransportschicht verwendet werden, einschließlich
jenen, die beispielsweise in US-A-3 121 006 beschrieben sind.
Das harzartige Bindemittel für die Ladungstransportschicht
kann identisch zu dem bei der ladungserzeugenden Schicht
verwendeten harzartigen Bindemittelmaterial sein. Typische
organische harzartige Bindemittel schließen thermoplastische oder
wärmehärtbare Harze ein, wie Polycarbonate, Polyester,
Polyamide, Polyurethane, Polystyrole, Polyarylether,
Polyarylsulfone, Polybutadiene, Polysulfone, Polyethersulfone,
Polyethylene, Polypropylene, Polymide, Polymethylpentene,
Polyphenylsulfide, Polyvinylacetat, Polysiloxane, Polyacrylate,
Polyvinylacetale, Aminoharze, Phenylenoxidharze,
Terephthalsäureharze,
Epoxidharze, Phenolharze, Polystyrol- und
Acrylnitrilcopolymere, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid und
Vinylacetatcopolymere, Acrylatcopolymere, Alkydharze,
Cellulosefilmbildner, Poly(amid-imid), Styrolbutadiencopolymere,
Vinylidenchlorid-Vinylchloridcopolymere,
Vinylacetat-Vinylidenchloridcopolymere, Styrolalkydharze und dergleichen, ein.
Diese Polymere können Block-, statistische oder alternierende
Copolymere sein. Ausgezeichnete Ergebnisse können mit
harzartigem Bindemittelmaterial erreicht werden, das
Poly(hydroxyether)material umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe,
bestehend aus jenen der allgemeinen Formel
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worin X und Y unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen Gruppen und
aromatischen Gruppen, Z ein Wasserstoffatom oder eine
aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe ist und n eine Zahl
von etwa 50 bis etwa 200 ist.
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Diese Poly(hydroxyether), einige von ihnen sind von
Union Carbide Corporation erhältlich, werden im allgemeinen
in der Literatur als Phenoxyharze oder Epoxidharze
bezeichnet.
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Beispiele von aliphatischen Gruppen für die
Poly(hydroxyether) schließen jene ein, die etwa 1 Kohlenstoffatom
bis etwa 30 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Decyl, Pentadecyl,
Eicodecyl und dergleichen. Bevorzugte aliphatische Gruppen
schließen Alkylgruppen ein, die etwa 1 Kohlenstoffatom bis
etwa 5 Kohlenstoffatome enthalten, wie Methyl, Ethyl, Propyl
und Butyl. Erläuternde Beispiele aromatischer Gruppen
schließen jene ein, die etwa 6 Kohlenstoffatome bis etwa 25
Kohlenstoffatome enthalten, wie Phenyl, Naphthyl, Anthryl und
dergleichen, wobei Phenyl bevorzugt ist. Die aliphatischen und
aromatischen Gruppen können mit verschiedenen bekannten
Substituenten substituiert sein, einschließlich beispielsweise
Alkyl, Halogen, Nitro, Sulfo und dergleichen.
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Beispiele für den Substituenten Z schließen
Wasserstoff sowie aliphatische, aromatische, substituierte
aliphatische und substituierte aromatische Gruppen, wie hier
definiert, ein. Z kann außerdem ausgewählt sein aus Carboxyl,
Carbonat und anderen ähnlichen Gruppen, einschließlich
beispielsweise entsprechenden Estern und Carbonaten von
Poly(hydroxyethern).
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Bevorzugte Poly(hydroxyether) schließen jene ein,
worin X und Y Alkylgruppen sind, wie Methyl, Z Wasserstoff
oder eine Carbonatgruppe bedeutet und n eine Zahl im Bereich
von etwa 75 bis etwa 100 ist. Besonders bevorzugte
Poly(hydroxyether) schließen Bakelit, Phenoxyharze PKHH,
kommerziell erhältlich von Union Carbide Corporation, die sich
aus der Reaktion von 2,2-Bis(4-hydroxyphenylpropan) oder
Bisphenol A mit Epichlorhydrin ergeben, ein Epoxidharz, Araldite
R 6097, das von CIBA handelsüblich ist, das Phenylcarbonat
von Poly(hydroxyethern), worin Z eine Carbonatgruppe
darstellt, wobei das Material von Allied Chemical Corporation
handelsüblich ist, sowie Poly(hydroxyether), abgeleitet von
Dichlorbisphenol A, Tetrachlorbisphenol A, Tetrabrombisphenol
A, Bisphenol F, Bisphenol ACP, Bisphenol L, Bisphenol V,
Bisphenol 5 und dergleichen.
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Die photoerzeugende Schicht, die photoleitende
Zusammensetzungen und/oder Pigmente und das harzartige
Bindemittelmaterial enthält, weist im allgemeinen eine Dicke von etwa
0,1 µm bis etwa 5,0 µm auf und hat vorzugsweise eine Dicke
von 0,3 µm bis etwa 1 µm. Dicken außerhalb dieser Bereiche
können ausgewählt werden, vorausgesetzt, daß die Aufgaben der
vorliegenden Erfindung gelöst werden.
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Die photoerzeugende Zusammensetzung oder das
photoerzeugende Pigment liegen in dem
Poly(hydroxyether)harzbindemittel in verschiedenen Mengen vor. Im allgemeinen werden
etwa 10 Volumen-% bis etwa 60 Volumen-% an photoerzeugendem
Pigment in etwa 40 Volumen-% bis etwa 90 Volumen-% des
Poly(hydroxyether)bindemittels dispergiert. Vorzugsweise
werden etwa 20 Volumen-% bis etwa 30 Volumen-% des
lichterzeugenden Pigments in etwa 70 Volumen-% bis etwa 80 Volumen-%
der Poly(hydroxyether)bindemittelzusammensetzung dispergiert.
In einer Ausführungsform werden etwa 25 Volumen-% des
lichterzeugenden Pigments in etwa 75 Volumen-% der
Polyhydroxyetherbindemittel zusammensetzung dispergiert.
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Weitere typische photoleitfähige Schichten schließen
amorphes Selen oder Legierungen von Selen, wie Selen-Arsen,
Selen-Tellur-Arsen, Selen-Tellur, Selen-Arsen-Antimon,
habgendotierte Selenlegierungen, Cadmiumsulfid und dergleichen
ein.
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Im allgemeinen beträgt die Dicke der Transportschicht
zwischen etwa 5 bis etwa 100 µm, jedoch können Dicken
außerhalb dieses Bereiches ebenfalls verwendet werden. Die
Ladungstransportschicht sollte ein Isolator in einem Ausmaß
sein, daß die auf die Ladungstransportschicht gegebene
elektrostatische Ladung in Abwesenheit von Beleuchtung nicht
fließt bei einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um die
Bildung und Zurückhaltung eines elektrostatischen
Latentbildes darauf verhindern. Im allgemeinen wird das
Dickenverhältnis der Ladungstransportschicht zu der
Ladungserzeugungsschicht auf etwa 2:1 bis 200:1 gehalten und ist in manchen
Fällen größer 400:1.
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Nachstehend sind Beispiele für Überzüge angegeben,
hergestellt mit einem isolierenden Film bildenden
Bindemittelpolymer, Merlon M-50F Polycarbonat, erhältlich von Mobay
Chemical Company, einem aktiven Löcher transportierenden
Material TAA und einem zur Ladungsinjektion befähigten
teilchenförmigen Material, Kupfer(I)jodid. Die Beispiele sind
lediglich zur Erläuterung angegeben. Die Erfindung soll nicht
durch Stoffe, Bedingungen, Verfahrensparameter und
dergleichen, die hier angeführt sind, eingeschränkt werden.
Vergleichsbeispiel 1
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Die Lösung, die zum Sprühauftrag der Beschichtung
verwendet wurde, bestand aus 16,3 g Merlon M-50F, 11,2 g TAA
(40 Gew.-%), 660 g Methylenchlorid und 440 g
1,1,2-Trichlorethan. Diese Lösung enthielt keine zur Ladungsinjektion
befähigten Teilchen. Sie wurde durch Sprühauftrag auf eine
bürstengeschliffene Aluminiumplatte und einen klaren
Mylarfilm aufgetragen. Die Beschichtung wurde mit einer üblichen
automatischen Sprühpistole Modell 21, hergestellt von Binks
Manufacturing Co. of Franklin Park, Illinois, aufgetragen.
Die Beschichtung wurde bei 110ºC für 30 Minuten getrocknet
und hatte eine gemessene Dicke von 4 µm. Die Durchlässigkeit
der Überschicht bei sichtbarem Licht, gemessen auf dem klaren
Mylarsubstrat, betrug 99,9 %. Die Beschichtung auf der
Aluminiumplatte wurde hinsichtlich Ladungsinjektion durch
Coronaaufladung mit einem Potential von +5000 und -5000 V,
angewendet auf dem Corotrondraht, bewertet. Die Ladung der
Oberfläche des Überzugs wurde mit einem üblichen elektrostatischen
Voltmeter gemessen. Der Ladungs- und Meßzyklus wurde mehrere
Male zur Bestimmung der Stabilität der Ladung auf der
Oberfläche der Überzüge wiederholt. Die Ergebnisse dieser
Ladungs- und Meßzyklen sind wie nachstehend.
Corotronspannung
Zyklus
Oberflächenpotential
Beispiel II
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Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, mit der Abweichung, daß die Lösung für den
Sprühauftrag des Überzugs aus 16,3 g Merlon M-50F, 11,2 g TAA (40
Gew.-%), 0,275 g Kupfer(I)jodid (1 Gew.-%), 660 g
Methylenchlorid
und 440 g 1,1,2-Trichlorethan bestand. Die
Lichtdurchlässigkeit bei sichtbarem Licht in dem Überzug betrug
99,9 %. Die Ergebnisse der Aufladungs- und Meßzyklen sind wie
nachstehend:
Corotronspannung
Zyklus
Oberflächenpotential
Beispiel III
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Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, mit der Abweichung, daß die Lösung für den
Sprühauftrag des Überzugs aus 16,3 g Merlon M-50F, 11,2 g TAA (40
Gew.-%), 1,375 g Kupfer(I)jodid (5 Gew.-%), 660 g
Methylenchlorid und 440 g 1,1,2-Trichlorethan bestand. Die
Lichtdurchlässigkeit bei sichtbarem Licht in dem Überzug betrug
97,7 %. Die Ergebnisse der Aufladungs- und Meßzyklen sind wie
nachstehend:
Corotronspannung
Zyklus
Oberflächenpotential
Beispiel IV
-
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, mit der Abweichung, daß die Lösung für den
Sprühauftrag des Überzugs aus 16,3 g Merlon M-50F, 11,2 g TAA (40
Gew.-%), 2,75 g Kupfer(I)jodid (10 Gew.-%), 660 g
Methylenchlorid und 440 g 1,1,2-Trichlorethan bestand. Die
Lichtdurchlässigkeit bei sichtbarem Licht in dem Überzug betrug
93,0 %. Die Ergebnisse der Aufladungs- und Meßzyklen waren
wie nachstehend:
Corotronspannung
Zyklus
Oberflächenpotential
Beispiel V
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Das in Beispiel I beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, mit der Abweichung, daß die Lösung für den
Sprühauftrag des Überzugs aus 16,3 g Merlon M-50F, 11,2 g TAA (40
Gew.-%), 4,125 g Kupfer(I)jodid (15 Gew.-%), 660 g
Methylenchlorid und 440 g 1,1,2-Trichlorethan bestand. Die
Lichtdurchlässigkeit bei sichtbarem Licht in dem Überzug betrug
91,2 %. Die Ergebnisse der Aufladungs- und Meßzyklen sind wie
nachstehend:
Corotronspannung
Zyklus
Oberflächenpotential
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Diese Ergebnisse weisen aus, daß ohne zur
Ladungsinjektion befähigte Teilchen sich die 4 µm dicke isolierende,
filmbildende Bindemittel- und Ladungstransportmolekülschicht
zu einem unannehmbar hohen Spannungswert auflädt Dieser Wert
wird vermindert, wenn größere Mengen der zur Ladungsinjektion
befähigten Teilchen in die isolierenden filmbildenden
Bindemittel- und Ladungstransportmoleküle eingeführt werden. Dies
weist aus, daß Kupfer(I)jodid ein wirksames, zur
Ladungsinjektion befähigtes, teilchenförmiges Material ist, das
Ladungsträger in die kontinuierliche Phase der Überzugsschicht
injiziert. Die Ladungsträger werden durch die Überzugsschicht
und zu dem leitfähigen Substrat transportiert, wo sie mit der
entgegengesetzten Polaritätsladung kombiniert werden.
Entgegengesetzte Raumladung in der Überzugsschicht wird durch
Aufladungsemission aus den zur Ladungsinjektion befähigten
Teilchen
zu der äußeren bilderzeugenden Oberfläche des Überzugs
entspannt.
Beispiel VI
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Die wie in Beispielen II, III, IV und V beschriebenen
Lösungen wurden auf organische Photorezeptoren durch Sprühen
aufgetragen, welche eine Grundfläche 1, eine
Ladungstransportschicht 2 und eine ladungserzeugende Schicht 3 aufweisen.
Eine elektrische Ladungen blockierende Schicht 4 wurde auf
den organischen Photorezeptor der Figur vor der Anwendung des
Überzugs 5 zum Einfangen der Ladungsträger aufgetragen,
welche durch den Überzug während der Anwendung des elektrischen
Ladungsfeldes auf dem überzogenen Photorezeptor erzeugt
werden. Die elektrische Ladungen blockierende Schicht bestand
aus etwa 1,0 µm eines 1:1-Gewichtsverhältnis von
Zirconiumacetylacetonat in Butvar B-72 von Monsanto Polymers and
Petrochemicals Co. von St. Louis Mo. Die Beschichtung wurde
unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen
Sprühbeschichtungsausrüstung aufgetragen. Die Beschichtung wurde bei 110ºC
für 30 Minuten getrocknet. Der Überzug wurde auf den
organischen Photorezeptor init der elektrische Ladungen
blockierenden Schicht unter Verwendung einer wie in Beispiel 1
beschriebenen Ausrüstung zum Sprühauftrag aufgetragen. Ein
Photorezeptor mit der elektrische Ladungen blockierenden Schicht
wurde mit jeder der Beschichtungen von Beispielen II, III, IV
und V für Drucktests beschichtet und ein weiterer wurde für
elektrische zyklische Messungen halbbeschichtet. Die
beschichteten Photorezeptoren wurden bei 110ºC für 30 Minuten
getrocknet.
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Die elektrischen Messungen wurden mit einem
zyklischen Scanner bei Drehgeschwindigkeiten des Photorezeptors
von 24 U/min ausgeführt. Die Aufladung wurde bei einem
Konstantstrom von 3,6 µA ausgeführt und eine Löschlampe der
Xerox 4045-Vorrichtung wurde verwendet, um den Photorezeptor
vor dem Wiederaufladen zu entladen. Die Spannung des
Photorezeptors wurde bei 0,20 und 1,12 s nach dem Aufladen und nach
dem Belichten der Löschlampe gemessen. Der Unterschied
zwischen der Spannung, gemessen bei 0,20 und 1,12 5 nach der
Aufladung, dividiert durch den Unterschied in der Meßzeit,
entspricht dem Dunkelabfall der Spannung auf dem
Photorezeptor. Die Photorezeptoren, die mit dem Überzugsmaterial
beschichtet waren, das weniger als 5 Gew.-% Kupfer(I)jodid
aufwies, zeigten eine breite umlaufende Variation der
anfänglichen Spannung, gemessen 0,20 s nach der Aufladung. Die
anfänglichen, restlichen und Dunkelabfallspannungen sanken mit
steigender Beladung von Kupfer(I)jodid in den Überzügen. Die
größten Anderungen traten für Beladungen von 0 bis 5 Gew.-%
Kupfer(I)jodid in dem Überzug auf. Die anfängliche Spannung
sank von 1200 V auf 740 V, was auswies, daß die Beschichtung
bei dem Vermögen zur Injektion wirksam war und daß die Ladung
an der Grenzfläche des Photorezeptors eingeschlossen wurde.
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Die anfängliche Spannung des Photorezeptors war die
gleiche wie für beschichtete und unbeschichtete Seiten, wenn
der Überzug 15 Gew.-% Kupfer(I)jodid enthielt. Zyklische
Führung des Photorezeptors führte zu einem deutlichen Anstieg
des Dunkelabfalls um 100 V für die unbeschichtete Seite,
abgebaut unter der Wirkung der Corona aus dem aufladenden
Corotron. Es gab keine deutliche Änderung in der anfänglichen
Spannung und im Dunkelabfall für die beschichtete Seite des
Photorezeptors. Die restliche Spannung auf der beschichteten
Seite des Photorezeptors stieg auf 75 V nach 200 Zyklen,
während jene der nichtbeschichteten Seite sich bei 16 V
stabilisierte. Der Überzug, der 15 Gew.-% Kupfer(I)jodid enthielt,
hatte die geringste Restspannung und die besten zyklischen
Eigenschaften.
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Drucktests wiesen aus, daß der Photorezeptor mit der
Beschichtung, welche 15 Gew.-% Kupfer(I)jodid enthielt, eine
tonerentwickelte Linienkopie guter Qualität, verglichen mit
nichtbeschichtetem Photorezeptor, ergab. Keine Unschärfe des
entwickelten Bildes wurde beobachtet, obwohl es eine leichte
Körnigkeit der tonerentwickelten Bildfläche ergab. Es gab
keinen Unterschied in der Hintergrundqualität für den Überzug
gegenüber dem nichtbeschichteten Photorezeptor.
Kontinuierliche tonerentwickelte Bilderzeugung des beschichteten
Photorezeptors wurde für 4500 Drucke ausgeführt. Der
nichtbeschichtete Photorezeptor versagte nach 2000 Drucken.