MXPA04004445A - Miembro fotosensible que tiene carga de nanotamano. - Google Patents

Abstract

Un miembro formador de imagenes que tiene un sustrato, una capa de transporte de caga que tienen materiales de transporte de carga dispersos en ella, y una capa de recubrimiento superior, donde al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento comprenden nanocargas que tienen un tamano de particula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanometors.

Description

MIEMBRO FOTOSENSIBLE QUE TIENE CARGA DE NANOTAMAÑO ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención está dirigida a miembros fotosensibles ' o fotoconductores útiles en aparatos electrostatográficos , incluyendo impresoras, copiadoras/ otros dispositivos de reproducción, y aparatos digitales. En modalidades específicas, la presente invención está dirigida a miembros fotosensibles que tienen carga de nanotamaño dispersas o contenidas en una o más capas del miembro fotosensible . Las cargas de nanotamaño» en - modalidades, proporcionan un miembro fotosensible con una superficie transparente , lisa y menos propensa a la fricción . Además , las cargas de nanotamaño, en modalidades , proporcionan un miembro fotosensible con vida más prolongada, y menor arañazos , ralladuras, abrasión y desgaste de la superficie. Además , el fotorreceptor, en modalidades , tiene una supresión reducida o eliminada . Además , -el * fotorreceptor * proporciona una carga mejorada, la cual tiene buena calidad de dispersión en * el aglutinante seleccionado, y tiene una porosidad de particular reducida . Los miembros formadores de imágenes electrofotográficas, incluyendo los fotorreceptores o fotoconductores, típicamente incluye una capa fotoconductora formada sobre un sustrato eléctricamente conductor o formada sobre capas de sustrato y Ref:154822 la capa fotoconductora . La capa fotoconductora es un aislante en la oscuridad, de modo que las cargas * eléctricas son retenidas sobre su superficie , Tras la exposición a la luz, la carga es disipada' y puede ser formada una imagen sobre esta, revelada usando material - revelador, transferida a un sustrato de copiado, y fusionada a este para formar una copia o impresión. Muchos de los sistemas formadores de imágenes avanzados se -basan en el uso de tambores fotorreceptores de diámetro pequeño . El uso de tambores de diámetro pequeño da mayor valor a la vida del fotorreceptor . Un factor mayor que limita la vida del fotorreceptor * en copiadoras e impresoras, es el desgaste . El uso de fotorreceptores de tambor de diámetro pequeño exacerba el problema del desgaste debido a que, por ejemplo, se requiere de 3 a 10 revoluciones para formar una imagen en una sola página de tamaño carta . - Revoluciones múltiples de un fotorreceptor de tambor de diámetro pequeño para reproducir una sola página de tamaño carta puede requerir hasta 1 millón de ciclos del tambor fotorreceptor para obtener 100,000 -impresiones, una meta deseable para sistemas comerciales . Para copiadoras e impresoras de -bajo volumen, los rodillos de carga de desviación (BCR) son deseables debido a que se produce poco o nada de ozono durante el ciclo de la imagen. Sin- embargo , la microcorona generada por los BCR durante la carga, daña al fotorreceptor, dando como resultado un desgaste rápido de la superficie formadora de imágenes, por ejemplo, la superficie expuesta de la capa transportadora de carga . De manera más específica, las tasas de desgaste pueden ser tal altas como de aproximadamente 16 microñes por 100,000 ciclos de formación de imágenes . Se encuentran problemas similares con los sistemas de rodillo de transferencia de desviación (BTR) . Un método para lograr una vida de tambor fotorreceptor más prolongada es formar un recubrimiento protector sobre . la superficie formadora de imágenes , por ejemplo, la capa transportadora de carga de un fotorreceptor , A esta capa de recubrimiento puede satisfacer muchos requerimientos , incluyendo el transporte de huecos , resistencia de la supresión de la imagen, resistencia al desgaste, y evasión de la perturbación de las - capas subyacentes durante el recubrimiento . Un método de recubrimiento que implica recubrimientos duros de silicon sol-gel. Otro método para lograr una vida más prolongada ha sido reforzar la capa de transporte del miembro fotosensible agregando cargas , Las cargas conocidas que han sido usadas par-a incrementar el desgaste incluyen aditivos de baja energía superficial y materiales poliméricos reticulados y óxidos de metal producidos a través de química sol-gel hidrológica en fase gaseosa , Con frecuencia surgen problemas con esos materiales puesto que con frecuencia es difícil obtener, o reducir, el régimen de nanotamaño (menos de 100 nanómetros) . Las cargas con tamaños de partículas más grandes con frecuencia son difractores efectivos de la luz, lo cual puede afectar de manera adversa al desempeño del dispositivo. También, la dispersión en el aglutinante seleccionado con frecuencia se vuelve un problema , Aún con un material de tamaño adecuado, la porosidad de la partícula puede ser un problema mayor puesto que los poros' pueden actuar como trampas para gases y iones producidos por el aparato ¦ de carga . Cuando ocurre esto las características eléctricas del ' . fotorreceptor son afectadas de manera adversa De preocupación particular es el problema de la supresión, un fenómeno que produce empanamiento o emborronamiento de la imagen revelada . La Patente Japonesa No . P3286711 describe un fotorreceptor que tiene una capa protectora superficial que contiene al menos 43 % en peso pero no más de 60% en . eso del peso total de la capa protectora superficial , de un micropolvo de óxido 'de metal conductor . El micropolvo iene un tamaño de grano promedio de 0.5 míerómetros o menos , y un tamaño preferido de 0.2 micrometros o menos . Los micropol os de óxido de metal descritos son óxido de estaño, óxido de zinc, óxido de titanio, óxido de indio, óxido de titanio adulterado con antimonio, óxido de indio adulterado con estaño, y similares , La Patente Estadounidense No. 6,492,081 B2 describe un miembro fotosensible electrofotográfico que tiene una capa protectora que tiene partículas de óxido de metal con un • · tamaño de partícula promedio volumétrico * de menos de 0.3 micrómetros , o de menos de 0.1 micrómetros . La Patente Estadounidense No. 6,503,674 B2 describe un miembro para una impresora, facsímil o copiadora o cartucho de pigmento orgánico que tiene una capa superior con partículas esféricas que tienen un tamaño de partícula de menos de 100 micrómetros . La solicitud de Patente Estadounidense 10/379,110, la Publicación Estadounidense No. 20030077531 describe un fotorreceptor electrofotográfico, un método de formación de ¦ imágenes, un aparato formador de imágenes, y una unidad de procesamiento del aparato formador de imágenes que usa el mismo. Además, las referencias describen un sustrato electroconductor, la capa superficial más externa del sustrato electroconductor contiene al menos una carga inorgánica, una resina aglutinante, y un políéster alifático, o, de manera alternativa, la capa superficial más externa del sustrato electroconductor contiene · al menos una carga inorgánica y una resina aglutinante y la resina aglutinante es un copolímero de poliarilato que tiene una unidad estructural de alquileno-arilcarboxilato . La Solicitud de Patente Estadounidense 09/985 , 347 , la Publicación Estadounidense No. 20030073015 Al, describe un fotorreceptor electrofotográfico, y un método y un aparato para formar imágenes que usa el fotorreceptor, incluyendo un sustrato electroconductor , una capa fotosensible ubicada encima del sustrato electroconductor , y opcionalmente una capa protectora sobre la capa fotosensible, donde una capa más externa del fotorreceptor incluye una carga, una resina aglutinante y un compuesto orgánico que tiene un índice de ácido de 10 a 700 mg de KOH/g , La capa fotosensible puede ser la capa más externa . Un recubrimiento líquido para una capa más externa de un fotorreceptor que incluye una carga , una resina aglutinante, un compuesto orgánico que tiene un índice de ácido de 10 a 700 mg de KOH/g y una pluralidad de solventes orgánicos . Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica de un método mejorado 'para incrementar el desgaste de un miembro fotosensible . Además , existe la necesidad de una superficie fotorreceptora con menor susceptibilidad al emborronado, rayado, microfisuracíón, y abrasión. Además, existe la necesidad en la técnica * de fotorreceptor con una * superficie transparente, más lisa y menos propensa a la fricción . Además, existe la necesidad de un fotorreceptor que tenga supresión reducida o eliminada. Además, existe la necesidad en la . técnica de una carga mej orada que tenga buena calidad de dispersión en el aglutinante seleccionado, y tenga una porosidad de partícula reducida .

SUMARIO DE LA INVENCION Modalidades de la presente invención incluyen un miembro formador de imágenes que comprende un sustrato; una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de carga dispersados en ella; y una capa de recubrimiento , donde al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento comprende nanocargas que tienen un tamaño de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanómetros . Las modalidades incluyen además un miembro formador de imágenes que comprenden un sustrato ; una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de' carga dispersos en ella; y una . capa de recubrimiento, * donde la capa de recubrimiento comprende nanocargas de óxido de aluminio que tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanómetros . Además , las modalidades incluyen un aparato otorgador 'de imágenes para formar imágenes sobre un medio de registro que comprende a) un miembro fotorreceptor que tiene una superficie sensible a la carga para recibir una imagen electrostática latente sobre ella, donde el miembro fotorreceptor comprende un sustrato, 'una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de carga en ella , y una capa de recubrimiento » donde al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento comprenden nanocargas que tienen un tamaño' de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanómetros; b) un componente de revelado para aplicar un material revelador a la superficie que retiene carga para revelar la imagen electrostática latente para formar una imagen revelada sobre la superficie que retiene carga; c) un componente de transferencia para transferir la imagen revelada de' la superficie que retiene carga a otro miembro o un sustrato de copiado ; y d) un miembro de fusión para fundir' la imagen revelada al sustrato de copiado . BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Para comprender mejor la * presente invención, puede hacerse referencia a las figuras acompañantes . La Figura 1 es una ilustración de un aparato electrostatográfico general que usa un miembro fotorreceptor . La Figura 2 es una ilustración de una modalidad de un fotorreceptor que muestra varias capas y modalidades de la di pcrsión de carga . DESCRIPCION DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCION La presente invención se relaciona con el uso de cargas de nanotamaño en una capa o capas de un miembro fotosensible para incrementar la resistencia al desgaste y promover una vida más prolongada del miembro fotosensible . Además, en modalidades, la carga de * nanotamaño proporciona una superficie más lisa, transparente, y menos propensa a, la fricción. Además, las cargas de nanotamaño proporcionan, en modalidades, menos rayaduras , microfisuras , emborronamiento y abrasión del miembro fotosensible . Además, el fotorreceptor, en modalidades, tiene una supresión reducida o eliminada. Además, el fotorreceptor proporciona una carga mejorada la cual tiene buena calidad de dispersión en el aglutinante seleccionado, y tiene una porosidad de partícula reducida. Refiriéndose a la Figura 1, en un aparato de reproducción electrostatográfica, una imagen de luz de un - original . a ser copiado es registrada en forma de una imagen electrostática latente * sobre un miembro fotosensible y la imagen latente de vuelve posteriormente visible mediante la aplicación de partículas de resina termoplástica electroscópica · las cuales son comúnmente ' referidas como pigmento orgánico. Específicamente, el fotorreceptor 10 es cargado sobre su superficie por medio de un cargador eléctrico 12 al cual ha sido suministrado un voltaje desde un suministro de energía 11. El fotorreceptor entonces es expuesto a lo largo de la imagen a la luz de un sistema óptico o un - aparato alimentador de imágenes 13, co o un láser-diodo emisor de luz, para formar una imagen electrostática sobre él. Generalmente , la imagen electrostática latente es revelada poniendo una mezcla reveladora de la estación - reveladora 14 en contacto con ésta. El revelado puede ser efectuado mediante el uso de un cepillo magnético, nube de polvo, u otro proceso de revelado conocido .

Después de que las partículas de pigmento orgánico han sido depositadas sobre la superficie fotoconductora , en la configuración de la imagen, son transferidas a una hoja de copiado 16 por medios de transferencia 15 , los cuales pueden ser de transferencia por presión o transferencia electrostática . En modalidad, la imagen revelada la imagen puede ser transferida a un miembro de transferencia intermedio y posteriormente transferida a una hoja de copiado. Después de completar la transferencia de la imagen revelada, la hoj a de copiado 16 avanza hacia la estación de fusión 19, descrita en la Figura 1 por medio de rodillos de fusión y presión, . donde la imagen revelada es fusionada a la hoja de copiado 16 haciendo pasar la hoja 'de copiado 16 entre el miembro de fusión 20 y el miembro de presión 21 , formando por lo tanto una imagen . ermantente . La fusión' puede ser lograda por otros miembros de fusión como una banda de fusión en contacto a presión con un rodillo de presión, rodillo de fusión en contacto con una banda de presión, u otros sistemas similares. El fotorreceptor 10, después de la transferencia, avanza a una estación de limpieza 17 , donde cualquier pigmento orgánico dej ado sobre el receptor 10 es limpiado del mismo mediante el uso de una cuchilla 22 (como se muestra en la Figura 1) , cepillo , u otro aparato de limpieza. Los miembros - formadores de imágenes electrofotográfica son bien conocidos en la técnica . Los miembros formadores de imágenes electrofotográficas pueden ser preparados por cualquier técnica adecuada. Refiriéndose a la Figura 2, típicamente , se proporciona un sustrato flexible o rígido 1 con una superficie o recubrimiento eléctricamente conductor 2. El sustrato puede * ser opaco o sustancialmente transparente y puede comprender cualquier material adecuado que tenga das propiedades mecánicas requeridas . En consecuencia, el sustrato puede comprender una capa de un material eléctricamente no conductor o conductor como una composición inorgánica u orgánica . Como materiales eléctricamente no conductores , pueden ser empleadas varias resinas conocidas para este propósito incluyendo poliésteres, policarbonatos , poliamidas , poliuretanos , y similares los cuales son flexibles como redes delgadas . Un sustrato eléctricamente conductor puede ser cualquier metal , por ejemplo, aluminio, níquel , acero, cobre y similares o un material poliméríco, como se describió anteriormente , cargado con una sustancia eléctricamente - conductora, como el carbón, -polvo metálico, y similares : o un material orgánico eléctricamente conductor. El sustrato eléctricamente aislante o conductor puede estar en forma de una banda flexible sin fin, una red, un cilindro rígido, una hoja y similares. El espesor de la capa del sustrato depende de numerosos factores , incluyendo la resistencia deseada y consideraciones económicas . De este modo, para un tambor, esta capa puede ser de un espesor sustancial de, por ejemplo, hasta muchos centímetros o de un espesor mínimo de menos de 1 milímetro , De manera similar, una banda flexible puede ser de un espesor sustancial , por ejemplo, de aproximadamente 250 micrómetros , o de un espesor mínimo de menos de 50 micrómetros , siempre que ' no existan efectos 'adversos sobre el dispositivo electrofotográf ico final. En - modalidades donde la capa de sustrato- no es conductora, la superficie de la misma puede volverse eléctricamente conductora por medio de . un recubrimiento eléctricamente conductor 2. El recubrimiento conductor puede variar . en - espesor sobre sustancialmente todo el ancho, dependiendo de la transparencia óptica, grado de flexibilidad deseada y factores económicos . En consecuencia, para un dispositivo . formador de imágenes fotosensible -flexible, el espesor del recubrimiento conductor puede ser entre ' aproximadamente 20 Angstroms hasta aproximadamente 750 Angstroms, o de aproximadamente 100 Angstroms hasta aproximadamente 200 Angstroms para una combinación óptima de conductividad eléctrica, flexibilidad y transmisión de luz . El recubrimiento conductor flexible puede ser una capa de metal eléctricamente conductora formada , por ejemplo, sobre el sustrato por cualquier técnica de recubrimiento adecuada, como una técnica de deposición al vacío o electrodeposición.

Los metales típicos incluyen aluminio, circonio, niobio, tantalio, vanadio y hafnio, titanio, níquel, acero inoxidable, cromo, tungsteno, molibdeno y similares. Una capa bioqueadora de huecos opcional 3 puede ser aplicada al sustrato 1 o los recubrimientos. Puede ser usada ¦ cualquier capa bioqueadora adecuada y convencional capaz de ¦formar una barrera electrónica a huecos entre la capa fotoconductora adyacente 8 (o la capa formadora de imágenes electrofotográficas 8 ) y la superficie conductora subyacente 2 del sustrato i . Puede ser aplicada una capa adhesiva opcional 4 a la capa bioqueadora de huecos 3. Puede ser, usada cualquier capa * adhesiva adecuada bien conocida en la técnica . Los materiales de la capa adhesiva típicos incluyen, por ej emplo, poliésteres, poliuretanos , y similares . Pueden 'ser logrados resultados satis actorios con un espesor de capa adhesiva de entre aproximadamente 0.05 - micrómetros (500 angstroms) y aproximadamente 0.3 micrómetros (3 , 000 . angstroms) . Las técnicas convencionales para aplicar una mezcla de recubrimiento de capa adhesiva a' l capa bioqueadora de huecos incluyen el rocío, recubrimiento por inmersión, recubrimiento con rodillo, recubrimiento con varilla enrollada con . alambre, recubrimiento por grabado, recubrimiento con aplicador de Bird, y similares , - El . secado del recubrimiento depositado puede ser efectuado por cualquier técnica convencional adecuada como el secado en horno, secado por radiación infrarroja, secado con aire y similares. Se forma al menos una capa formadora de imágenes electrofotográfica 8 sobre la capa adhesiva 4 , capa bloqueadora 3' o sustrato 1. La capa formadora de imágenes electrofotográficas 8 puede ser una sola capa (7 en la Figura 2 ) que efectúe las . funciones de generación de carga y transporte de carga como es bien sabido en la técnica, o puede comprender capas múltiples cono una capa generadora de carga 5 y una capa de .transporte de carga 6 y el recubrimiento 7. La capa generadora de carga 5 puede ser aplicada a la superficie - eléctricamente conductora, o sobre otra superficies entre * el sustrato 1 y la .capa generadora de carga 5. Puede ser aplicada opcionalmente una capa bloqueadora de carga o capa bloqueadora . de huecos 3 -a la superficie eléctricamente conductora antes de la aplicación de una capa generadora de carga 5, Si se desea» puede ser usada una capa adhesiva 4 entre la capa bloqueadora de carga o bloqueadora de huecos 3 y la capa generadora de carga 5. Usualmente , la capa generadora * de carga 5 es aplicada sobre la capa bloqueadora 3 y una capa transportadora de carga 6, es formada sobre la capa generadora de carga 5. Esta estructura puede tener una capa de generación de carga 5 encima o debajo de la capa de transporte de carga 6.

Las' capas generadoras de carga . pueden comprender películas amorfas de - selenio y aleaciones de selenio y arsénico , telurio, germanio y similares , silicio amorfo hidrogenado y compuesto de silicio y germanio, carbono, oxígeno , nitrógeno y similares fabricados por evaporación o deposición al vacío . Las capas generadoras de carga también pueden comprender pigmentos inorgánicos de selenio cristalino y sus aleaciones; * compuestos de los Grupos II -VI ,· y pigmentos orgánicos como las quínacrídonas, pigmentos policíclicos como los pigmentos de dibromo antantrona, perilen y perinon diamina, quinonas aromáticas polinucleares, pigmentos azo incluyendo bis- , tri- y tetracis-azos; y similares dispersos en un aglutinante polimérico formador de película y fabricados por técnicas de recubrimiento con solvente . * Las ftalocianínas han sido . ' empleadas como materiales fotogeneradores para usarse en impresoras láser usando sistemas de exposición infrarrojos. La sensibilidad infrarroj a es requerida para fotorreceptores expuestos a dispositivos de exposición de . luz - de - diodo láser · semiconductores de bajo costo . El -espectro de absorción y ' fotosensibilidad de las ftalocianínas depende del átomo de metal central del compuesto . Han sido reportadas muchas ftalocianínas de metal e incluyen, ftalocianina de oxivanadio, ftalocianina de cloroaluminio, ftalocina de cobre , ftalocianina de oxititanio, ftalocianina de clorogalío, ftalocianina de hidroxigalío, ftalocianina de magnesio y ftalocianina libre de metal. Las ftalocianinas existen en muchas formas cristalinas, y tienen una fuerte influencia sobre la fotogeneracion . Puede ser empleado cualquier material aglutinante que forme . una película polimérica adecuado como matriz en la capa aglutinante generadora de carga ( fotogeneradora) . Los materiales formadores de película poliméricos típicos incluyen aquellos descritos, por ejemplo, en la Patente Estadounidense No, 3,121,006, toda la descripción de la cual se incorpora aquí como * - referencia . * De este modo, los aglutinantes formadores de película poliméricos orgánicos típicos incluyen resinas termoplásticas y termoendurecibles como los · policarbonatos, poliésteres, · políamidas, poliuretanos, poliestirenos, poliaríléteres, poliarilsulfonas, polibutadienos, polisulfonas, políetersulfonas ( polietilenos, polipropilenos, poliimidas, polimetilpentenos, sulfures de polifeníleno, acetato de polivinilo , polisiloxanos, poliacrílatos , acétales de polivinilo, políamidas, poliimidas, resinas amino, resinas de óxido de fenileno, resinas de ácido tereftálico, resinas ferioxi, resinas epoxi , resinas fenólícas, copolímeros de poliestireno y acrilonitrilo , cloruro de polivinilo, copolímeros de cloruro de vinilo y acetato de vínilo, copolímeros de acrilato, resinas alquidicas , formadores de películas celulósicas, poli (amídeimida) , copolímeros de estirenbutadíeno, copolímeros de , cloruro de vinilideno-cloruro de vinilo, copolímeros de acetato de vinilo-cloruro de vinilideno, resinas ' de estireno-alquídicas, polivinílcarbazol , y similares , Esos polímeros pueden ser copolímeros de bloques, aleatorios o alternados . La composición . o pigmento fotogenerador está presente en la composición de aglutinante resinoso en varias cantidades , Generalmente, . sin embargo, es dispersado de aproximadamente 5 por ciento en volumen hasta aproximadamente 90 por ciento en volumen del pigmento fotogenerador en aproximadamente 10 por ciento en volumen ' hasta aproximadamente 95 por ciento en volumen de aglutinante resinoso, o es . dispersado de aproximadamente 20 por ciento en volumen hasta aproximadamente 30 por ciento en volumen del pigmento ' fotogenerador en aproximadamente 70 por ciento en volumen hasta aproximadamente 80 por ciento en volumen de la composición de aglutinante resinoso . En una modalidad/ es dispersado de * aproximadamente 8 por ciento en volumen del pigmento fotogenerador en aproximadamente 92 por ciento en volumen de la composición de aglutinante resinoso . Las capas fotogeneradoras · también pueden ser fabricadas por sublimación al vacío caso en el cual no existe aglutinante . Puede ser usada cualquier técnica adecuada y convencional para mezclar y posteriormente aplicar la mezcla de recubrimiento de capa fotogeneradora . Las técnicas de aplicación típicas incluyen el rocío, recubrimiento por inmersión, recubrimiento con rodillo, recubrimiento con varilla enrollada con alambre , sublimación al vacío y similares . Para algunas aplicaciones, la capa generadora puede ser · fabricada en un patrón de puntos o líneas. La remoción del solvente de ' una capa recubierta con solvente puede ser * efectuada por cualquier técnica convencional adecuada como el secado en horno , secado con . radiación infrarroja, secado con aire y similares . La capa de transporte de carga 6 puede comprender una molécula pequeña transportadora de carga 23 disuelta o dispersa moleculármente en un polímero eléctricamente inerte que forma una película como un policarbonato . El érmino "disuelta" , como se emplea aquí se define aquí como formar una solución en la cual la molécula pequeña es disuelta en el polímero para formar una fase homogénea . La expresión "moleculármente dispersa" como se usa aquí . se define como una molécula pequeña transportadora de carga dispersa' en el polímero, estando las moléculas pequeñas dispersas en el polímero a escala molecular. Puede ser empleada cualquier molécula pequeña transportadora de carga o eléctricamente activa adecuada en la capa de transporte de carga de esta invención. La expresión "molécula pequeña" transportadora de * carga se . define aquí como un monómero que permite que la carga libre fotogenerada en la capa de transporte sea transportada a* través de la capa de transporte . Las moléculas pequeñas transportadoras de carga típicas incluyen, por ejemplo, pirazolinas como la l-fenil-3- (4 ' -dietilamino estiril) -5- £4" -dietilamino fenil) pirazolina, diaminas como la N, N' - di fenil -N N* -bis (3 -met ilfenil ) -(1,1'-bifenil) -4, 4' -diamina, hidrazonas como la N-fenil-N-metil-3- (9-etil ) carbacil hidrazona y 4-dietil amino benzaldehído-1, 2-difenil hidrazona, y oxadiazoles como el 2 , 5-bis (4-?,?' -dietilaminofenil ) -1 , 2 , 4-oxadiazol , estilbenos y similares . Sin embargo, para evitar el ciclo .en * máquinas con alto rendimiento, la capa de transporte deberá estar sustancialmente - libres (menos de aproximadamente' dos por ciento) de di o triamino-trifenil metano . Como se ubicó anteriormente , los compuestos transportadores de carga de moléculas eléctricamente activos adecuados son disueltos o dispersos moleculármente en materiales forrnadores de película , poliméricos, * eléctricamente inactivos. Un conpuesto transportador de carga' de molécula pequeña que permite la inyección de huecos del pigmento en la capa generadora de carga con alta eficiencia y los transporta a través de la capa de transporte con tienpos de tránsito muy cortos es la ?,?' -difenil-?,?' -bis- (3-metilfenil) - (1, 1 ' -bifenil ) -4,4' -diamina . Si se desea, el material de transporte de carga en la capa de transporte de carga puede comprender un material de transporte de carga polimérico o una combinación - de un material de transporte de carga de molécula pequeña y un material de transporte de carga polimérico.

Puede ser empleado cualquier aglutinante de resina eléctricamente inactivo adecuado insoluble en el solvente 'alcohólico usado para aplicar la capa de recubrimiento 7 en la capa de . transporte de carga de esta invención. Típicamente los aglutinantes de resina inactivos incluyen resina de policarbonato, poliéster, poliarilato, poliacrilato, poliéter, polisulfona, y similares. Los pesos moleculares pueden variar, por ejemplo, de aproximadamente 20,000 hasta aproximadamente 150 , 000. Los ejemplos de aglutinantes incluyen pol icarbonatos como el poli (4,4' -isopropiliden-difenilen) carbonato (también referido como bisfenol-A-policarbonato, poli (4,4' -ciclohexilidendifenilen) carbonato (referido como policarbona o de bisfenol Z) , poli (4,4' -isopropiliden-3, 3' -dimetil-difenil) carbonato (también referido como bisfenol -C~ policarbonato) y similares . -También puede ser usado cualquier polímero transportador de carga adecuado en la capa de transporte de carga de esta invención . El polímero transportador de carga deberá ser insoluble en el solvente alcohólico empleado para aplicar la capa de recubrimiento de esta invención . Esos materiales poliméricos transportadores de carga eléctricamente activos deberán ser capaces de soportar la inyección de huecos generados a part ir del material de generación de carga y ser capaces de permitir el transporte de esos huecos a su través . Puede ser usada cualquier técnica * adecuada convencional para mezclar y posteriormente aplicar la mezcla carga, y permite que esos huecos sean transportados a través de si misma para descargar selectivamente una carga superficial sobre la superficie de la capa activa . Pueden . ser - usados agentes reticulantes en combinación con el recubrimiento para promover la reticulación del polímero, proporcionando por lo tanto una unión fuerte. Los ejemplos de * agente reticulantes adecuados incluyen al ácido oxálico, ácido p-toluensulfónico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, y similares, y muestras de los mismos. El agente reticulante puede ser usado en una cantidad de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20 por ciento, de aproximadamente 5 hasta aproximadamente' 10 por ciento, o de aproximadamente 8 hasta aproximadamente 9 por ciento en peso del contenido de polímero total . El espesor de la capa de recubrimiento continua seleccionado depende de la abrasividad de la carga (por ejemplo, rodillo de carga por desviación) , limpieza (por ejemplo, cuchilla o red) , revelado (por ejemplo, cepillo) , transferencia (por ejemplo, . rodillo ' de transferencia * por desviación) , etc , en el sistema empleado y puede alcanzar hasta aproximadamente 10 micrómetros . * En modalidades, el espesor es de aproximadamente 1 mierómetro y aproximadamente 5 micrómetros . Puede ser usada cualquier técnica adecuada y convencional para mezclar y posteriormente aplicar la mezcla de recubrimiento de la capa de recubrimiento a la capa generadora de carga. Las técnicas de ' aplicación típicas incluyen el rocío, recubrimiento ' or inmersión, recubrimiento con rodillo, recubrimiento con rodillo enrollado con alambre, y similares. El secado del recubrimiento depositado puede ser efectuado por cualquier técnica adecuada y convencional como el secado en horno, secado por radiación infrarroja, secado con aire, y similares. El recubrimiento seco de esta invención deberá transportar huecos durante la formación de imágenes y no deberá . tener una concentración de portador libre muy alta. 'La concentración de portador libre en el recubrimiento incrementa el. decaimiento de oscuridad. · En modalidades , el decaimiento de oscuridad de la capa recubierta deberá ser aproximadamente el mismo que el del dispositivo no recubierto. Puede ser agregada una carga de nanotamaño a la capa o capas fotosensible. En modalidades , la carga de nanotamaño es agregada a la capa de transporte de carga 6, o carga 18 , o capa de recubrimiento 7 como carga 24. En modalidades , la carga de nanotamaño es relativamente f cil de dispersar, - tiene una relación de área superficial a volumen unitario extremadamente alta, tiene una zona de interacción en grande con el medio dispersante, no es porosa, y/o químicamente pura. Además, en modalidades, la carga de nanotamaño es altamente cristalina , esférica , y/o tiene un área superficial alta .

En modalidades , la carga de nanotamaño es de forma esférica o cristalina. La carga de nanotamaño es preparada vía la síntesis de plasma o síntesis en fase vapor, en modalidades . Esta síntesis distingue esas cargas particuladas de aquéllas preparadas por otros métodos (particularmente métodos hidrolíticos) , dado que las cargas preparadas por síntesis en fase vapor son no porosas de acuerdo a lo evidenciado por sus valores de BET relativamente bajos. Un ejemplo de una ventaj a ' de esas cargas preparadas es que las cargas de nanotamaño de forma ' esférica o forma' cristalina probablemente se absorban menos y atrapen efluentes de corona gaseosos , En modalidades , la . carga * de nanotamaño tiene un área superficial de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 75, o de aproximadamente 20 hasta aproximadamente 40 , o de aproximadamente 42 m2/g . En modalidades , la carga de nanotamaño es agregada a la capa o capas del miembro fotosensible en una cantidad de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por centro, de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 15 por ciento, o de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 10 por ciento en peso de los sólidos totales . Los ejemplos de cargas de nanotamaño incluyen cargas que tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanómetros , o de aproximadamente 1 hasta aprox madamente 199 nanómetros, o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 195 nanómetros, o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 175 nanómetros, o de aproximadamente' 1 hasta aproximadamente 150 'nanómetros, o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 100 nanómetros, o de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 50 nanómetros . Los ejemplos de carga de nanopartícula adecuados incluyen cargas de nano tamaño preparadas por síntesis en fase vapor o reacción en plasma. Los ejemplos de específicos cargas de nanotamaño incluyen óxidos de metal , óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de cromo, óxido de circonio, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido de hierro, óxido de magnesio, óxido de manganeso, óxido de níquel, óxido de cobre, pentóxído de antimonio conductor y óxido de indio y estaño, y similares, y mezclas de los mismos. En modalidades, la carga de nanotamaño puede ser preparada por reacción en plasma de la carga, o por síntesis en fase vapor, lo que -da como resultado una pureza muy alta y una porosidad muy baja. En modalidades, una carga es preparada por reacción en plasma de la - carga de nanotamaño . En este método» en un reactor de flujo - de alto vacío, una varilla de metal o alambre es irradiada para producir un calentamiento intenso creando condiciones similares al plasma. Los átomos de metal son evaporados y llevados corriente abajo, donde son templados y rápidamente enfriados por un gas reactivo, especialmente oxígeno, para producir óxidos de metal de nanotamaño de baja porosidad, esféricos . Las propiedades y tamaño de partícula son controladas por los perfiles de temperatura en el reactor así como al concentración del gas de templado . En modalidades, las cargas de nanotamaño son tratadas superficialmente para permitir ser dispersadas más fácilmente. Las nanopartículas de óxido de metal son dispersadas en un solvente inerte por Bonificación de alta energía durante un intervalo de tiempo adecuado. Se agrega entonces un agente o agentes tensoactivos (como organoclorosilanos , ésteres de organosilano o sus análogos de titanio) , y la mezcla es calentada para permitir la reacción y pasivación de la superficie de óxido de metal. La remoción del solvente da entonces la partícula tratada superficialmente . La cantidad de tratamiento superficial obtenido puede ser determinada por análisis gravimétrico térmico. Generalmente , se observa un incremento de peso del 1 al 10% indicando un tratamiento superficial exitoso . Todas las patentes y solicitudes referidas aquí son por lo tanto incorporadas específica y totalmente aquí como referencia en su totalidad en 'la presente especificación . Los siguientes ej emplos definen y describen mejor modalidades de la presente invención . A menos que se indique otra cosa, todas las partes y porcentajes están en peso.

EJEMPLOS Ejemplo I Preparación y Prueba de un Fotorreceptor que tiene Carga de NanoTamaño Dispersa en la Capa de Transporte de Carga Se prepararon miembros formadores de imágenes electrofotográficas recubriendo por inmersión tambores de aluminio con - capas de transporte de carga de un aglutinante 'de policarbonato (PcZ400) y m-TBD (?,?' -difenil-N, ' -bis Carnetil fenil )-( 1 , 1 ' -bifenil) -4 » 4 ' diamina) en monoclorobenceno , Se agregaron varias cantidades de carga de óxido de aluminio de nanotamaño que tenían un diámetro de partícula promedio de 39 nanómetros y un área superficial específica (BET) de 42 m2/g. Las cantidades de carga de nanotamaño fueron del 0 por ciento (control) , 5 por ciento en peso, y 10 por ciento en peso de los sólidos totales. Las cargas de nanotamaño fueron agregadas a la carga de transporte de carga (25 mierómetros) , Se probó una capa de transporte de 25 micrómetros . Los dispositivos fueron probados usando un dispositivo de desgaste suplente, un dispositivo el cual simula el desgaste poniendo en cascada un revelador de un solo componente sobre un tambor giratorio con la remoción posterior del pigmento orgánico por medio de un limpiador de cuchilla. Este dispositivo ha mostrado ser internamente consistente y permite clasificar candidatos potenciales entre sí . Los resultados del desgaste se muestran a continuación en la Tabla 1. Esos resultados muestran buenos resultados de desgaste medíante el uso de la carga de nanotamaño. TABLA 1 Ejemplo 2 Preparación; de un fotorreceptor de prueba que tiene carga de nanotamaño dispersa en la capa de recubrimiento Se repitió el procedimiento anterior del, Ejemplo 1, excepto que el óxido de aluminio de nanotamaño fue agregado a una capa de recubrimiento de 5 mícrones. Exactamente como en el ejemplo anterior, se usaron polícarbonato, la molécula pequeña transportadora de huecos de m-TBD y óxido de aluminio. La Tabla 2 muestra a continuación de los resultados de la prueba. Los resultados muestran claramente un incremento en el desgaste mediante el uso de la carga de nanotamaño .

TABLA 2 Aunque la invención ha sido descrita con detalle con referencia a modalidades especificas, se apreciará que varias modificaciones y variaciones serán evidentes al experto. Se pretende que todas aquellas modificaciones y modalidades que se le puedan ocurrir a un experto estén dentro del alcance de las reivindicaciones .anexas, Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un miembro formador de imágenes, caracterizado porque comprende: un sustrato; una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de carga dispersos en ella y una capa de recubrimiento, donde al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento comprende nanocargas que tienen un tamaño de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanometros , 2. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño de partícula es de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 199 nanometros . 3. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el tamaño de part ícula es de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 100 nanometros . 4. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque las cargas de nanotamaño tiene un área superficial de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 75 m¿/g . 5. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de nanotamaño está presente en al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento en una cantidad de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 30 por ciento en peso de sólidos totales . 6. El miembro formador de imágenes de conformidad con la .reivindicación 5, caracterizado porque la carga de nanotamaño está presente en al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento en una cantidad de aproximadamente 3 hasta aproximadamente 15 por ciento en peso de sólidos totales . 7. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de nanotamaño - es un óxido de metal . 8. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 7» caracterizado porque la carga de nanotamaño - es un óxido de metal seleccionado del grupo que consiste de óxido de 'silicio, ó ido de aluminio, óxido de cromo, óxido de circonio, óxido de zinc , óxido de estaño, óxido de hierro, óxido de magnesio, óxido de manganeso , óxido de níquel , óxido de cobre , pentóxido de antimonio conductor , óxido de indio y estaño, y mezclas de los mismos . 9. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizado porque la carga de nanotamaño es óxido de aluminio . 18. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la capa de transporte de carga conprende policarbonato y moléculas pequeñas, 19. El miembro formador de imágenes de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de transporte de carga y la capa 'de recubrimiento comprenden ambas la carga de nanotamaño. 20. Un miembro formador de imágenes, caracterizado porque comprende : un sustrato; una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de carga dispersos en ella; y una capa de recubrimiento , donde la capa de ' recubrimiento comprende nanocargas de óxido de aluminio que tienen tamaño de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanómetros , 21. Un aparato formador de imágenes para formar imágenes sobre un medio de registro, caracterizado porque comprende : a) un miembro fotorreceptor que - tiene una superficie que retiene carga para recibir una imagen electros ática latente sobre él, donde el miembro fotorreceptor comprende un sustrato , una capa de transporte de carga que comprende materiales de transporte de carga en ella, y una * capa de recubrimiento, donde al menos una de la capa de transporte de carga y la capa de recubrimiento comprende nanocargas que tienen un tamaño de partícula de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 250 nanometros b) un componente de revelado para aplicar un material revelador a la superficie' que retiene carga para revelar la imagen electrostática latente para formar una imagen revelada sobre la superficie que retiene . carga c) un componente de transferencia para transferir la imagen revelada .de la superficie que retiene carga a otro miembro o un sustrato de copiado; y d) un miembro fusor para fundir la imagen revelada al sustrato de copiado .