FR2461283A1 - Element electrophotographique notamment pour copieur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT ELECTROPHOTOGRAPHIQUE. ELLE SE RAPPORTE A UN ELEMENT AYANT UNE COUCHE GENERATRICE DE CHARGES QUI EST FORMEE PAR ADDITION, A UNE DISPERSION CONTENANT UN PIGMENT ORGANIQUE PHOTOCONDUCTEUR, UN SOLVANT ET UNE PREMIERE RESINE, D'UNE SOLUTION RESINEUSE CONTENANT LE MEME SOLVANT ET UNE AUTRE RESINE QUI EST MOINS SOLUBLE QUE LA PREMIERE DANS CE SOLVANT. LE MELANGE RESULTANT EST DISPERSE PUIS APPLIQUE SUR UN SUBSTRAT CONDUCTEUR ET SECHE. AINSI, LA RESINE MOINS SOLUBLE 4 PROTEGE LA RESINE PLUS SOLUBLE 2 FIXEE SUR LES PARTICULES 1 DE PIGMENT ET EMPECHE L'AGGLOMERATION. APPLICATION A LA FABRICATION D'ELEMENTS POUR COPIEURS ELECTROPHOTOGRAPHIQUES.

Description

La présente invention concerne de façon géné-

rale un élément électrophotographique et en particulier

un tel élément d'un type multicouche comportant un sub-

strat conducteur, une couche génératrice de charges et une couche de transport de charges adjacente à la cou-

che génératrice.

On a déjà proposé et même parfois déjà utilisé en pratique, plusieurs éléments électrophotographiques

multicouches qui comportent, sous forme de couches suc-

cessives, un substrat conducteur,une couche génératrice

de charges, capable de créer une charge (parfois appe-

lée "porteur") par absorption lumineuse, et une couche

de transport de charges, destinée à déplacer les char-

ges crées par la couche génératrice sous l'action d'un

champ électrique, la position relative de la couche gé-

nératrice et de la couche de transport pouvant être inver-

sée, les deux couches étant réalisées chacune afin

qu'elle remplisse sa propre fonction séparée.

On considère par ailleurs en général qu'une

couche génératrice de charges doit être formée unifor-

mément, sous forme extrêmement mince et avec une très

faible rugosité afin que les caractéristiques électro-

photographiques telles que les caractéristiques électro-

statiques, les caractéristiques de formation d'image,

etc., soient excellentes dans les éléments électropho-

tographiques multicouches précités.

Parmi les procédés de formation d'une couche génératrice de charges qui sont connus, on peut citer (1) le dépôt par évaporation d'une matière génératrice de charges, par exemple Se, un alliage de sélénium, un pigment organique ou analogue (comme décrit dans les

demandes de brevet japonais mises à l'inspection pu-

blique n0 47 838/1973 et 48 334/1974, etc.), (2) le revêtement et le séchage d'une dispersion d'une matière génératrice de charges telle que le sélénium, un alliage de sélénium, un pigment minéral, un pigment organique ou analogue, dans un liant (demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n0 18 543/1972, etc.),

(3) le revêtement d'une solution obtenue par dissolu-

tion d'une matière génératrice de charges telle qu'un pigment organique dans une amine organique (demande de brevet japonais mise à l'inspection publique

no 55 643/1977, etc.) ainsi que d'autres procédés.

Cependant, le premier procédé précité (1) peut former de façon sûre une couche extrêmement mince et uniforme mais défectueuse en ce qu'elle nécessite un appareillage de coût élevé et en ce qu'elle présente

des difficultés partant sur le contrôle de laproduc-

tion; en outre, les matières génératrices de charges qui peuvent être déposées par évaporation et qui sont utilisables ne sont qu'en nombre très limité. Le second

procédé précité (2! peut certainement permettre une fa-

brication facile et de faible coût étant donné que les diverses techniques de dispersion et de revêtement sont déjà bien établies, mais l'aptitude à se disperser

et la stabilité de dispersion posent des problèmes lors-

qu'une couche extrêmement mince doit être formée d'une manière stable. En outre, le troisième procédé précité (3) permet aussi une fabrication facile, pour la raison déjà indiquée en référence au second procédé (2) mais

présente aussi des problèmes de sécurité et de stabi-

lité de la solution elle-même, et en outre, il a ten-

dance à nécessiter un appareillage de coût élevé et

d'être coûteux.

L'invention concerne un élément électrophoto-

graphique dans lequel une couche génératrice de charges est formée à l'aide d'une solution résineuse contenant un pigment organique photoconducteur dispersé, préparé par dispersion d'un pigment organique photoconducteur

(matière génératrice de charges), les propriétés d'ap-

titude à la dispersion et de stabilité de la dispersion étant excellentes, malgré la mise en oeuvre du4second

procédé général précité (2).

L'invention concerne aussi un élément électro-

photographique multicouche ayant une sensibilité élevée et qui ne présente pratiquement pas le phénomène de fatigue.

Des études et des recherches diverses entre-

prises dans le cadre de l'invention et portant sur les

phénomènes de dispersion, ont montré qu'on pouvait ob-

tenir une solution dans laquelle une matière génératrice

de charges était dispersée,ayant d'excellentes proprié-

tés d'aptitude à la dispersion et de stabilité de la dispersion, par utilisation de plusieurs résines (liants) en combinaison, et par mise en oeuvre de façon optimale de la solubilité mutuelle du solvant et de la résine, et par revêtement de cette solution puis séchage de celle-ci, malgré le fait qu'il s'agisse d'une solution du type d'une dispersion de pigment, si bien qu'une

couche génératrice de charges qui estuniforme, extrême-

ment mince et lisse peut être formée. L'invention re-

pose sur cette découverte.

L'invention concerne de façon caractéristique un élément électrophotographique qui comporte, sous forme de couches successives, un substrat conducteur, une couche génératrice de charges et une couche de

transport de charges, la couche génératrice étant for-

mée au cours d'opérations qui comprennent l'addition,

à une dispersion contenant un pigment organique photo-

conducteur, un solvant et une résine (liant) présentant

une excellente solubilité dans le sol-

vant, d'une solution résineuse contenant ce même sol-

vant et une res.;.ne (liant) présentant de mauvaises pro-

priétés de solubilité dans le solvant

de la première z:ésine, puis la dispersion (ou l'agi-

tation) à nouveau du mélange résultant, avec forma-

tion d'une solution résineuse dans laquelle un pigment

organique photoconducteur est dispersé, et l'applica-

tion de cette solution résineuse sur le substrat con-

ducteur puis son séchage.

Comme l'indique la description qui précède,

la condition indispensable à la préparation de l'élé-

ment photographique multicouche selon l'invention, donnant les propriétés avantageuses précitées, est la formation d'une solution résineuse dans laquelle un pigment organique photoconducteur est dispersé d'une manière convenable, sous forme d'une solution

capable de former une couche génératrice de charges.

Une caractéristique essentielle à la satis-

faction de ce critère est la détermination d'un sol-

vant (appelé solvant S) ayant une affinité pour la

matière génératrice de charges (c'est-à-dire le pig-

ment organique photoconducteur). Ce solvant S, utili-

sé avantageusement selon l'invention, est choisi par exemple par dispersion de la matière génératrice de charges dans différents types de solvant, de manière convenable, et par sélection du solvant convenable

S parmi les solvants utilisés, à la suite d'essais por-

tant sur le diamètre particulaire, la précipitation, etc. La caractéristique qui doit être déterminée ensuite est la nature d'une résine (appelée résine R1) qui présente une bonne solubilité dans le solvant ainsi choisi (ou dans les solvants ainsi choisis). La matière

génératrice de charges est mélangée à une solution ré-

sineuse comprenant le solvant S et la résine R1 ainsi choisis et elle est bien dispersée de toute manière convenable, par exemple par mélange ou analogue, et

elle est pulvérisée à un diamètre particulaire corres-

pondant au but recherché (première dispersion).

D'autre part, on choisit une résine (résine

R,) présentant une mauvaise solubilité dans le sol-

vant S de la résine R1, afin qu'une solution compre-

nant ce solvant S et la résine R2 soit préparée.

Ensuite, la première solution de résine dans laquelle la matière génératrice de charges est dispersée (la solution contenant la matière génératrice de charges, la résine R1 et le solvant S) est mélangée

à la seconde solution résineuse (la solution qui con-

tient la résine R2 et le solvant S) et le mélange ré-

sultant est dispersé ou agité à nouveau (seconde dispersion). La dispersion ainsi obtenue (qui contient la matière génératrice de charges, la résine Ri, la

résine R2 et le solvant S) maintient la matière géné-

ratrice de charges à l'état de fines particules de faible diamètre, formées dans la première dispersion, et maintient cet état de manière stable sans nouvelle

agglomération. Cette dispersion organique photoconduc-

trice, malgré le fait qu'il s'agisse d'une dispersion,

permet la formation par revêtement d'une couche géné-

ratrice de charges qui est uniforme, extrêmement mince et lisse. En d'autres termes, la couche génératrice

de charges ayant les caractéristiques avantageuses pré-

citées ne peut pas être formée tant qu'une solution de résine n'a pas été formée par dispersion stable d'un

pigment organique photoconducteur sous forme de par-

ticules extrêmement fines.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre d'exemples de réalisation et

en se référant au dessin annexé sur lequel les figures 1 et 2 sont des schémas indiquant le comportement des

matières mises en oeuvre selon l'invention.

Les raisons particulières pour lesquelles

une excellente dispersion d'un pigment organique pho-

toconducteur se forme ne sont pas toutes élucidées,

mais on considère qu'elles correspondent essentielle-

ment aux considérations suivantes. Ainsi, la substance de poids moléculaire élevé dissoute dans un bon solvant prend une forme étendue dans celui-ci et en général, donne une faible viscosité. Lorsqu'un pigment (matière génératrice de charges) est dispersé dans une solution (solution résineuse) contenant la substance de poids moléculaire élevé, la perméabilité de la solution de résine vis-à-vis du pigment est accrue si bien que le pigment peut être facilement mis sous forme de fines particules primaires. La substance de poids moléculaire élevé s'étend Jusqu'aux particules de pigment et s'y

adsorbe sous une Forme peu épaisse. Cet état est re-

présenté sur la figure 1 sur laquelle la référence 1 désigne une particule de pigment, la référence 2 une substance de poids moléculaire élevé (résine R1), la référence 3 un solvant et la référence 5 un récipient

qui contient le tout.

Si les choses restent en l'état cependant, les substances 2 de poids moléculaire élevé, tout en

conservant leur configuration étendue sur les particu-

les 1 de pigment, provoquent une réticulation et une coagulation au cours du temps si bien qu'il se forme

finalement une particule gigantesque.

Au contraire, on doit considérer que la sub-

stance de poids moléculaire élevé (résine R2) dissoute dans le solvant (solvant S) est en fait dissoute dans un mauvais solvant et en conséquence, la résine R2 prend une configuration arrondie. On doit considérer que, lorsque la solution résineuse (résine R2 et

solvant S) est ajoutée dans ces conditions à la disper-

sion de pigment représente sur la figure 1, et lorsque l'ensemble est dispersé ou agité, la résine R2 qui est présente conserve une configuration arrondie, avec une

mauvaise solubilité, et elle pénètre entre les molécu-

les de résine R1 qui sont adsorbées sur la particule

1 de pigment et qui présentent une excellente solubi-

lité, si bien que les substances de poids moléculaire élevé (résines R1 et R2) s'adsorbent mutuellement et forment une couche épaisse d'adsorption autour de la particule de pigment; ces substances exercent donc des forces répulsives les unes par rapport aux autres et empêchent la coagulation. Cet état est représenté sur la figure 2 sur laquelle la référence 4 désigne la

résine R2.

Au cours de la préparation de l'élément élec-

trophotographique selon l'invention, on utilise une solution de résine dans laquelle un pigment organique

photoconducteur est dispersé, cette solution présen-

tant d'excellentes propriétés de stabiité de la dis-

persion et d'aptitude à former une telle dispersion.

Ce phénomène est confirmé par le fait que cette dis-

persion, lorsqu'on l'observe avec un microscope élec-

tronique fonctionnant par transmission, est telle que chaque particule de pigment est très petite (le diamètre particulaire moyen étant d'environ 0, 05 à 0,1 micron) et est uniforme, sans trace d'agglomération. D'autre part, lorsqu'un pigment est dispersé dans une solution résineuse contenant seulement une résine d'excellente solubilité (résine R1), la viscosité de la dispersion résultante augmente au cours du temps et, lorsqu'on observe cette dispersion au microscope électronique fonctionnant par transmission, on peut constater la présence de gros aggrégats de particules de pigment

ayant un diamètre particulaire d'environ 1 à 20 microns.

En outre, lorsqu'un pigment est dispersé dans une solu-

tion ne contenant qu'une résine de mauvaise solubilité (résine R2), la dispersion résultante a une stabilité

qui se détériore et, lorsqu'on l'observe dans un mi-

croscope électronique fonctionnant par transmission, on constate que les particules de pigment elles-mêmes ne sont pas finement pulvérisées et que la résine R2

n'est pas adsorbée sur les particules de pigment.

En outre, on constate que la couche génératri-

ce de charges formée par revêtement d'une dispersion d'un pigment organique photoconducteur, par mise en oeuvre des résines R1 et R2 ensemble, a une épaisseur uniforme et est brillante et, lorsqu'on observe la

surface et la coupe de cette couche au microscope élec-

tronique, on constate que la couche est uniformément

remplie de particules de pigment en contact intime.

Au contraire, on note que la couche génératrice de charges formée par utilisation de la seule résine R1

2461283-

qUi présente une bonne solubilité ou de la seule résine R2 qui présente une mauvaise solubilité, a une surface rugueuse et n'est pas brillante et, lorsqu'on observe une telle couche au microscope électronique, on constate la présence d'un certain nombre d'aggrégats de particules de pigment et des défauts de revêtement de la surface,

la coupe présentant de nombreux défauts d'uniformité.

Il est aussiiniortant de-noter, d'après les résultats de ces observations, que la dispersion selon l'invention (pigment organique photoconducteur, résine

R1, résine R, solvant S) donne ces excellentes proprié-

tés d'aptitude à la formation d'une dispersion et de stabilité de dispersion parce que la résine ayant

la bonne solubilité (résine R1) est adsorbée à la cir-

conférence des particules de pigment, et la résine de

mauvaise solubilité (résine R2) est adsorbée à la cir-

conférence de la résine précédente. -

Comme l'indiquent les considérations qui pré-

cèdent, l'invention permet la formation de la couche génératrice de charges par utilisation de deux types de résine (lianti concomitamment, les résines (liants) ayant des solubilités qui diffèrent dans un solvant particulier, le pigffient organique photoconducteur étant

dispersé dans la solution globale de résine.

On peut considérer de façon générale que, lorsque le "paramètre de solubilité" d'un solvant est proche de celui d'une résine, le solvantet la résine

présentent une excellente solubilité, l'expression "pa-

ramètre de solubilité" utilisée dans le présent mémoire ayant une valeur indiquant la solubilité mutuelle d'un solvant et d'une résine. Le paramètre de solubilité est égal à la racine carrée d'une densité d'énergie

de cohésion d'un produit donné (solvant, résine ou ana-

logue) S = E7v dans laquelle E désigne l'énergie de vaporisation et

V le volume molaire.

Parmi des mesures réelles donnant le paramè-

tre de solubilité, on peut citer les techniques qui comportent (1) l'utilisation de la formule précédente, (2) le calcul à partir de la constitution chimique d'un produit donné, (3) la comparaison du pouvoir de disso-

lution d'un produit ayant une valeur inconnue du para-

mètre de solubilité à celui d'un produit ayant une va-

leur connue de ce même paramètre, etc. En fait, les pa-

ramètres de solubilité des divers produits peuvent être cependant trouvés dans de nombreux documents, sans

que les mesures indiquées aient à être effectuées.

Comme l'indiquent les explications qui pré-

cèdent, l'invention met en oeuvre le paramètre de solu-

bilité comme référence permettant la sélection de ré-

lS sines (liants) destinées à être utilisées. Les résultats obtenus au cours d'une série de recherches montrent que la combinaison d'un solvant S et d'une résine (résine R) ayant une excellente solubilité dans ce solvant doit porter sur des matières dont la différence de paramètre

de solubilité est inférieure à 1,0 environ et de préfé-

rence à 0,8, la différence de paramètre de solubilité

de la résine R et d'une résine (résine R2) dont la so-

lubilité dans le solvant S est inférieure à celle de la résine R devant être comprise entre 0,2 et 2,2 et

de préférence entre 0,9 et 2,2.

A cet égard, le tableau I indique les para-

mètres de solubilité d'exemples de solvant alors que le tableau II indique les paramètres de solubilité d'exemples de résines. Il faut noter à cet effet que les paramètres de solubilité sont exprimés sous forme

de la racine carrée du produit de la quantité d'éner-

gie, en joules, multiplié par l'équivalent mécanique

de la calorie, par centimètre cube, les chiffres indi-

qués entre parenthèses dans le tableau étant des rap-

ports molaires.

TABLEAU I

cyclohexane acetate d'isobutyle méthylisobutylcétone acétate d'isopropyle butyrate de propyle acétate de n-butyle méthylisopropylcétone tétrachlorure de carbone cyclopentane acétate d'éther monoéthylique d'éthylèneglycol méthylpropylcétone xylène toluène acétate d'éthyle benzène tétrahydrofuranne acetate d'éther monoéthylique d'éthylèneglycol trichloréthylène méthyléthylcétone tétrachloroéthylène monochlorobenzène éther monobutylique d'éthylèneglycol acétate de méthyle 1,1,2trichloroéthane chlorure de méthylène dichlorure de méthylène acetone dioxanne-1,4 alcool isobutylique éther monoéthylique d'éthylèneglycol alcool amylique alcool n-butylique alcool isopropylique alcool npropylique e 8,2 8,3 8,4 8,4 8,4 8,5 8,5 8,6 8,7 8,7 8,7 8,8 8,9 9,1 9,2 9,2 9,2 9,2 9,3 9,3 9,5 9,5 9,6 9,6 9,7 9,8 9,9 ,0 ,5 ,5 ,9 11,4 11,5 11, 9 N,N-diméthylformamide alcool furfurylique alcool éthylique nitrométhane alcool méthylique éthylèneglycol

TABLEAU II

polyacrylate de méthyle polyacrylate d'éthyle polyacrylate de butyle polyacrylate de propyle polyacrylonitrile copolymnère butadièneacrylonitrile 12, 1 12,5 12,7 12,7 14,5 14,6

(82/18)

(80/20)

(75/25)

(70/30)

(61/39)

copolymère butadiène-styrène (96/4)

(90/10)

(87,5/12,5)

(85/15)

(75/25)

(60/40)

résine de silicone/diméthylsiloxanne résine époxydique éthylcellulose téréphtalate de polyethylène méthacrylate de polyméthyle polystyrène polyuréthanne acetate de polyvinyle alcool polyvinylique chlorure de polyvinyle chlorure de polyvinylidène copolymère d'acétate de vinyle/chlorure de vinyle (87/13) nitrocellulose

9,8 - 10,4

9,2 - 9,7

8,5 - 9,1

9,0 - 9,05

12,5 - 15,4

8,75 - 8,66

9,0 - 9,5

9,25 - 9,5

9,90 - 9,83

,45 - 10,40

8,13 - 8,04

8,37

8,10 - 8,01

8,4 - 8,5

8,4 - 8,6

8,5 - 8,7

7,3 ,9 ,3 ,7

9,25 - 9,50

9,1 ,0 9,4 12,6

9,3 - 9,5

12,2 ,6

,7 - 11,4

acetate de cellulose 10,7 - 11,5 polycarbonate 9,5 résine de polyvinylbutyral 8,9 - 10,8 résine de mélamine 9,6 - 10,1 Parmi les solvants indiqués dans le tableau I, ceux qui sont énumérés avec la référence SC sont avantageux, ceux qui sont repérés par la référence SB sont très avantageux et ceux qui sont repérés par la

référence SA sont les plus avantageux.

(SA) Solvants dont le paramètre de solubilité est

compris entre 9,1 et 9,3, notamment le têtra-

hydrofuranne, la méthyléthylcétone et l'acéta-

te d'éthyle, (SB) Solvants dont le paramètre de solubilité est compris entre 8,6 et 9,0 ou entre 9,4 et 10,5,

notamment le toluène, le xylène, le monochloro-

benzène, l'éther monobutylique d'éthylèneglycol,

le dichlorure d'éthylène, l'éther monoéthyli-

que d'éthylèneglycol et le dioxanne-1,4, et (SC) Solvants dont le paramètre de solubilité est compris entre 8,2 et 8,5 ou entre 10,6 et

12,7, notamment l'acétate de n-butyle, le cy-

clohexane et l'alcool isopropylique.

Parmi les résines indiquées dans le tableau II qui précède, on peut citer les combinaisons avanta-, geuses RC de résines (combinaison d'une résine R1 et d'une résine R2), les combinaisons très avantageuses RB de résines et les combinaisons les plus avantageuses RA. (RA) Combinaisons de polyvinylbutyral ou de méthylcellulose avec des résines (par exemple

le polyacrylate de méthyle,l'acétate de cel-

* lulose et les polycarbonates) présentant une

différence de paramètres de solubilité com-

prise entre 0,9 et 2,2, avec la première rési-

ne citée, -

(RB) Combinaisons de téréphtalate de polyethylène, de polystyrène ou de polyuréthanne avec des

résines (par exemple le chlorure de polyviny-

lidène, l'acétate de cellulose et la nitro-

cellulose) présentant une différence de para-

mètres de solubilité comprise entre 0,9 et 2,2, par rapport à la première résine citée, et (RC) Combinaisons de chlorure de polyvinyle, de copolymère butadiène-acrylonitrile ou de

résine acrylique avec des résines (par exem-

ple le chlorure de polyvinylidène ou de poly-

acrylonitrile) présentant une différence de paramètres de solubilité comprise entre 0,9

et 2,2 avec la première résine citée.

Des pigments organiques photoconducteurs avantageusement utilisés selon l'invention sont par

le pigment bleu CI Pigment Blue-25 (CI-21180), le pig-

ment rouge CI Pigment Red 41 (CI 21200), le pigment acide rouge CI Acid Red 52 (CI 45100), et le pigment basique rouge CI Basic Red 3 (CI 45210) et en outre les

pigments azoiques ayant un squelette de carbazole (de-

mande de brevet japonais mise à l'inspection publique

n 95033/1978), les pigments azoiques ayant un sque-

lette de styrylstilbène (demande de brevet japonais

mise à l'inspection publique n 133 229/1978), les pig-

ments azoiques ayant un squelette de triphénylamine

(demande de brevet japonais mise à l'inspection publi-

que n 132 547/1978), les pigments azolques ayant un

squelette de dibenzothiophène (demande de brevet japo-

nais mise à l'inspection publique n 21 728/1979},les pigments azoïques ayant un squelette d'oxadiazole

(demande de brevet japonais mise à l'inspection publi-

que n 12 742/1979), les pigments azoiques ayant un squelette de fluorénone (demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n 22 834/1979), les pigments azoiques ayant un squelette de bisstylbène

(demande de brevet japonais mise à l'inspection publi-

que n 17 733/1979), les pigments azoiques ayant un

squelette de distyryloxadiazole (demande de brevet ja-

ponais mise à l'inspection publique n 2129/1979), les

picnents azoiques ayant un squelette de distyrylcarba-

zole (demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n 17 734/1976), etc. En outre, on peut utili- ser avantageusement des pigments du type phtalocyanine tels que le pigment bleu CI Pigment Blue 16 (CI 74100), etc., les pigments du type indigo tels que le pigment brun de cuve CI Bat Brown 5 (CI 73410), le colorant de cuve CI Bat Dye (CI 73030), etc., des pigments de type pérylène tels que l'"Argoscarlet" B (disponible auprès de Bayer Company), l'écarlate d'indanthrène Indanthrene Scarlet R (disponible auprès de Bayer Company), etc. L'élément électrophotographique peut être en réalité préparé par application de la solution destinée

à former la couche génératrice de charges sur un sub-

strat conducteur, à l'aide d'une lame de raclage, d'une barre à fil spiralé ou analogue, le substrat étant une plaque, un cylindre ou un organe analogue métallique ou d'oxyde métallique, un film, une étoffe, un papier ou analogue, formé de matière plastique, revêtu d'un métal

ou d'un oxyde métallique par évaporation ou pulvérisa-

tion, avec un séchage destiné à former une couche géné-

ratrice de charges dont l'épaisseur est comprise entre environ 0,05 et 20 microns, de préférence entre 0,1 et 2 microns, une couche de transport de charges étant ensuite formée de manière classique avec une épaisseur

comprise entre environ 5 et 100 microns et de préfé-

rence entre 5 et 20 microns.

La teneur en résine (liant) de la couche gé-

neratrice de charges est avantageusement comprise entre

0,' et 2 parties en poids par rapport au pigment organi-

que photoconductear, de préférence entre 0,25 et 1 par-

tie en poids. Le rapport pondéral de la résine R1 pré-

sentant une bonne solubilité dans le solvant à la ré-

sine R2 présentant une mauvaise solubilité dans le sol-

vant, de façon relative, est compris entre 0,1/1 et 1/0,1.

Lorsque le rapport est inférieur à 0,1/1, la stabilité de

la dispersion dans la solution destinée à former la cou-

che génératrice de charges se détériore alors que, lors-

que le rapport dépasse 1/0,1, les particules de pigment peuvent s'agglomérer et gênent la formation stable d'une couche uniforme génératrice de charges. Bien entendu, une quantité convenable d'agent sensibilisateur ou de plastifiant peut être ajoutée à la couche génératrice

de charges le cas échéant.

D'autre part, les matières utilisées pour la formation de la couche de transport de charges peuvent être celles qu'on utilise lors de la fabrication des

éléments électrophotographiques multicouches classiques.

Ainsi, des matières qui conviennent pour la formation de cette couche de transport de charges sont par exemple

des donneurs d'électrons tels que le poly-N-vinylcarba-

zole et ses dérivés, le poly-y-carbozolylglutamate -

d'éthyle et ses dérivés, les produits de condensation

de pyrène et de formaldehyde et leurs dérivés, le poly-

vinylpyrène, le polyvinylphénanthrène, les dérivés

d'oxazole, les dérivés d'oxadiazole, les dérivés d'imi-

dazole, le 9-(p-diéthylaminostyryl)anthracène, le 1,1-

bi(4-dibenzylaminophényl)propane, le styrylanthracène, la styrylpyrazoline, les phénylhydrazones et analogues, ou des accepteurs d'électrons tels que les dérivés de

la fluorénone, les dérivés du dibenzothiophène, les dé- rivés de l'indénothiophène, les dérivés de la phénan-

thrènequinone, les dérivés de l'indénopyridine, les dérivés de la thioxanthone, les dérivés de la benzo/c_7

cinnoline, les dérivés de phénazine-oxyde, le tétra-

cyanoéthylène, le tétracyanoquinodiméthane, le bromanile,

le chloranile, la benzoquinone et analogue. Ces matiè-

res peuvent être le cas échéant dissoutes dans un sol-

vant convenable, avec un agent sensibilisant, un liant

et/ou un plastifiant, puis revêtues sur la couche géné-

ratrice de charges.

En outre, dans l'élément électrophotographi-

que selon l'invention, avant la formation de la couche

génératrice de charges, une couche adhésive d'un poly-

amide, d'acétate de polyvinyle, de polyuréthanne ou analogue, ou une mince couche d'oxyde d'aluminium ou analogue, peut être formée sur le substrat conducteur, par mise en oeuvre d'un procédé classique, par exemple par revêtement, par évaporation ou analogue, afin que

l'épaisseur soit comprise entre environ 0,01 et 1,0 mi-

cron, et que les car actéristiques telles que l'apti-

tude à la charge et les propriétés d'adhérence entre la couche photosensible et le substrat conducteur soient améliorées.

On a considéré le cas de l'élément électro-

photographique multicouche comprenant, successivement,

un substrat conducteur, une couche génératrice de char-

ges et une couche de transport de charges. Cependant, il faut noter que l'invention concerne aussi un élément

électrophotographique multicouche dans lequel la rela-

tion entre les positions de la couche génératrice de

charges et de la couche de transport de charges, indi-

quée précédemment, est inversée, c'est-à-dire que l'élé-

ment multicouche comporte, successivement, un substrat conducteur, une couche de transport de charges et une

couche génératrice de charges.

Comme indiqué précédemment, l'élément élec-

trophotographique selon l'invention met en oeuvre deux types de résine présentant des relations prédéterminées, dans le liant de la couche génératrice de charges, si bien que le pigment organique photoconducteur dispersé

dans ce liant peut être réparti uniformément. L'utili-

sation de l'élément électrophotographique selon l'inven-

tion permet donc l'obtention d'une image copiée très satisfaisante. Bien entendu, bien qu'on ait décrit

l'invention en référence à la formation d'éléments élec-

trophotographiques multicouches, lorsque des éléments

classiques de type mixte contiennent des pigments (pho-

toconducteurs), des résines ou des solvants, ils peuvent

être réalisés à la manière de l'élément électrophotogra-

phique selon l'invention.

On considère maintenant des modes de réalisa-

tion avantageux de l'invention.

EXEMPLE 1

Q HNOC OH HO CONH Q

N t = QN=N_ N N=N NO

ON N

u2H5

On place 2 g de pigment azoique (pigment or-

ganique photoconducteur) ayant un squelette de carbazole, représenté par la formule structurale précitée, dans un broyeur à boulets avec 14 g de tétrahydrofuranne qui est un solvant ayant une excellente affinité vis-àvis de ce pigment azoique, et 6 g d'une solution à 5 % en poids,

dans du tétrahydrofuranne, d'une résine de polyvinylbuty-

rai (Denka Butyral 4/ 3000-2 de Denki Kagaku Kogyo K.K.)

qui se dissout de façon excellente dans le tétrahydrofu-

ranne, le mélange résultant étant broyé de façon poussée.

On mélange alors 14 g d'une solution à 5 % en poids, dans

du tétrahydrofuranne, d'une résine de polyuréthanne (gra-

nulés "Paraprence" 27SM disponible auprès de Nihon

Polyurethane Kogyo K.K.) dont la solubilité dans le té-

trahydrofuranne est moins bonne que celle de la résine de polyvinylbutyral, et 2 g de tétrahydrofuranne, et on

broie à nouveau le mélange résultant.

Ensuite, on extrait le mélange broyé et on le place dans un récipient et on ajoute goutte à goutte du tétrahydrofuranne en agitant afin que l'ensemble soit dilué jusqu'a ce que la teneur en matières solides dans le mélange de base soit de 1,6 % en poids. La dispersion ainsi préparée de pigment organique photoconducteur a une stabilité excellente et, lorsqu'on la place dans un tube de sédimentation pour la mesure de son degré de sédimentation, on n'observe pas de sédimentation même après une semaine. Apres filtration sur un filtre d'acier inoxydable dans le diamètre efficace est de 1 micron, on ne constate aucun bouchage lorsque la

totalité de la dispersion passe dans le filtre.

On revêt cette dispersion d'un pigment or-

ganique photoconducteur à la surface d'un film de

polyester portant un film d'aluminium formé par éva-

poration, à l'aide d'une lame de raclage, puis on

sèche à 80 C pendant 1 min afin qu'une couche géné-

ratrice de charges se forme avec une épaisseur d'en-

viron 0,5 micron. Ensuite, on revêt une solution ayant

la composition suivante à la surface de la couche gé-

nératrice de charges résultante à l'aide d'une lame de raclage, et on la fait sécher à 100 C pendant 30 min afin qu'il se forme une couche de transport de charges dont l'épaisseur est d'environ 15 microns. Ainsi, on

prépare un élément électrophotographique multicouche.

9-(p-diéthylaminostyryl)anthracène C2H5 Q CH=C$NX | 4 g C2i5 résine de polycarbonate ("Panlite K-1300" de Teijin K.K.) 5 g 1,2-dichloréthane 41 g On fait subir à cet élément une décharge par effluves à -6 kV pendant 20 s, dans un appareil d'essai de papier de copie électrostatique, et on le charge ainsi. Ensuite, on laisse reposer à l'obscurité pendant s l'élément chargé afin de mesurer le potentiel de surface Vpo à ce moment, puis on l'expose à la lumière d'une lampe à filament de tungstène pendant 30 s afin que l'intensité parvenant à la surface de l'élément devienne égale à 20 lux. La réduction progressive du potentiel de la surface à ce moment et le temps néces-

saire à cet effet sont enregistrés à l'aide d'un enre-

gistreur qui permet ainsi la mesure de l'exposition El/10 nécessaire jusqu'à ce que le potentiel Vpo soit réduit au dixième de sa valeur, ainsi que le potentiel de surface Vp30 après 30 s d'exposition. On répète 10 fois l'opération et la mesure. Les résultats obtenus

figurent dans le tableau III.

TABLEAU III

1ère fois 10ème fois Vpo (volts) 1120 1090 El/10 (lux.s) 4,6 4,4 Vp30 (volts) 0 0

EXEMPLE 2

H3C "HNOCOH

CH3 H3C On place 2 g d'un pigment azoique (pigment organique photoconducteur) ayant un squelette de stylbëne, représenté par la formule précédente, dans un broyeur à boulets, avec 14 g de tétrahydrofuranne qui est un solvant présentant une excellente affinité vis-à-vis de ce pigment azoique et 6 g d'une solution à 5 % en

poids de tétrahydrofuranne, d'une résine de polyvinyl-

butyral ("S-lec BLS" de Sekisui Kagaku Kogyo K.Ko)

possédant une excellente solubilité dans le tétrahydro-

furanne, puis on assure un broyage poussé du mélange résultant. On mélange à celui-ci 14 g d'une solution à 5 % en poids, dans le tétrahydrofuranne, d'une résine de méthacrylate de méthyle ("Elvacite" 2010 de du Pont)

qui présente une moins bonne solubilité dans le tétra-

hydrofuranne, en comparaison de la résine de polyvinyl-

butyral,et 2 g de têtrahydrofurànne, et on mélange a

nouveau la matière résultante.

Ensuite, on retire ce mélange de base-broyé et on le place dans un récipient puis on ajoute goutte à goutte du tétrahydrofuranne en agitant lentement afin que la matière soit diluée jusqu'à ce que la concentration des matières solides dans le mélange

de base atteigne 1,6 % en poids. On constate que la.

dispersion de pigment photoconducteur ainsi préparée

a une excellente stabilité et, lorsqu'on lui fait su-

bir les mêmes essais de sédimentation et de filtration que dans l'exemple 1, on obtient les mêmes résultats

que dans cet exemple.

On revêt la dispersion de pigment photocon-

ducteur à la surface d'un film de polyester portant un film d'aluminium formé par évaporation sous vide, à l'aide d'une lame de raclage, puis on sèche à 800C

pendant 1 min afin qu'il se forme une couche généra-

trice de charges dont l'épaisseur est d'environ 0,5

micron. Ensuite, on revêt une solution ayant la compo-

sition indiquée dans la suite, à la surface de la cou-

che génératrice résultante, à l'aide d'une lame de raclage, et on la fait sécher à 1000C pendant 30 min

afin qu'il se forme une couche de transport de char-

ges dont l'épaisseur est d'environ 15 microns. Ainsi,

on prépare un élément électrophotographique multicou-

che. hydrazone 0 < t CH=N-N L C2 Il5 résine polyester ("Vilon" 200 de Toyobo K.K.) 5 g tétrahydrofuranne 41 g On mesure les paramètres Vpo, El., et Vp30 de cet élément électrphotographique, suivant les mêmes opérations que dans l'exemple 1. Les résultats obtenus

figurent dans le tableau IV.

TABLEAU IV

lère fois 10ème fois Vpo (volts) 1080 1020 E1/10 (lux.s) 4,2 4,1 Vp30 (volts) 0 0

EXEMPLE 3

N ( N=N

On place 2 g d'un pigment azoique (pigment

organique photoconducteur) ayant un squelette de tri-

phénylamine, représenté par la formule précédente, dans un broyeur à boulets avec 12 gde toluène qui constitue un excellent solvant de ce pigment azoique, et 8 g d'une solution à 5 % en poids, dans le toluène, d'une résine de polystyrène ("S-lec BLS" de Sekisui Kagaku Kogyo K.K.) qui se dissout très bien dans le toluène, et on fait subir un broyage poussé au mélange formé. On mélange alors à la matière obtenue 12 g d'une solution à 5 % en poids, dans le toluène, d'une résine de polycarbonate ("Panlite" L-1225 de Teijin K.K.) qui présente une moins bonne solubilité que la résine de polystyrène, dans le toluène et 4 g de toluène, puis

on broie à nouveau le mélange formé.

Ensuite, on retire le mélange de base broyé et on le place dans un récipient et on ajoute goutte à goutte du toluène en agitant lentement afin que la matière soit diluée jusqu'à ce que la concentration des matières solides du mélange de base atteigne 1,6 % en poids. On constate que la dispersion préparéede pigment photoconducteur a une excellente stabilité et, lorsqu'on

lui fait subir les essais de sédimentation et de filtra-

tion décrits dans l'exemple 1, on obtient les mêmes

résultats que dans cet exemple.

On revêt cette dispersion de pigment photo-

conducteur à la surface d'un film de polyester portant un film d'aluminium formé par évaporation sous vide, à l'aide d'une lame de raclage, et on la fait sécher à

C pendant 5 min afin qu'il se forme une couche géné-

ratrice de charges dont l'épaisseur est de 0,5 micron

environ. Ensuite, on revêt une solution ayant la compo-

sition suivante à la surface de la couche génératrice formée, à l'aide d'une lame de raclage, et on la fait

sécher à 100 C pendant 30 min afin de former une cou-

che de transport de charges dont l'épaisseur est d'en-

viron 15 microns. Ainsi, on prépare un élément électro-

photographique multicouche.

hydrazone F N CH=N-N-Y i> L 2 2H5 t J 4 g résine de polycarbonate ("Panlite" K-1300, de Teijin K.K.) 5 g tétrahydrofuranne 41 g On mesure les paramètres Vpo, El/10 et Vp30 de cet élément photographique, suivant les opérations

indiquées dans l'exemple 1. Le tableau V donne les ré-

sultats obtenus.

TABLEAU V

1ère fois 10ème fois Vpo (volts) 1100 1060 E1/2 (lux.s) 5,3 5,2 Vp30 (volts) 0 0 Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre

d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in-

vention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Elément électrophotographique, du type qui comprend des couches successives formant un substrat conducteur, une couche génératrice de charges et une couche de transport de charges, ledit élément étant

caractérisé en ce que la couche génératrice de char-

ges est formée au cours d'opérations comprenant l'ad-

dition, à une dispersion qui contient un pigment organi-

que photoconducteur, un solvant et une résine (résine R.) ayant une excellente solubilité dans ce solvant, d'une solution résineuse contenant ce solvant et une résine (résine R2) ayant une moins bonne solubilité

dans le solvant que la première résine, puis la dis-

persion ou l'agitation du mélange résultant, avec formation d'une solution résineuse dans laquelle un pigment organique photoconducteur est dispersé, et

l'application de cette solution résineuse sur le sub-

strat conducteur et son séchage.

2. Elément selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les particules du pigment organique photocon-

ducteur ont un diamètre moyen compris entre 0,05 et

0,1 micron.

3. Elément selon la revendication 1, caractérisé

ence que le pigment organique photoconducteur est repré-

senté par la formule: Ho CoNH -/'%cH,

H3C-< HNOC OH HO

CH3 t N=NX H3C

4. Elément selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le solvant est choisi dans le groupe qui com-

prend le cyclohexane, l'acétate d'isobutyle, la méthyl-

isobutylcétone, l'acétate d'isopropyle, le butyrate de

propyle, l'acétate de n-butyle, la méth'lisopropylcéto-

ne, le tétrachlorure de carbone, le cyclopentane, l'acétate d'éther monoéthylique d'éthylèneglycol,

la méthylpropylcétone, le xylène, le toluène, l'acéta-

te d'éthyle, le benzène, le tétrahydrofuranne, l'acé-

tate d'éther monoéthylique d'éthylèneglycol, le tri-

chloréthylène, la méthyléthylcétone, le tétrachloréthy-

lène, le monochlorobenzène, l'éther monobutylique d'é-

thylèneglycol, l'acétate de méthyle, le 1,2,2-trichlor-

éthane, le chlorure de méthylène, le dichlorure d'éthy-

lène, l'acétone, le dioxanne-1,4, l'alcool isobutyli-

que, l'éther monoéthylique d'éthylèneglycol, l'alcool

amylique, l'alcool n-butylique, l'alcool isopropyli-

que, l'alcool n-propylique, le N,N-diméthylformamide,

l'alcool furfurylique, l'alcool éthylique, le nitro-

méthane, l'alcool méthylique et l'éthylèneglycol.

5. Elément selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le solvant est choisi dans le groupe qui com-

prend le tétrahydrofuranne, la méthyléthylcétone et

l'acétate d'éthyle.

6. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine R1et la résine R sont choisies dans le groupe qui comprend le polyacrylate de méthyle, le polyacrylate d'éthyle, le polyacrylate de butyle, le polyacrylate de propyle, le polyacrylonitrile, les copolymères butadièneacrylonitrile, les copolymères

butadiène-styrène, les résines de silicone (diméthyl-

siloxane), les résines époxydes, l'éthylcellulose, le téréphtalate de polyéthylène, le polyméthacrylate

de méthyle, le polystyrène, le polyuréthanne, l'acé-

tate de polyvinyle, l'alcool polyvinylique, le chloru-

re de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, les

copolymères d'acétate de vinyle et de chlorure de vi-

nyle, la nitrocellulose, l'acétate de cellulose, le

polycarbonate, la résine de polyvinylbutyral et la ré-

sine mélamine.

7. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que la résine R1 est choisie dans le groupe qui comprend le polyvinylbutyral et l'éthylcellulose, et la résine R2 est choisie dans le groupe qui comprend le polyacrylate de méthyle, l'acétate de cellulose et le polycarbonate.

8. Elément selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la différence entre les paramètres de solubi-

lité du solvant et de la résine R1 est inférieure ou égale à 1,0 environ, de préférence inférieure ou égale à 0,8 environ, et la différence entre les paramètres de solubilité de la résine R1 et de la résine R2 est comprise entre 0,2 et 2,2, avantageusement entre 0,9

et 2,2.

9. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en liant (résine R1 + résine R2) de la couche génératrice de charges est comprise entre 0,1 -15 et 2 parties en poids par rapport au poids du pigment organique photoconducteur, avantageusement entre 0,25 et 1 partie en poids, le rapport pondéral des résines

R et R2 étant compris entre 0,1/1 et 1/0,1.

10. Elément selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la couche génératrice de charges a une épais-

seur comprise entre 0,05 et 20 microns, avantageusement entre 0,1 et 2 microns, et la couche de transport de charges a une épaisseur comprise entre 5 et 100 microns,

avantageusement entre 5 et 20 microns.