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Dokumentenidentifikation DE69511125T2 25.11.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0665472
Titel Bildherstellungsverfahren
Anmelder Xerox Corp., Rochester, N.Y., US
Erfinder Grammatica, Steven J., Penfield, NY 14526, US;
Godlove, Ronald E., Bergen, NY 14416, US;
Schank, Richard L., Pittsford, NY 14534, US;
Flanagan, Robert J., Macedon, NY 14502, US;
DeFeo, Paul J., Sodus Point, NY 14555, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69511125
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 03.01.1995
EP-Aktenzeichen 953000114
EP-Offenlegungsdatum 02.08.1995
EP date of grant 04.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.11.1999
IPC-Hauptklasse G03G 5/047
IPC-Nebenklasse G03G 5/06   G03G 13/02   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrophotographische Bilderzeugungsysteme und insbesondere auf ein elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren und ein elektrophotographisches Bilderzeugungselement, wobei Photorezeptoren mit Schichtstruktur und eine Coronaladungserzeugungs- Einrichtung verwendet werden.

Die Photoentladung einer photoleitfähigen Schicht macht es erforderlich, daß in der Schicht unter der Einwirkung von Licht elektrische Ladungen erzeugt werden und diese Ladungen durch die Schicht transportiert werden, wodurch die Ladungen auf der Oberfläche neutralisiert werden. Bisher wurden zwei Typen von Photorezeptor-Strukturen verwendet: Mehrschichten-Strukturen, bei denen getrennte Schichten die Funktionen der Ladungsbildung bzw. des Ladungstransports erfüllen, und Einzelschicht-Photoleiter, die beide Funktionen erfüllen. Diese Schichten werden auf einem elektrisch leitenden Substrat geblidet und sie können eine gegebenenfalls vorhandene Ladungen blockierende Schicht und eine Klebstoff- bzw. Haftschicht zwischen der elektrisch leitenden Schicht und der (den) photoleitfähigen Schicht(en) umfassen. Außerdem kann das Substrat einen nicht-leitenden mechanischen Träger mit einer elektrisch leitenden Oberfläche umfassen. Weitere Schichten zur Erfüllung spezieller Funktionen, beispielsweise Schichten zur Reflexion von inkohärentem Laserlicht, Rasterbild-Schichten für die bildmäßige Darstellung oder Substrier schichten zur Erzielung einer chemischen Abdichtungs- und/oder glatten Überzugs-Oberfläche können gegebenenfalls ebenfalls verwendet werden.

Eines der Aufbau-Kriterien für die Auswahl des lichtempfindlichen Elements für eine Ladungen bildende Schicht und für das Ladungen transportierende Molekül für eine Ladungen transportierende Schicht besteht darin, daß dann, wenn Lichtphotonen in dem Pigment Löcher erzeugen, die Löcher wirksam injiziert werden in das Ladungen transportierende Molekül in der Transportschicht. Insbesondere sollte der Injektions-Wirkungsgrad aus dem Pigment in die Transportschicht hoch sein. Ein zweites Aufbaukriterium besteht darin, daß die injizierten Löcher innerhalb einer kurzen Zeit durch die Ladungen transportierende Schicht transportiert werden sollten; ein Zeitraum, der kürzer ist als die Aufenthaltsdauer zwischen der Belichtungsstation und der Entwicklungsstation in einer Bilderzeugungs-Einrichtung. Die Transit-Zeit innerhalb der Transportschicht wird bestimmt durch die Mobilität des Ladungsträgers in der Transportschicht. Die Mobilität des Ladungsträgers ist die Geschwindigkeit pro Einheitsfeld und sie hat die Dimension cm²/Volts. Die Mobilität des Ladungsträgers ist eine Funktion der Struktur des Ladungen transportierenden Moleküls, der Konzentration des Ladungen transportierenden Moleküls in der Transportschicht und des elektrisch "inaktiven" Bindemittel-Polymers, in dem das Ladungen transportierendes Molekül dispergiert ist. Es wird angenommen, daß der Injektions-Wirkungsgrad maximiert werden kann durch Auswahl eines Transport-Moleküls, dessen Ionisierungspotential niedriger als dasjenige des Pigments ist. Moleküle mit einem niedrigen Ionisierungspotential haben jedoch andere Nachteile, von denen einer ihre Instabilität in einer Atmosphäre von Coronaabströmen ist. Ein Kopien-Qualitätsdefekt, der aus der chemischen Wechselwirkung zwischen der Oberfläche der Transportschicht und den Coronaabströmen resultiert, wird als "Auslöschung im Ruhezustand bzw. Parkdeletion" bezeichnet und weiter unten näher beschrieben.

Photorezeptoren werden viele tausendmal in automatischen Kopierern, Vervielfältigern und Druckern cyclisch verwendet. Diese cyclische Verwendung führt zu einer Verschlechterung der Bilderzeugungseigenschaften von Photorezeptoren, insbesondere organischen Mehrschichten-Photoleitern, in denen organische filmbildende Polymere und ein Donor-Material aus einem kleinen Molekül mit einer geringen Ionisation in den Ladungstransportschichten verwendet werden.

In reprographischen Vorrichtungen, in denen organische Mehrschichten- Photoleiter verwendet werden, werden ebenfalls Coronaladungserzeugungs- Einrichtungen, beispielsweise Corotrone oder Scorotrone, verwendet, um die Photoleiter vor der bildmäßigen Belichtung aufzuladen. Während der Betriebslebensdauer dieser Photoleiter sind sie den Coronaabströmen ausgesetzt, die Ozon, verschiedene Stickstoffoxide und dgl. enthalten. Es wird angenommen, daß einige dieser Stickstoffoxide in Gegenwart von Wassermolekülen, die in der umgebenden Betriebsatmosphäre vorhanden sind, in Salpetersäure umgewandelt werden. Die obere Oberfläche der Photoleiter ist während des Betriebs der Vorrichtung der Salpetersäure ausgesetzt und die Photoleiter- Moleküle an dieser oberen Oberfläche der Transportschicht werden in das umgewandelt, was als nitrierte Species der Moleküle angesehen wird, und diese könnten einen elektrisch leitenden Film bilden. Während des Betriebs der Vorrichtung entfernt jedoch das Reinigungs-Subsystem auf kontinuierliche Weise (durch Abrieb) einen Abschnitt der oberen Oberfläche, wodurch eine Anreicherung der elektrisch leitenden Species verhindert wird. Unglücklicherweise ist dies nicht der Fall, wenn die Vorrichtung außer Betrieb ist (d. h. im Ruhe- bzw. Standby-Modus) zwischen zwei Kopierdurchläufen. Während des Ruhe-Modus zwischen den Kopierdurchläufen kommt ein spezifisches Segment des Photorezeptors unterhalb eines Corotrons, das während des Kopierdurchlaufes in Betrieb gewesen war, zur Ruhe (wird geparkt). Obgleich die hohe Spannung an dem Corotron während des Zeitraums, wenn der Photorezeptor geparkt wird, abgeschaltet wird, werden einige Abströme (z. B. Salpetersäure und dgl.) weiterhin von der Corotronabschirmung, dem Corotrongehäuse und dgl. emittiert. Diese Abstrom-Emission konzentriert sich in dem Bereich des stationär geparkten Photorezeptors direkt unterhalb des Corotrons.

Die Abströme machen diesen Oberflächenbereich elektrisch leitend. Wenn die Vorrichtung für den nächsten Kopierdurchgang wieder in Betrieb genommen wird, treten eine Bildzerstreuung, ein Auflösungsverlust und ein Verlust an Oberflächenspannung auf. Eine Deletion (Auslöschung) kann auch durch einen Verlust an feinen Linien und Details im fertigen Abzug (der fertigen Kopie) festgestellt werden. Die durch die Corona induzierten Veränderungen treten somit in erster Linie in dem Oberflächenbereich der Ladungstransportschicht auf. Diese Veränderungen zeigen sich in Form einer erhöhten elektrischen Leitfähigkeit, die zu einem Auflösungsverlust in den fertigen Tonerbildern führen. Im Falle von starken Erhöhungen der elektrischen Leitfähigkeit können Bereiche mit starken Deletionen (Auslöschungen) in den Bildern auftreten. Dieses Problem ist besonders schwerwiegend in Einrichtungen, in denen Arylamin-Ladungstransport-Moleküle wie N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)- (1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin verwendet werden.

Um die Menge an nachteiligen Corona-Abströmen zu verringern, werden bisher Coronadrähte, Coronaabschirmungen und Scorotron-Gitter und dgl. mit speziellen Überzügen versehen, welche die Corona-Abströme absorbieren. Beispiele für spezielle Überzüge für Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen sind ein dehydratisierter alkalischer Film eines Alkalimetallsilicats, wie in US- A-4 585 322 beschrieben, und ein stromloser Bor-Nickel-Überzug, wie in US- A-5 257 073 beschrieben. Zu anderen bekannten Überzügen für Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen gehört ein leitender Elektrographit-Überzug. Außerdem kann für den gleichen Zweck das Innere von Corotron-Gehäusen mit einem speziellen Material, beispielsweise einem Kohlefasergewebe, ausgekleidet sein.

Obgleich die Ladungstransport-Moleküle die meisten anderen elektrophotographischen Kriterien erfüllen, beispielsweise frei von Traps (Einfangs- bzw. Störstellen) sind, einen hohen Injektionswirkungsgrad aus vielen Pigmenten aufweisen, leicht zu synthetisieren und billig sind, treten häufig schwerwiegende Park- und andere Deletions-Probleme auf, wenn zwischen ausgedehnten Cyclus-Durchgängen ein Leerlaufmodus (Standby-Modus) liegt. Andere Korrekturmaßnahmen umfassen die Installation eines Gebläses, das die Luft innerhalb der Aufladungs-Einrichtung in Zirkulation versetzt, nachdem die Trommel gestoppt hat. Außerdem wurden bisher Überzüge auf die Photorezeptoren aufgebracht, um die darunterliegende Ladungstransportschicht zu schützen. Diese Korrekturmaßnahmen kommen zu den beträchtlichen Kosten für die Aufladungs-Einrichtungen, insbesondere diejenigen für einfache, kompakte Kopierer und Drucker mit niedrigem Durchsatzvolumen, in denen kleine Entwicklungsmodul-Patronen verwendet werden, hinzu, wodurch die Kosten erhöht werden und die Komplexizität beträchtlich zunimmt. Darüber hinaus wird durch die Beschichtung von Scorotron-Gittern die Größe der Gitteröffnungen verkleinert, wodurch die Aufladungswirksamkeit des Scorotrons herabgesetzt wird. Da es schwierig ist, die Scorotron-Gittern gleichmäßig zu beschichten, kann die Größe der Scorotron-Gitteröffnungen an verschiedenen Stellen des Gitters variieren, wodurch die Gleichförmigkeit der auf dem Photorezeptor abgeschiedenen Ladung in nachteiliger Weise beeinflußt wird. In einigen Fällen können einige Gitteröffnungen durch die abgeschiedenen Überzüge vollständig verschlossen werden, wodurch eine Ablagerung von Ladungen auf dem Photorezeptor, der unterhalb der geschlossenen Öffnungen liegt, verhindert wird.

In US-A-4 780 385 (Wieloch et al., publiziert am 25. Oktober 1988) ist ein elektrophotographisches Bilderzeugungselement beschrieben, das eine Bilderzeugungs-Oberfläche, die für die Aufnahme einer negativen Ladung geeignet ist, eine Metall-geerdete Fläche, die Zirkonium umfaßt, eine Lochblockierungsschicht, eine Ladungsbildungsschicht, die in einem filmbildenden Harzbindemittel dispergierte photoleitfähige Teilchen enthält, und eine Lochtransportschicht aufweist. Beginnend in Spalte 15 ist beispielsweise angegeben, daß die Ladungstransportschicht ein filmbildendes Bindemittel und ein aromatisches Amin enthalten kann. Darin sind verschiedene aromatische Amine beschrieben, z. B. ein Triphenylamin.

In US-A-4 297 425 (Pai et al., publiziert am 27. Oktober 1981) ist ein lichtempfindliches Schichtenelement beschrieben, das eine Ladungsbildungsschicht und eine Ladungstransportschicht umfaßt, die eine Kombination von Diamin- und Triphenylmethan-Molekülen, dispergiert in einem polymeren Bindemittel, enthält.

In EP-A-0 161 934 und EP-A-0 430 284 ist ebenfalls die Möglichkeit der Zugabe von zwei Amin-Verbindungen zu den Ladungstransportschichten des elektrophotographischen Photorezeptors beschrieben.

Obgleich akzeptable Bilder erhalten werden können, wenn Triphenylmethane als Chemikalien dem Volumen (Innern) der Ladungstransportschichten einverleibt werden, wie in US-A-4 297 425 beschrieben, kann der Photorezeptor mindestens zwei Mängel aufweisen, wenn er einer umfangreichen cyclischen Verwendung unterworfen wird. Ein Mangel besteht darin, daß die Anwesenheit des Triphenylmethans in dem Volumen (im Innern) der Ladungstransportschicht zu einem Einfangen von photoinjizierten Löchern aus der Ladungsbildungsschicht in die Transportschicht führt, wodurch höhere Restpotentiale entstehen. Dies kann einen Zustand hervorrufen, der als "Cyclus- Anreicherung" bekannt ist, bei dem das Restpotential beim Multicyclus-Betrieb weiterhin zunimmt. Dies kann zu erhöhten Dichten in den Hintergrund- Bereichen der fertigen Bilder führen. Ein zweiter unerwünschter Effekt, der auf die Zugabe von Triphenylmethan zu dem Volumen (dem Innern) der Transportschicht zurückzuführen ist, ist der, daß ein Teil dieser Moleküle während des Verfahrens der Herstellung der Transportschicht in die Ladungsbildungsschicht (Generatorschicht) wandert. Die Anwesenheit dieser Moleküle an der Oberfläche des Pigments in der Generatorschicht könnte zu cyclischen Instabilitäten führen. Diese beiden Mängel begrenzen die Konzentration an Triphenylmethanen, die der Transportschicht zugegeben werden kann.

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf für Photorezeptoren mit einer verbesserten Beständigkeit gegen erhöhte elektrische Leitfähigkeit, die zum Verlust an Auflösung in den fertigen Tonerbildern oder sogar zu starken Deletionen (Auslöschungen) in den fertigen Bildern führen, und eines der Ziele der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesem Bedarf abzuhelfen.

Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind daher ein Bilderzeugungselement und ein Bilderzeugungsverfahren, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen beschrieben sind.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Bilderzeugungsverfahren, das umfaßt die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungselements, umfassend ein Substrat, eine Ladungen bildende Schicht (Ladungsbildungs- bzw. Generatorschicht) und eine Ladungen transportierende Schicht (Ladungstransportschicht), die ein Löcher transportierendes Diarylamin mit einem kleinen Molekül, ein Löcher transportierendes Tritolylamin mit einem kleinen Molekül und ein filmbildendes Bindemittel enthält, die Abscheidung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf dem Bilderzeugungselement mittels einer Coronaladungserzeugungs-Einrichtung, die mindestens einen blanken Metalldraht aufweist, der benachbart zu und in einem Abstand von dem Bilderzeugungselement angeordnet ist, das Einwirkenlassen von aktivierender Strahlung in bildmäßiger Konfiguration auf das Bilderzeugungselement zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes, das Entwickeln des latenten Bildes mit Markierungs-Teilchen unter Bildung eines Tonerbildes, die Übertragung des Tonerbildes auf ein Empfangselement und die Wiederholung der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen, das Ruhenlassen des Bilderzeugungselements für mindestens 15 min und die mindestens einmalige Wiederholung der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen.

Elektrophotographische Bilderzeugungselemente und elektrophotographische Verfahren zur Bilderzeugung mit solchen Elementen sind allgemein bekannt. Elektrophotographische Bilderzeugungselemente können nach irgendeinem geeigneten Verfahren hergestellt werden. In der Regel wird ein flexibles oder starres Substrat mit einer elektrisch leitenden Oberfläche versehen. Dann wird auf die elektrisch leitende Oberfläche eine Ladungen bildende Schicht (Ladungsbildungsschicht)aufgebracht. Auf die elektrisch leitende Oberfläche kann vor dem Aufbringen der Ladungen bildenden Schicht (Ladungsbildungsschicht) gegebenenfalls eine Ladungen blockierende Schicht (Ladungsblockierungsschicht) aufgebracht werden. Gewünschtenfalls kann eine Klebstoffschicht zwischen der Ladungsblockierungsschicht und der Ladungsbildungsschicht verwendet werden. In der Regel wird die Ladungsbildungsschicht auf die Ladungsblockierungsschicht aufgebracht und eine Ladungstransportschicht wird auf die Ladungsbildungsschicht aufgebracht. Bei dieser Struktur kann die Ladungsbildungsschicht oberhalb oder unterhalb der Ladungstransportschicht angeordnet sein.

Das Substrat kann opak (undurchsichtig) oder im wesentlichen transparent sein und es kann irgendein geeignetes Material mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften umfassen. Das Substrat kann daher umfassen eine Schicht aus einem elektrisch nicht-leitenden oder elektrisch leitenden Material, beispielsweise einer anorganischen oder organischen Zusammensetzung. Als elektrisch nicht-leitende Materialien können verschiedene Harze verwendet werden, die für diesen Zweck bekannt sind, z. B. Polyester, Polycarbonate, Polyamide, Polyurethane und dgl., die in Form von dünnen Bahnen flexibel sind. Ein elektrisch leitendes Substrat kann irgendein Metall, beispielsweise Aluminium, Nickel, Stahl, Kupfer und dgl., oder ein polymeres Material, wie vorstehend beschrieben sein, das mit einer elektrisch leitenden Substanz, beispielsweise Kohlenstoff, Metallpulver oder dgl. oder einem organischen elektrisch leitenden Material gefüllt ist, sein. Das elektrisch isolierende oder elektrisch leitende Substrat kann in Form eines endlosen flexiblen Bandes, einer Bahn, eines starren Zylinders, einer Folie und dgl. vorliegen.

Die Dicke der Substratschicht hängt von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise der gewünschten Festigkeit und von wirtschaftlichen Erwägungen. So kann für eine Trommel diese Schicht beispielsweise eine beträchtliche Dicke von bis zu vielen cm oder eine minimale Dicke von weniger als 1 mm haben. Entsprechend kann ein flexibles Band eine beträchtliche Dicke von beispielsweise etwa 250 um oder eine minimale Dicke von weniger als 50 um haben, vorausgesetzt, daß dies keinen nachteiligen Einfluß auf die fertige elektrophotographische Einrichtung hat.

Bei Ausführungsformen, bei denen die Substratschicht nicht-leitend ist, kann ihre Oberfläche elektrisch leitend gemacht werden mittels eines elektrisch leitenden Überzugs. Der elektrisch leitende Überzug kann in bezug auf seine Dicke über beträchtlich breite Bereiche variieren, je nach optischer Transparenz, Grad der gewünschten Flexibilität und wirtschaftlichen Faktoren. Daher kann für eine flexible lichtempfindliche Bilderzeugungseinrichtung die Dicke des elektrisch leitenden Überzugs zwischen etwa 20 Å und etwa 750 Å (2-75 nm), vorzugsweise zwischen etwa 100 Å und etwa 200 Å (10-20 nm), liegen für eine optimale Kombination von elektrischer Leitfähigkeit, Flexibilität und Lichtdurchlässigkeit. Der flexible elektrisch leitende Überzug kann eine elektrisch leitende Metallschicht sein, die beispielsweise auf dem Substrat unter Anwendung irgendeines geeigneten Beschichtungsverfahrens, beispielsweise eines Vakuumabscheidungs-Verfahrens oder eines elektrischen Abscheidungsverfahrens, gebildet werden kann. Zu typischen Metallen gehören Aluminium, Zirkonium, Niob, Tantal, Vanadin und Hafnium, Titan, Nickel, rostfreier Stahl, Chrom, Wolfram, Molybdän und dgl.

Auf das Substrat kann eine gegebenenfalls vorhandene Lochblockierungsschicht aufgebracht werden. Es kann jede geeignete und konventionelle Blockierungsschicht verwendet werden, die in der Lage ist, eine elektronische Sperrschicht für Löcher zwischen der angrenzenden photoleitfähigen Schicht und der darunterliegenden elektrisch leitenden Schicht eines Substrats zu bilden.

Auf die Lochblockierungsschicht kann eine gegebenenfalls vorhandene Klebstoffschicht (Haftschicht) aufgebracht werden. Es kann irgendeine dem Fach mann allgemein bekannte Klebstoffschicht (Haftschicht) verwendet werden. Zu typischen Materialien für die Klebstoffschicht (Haftschicht) gehören beispielsweise Polyester, Polyurethane und dgl. Zufriedenstellende Ergebnisse können erzielt werden mit einer Dicke der Klebstoffschicht zwischen etwa 0,05 und etwa 0,3 um (500-3000 Å bzw. 50-300 nm). Zu konventionellen Verfahren zum Aufbringen einer Klebstoffschicht-Beschichtungsmischung auf die Ladungsblockierungsschicht gehören das Aufsprühen, das Tauchbeschichten, das Walzenbeschichten, das Beschichten mit einem drahtumwickelten Stab, das Gravürebeschichten, das Beschichten mit einer Bird-Auftragseinrichtung und dgl. Das Trocknen des aufgebrachten Überzugs kann unter Anwendung irgendeines konventionellen Verfahrens bewirkt werden, beispielsweise durch Ofentrocknen, Trocknen mittels Infrarotstrahlung, Trocknen an der Luft und dgl.

Die Ladungen bildenden Schichten (Ladungsbildungsschichten) können amorphe Filme aus Selen und Legierungen von Selen und Arsen, Tellur, Germanium und dgl., hydriertem amorphem Silicium und Verbindungen von Silicium und Germanium, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und dgl., hergestellt durch Vakuumbedampfung oder Vakuumabscheidung, umfassen. Die Ladungsgeneratorschichten können auch anorganische Pigmente aus kristallinem Selen und seinen Legierungen; Verbindungen der Gruppen II und Vi des PSE; und organische Pigmente wie Chinacridone, polycyclische Pigmenten wie Dibromanthanthron-Pigmente, Perylen- und Perinondiamine, polynucleare aromatischen Chinone, Azopigmente, beispielsweise Bis-, Tris- und Tetrakis-Azopigmente und dgl., enthalten, die in einem filmbildenden polymeren Bindemittel dispergiert sind und durch Anwendung von Lösungsmittelbeschichtungs- Verfahren hergestellt werden.

Bisher werden Phthalocyanine als Photogenerator-Materialien für die Verwendung in Laserdruckern, in denen Infrarotbelichtungs-Systeme eingesetzt werden, verwendet. Eine Infrarot-Empfindlichkeit ist erforderlich für Photorezeptoren, die dem Halbleiterlaserdiodenlicht von billigen Belichtungs-Einrichtungen ausgesetzt werden. Das Absorptionsspektrum und die Lichtempfindlichkeit der Phthalocyanine hängen von dem zentralen Metallatom der Verbindung ab. Es wurde bereits über viele Metallphthalocyanine berichtet und dazu gehören Oxyvanadiumphthalocyanin, Chloroaluminiumphathalocyanin, Kupferphtha- locyanin, Oxytitanphthalocyanin, Chlorogalliumphthalocyanin, Magnesiumphthalocyanin und metallfreies Phthalocyanin. Die Phthalocyanine liegen in vielen Kristallformen vor, die einen starken Einfluß auf die Photogeneration haben.

Als Matrix kann in der Ladungsbildungs(Photogenerator)-Bindemittelschicht irgendein geeignetes, polymeres filmbildendes Bindemittelmaterial verwendet werden. Zu typischen polymeren Film-bildenden Materialien gehören thermoplastische und wärmehärtbare Harze, wie Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polystyrole, Polyarylether, Polyarylsulfone, Polybutadiene, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyethylene, Polypropylene, Polyimide, Polymethylpentene, Polyphenylensulfide, Polyvinylacetat, Polysiloxane, Polyacrylate, Polyvinylacetale, Polyamide, Polyimide, Aminoharze, Phenylenoxidharze, Terephthalsäureharze, Phenoxyharze, Epoxyharze, Phenolharze, Polystyrol- und Acrylnitril-Copolymere, Polyvinylchlorid, Vinylidenchlorid/Vinylacetat- Copolymere, Acrylat-Copolymere, Alkydharze, Cellulose-Filmbildner, Poly(amidimid), Styrol/Butadien-Copolymere, Vinylidenchlorid/Vinylchlorid- Copolymere, Vinylacetat/Vinylidenchlorid-Copolymere, Styrolalkyd-Harze, Polyvinylcarbazol und dgl. Diese Polymeren können Block-, Random- oder alternierende Copolymere sein.

Die Photogenerator-Zusammensetzung oder das Photogenerator-Pigment liegt in der Harzbindemittel-Zusammensetzung in variierenden Mengen vor und wird optimiert für die jeweils verwendete Einrichtung und das jeweils angewendete Beschichtungsverfahren. Für das Tauchbeschichtungs-Verfahren werden im allgemeinen etwa 5 Vol.-% bis etwa 90 Vol.-% des Photogenerator- Pigments in etwa 10 Vol.-% bis etwa 95 Vol.-% des Harzbindemittels dispergiert und vorzugsweise werden etwa 40 Vol.-% bis etwa 80 Vol.-% des Photo generator-Pigments in etwa 20 Vol.-% bis etwa 60 Vol.-% der Harzbindemittel- Zusammensetzung dispergiert. Bei einer typischen Ausführungsform sind etwa 80 Vol.-% des Photogenerator-Pigments in etwa 20 Vol.-% der Harzbindemittel-Zusammensetzung dispergiert. Die Photogenerator-Schichten können auch durch Vakuumsublimation hergestellt werden, wobei in diesem Fall kein Bindemittel vorhanden ist.

Die Ladungstransportschicht kann ein Ladungen transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül und Tritolylamin mit kleinem Molekül, gelöst oder molekulardispergiert in einem filmbildenden elektrisch inerten Polymer wie einem Polycarbonat, enthalten. Der hier verwendete Ausdruck "gelöst" ist definiert als eine Lösung bildend, in der das kleine Molekül in dem Polymer unter Bildung einer homogenen Phase gelöst ist. Der hier verwendete Ausdruck "molekular dispergiert" ist definiert als ein Ladungen transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül und Tritolylamin mit kleinem Molekül, die in dem Polymer dispergiert sind, wobei die Diarylamin- und Tritolylamin-Moleküle in molekularem Maßstab in dem Polymer dispergiert sind.

In der erfindungsgemäßen Ladungstransportschicht kann jedes geeignete Ladungen transportierende oder elektrisch aktive Diarylamin mit kleinem Molekül verwendet werden. Der hier verwendete Ausdruck "Ladungen transportierendes kleines Molekül" ist definiert als ein Monomer, das den Transport der unter der Einwirkung von Licht erzeugten freien Ladung in der Transportschicht erlaubt. Das Diarylamin mit kleinem Molekül hat die folgende Struktur:

worin bedeuten:

R&sub1; und R&sub2; eine aromatische Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer substituierten oder unsubstituierten Phenyl-, Naphthyl- und Polyphenylgruppe und

R&sub4; eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einer substituierten oder unsubstituierten Biphenyl-, Biphenylether-, Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und cycloaliphatischen Gruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen.

Die Substituenten sollten frei von Elektronen anziehenden Gruppen wie N&sub2;- Gruppen, CN-Gruppen und dgl. sein. Zu typischen Ladungen transportierenden Diarylaminen mit kleinem Molekül, dargestellt durch die oben angegebe Formel für Ladungstransportschichten, welche die Injektion von durch Licht erzeugten Löchern einer Ladungen bildenden Schicht und den Transport der Löcher durch die Ladungstransportschicht unterstützen können, gehören beispielsweise N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4- diamin, N,N'-Bis(alkylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin, worin Alkyl beispielsweise für Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl und dgl. steht, N,N'-Diphenyl-N,Nbis(chlorophenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin und dgl. Wie oben angegeben, werden geeignete, elektrisch aktive Ladungen transportierende Diarylamin- Verbindungen mit einem kleinen Molekül in elektrisch inaktiven polymeren filmbildenden Materialien gelöst oder molekular dispergiert. Eine bevorzugte Ladungen transportierende Diarylamin-Verbindung mit kleinem Molekül, welche die Injektion von Löchern aus dem Pigment in die Ladungen bildende Schicht (Ladungsbildungsschicht) mit einem hohen Wirkungsgrad und den Transport derselben innerhalb der Ladungen transportierenden Schicht (Ladungstransportschicht) innerhalb einer sehr kurzen Transitzeit erlaubt, ist N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin. Die Konzentration der Diarylamin-Ladungstransport-Moleküle in der Transportschicht kann zwischen 25 und etwa 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungstranspört-Komponenten in der getrockneten Transportschicht, betragen.

Das Tritolylamin, auch als p-Tritolylamin oder Tri-(4-methylphenyl)amin bezeichnet, ist eine andere wesentliche Ladungstransport-Komponente mit kleinem Molekül in der Ladungstransportschicht des erfindungsgemäßen Photorezeptors. Die Konzentration des Ladungen transportierenden kleinen Tritolylamin-Moleküls in der Transportschicht liegt zwischen etwa 10 und etwa 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungen transportierenden Komponenten in der getrockneten Transportschicht. Wenn weniger als etwa 10 Gew.-% Tritolylamin in der Transportschicht vorhanden sind, sind die vorteilhaften Ergebnisse der Beständigkeit gegen Druckauslöschung weniger ausgeprägt. Wenn der Anteil des Tritolylamin-Materials in der Ladungstransportschicht mehr als etwa 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Transportschicht, beträgt, sind ebenfalls die vorteilhaften Ergebnisse der Beständigkeit gegen Druckauslöschung weniger ausgeprägt. Wenn weniger als etwa 10 Gew.-% und mehr als etwa 99 Gew.-% Tritolylamin, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungen transportierenden Komponenten in der getrockneten Transportschicht in der Ladungstransportschicht von Trommeln oder Bändern verwendet werden, ist auch ein Verlust an Oberflächenspannung festzustellen. Für flache Photorezeptor-Platten ist ein Verlust an Oberflächenspannung schon bei 10 Gew.-% Tritolylamin, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungen transportierenden Komponenten in der getrockneten Transportschicht, festzustellen. So ist eine Konzentration an dem Ladungen transportierenden Tritolylamin-Molekül in der Transportschicht zwischen etwa 25 und etwa 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungen transportierenden Komponenten in der getrockneten Transportschicht, bevorzugt, um die Vermeidung von Verlusten an Oberflächenspannung zu gewährleisten, wenn es einem Bilderzeugungscyclus und dem anschließenden Ruhen (Parken) unter unbeschichteten Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen ausgesetzt ist. Die Gesamtkonzentration an Ladungen transportierenden Diarylamin- und Tritolylamin-Molekülen sollte zwischen etwa 5 und etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Ladungstransportschicht, liegen, wobei der Rest normalerweise das filmbildende Bindemittel ist. Wenn der Mengenanteil der Gesamtmenge an dem Löcher transportierenden kleinen Molekül in der getrockneten Transportschicht weniger als etwa 5 Gew.-% beträgt, sind die Ladungen transportierenden Eigenschaften der Schicht so vermindert, daß die Oberflächenspannung in dem Bildbelichtungs-Bereich nicht vermindert ist und deshalb keine Entwicklung auftritt. Wenn der Mengenanteil an Gesamtmenge des Ladungen transportierenden Materials mit kleinem Molekül in der Transportschicht etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Überzugsschicht, übersteigt, kann eine Kristallisation auftreten, die zu einer Anreicherung von restlicher Ladung führt. Auch werden die mechanischen Eigenschaften des Films beeinträchtigt, was zu einer Rißbildung in der Oberfläche und zu einer Delaminierung der Schichten voneinander führt. Durch eine solche Beeinträchtigung wird die Gebrauchslebensdauer der Einrichtung signifikant vermindert.

In der Ladungstransportschicht kann irgendein geeignetes elektrisch inaktives polymeres filmbildendes Harzbindemittel verwendet werden. Zu typischen inaktiven Harzbindemitteln gehören Polycarbonat, Polyester, Polyarylat, Polyacrylat, Polyether, Polysulfon und dgl. Die Molekulargewichte können variieren von beispielsweise etwa 20 000 bis etwa 150 000. Ein elektrisch inertes polymeres Bindemittel, wie es allgemein zum Dispergieren des elektrisch aktiven Moleküls in der Ladungstransportschicht verwendet wird, ist Poly(2,2'- methyl-4,4'-isopropyliden-diphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-C- polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-A-polycarbonat bezeichnet). Ein bevorzugtes elektrisch inertes polymeres Bindemittel ist Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat) (auch als Bisphenol-Z-polycarbonat bezeichnet).

Es kann irgendein geeignetes Lösungsmittel verwendet werden zum Aufbringen einer Lösung aus der Überzugsmasse auf die Ladungen bildende Schicht (Ladungsbildungsschicht). Das Lösungsmittel sollte das Diarylamin, das Tritolylamin und das filmbildende Bindemittel lösen. Der hier verwendete Ausdruck "Lösen" ist definiert als die Fähigkeit zur Bildung einer Lösung, mit der ein Film auf eine Oberfläche aufgebracht und getrocknet werden kann unter Bildung eines zusammenhängenden (kontinuierlichen) Überzugs. Wenn die Komponenten in der Beschichtungsmischung "unlöslich" sind, ist die Beschichtungsmischung nicht in der Lage, eine Lösung zu bilden, so daß das Lösungsmittel und mindestens eine der anderen Komponenten in zwei getrennten Phasen verbleiben und kein zusammenhängender (kontinuierlicher) Überzug gebildet werden kann. Zu typischen Lösungsmitteln gehören beispielsweise Methylenchlorid, Toluol, Monochlorbenzol und dgl. Wenn mindestens eine Komponente der Ladungstransportmischung in dem verwendeten Lösungsmittel nicht löslich ist, kann eine Phasentrennung auftreten, welche die Transparenz des Überzugs und das elektrische Leistungsvermögen des fertigen Photorezeptors in nachteiliger Weise beeinflussen kann. Zufriedenstellende Ergebnisse können erhalten werden, wenn die verwendete Lösungsmittelmenge zwischen etwa 50 Gew.-% und etwa 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Transportbeschichtungs-Zusammensetzung, liegt. Im allgemeinen hängt die optimale Menge des verwendeten Lösungsmittels von dem jeweiligen Typ des angewendeten Beschichtungsverfahrens zum Aufbringen des Transportbeschichtungs-Materials ab.

Es kann irgendein geeignetes und konventionelles Verfahren angewendet werden, um die Ladungstransportschicht-Beschichtungsmischung zu durchmischen und sie danach auf die Ladungsbildungsschicht aufzubringen.

Im allgemeinen liegt die Dicke der Ladungstransportschicht zwischen etwa 10 und etwa 50 um, es können aber auch Dicken außerhalb dieses Bereiches angewendet werden. Die Lochtransportschicht sollte ein Isolator bis zu dem Grade sein, daß die auf die Lochtransportschicht aufgebrachte elektrostatische Ladung in Abwesenheit einer Belichtung nicht geleitet wird in einer Rate, die ausreicht, um die Bildung und Retention eines latenten elektrostatischen Bildes darauf zu verhindern. Im allgemeinen wird das Verhältnis zwischen der Dicke der Lochtransportschicht und der Dicke der Ladungstransportschichten vorzugsweise bei etwa 2 : 1 bis 200 : 1 und in einigen Fällen bei bis zu 400 : 1 gehalten. Das heißt mit anderen Worten, die Ladungstransportschicht absor biert im wesentlichen kein sichtbares Licht oder keine Strahlung im Bereich der geplanten Verwendung, sondern ist elektrisch "inaktiv" insofern, als sie die Injektion von durch Licht erzeugten Löchern aus der photoleitfähigen Schicht, d. h. einer Ladungsbildungsschicht, erlaubt und den Transport dieser Löcher innerhalb der Ladungstransportschicht erlaubt, um eine Oberflächenladung auf der Oberfläche der aktiven Schicht selektiv abzuführen (zu entladen).

Überraschenderweise kann der erfindungsgemäße Photorezeptor zusammen mit unbeschichteten Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen in Kopierdurchgängen (in denen den Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen konstant Energie zugeführt wird) und in anschließenden Ruheperioden (in denen den Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen keine Energie zugeführt wird) verwendet werden und es können dennoch qualitativ hochwertige Kopien in den anschließenden Kopierdurchgängen erzeugt werden. Während des Leerlaufmodus (Standby-Modus) zwischen den Kopierdurchgängen, wenn keine Energie der Coronaladungserzeugungs-Einrichtung zugeführt wird, treten in dem Segment des Photorezeptors, das unterhalb eines Corotrons zur Ruhe kommt ("parkt"), das während des Kopierdurchganges in Betrieb gewesen ist (mit angelegter Energie), keine Bildauslöschungs-Probleme auf, wenn der Betrieb der Vorrichtung für den nächsten Kopierdurchgang wieder aufgenommen wird. Das heißt mit anderen Worten, eine Bildzerstreuung und ein Auflösungsverlust werden vermieden, wenn der Betrieb der Vorrichtung für den nächsten Kopierdurchgang wieder aufgenommen wird, wenn erneut Energie dar Coronaladungserzeugungs-Einrichtung zugeführt wird. Blanke unbeschichtete Corotron- oder Scorotron-Drähte, unbeschichtete Corotron- und Scorotron- Abschirmungen und unbeschichtete Scorotron-Gitter können in elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren zusammen mit dem erfindungsgemäßen Photorezeptor verwendet werden. Unbeschichtete Corotron- oder Scorotron- Drähte, Corotron- und Scorotron-Abschirmungen und Scorotron-Gitter können irgendein geeignetes blankes unbeschichtetes Metall wie Wolfram, rostfreien Stahl, Platin und dgl. aufweisen. Der Draht der Coronaladungserzeugungs- Einrichtung kann ein einzelner Draht oder eine Vielzahl von Drähten sein. Wie allgemein bekannt, sind Corotron- oder Scorotron-Drähte, Corotron- und Scorotron-Abschirmungen und Scorotron-Gitter parallel zueinander und in einem Abstand von der Bilderzeugungs-Oberfläche der Photorezeptoren angeordnet. Beispiele für die üblichen relativen Positionen dieser Elemente zueinander sind in US-A-4 585 322 und US-A-5 257 073 angegeben. Das heißt mit anderen Worten, das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Verwendung von Emissionsabströmen von unbeschichteten Coronaladungserzeugungs- Einrichtungen auf den erfindungsgemäßen Photorezeptor während eines Bilderzeugungsdurchgangs (mit konstant angelegter Energie an eine Coronaladungserzeugungs-Einrichtung), gefolgt von der Emission von Abströmen durch die unbeschichtete Coronaladungserzeugungs-Einrichtung auf den Photorezeptor, der während einer Ruheperiode darunter angeordnet (geparkt) ist (während keine Energie an die Coronaladungserzeugungs-Einrichtung angeleogt ist) von mindestens etwa 15 min und der Wiederaufnahme der Bilderzeugungscyclen (wobei erneut Energie an die Coronaladungserzeugungs- Einrichtungen angelegt wird) unter Bildung von qualitativ hochwertigen Kopien, die frei von einer Bildzerstreuung, frei von Auflösungsverlusten oder Auslöschungs-Problemen sind. Da die unbeschichteten Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen auch dann weiterhin Abströme abgeben, wenn die hohe Spannung an dem Corotron während des Zeitraums, wenn der Photorezeptor ruht (geparkt ist) abgeschaltet ist, ist die Erzielung von qualitativ hochwertigen Kopien bei der Wiederaufnahme der Bilderzeugung mit einem Photorezeptor, der eine Kombination aus einem Diarylamin und einem Tritolylamin in der Ladungstransportschicht enthält, völlig unerwartet. Es können somit Coronaladungserzeugungs-Einrichtungen, die nicht mit Überzügen, Verkleidungen oder anderen Zusatz-Einrichtungen versehen sind, mit Erfolg dazu verwendet werden, in einem lang anhaltenden erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren eingesetzt zu werden. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem nach nach einer Dauer der cyclischen Bilderzeugung ein Bilderzeugungselement, das nur ein Löcher transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül und ein Bindemittel in der Ladungstransportschicht aufweist (frei von Tritolylamin ist) für mindestens 15 min unter einer Coronaladungserzeugungs-Einrichtung ruht, während die Energie an die Ladungserzeugungs-Einrichtung abgeschaltet ist und während die Coronaladungserzeugungs-Einrichtung ausreichende Abströme emittiert, um den Oberflächenbereich des elektrophotographischen Bilderzeugungselements, der unterhalb der Coronaladungserzeugungs-Einrichtung angeordnet ist, elektrisch leitend zu machen, bildet ein identisches Bilderzeugungselement, das so geändert ist, daß das Löcher transportierende Tritolylamin mit kleinem Molekül in einer Menge von etwa 10 bis etwa 99 Gew.-% das Löcher transportierende Diarylamin mit kleinem Molekül ersetzt, qualitativ hochwertige Kopien, die unter den gleichen Bedingungen frei von einer Bildzerstreuung, frei von einer Bildauflösung oder Auslöschungs-Problemen sind.

Die erfindungsgemäße Kombination aus dem Bilderzeugungselement und einer unbeschichteten Coronaladungserzeugungs-Einrichtung wird in irgendeinem geeigneten, allgemein bekannten elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren eingesetzt, das umfaßt die Abscheidung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf dem Bilderzeugungselement mit einer Coronaladungserzeugungs-Einrichtung, die mindestens einen blanken Metalldraht aufweist, das Einwirkenlassen von aktivierender Strahlung in bildmäßiger Konfiguration auf das Bilderzeugungselement zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes, das Entwickeln des latenten Bildes mit Markierungs- Teilchen unter Bildung eines Tonerbildes, die Übertragung des Tonerbildes auf ein Empfangselement und die Wiederholung der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen, das Ruhenlassen des Bilderzeugungselements für mindestens 15 min. während die Coronaladungserzeugungs-Einrichtung Abströme emittiert, die normalerweise den Oberflächenbereich eines unterhalb der Coronaladungserzeugungs-Einrichtung angewendeten konventionellen elektrophotographischen Bilderzeugungselements elektrisch leitend machen würden, und das mindestens einmalige Wiederholen der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen.

Nachstehend ist eine Reihe von Beispielen angegeben, die unterschiedliche Zusammensetzungen und Bedingungen erläutern, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung angewendet werden können. Alle darin angegebenen Mengenanteile beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung mit vielen Typen von Zusammensetzungen durchgeführt werden kann und viele unterschiedliche Verwendungszwecke entsprechend der vorstehenden Offenbarung und den nachstehenden Angaben aufweisen kann.

Testverfahren, wie sie in den folgenden Beispielen angewendet werden.

Scanner-Charakterisierung

Jede zu bewertende Photoleiter-Einrichtung wird auf einem zylindrischen Aluminiumtrommel-Substrat, das auf einer Welle in Rotation versetzt wird, befestigt. Die Einrichtung wird mittels eines Corotrons, das entlang des Umfangs der Trommel angeordnet ist, aufgeladen. Das Oberflächenpotential wird als Funktion der Zeit durch kapazitiv gekuppelte Spannungssonden, die an unterschiedlichen Orten um die Welle herum angeordnet sind, gemessen. Die Sonden werden geeicht durch Anlegen bekannter Potentiale an das Trommelsubstrat. Die Einrichtungen auf den Trommeln werden einer Lichtquelle ausgesetzt, die in einer Position in der Nähe der Trommel stromabwärts von dem Corotron angeordnet ist. Wenn sich die Trommel dreht, wird das anfängliche Aufladungspotential (vor der Belichtung) mittels der Spannungssonde 1 (P1) gemessen. Eine weitere Rotation führt zu der Belichtungsstation, an der die Photoleiter-Einrichtung der monochromatischen Strahlung einer bekannten Intensität ausgesetzt wird. Die Einrichtung wird durch eine Lichtquelle, die in einer Position stromaufwärts von der Aufladung angeordnet ist, gelöscht. Die durchgeführten Messungen umfassen die Aufladung der Photoleiter- Einrichtung in einem Modus mit konstantem Strom oder konstanter Spannung. Die Einrichtung wird aufgeladen bis auf eine Corona mit negativer oder positiver Polarität. Die Trommel wird in Rotation versetzt und das anfängliche Aufladungspotential wird mittels der Spannungssonde 1 gemessen. Eine weitere Rotation führt zu der Belichtungsstation, an der die Photoleiter-Einrichtung einer monochromatischen Strahlung mit bekannter Intensität ausgesetzt wird. Das Oberflächenpotential nach dem Belichten wird mittels der Spannungssonden 2 (P2) und 3 (P3) gemessen. Die Einrichtung wird schließlich einer Auslöschungslampe mit einer geeigneten Intensität ausgesetzt und ein eventuelles Restpotential wird mittels der Spannungssonde 4 (P4) gemessen. Das Verfahren wird wiederholt unter identischen Bedingungen wie vorstehend angegeben und die mit den jeweiligen Sonden gemessenen Spannungen werden für jeden Cyclus aufgezeichnet. Dann kann ein Diagramm aufgestellt werden, das die cyclischen Eigenschaften der Einrichtung beschreibt. Photorezeptor-Einrichtungen, bei denen eine geringe oder keine Änderung der über die Anzahl der Cyclen gemessenen Spannungen auftritt, werden als stabil angesehen.

Ruhe-Auslöschungs-Test (Park-Deletions-Test)

Ein negatives Corotron wird gegenüber einer geerdeten Elektrode mehrere Stunden lang betrieben (wobei eine hohe Spannung an den Corotron-Draht angelegt ist). Die hohe Spannung wird abgeschaltet und das Corotron wird 30 min bis 2 h lang über einem Segment der zu testenden Photoleiter-Einrichtung ruhen gelassen (geparkt). Dabei ist nur ein kurzes Mittelsegment der Einrichtung den Corotron-Abströmen ausgesetzt. Die unbestrahlten Bereiche auf jeder Seite der bestrahlten Bereiche werden als Kontrolle verwendet. Die Photoleiter-Einrichtung wird dann in einem Scanner in bezug auf positive Aufladungs-Eigenschaften für Systeme unter Verwendung von Molekülen vom Donor-Typ getestet. In Kopierern und Druckern werden diese Systeme mit einem Corotron mit negativer Polarität in der Stufe der Erzeugung eines latenten Bildes verwendet. Ein elektrisch leitender Oberflächen-Bereich (mit einer übermäßig hohen Loch-Konzentration) erscheint als Verlust von positiver Ladungsaufnahme oder erhöhter Dunkelzerfall in den bestrahlten Bereichen (im Vergleich zu den unbestrahlten Kontroll-Bereichen auf jeder Seite des kurzen Mittel-Segments). Da der elektrisch leitende Bereich auf der Oberfläche der Einrichtung angeordnet ist, kann eine Messung der negativen Ladungsaufnahme durch die Einwirkung des Corotron-Abstromes (negative Ladungen be wegen sich nicht durch eine Ladungstransportschicht aus Donor-Molekülen) beeinflußt werden. Die überschüssigen Ladungsträger auf der Oberfläche rufen jedoch eine Oberflächen-Leitfähigkeit hervor, die in einem Verlust an Bildauflösung und, in schweren Fällen, in einer Auslöschung resultieren.

Beispiel I

Ein Photorezeptor wurde hergestellt durch Erzeugung von Überzügen auf einer Aluminiumtrommel mit einer Länge von 33,8 cm und einem Durchmesser von 40 mm unter Anwendung konventioneller Methoden. Der zuerst aufgebracht Überzug war eine alkohollösliche Nylonsperrschicht, hergestellt aus einer Mischung von Methanol und Butanol mit einer Dicke von 1,5 um. Der nächste Überzug war eine Ladungsgeneratorschicht, enthaltend 60 Gew. -% einer Mischung von 25% Titanylphthalocyanin- und 75% Chloroindiumphthalocyanin-Teilchen, dispergiert in einem Polyvinylbutyralharz (B79, erhältlich von der Firma Monsanto Chemical) mit einer Dicke von 0,25 um. Die nächste Schicht war eine Ladungstransportschicht, hergestellt mit einer Lösung, die 100 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methyl-phenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und 150 g Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)polycarbonatharz (IUPILON Z-200, erhältlich von der Firma Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.), gelöst in 750 g Monochlorbenzol-Lösungsmittel, enthielt, unter Anwendung einer Tauchbeschichtung. Das N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin ist ein elektrisch aktives Ladungen transportierendes aromatisches Diamin mit kleinem Molekül, während das Polycarbonatharz ein elektrisch inaktives filmbildendes Bindemittel ist. Die beschichtete Einrichtung wurde 45 min lang in einem Umluftofen bei 115ºC getrocknet unter Bildung einer 20 um dicken Ladungstransportschicht.

Dieser Photorezeptor wurde bei 31ºC (80ºF) und 80% Feuchtigkeit in einem xerographischen Kopierer getestet, in dem die konventionellen elektrophotographischen Bilderzeugungscyclen, bestehend aus der Abscheidung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf dem Bilderzeugungselement mit einer Coronaladungserzeugungs-Einrichtung, dem Einwirkenlassen einer aktivierenden Strahlung in bildmäßiger Konfiguration auf das Bilderzeugungselement zur Erzeugung eines laltenten elektrostatischen Bildes, dem Entwickeln des latenten Bildes mit Markierungsteilchen unter Bildung eines Tonerbildes, der Übertragung des Tonerbildes auf ein Empfangselement und der Wiederholung der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen, angewendet wurden. Die Coronaladungserzeugungs-Einrichtung zur Abscheidung der gleichförmigen Ladung bestand aus einem blanken Metall- Coronadraht mit einem Abstand von 5 mm von der Oberfläche des Photorezeptors, einer unbeschichteten Metall-Rückseiten-Abschirmung und einem unbeschichteten Metallgitter, das zwischen dem Coronadraht und der Photorezeptor-Oberfläche angeordnet war. Die Rückseitenabschirmung wies einen U-förmigen Querschnitt auf, deren Wände einen Abstand von 5 mm von dem Coronadraht hatten. Das Metallgitter wies einen Abstand von 5 mm von dem Coronadraht auf und es hatte einen Abstand von 7 mm von der Photorezeptor- Oberfläche. Die an den Coronadraht angelegte Spannung während des Aufladens betrug 2, 2 Kilovolt mit einer negativen Polarität und die an das Metallgitter während der Aufladung angelegte Spannung betrug 350 Volt mit einer negativen Polarität. Die Photorezeptor-Trommel wurde mit 30 UpM gedreht. Der Photorezeptor wurde einer Reihe von 1000 vollständigen xerographischen Bilderzeugungscyclen mit anschließender Ruheperiode von 15 min und bis zu 16 h, während der der Photorezeptor stationär war und keine Spannung an den Coronadraht und an das Gitter angelegt waren, ausgesetzt. Nach jeder Ruheperiode wurde der vollständige elektrophotographische Bilderzeugungscyclus wieder aufgenommen, wobei die Aufladungsspannung wieder an den Coronadraht und das Coronagitter angelegt wurde. Die Überprüfung der nach der Wiederaufnahme des Bilderzeugungscyclus erzeugten Kopien ergab, daß in dem Bereich der Photorezeptor-Oberfläche, oberhalb der die Aufladungs- Einrichtung während der Ruheperiode angeordnet war, eine Bildauslöschung auftrat.

Beispiel II

Die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden mit identischen Materialien und unter identischen Bedingungen wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Ladungstransportschicht aus einer Lösung hergestellt wurde, die 75 g Tritolylamin, 25 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methyl-phenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4- diamin und 150 g Poly(4,4-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)polycarbonatharz [Poly(PCZ200], gelöst in 750 g Monochlorbenzollösungsmittel, enthielt. Der Photorezeptor wurde einer Reihe von 1000 vollständigen xerographischen Bilderzeugungscyclen unterworfen, woran sich eine Ruheperiode von 15 min und bis zu 16 h anschloß, während der der Photorezeptor stationär war und keine Spannung an den Coronadraht und das Coronagitter angelegt war. Die Überprüfung der nach der Wiederaufnahme des Bilderzeugungscyclus erzeugten Kopien ergab, daß keine Bildauslöschung in dem Bereich der Photorezeptor-Oberfläche, oberhalb der die Aufladungs- Einrichtung während der Ruheperiode angeordnet war, auftrat.

Der Photorezeptor wurde in dem weiter oben beschriebenen Scanner befestigt und einem Test unterworfen, um seine Cyclus-Eigenschaften zu bestimmen. Die Fig. 1 zeigt die Test-Bedingungen und Test-Ergebnisse. Diese Figur zeigt keine Cyclus-Instabilitäten wie eine Cyclus-Anreicherung über die 10 000 xerographischen Cyclen.

Beispiel III

Eine 60 cm · 200 cm (8 inch) große Polyethylenterephthalatbahn, beschichtet mit einem durch Vakuum-Abscheidung aufgebrachten Überzug aus Titan, einer 0,2 um dicken Polyester-Klebstoffschicht, einer 0,5 um dicken Ladungen bildenden Schicht (Ladungsbildungsschicht), enthaltend 50 Gew.-% Vanadylphthalocyanin und 50 Gew.-% Polyester (PE100, erhältlich von der Firma E.I. duPont de Nemours & Co.), wurde beschichtet mit einer Lösung von 45 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und 55 g Poly(4,4'-Diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat)polycarbonatharz, gelöst in 300 g Methylenchlorid-Lösungsmittel. Der aufgebrachte Überzug wurde unter einer Abdeckung in einem Abzug (bei ausgeschaltetem Gebläse) etwa 45 min lang bei 100ºC getrocknet. Die getrocknete Überzugsdicke betrug 14 bis 17 um. Diese Probe wurde getestet unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Ruhe-Auslöschungs-Tests (Park-Deletions-Tests).

Das verwendete negative Corotron war ein unbeschichteter blanker Wolframmetalldraht. Das negative Corotron wurde mit einer an den Corotrondraht angelegten hohen Spannung gegenüber einer geerdeten Elektrode für eine Zeitdauer von 2 h betrieben. Die hohe Spannung wurde abgeschaltet und das Corotron wurde 30 min lang über einem Segment des photoleitfähigen Überzugs gemäß Beispiel III ruhen gelassen (geparkt). Nur das Mittelsegment der Probe war den Corotron-Abströmen ausgesetzt. Die unbestrahlten Bereiche auf jeder Seite des bestrahlten Bereiches wurden als Kontrollen verwendet. Die photoleitfähige Einrichtung wurde dann getestet unter Verwendung eines Scanners zur Bestimmung der positiven Aufladungs-Eigenschaften (diese photoleitfähigen Einrichtungen werden mit einem Corotron mit negativer Polarität in der Stufen der Erzeugung eines latenten Bildes in Kopierern und Druckern verwendet). Die Überprüfung des Aufladungsprofils mit der Sonde 1 ergab bei dieser Probe, daß die Mittelfläche der dem Corotron-Abstrom ausgesetzten Probe eine signifikant niedrigere Aufladung aufwies, verglichen mit den nichtbestrahlten Bereichen auf jeder Seite der Mittelfläche. Ein elektrisch leitender Oberflächen-Bereich (mit einer übermäßig hohen Loch-Konzentration) erscheint als ein Verlust an positiver Ladungsaufnahme oder an erhöhtem Dunkelzerfall in dem bestrahlten mittleren Segment, verglichen mit den unbestrahlten Kontroll-Bereichen auf jeder Seite. Da der elektrisch leitende Bereich auf der Oberfläche der Einrichtung angeordnet ist, wird eine Messung der negativen Ladungsaufnahme durch die Einwirkung des Corotron-Abstroms nicht beeinflußt (negative Ladungen bewegen sich nicht durch eine Ladungstransportschicht, die aus Donor-Molekülen hergestellt ist). Der Überschuß an Ladungsträgern auf der Oberfläche verursacht jedoch eine Oberflächen-Leitfähigkeit, die zu Verlusten an Bildauflösung und, in schweren Fällen, zu Bildauslöschungen führt. Die Fig. 2a zeigt das Aufladungsprofil für die Probe. Die Flächen der Probe, die dem Corotron-Abstrom ausgesetzt waren, weisen eine signifikant niedrigere Aufladung auf als die dem Abstrom nicht ausgesetzten Flächen. Da diese Typen der Ladungstransport-Moleküle nur Löcher transportieren, muß daraus geschlossen werden, daß freie Ladungsträger, die durch den Corotron- Abstrom erzeugt worden sind, an der CTL-Oberfläche die Ursache für die niedrige Ladungsaufnahme sind.

Beispiel IV

Die in Beispiel III beschriebenen Verfahren wurden mit den gleichen Materialien und unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Ladungen bildende Schicht mit einer Lösung von 33,75 g Tritolylamin, 11,25 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und 55 g Polycarbonatharz [Poly(4,4'-diphenyl-1,1'-cyclohexancarbonat], gelöst in 300 g Methylenchlorid-Lösungsmittel beschichtet wurde. Der aufgebrachte Überzug wurde unter einer Abdeckung in einem Abzug (mit abgeschaltetem Gebläse) etwa 45 min lang bei 100ºC getrocknet. Die Dicke des getrockneten Überzugs betrug 14 bis 17 um. Diese Probe wurde getestet unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Ruhe-Auslöschungs-Tests (Park-Deletions- Tests). Das verwendete negative Corotron war ein blanker unbeschichteter Wolfram-Metalldraht. Die Überprüfung des Aufladungsprofils, wie sie in Fig. 2b dargestellt ist, für diese Probe ergab, daß die Mittelfläche der Probe, die dem Corotron-Abstrom ausgesetzt war, den gleichen Aufladungswert aufwies wie die dem Abstrom nicht ausgesetzten Flächen auf jeder Seite der Mittelfläche.

Beispiel V

Die in Beispiel IV beschriebenen Verfahren wurden wiederholt mit den gleichen Materialien und unter den gleichen Bedingungen, jedoch mit der Ausnahme, daß die Ladungen bildende Schicht beschichtet wurde mit einer Lö sung von 4,5 g Tritolylamin, 40,5 g N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methyl-phenyl)- (1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin und 55 g Polycarbonatharz [Poly(4,4'-diphenyl-1,1'- cyclohexancarbonat], gelöst in 300 g Methylenchlorid-Lösungsmittel. Der aufgebrachte Überzug wurde unter einer Abdeckung in einem Abzug (mit abgeschaltetem Gebläse) etwa 45 min lang bei 100ºC getrocknet. Die Dicke des getrockneten Überzugs betrug 14 bis 17 um. Diese Probe wurde unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Ruhe-Auslöschungs-Tests (Park-Deletions-Tests) getestet. Das verwendete negative Corotron war ein blanker unbeschichteter Wolfram-Metalldraht. Die Überprüfung des Aufladungsprofils, wie es in Fig. 2c dargestellt ist, für diese Probe ergab, daß die Mittelfläche der Probe, die dem Corotron-Abstrom ausgesetzt war, einen niedrigeren Aufladungswert aufwies als die dem Abstrom nicht ausgesetzten Flächen auf jeder Seite der Mittelfläche. Der Aufladungswert war jedoch höher als bei der Einrichtung ohne das in Beispiel 1 beschriebene und in Fig. 2a dargestellte Tritolylamin. Bei Tritolylamin-Gehalten von 10% der Gesamtmenge des Ladungstransport-Materials tritt somit eine Abnahme der Verluste an Oberflächenspannung auf.


Anspruch[de]

1. Elektrophotographisches Bilderzeugungselement, das umfaßt ein Substrat, eine Ladungsbildungsschicht und eine Ladungstransportschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungstransportschicht ein Löcher transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül, ein Löcher transportierendes Tritolylamin mit kleinem Molekül und ein filmbildendes Bindemittel enthält.

2. Bilderzeugungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Löcher transportierenden Tritolylamins mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht zwischen 10 und 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Löcher transportierenden Materials mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht, beträgt.

3. Bilderzeugungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Löcher transportierenden Tritolylamins mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht zwischen 50 und 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Löcher transportierenden Materials mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht, beträgt.

4. Bilderzeugungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Gesamt-Konzentration an Diarylamin und Tritolylamin zwischen 5 und 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Ladungstransportschicht, beträgt.

5. Bilderzeugungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Löcher transportierenden Diarylamins mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht zwischen 1 und 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Löcher transportierenden Materials mit kleinem Molekül in der genannten Transportschicht, beträgt.

6. Bilderzeugungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Löcher transportierende Diarylamin mit kleinem Molekül N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'- diamin ist.

7. Bilderzeugungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte filmbildende Bindemittel ein Polycarbonat ist.

8. Bilderzeugungsverfahren, das umfaßt die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungselements, umfassend ein Substrat, eine Ladungsbildungsschicht und eine Ladungstransportschicht, die ein Löcher transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül, ein Löcher transportierendes Tritolylamin mit kleinem Molekül und ein filmbildendes Bindemittel enthält, die Abscheidung einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf dem genannten Bilderzeugungselement mittels einer Coronaladungserzeugungs- Einrichtung, der Energie zugeführt wird, wobei die Coronaladungserzeugungs- Einrichtung mindestens einen blanken Metalldraht aufweist, der benachbart zu und in einem Abstand von der genannten Bilderzeugungseinrichtung angeordnet ist, das Einwirkenlassen von aktivierender Strahlung in bildmäßiger Konfiguration auf das genannte Bilderzeugungselement zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes, das Entwickeln des genannten latenten Bildes mit Markierungsteilchen zur Bildung eines Tonerbildes, die Übertragung des genannten Tonerbildes auf ein Empfangselement, das Wiederholen der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen, das Ruhenlassen des genannten Bilderzeugungselements für mindestens 15 min unterhalb der genannten Coronaladungserzeugungs-Einrichtung, während keine Energie der Coronaladungserzeugungs-Einrichtung zugeführt wird und während die genannte Coronaladungserzeugungs-Einrichtung ausreichende Abströme emittiert, um den Oberflächen-Bereich des genannten elektrophotographischen Bilderzeugungselements, der unterhalb der genannten Coronaladungserzeugungs-Einrichtung angeordnet ist, elektrisch leitend zu machen, wenn das genannte Tritolylamin durch Löcher transportierendes Diarylamin mit kleinem Molekül ersetzt ist, das Zuführen von Energie zu der genannten Coronaladungserzeugungs-Einrichtung und das mindestens einmalige Wiederholen der Abscheidungs-, Bestrahlungs-, Entwicklungs- und Übertragungsstufen.

9. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 8, bei dem das Bilderzeugungselement in einer Form verwendet wird, wie sie in einem der Ansprüche 2 bis 7 definiert ist.

10. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die genannte Coronaladungserzeugungs-Einrichtung außerdem ein blankes Metall- Scorotron-Gitter zwischen dem genannten Bilderzeugungselement und dem genannten blanken Metalldraht aufweist oder bei dem die genannte Coronaladungserzeugungs-Einrichtung außerdem ein blankes Metallgehäuse benachbart zu dem blanken Metalldraht aufweist.







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