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Dokumentenidentifikation DE60127513T2 16.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001209529
Titel Verfahren zur Herstellung eines elektrostatographischen Elementes
Anmelder Xerox Corp., Rochester, N.Y., US
Erfinder Yu, Robert C.U., Webster, New York 14580, US;
Mishra, Satchidanand, Webster, New York 14580, US;
Perry, Philip G., Webster, New York 14580, US;
Nolley, Robert W., Rochester, New York 14608, US;
O'Dell, Gene W., Williamson, NY 14589, US;
Scharfe, Merlin E., Penfield, NY 14526, US;
Magde, John M. Jr., Webster, New York 14580, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60127513
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.11.2001
EP-Aktenzeichen 013096573
EP-Offenlegungsdatum 29.05.2002
EP date of grant 28.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse G03G 5/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03G 5/05(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G03G 5/043(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein elektrostatografisches Bilderzeugungselement und insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen elektrostatografischer Bilderzeugungselemente und auf die dabei hergestellten Bilderzeugungselemente. Insbesondere stellt die Erfindung ein Verfahren zur Steigerung der Haftung einer Überzugsschicht auf der obersten äußeren organischen Schicht eines organischen elektrostatografischen Bilderzeugungselements. Da organische elektrostatografische Bilderzeugungselemente in einer flexiblen Bandkonfiguration eine Anticurl-Rückschicht erfordern, um zu gewährleisten, dass das Band der Bilderzeugungselemente ausreichend flach ist, kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung außerdem eine verbesserte Haftkraft zwischen einer Anticurl-Rückschicht und einer Substratträgerschicht bieten.

Elektrostatografische Bilderzeugungselemente sind in der Technik weit verbreitet. Typische elektrostatografische Bilderzeugungselemente umfassen zum Beispiel (1) lichtempfindliche Elemente (Fotorezeptoren), die verbreitet in elektrofotografischen (xerografischen) Bilderzeugungsverfahren angewendet werden, und (2) Elektrorezeptoren wie zum Beispiel ionografische Bilderzeugungselemente für elektrografische Bilderzeugungssysteme. Ein elektrostatografisches Bilderzeugungselement kann in einer steifen Trommelkonfiguration oder in einer flexiblen Bandkonfiguration auftreten, die entweder aus einem nahtlosen Band oder einem Band mit Naht besteht. Typische elektrofotografische Bilderzeugungselemente-Trommeln umfassen eine Ladungstransportschicht und eine Ladungserzeugungsschicht, die über einer steifen leitenden Substratträgertrommel aufgetragen sind. Bei flexiblen elektrofotografischen Bilderzeugungselemente-Bändern sind jedoch die Ladungstransportschicht und die Ladungserzeugungsschicht auf eine flexible Substratträgerschicht aufgetragen. Um zu gewährleisten, dass die Bilderzeugungselemente-Bänder eine ausreichende Flachheit aufweisen, ist eine Anticurl-Rückschicht auf die Rückseite der flexiblen Substratträgerschicht aufgetragen worden, um einer Auswärtskräuselung entgegenzuwirken und die Flachheit des Bilderzeugungselements zu gewährleisten.

Ein typisches flexibles elektrografisches Bilderzeugungselemente-Band umfasst eine dielektrische Bilderzeugungsschicht auf einer Seite der Substratträgerschicht sowie eine Anticurl-Rückschicht, die auf die gegenüberliegende Seite der Substratträgerschicht aufgetragen wurde, um die Flachheit des Bilderzeugungselements zu bewahren.

Die oberste äußere Schicht, normalerweise die Ladungstransportschicht eines elektrofotografischen Bilderzeugungselements oder die dielektrische Bilderzeugungsschicht eines elektrografischen Bilderzeugungselements, ist permanent mechanischen und chemischen Aktionen mit maschinellen Untersystemen während der Bilderzeugungs-/Reinigungsverfahren ausgesetzt. Um die Abnutzung der obersten äußeren Schicht während dieser Prozesse zu minimieren, kann die oberste äußere Schicht mit einem dünnen Schutzüberzug versehen werden, um eine Abriebfestigkeit zu bieten und die Lebensdauer des Bilderzeugungselements zu verlängern. Obwohl die vorliegende Erfindung sowohl für elektrofotografische als auch für elektrografische Bilderzeugungselemente Anwendung findet, werden die nachfolgenden Betrachtungen zur Vereinfachung sich nur auf die elektrofotografischen Bilderzeugungselemente, insbesondere auf die Bilderzeugungselemente in der flexiblen Bandkonfiguration konzentrieren.

In der Elektrofotografie, die auch als Xerografie bekannt ist, einschließlich der elektrofotografischen oder elektrostatischen Bilderzeugungsverfahren, wird zuerst die Oberfläche eines elektrofotografischen Bilderzeugungselements (oder eines Fotorezeptors), das eine fotoleitfähige Isolierschicht auf einer leiffähigen Schicht umfasst, gleichmäßig elektrostatisch geladen. Dann wird das Bilderzeugungselement einem Muster aktivierender elektromagnetischer Strahlung, wie zum Beispiel Licht, ausgesetzt. Die Strahlung zerstreut selektiv die Ladung auf den beleuchteten Bereichen der fotoleitfähigen Isolierschicht, während ein elektrostatisches latentes Bild zurückbleibt. Dieses elektrostatische latente Bild kann dann entwickelt werden, um ein sichtbares Bild zu formen, indem gegensätzlich geladene Partikel auf die Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierschicht aufgetragen werden. Das daraus resultierende sichtbare Bild kann dann direkt oder indirekt vom Bilderzeugungselement (z. B. durch ein Transferelement oder ein anderes Element) auf ein Drucksubstrat, wie zum Beispiel eine Folie oder Papier) übertragen werden. Der Bilderzeugungsprozess kann mit wieder verwendbaren Bilderzeugungselementen viele Male wiederholt werden.

Flexible elektrofotografische Bilderzeugungselemente können in einer Vielzahl von Formen auftreten. So kann zum Beispiel das Bilderzeugungselement eine homogene Schicht aus einem einzigen Material sein, wie zum Beispiel glasartiges Selen, oder es kann eine zusammengesetzte Schicht sein, die eine fotoleitfähige Schicht und ein anderes Material enthält. Darüber hinaus kann das Bilderzeugungselement aus Schichten bestehen. Gegenwärtig verfügbare organische Bilderzeugungselemente aus Schichten weisen im Allgemeinen zumindest eine flexible Substratträgerschicht und zwei aktive Schichten auf. Diese aktiven Schichten umfassen im Allgemeinen (1) eine Ladungserzeugungsschicht, die ein Licht absorbierendes Material enthält, und (2) eine Ladungstransportschicht, die Elektronenspender-Moleküle enthält. Diese Schichten können in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein, manchmal sind sie in einer einzigen Schicht oder in einer gemischten Schicht kombiniert. Die flexible Substratträgerschicht kann aus einem leitfähigen Material gebildet werden. Alternativ dazu kann eine leitfähige Schicht oben auf eine nicht-leitfähige flexible Substratträgerschicht aufgetragen werden.

In vielen modernen elektrofotografischen Bilderzeugungssystemen wiederholen sich die flexiblen Fotorezeptoren-Bänder periodisch, um eine Bilderzeugung mit hoher Geschwindigkeit zu erreichen. Als Ergebnis dieser periodischen Wiederholung ist die äußerste organische Schicht des Fotorezeptors in hohem Maße einem Reibungskontakt mit anderen mechanischen Untersystembauteilen ausgesetzt, die zur Reinigung und/oder Vorbereitung des Fotorezeptors für die Bilderzeugung während jedes Zyklus verwendet werden.

Wenn sie wiederholt zyklischen mechanischen Wechselwirkungen mit den mechanischen Untersystembauteilen ausgesetzt sind, können die Fotorezeptoren-Bänder eine starken Abnutzung durch Reibung an der Oberfläche der äußersten organischen Fotorezeptorenschicht aufweisen, der die Lebensdauer des Fotorezeptors stark verringern kann. Zum Beispiel bei Druckern, die eine vormagnetisierte Ladungswalze oder eine vormagnetisierte Übertragungswalze (BCR oder BTR) verwenden, kann die Abnutzung durch Reibung so stark sein, dass die Dicke der der Reibung ausgesetzten äußeren Schicht sich um bis zu 10 Mikron pro 100.000 Umdrehungen des Fotorezeptor-Bandes reduziert. Schließlich beeinträchtigt diese Abnutzung die Leistung des Fotorezeptors in einem solchen Maß, dass der Fotorezeptor ausgetauscht werden muss. Der Austausch des Fotorezeptors erfordert Stillstandszeit des Produkts und eine teure Wartung.

Normalerweise versuchen die Hersteller, die Abnutzung durch Reibung der äußersten organischen Schicht durch Auftragen eines Schutzüberzugs auf die äußerste Schicht zu minimieren, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen kann, einschließlich Nylon-Materialien, wie zum Beispiel ein quer vernetzter Luckamide®-Überzug (ein Polyamidfilm, der ein Polymer bildet und von Dai Nippon erhältlich ist), so dass der Fotorezeptor mechanisch robust genug ist, um die gewünschte Lebensdauer des Produkts zu erreichen. Obwohl Luckamide und ähnliche Materialien einen ausreichenden Schutz gegen die Abnutzung durch Reibung bieten, haften leider solche Überzüge nicht gut genug auf der äußersten Schicht des organischen Fotorezeptors, um die Lebensdauer ausreichend zu verlängern, so dass das Einsetzen eines vorzeitigen Ablösens des Überzugs vermieden wird. Obwohl bei Nylon-Überzügen festgestellt wurde, dass sie die Abriebfestigkeit der Fotorezeptoren erhöhen und damit die Lebensdauer um das bis zu Vierfache verlängern, ist es zum Beispiel notwendig, um diese Vorteile zu erzielen, die Überzugsmaterialien auf eine erhöhte Temperatur zu erwärmen, um eine Quervernetzung zu bewirken, die eine ausreichende Härte und Abriebfestigkeit verleiht. Obwohl eine Temperaturerhöhung notwendig ist, um die vollständige Quervernetzung des Materials zu erreichen und damit die Härte des Überzugs zu erhöhen und die Abriebfestigkeit zu verbessern, führt leider diese Quervernetzung auch zu einer schlechten Haftung zwischen dem Überzug und der obersten Schicht des Fotorezeptors, auf die der Überzug aufgebracht wird. Als Ergebnis dessen, neigt der Überzug zu einem vorzeitigen Ablösen, wodurch die beabsichtigte Schutzwirkung des Überzugs ins Gegenteil gekehrt wird.

Es sind in der Technik im Allgemeinen verschiedene Verfahren bekannt, um die Haftung zwischen den aufeinander folgenden Schichten in einem Fotorezeptor zu verbessern. So legt zum Beispiel das Patent US-A-5919514 die Verwendung von Plasma oder einer Corona-Entladung auf einem isolierenden Element (Substrat) einer Spenderwalze offen, um die Haftung zu erhöhen und nachfolgend einen gleichmäßigen Metallüberzug zu bieten. Das offen gelegte Verfahren umfasst einen Schritt des Anwendens der Corona-Entladung auf die Oberfläche der Spenderwalze, und zwar bevor das Substrat der Spenderwalze mit einem Foto oder einer thermisch empfindlichen Mischung bedeckt wird, die sich aus einem Polymer und einem leitfähigen, Metallkeim bildenden Mittel zusammensetzt.

In ähnlicher Weise sind verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel Plasma-Entladung und Corona-Entladung, bekannt und werden für verschiedene Zwecke genutzt. So legt zum Beispiel US-A-5635327 die Verwendung einer Glüh-Entladungsspaltung offen, um amorphes Silizium, das mindestens ein Wasserstoff und ein Halogen enthält, auf ein leitfähiges Substrat aufzutragen. In ähnlicher Weise legt US-A-5514507 die Verwendung von Plasma-Entladung offen, um eine Schicht mit amorphem Silizium-Germanium als Hauptbestandteil zu bilden, die zumindest Wasserstoff, Fluor und ein Element der Gruppe III enthält.

Ein weiteres Problem, das im Allgemeinen mit flexiblen Fotorezeptor-Bändern während eines verlängerten maschinellen Bandzyklus auftritt, ist die Abtrennung der Anticurl-Rückschicht. Ein vorzeitiges Ablösen der Anticurl-Rückschicht von der Substratträgerschicht des Fotorezeptor-Bandes aufgrund einer schlechten Haftungsstärke an der Verbindungsstelle kann oftmals die Lebensdauer des Bandes um bis zu 50% verringern. Obwohl verschiedene Versuche, ein vorzeitiges Ablösen zu verhindern, erfolgreich waren, zum Beispiel US-A-5013624, sind solche Maßnahmen im Allgemeinen sehr komplex und erfordern innovative Neuformulierungen des Materials.

Trotz der oben genannten Methoden zur Verbesserung der Haftung zwischen den Schichten des Fotorezeptors bleibt die Forderung nach Verfahren, die sich auf die Verbesserung der Haftung an der Verbindungsstelle zwischen einer Schutzüberzugsschicht und der äußersten Schicht eines Fotorezeptors, auf den die Überzugsschicht aufgebracht ist, richtet. Wegen der oben genannten Probleme gibt es einen dringenden Bedarf nach effektiven Methoden zur Verbesserung der Haftung an der Verbindungsstelle zwischen den Überzugsmaterialien und den neu überzogenen äußersten Schichten des Fotorezeptors. Es besteht außerdem der Bedarf nach Bilderzeugungselementen und Fotorezeptoren, die eine verbesserte Haftung zwischen einer Überzugsschicht und einer darunter liegenden Schicht aufweisen, wobei immer noch eine akzeptable Abriebfestigkeit der Bilderzeugungselemente und Fotorezeptoren gegeben ist.

Darüber hinaus besteht außerdem der Bedarf nach einem einfachen innovativen Herangehen zur Verbesserung der Haftungsstärke zwischen einer Anticurl-Rückschicht einer Substratträgerschicht, das leicht angepasst und in der Herstellung der Fotorezeptor-Bänder umgesetzt werden kann.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines organischen elektrofotografischen Bilderzeugungselements, entweder in einer flexiblen Bandkonfiguration oder in einer steifen Trommelkonfiguration, mit mindestens einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, wobei das Bilderzeugungselement durch eine Überzugsschicht ergänzt wird, die über eine erhöhte Haftkraft an der Verbindungsstelle zwischen mindestens einer äußersten Schicht und der auf die äußerste Schicht aufgetragenen Überzugsschicht verfügt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst das Einwirken eines Corona-Austrittsstroms auf die Oberfläche der äußersten organischen Schicht des Bilderzeugungselements und das nachfolgende unverzügliche Auftragen einer Überzugsschicht auf die behandelte äußerste Schicht. Da der Corona-Austrittsstrom die äußerste Oberfläche sowohl reinigt als auch aktiviert, erhöht er die Oberflächenenergie der äußersten Schicht, um die Benetzung der Überzugsschicht zu verbessern, wodurch die chemische Bindung beschleunigt wird und eine Erhöhung der Haftstärke an der Verbindungsstelle zwischen dem aufgebrachten Überzug und der behandelten äußersten Schicht erzielt wird.

Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Bilderzeugungselements zur Verfügung, das Folgendes umfasst:

Auftragen einer organischen Schicht auf ein Bilderzeugungssubstrat;

Einsetzen des Bilderzeugungssubstrats, auf dem die organische Schicht aufgetragen wurde, in einen ersten Behälter;

Erzeugen eines Corona-Austrittsstroms durch Ionisieren von Luft mit einer Corona-Entladungsvoirichtung, die sich in einem zweiten Behälter befindet;

Überführen des Corona-Austrittsstroms von der Corona-Entladungsvorrichtung zur organischen Schicht, um die Oberfläche der organischen Schicht dadurch zu behandeln, dass ein Luftstrom durch den zweiten Behälter geleitet wird und dadurch der Corona-Austrittstrom vom zweiten Behälter zum ersten Behälter überführt wird; und

Auftragen einer Überzugsschicht auf die oberflächenbehandelte organische Schicht, um das elektrostatografische Bilderzeugungselement zu bilden.

Die vorliegende Erfindung stellt außerdem Bilderzeugungselemente zur Verfügung, die durch solch ein Verfahren hergestellt wurden. Darüber hinaus kann das gleiche Verfahren der Oberflächenbehandlung durch einen Corona-Austrittsstrom genutzt werden, um die Haftung zwischen einer Anticurl-Rückschicht und einer Substratträgerschicht des Bilderzeugungselements, auf die die Anticurl-Schicht aufgetragen wurde, zu verbessern, wenn das Verfahren auf Bilderzeugungselemente einer flexiblen Bandkonfiguration angewendet wird.

Es ist jedoch notwendig, zu betonen, dass das Lösungsmittel oder die Lösungsmittelmischung, die verwendet wird, um die aufzutragende Überzugslösung herzustellen, die Schicht des Bilderzeugungselements, auf die die Überzugslösung aufgetragen wird, nicht auflösen darf, so dass eine wirksame Steigerung der Haftung erzielt werden kann.

Eine spezielle Ausführungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Ausführungsform eines Behandlungssystems darstellt.

Diese Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Steigerung der Haftung an der Verbindungsstelle zwischen einer Überzugsschicht und einer darunter liegenden Schicht eines organischen Fotorezeptors durch Behandlung der darunter liegenden Schicht mit einem Corona-Austrittsstrom vor dem Auftragen der Überzugsschicht, sowie auf einen organischen Fotorezeptor, der mittels eines solchen Verfahrens hergestellt wird. Weiterhin ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auf flexible organische Fotorezeptorbänder anwendbar, die Anticurl-Rückschichten umfassen.

Obwohl das Überziehen organischer Fotorezeptoren mit Nylon-Materialien, wie zum Beispiel quer vernetztes Luckamide®, dafür bekannt ist, dass die Abriebfestigkeit und die Lebensdauer des Fotorezeptors um das Vierfache erhöht wird, wurde festgestellt, dass die Temperaturerhöhung, die zum Einleiten der Quervernetzung notwendig ist, um diese Vorteile zu erreichen, die Haftung an der Verbindungsstelle zwischen dem daraus resultierenden Überzug und der darunter liegenden Schicht, wie zum Beispiel der Ladungstransportschicht, beeinträchtigt. Eine schlechte Haftung an der Verbindungsstelle zwischen der darunter liegenden Schicht und der aufgetragenen Überzugsschicht führt zu einem vorzeitigen Ablösen des Überzugs, wodurch die Schutzfunktion des Überzugs minimiert wird. Darüber hinaus bleibt das vorzeitige Ablösen der Anticurl-Rückschicht, die oftmals bei Fotorezeptoren in einer flexiblen Bandkonfiguration während zyklischer Maschinenfunktionen auftritt, ein Problem, das noch gelöst werden muss.

Nach den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein elektrofotografisches Bilderzeugungselement zur Verfügung gestellt, das im Allgemeinen aus mindestens einer Substratschicht, einer Ladungserzeugungsschicht, einer Ladungstransportschicht und einer Überzugsschicht besteht. Das Bilderzeugungselement kann mittels eines beliebigen geeigneten Prozesses hergestellt werden, vorausgesetzt, die äußerste Schicht wird vor dem Auftragen der Überzugsschicht mit Hilfe eines Behandlungsverfahrens mit einem Corona-Austrittsstrom nach der vorliegenden Erfindung behandelt, was im Folgenden beschrieben wird. Wie er in diesem Dokument verwendet wird, bezieht sich der Begriff „äußerste Schicht" auf die äußerste Schicht des Fotorezeptormodells vor dem Auftragen einer Überzugsschicht. Während die äußerste Schicht nicht die endgültige, den Einwirkungen ausgesetzte Schicht des fertig gestellten Fotorezeptors ist, ist sie demnach die äußerste Schicht des unfertigen Fotorezeptors vor dem Auftragen einer letzten Überzugsschicht. Demzufolge kann die „äußerste Schicht" als eine darunter liegende Schicht der Überzugsschicht verstanden werden.

Nach der vorliegenden Erfindung wird die äußerste Oberfläche des Fotorezeptors, im Allgemeinen die Ladungstransportschicht, durch einen Corona-Austrittsstrom behandelt, um die Oberfläche der äußersten Schicht herzustellen. Anstelle der Behandlung der äußersten Oberfläche des Fotorezeptors direkt mit einer Corona-Entladung, behandeln die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die äußerste Oberfläche des Fotorezeptors mit einem Corona-Austrittsstrom. Anstatt die Oberfläche der äußersten Schicht aufzurauen, wie es bei einer Behandlung durch Corona-Entladung auftritt, verwenden deshalb die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Corona-Austrittsströme, um die Oberflächenenergie zu erhöhen und damit die Lösungsbenetzung zu beschleunigen sowie die Oberfläche der äußersten Schicht chemisch zu aktivieren, wodurch die Oberfläche gereinigt wird und möglicherweise aktive Stellen auf der Oberfläche gebildet werden, die die chemische Bindung zu der quer vernetzten Überzugsschicht beschleunigen können. Durch die Ausführung dieser Funktionen können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine erhöhte Haftung der Verbindungsstelle zwischen der äußersten Schicht und einer nachfolgend aufgebrachten Überzugsschicht bieten. In den Ausführungsformen kann eine solche Behandlung die Verwendung einer separaten Haftschicht zwischen der äußersten Schicht und der Überzugsschicht vermeiden. Vorzugsweise ist der Schritt der Behandlung nach der vorliegenden Erfindung in Reihe, also als ein Schritt im Produktionsprozess auszuführen, wodurch die Herstellung eines Bilderzeugungselements mit einer erhöhten Haftung an der Verbindungsstelle zwischen der äußersten Schicht des Fotorezeptors und der Überzugsschicht ermöglicht wird.

Vorzugsweise beeinflusst die Behandlung mit einem Corona-Austrittsstrom in den Ausführungsformen der Erfindung nur die äußerste Schicht. Das heißt, die Behandlung verändert vorzugsweise nur die äußerste Schicht physikalisch und/oder chemisch, wie zum Beispiel durch Reinigen der Oberfläche der äußersten Schicht, um die Benetzung mit Überzugslösung zu fördern und den Kontakt zwischen der äußersten Schicht und der aufgebrachten Überzugsschicht enger zu machen. Darüber hinaus kann eine solche Behandlung auch die chemische Bindung zwischen der Oberfläche der äußersten Schicht und der aufgebrachten Überzugsschicht beschleunigen, so dass die Haftung zwischen der äußersten Schicht und dem Überzug weiter verbessert wird.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die spezifischen Parameter des Behandlungsschritts im Allgemeinen von zum Beispiel den spezifischen Materialien der äußersten Schicht, die behandelt werden soll, abhängen, sowie von der gewünschten Herstellmenge und/oder dem spezifischen Material der aufzubringenden Überzugsschicht.

Ein geeignetes Verfahren der Behandlung umfasst einen Corona-Austrittsstrom. Die Behandlung mit einer Corona-Entladung wird zum Beispiel in US-A-4666735 dargestellt. Ein Corona-Austrittsstrom kann auf die zu behandelnde Oberfläche der äußersten Schicht in jedem effektiven Stadium der Herstellung eines Bilderzeugungselements aufgebracht werden. Um die besten Ergebnisse zu erzielen wird zum Beispiel die Behandlung mit einem Corona-Austrittsstrom vorzugsweise auf der Oberfläche der äußersten Schicht unmittelbar vor dem Auftragen der Überzugsschicht ausgeführt. In anderen Ausführungsformen kann jedoch die Oberflächenbehandlung auch mit einem Zeitunterschied zwischen der Oberflächenbehandlung und dem Auftragen der Überzugsschicht erfolgen. So kann zum Beispiel die Überzugsschicht auf die oberflächenbehandelte darunter liegende Schicht unmittelbar oder innerhalb von ca. 10 Sekunden bis ca. 30 Minuten nach der Oberflächenbehandlung aufgetragen werden, um gute Ergebnisse zu erzielen. In weiteren Ausführungsformen kann die Überzugsschicht auf die oberflächenbehandelte darunter liegenden Schicht innerhalb von ca. 1 oder 2 Stunden, oder 4 oder 8 Stunden oder sogar 12 oder 24 Stunden oder mehr nach der Oberflächenbehandlung aufgetragen werden, um zufrieden stellende Ergebnisse zu erzielen.

Darüber hinaus kann der Prozess zur Verbesserung der Haftung zwischen einer Anticurl-Rückschicht und einer Substratträgerschicht eines flexiblen Fotorezeptorbandes in genau der gleichen Art und Weise, wie oben beschrieben, ausgeführt werden.

Es kann jede beliebige geeignete Apparatur verwendet werden, um die äußerste Oberfläche mit einem Corona-Austrittsstrom zu behandeln, einschließlich unter anderem dem Corona-Oberflächenbehandlungsgerät Enercon Modell A1, das von der Firma Enercon Industries Corporation erhältlich ist.

Nach der vorliegenden Erfindung können verschiedene Parameter der Behandlung notwendigerweise zum Beispiel vom Material der zu behandelnden äußersten Schicht abhängig sein. So können zum Beispiel die Leistungseinstellung, die Wattzahl und ähnliche Parameter der Apparatur genutzt und eingestellt werden, um den Grad der Oberflächenherstellung einschließlich unter anderem der Oberflächenreinheit und Oberflächenenergie einzuschätzen. Angemessene und akzeptable Bearbeitungsparameter sind Kennern der Technik auf der Grundlage der vorliegenden Offenlegung ersichtlich und/oder können leicht durch routinemäßige Erprobung bestimmt werden.

Dementsprechend sollte das Corona-Entladungsgerät vorzugsweise mit einem Leistungspegel und einer Einwirkdauer betrieben werden, die ausreichen, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Nur als Beispiel hat ein Corona-Entladungsgerät, das bei einem Leistungspegel von ca. –5 kV betrieben wird, in den Ausführungsformen vorzugsweise eine Einwirkzeit von mindestens zwei Minuten und vorzugsweise von ca. 2 Minuten bis zu ca. 24 Minuten oder mehr, sowie vorzugsweise von ca. 2 oder 3 Minuten bis zu ca. 12 oder 18 Minuten. Es können jedoch auch Leistungspegel und Einwirkzeiten außerhalb dieser Werte nach Bedarf verwendet werden.

Ein Beispiel für eine Ausführungsform eines Behandlungssystems nach der vorliegenden Erfindung wird in 1 dargestellt. In dieser Ausführungsform des Behandlungssystems 10 wird trockene Luft durch eine Öffnung 1 in einen Kanal 2 eingeleitet. Ein Durchflussmesser 3 ist in Serie zwischen der Öffnung 1 und einem ersten Behälter 4 angeordnet, um die Durchflussmenge der trockenen Luft zu steuern, die durch den Kanal 2 in den Behälter 4 gelangt. Der Behälter 4 enthält ein Corona-Entladungsgerät 5 und ist über einen angrenzenden Kanal 6 mit einem zweiten Behälter 7 verbunden. Der zweite Behälter 7 enthält einen Fotorezeptor 8 und einen Entlüftungskanal 9. Das Corona-Entladungsgerät 5 und der Fotorezeptor 8 befinden sich in getrennten Behältern, um zu gewährleisten, dass der Fotorezeptor 8 nur dem Austrittsstrom 11 des Corona-Geräts 5 ausgesetzt ist.

Obwohl die Behälter in der Ausführungsform in 1 aus verschiedenen Materialien bestehen und in unterschiedlichen Formen konfiguriert werden können, ist eine geeignete Art von Behältern ein rohrförmiger Behälter aus Glas. Während unterschiedliche Corona-Geräte nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ist darüber hinaus ein geeignetes Corona-Gerät das Corona-Oberflächenbehandlungsgerät Enercon Modell A1, das von der Firma Enercon Industries Corporation erhältlich ist.

Im Betrieb umfasst ein Verfahren zur Behandlung einer Ladungstransportschicht eines organischen Fotorezeptors nach der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Systems von 1 mehrere Schritte. Zuerst wird ein Fotorezeptor 8, der behandelt werden soll, in den zweiten Behälter 7 platziert. Danach wird das Corona-Gerät 5 aktiviert, um einen Corona-Austrittsstrom 11 zu produzieren. Dann wird trockene Luft durch den Kanal 2 in den ersten Behälter 4 eingeleitet. Obwohl die trockene Luft mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten in den Behälter 4 eingeleitet werden kann, wird die trockene Luft vorzugsweise mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 155 cm3/min eingeleitet, wobei nach Bedarf auch andere geeignete Strömungsgeschwindigkeiten genutzt werden können. Die trockene Luft überführt den Corona-Austrittsstrom 11 aus dem ersten Behälter durch den Verbindungskanal 6 in den zweiten Behälter 7. Der Corona-Austrittsstrom 11 wird dann in Kontakt mit der äußersten Schicht des Fotorezeptors 8 gebracht, wodurch die Oberflächenenergie der äußersten Schicht erhöht und die Oberfläche gereinigt wird. Nach dem Einwirken des Corona-Austrittstroms auf den Fotorezeptor werden die trockene Luft und der überflüssige Austrittsstrom vom zweiten Behälter 7 durch den Entlüftungskanal 9 abgelassen.

Es wird nunmehr der Aufbau eines Bilderzeugungselements als Beispiel nach dem Anspruch der Erfindung beschrieben.

Normalerweise wird ein flexibles oder ein steifes Substrat zur Verfügung gestellt, das eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist. Dann wird üblicherweise eine Ladungserzeugungsschicht auf die elektrisch leitfähige Oberfläche aufgetragen. Vor dem Auftragen der Ladungserzeugungsschicht kann wahlweise eine Ladungsblockierschicht auf das elektrisch Leitfähige Substrat aufgetragen werden. Wenn gewünscht, kann eine Haftschicht zwischen der Ladungsblockierschicht und der Ladungserzeugungsschicht verwendet werden. Normalerweise wird die Ladungserzeugungsschicht auf die Blockierschicht aufgetragen, und es wird eine Ladungstransportschicht auf der Ladungserzeugungsschicht gebildet (d. h. sie bildet die äußerste Schicht des Fotorezeptors). Bei einigen Ausführungsformen kann jedoch die Ladungstransportschicht vor oder gleichzeitig mit der Ladungserzeugungsschicht aufgetragen werden, in diesen Fällen bildet die Ladungserzeugungsschicht die äußerste Schicht.

Die Substratträgerschicht kann undurchsichtig oder im Wesentlichen transparent sein und kann zahlreiche geeignete Materialien umfassen, die neben der Flexibilität die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Dementsprechend kann die Substratträgerschicht eine Schicht eines elektrisch nicht leitfähigen oder eines leitfähigen Materials umfassen, wie zum Beispiel eine anorganische oder eine organische Verbindung. Als elektrisch nicht leitfähige Materialien können verschiedene Kunststoffe verwendet werden, die für diesen Zweck bekannt sind, einschließlich unter anderem Polyester, Polycarbonate, Polyamide, Polyurethane, Mischungen aus diesen Materialien und Ähnliches. Als elektrisch leitfähige Materialien können verschiedene Kunststoffe, die leitfähige Partikel enthalten, aufgetragen werden, einschließlich unter anderem Kunststoffe, die eine wirksame Menge an Ruß oder Metalle wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium, Nickel, Legierungen davon und Ähnliches enthalten. Die Substratträgerschicht kann entweder als eine Schicht ausgeführt werden, oder alternativ als mehrere Schichten, die zum Beispiel eine elektrisch isolierende Schicht einschließen, worauf eine elektrisch leitfähige Schicht aufgetragen wird.

Die elektrisch isolierende oder leitfähige Substratträgerschicht hat vorzugsweise die Form eines steifen Zylinders, einer Trommel oder eines Bandes. Bei einem Substrat in der Form eines Bandes kann das Band mit Naht oder nahtlos sein, wobei ein nahtloses Band bevorzugt wird.

Die Dicke der Substratträgerschicht hängt von zahlreichen Faktoren ab, einschließlich der gewünschten Festigkeit und Steifigkeit sowie wirtschaftliche Überlegungen. So kann diese Schicht von einer beträchtlichen Dicke sein, zum Beispiel rund 5.000 Mikrometer oder mehr, oder sie kann eine geringe Dicke von weniger oder gleich ca. 150 Mikrometer oder irgendwo dazwischen aufweisen, vorausgesetzt, es gibt keine nachteiligen Wirkungen auf das fertige elektrostatografische Gerät. Die Oberfläche der Substratträgerschicht wird vorzugsweise vor dem Überzug gereinigt, um eine größere Haftung des aufgebrachten Überzugs zu ermöglichen. Das Reinigen kann durch ein beliebiges bekanntes Verfahren erfolgen, einschließlich zum Beispiel dem Einwirken von Plasma-Entladung, Ionenbeschuss und Ähnliches auf die Oberfläche der Substratschicht.

Die leitfähige Schicht kann in ihrer Dicke in einem beträchtlich großen Bereich variieren, das hängt von der gewünschten Lichtdurchlässigkeit und dem gewünschten Grad an Flexibilität des elektrostatografischen Elements ab. Dementsprechend kann bei einem lichtempfindlichen Bilderzeugungsgerät mit einem elektrisch isolierenden, transparenten Zylinder die Dicke der leitfähigen Schicht zwischen ca. 1 nm bis ca. 50 nm liegen, vorzugsweise von ca. 10 nm bis ca. 20 nm für eine optimale Kombination von elektrischer Leitfähigkeit und Lichtübertragung. Die leitfähige Schicht kann eine elektrisch leitfähige Metallschicht sein, die zum Beispiel mittels einer beliebigen geeigneten Technik auf dem Substrat gebildet wird, wie zum Beispiel einem Verfahren der Vakuumaufdampfung. Typische Metalle sind unter anderem Aluminium, Zirkonium, Niob, Tantal, Vanadium und Hafnium, Titan, Nickel, Edelstahl, Chrom, Wolfram, Molybdän, Mischungen dieser Materialien und Ähnliches. im Allgemeinen kann ein durchgängiger Metallfilm mittels Magnetronzerstäubung auf einer geeigneten Substratsträgerschicht erzielt werden, zum Beispiel einem Polyesterbahnsubstrat wie zum Beispiel Mylar, das von der Firma E. I. du Pont de Nemours & Co. erhältlich ist.

Wenn gewünscht, kann eine Legierung geeigneter Metalle aufgebracht werden. Typische Metalllegierungen können zwei oder mehr Metalle enthalten, wie zum Beispiel Zirkonium, Niob, Tantal, Vanadium und Hafnium, Titan, Nickel, Edelstahl, Chrom, Wolfram, Molybdän und Ähnliches, sowie Mischungen davon. Ungeachtet des Verfahrens, das angewendet wird, um die Metallschicht auszubilden, bildet sich generell eine dünne Schicht Metalloxid auf der äußeren Oberfläche der meisten Metalle, wenn diese der Luft ausgesetzt ist. Wenn daher andere Schichten, die über der Metallschicht liegen, als „angrenzende" (oder benachbarte oder anstoßende) Schichten bezeichnet werden, ist es beabsichtigt, dass diese darüber liegenden angrenzenden Schichten tatsächlich Kontakt zu einer dünnen Metalloxidschicht haben können, die sich auf der äußeren Oberfläche der oxidierbaren Metallschicht gebildet hat. Im Allgemeinen ist bei einem Löscheinwirken von der Rückseite eine Lichtdurchlässigkeit der leitfähigen Schicht von mindestens ca. 15 Prozent wünschenswert. Die leitfähige Schicht muss nicht auf Metalle beschränkt sein. Andere Beispiele für leitfähige Schichten können Kombinationen von Materialien sein, wie zum Beispiel leitfähiges Indium-Zinnoxid als eine transparente Schicht für Licht mit einer Wellenlänge zwischen ca. 400 nm und ca. 700 nm oder leitfähiger Ruß, der auf einem Kunststoffträger fein verteilt aufgebracht wurde als eine undurchsichtige leitfähige Schicht. Eine typische elektrische Oberflächenleitfähigkeit für leitfähige Schichten bei elektrofotografischen Bilderzeugungselementen in Kopierern mit langsamer Geschwindigkeit beträgt ca. 102 bis 103 Ohm/Fläche.

Nach der Ausbildung einer elektrisch leitfähigen Oberfläche kann wahlweise eine Lochblockierschicht für Fotorezeptoren darauf aufgebracht werden. Im Allgemeinen gestatten Elektronenblockierschichten für positiv geladene Fotorezeptoren, dass Löcher von der Bild erzeugenden Oberfläche des Fotorezeptors zur leitfähigen Schicht wandern. Bei negativ geladenen Fotorezeptoren gestattet die Blockierschicht, dass Elektronen zur leitfähigen Schicht wandern. Es kann eine beliebige geeignete Blockierschicht verwendet werden, die eine elektronische Barriere für Löcher zwischen der angrenzenden fotoleitfähigen Schicht und der darunter liegenden leitfähigen Schicht bilden kann. Die Blockierschicht kann unter anderem umfassen: Stickstoff, das Siloxane enthält oder Stickstoff, das Titanverbindungen enthält, wie zum Beispiel Trimethoxysilyl-Propylendiamin, hydrolysiertes Trimethoxysilyl-Propylethylendiamin, – Beta-(Aminoethyl)-Gamma-Aminopropyl-Trimethoxysilan, Isopropyl-4-Aminobenzen-Sulfonyl, di-(Dodecylbenzen-Sulfonyl)-Titanat, Isopropyl-di-(4-Aminobenzoyl)-Isostearoyl-Titanat, Isopropyl-Trianthranil-Titanat, Isopropyl-tri-(N,N-Dimethyl-Ethylamino)-Titanat, Titan-4-Amino-Benzensulfonat-Oxyacetat, Titan-4-Aminobenzoat-Isostearat-Oxyacetat, [H2N(CH2)4]CH3Si(OCH3)2 (Gamma-Aminobutyl)-Methyl-Diethoxysilan, [H2N(CH2)3]-CH3Si(OCH3)2 (Gamma-Aminopropyl)-Methyl-Diethoxysilan, Mischungen davon und Ähnliches, wie in US-A-4291110, US-A-4338387, US-A-4286033 und US-A-4291110 offen gelegt wurde. Eine bevorzugte Blockierschicht umfasst ein Produkt der Reaktion zwischen einem hydrolysierten Silan und der oxidierten Oberfläche einer ebenen Metall-Grundschicht. Die oxidierte Oberfläche bildet sich unwillkürlich auf der äußeren Oberfläche der meisten ebenen Metall-Grundschichten, wenn diese nach dem Auftragen der Luft ausgesetzt sind.

Bei einem typischen flexiblen Fotorezeptorband kann die Blockierschicht durch jedes geeignete herkömmliche Verfahren aufgetragen werden, wie zum Beispiel Sprühen, Tauchbeschichten, Ziehbalkenbeschichten, Gravurstreichverfahren, Siebdruckverfahren, Luftmesserstreichverfahren, Umkehrwalzenbeschichtung, Vakuumaufdampfung, chemische Behandlung und Ähnliches. Um leichter dünne Schichten zu erhalten, werden die Blockierschichten vorzugsweise in Form einer verdünnten Lösung aufgetragen, wobei das Lösungsmittel nach dem Auftragen des Überzugs durch herkömmliche Verfahren wie zum Beispiel Vakuum, Erwärmung und Ähnliches entfernt wird. Die Blockierschichten sollten durchgängig sein und eine Dicke von weniger als ca. 0,2 Mikrometer aufweisen, da größere Dicken zu ungewünscht hohen Restspannungen führen können.

Bei Modellen steifer Fotorezeptortrommeln ist die Blockierschicht normalerweise eine durchgängige Überzugsschicht mit einer Dicke von zum Beispiel weniger als ca. 2 Mikrometer. Die Blockierschicht kann zum Beispiel aus Zirkonium-Silan oder Luckamide gebildet werden. Eine Blockierschicht mit einer größeren Dichte erfordert im Allgemeinen den Zusatz von leitenden Molekülen, zum Beispiel TiO2, dotierte Phenole, um eine ungewünscht hohe Restspannung zu vermeiden.

Eine optionale Haftschicht kann auf die Lochblockierschicht aufgetragen werden. Es kann jede geeignete, in der Technik bekannte Haftschicht verwendet werden. Typische Materialien für Haftschichten umfassen zum Beispiel unter anderem Polyester, Dupont 49.000 (bei E. I. Dupont de Nemours & Co. erhältlich), Vitel PE100 (bei Goodyear Tire & Rubber erhältlich), Polyurethane und Ähnliches. Zufrieden stellende Ergebnisse können mit Haftschichtdicken zwischen ca. 0,05 Mikrometer (500 Ängström) und ca. 0,3 Mikrometer (3.000 Ängström) erzielt werden. Herkömmliche Verfahren zum Auftragen einer Haftschichtüberzugsmischung auf die Ladungsblockierschicht umfassen Sprühen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichtung, Beschichtung drahtumwickelter Stäbe, Gravurstreichverftahren, Bird-Applikator-Beschichtung und Ähnliches. Die Trocknung des aufgetragenen Überzugs kann mittels eines beliebigen geeigneten herkömmlichen Verfahrens erreicht werden, wie zum Beispiel Ofentrocknung, Trocknung mittels Infrarotstrahlung, Lufttrocknung und Ähnliches.

Eine beliebige geeignete, fotoerzeugende Schicht kann auf die Haft- oder Blockierschicht aufgetragen werden, die wiederum dann mit einer angrenzenden Loch- (Ladungs-) Transportschicht überzogen werden kann, wie hier nachfolgend beschrieben wird.

Beispiele typischer fotoerzeugender Schichten umfassen unter anderem anorganische fotoleitende Partikel, wie zum Beispiel amorphes Selen, trigonales Selen, sowie Selenlegierungen, die aus der Gruppe Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen, Selen-Arsenid und Mischungen davon gewählt werden, und organische fotoleitende Partikel einschließlich verschiedener Phthalocyanin-Pigmente, wie zum Beispiel die X-Form des metallfreien Phthalocyanins, das in US-A-3357989 beschrieben wird, Metall-Phthalocyanine, wie zum Beispiel Vanadyl-Phthalocyanin und Kupfer-Phthalocyanin, Dibrom-Anthanthron, Squarylium, Quinacridone, die bei Dupont unter dem Handelsnamen Monastral Rot, Monastral Violett und Monastral Rot Y erhältlich ist, Vat Orange 1 und Vat Orange 3 als Handelsnamen für Dibrom-Anthanthron-Pigmente, Benzimidazol-Perylen, Perylen-Pigmente, die in US-A-5891594 offen gelegt wurden, substituierte 2,4-Diamino-Triazine, die in US-A-3 442 781 offen gelegt wurden, polynukleare aromatische Chinone, die bei Allied Chemical Corporation unter dem Handelsnamen Indofast Double Scarlet, Indofast Violet Lake B, Indofast Brilliant Scarlet und Indofast Orange erhältlich sind, und ähnliche Materialien, die in einem einen Film bildenden polymeren Bindemittel dispergiert werden. Multifotoerzeugende Schichtverbindungen können dort verwendet werden, wo eine fotoleitende Schicht die Eigenschaften der fotoerzeugenden Schicht steigert oder reduziert. Beispiele für diese Art von Konfiguration werden in US-A-4415639 beschrieben. Andere geeignete fotoerzeugende Materialien, die in der Technik bekannt sind, können, wenn gewünscht, auch genutzt werden.

Ladungserzeugende Bindemittelschichten, die Partikel oder Schichten mit einem fotoleitenden Material umfassen, wie zum Beispiel Vanadyl-Phthalocyanin, metallfreies Phthalocyanin, Benzimidazol-Perylen, amorphes Selen, trigonales Selen, Selenlegierungen wie zum Beispiel Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen, Selen-Arsenid und Ähnliches, sowie Mischungen davon werden insbesondere wegen ihrer Empfindlichkeit gegenüber weißem Licht bevorzugt. Vanadyl-Phthalocyanin, metallfreies Phthalocyanin und Selen-Tellur-Legierungen werden ebenfalls bevorzugt, da diese Materialien den zusätzlichen Vorteil bieten, dass sie gegenüber infrarotem Licht empfindlich sind.

Ein beliebiges geeignetes, einen polymerischen Film bildendes Bindemittelmaterial kann als Grundmasse in der fotoerzeugenden Bindemittelschicht verwendet werden. Typische polymerische Filme bildende Materialien umfassen unter anderem diejenigen, die zum Beispiel in US-A-3121006 beschrieben werden. Somit umfassen die typischen organischen, einen polymerischen Film bildenden Bindemittel unter anderem thermoplastische und hitzehärtbare Kunststoffe wie zum Beispiel Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polystyrene, Polyarylether, Palyarylsulfone, Polybutadiene, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyethylene, Polypropylene, Polyimide, Polymethylpentene, Polyphenylensulfide, Polyvinylacetate, Polysiloxane, Polyacrylate, Polyvinylacetale, Polyamide, Polyimide, Amino-Kunststoffe, Phenylenoxid-Kunststoffe, Terephthalsäure-Kunststoffe, Phenoxyharze, Epoxidharze, Phenolharze, Polystyren- und Acrylonitril-Copolymere, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid und Vinylacetat-Copolymere, Acrylat-Copolymere, Alkydharze, Zellulosefilm bildende Materialien, Poly(amid-Imid), Styren-Butadien-Copooymere, Vinylidenechlorid-Vinylchlorid-Copolymere, Vinylacetat-Vinylidenechlorid-Copolymere, Styren-Alkydharze, Polyvinylcarbazole, Mischungen davon und Ähnliches. Diese Polymere können Block-, statistische oder alternierende Copolymere sein.

Die fotoerzeugende Verbindung oder das Pigment kann in den harzartigen Bindemittelverbindungen in unterschiedlichen Mengen vorhanden sein. Im Allgemeinen kann jedoch die fotoerzeugende Verbindung oder das Pigment in der harzartigen Bindemittelverbindung in einer Menge von ca. 5 Volumenprozent bis zu ca. 90 Volumenprozent des fotoerzeugenden Pigments, das in ca. 10 Volumenprozent bis zu ca. 95 Volumenprozent des harzartigen Bindemittels dispergiert ist, auftreten, vorzugsweise sind zwischen ca. 20 Volumenprozent und 30 Volumenprozent des fotoerzeugenden Pigments in ca. 70 Volumenprozent bis 80 Volumenprozent der harzartigen Bindemittelverbindung dispergiert. In einer Ausführungsform sind ca. 8 Volumenprozent des fotoerzeugenden Pigments in ca. 92 Volumenprozent der harzartigen Bindemittelverbindung dispergiert.

Die fotoerzeugende Schicht, die fotoleitfähige Verbindungen und/oder Pigmente enthält, und das harzartige Bindemittelmaterial weisen im Allgemeinen eine Dicke im Bereich zwischen ca. 0,1 Mikrometer und 5,0 Mikrometer auf, vorzugsweise haben sie eine Dicke von ca. 0,3 Mikrometer bis ca. 3 Mikrometer. Die Dicke der fotoerzeugenden Schicht ist im Allgemeinen mit dem Gehalt an Bindemittel verbunden. So erfordern zum Beispiel Verbindungen mit einem höheren Gehalt an Bindemittel im Allgemeinen dickere Schichten für die Fotoerzeugung. Es können natürlich auch Dicken außerhalb dieses Bereichs gewählt werden, vorausgesetzt, die Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht.

Es kann ein beliebiges geeignetes und herkömmliches Verfahren genutzt werden, um die Überzugsmischung für die fotoerzeugende Schicht herzustellen und danach aufzutragen. Typische Auftragungsverfahren umfassen Sprühen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichtung, Beschichtung drahtumwickelter Stäbe und Ähnliches. Die Trocknung des aufgetragenen Überzugs kann mittels eines beliebigen geeigneten herkömmlichen Verfahrens erreicht werden, wie zum Beispiel Ofentrocknung, Trocknung mittels Infrarotstrahlung, Lufttrocknung und Ähnliches.

Das elektrofotografische Bilderzeugungselement, das durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, enthält im Allgemeinen eine Ladungstransportschicht zusätzlich zur Ladungserzeugungsschicht. Die Ladungstransportschicht umfasst ein beliebiges geeignetes organisches Polymer oder ein nicht-polymeres Material, das in der Lage ist, Ladung zu transportieren, um selektiv die Oberflächenladung zu entladen. Ladungstransportschichten können durch beliebige herkömmliche Materialien und Verfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel die Materialien und Verfahren, die in US-A-5521047 von Yuh und andere offen gelegt wurden. Darüber hinaus können die Ladungstransportschichten als ein aromatisches Diamin gebildet werden, das in einem einen elektrisch nicht aktiven, einen Polysterenfilm bildenden Bindemittel gelöst oder molekular dispergiert wird, wie zum Beispiel in US-A-5709974 offen gelegt wird.

Es kann ein beliebiges geeignetes und herkömmliches Verfahren genutzt werden, um die Überzugsmischung der Ladungstransportschicht zu mischen und danach auf die Ladungserzeugungsschicht aufzutragen. Typische Auftragungsverfahren umfassen Sprühen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichtung, Beschichtung drahtumwickelter Stäbe und Ähnliches. Vorzugsweise umfasst die Überzugsmischung der Transportschicht zwischen ca. 9 Prozent und ca. 12 Prozent des Gewichts des Bindemittels, zwischen ca. 27 Prozent und ca. 3 Prozent des Gewichts des Ladungstransportmaterials und zwischen ca. 64 Prozent und ca. 85 Prozent des Gewichts des Lösungsmittels bei Anwendung des Tauchbeschichtungsverfahrens. Die Trocknung des aufgetragenen Überzugs kann mittels eines beliebigen geeigneten herkömmlichen Verfahrens erreicht werden, wie zum Beispiel Ofentrocknung, Trocknung mittels Infrarotstrahlung, Lufttrocknung und Ähnliches.

Im Allgemeinen liegt die Dicke der Ladungstransportschicht zwischen ca. 10 und ca. 50 Mikrometer, es können aber auch Dicken außerhalb dieses Bereichs verwendet werden. Die Ladungstransportschicht sollte vorzugsweise ein Isolator sein, in dem Sinne, dass die auf der Ladungstransportschicht befindliche elektrostatische Ladung ohne Beleuchtung nicht geleitet wird und über eine Rate verfügt, die ausreicht, um die Bildung und Bewahrung eines latenten elektrostatischen Bildes darauf verhindert wird. Im Allgemeinen bewegt sich das Dickenverhältnis der Ladungstransportschicht zur Ladungserzeugungsschicht vorzugsweise in einem Bereich von ca. 2 : 1 bis 200 : 1, in einigen Fällen bis zu 400 : 1. Mit anderen Worten, die Ladungstransportschicht absorbiert im Wesentlichen kein sichtbares Licht oder Strahlung im Bereich der beabsichtigten Verwendung, ist aber dahingehend „aktiv", dass sie die Freisetzung fotoelektrisch erzeugter Löcher von der fotoleitfähigen Schicht gestattet, d. h. der Ladungserzeugungsschicht, und dass sie den Transport dieser Löcher durch die aktive Ladungstransportschicht gestattet, um selektiv eine Oberflächenladung auf der Oberfläche einer aktiven Schicht zu entladen.

Über der Ladungstransportschicht wird eine Überzugsschicht aufgetragen (oder über die ansonsten darunter liegende äußerste Schicht, wenn zum Beispiel die Ladungstransportschicht und die Ladungserzeugungsschicht umgekehrt oder kombiniert angeordnet sind). Nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch die darunter liegende äußerste Schicht die erste Oberfläche, die, wie oben beschrieben, vor dem Auftragen der Überzugsschicht behandelt wird. Die Überzugsschicht kann zum Beispiel ein Dihydroxyarylamin umfassen, das in einer Polyamid-Grundmasse gelöst oder molekular dispergiert wurde. Die Überzugsschicht kann aus einer Beschichtungsverbindung hergestellt werden, die ein einen in Alkohol löslichen Film bildendes Polyamid und ein Dihydroxyarylamanin enthält.

In diesen Ausführungsformen kann ein beliebiges geeignetes, einen in Alkohol löslichen Polyamidfilm bildendes Bindemittel für die Beschichtung verwendet werden, das in der Lage ist, eine Wasserstoffbindung mit funktionellen Hydroxymaterialien einzugehen. Der Begriff Wasserstoffbindung" wird als Anziehungskraft oder Brücke definiert, die zwischen dem polaren, Hydroxyl enthaltenen Arylamin und einem Wasserstoff bindenden Kunststoff auftritt, wobei das Wasserstoffatom des polaren Hydroxyarylamins von den zwei freien Elektronen eines Kunststoffs angezogen werden, der polarisierbarer Gruppen enthält. Das Wasserstoffatom ist das positive Ende eines polaren Moleküls und bildet eine Verbindung mit dem elektrisch negativen Ende des polaren Moleküls. Das für die Beschichtung verwendete Polyamid sollte außerdem ein ausreichendes Molekulargewicht aufweisen, um beim Entfernen des Lösungsmittels einen Film zu bilden, und es sollte in Alkohol löslich sein. Im Allgemeinen schwanken die durchschnittlichen Molekulargewichte der Polyamide zwischen ca. 5.000 und 1.000.000. Da einige Polyamide Wasser aus der Umgebungsatmosphäre absorbieren, können deren elektrische Eigenschaften ohne ein Polyhydroxyarylamin-Monomer, das Ladung transportiert, in gewissem Maße mit Änderung der Feuchtigkeit schwanken, wobei die Zugabe eines Ladung transportierenden Polyhydroxyarylamin dieses Schwankungen minimiert. Das in Alkohol lösliche Polyamid sollte in der Lage sein, sich in einer Alkohollösung aufzulösen, wobei auch das die Löcher transportierende kleine Molekül aufgelöst wird, das multifunktionale Hydroxygruppen enthält. Die Polyamidpolymere, die für die Beschichtung erforderlich sind, sind durch das Vorhandensein von Amidgruppen, -CONH, gekennzeichnet. Typische Polyamide umfassen verschiedene Elvamid-Harze, die Nylon-Multipolymer-Harze sind, wie zum Beispiel in Alkohol lösliche Elvamide und Elvamid-TH-Harze. Elvamid-Harze sind bei E. I. Dupont Nemours & Co. erhältlich. Weitere Beispiele von Polyamide sind Elvamid 8061, Elvamid 8064 und Elvamid 8023. Eine Klasse der Alkohol löslichen Polyamidpolymere wird in US-A-5709974 offen gelegt, wobei die gesamte Offenlegung hier als Referenz eingeschlossen ist.

Das Polyamid sollte außerdem in den verwendeten Alkohollösungen löslich sein. Typische Alkohole, in denen das Polyamid löslich ist, sind zum Beispiel Butanol, Ethanol, Methanol und Ähnliches. Typische in Alkohol lösliche Polyamidpolymere, die Methoxymethylgruppen aufweisen, die mit den Stickstoffatomen der Amidgruppen im Polymergerüst vor der Quervernetzung verbunden sind, umfassen zum Beispiel Löcher isolierende, Alkohol lösliche, einen Polyamidfilm bildende Polymere, wie zum Beispiel Luckamide 5003 von Dai Nippon Ink, Nylon 8 mit Methylmethoxy-Seitengruppen, CM4000 von Toray Industries Ltd. und CM8000 von Toray Industries Ltd., sowie andere Methoxymethylpolyamide, wie die, die nach dem von Sorenson und Campbell in „Preparative Methods of Polymer Chemistry", zweite Ausgabe, S. 76, John Wiley & Sons Inc., 1968, beschriebenen Verfahren hergestellt werden, sowie Ähnliche und Mischungen davon. Andere Polyamide sind Elvamide von E. I. Dupont de Nemours & Co. Diese Polyamide können in Alkohol löslich sein, zum Beispiel mit polaren funktionalen Gruppen, wie zum Beispiel Methoxy-, Ethoxy- und Hydroxy-Gruppen, Seitengruppen des Polymergerüsts. Diese einen Film bildenden Polymere sind außerdem in einer Lösung löslich, um ein Auftragen durch herkömmliche Beschichtungsverfahren zu ermöglichen. Typische Lösungsmittel sind zum Beispiel Butanol, Methanol, Butylacetat, Ethanol, Cyclohexanon, Tetrahydrofuran, Methylethylketon und Ähnliche, sowie Mischungen davon.

Wenn die Überzugsschicht nur Polyamid-Bindemittel enthält, neigt die Schicht dazu, Feuchtigkeit von der Umgebungsatmosphäre zu absorbieren und wird dadurch weich und trüb. Dies hat negative Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften und die Empfindlichkeit des beschichteten Fotorezeptors. Um dies zu bewältigen, schließt die Beschichtung dieser Erfindung auch ein Dihydroxyarylamin ein, wie es in US-A-5709974; US-A-4871634 und US-A-4588666 offen gelegt wurde.

Die Konzentration des Hydroxyarylamins in der Beschichtung kann zwischen ca. 2 Gewichtsprozent und ca. 50 Gewichtsprozent liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Beschichtung. Vorzugsweise beträgt die Konzentration des Hydroxyarylamins in der Überzugsschicht zwischen ca. 10 Gewichtsprozent und ca. 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Beschichtung. Wenn in der Beschichtung weniger als ca. 10 Gewichtsprozent des Hydroxyarylamins vorhanden sind, kann sich eine Restspannung mit Zyklen entwickeln, die zu Problemen des Untergrunds führt. Übersteigt die Menge des Hydroxyarylamins ca. 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Überzugsschicht, kann eine Kristallisation auftreten, was zu Restzyklen führt. Darüber hinaus werden die mechanischen Eigenschaften und die Abriebfestigkeit negativ beeinflusst.

Die gewählte Dicke der durchgängigen Überzugsschicht kann vom Abrieb der verwendeten Systeme für Laden (z. B. Vorspannungsladewalze), Reinigung (z. B. Klinge oder Band), Entwicklung (z. B. Bürste), Übertragung, (z. B. vorgespannte Übertragungswalze) usw. abhängen und bis zu ca. 10 Mikrometer reichen. Eine Dicke zwischen ca. 1 Mikrometer und ca. 5 Mikrometer Dicke wird bevorzugt. Es kann ein beliebiges geeignetes und herkömmliches Verfahren verwendet werden, um die Überzugsmischung für die Überzugsschicht zu mischen und danach auf die Ladungserzeugungsschicht aufzutragen. Typische Auftragungsverfahren umfassen Sprühen, Tauchbeschichten, Walzenbeschichtung, Beschichtung drahtumwickelter Stäbe und Ähnliches. Die Trocknung des aufgetragenen Überzugs kann mittels eines beliebigen geeigneten herkömmlichen Verfahrens erreicht werden, wie zum Beispiel Ofentrocknung, Trocknung mittels Infrarotstrahlung, Lufttrocknung und Ähnliches. Die getrocknete Beschichtung dieser Erfindung sollte Löcher während der Bilderzeugung transportieren und keine zu hohe Konzentration an freien Trägersubstanzen aufweisen. Die Konzentration von freien Trägersubstanzen in der Beschichtung erhöht den Dunkelzerfall. Vorzugsweise sollte der Dunkelzerfall der Überzugsschicht gleich dem eines unbeschichteten Geräts sein.

Die Fotorezeptoren der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel eine Ladungserzeugungsschicht umfassen, die sich zwischen einer leitfähigen Oberfläche und einer Ladungstransportschicht befindet. Dieser Aufbau kann in der herkömmlichen Xerografie dargestellt werden, wobei normalerweise Ladung, optische Belichtung und Entwicklung inbegriffen sind.

Es können auch andere Schichten verwendet werden, wie zum Beispiel ein herkömmlicher elektrisch leitfähiger Massestreifen entlang einer Kante des Bandes oder der Trommel mit Kontakt zur leitfähigen Schicht, Blockierschicht, Haftschicht oder der Ladungserzeugungsschicht, um die Verbindung der elektrisch leitfähigen Schicht des Fotorezeptors zur Masse oder einer elektrischen Vorspannung zu ermöglichen. Massestreifen sind gut bekannt und enthalten üblicherweise leitfähige Partikel, die in einem einen Film bildenden Bindemittel dispergiert sind.

In einigen Fällen, wie zum Beispiel bei flexiblen Fotorezeptorbändern, kann eine Anticurl-Rückschicht auf die Seite aufgetragen werden, die der Substratträgerschicht des Fotorezeptors gegenüber liegt, um Flachheit und/oder Abriebfestigkeit zu bieten. Diese Überzugs- und Anticurl-Rückschichten sind gut in der Technik bekannt und können thermoplastische organische Polymere oder anorganische Polymere umfassen, die elektrisch isolierend wirken oder leichte Halbleiter sind. Die Beschichtungen sind durchgängig und weisen im Allgemeinen eine Dicke von weniger als ca. 10 Mikrometer auf.

Es können beliebige geeignete herkömmliche elektrofotografische Ladungs-, Belichtungs-, Entwicklungs-, Übertragungs-, Fixier- und Reinigungsverfahren angewendet werden, um elektrostatisch latente Bilder auf dem Bilderzeugungselement dieser Erfindung zu bilden und zu entwickeln. So können zum Beispiel herkömmliche Lichtlinsen- oder Laserbelichtungssysteme verwendet werden, um das elektrostatisch latente Bild zu schaffen. Das daraus resultierende elektrostatisch latente Bild kann mittels geeigneter herkömmlicher Entwicklungsverfahren entwickelt werden, wie zum Beispiel magnetische Bürste, Kaskade, Pulverwolke und Ähnliches.

Die vorliegende Erfindung beschleunigt die Haftung an der Verbindungsstelle zwischen den Beschichtungsmaterialien und der äußersten (darunter liegenden) Schicht sowie die Haftfestigkeit an der Verbindungsstelle zwischen der Anticurl-Rückschicht und die Substratträgerschicht eines organischen Fotorezeptors unter Ausnutzung der Austrittsströme einer Corona-Entladung. Insbesondere richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von Austrittsströmen einer Corona-Entladung zur Behandlung einer Oberfläche der äußersten Schicht eines organischen Fotorezeptors vor dem Auftragen und der Wärmebehandlung des abriebfesten Überzugsmaterials, um die notwendige Haftung zu erreichen, während gleichzeitig die abriebfesten Eigenschaften der Beschichtung erhalten bleiben.

BEISPIELE Beispiel 1:

Es wird eine Platte eines elektrofotografischen Bilderzeugungselements hergestellt. Das Bilderzeugungselement umfasst ein Trägersubstrat 6063 aus gehonter Aluminiumlegierung mit einer Länge von 340 mm und einem Durchmesser von 30 mm. Die erste Schicht, eine Grundierungsschicht (UCL), die als eine elektrische und blockierende Schicht genutzt wird, wird, wie alle weiteren Schichten auch, mittels Tauchbeschichtungsverfahren aufgetragen. Es wird eine UCL „aus drei Komponenten", Polyvinylbutyral (6 Gewichtsprozent), Zirkoniumacetylacetonat (83 Gewichtsprozent) und Gamma-Aminopropyltriethoxysilan (11 Gewichtsprozent) in der aufgeführten Reihenfolge mit n-Butylalkohol in einer Lösung im Verhältnis 60 : 40 (bezogen auf das Volumen) gemischt, um das gelöste Gewichtsverhältnis für die UCL zu erhalten. Die UCL wird mit einer Dicke von ca. einem Mikrometer mittels Tauchbeschichtung auf das gehonte Substrat aufgetragen. Als nächstes wird das Substrat mit einer ca. 0,2 Mikrometer dicken Ladungserzeugungsschicht (CGL) überzogen, und zwar aus Hydroxygallium-Phthalocyanin (OH-GaPC) und einem Terpolymer VMCH, das bei Union Carbide erhältlich ist und aus Vinylchlorid (83 Gewichtsprozent), Vinylacetat (16 Gewichtsprozent) und Maleinanhydrid (1 Gewichtsprozent) besteht, gelöst in n-Butylacetat (4,5 Gewichtsprozent Trockensubstanz) in einem Gewichtsverhältnis von 60 : 40 (60 OHGaPC : 40 VMCH). Die CGL wird danach mit einer 24 Mikrometer dicken (nach dem Trocknen) Ladungstransportschicht (CTL) überzogen, und zwar aus Polycarbonat, das aus Bisphenyl Z (PCZ, erhältlich bei Mitsubishi Chemicals) und N,N'-Diphenyl-N,N'-Bis(3-Methylphenyl)-(1,1'-Biphenyl)-4,4'-Diamin abgleitet wird und in Tetrahydrofuran gelöst ist.

Nach dem Trocknen der Ladungstransportschicht wird die Ladungstransportschicht einer Behandlung mit Corona-Austrittsstrom ausgesetzt. Die Corona-Entladung findet bei –5 kV bei einer Einwirkzeit von drei Minuten statt.

24 Stunden nach der Behandlung mit Corona-Austrittsstrom wird eine Überzugsschicht auf die oberflächenbehandelte Ladungstransportschicht aufgetragen. Die Überzugsschicht wird unter Verwendung einer Lösung aus Luckamide® (ein Polymer, das einen Polyamidfilm bildet und bei Dai Nippon Ink erhältlich ist) aufgetragen. Die Überzugsschicht wird bei 110°C 30 Minuten lang getrocknet.

Die so hergestellte elektrofotografische Bilderzeugungselementplatte wird auf die Haftung der Überzugsschicht auf der darunter liegenden Ladungstransportschicht getestet. Die Haftungsdaten sind in der Tabelle 1 unten angegeben.

Beispiele 2–4:

Es werden elektrofotografische Bilderzeugungselementplatten wie in Beispiel 1 oben hergestellt, außer dass die Zeit der Behandlung mit dem Corona-Austrittsstrom für die Beispiele 2, 3 und 4 auf 6, 12 bzw. 24 Minuten eingestellt wird.

Die so hergestellten elektrofotografischen Bilderzeugungselementplatten werden auf die Haftung der Überzugsschicht auf der darunter liegenden Ladungstransportschicht getestet. Die Haftungsdaten sind in der Tabelle 1 unten angegeben.

Vergleichsbeispiel 1:

Es wird eine elektrofotografische Bilderzeugungsplatte wie in Beispiel 1 oben hergestellt, außer dass auf der Ladungstransportschicht keine Behandlung mit Corona-Austrittsstrom erfolgt.

Die so hergestellte elektrofotografische Bilderzeugungselementplatte wird auf die Haftung der Überzugsschicht auf der darunter liegenden Ladungstransportschicht getestet. Die Haftungsdaten sind in der Tabelle 1 unten angegeben.

Tabelle 1
  • * CNP = kein Abblättern

Beispiele 5–9:

Es werden elektrofotografische Bilderzeugungselementplatten wie in Beispiel 1 oben hergestellt, außer dass die Zeit der Behandlung mit dem Corona-Austrittsstrom variiert und die Überzugsschicht sofort nach Beendigung der Oberflächenbehandlung auf die oberflächenbehandelte Ladungstransportschicht aufgetragen wird. Die Zeiten der Behandlung mit dem Corona-Austrittsstrom für die Beispiele sind in der Tabelle 2 unten angegeben.

Die so hergestellten elektrofotografischen Bilderzeugungselementplatten werden auf die Haftung der Überzugsschicht auf der darunter liegenden Ladungstransportschicht getestet. Die Haftungsdaten sind in der Tabelle 2 unten angegeben.

Vergleichsbeispiel 2:

Es wird eine elektrofotografische Bilderzeugungsplatte wie in den Beispielen 5–9 oben hergestellt, außer dass auf der Ladungstransportschicht keine Behandlung mit Corona-Austrittsstrom erfolgt.

Die so hergestellte elektrofotografische Bilderzeugungselementplatte wird auf die Haftung der Überzugsschicht auf der darunter liegenden Ladungstransportschicht getestet. Die Haftungsdaten sind in der Tabelle 2 unten angegeben.

Tabelle 2
  • * CNP = kein Abblättern

Vergleichsbeispiel 3:

Es wird ein elektrofotografischer Bilderzeugungselement-Band hergestellt, indem eine 0,02 Mikrometer dicke Titanschicht auf einer PET-Polyestersubstratträgerschicht (Melinex 442, erhältlich bei ICI Americas Inc.) mit einer Dicke von 3 Mils (76,2 Mikrometer) zur Verfügung gestellt und darauf unter Verwendung eines Bird-Applikators für 1/2 Mil (13 &mgr;m) große Spalte eine Lösung aufgetragen wird, die 10 Gramm Gamma-Aminopropyltriethoxysilan, 10,1 Gramm destilliertes Wasser, 3 Gramm Essigsäure, 684,8 Gramm vergällter Alkohol (200 Proof) und 200 Gramm Heptan enthält. Diese Schicht lässt man dann 5 Minuten lang bei 135°C in einem Luftgebläseofen trocknen. Die daraus resultierende Blockierschicht hat eine durchschnittliche Dicke im trockenen Zustand von 0,05 Mikrometer, gemessen mit einem Ellipsometer.

Eine haftende Zwischenschicht wird hergestellt, indem mittels eines Bird-Applikators für 1/2 Mil (13 &mgr;m) große Spalte eine feuchte Beschichtung mit 5 Gewichtsprozent (ausgehend vom Gesamtgewicht der Lösung) Polyester-Haftmittel (Mor-Ester 49.000, erhältlich bei Morton International Inc.) in einer Mischung von Tetrahydrofuran/Cyclohexanon im Volumenverhältnis von 70 : 30 auf die Blockierschicht aufgetragen wird. Man lässt die haftende Zwischenschicht 5 Minuten lang bei 135°C in einem Luftgebläseofen trocknen. Die daraus resultierende haftende Zwischenschicht hat eine Dicke von 0,065 Mikrometer im trockenen Zustand.

Danach wird die haftende Zwischenschicht mit einer fotoerzeugenden Schicht überzogen, die 7,5 Volumenprozent trigonales Selen, 25 Volumenprozent N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-Methylphenyl)-1,1'-Biphenyl-4,4'-Diamin und 67,5 Volumenprozent Polyvinylcarbazol enthält. Diese fotoerzeugende Schicht wird hergestellt, indem 8 Gramm Polyvinylcarbazol und 140 ml einer Mischung von Tetrahydrofuran und Toluen in einem Volumenverhältnis von 1 : 1 in eine Braunglasflasche mit einem Fassungsvermögen von 20 Unzen (500 ml) eingeleitet werden. Zu dieser Lösung werden dann 8 Gramm trigonales Selen und 1.000 Gramm Edelstahlgranulat mit einem Durchmesser von 1/8 Zoll (3,2 Millimeter). Diese Mischung wird für 72 bis 96 Stunden in eine Kugelmühle gegeben. Danach werden 50 Gramm Polyvinylcarbazol und 2,0 Gramm N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-Methylphenyl)-1,1'-Biphenyl-4,4'-Diamin in 75 ml einer Mischung aus Tetrahydofuran und Toluen im Volumenverhältnis von 1 : 1 gelöst. Diese Aufschlämmung wird danach auf die haftende Zwischenschicht mittels eines Bird-Applikators für 112 Mil (13 &mgr;m) große Spalte aufgetragen, um eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,5 Mil (12,7 Mikrometer) im feuchten Zustand gemessen zu bilden. Es wird jedoch absichtlich ein Streifen von ca. 10 mm Breite entlang einer Kante des Substrats, das die Blockierschicht und die Haftschicht trägt, nicht mit dem Material der fotoerzeugenden Schicht überzogen, um einen entsprechenden elektrischen Kontakt mit der Massestreifenschicht zu ermöglichen, die später aufgetragen wird. Diese fotoerzeugende Schicht wird bei 135°C 5 Minuten lang in einem Luftgebläseofen getrocknet, damit sich eine trockene fotoerzeugende Schicht mit einer Dicke von 2,0 Mikrometer bilden kann.

Dieses beschichtete Bilderzeugungselemente-Band wird gleichzeitig unter Verwendung eines Bird-Applikators für 3 Mils (76 &mgr;m) große Spalte mit einer Ladungstransportschicht und einer Massestreifenschicht überzogen. Die Ladungstransportschicht wird hergestellt, indem in eine Braunglasflasche N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-Methylphenyl)-1,1'-Biphenyl-4,4'-Diamin und Makrolon 5705, ein Polycarbonat-Harz mit einem Molekulargewicht von ca. 50.000 bis 100.000, erhältlich bei Farbenfabrik Bayer AG, im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 eingeleitet wird. Die daraus resultierende Mischung wird aufgelöst, um 15 Gewichtsprozent Feststoffgehalt in 85 Gewichtsprozent Methylchlorid zu erhalten. Diese Lösung wird auf die fotoerzeugende Schicht aufgetragen, um eine Beschichtung zu erhalten, die nach dem Trocknen eine Dicke von 24 Mikrometer aufweist.

Der ca. 10 mm breite Streifen der Haftschicht, der nicht mit der fotoerzeugenden Schicht überzogen wurde, wird mit einer Massestreifenschicht überzogen. Diese Massestreifenschicht hat nach dem Trocknen bei 135°C für 5 Minuten in einem Luftgebläseofen eine Dicke von ca. 14 Mikrometer im trockenen Zustand. Dieser Massestreifen wird während eines herkömmlichen xerografischen Bilderzeugungsprozess elektrisch geerdet, und zwar durch herkömmliche Mittel wie zum Beispiel einem Gerät mit Kohlebürstenkontakten.

Eine Beschichtungslösung für die Anticurl-Rückschicht wird hergestellt, indem 8,82 Gramm eines Polycarbonatharzes von 4,4'-Isopropyliden-Diphenol (Makrolon 5705 mit einem Molekulargewicht von ca. 120.000 und erhältlich bei der Bayer AG), 0,092 Gramm Coployesterharz (Vitel PE-100, erhältlich bei Goodyear Tire and Rubber Company) sowie 90,1 Gramm Methylenchlorid in einem Glasbehälter vermischt werden, um eine Beschichtungslösung zu erhalten, die 8,9 Prozent Feststoffgehalt aufweist. Der Behälter wird leicht abgedeckt und für ca. 24 Stunden auf ein Mischwalzwerk gestellt, bis sich das Polycarbonat und das Polyester im Methylchlorid gelöst haben und die Anticurl-Beschichtungslösung bilden. Die Beschichtungslösung für die Anticurl-Rückschicht wird auf die rückwärtige Oberfläche (die Seite, die der fotoerzeugenden Schicht und der Ladungstransportschicht gegenüber liegt) des Bilderzeugungselementbandes unter Verwendung eines Bird-Applikators für 3 Mils (76 &mgr;m) große Spalte aufgetragen und bei 135°C für ca. 5 Minuten in einem Luftgebläseofen getrocknet, um eine Filmdicke von ca. 13,5 Mikrometer im trockenen Zustand zu erhalten, die ca. 1 Gewichtsprozent Vital PE-100 Haftungsbeschleuniger enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Anticurl-Rückschicht. Das daraus resultierende elektrofotografische Bilderzeugungselement weist eine Struktur auf, die der schematischen Darstellung in 1 ähnlich ist und zur Kontrolle des Bilderzeugungselements diente.

Beispiel 10:

Es wird ein elektrofotografisches Bilderzeugungselementband wird nach den Verfahren hergestellt, es werden die gleichen Materialien verwendet, wie im Vergleichsbeispiel 3 beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Rückseite der PET-Polyestersubstratträgerschicht Corona-Austrittsströmen ausgesetzt wird, die von einem Corotron-Ladegerät ausgehen, um die Oberfläche der Substratträgerschicht vor dem Auftragen des Anticurl-Rückschichtüberzugs zu reinigen und zu aktivieren. Der am Ladegerät anliegende Strom beträgt ca. 6 kV, und die Transportgeschwindigkeit des Ladegeräts über die Oberfläche der Substratträgerschicht hinweg beträgt ca. 5 Zoll pro Sekunde (125 mm/sec).

Beispiel 11:

Die elektrofotografischen Bilderzeugungselementbänder des Vergleichsbeispiels 3 und des Beispiels 10 werden nach ihrem Haftvermögen der Anticurl-Rückschicht auf der Substratträgerschicht mittels einer Abschälfestigkeitsmessung bei 180° bewertet. Die Abschälfestigkeiten, die man für die Anticurl-Rückschichten jedes dieser Bilderzeugungselementbänder erhält, werden für Vergleichszwecke beurteilt.

Die Verfahren für die Abschälfestigkeitsmessung bei 180° werden ausgeführt, indem mindestens drei Proben mit den Maßen 0,5 Zoll (1,2 cm) × 6 Zoll (15,24 cm) von den Bilderzeugungselementen jeweils vom Vergleichsbeispiel 3 und vom Beispiel 10 genommen werden. Mit Hilfe einer Rasierklinge wird bei jeder Probe die Anticurl-Rückschicht teilweise von der Testprobe abgelöst und dann per Hand bis zu ca. 3,5 Zoll (87 mm) von einem Ende abgeschält, um die Substratträgerschicht innerhalb der Probe freizulegen. Diese abgeschälte Probe wird dann auf einer 1 Zoll (2,54 cm) × 6 Zoll (15,24 cm) großen und 0,05 Zoll (0,254 cm) dicken Aluminiumstützplatte mit Hilfe von doppelseitigem Klebeband gesichert (wobei die Ladungstransportschicht der Stützplatte gegenüber liegt). Das Ende der daraus resultierenden Baugruppe, gegenüber dem Ende, von dem die Anticurl-Rückschicht nicht abgeschält wurde, wird in die obere Klemmbacke eines Instron-Zugfestigkeitsprüfgeräts eingeführt. Das freie Ende der teilweise abgeschälten Anticurl-Rückschicht wird in die untere Klemmbacke des Instron-Zugfestigkeitsprüfgeräts eingeführt. Die Klemmbacken werden dann mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 1 Zoll/mm, einer Vorschubgeschwindigkeit von 2 Zoll und einen Lastbereich von 200 Gramm aktiviert, um die Probe mindestens 2 Zoll (50 mm) bei einem Winkel von 180° abzuschälen. Die aufgezeichnete Last wird dann berechnet, um die Abschälfestigkeit der Testprobe zu erhalten. Die Abschälfestigkeit wird als die Last bestimmt, die erforderlich ist, um die Anticurl-Rückschicht von der Substratträgerschicht abzuschälen, geteilt durch die Breite (1,27 cm) der Testprobe.

Die Ergebnisse, die man für die Abschälfestigkeit bei 180° zwischen der Anticurl-Rückschicht (ACBL) und der Substratträgerschicht (PET) erhält, sowie die Abriebfestigkeit sind in der Tabelle 3 unten aufgeführt.

Tabelle 3

Die in der obigen Tabelle aufgeführten Daten zeigen, dass sich die Abschälfestigkeit der Anticurl-Rückschicht des Bilderzeugungselements der Erfindung aus Beispiel 10 wesentlich erhöht hat. Die Abschälfestigkeit steigerte sich von 8,4 g/cm bei der Testprobe des Vergleichsbeispiels 3 auf 29,3 g/cm bei der Testprobe des Beispiels 10, dies stellt eine Verbesserung der Haftung der Anticurl-Rückschicht um das 3,5-fache dar, die dadurch erreicht wurde, dass einfach ein Corona-Austrittsstrom auf die rückwärtige Oberfläche der Substratträgerschicht des Bilderzeugungselements kurz vor dem Auftragen der Beschichtungslösung der Anticurl-Rückschicht einwirkte. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass das für die Herstellung der Beschichtungslösung für die Anticurl-Rückschicht verwendete Lösungsmittel (Methylenchlorid) kein Lösungsmittel ist, das PET auflösen kann.


Anspruch[de]
Verfahren zum Herstellen eines elektrostatografischen Bilderzeugungselementes, wobei das Verfahren umfasst:

a) Auftragen einer organischen Schicht auf ein Bilderzeugungselement-Substrat;

b) Einsetzen des Bilderzeugungselement-Substrats, auf das die organische Schicht aufgetragen worden ist, in einen ersten Behälter;

c) Erzeugen eines Corona-Austrittstroms durch Ionisieren von Luft mit einer Corona-Entladungsvorrichtung, die sich in einem zweiten Behälter befindet;

d) Überführen des Corona-Austrittstroms von der Corona-Entladungsvorrichtung zu der organischen Schicht, um Oberflächenbehandlung der organischen Schicht durchzuführen, indem ein Strom von Luft durch den zweiten Behälter geleitet wird, um so den Corona-Austrittstrom von dem zweiten Behälter zu dem ersten Behälter zu überführen, und

e) Auftragen einer Überzugsschicht auf die oberflächenbehandelte organische Schicht, um das elektrostatografische Bilderzeugungselement auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die organische Schicht eine Ladungstransportschicht oder eine Ladungserzeugungsschicht ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, das des Weiteren umfasst:

d) Behandeln einer Rückseite des Substrats mit einem Corona-Austrittstrom; und

e) Auftragen einer Anticurl-Rückschicht auf die behandelte Rückseite des Substrats.
Verfahren zum Herstellen eines organischen Fotorezeptorbandes, das umfasst:

a) Einsetzen des Fotorezeptorbandes in einen ersten Behälter;

b) Erzeugen eines Corona-Austrittstroms durch Ionisieren von Luft mit einer Corona-Entladungsvorrichtung, die sich in einem zweiten Behälter befindet;

c) Überführen des Corona-Austrittstroms von der Corona-Entladungsvorrichtung zu einer Rückseite einer flexiblen Substratträgerschicht des organischen Fotorezeptors, um Oberflächenbehandlung der Rückseite durchzuführen, indem ein Strom von Luft durch den zweiten Behälter geleitet wird, so dass der Corona-Austrittstrom von dem zweiten Behälter zu dem ersten Behälter überführt wird,

d) Einwirken des Corona-Austrittstroms auf die Rückseite der flexiblen Trägerschicht über eine Zeitdauer vor dem Auftragen einer Anticurl-Rückschicht auf die Trägerschicht; und

e) Auftragen der Anticurl-Rückschicht auf die behandelte Rückseite der flexiblen Trägerschicht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Luft durch den ersten Behälter mit einer Strömungsmenge von mehr als 155 cm3/min geleitet wird, und/oder die Coronavorrichtung bei –5 kV betrieben wird und/oder die organische Fläche oder das Substrat dem Corona-Austrittstrom über wenigstens zwei Minuten ausgesetzt wird.






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