DE2401219A1 - Elektrophotographische platte - Google Patents

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: SA 9-72-014

Elektrophotographisehe Platte

Die Erfindung betrifft eine elektrophotographische Platte mit einem leitfähigen Substrat.

Elektrophotographische Platten finden in der Kopiertechnik weitgehende Verwendung. Sie sind um so wertvoller, je empfindlicher und rascher sie auf Lichteinstrahlung reagieren.

Als photoleitfähige Materialien, die bei der Herstellung von elektrophotographischen Platten Verwendung finden, sind unter anderem Pyrazolinderivate bekannt und z.B. in den US-Patentschriften 3 549 362 und 3 180 729 beschrieben. Die bekannten elektrophotographischen Platten, die Pyrazolinderivate enthalten, sind jedoch in ihrer Empfindlichkeit und Schnelligkeit bei Lichteinstrahlung nicht voll befriedigend.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine elektrophotographische Platte anzugeben, die sehr empfindlich und schnell bei

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Lichteinstrahlung reagiert und sich leicht herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird mit einer elektrophotographischen Platte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Platte eine ladungserzeugende Schicht und eine eine Verbindung mit der Formel

ft

A-CH C- (C=C) - A

τ I II

A - Ν—Ν

enthaltende Ladungstransportschicht vorhanden sind, wobei A,

1 2
A und A Ary!-Radikal sind und η = O oder 1 ist.

überraschenderweise wurde gefunden, daß die 2-Schichtstruktur die Empfindlichkeit und die Schnelligkeit der Entladung der das Pyrazolin-Derivat enthaltenden elektrophotographischen Platte sehr vorteilhaft beeinflußt. Als funktioneller Bestandteil der ladungserzeugenden Schicht ist eine große Anzahl von organischen und anorganischen Stoffen geeignet. Die Herstellung der elektrophotographischen Platte ist einfach, die ladungserzeugende Schicht wird entweder aufgedampft oder in Form einer Aufschwemmung aufgebracht und die Ladungstransportschicht wird in Form einer Lösung oder als Pulver bzw. in Form einer Suspension, das bzw. die mittels einer Rakel verteilt wird, aufgebracht.

In vorteilhafter Weise wird die Empfindlichkeit und schnelle Reaktion der elektrophotographischen Platte bei Belichtung noch gesteigert, wenn in der angegebenen Formel des Tri-Aryl-Pyrazolins

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η = 1 ist und/oder in mindestens einem der Ary!.radikale ein Η-Atom durch eine Elektronendonatorgruppe substituiert ist. Es ist darauf zu achten, daß der Substituent wirklich ein Elektronendonator und kein Elektronenakzeptor ist, da die letzteren die Eigenschaften der elektrophotographischen Platte beeinträchtigen.

Für das Funktionieren der elektrophotographischen Platte ist die Schichtenfolge zwar gleichgültig, jedoch erhöht sich ihre Lebensdauer, wenn die Ladungstransportschicht die auf dem Substrat aufgebrachte ladungserzeugende Schicht bedeckt, weil die Ladungstransportschicht die wesentlich dickere von beiden ist, und sich deshalb ein Abrieb der Ladungstransportschicht auf die Eigenschaften der elektrophotographischen Platte weniger stark auswirkt als ein Abrieb der ladungserzeugenden Schicht. Sehr empfindliche und schnell reagierende elektrophotographisehe Platten werden erhalten, wenn die ladungserzeugende Schicht ein Material aus der Gruppe der Cyanin-, Phtalocyanin- und Disazo-Verbindungen oder Selen oder eine Selenlegierung oder mindestens eine Verbindung aus Elementen der zweiten und der sechsten Gruppe des Periodensystems enthält. Insbesondere im Interesse einer leichteren Verarbeitbarkeit der Materialien und aus mechanischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn die Ladungstransportschicht und/oder die ladungs erzeugende Schicht Harzbindemittel enthalten.

Im folgenden Wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen noch detailierter beschrieben.

In der angegebenen Formel des Pyrazolins ist η vorzugsweise SA 9-72-014 - 2a -

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gleich 1, in welchem Falle die Materialien chemisch als Styryl-Pyrazoline klassifiziert werden können. Weiter kann auch eine oder mehrere der Arylgruppen substituiert sein, vorzugsweise mit Gruppen, die als Donatoren für Elektronen bekannt sind. Die vorzugsweise als Substituent gebrauchten Gruppen sind Methoxy-, Äthoxy-, Dimethylamine-, Diaethylamino- und ähnliche Gruppen. Die Arylgruppen sollten jedoch nicht substituiert werden mit Gruppen, die Akzeptoren für Elektronen sind wie beispielsweise die Nitro- oder die Cyano-Gruppe.

Es sind verschiedene bekannte elektrophotographische Verfahren in

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Gebrauch. Sie unterscheiden sich besonders in der Verfahrensweise, zum Beispiel in der Reihenfolge der elektrostatischen Aufladung und der Belichtungsweise. Alle elektrostatischen Druck - oder Kopierverfahren verwenden jedoch den Schritt der bildweisen Belichtung, um selektiv Teile der elektrophotographisehen Schichtanordnung elektrisch leitfähig zu machen. Die erfindungsgemässen Ladungstrans-■ portschichten verbessern die Wirkungsweise der Photoleiter in allen . derartigen Verfahren.

Einer der unerwarteten Vorteile der vorliegenden Erfindung ist nämlich, dass diese Ladurigstransportschichten mit einer sehr grossen Vielfalt . von getrennten ladungserzeugenden Schichten verwendet werden können, Zum Beispiel kann die ladungserzeugende Schicht aus Selen oder einer Selen-Legierung bestehen. Auch andere anorganische Materialien wie H-VI Verbindungen können verwendet werden, beispielsweise Cd S Cd Se Mischkristalle.Auch kann die ladungserzeugende Schicht ein organisches Material enthalten, beispielsweise eine Cyanin-Verbindung, eine Disazo-Verbindung oder eine Phtalocyanin-Verbindung.

Die beschriebenen Ladurigstransportschichten können sowohl als Ueberzugsschichi der ladungserzeugenden Schicht oder auch als Unterlagsschicht der ladungserzeugenden Schicht verwendet werden. Aus

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mechanischen Gründen verwendet man vorzugsweise die Ladungstransportschicht als Ueberzugsschicht. Die Stärke der Ladungs- transportschicht kann beträchtliche Unterschiede aufweisen. Im allgemeinen liegt sie zwischen etwa 10 und 30 Mikron, vorzugsweise zwischen 15 und 25 Mikron. Wenn die Ladungstransportschicht sich oberhalb der ladungs erzeug enden Schicht befindet, d.h. wenn die ladungserzeugende Schicht zwischen der Ladungstransportschicht und der elektrisch leitenden Grundschicht angeordnet ist, dann Sollte die elektrophotographische Schichtanordnung negativ aufgeladen werden. In Fällen, wo die Ladungstransportschicht unterhalb der ladungserzeugenden Schicht angeordnet ist, d.h. wenn die Ladungs-

■ '- *f ■

trancportschicht sich zwischen der ladungserzeugenden Schicht und der elektrisch leitenden Grundschicht befindet, dann sollte die elektrophotographische Schichtanordnung positiv aufgeladen werden. Eine theoretische Begründung dafür ist noch nicht mit Sicherheit bekannt. Man vermutet, dass die beschriebenen Pyrazolin-Ladungstransportschichten wirken, in dem sie'als Ladungsträger Defektelektronen transportieren. Eine solche Erklärung würde zu obigen Angaben passen.

Die Ausnutzung der Photoleitfähigkeit schliesst mindestens zwei Schritte ein, nämlich die Erzeugung von Ladungen und den Transport von Ladungsträgern. Die Erfindung nutzt die Fähigkeit der Pyrazoiin enthaltenden

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Schichten aus, Ladungen zu transportieren, die in einer getrennten ladungserzeugenden Schicht erzeugt wurden. Es sollte besonders erwähnt werden, dass ein unerwarteter Vorteil der beschriebenen Pyrazolin enthaltenden Materialien in der ueberraschenden Fähigkeit besteht, nicht nur Ladungen zu transportieren, sondern auch die ~ Injektion von Ladungsträgern anzunehmen. Das -bedeutet, dass den Ladungsträgern ermöglicht wird, die Grenzschicht zwischen der separaten ladungserzeugenden Schicht und der Ladungstransportschicht zu überqueren. Dies trifft sowohl für organische als auch für anorganische ladungserzeugende Schichten zu. ,

Die beschriebenen Pyrazolin-Verbindungen haben den zusätzlichen Vorteil, filmbildend zu sein. Die Substanzen selbst können daher bereits benutzt werden, die Ladungstransportschicht zu bilden. Aus mechanischen Gründen verwendet man sie jedoch vorzugsweise in Verbindung mit einem Bindematerial. In den meisten Fällen verwendet man etwa 1 bis 3 Gewichtsteile Binder auf einen Gewichtsteil Pyrazolin. Viele Arten von Bindematerialien wie Harze sind bekannt. Besonders gute Ergebnisse werden mit.Polyesterharzen und Polycarbonaten erzielt. Auch Polyvinylidinchlorid und Polystyrol können verwendet werden, ebenso niedermolekulare Acrylharze.

Es folgen einige Beispiele zur Veranschaulichung der.Erfindung. Sie werden

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nicht sis Begrenzung der Erfindung betrachtet, dbnn viele Abweichungen und Variationen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

BEISPIEL 1 ' - - '.

Eine, laxiüngserzeugende Schicht, bestehend in Gewichtsprozenten aus 68%'Selen, 30% Tellurund 2%.Arsen, die auf eine elektrisch leitfähige Grundschicht aufgedampft war ,.wurde durch Eintauchen mit einer Sperrschicht überzogen, deren Dicke im trockenen Zustand etwa 0,3 Mikron beträgt. Diese Sperrschicht wurde mit einer Lösung aus drei Teilen Polyester (Goodyear-VPE 200) und einem Teil 1-Phenyl-3 -ip-dimethylamino styryl} -5 -fp-dimethylaminophenyl) -Pyrazolin überzogen, weiche in Tetrahydrofuran aufgelöst waren. Zum überziehen wurde eine Rakel mit einer Nassspalteinstellung von 0,127 mm verwendet. Die Schichtanordnung wurde 16 Stunden lang auf 55 C erhitzt. Die Dicke betrug im trockenen Zustand 15 Mikron.

Der Photoleiter wurde im Dunkeln mit einer Korona-Entladungseinrichtung auf etwa 700 Volt negativ aufgeladen. Die Probe wurde mittels einer grünen Photokopierlampe belichtet. Die ursprüngliche Dunkelladung wurde auf 200 Volt herabgesetzt durch eine Belichtung von 0,33μ jf/crn.

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BEISPIEL 2

Eine lösung von drei Teilen Polyester und einem Teil Pyrazolin in Tetrahydrofuran {wie in Beispiel 1) wurde mittels einer Rakel mit

Nassspalteinstellung 0,12? rnro auf ein leitendes Substrat aufge- ""-.

tragen. Zum Austreiben der Lösungsmittel wurde die Schicht 2 Stunden lang bei etwa 80 C getrocknet. Die Dicke im trockenen Zustand war etwa 12. Mikron. Auf einem" DrefoscheibenelektrGmeter wurde der Photolelter auf SOO ¥olt negativ aufgeladen. Durch Belichtung mit einer Wolframlainpe wurde die Dunkelladung in 4 Sekunden auf 500 Volt verringext_f was etwa einem Abfall von ZU% entspricht. Für Vergieichszwecke wurde die elektrophotografj^Bische SchiöStano-rdn-ung des Beispiels 1 auf dein Drehsehei&eneiektrometer im Dunkeln auf eine negative Spannung vom SSö YoM aufgeladen und anschliessend durch die Wolframlampe belichtet,, wobei zusätzlich ein Graufilter mit der Dichte 1,4? - und eine Opalscheibe benutzt wurden. Die ursprüngliche Dunkelladung von minus ESO Vfolt war bereits nach Ö»15 Sekunden aa 2®% verringert, was einer ?0~fa;chenVerbesserung entspricht _t und in-weiteren 0,7 Sekunden auf ein SpannungsBlveau von. 2©0; ¥<alt«

BEISPIELS

Etwa ete Orairaa eines Cyanin-Farbstoffes,? 3-Äethyl-2- fs (3-Äethyl-2-

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Benzothiazolinyden)-! _f 3-Pentadienyl] Benzothiazol jodid wurde in ein Feinmahlwerk gebracht und in 60 Minuten zu einem trockenen Pulver vermählen. Etwa 10 Gramm Tetrahydrofuran und 0,15 Gramm eines Polyvinylbutyralharzes ("Vinylite XYHL" Union Carbide} wurden zu dem Pulver zugefügt und weitere 30 Minuten gemahlen. Die Konzentration der erhaltenen Aufschlämmung wurde durch die Zugabe von Tetrahydrofuran verringert und auf ein aluminisiertes "Mylar" Substrat aufgebracht» (Mylar ist eine Handelsbezeichnung der Firma Du Pont für Polyaethylenterephthalat.) Die weniger als 2 Mikron dünne Farbstoffschicht wurde anschliessend durch Eintauchen mit einer Lösung überzogen, die einen Teil l-Phenyl-3- £p-DiäthyiaminostyrylJ-5-fp-DiaethylanrinophenylJ Pyrazolin, 1,5 Teile eines Polycarbonatharzes "Merlon 60" (Mobay Chemical Company) und 16 Teile Tetrahydrofuran enthielt. Die Schichtdicke betrug etwa 17 Mikron-, ■

Die elektrophotographische Schichtanordnung wurde im Dunkeln mittels einer Korona-Entladungseinrichtung auf eine negative Spannung von etwa 700 Volt aufgeladen« Die Probe wurde mittels einer Wolframlampe belichtet, deren Licht so gefiltert wurde, dass die grösste Intensität in den Bereich von 5500 Angstrom fiel. Durch eine Belichtung von etwa

2
0*7 J* T/cm wurde die ursprüngliche Dunkel ladung von 700 Volt auf

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200 Volt herabgesetzt.

BEISPIEL 4 - .,-.

Eine .laduii#serzeugende 'Schicht aus einer Selenlegierang wurde auf die gf&lclie^Weis'e' präpariert wie in Beispiel 1. Durch Ein-

tauchen-wu'rä^"diese Schicht mit einer Lösung überzogen, die einen TeiF'Polyester drid einen Teil 1-Phenyl~3~ [p~Methoxystyryl^? -5- [p-Meth'öStyph'e'nyl/ -Pyfazolin in Tetrahydrofuran gelöst enthielt. Dieser Ueberzug würtle '4"O" Stunden lang bei 55 C getrocknet, urn restliche -Lösungsmittel auszutreiben. Die erhaltene Dicke der trockenen Schicht betrug 16 - 18.,Mikron. ' '*'

-- - . iC--Mä -^v-^! ■

Die phötoleitende'-ScHicht wurde im Dunkeln auf etwa 700 Volt negativ aufgeladen?'Die "an'schliessende Belichtung erfolgte durch "eine grüne Photököpiefilampei Die ursprüngliche Dunkelladung wurde auf 200 Volt

2 mittels einer Belichtung von 0,32uj/cm herabgesetzt. " «

■■·■' BEISPIEL 5 .

•Eine ladürigserzeugende Schicht aus einer Selenlegierung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 präpariert. Diese Schicht wurde durch

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Eintauchen mit einer Lösung überzogen, welche 2 Teile Polyester und 1 Teil 1-Phenyl -3- [p-Diaethylaminostyryl/ -5-/ p-Diaethylaminophenylj - Pyrazolin in Tetrahydrofuran gelöst enthielt. Dieser Ueberzug wurde 72 Stunden lang bei 60 C getrocknet, um überschüssige Lösungsmittel auszutreiben. Die erhaltene Dicke der Schichtanordnung betrug im trockenen Zustand 15 Mikron.

Der Photoleiter wurde im Dunkeln mittels einer Korona-Entladungseinrichtung auf 700 Volt negativ aufgeladen und anschliessend mittels einer grünen Photokopierlampe belichtet. Die ursprüngliche Dunkel-

/ 2 ladung wurde mit einer Belichtung von 0,24 uj/cm auf 200 Volt herab-

gesetzt. . . ' "

BEISPIEL 6

Eine ladungserzeugende Schicht aus einer Selenlegierung wurde unmittelbar auf ein leitendes Substrat aufgedampft. Eine Ladungstransportschicht wurde präpariert und in der gleichen Weise aufgetragen wie im Beispiel 5.

Die elektrophotographische Schichtanordnung wurde im Dunkeln mittels einer Korong-Eritladungseinrichtung auf etwa 600 Volt negativ auf gelade'.i.

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Anschl iessend erfolgte die Belichtung mittels einer grünen Photokopierlampe, und die Dunkelladung wurde mit einer Belichtung

2
von 0,24uj/cm auf 200 Volt herabgesetzt.

BEISPIEL 7

Eine etwa 0,3 Mikron dicke ladungserzeugende Schicht, bestehend aus Cd S - Cd Se Mischkristallen, wurde aus der Dampfphase auf ein leitendes Substrat niedergeschlagen. Mittels einer Rakel wurde eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von etwa 6 Mikron im trockenen Zustand aufgetragen, welche aus 3 Teilen Polyester und p-Dirnethylainino styryl? -5- / p-Dimethylaminophenyl! - Pyrazolin bestand.

Auf einem Drehscheibenelektrometer wurde der Photoleiter im Dunkeln auf 39 0 Volt negativ aufgeladen. Die Probe wurde mit einer Wolframlampe belichtet, wodurch die ursprüngliche Dunkelladung auf 200 Volt in 0,15 Sekunden herabgesetzt wurde.

BEISPIEL 8

In einem geeigneten Lösungsmittel wurde eine Ladungstransportschicht

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gelöst, die aus 2 Teilen Polyester und 1 Teil 1-Phenyl -3-[~p~DimethylaminostyrylJ -5- [p-DiaethylaminophenylJ - Pyrazolin bestand. Diese Lösung wurde durch Eintauchen unmittelbar auf ein leitendes Substrat aufgebracht und getrocknet bis zu einer ungefähren Dicke von 15 Mikron. Mit einer Schichtdicke von weniger als 2 Mikron wurde auf diese Oberfläche eine ladungserzeugende Schicht aufge-

f-j p-Dimethylaminostyryl; Chinolin--Ä ethyl -

jodid Farbstoff bestand.

Auf einem Drehscheibenelektrometer wurde der Photoleiter im Dunkeln auf 720 Volt positiv aufgeladen. Durch Belichtung mit einer Wolframlampe wurde die ursprüngliche Du'hkelladung in 0,80 Sekunden auf ' 200 Volt herabgesetzt.

BEISPIEL 9

Eine zweite Ladungstransportschicht wurde in gleicher Weise präpariert wie in Beispiel Nr. 7 und mit einer dünnen Farbstoff schicht von Pyrazolon Rot überzogen.

Auf dem Drehscheibenelektrometer wurde der Photoleiter im Dunkeln auf 920 Volt positiv aufgeladen. Durch Belichtung mit einer Wolfram-

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lampe wurde die ursprüngliche Dunkelladung in 0,70 Sekunden auf 200 Volt herabgesetzt.

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Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ί1./ Elektrophotographisehe Platte mit einem leitfähigen Siabstrat, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte eine ladungserzeugende Schicht und eine eine Verbindung mit der Formel

   ^c 2
   A-CH C- (C=C)., - A²

   A¹ N

   enthaltende Ladungstransportschicht vorhanden sind, wo-

   1 2
   bei, A, A und A Aryl-Radikale sind und η gleich null oder eins ist.
2. 2. Elektrophotographisehe Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel η gleich eins ist.
3. 3. Elektrophotographisehe Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Aryl-Radikale ein Η-Atom durch eine Elektronendonator-Gruppe substituiert ist.
4. 4. Elektrophotographisehe Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungstransportschicht die auf dem Substrat aufgebrachte ladungserzeugende Schicht bedeckt.

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5. 5. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungstransportschicht und/oder die ladungserzeugende Schicht Harzbindemittel enthalten.
6. 6. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungstransportschicht zwischen 10 und 30 ja dick ist,
7. 7. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungserzeugende Schicht ein Material aus der Gruppe der Cyanin-Phtalocyanin- und Disazo-Verbindungen enthält.
8. 8. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungserzeugende Schicht Selen enthält.
9. 9. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche H bis 6, dadurch gekennzeichnet _g daß die ladungserzeugende Schicht eine Selenlegierung enthält.
10. 10. Elektrophotographische Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungserzeugende Schicht mindestens eine Verbindung aus Elementen der zweiten und der sechsten Gruppe des Periodensystems enthält _o

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