FR2527797A1 - Element photosensible pour electrophotographie - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT PHOTOSENSIBLE POUR ELECTROPHOTOGRAPHIE ET SON PROCEDE DE PRODUCTION. CET ELEMENT COMPREND UNE COUCHE PHOTOSENSIBLE CONTENANT UN COMPOSE PHOTOCONDUCTEUR ET APPLIQUEE SUR UN SUBSTRAT ELECTROCONDUCTEUR. LA COUCHE EST ENSUITE SECHEE. LE SUBSTRAT ELECTROCONDUCTEUR PRESENTE UNE VALEUR CR DE 0,250 OU MOINS LORSQUE LA CAPACITE CALORIFIQUE PAR UNITE DE SURFACE DE CE SUBSTRAT EST C 4,185JCM. C ET QUE LA CONDUCTIVITE THERMIQUE DE LA MATIERE DU SUBSTRAT EST R 4,185JCM.S. C. DOMAINE D'APPLICATION: ELEMENTS PHOTOSENSIBLES POUR ELECTROPHOTOGRAPHIE.

Description

252779-t L'invention concerne un perfectionnement apporté à un élément

électrophotographique portant une pellicule

formée par enduction et séchage d'une solution de revête-

ment contenant un composé photoconducteur, sur la surface d'un substrat cylindrique. Pour la préparation d'éléments photosensibles pour électrophotographie actuellement utilisés, on adopte des procédés dans lesquels on applique Se, Se-Te, As 25 e 3,

Sb 253, Sb 2 Se 3, Cd S ou Si sur des substrats électroconduc-

teurs, de diverses manières, par exemple par déposition en phase vapeur, ou bien des procédés dans lesquels des solutions de revêtement, comprenant des dispersions de pigments photoconducteurs minéraux ou organiques ou des solutions de composés photoconducteurs organiques, qui peuvent contenir des résines liantes, si cela est souhaité, sont appliquées sur des substrats électroconducteurs, cette

opération étant suivie d'un séchage, pour donner des élé-

ments photosensibles.

En particulier, ce dernier procédé de production comprenant des opérations d'enduction et de séchage, qui permet une production continue, peut être considéré comme

étant avantageux en ce qui concerne les phases de prépara-

tion.

Comme éléments photosensibles pouvant être uti-

lisés dans ces phases de préparation, on connaît des produits revêtus de dispersions de résine de Cd S, Zn O, Ti O 2, etc, auxquels peuvent être ajoutés, facultativement, des

sensibilisateurs, ou bien des solutions de composés photo-

conducteurs organiques telles que du polyvinylcarbazole contenant des sensibilisateurs appropriés De plus, au cours des dernières années, on a développé, comme éléments

photosensibles du type à revêtement, des éléments photo-

sensibles du type à fonctions séparées, dit organique,

préparés par enduction et séchage de dispersions de com-

posés du type phtalocyanine, de composés du type pérylène, de composés du type azo, de composés du type quinacridone

ou de colorants ou de pigments de divers autres types orga-

niques, afin de former une couche génératrice de charges, puis par enduction et séchage de solutions de résine contenant des composés tels que des dérivés de pyrazoline, des dérivés d'hydrazone, des dérivés de diphénylméthane,

des dérivés de triphénylméthane, des dérivés de triphényl-

amine, des dérivés d'oxadiazole, des dérivés de benzoxazole, des dérivés de base pour colorant du type styryle -et-autres pour former une couche de transport de charges; ou bien des éléments photosensibles préparés par enduction de solutions

de complexes co-cristallins de colorants et de résines.

Ces éléments photosensibles n'crt pas seuleoent une excellente sensi-

bilité ni une excellente longévité, mais ils sont avanta-

geux pour des questions de production telles que l'aptitude au traitement, le coût, etc,et ils trouvent donc des utilisations dans diverses applications s'étendant à des

domaines de plus en plus larges.

Cependant, bien que les éléments photosensibles du type à enduction aient pour avantages de pouvoir être

produits en continu, et ainsi de suite, un manque d'uni-

formité du chauffage réalisé pendant l'étape de séchage

entraîne des irrégularités de sensibilité ou des irrégula-

rités de charge qui constituent des problèmes pour les caractéristiques des élémnts photosensibles,ce qui constitue ainsi

la cause principale de la baisse de rendement Comme rai-

sons possibles pour lesquelles la dispersion se produisant pendant l'étape de chauffage conduit aux défauts des

caractéristiques électrophotographiques, on peut consi-

dérer le problème selon lequel un chauffage inégal peut

avoir pour résultat des vitesses de vaporisation du sol-

vant partiellement différentes, de telle sorte que les concentrations des molécules ou des particules de composés photoconducteurs ou de sensibilisateurs contenus dans la résine liante peuvent perdre de leur uniformité, ou bien qu'il peut apparaître une différence partielle dans les mouvements microbrowniens de molécules ou de particules des composés photoconducteurs ou des sensibilisateurs, ce

qui a pour résultat un état aggloméré non uniforme Lors-

que le séchage est achevé alors qu'un tel manque partiel d'uniformité est présent, des irrégularités affectent les

caractéristiques de l'élément photosensible pour électro-

photographie Dans l'art antérieur, en ce qui concerne le séchage effectué lors des phases de préparation, il est mis en oeuvre de façon élaborée sur le dispositif ou bien avec le plus grand soin, tandis que des conditions de séchage sont établies de façon très rigoureuse Néanmoins, dans la situation actuelle, l'étape de séchage est encore

à l'origine de l'obtention de produits inacceptables.

En particulier, cette tendance est encore plus prononcée dans les éléments photosensibles du type à

fonctions séparées ou bien dans les éléments photo-

sensibles comprenant des complexes co-cristallins comme mentionné précédemment Ainsi, l'étape de séchage est à l'origine de la génération d'irrégularités affectant les caractéristiques des élémentsphotosensibles, car dans de tels éléments photosensibles du type à fonctions séparées, les particules de pigments utilisées pour la couche génératrice de charge sont extrêmement fines et sont donc fortement influencées par les mouvements browniens susceptibles de provoquer une agglomération, tandis que dans le cas de complexes co-cristallins, elle risque d'avoir des effets sur l'équilibre thermique dans la

formation de complexes.

A l'heure actuelle, en ce qui concerne ces élé-

ments photosensibles du type à enduction, en particulier les éléments photosensibles du type à fonctions séparées

ou les éléments photosensibles du type à complexes co-

cristallins sujets aux problèmes posés par la phase de

séchage, à titre d'exemple de mesure s'opposant à la géné-

ration d'irrégularités par suite du séchage, on trouve le procédé dans lequel on utilise un substrat en forme de feuille Un tel substrat, qui est bobiné sous la forme d'un rouleau pour constituer la plaque initiale, est soumis en continu à l'étape d'enduction, l'étape de séchage et l'étape de découpage afin de donner un élément photosensible Lors de l'étape de séchage, il est possible

d'utiliser un four de séchage pouvant être conçu pour réa-

liser un séchage pendant une durée relativement longue, afin que l'on puisse obtenir un séchage plus uniforme par chauffage progressif et refroidissement progressif Il est

en outre également possible d'adopter une forme de réali-

sation dans laquelle de l'air chaud de séchage est mis en circulation de façon régulière sur la surface enduite,

évitant ainsi un chauffage inégal.

Par ailleurs, lorsqu'un élément photosensible en forme de feuille est utilisé dans une machine de copie, l'opération de copie s'effectue alors que l'élément est monté sur un support d'entrainement en forme de courroie ou de tambour Au cours de cette opération, sous l'effet de la presence du joint de liélément photosensible en forime de feuille il est nécessaice d'équiper la caisse de la machine de codpa d'un mécanisme de cadrage pendant

les opérations de copier et, de plus, les opérations effec-

Luées au moment du changement d'élément photosensible en forme de feuille snt complexes En outre, l'élément photosenlible a-n ferms de feuille doit avoir une surface supérieure à la dimensi n des originaux a reproduire, ce 2 C qui pose inévitablle-ment des probi:-es de conception pour une machine de cop Ie, Zs dime:osions de la caisse de cette

dernière devant cere nug:entées.

n ce qui concerne les divers points tels que mentionnés ci-dessus, entrant dans la conception d'une

machine de copie, un élément photosensible peut avanta-

geusement avoir la forme d'un cylindre sans joint, ou bien être du type uniformément revêtu Cependant, une solution contenant un szomposé photoconducteur appliqué sur un substrat cylindrique, à la différence du substrat précité en forme de feuile, peut difficilement être séchée de façon régulière Par exemple, lorsque l'on considère la structure d'une machine de séchage dans laquelle un élément photosensible cylindrique revêtu est déplacé en continu dans un four de séchage, bien qu'un chauffage progressif et un refroidissement progressif puissent être réalisés pendant cette opération, il est impossible d'insuffler de l'air chaud et sec de façon

régulière, en tous points de la surface de l'élément photo-

sensible En outre, dans un appareil constitué de façon qu'un élément photosensible soit placé dans un four de séchage, un chauffage peut être réalisé uniformément sur toute la surface de l'élément photosensible, à partir du milieu environnant, mais une telle constitution est impraticable dans le cas d'une production continue, car

elle demande un temps de séchage relativement long.

On a procédé antérieurement, pour la production d'un élément photosensible pour électrophotographie par

étapes de revêtement et de séchage, à diverses investi-

gations portant sur les techniques d'enduction et, indé-

pendamment de la forme ou de la matière du substrat, des pellicules homogènes peuvent être obtenues par enduction à une épaisseur uniforme, sans irrégularité Par ailleurs, l'étape de séchage, dans le cas o l'on utilise un substrat cylindrique, n'a pas fait l'objet de recherches poussées, à la différence du cas o l'on utilise un substrat de forme cylindrique, mais les conditions de séchage sont réglées en conformité avec le mode opératoire et cette technique peut être considérée comme étant du domaine du savoir faire De plus, l'uniformité de l'étape de séchage ne peut être jugée bonne ou mauvaise par une simple observation visuelle, mais il est demandé au produit

d'avoir des caractéristiques de potentiel bonnes et uni-

formes.

Compte tenu des divers points mentionnés ci-

dessus, il est apparu possible d'obtenir, conformément à l'invention, un élément photosensible cylindrique ne présentant pas les défauts engendrés par l'étape de séchage lors de la production de cet élément, en améliorant les

caractéristiques thermiques du substrat cylindrique.

L'invention a donc pour objet un élément photo-

sensible cylindrique pour électrophotographie pouvant être préparé par les étapes d'enduction et de séchage, à une

cadence de production élevée.

L'invention a pour autre objet un élément photo-

sensible pour électrophotographie pouvant être produit en

grande série avec une qualité stable.

L'invention a également pour objet un élément

photosensible pour électrophotographie qui s'avère avan-

tageux lors de la conception de la caisse d'une machine de

copie, ou pour le coût de cette machine.

Conformément à un aspect de la présente inven-

tion, il est prévu un élément photosensible pour électro-

photographie comprenant une couche photosensible formée par enduction d'une solution de revêtement, contenant un

composé photoconducteur, sur un substrat électroconduc-

teur, cette opération étant suivie d'un séchage, le substrat électroconducteur ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins lorsque la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur est C 4,185 J/cm 2 O C et que la conductibilité thermique de la matière du

is substrat électroconducteur est p 4,185 J/cm s C.

Conformément à un autre aspect de l'invention,

il est prévu un procédé de production d'un élément photo-

sensible pour électrophotographie comprenant les étapes qui consistent à plonger un substrat électroconducteur

cylindrique, ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins lors-

que la capacité calorifique par unité de surface du

substrat électroconducteur cylindrique est de C 4,185 J/cm 2.

C et que la conductivité thermique de la matière du

substrat électroconducteur cylindrique est p 4,185 J/cm s.

C, dans une solution de revêtement contenant un composé photoconducteur, à retirer le substrat électroconducteur cylindrique de la solution de revêtement et à faire sécher la pellicule appliquée sur le substrat électroconducteur cylindrique. Conformément à un autre aspect de l'invention,

il est prévu un procédé de production d'un élément photo-

sensible pour électrophotographie comprenant les étapes qui consistent à plonger un substrat électroconducteur

cylindrique, ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins lors-

que la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur cylindrique est de C 4,185 J/ cm 2 O C et que la conductivité thermique de la matière du substrat électroconducteur cylindrique est de p 4,185 J/ cm.s O C, dans une solution de revêtement pour former une

couche génératrice de charges contenant une substance des-

tinée à la production de charges, à retirer le substrat électroconducteur cylindrique de la solution de revêtement pour former la couche génératrice de charges, à faire sécher la pellicule appliquée pour former la couche génératrice de charges sur le substrat électroconducteur cylindrique, à plonger le substrat électroconducteur cylindrique dans

une solution de revêtement pour former une couche de trans-

port de charges contenant une substance de transport de

charges, à retirer le substrat Mlectroconducteur cylindri-

que de la solution de revêtement pour former la couche de

transport de charges et à faire sécher la pellicule appli-

quée pour former la couche de transport de charges sur le

substrat électreconducteur cylindrique.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un appareil de séchage utilisé dans les exemnles de l'invention;

la figure 2 est un graphique illustrant la carac-

téristique d'élévation de température (ordonn 4 es) en fonc-

tion du temps (abscisses) des substrats cylindriques (A), (B), (C) et (D); la figure 3 est un graphique illustrant les

caractéristiques de potentiel (ordonnées) d'éléments photo-

sensibles préparés par l'utilisation des substrats cylin-

driques (B) et (D), en fonction de la distance dans la

direction de l'axe des éléments photosensibles cylindri-

ques (abscisses); et

la figure 4 est un graphique illustrant la rela-

tion entre les variations de potentiels des éléments photo-

sensibles (ordonnées) préparés à l'aide des substrats cylindriques (A) à (H), et les valeurs C/p (abscisses) des

substrats cylindriques.

On a procédé à des recherches sur les conditions de séchage lors de l'utilisation d'un substrat cylindrique, telles que ( 1) la constitution d'une machine de séchage,

( 2) la matière et la qualité du substrat, ( 3) la caracté-

ristique thermique du substrat ou ( 4) du solvant de revête-

ment, et on a donc trouvé qu'il fallait que le substrat possède des caractéristiques thermiques satisfaisant cer- taines conditions Il est évident que diverses autres conditions constituent des facteurs indispensables à un séchage uniforme, mais même dans le cas o ces conditions peuvent être préférables, des caractéristiques thermiques insuffisantes du substrat abaissent, à cause du séchage, le pourcentage de produits de bonne qualité En particulier,

cette tendance est plus maruée lorsque la couche photo-

sensiblle:? sente des discontinuités matérielies, comme c'est le cas d'un système dispersé de pigments ou d'un système d complexes co-cristalils, ou bien lorsque la

pellicule appliquée est une couche mince.

La corrélation entre l'apparition d'irrégulari-

tes pendant l'étape de séchage de ces éléments photosen-

sibles et la caractéristique thermique du substrat doit être résumée cidessous Autrement dit, dans le cas d'un éléiaent photosensible sujet à l'apparition de défauts dans l'étape de séchage, on utilise la couche génératrice de

charges d'un diément photosensible organique pour électro-

photographie, du type à fonctions séparées, comme indiqué dans l'exemple 1 décrit ci-dessous, pour l'examen des caractéristiques thermiques du substrat et des causes d'apparition d'irrégularités de séchage La solution de revêtement pour former cette couche génératrice de charges est préparée par d spersion de phtalocyanine de cuivre du type S dans une résine poiyvinylbutyral, avec utilisation de cyclohexanone et de méthyléthylcétone comme solvant, au moyen d'un malaxeur à sable, et le rapport P/B / rapport du poids de P (pigment) au poids de B (liant) 7 est 1,0 et le rapport des matières solides au solvant est de 4 % en poids La solution de revêtement préparée est appliquée sur les surfaces de divers types de substrats cylindriques

ayant des caractéristiques thermiques différentes, confor-

mément au procédé d'immersion et de retrait, jusqu'à une épaisseur, à l'état mouillé, de 5 gm Ensuite, dans un séchoir à air chaud à 130 'C, on élève la température du substrat à 120 'C, puis on procède à un séchage pendant minutes Les épaisseurs des pellicules après séchage s'avèrent être de 0,21 à 0,22 gm On applique, sur les

couches génératrices de charges ainsi obtenues, pour for-

mer les couches de transport de charges, une solution de polyméthacrylate de méthyle dans laquelle est dissoute de la p-diéthylaminobenzaldéhyde-N, N-diphénylhydrazone, pour former une pellicule séchée d'une épaisseur de 15 Dom afin de préparer des éléments photosensibles Séparément, la couche de transport de charges est formée seule sur un substrat photoconducteur afin de confirmer l'absence d'irrégularités de séchage La couche de transport de

charges semble n'avoir à souffrir que d'une faible in-

fluence du séchage, car elle est matériellement homogène et de bonne épaisseur Par conséquent, les irrégularités de potentiel des éléments photosensibles ainsi préparés peuvent être considérées comme étant dues à la différence des caractéristiques thermiques des substrats pendant le

séchage des couches génératrices de charges.

Les substrats cylindriques utilisés ici ont un diamètre extérieur de 80 mm et une longueur de 400 mm, les matières et les épaisseurs étant diverses et ces substrats ont les caractéristiques thermiques respectives

données dans le tableau I ci-dessous.

TABLEAU I

Echantillon Capacité Conductivité ther-

de substrat calorifique nique cylindrique Matière par unité de p 4,185 J/cm s O C surface C 4,185 J/cm 2 O C (A) Alumi 0,029 0,53 nium

(B) " 0,056 0,53

(C) " 0,116 0,53

(D) " 0,175 0,53

(E) Cuivre 0,170 0,94 (F) Acier

inoxy-

dable au 0,085 0,06 chrome (G) Acier

inoxy-

dable 0,087 0,15 (H) Laiton

7/3 0,077 0,27

La capacité calorifique C par unité de surface

(température normale: 250 C) est mesurée de manière clas-

sique par découpage d'une certaine zone du substrat cylin-

drique Les substrats (A) à (D) utilisent la même matière, mais ils ont des capacités calorifiques différentes par unité de surface en raison des différences d'épaisseur,

cette dernière variant d'environ 0,5 à 3,0 mm.

Sur ces substrats, on forme les couches généra-

trices de charges décrites précédemment et, pour minimiser les effets des conditions de séchage ou de la constitution

d'un séchoir, on utilise un séchoir préparé expérimentale-

ment et qui est représenté schématiquement en coupe sur la figure 1 Le séchoir de la figure 1 est conçu de façon qu'un chauffage uniforme puisse être réalisé sur toute la surface de l'élément photosensible cylindrique Autrement dit, l'air chauffé par un élément chauffant 101 est insufflé

au moyen d'une soufflante 102 dans une gaine 103 de souf-

flage située à la partie inférieure du séchoir, entre une paroi extérieure 104 et une paroi intérieure 105 du four de

séchage L'air chaud de séchage est distribué par des par-

ties ouvertes 106 et 107 ménagées dans la paroi intérieure , et il pénètre dans le four intérieur 113, tandis qu'un ventilateur 108 est mis en rotation par un moteur 109 à proximité de la sortie 114 de la gaine de soufflage afin qu'il soit possible de faire circuler régulièrement l'air chaud dans le four intérieur 113 Ce dernier renferme un

support 110 sur lequel l'élément photosensible cylindri-

que 111 à sécher est monté Le support est mis en rotation par un moteur (non représenté) et l'air chaud,distribué à partir de la périphérie de la paroi intérieure 105, est projeté de façon uniforme contre la surface de l'élément photosensible 111 L'air chaud utilisé pour le séchage est

déchargé par une gaine 112 d'extraction Les caractéristi-

ques particulières du séchoir de la figure 1 résident dans

la structure permettant à l'air chaud, maintenu constam-

ment à une certaine température, d'être distribué sur toute la surface de l'élément photosensible cylindrique, et il est également possible de commander les conditions de séchage en faisant varier la puissance de sortie de la source d'alimentation de l'élément chauffant et le débit d'écoulement d'air produit par la soufflante, la vitesse de rotation du ventilateur, la vitesse de rotation du support et les registres disposés par ailleurs dans la gaine Pour régler les conditions de chauffage, on peut utiliser un substrat électroconducteur cylindrique qui n'est pas revêtu d'une solution pour la préparation d'un

élément photosensible et on place, sur sa surface inté-

rieure, une sonde d'un thermomètre à thermocouple, dans des positions diverses comme indiqué en a, b, c et d sur la figure 1, puis les conditions sont choisies de manière que la différence de température d'un emplacement à un autre soit minimale Le débit d'écoulement de l'air est commandé dans des conditions aussi douces que possible pour fournir une quantité d'air nécessaire à l'évacuation des vapeurs de solvant pendant la durée du séchage Les conditions appropriées de séchage de la couche génératrice de charges précitée s'avèrent être un débit d'écoulement de la soufflante de 1 m 3 /min, une température de l'air chaud de 130 C et une vitesse de rotation du support du substrat

de 15 tr/min pour un volume du four intérieur de 0,15 m 3.

Les courbes de montée en température des substrats sont

données sur la figure 2 La courbe 21 de montée en tempé-

rature indiquée sur la figure 2 correspond au substrat cylindrique (A), la courbe 22 au substrat (B), la courbe 23 au substrat (C) et la courbe 24 au substrat (D) Les

points situés sur les courbes indiquent la valeur moyen-

ne, la valeur maximale et la valeur minimale dans les positions de mesure a, b, c et d Les irrégularités de notentiel de l'élément photosensible préparé dans de telles conditions peuvent Atre -S-nsidérées comme étant dues à la différence da caractéristdiues thermiques présentées par les substrats pendant l'étape de séchage des couches

génératrices de charges.

La figure 3 montre les caractéristiques de

p,)tentiel des élêl;nts photosensibles préparés par l'uti-

lisation des échantillons de substrats cylindriques (B)

et (D) tels qu'indiqués dans le tableau I Les caractéris-

tiques de potentiel sont mesurées par montage d'un élément

photosensible sur une uachine de coie modifiée pour per-

mettre de réaliser les mesures, par charge de l'élément photo-

sensible au moyen d'un dispositif de décharge d'effluves

sous une tension d'application de 6 k V pendant que l'élé-

ment photosensible est mis en rotation, puis par exposi-

tion de cet élément Une mesure east réalisée dans les posi-

tions correspondant aux positions de mesure de température a, b, c et d de la figure 1, par rapport à la direction de l'axe de l'élément photosensible cylindrique, le long de sa direction circonférentielle L'axe des abscisses de la figure 3 représente les positions dans la direction longitudinale des éléments photosensibles, et les points de la figure, à partir du côté gauche, correspondent aux positions a, b, c et d, respectivement L'axe des ordonnées

représente les potentiels de surface des éléments Photosensibles.

Les courbes de la figure 3 donnent des valeurs moyennes, des valeurs maximales et des valeurs minimales des potentiels de surface sur la circonférence, en un point de la direction longitudinale de l'élément photosensible

cylindrique Autrement dit, la dispersion de ces poten-

tiels peut être estimée comme correspondant à des irrégu-

larités de potentiel Les courbes 31 et 31 ' indiquent le potentiel de la partie sombre et le potentiel de la partie

claire de l'élément photosensible préparé sur l'échantil-

lon de substrat (B), tandis que les courbes 32 et 32 '

indiquent le potentiel de la partie sombre et le poten-

tiel de la partie claire de l'élément photosensible pré-

paré sur l'échantillon de substrat (D).

Ces résultats permettent de juger que l'élément photosensible utilisant l'échantillon de substrat (B)

présente de faibles variations de potentiel dans la direc-

tion longitudinale et dans la direction circonférentielle de l'élément photosensible cylindrique, avec seulement une différence d'environ 20 volts en ce qui concerne le potentiel de la partie sombre Par contre, dans le cas

de l'échantillon de substrat (D), il apparaît des irré-

gularités de potentiel de 130 volts en ce qui concerne le potentiel de la partie sombre et de 43 volts en ce qui concerne le potentiel de la partie claire En particulier, des irrégularités affectant la partie claire peuvent

provoquer la formation d'un voile de fond ou une conta-

mination des images, défavorable à l'opération de copie.

L'apparition de ces irrégularités de potentiel peut être considérée comme étant due aux caractéristiques thermiques présentées par le substrat lors de l'étape de séchage de la couche génératrice de charges Une agglomération non homogène ou des variations partielles de concentration des particules dispersées de phtalocyanine de cuivre 8, lors du séchage, peuvent également être considérées comme

étant responsables du phénomène La différence de carac-

téristiques thermiques entre les échantillons de substrat (B) et (D) réside dans la capacité calorifique par unité

de surface, et on observe une légère dispersion de tempé-

rature au début de la montée en température du substrat

(D) ayant une plus grande capacité calorifique, comme in-

diqué par la courbe de montée en température de la figure 2.

Les courbes de la figure 2 indiquent les montées en tempé-

rature des substrats seuls et, lorsque des solutions de formation d'éléments photosensibles sont appliquées sur ces substrats, la dispersion de la température au début du séchage peut être considérée comme ayant une influence

critique sur la formation de la couche photosensible. Autrement dit, lorsque la couche photosensible présente des discontinuités

matérielles, comme c'est le cas dans un système dispersé, la couche de revêtement,

au début du séchage, contient encore une quantité suffi-

sante de solvant et possède une faible viscosité Par conséquent, les particules dispersées peuvent se déplacer

librement sous l'effet de la chaleur Dans une telle con-

dition, si une répartition partielle de température appa-

ratt sur le substrat, on peut concevoir la possibilité d'une agglomération non homogène ou de variations partielles de concentration La phase initiale du séchage fait l'objet d'une vaporisation abondante du solvant, de sorte que la différence de température entre l'élément photosensible et le milieu ambiant est maximale En ce qui concerne ce point, le processus thermique qui a lieu réellement peut

être considéré comme étant plus complexe que la réparti-

tion de température présente au moment de la montée en température des substrats seuls, comme indiqué sur la

figure 2 Par exemple, on peut considérer qu'il se pro-

duit une convexion thermique mettant en jeu la couche appliquée. De toute façon, le résultat des recherches tel

que décrit ci-dessus est que, dans le cas de systèmes pré-

sentant des discontinuités de matière tels que le système dispersé ou le système de complexes co-cristallins, il

apparaît que, lors de la phase du séchage, les caractéris-

tiques thermiques des substrats constituent des facteurs importants à l'origine d'irrégularités de potentiel des éléments photosensibles En particulier, de ce point de vue, on peut penser qu'en utilisant un substrat ayant une conductibilité thermique élevée, même lorsque la chaleur

fournie pour le séchage peut être partiellement non uni-

forme, on pourrait obtenir un état présentant une faible répartition de température par une diffusion rapide de la chaleur Cependant, ainsi qu'il semble ressortir des résultats précédents, même dans le cas o l'on utilise les échantillons de substrat (A) (D) d'aluminium, ayant une:z Gnductivitë thermique relativement plus élevée,

la différence de capacité calorifique par unité de sur-

* face a une influence sur la pellicule appliquée du système

dispersé En d'autres termes, il est nécessaire de consi-

dérer le processus thermique alors qu'une répartition de température a lieu, par exemple la convexion thermique dans la direction de l'épaisseur du substrat, la chaleur

latente de vaporisation du solvant ou les mouvements ther-

miques libres de particules dispersées ou de polymères, et le séchage s'effectue par des relations mutuelles entre

ces facteurs De même que pour les caractéristiques ther-

miques du substrat, il est souhaitable, d'un point de vue idéal, que le substrat puisse avoir une conductivité thermique très élevée et une capacité calorifique très faible afin qu'aucun gradient de température n'apparaisse dans la direction de l'épaisseur du substrat Lorsque la capacité calorifique est grande, elle a plus d'effets sur des facteurs importants de la formation de la couche photosensible, tels que la vaporisation du solvant au début

du séchage ou les mouvements thermiques des particules.

Dans les considérations données ci-dessus, on

a formulé la relation entre les caractéristiques thermi-

ques des échantillons de substrat (A) à (H) de diverses matières différentes et les irrégularités de potentiel des éléments photosensibles dues à un manque d'uniformité des couches génératrices de charges, par suite de l'étape de séchage En conséquence, il est confirmé que le séchage peut être réalisé de façon très uniforme sur un substrat satisfaisant les caractéristiques thermiques suivantes C/p < 0,250 s/cm o C ( 4,185 J/cm 2 O C) est la capacité calorifique du substrat par unité de surface et p ( 4,185 J/cm s O C) est la conductivité thermique du substrat Par exemple, la figure 4 montre les résultats de mesure de C/p et les irrégularités de potentiels lorsque la dispersion de phtalocyanine de cuivre 3, comme mentionné précédemment, est appliquée en revêtement et séchée L'axe des abscisses de la figure 4 donne la valeur C/p du substrat, et l'axe des ordonnées donne la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale du potentiel de la partie claire du même élément photosensible, qui influence fortement l'image copiée, à savoir l'irrégularité de potentiel Les points A à H de la figure 4 correspondent aux échantillons de substrat (A) à (H) tels qu'indiqués dans le tableau I. Ainsi qu'il apparaît sur la figure 4, à C/p > 0,250 s/cm,

il apparaît de fortes irrégularités défavorables de poten-

tiel Ces irrégqularités ne dépendent pas des matières

des substrats.

Les recherches précédentes montrent clairement que, lors de la fonmation, en pellicule mince, d'une couche photosensible présentant des discontinuités de la matière, le substrat doit avoir les caractéristiques thermiques satisfaisant la relation: C/p < 0,250 s/cm C/p, comme le montre ses unités, rlpresehie la rapidité avec laquelle

on peut compense la répartition non uniforme de tempéra-

ture une foi qu'elle est apparue dans l'élément photo-

sensiblk pendant l'étape de séchage, et cette valeur est déterminée par la conductivité thermique et la capacité

calorifique par unitd de surface du substrat Il est égale-

ment préféré que la conductivité thermique p de la matière

du substrat cylindrique soit de 0,0837 J/cm s C, ou plus.

La description précédente est basée sur une forme

de réalisation dans laquelle une couche génératrice de charges, contenant, comme substance génératrice de charges, de la phtalocyanine de cuivre t, est donnée à titre d'exemple de l'effet des caractéristiques thermiques des

substrats Il ressort de la description précédente que

l'invention peut être appliquée efficacement à divers

éléments photosensibles, car les caractéristiques thermi-

ques du substrat jouent le rôle essentiel dans la compen-

sation des répartitions de température se produisant pendant

l'étape de séchage.

Les composés photoconducteurs à utiliser dans la présente invention, en particulier les substances

génératrices de charges à utiliser dans la couche géné-

ratrice de charges précitée, peuvent être choisis parmi une large gamme de composés Par exemple, les composés

énumérés ci-dessous sont préférables.

t-J m cn CD ui O IN O c 011 c N=N 01.1 OH

N=N CD

IN O c 011 OH CONH-n\

N=NJI \\-CH=CH-F\-CH=CH-// \\-N=N

( 4) OH OH CONH-n\ N N

N=N N=N

( 5) cillll ll O (-lO il 01-1 CONII-CFI, N-N

N N' 0,/ N=N-

CH,-1-INOC 01-1 ce Cg OH CONH-CH, Il Ij\)

N=N -N=N

\Cr/ ru Ln -Ni N

HD-IIMOD 1,10

N FIG JON 111-11 l") f' O % r r Ci Ln Cu ( 6) i

N =N 1 t IlIl- l -

Li D- -HNO',) 1 10 110 CD N F/ >-_ 4 (\ // NI =,>,j 1 I-i D-H No D i 1 o FI ', 1 "):) W: 1 1Il ID 0 tr'

I-14 1-4

H O

tn tu N

N N N=N

HO

0 N O O

N=N N=N

110

N=N N

H HO

Ln O -4 to c

9 CY

ri 1 O % el-. N. Cu tn Cu o-N=N

H OONH-0

G>-FINOD

l O (ú O

0 O

1-1 l 0 n'à cq cq HO 1 c HD

0 N O

il

N=N N=N

H HO

tD r-l c'a c b ui CD CH 3 Fi N O C O H O H CONH-CH, N=N >C N

-HNOC OH

H 3 011 CONH-n\

N=N O

N=N ( 17) phtalocyanine de cuivre ( 18) sulfure de cadmium ( 19) colorants à l'acide squarique (tel que décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 3 824 099). Les complexes co-cristallins d'un colorant du type pyrylium ou thiopyrylium et un polymère peuvent être obtenus conformément au procédé décrit, par exemple, dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique N 3 684 502 Comme

colorants du type pyrylium et du type thiopyrylium, for-

mant les complexes co-cristallins, on peut utiliser de

préférence les ccmposés donnés ci-dessous à titre d'exem-

ple.

( 1) N(C 13)2

i ceo? ceo? N( Cli 3)2 C H 3 S o ( 4) CH 3

CH=CH N

CH 3 uo CH 3 CH 3

CH=CH,\-/-N

C 1-13 (D

CH 3 ( 6) oczjj, Ce OC 4-)

CFI=C -C-OC: -H 5

\-Ii ( 7) CH 3

S CH=CH-7 \"-N

\

CH 3

C 20

uo ( 9) t C 4 Hg -c 2 H 5 N t C, Hg C 211-s tc 4 HO Cz Hs (J) Sc II c 11N 1 \ / N c P, O? tc-illo C:l H 5 0 u t C 4119 c L 13 (D s>-, 1 f t C 4 Hi)

CH=C 11 C==Crl c Il \-

-S tc 4 HQ t Ct HD U 4 U ::1 oi O >C H e9- O s CM M is U cgo c e &; 2 ( W 9 t c 1-1, / =< tcillo oi C Il \,'S \ - tc 4 ii =: tc 4 ilu

Des polymères ayant des motifs répétés de groupe-

ments aikyliène-arylène, capables de former des complexes co-cristallins avec ceux des colorants du type pyrylium, sont donnés à titre d'exemples ci-dessous i poly ( 4,4 '-isopropylidènediphénylène-CO-1,4-cyclohexyldiméthylcarbonate) 2 poly ( 3,3 'éthylènedioxyphénylènethiocarbonate)

3 poly ( 4,4 ' -isopropylidè-nediphénylènecarbonate-CQ-1,14-

téréphtalate) 4 poly ( 4,4 '-isopropylidènediphénylènecarbonate) polyv< 4, 4 ' -isopropylidê"nepl-hênylènethiocarbonate) 6 poly(< 2,2 ' -butane-bis4-nh'énylènecarbonate)

7 poly ( 4,4 '-isopropylidènediplhénylènecarbonate-

oxyde d'éthylène séquencé)

8 poly ( 4,14 '-iscp,-ropyli&nd;ric-iphénylènecarbonate-

oxyde de tJtra;thylènt séquencé)

9 poly-4,4 '-isopropylidène-bis ( 2-méthylphénylène) -

carbonate_ 7

:poly ( 4,4 '-isopropylidènephénylne-CO-1,4-phénylène-

carbonate>

il poly ( 4,4 '-isopr-opylidènediphéniylène-C 0-1,13-

phényl ènecarbonate)

12:poly ( 4,4 '-isopropyli-dènediphénylène-CO-414 '-

di phénylènecarbonate)

13:poly ( 4,4 '-isopropylidènediphénvlène-CO-4,4 '-

oxydiphénylènecarbonate)

14:poly ( 4,4 '-isopropylidènediphénylène-CO 4,4 '-

carbonyl diphénylènecarbonate)

:poly ( 4,4 '-isopropylidô'-nedi Lphénylène-CO-4,14 ' -

éthylèr ediphénylènecarbonate)

16 poly-4,4 '-méthiylène-bis ( 2-métlhylphénylène) -

carbonate_ 7

17:poly/-1,1 (p-broxnophényléthane) -bis ( 4-plhénylène) -

carbonate_ 7

18:poly/4,4 '-isopropylidènediphénylène-C 0-sulfonyl-

bis ( 4-phénylène) carbonate_-7

19 poly/-4,4 '-isopropylidène-bis-< 2-chlorophénylène) -

carbonate_ 7

: poly(hexafluoroisopropylidène-di-4-phénylène-

carbonate)

21: poly( 4,4 '-isopropylidènediphénylène-4,4 '-isopropyli-

dènedibenzoate) 22: poly( 4,4 '-isopropylidènedibenzyl-4,4 'isopropylidène- dibenzoate) 23: poly/-2,2-( 3-méthylbutane)-bis-4phénylènecarbonate_ 7

24: poly F-2,2-( 3,3-diméthylbutane)-bis-4-phénylène-

carbonate_ 7 25: poly( 1,1-/_ (naphtyl) 7-bis-4-phénylènecarbonate)

26: poly-/ 2,2-( 4-méthylpénane)-bis-4-phénylènecarbo-

nate_ 7.

La pellicule appliquée, contenant un tel complexe

co-cristallin, peut être utilisée comme couche photoconduc-

trice ou comme couche génératrice de charges d'un élément

photosensible du type à fonctions séparées.

La couche génératrice de charges peut être formée par dispersion de la substance génératrice de charges,

comme décrit ci-dessus, dans un liant approprié, et enduc-

tion de la dispersion sur un substrat La couche généra-

trice de charges peut être formée à une épaisseur, après séchage, de 5 Nm ou moins, de préférence 0,01 à 1 gm, et, de façon encore plus préférable, de 0,05 gm à 0,5 Nm Le liant utilisé pour former une couche génératrice de charges par un procédé d'enduction peut être choisi parmi une large gamme de résines isolantes et également parmi des

polymères photoconducteurs organiques tels que le poly-

N-vinylcarbazole, le polyvinylanthracène ou le polyvinyl-

pyrène De préférence, on peut utiliser des résines iso-

lantes telles que le polyvinylbutyral, le polyarylate (par exemple des polymères condensés de bisphénol A et d'acide phtalique), des polycarbonates, des polyesters, des résines phénoxy, de l'acétate de polyvinyle, des résines acryliques, des résines polyacrylamide, des polyamides, de la polyvinylpyridine, des résines du type cellulose, des résines uréthanne, des résines époxy, de

la caséine, des alcools polyvinyliques, de la polyvinyl-

pyrrolidone, etc La quantité de résine présente dans la couche génératrice de charges peut être avantageusement de 80 % en poids ou moins, de préférence 40 % en poids

ou moins Comme solvant organique à utiliser pour l'enduc-

tion, on peut employer des alcools tels que le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol et autres; des cétones telles que l'acétone, la méthyléthylcétone, la cyclohexanone et autres; des amides tels que le N,Ndiméthylformamide, le N,N-diméthylacétamide et autres; des sulfoxydes tels que le sulfoxyde de diméthyle et autres; des éthers tels

que le tétrahydrofuranne, le dioxanne, l'éther monométhy-

lique de l'éthylène-glycol et autres; des esters tels que l'acétate de méthyle, l'acétate d'éthyle et autres;

des hydrocarbures aliphatiques halogénés tels que le chloro-

forme, le chlorure de méthylène, le dichloréthylène, le tétrachlorure de carbone, le trichloréthylène et autres; des composés aromatiques tels que le benzène, le toluène,

le xylène, la ligroine, le monochlorobenzène, le dichloro-

benzène et autres La quantité de solvant présente dans le liquide d'enduction peut être de 80 % en poids ou plus, de préférence 90 % en poids ou plus, et en particulier de

% en poids ou plus.

Le revêtement peut être réalisé par un procédé de couchage par immersion, de couchage par pulvérisation, de couchage par filage, de couchage en talon, de couchage à la barre Myer, de couchage à la lame, de couchage au rouleau, de couchage par voile ou par d'autres procédés, mais le couchage par immersion convient à la présente invention Le couchage par immersion peut être mis en

oeuvre en plongeant le substrat électroconducteur cylin-

drique précipité dans un pot rempli d'un liquide de revêtement contenant un composé photoconducteur, et par retrait du substrat à une vitesse constante ou à une vitesse réduite, afin qu'un film mouillé puisse être formé de façon régulière sur la surface du substrat Il est préférable que le substrat électroconducteur cylindrique puisse avoir un diamètre extérieur de 80 mm ou moins Le produit revêtu peut être séché à chaud après avoir atteint un état sec au toucher à la température ambiante Le séchage à la chaleur peut être effectué à une température de 30 à 200 'C pendant une durée allant de 5 minutes à 2 heures, soit dans des conditions immobiles, soit sous soufflage d'air L'expression "sec au toucher" désigne un état séché tel que la pellicule appliquée n'adhère pas

à un doigt lorsque ce dernier la touche légèrement.

La couche de transport de charges est reliée électriquement à la couche génératrice de charges précitée et elle a pour fonction de recevoir les porteurs de charges

injectés depuis la couche génératrice de charges, en pré-

sence d'un champ électrique, ainsi que pour fonction de transporter ces porteurs de charges vers la surface A cet effet, la couche de transport de charges peut être appliquée par stratification sur la couche génératrice de charges, ou bien au-dessous de celle-ci Cependant, il est préférable que la couche de transport de charges soit

appliquée sur la couche génératrice de charges.

La substance photoconductrice destinée au trans-

port des porteurs de charges dans la couche de transport de charges (désignée ci-après plus simplement substance de transport de charges) peut être avantageusement à peu

près insensible à la bande de longueurs d'ondes électro-

magnétiques auxquelles la couche génératrice de charges

précitée est sensible L'expression "ondes électromagné-

tiques" utilisée ici englobe, au sens large, les "rayon-

nements de la lumière", y compris les rayons gamma, les rayons X, les rayons ultraviolets, les rayons de la lumière

visible, les rayons du proche infrarouge, les rayons infra-

rouges, les rayons de l'infrarouge lointain, etc -

Comme substances de transport de charges, on peut utiliser des substances de transport d'électrons et des substances de transport de trous positifs Comme substances de transport d'électrons, on peut utiliser les substances attirant des électrons, telles que chloranile, bromanile, tétracyanoéthylène, tétracyanoquinodiméthane, 2,4,7-trinitro-9-fluorénone, 2,4,5,7-tétranitro-9-fluorénone,

2,4,7-trinitro-9-dicyanométhylènefluorénone, 2,4,5,7-tétra-

nitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone et autres, ou

des polymères de ces substances attirant les électrons.

Comme substances de transport des trous positifs,

on peut utiliser les pyrène, N-éthylcarbazole#, N-isopropyl-

carbazole, N-méthyl N-phénylhydrazino-3-méthylidène-9-

éthylcarbazole, N_,N-diphénylhydrazino-3-méthylidène-9-

éthylcarbazole, N,N-diphénylhydrazino-3-méthylidène-1 0-

éthylphénothiazine, N,N-d-iphénylhydrazino-3-méthylidène-

-éthylphénoxazine, des hydrozones telles que p-diéthyl-

amninobenzaldéhyde-N,N-diphénylhydrazone, p-diéthylaxmino-

benzaldéhyde-N-ca-naplhtyl-N phénylhydrazone, p-pyrrolidi-

nobenzaldéhvde-N,N-diphénylhydrazone, 1, 3,3-triméthyl-

indol 6 nine-i,-aldéhyde,-N,N-dip'nénylhydrazone, p-diéthyl-

benzaldéhyde-3-mnéthylbenzothiazolinone-2 hydrazone et autres, 2,5-bis (pdiéthylaminophényl) -1,3,4-oxadiazole,

des pyrazolines telles que 1-phényl-3-<p-diéthylamino-

styryl) -5 (p-diéthylaminophényl) -pyrazoline, 1 -/quinolyl-

( 2 > -7-3 <p-diéthylaminostyryl) -5 <p-diéthylaminophényl) -

pyrazoline, 1-F 7 pyridyl ( 2 >_ 7-3 <p-diéthylamninostyryl) -5-

(p-diéthylaminoph 6 nyl) -pyrazoline, 1-j-6-mréthoxypyridyl-

( 2)_ 7-3 (p-diéthiylaminostyryl) -5 -(p-di 'éthylamninophényl) -

pyrazolirne, 1-f"py-ridy 11 ( 3) _ 7-3-(p-diéthylaminostyryl) -5-

(p-diéthyl aminophonyli pyrazoline, 1-I pyridyl < 2) 7-3-<p-

diéthiylaini-nostyryl) -5 (p-diéthylarninophényl) pyrazoline,

1-/Ppyridyl ( 2) 7-3 (p-diéthylamninostyryl) -4 méthyl-5-

(p-diéthylaminophényl)pyrazoline, 1-/-pyridyl( 2) _ 7-3-(a-

méthyl-p-diéthylamiinostyryl) -5 (p-diéthylaminophényl) -

pyrazoline, 1-phényl-3-(p-diéthylaminostyryl) -4-méthyl-

(p-diéthylaminophényl) pyrazoline, i 1-phényl-3 (c-benzyl- pdiéthylaminostvryil) -5 (p-diéthylaminophényl) pyrazoline, spiropyrazoline et autres, des composés-du type oxazolc

tels que 2 (p-diéthy'laminostyryl) -6-diéthylaminobenz-

oxazole, 2 (p-diéthylaminophényl>)-4 (p-dixwiéthylarnino-

phényl)-5-< 2-chlorophényl)oxazole et autres, des composés

du type thiazole tels que 2-<p-diéthylaminostyryl)-6-

diéthylaminobenzothiazole et autres, des composés du type

triarylm 6thane tels que bis ( 4-dièt'hylamino-2-méthylphénvl) -

phénylméthane et autres, des polyarylalcanes tels que 1,1-bis ( 4-N,Ndiéthylarnino-2-m,éthylphényl) -heptane,

1,1,2,2,-tétrakis-( 4-N,N-diméthylamino-2-méthylphényl)-

éthane et autres, des styryles, de la triphénylamine,

du poly-N-vinylcarbazole, du polyvinylpyrène, du poly-

vinylanthracène, de la polyvinylacridine, du poly-9-vinyl-

phénylanthracène, de la résine pyrène-formaldéhyde, de la résine éthylcarbazole-formaldéhyde, etc. Ces substances de transport de charges peuvent être utilisées séparément ou en association de deux ou

plusieurs d'entre elles.

Lorsque la substance de transport de charges ne possède pas de propriété filmogène, une pellicule peut être formée par l'utilisation d'un liant choisi de façon appropriée Les résines pouvant être utilisées comme liant peuvent comprendre, par exemple, des résines isolantes telles que des résines acryliques, un polyarylate, un polyester, un polycarbonate, un polystyrène, un copolymère

acrylonitrile-styrène, un copolymère acrylonitrile-buta-

diène, du polyvinylbutyral, du polyvinylformal, une poly-

sulfone, un polyacrylamide, un polyamide, du caoutchouc

chloré, etc, ou bien des polymères photoconducteurs orga-

niques tels que du poly-N-vinylcarbazole, du polyvinyl-

anthracène, du polyvinylpyrène, etc. La couche de transport de charges ne peut pas

être réalisée à une épaisseur supérieure à celle néces-

saire, car l'épaisseur permettant un transport des porteurs de charges est limitée En général, elle peut avoir une

épaisseur de 5 Dm à 30 Dm, de préférence de 8 gm à 20 Dm.

Pour former par couchage une couche de transport de charges, on peut utiliser un procédé convenable de couchage tel

que ceux décrits ci-dessus.

Il est également possible de former une couche intermédiaire ayant une fonction d'arrêt et une fonction d'adhérence entre le substrat cylindrique précité et la couche photosensible La couche intermédiaire peut être

formée de caséine, d'alcool polyvinylique, de nitrocellu-

lose, d'un copolymère d'éthylène et d'acide acrylique, de polyamide ("Nylon 6 ", "Nylon 66 ", "Nylon 610 ", "Nylon" copolymérisé, "Nylon" alkoxyméthylé, etc), de polyuréthanne, de gélatine, d'oxyde d'aluminium, etc. La couche intermédiaire peut avoir une épaisseur

de 0,1 gm à 5 am, de préférence 0,5 Dm à 3 gm.

Selon la présente invention, l'élément photo-

sensible cylindrique pour électrophotographie peut être

produit avec un rendement élevé, sans défaut électrophoto-

graphique dû à l'étape de séchage, sans l'utilisation d'un appareil de séchage spécial ni l'établissement de conditions strictes de séchage, et l'invention peut donc être appliquée à diverses formes d'éléments photosensibles du type revêtu Ces avantages apparaîtront plus clairement

dans les exemples suivants.

Exemple 1

On prépare divers substrats cylindriques ayant différentes caractéristiques thermiques, et on forme sur ces substrats des couches photosensibles organiques du type à fonctions séparées Les caractéristiques thermiques

des substrats et les irrégularités de potentiel des élé-

ments photosensibles dues à l'étape de séchage sont exami-

nées.

Les substrats cylindriques préparés sont des échantillons de substrat (A) à (H) tels qu'indiqués dans le tableau I précédent, et on prépare cinq cylindres pour chaque échantillon, chaque cylindre ayant un diamètre

extérieur de 80 mm et une longueur de 400 mm Si la capa-

cité calorifique par unité de surface du substrat est représentée par C ( 4,185 J/cm 2 O C) et la conductivité thermique par p ( 4,185 J/cm s O C), les valeurs C/p (s/cm) des substrats (A) à (H) sont telles que données dans le

*tableau II.

TABLEAU II

Echantillons de substrats cylindriques Matières C/p (s/cm) (A) Aluminium 0,055 (B) Aluminium 0,106 (C) Aluminium 0,220 (D) Aluminium 0,330 (E) Cuivre 0,181 (F) Acier inoxydable au chrome 0,417 (G) Acier inoxydable 0, 580 (H) Laiton 7/3 0,285 La couche photosensible appliquée est composée de deux couches, à savoir une couche génératrice de charges et une couche de transport de charges, et chaque solution de revêtement possède la composition telle qu'indiquée ci-dessous. ( 1) Solution pour la couche génératrice de charges: phtalocyanine de cuivre du type B 1 partie en poids polyvinylbutyral (SLEC-BMII produit par Sekisui Kagaku Co) 1 partie en poids méthyléthylcétone 25 parties en poids cyclohexanone 18 parties en poids ( 2) Solution pour la couche de transport de charges: pdiéthylaminobenzaldéhyde-N,N 10 parties en diphénylhydrazone poids polyméthacrylate de méthyle ("Dianal BR-80 " produit par Mitsubishi Rayon Co) 10 parties en poids monochlorobenzène 80 parties en poids La solution pour la couche génératrice de charges est dispersée au moyen d'une machine de dispersion à

malaxeur à sable, pendant 20 heures, avant l'utilisation.

L'application est effectuée par le procédé à immersion et retrait, et les épaisseurs des pellicules séchées sont de 0,21 à 0,22 Nm pour la couche génératrice de charges et de

Nm pour la couche de transport de charges.

En outre, le séchage est effectué au moyen d'une machine de séchage telle que montrée sur la figure 1, dans les conditions décrites précédemment Pendant l'opération de séchage, la couche génératrice de charges formée à

partir d'une dispersion présente des discontinuités maté-

rielles et est également mince, et elle peut donc être sujette à l'apparition d'irrégularités pendant l'étape de séchage, tandis que la couche de transport de charges, qui est constituée d'une matière homogène étant donné qu'elle est épaisse, s'avère exempte de tout défaut apparaissant pendant le séchage, comme cela est confirmé par des moyens électrophotographiques Par conséquent, dans cet exemple, les irrégularités de potentiel des éléments photosensibles, pouvant être attribuées au séchage des couches génératrices de charges, doivent être estimées. Ainsi, on mesure lles irrégularités de potentiels à l'aide des moyens indiqués précédemment pour les cinq cylindres photosensibl-s de chaque échantillon prépares à l'aide des substrats cylindriques (A) à (H) On estime l'irrécgularité de potentiel en considérant la différence

entre la valeur maximale et la valeur minimale des poten-

tiels de la partie claire de chaque élément photosensible et en calculant la valeur moyenne des différences sur les cinq cylindres afin d'obtenir les résultats indiqués dans le tableau III La relation entre C/p et l'irrégularité

de potentiel est indiquée sur la figure 4.

TABLEAU III

D'après les résultats ci-dessus, lorsque le subs-

trat présente une caractéristique thermique C/p supérieure à 0,250, il s'avère que -es irrégularités de potentiel des Echantillon de (A) (B) C) (D) (E)(F) (G) (H) substrat Irrégularité de 5 6 a 43 8 79 48 28 potentiel (V) _ _ _ _ 1 _ __ _ _ _ _ I éléments photosensibles risquent de résulter de l'étape de séchage, quel que soit le type de matière utilisée pour

le substrat.

Exemple 2

On évalue, de la même manière que dans l'exemple 1, les caractéristiques thermiques des substrats et les irrégularités de potentiels d'éléments photosensibles, sauf que les compositions à base de solvant de la couche

génératrice de charges sont modifiées Les substrats uti-

lisés sont les substrats (A) à (D) indiqués dans les

tableaux I et Il.

Solution ( 1) pour la couche génératrice de charges: par de la Le solvant mélangé de l'exemple 1 est remplacé

méthyléthylcétone utilisée seule.

Solution ( 2) pour la couche génératrice de charges: Le solvant mélangé de l'exemple 1 est remplacé

par de la cyclohexanone utilisée seule.

Ces éléments photosensibles présentent les

irrégularités de potentiels indiquées dans le tableau IV.

TABLEAU IV

Echantillon de substrat (A) (B) (C) (D) Irrégularité Solution ( 1) 12 10 15 55 de potentiel (V) Solution ( 2) < 5 < 5 6 30

Il ressort des résultats ci-dessus que des irré-

gularités de potentiel risquent d'apparaître lorsque C/p > 0,25 s/cm De plus, comme dans le cas de la solution ( 2), un solvant moins volatil tend à avoir une plus faible in-

fluence sur l'irrégularité de potentiel pouvant être attri-

buée à l'étape de séchage, mais on peut considérer que l'influence due à la caractéristique thermique du substrat

est plus grande.

Exemple 3

On examine la relation entre la caractéristique thermique du substrat et l'irrégularité de potentiel des éléments photosensibles en faisant varier les conditions de séchage de la couche génératrice de charges de l'exemple 1 Les conditions de séchage sont indiquées dans le tableau V, et la température de flair chaud de séchage et le débit d'écoulement d'air de la soufflante sont modifiés Les substrats utilisés sont les échantillons (A) à (D) tels qu'indiqués dans les tableaux I et II Les irrégularités de potentiel sont également indiqués dans le tableau V.

TABLEAU V

Echantillon de substrat Irrégularité de potentiel

Température de Débit d'écoule-

l'air chaud ment d'air (A) (B) (C) (D) (OC) (m 3/min)

4 20 22 30 60

0,5 5 6 7 35

1 8 10 12 45

100 1 5 5 10 30

Les résultats ci-dessus montrent que des irré-

gularités de potentiel sont plus fréquentes lorsque le débit d'écoulement d'air est beaucoup plus élevé ou que la température de l'air chaud est trop élevée, et cette tendance est marquée avec une caractéristique thermique

C/p du substrat supérieure à 0,250.

Exemple 4

On mesure les couches génératrices de (H) de l'exemple 1, qui diaires. irrégularités de séchage des charges sur les substrats (A) à

comportent des couches intermé-

Les couches intermédiaires sont appliquées et

séchées au moyen d'une solution aqueuse d'ammoniac conte-

nant 10 % en poids de caséine, jusqu'à atteindre une épais-

seur, à l'état sec, de 1 gm Les résultats des mesures des

irrégularités de potentiels sont donnés dans le tableau VI.

TABLEAU VI

Echantillon de (A) i (B) (C) t (D) (E)(F) (G) (H) substrat i Irrégularité de 5 9 10 45 8 65 50 24 potentiel (V) Ces résultats montrent la même tendance que dans

l'exemple 1.

Exemple 5

A la place de la couche génératrice de charges

utilisée dans l'exemple 1, on prépare des couches géné-

ratrices de charges à l'aide des solutions suivantes La

dispersion est effectuée au moyen d'un malaxeur à sable.

Solution ( 3) pour la couche génératrice de charges: rouge de pérylène 1 partie en poids résine phénoxy ("PKHH" produite par Union Carbide Co) 1 partie en poids méthyl-"cellosolve" 20 parties en poids xylène 20 parties en poids Solution ( 4) pour la couche génératrice de charges I 5 OCH, OH CON 1 H-n N=Nt N=N N=N-N polyester ("Byron 103 " produit par Toyo Boseki Co) cyclohexanone 1 partie en poids 0,5 partie en poids parties en poids 30 Chaque solution est appliquée sur les substrats (A) à (D) tels qu'indiqués dans les tableaux I et II, de la même façon que dans l'exemple 1, pour préparer des éléments photosensibles du type à fonctions séparées Les irrégularités de potentiel des éléments photosensibles

respectifs sont indiquées dans le tableau VII.

TABLEAU VII

Il ressort de ces résultats que, même en utili-

sant des types différents de couches génératrices de charges, l'amplitude des irrégularités de potentiel est modifiée par suite des effets des caractéristiques thermiques des substrats.

Exemple 6

Onr prépare une solu-ion de revêtement pour une couche photosensible du type c complexes co-cristallins,

conformément à la com 7 osition suivante.

pcz-chlorate de 4-( 4-diméthvl-

aminophényl)-2,6-diphényl 1 partie en poids thiapyrylium polycarbonate ("Panlite" produit par Teijin Co) 30 parties en poids chlorure de méthylène 120 parties en poids Après agitation de la solution au moyen d'un

malaxeur à sable pendant 5 heures, on y ajoute une solu-

tion de 8 parties en poids de 4,4 '-benzylidène-bis-(N,N-

diéthyl-m-toluidine) dissout dans 30 parties en poids de monochlorobenzène, puis on mélange de façon homogène pour obtenir une solution de revêtement Cette solution est appliquée sur les substrats (A) à (D) de l'exemple 1 pour que l'on obtienne une pellicule ayant une épaisseur, à sec,de 12 gm Le séchage est effectué avec de l'air chaud, à une température de 100 C, et un débit d'écoulement de

la soufflante de 2 m 3/min, pendant 10 minutes.

Echantillon de substrat (A) (B) (C) (D) Irrégularité Solution ( 3) 10 12 15 48 de potentiel (V) Solt:tion ( 4)< 5 | < 5 il 34 Les dispersions (irrégularités) de potentiels des éléments photosensibles respectifs dans les parties claires sont indiquées dans le tableau VIII On procède à une charge au moyen d'un dispositif de charge d'effluves appliquées à 6 k V.

TABLEAU VIII

Dans des éléments photosensibles utilisant d'autres complexes cocristallins comprenant des polymères photoconducteurs et les substances précitées de transport d'électrons, les effets des caractéristiques thermiques sur les substrats présentent la même tendance que dans l'exemple 1 Dans ce cas également, il s'avère souhaitable

que la valeur C/p du substrat soit de 0,250 ou moins.

Exemple 7

On prépare une couche photosensible dans laquelle du sulfure de cadmium (Cd S) est dispersé de la manière

suivante.

Pigment à base de Cd S photoconducteur 100 parties en poids Résine copolymère styrène-méthacrylate d'éthyle 10 parties en poids (produit expérimental; masse moléculaire = 120 000) Toluène 100 parties en poids La dispersion ci-dessus est malaxée dans un broyeur à rouleaux, et du toluène est encore additionné

afin que la viscosité de la solution soit réglée à 0,5 Pa s.

La dispersion est appliquée par le procédé d'immersion et de retrait sur des échantillons de substrat cylindriques (A) à (D) tels qu'indiqués dans l'exemple 1, afin que l'on obtienne une épaisseur de pellicule, à l'état sec, de im. Echantillon de substrat (A) (B) (C) (D) Irrégularité de potentiel 10 12 15 35 (y)I Le séchage est effectué au moyen du séchoir

montré sur la figure 1, dans des conditions de tempéra-

ture d'air chaud de 130 'C, à un débit d'écoulement d'air de 1,5 m 3/min, et, après que la température de la surface intérieure du substrat a été portée à 100 'C, le chauffage est poursuivi pendant 20 minutes supplémentaires On applique, sur la surface de la couche photosensible de Cd S, une pellicule de polyester de 25 hum d'épaisseur par l'intermédiaire d'une couche d'adhésif du type uréthanne,

afin d'obtenir un élément photosensible.

On procède à une estimation de chaque substrat

par les étapes suivantes Ainsi, une image latente électro-

statique est formée conformément au procédé dit NP com-

prenant l'application d'une charge positive, l'application d'une charge par courant alternatif en même temps que l'exposition, puis une exposition de toute la surface,

et on prend comme caractéristique la dispersion du poten-

tiel de la partie claire Ainsi qu'il ressort des résul-

tats donn 6 S dans le tableau IX, les différences entre les substrats ne sont pas distinctes, de petites irrégularités de potentiel apparaissant dans la phase initiale de l'estimation Cependant, avec la poursuite des essais de longévité, l'élément photosensible préparé sur un

substrat (D) dépassant la valeur C/p de 0,250 s/cm pré-

sente, de façon défavorable, un-accroissement progressif

de l'irrégularité de potentiel.

TABLEAU IX

Irrégularité de potentiel (V) Echantillon de substrat (A) (B) (C) (D) Essai de longévité phase initiale 5 7 10 10 5000 feuilles 5 8 10 15 000 feuilles 10 10 13 44 000 feuilles 10 5 15 75

On peut considérer, d'après ces résultats, que la carac-

téristique thermique du substrat présente une influence sur le facteur caractéristique de l'électrophotographie, dans l'étape de séchage, même dans le cas de l'élément photosensible au Cd S Par exemple, l'état de tassement des particules de Cd S et l'état d'adsorption de la résine

liante, etc, semblent partiellement modifiés.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'élément photosensible décrit

et représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1 Elément photosensible pour électrophotographie, caractérisé en ce qu'il comporte une couche photosensible formée par couchage d'une solution de revêtement contenant un composé photoconducteur sur un substrat électroconduc- teur, ce couchage étant suivi d'un séchage, le substrat électroconducteur ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins lorsque la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur est C 4,185 J/cm 2 O C et la

conductivité thermique de la matière du substrat électro-

conducteur est p 4,185 J/cm s C.

2 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat électroconducteur est cylindrique. 3 Elément photosensible selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat électroconducteur présente une conductivité thermique de 0,0837 J/cm s C

ou plus.

4 Elément photosensible selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat électroconducteur est constitué d'un cylindre de cuivre, d'un cylindre d'acier inoxydable, d'un cviindre d'acier inoxydable au chrome, d'un cylindre de laiton ou, de préférence, d'un

cylindre d'aluminium.

5 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche photosensible comprend

une couche génératrice de charges et une couche de trans-

port de charges.

6 Elément photosensible selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche génératrice de charges est une mince pellicule ayant une épaisseur, après séchage, de 0,01 gm à 5 dm, avantageusement de 0,01 gm à 1 dm, et

de préférence de 0,05 dm à 0,5 gm.

7 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche photosensible comprend

un composé photoconducteur et un liant.

8 Elément photosensible selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche photosensible comprend

une pellicule appliquée par couchage, comportant un com-

posé photoconducteur dispersé dans un liant.

9 Elément photosensible selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche photosensible comprend une pellicule appliquée par couchage, formée d'une solu- tion de revêtement comportant un composé photoconducteur

dans lequel un liant est dissous.

Elément photosensible selon la revendication

1, caractérisé en ce qu'il comporte une couche intermé-

diaire disposée entre le substrat électroconducteur et la

couche photosensible.

11 Elément photosensible selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat électroconducteur est un cylindre d'aluminium ayant un diamètre extérieur de

80 mm ou moins.

12 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche photosensible est une pellicule appliquée par couchage, ayant au moins un type

de composé photoconducteur choisi dans le groupe compre-

nant des pigments à base de phtalocyanine, des pigments disazo, des pigments trisazo, des pigments à base d'oxyde

de zinc, des colorants à base d'acide squarique, du sul-

fure de cadmium, des colorants à base de pyrylium ou des complexes cocristallins de ces colorants, et des colorants à base de thiopyrylium ou des complexes co-cristallins de

ces colorants.

13 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche génératrice de charges est une pellicule appliquée par couchage, ayant au moins un type de composé photoconducteur choisi dans le groupe comprenant des pigments à base de phtalocyanine, des pigments disazo, des pigments trisazo, des pigments à

base d'oxyde de zinc, des colorants à base d'acide squari-

que, du sulfure de cadmium, des colorants à base de pyry-

lium ou des complexes co-cristallins de ces colorants, et

des colorants à base de thiopyrylium ou des complexes co-

cristallins de ces colorants.

14 Elément photosensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche photosensible est une pellicule appliquée par couchage, ayant au moins un type

de composé photoconducteur choisi dans le groupe compre-

nant des pyrazolines, des hydrazones, des diphényl- méthanes, des triphénylméthanes, des triphénylamines, des oxadiazoles, des benzoxazoles, des oxazoles, des thiazoles,

des styryles et des polymères photoconducteurs.

Elément photosensible selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche de transport de charges est une pellicule appliquée par couchage ayant au moins un type de composé photoconducteur choisi dans le groupe

comprenant des pyrazolines, des hydrazones, des diphényl-

méthanes, des triphénylméthanes, des triphénylamines, des oxadiazoles, des benzoxazoles, des oxazoles, des thiazoles,

des styryles et des polymères photoconducteurs.

16 Procédé de production d'un élément photo-

sensible pour électrophotographie, caractérisé en ce qu'il

consiste à immerger un substrat 6 lectroconducteur cylin-

drique, ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins, lorsque la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur cylindrique est de C 4,185 J/cm 2 O C et que la conductivité thermique de la matière du substrat électroconducteur cylindrique est de p 4,185 J/cm s C,

dans une solution d'enduction contenant un composé photo-

conducteur, à retirer le substrat électroconducteur cylin-

drique de la solution d'enduction, et à faire sécher la

pellicule formée sur le substrat électroconducteur cylin-

drique.

17 Procédé selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que la solution de couchage est une disper-

sion comportant un composé photoconducteur associé à un

solvant organique dans une résine.

18 Procédé selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que la solution de couchage contient un sol-

vant organique à raison de 80 % en poids ou plus, avanta-

geusement de 90 % en poids ou plus, et de préférence de

% en poids ou plus.

19 Procédé de production d'un élément photo-

sensible pour électrophotographie, caractérisé en ce qu'il

consiste à immerger un substrat électroconducteur cylin-

drique, ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins, lorsque la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur cylindrique est C 4,185 J/cm 2 O C et que

la conductivité thermique de la matière du substrat électro-

conducteur cylindrique est p 4,185 J/cm s O C, dans une solution de couchage pour former une couche génératrice de charges contenant une substance destinée à produire des

charges, à retirer le substrat électroconducteur cylindri-

que de la solution de couchage pour la couche génératrice de charges, à faire sécher la pellicule appliquée sur le substrat électroconducteur cylindrique pour former la

couche génératrice de charges, à plonger le substrat électro-

conducteur cylindrique dans une solution de couchage des-

tinée à former une couche de transport de charges con-

tenant une substance de transport de charges, à retirer

le substrat électroconducteur cylindrique de ladite solu-

tion de couchage pour la couche de transport de charges, et à faire sécher la pellicule appliquée, devant former la couche de transport de charges,sur le substrat

électroconducteur cylindrique.

Procédé selon la revendication 19, carac-

térisé en ce que la solution de couchage est une disper-

sion comprenant un composé photoconducteur associé à un

solvant organique dans une résine.

21 Procédé selon la revendication 20, carac-

térisé en ce que la solution de couchage pour former une

couche génératrice de charges contient un solvant organi-

que à raison de 80 % en poids ou plus, avantageusement de % en poids ou plus, et de préférence de 95 % en poids

ou plus.

22 Procédé selon l'une des-revendications 16

et 19, -caractérisé en ce que le substrat électroconduc-

teur cylindrique est un cylindre d'aluminium.

23 Procédé de production d'un élément photo-

sensible pour électrophotographie, caractérisé en ce qu'il à

consiste à immerger un substrat électroconducteur cylin-

drique, ayant une valeur C/p de 0,250 ou moins lorsque la capacité calorifique par unité de surface du substrat électroconducteur cylindrique est C 4,185 J/cm 2 O C et que la conductivité thermique de la matière du substrat électro- conducteur cylindrique est p 4,185 J/cm s C, dans une solution de couchage pour former une couche intermédiaire, à retirer le substrat électroconducteur cylindrique de la solution de couchage pour la couche intermédiaire, à faire sécher la pellicule appliquée pour la couche intermédiaire, à plonger le substrat électroconducteur cylindrique dans une solution de couchage pour former une couche génératrice de charges contenant une substance destinée à produire des charges, à retirer le substrat électroconducteur cylindrique de la solution d'enduction rour la couche génératrice de charges, à faire sécher la pellicule appliquée pour la couche génératrice de charges sur le substrat électroconducteur cylindrique, à

plonger ce dernier dans une solution de couchage pour for-

mer une couche de transport de charges contenant une substance de transport de charges, à retirer le substrat électroconducteur cylindrique de la solution de couchage pour la couche de transport de charges, et à faire sécher la pellicule appliquée pour former la couche de transport

de charges sur le substrat électroconducteur cylindrique.

24 Procédé selon la revendication 23, carac-

térisé en ce que le substrat électroconducteur cylindri-

que est un cylindre d'aluminium pouvant notamment avoir

un diamètre extérieur de 80 mm ou moins.