Электрофотографический материал Советский патент 1979 года по МПК G03G5/06 

(54) ЭЛЕКТРОФОТОГРАФЙЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

./-: I изобретение касается электрофотографического материала. Известен электрофотографический , материал, состоящий из подложки и фо топроводящего слой, включающего чййтицы фотополупроводника и связующее пЬли-1 -вини л содержащие 1 етероциклическйе соединения или их смеси с: дру гими пЬлймерами 1. Цель изобретения - получение мйтё риала с хорсАйИШ свойствами для неод нократного использования. Эта цель достигается тем, что в качестве связующего в фотопроводящем слое элекЬрофотографического матерйау ла примененып6ли-1-винилпирен, меденные лолиамиды акриловой кислоты и пйрена, пЬ.лиметиленпирёнV пирёй, тетрафен, 1-ацетилпирен/ 2,3-бензохризен, 6,7-бензопирен, а-брбмпирён, 1-этйлпирен, 1-метилпирен, перилен, 2-фенилйндол, тет)рацен, пйцей, 1,3.; б,4:;; тетрафенилпирен, хризен, флуорен флуоренон, фенайтрен, трифенилен, 1,2,5,6-дибензатрацен, 1,2,3,4-дибенз антрацен, 2, 3-бензопрен, антрахинон |цибензоти6фен, нафталин, карбазол, N-этилкарбазол и- Nr-фенилкарбазол, а частицы фотополупроводника применены в количестве 0,1-5% от общего объема фэтопройодящего слоя. Известные,материалы имеют недостатки, заключающиеся в том, что фотопроводящая поверхность во время работы Подйергается воздействию окружающей среды, а в случй.е циклической ксерографии воспринимает истирание, хими CKOG и .тепловое воздействие, а такжа многочисленных экспонирований цветом во время ВДкла. Эти воздействия приводят к посгтёпеннойу ухудаёнию электрических характеристик фЬтопррводящего слоя, что ведет к дефекту по- верхности и царапин на Ней, локализованных участков устойчивой проводимое ти, KOTopwe не в состояний удерживать электростатический заряд, и к высокому темновому спаду. На чертеже изображен материал для получения изображения в виде пластины. ., . Материал сострит из пoдлioжkй 1, на которую последовательно нанесен слой 2 на основе связующецо (слой содержит фотопроводящие часТицы 3, диспергиройанные в матричиом или связуювдем веществе 4) . Рекомендуется подложка Из проводящего материала, например алюминия стали, латуни. Подложка может быть жесткой или гибкой и может иметь любую толщину В качестве подложек могут применяться гибкие ленты, листы, полосы, пластины, цилиндры и барабаны. Подложка может быть изготовлена из слоистого материала, например из. бумаги и тонкого проводящего слоя, из пластика, на который нанесен., тонкий проводящий слой, например, из алюминия или йодида меди, или из стекла с тонким проводящим слоем хрома или окиси слова. В качестве фртопроводящих частиц могут быть применены неорганические или органические фотополупроводники или их смеси. Неорганические материалы включают неорганические кристаллические соединения и неорганические фо топроводящие стекловидные вещества Об1: 1чньми неорганическими кристаллическими соединениями являются сульфосёленид кадкдая, селенид кадмия, сульфид кадмия и их смеси. К фотопроводя1цим стекловидным веществам относятся аморфный селен и сплавы селена, такие как селен - теллур и селен - мышьяк. Селен может также, использоваться; и в кристаллической форме, известной как трйгбн льньй селен. К органическим фр тополупроводникам относятся фтешицианйновйё красители, например х-форма свободного от металла фталоцианина, фтаябцианины металлов, например фталбцианин меди, хинакридоны, замещенные 2,4-дйаминотрйазины, трифенодиокСЙзнны, многоядерные ароматические хиноны. Размер фотопроводящих частиД может быть разным, но частицы размером 0,01-1,0 мкм дают особенно удов лётвОрйтельныё результаты. фотопрбвбдящего слоя может быть различной. Балб найдено, что удовлетворительные результаты получе ны йри-толщине сл6я около 0,05-20 мкм . предпочтительно при толщине около 0,2-5 мкм. Слой является прозрачным или не пбгйоцает некоторую значительнуючасть спектра от 4000 до 8000 А . Об ластью применения, где не требуется, полной прозрачности активного слоя, является селективная запись узкого излучения, например, от лазера, рас|Смй1Т1ягванйе спектральных картин, дуб лирование, функциональная цветная ксерография. . Для достижения наилучшей комбинацйи физических и электрических свойств верхний предел для фотопрово дящего пигмента должен быть не выше, чем 5 об.% от слоя на основе связуюцего. Нижний предел для фотопроводяЩ1ГХ частиц величиной порядка 0,1 об. ojr слоя на основе связующего требует ся для обеспечения того, чтобы коэффициент поглощения света был достато ным для достижений-заметной выработки носителя. Для того чтобы достигнуть эквивалентной скорости разряда при обоих условиях зарядки, необходимо работать в области заполненности объема, в крторой средняя глубина проникновения света близка к середине слоя. Таким образом, ля слоев ..на основе связующего и х-формы свободного от металла фталоцианина и тригональнрго селена, находящихся в поливинил карбазоле, достаточный эквивалентный разряд получается в интервалах объема свыше 1 ч. .в 84 ч. по объему для х-фррмы свободного от металла фталоцианина и свьиие 1 ч. в 190 ч. rio объему для тригонального селена. Следует отметить, что эти интервалы объемов зависят рт толщины слоя. Наилучшие результаты получают при применении 0,1-1,0 об.%, для фотопроводящего материала. Толщина слоя на основе связующего колебаться в,широких пределах. Най11енр, что удовлетворительная толщина слоев составляет 2-100 мкм, рекомендуется толщина около 5-50 мкм. Одним из вариантов может быть испрльзование блокирующего слоя на гра-. нице подложка - связующее (см. чертеж) . Блокирующий слой используют для предотвращения перехода носителей заряда из подложки в фотопрс)водящий слой. Могут быть использованы найлон, эпоксидная смола и окись алюминия. Пример 1. Фотрчувствительную пластину на рснове связующего, содержащего неорнентированные фотопроводящие частицы х-формы свободного от металла фталрцианина, диспергированные в поливинилкарбазоле (ПВК) в отношении 48 к 1 по весу для ПВК (60;1 по объему) на фотопроводящие частицы пигмента, получают следующим образсял. 31 г 16,7%-ного раствора ПВК полу-чают при. растворении его в 180 г толуола и 20 г циклогексанона. Этот раствор добавля1отк 0,25 г х-формы свободного от металла фталрцианина и 10 г толуола. Смесь размалывают со стальной дробью в.течение 15-60 мин до тех пор, tioKa не получится хорошо . диспергированная суспензия. Затем слой наносят на алюминие:вую подложку. Окончательная толщина после воздушной сушки при в течение 1-24 ч составляет около 24 мкм, I . Пример 2. По примеру 1 получают три пластины,причем делают некоторые изменения, т.е. концентрацию фталоциан 1на изменяют следующим образом: 82/1 по весу (90/1 по объему) ПВК к фталоцианину с толщиной слоя на основе связующего около 20. мкм; 24/1 по весу (30/1 по объему) ПВК к фталоцианину с толщиной слоя на основе связующего окрло 20 мкм; 96/1 по весу (120/1 по объему) ПВК к фталоцианину с толщиной слоя на основе связующего около 20 мкм. Пример 3, По примеру 1 получают 3 пластины, причем вместо фталоцианина в качестве фотопроводящего пигмента используют многоядерный ароматический хинон в отнсаении: 24/1 по весу (30/1 по объему) ПВК к пигменту с толщиной слоя на основе связующего около 15 мкм; 48/1 по весу (60/1 по объему) ПВК к пигменту с толщиной слоя на основе связующего около 15 мкм; 72/3 по весу (90/1 по объему) ПВК к пигменту с толщиной слоя на основе связующего около 14 мкм. Пример 4. По примеру 1 получают две пластины, причет в качестве пигмента используют тригональный селен в отношении: 24/1 по весу (96/1 по объему) ПВК к тригональному селену с толщиной слоя на основе связующего около 30 мкм; 48/1 по весу (192/1 по объему) ПВК к тригональному селену с толщиной слоя на основе связ5пощего около , 12 мкм. : Пример 5. По примеру 1 получают пластину, причем в качестве иигМента используют сульфоселенид кадмия в отношении ПВК к сульфоселениду кадмия 24/1 по весу (105/1 по объему). Слой на основе связующего имеет толищ ну около 10 мкм. Пример 6.По примеру 1 получают пластину, причем в качестве пигмента используют тригональный селен с отношением ПВК к тригчэнальн 1у селену 24/1 по весу (96/1 по объему). Слой на основе связующего имеет толщи ну около 10 мкм.в дополнение к это на этот слой наносят найлоновый блоки руквдий слой толщиной 0,2 мкм и на гра нице раздела подложка - слой на основе связующего. Найлоновый блокирующий слой получают погружением пластины в раствор найлона в метиловом спирте. Пример 7, По примеру 1 получают пластину, причем в качестве пигмента используют тригональный селен с отношением ПВК / тригональный селец, равным 24/1 по весу (96/1 по объему), Слой имеет толщину около 9 мкм. Пример В. Получают пластину по примеру 1 за исключением того, что, в качестве пигмента используют тригональный селен с отнсмленйем ПВК / тригональный селен, равнь 6/1 по весу (24/1 по объеглу) . Слой имеет толщину около 10 мкм. Каждая из пластин примеров 1-8 обнаруживает xopoupie электрические свойства, которые характеризуются хорошим восприятием заряда и фоточувствительиостью при экспонировании све- . том. усиление или максимальная эффективНбсть для пластин из примерой 1-8 приведена в.таблице. Пластины электростатически заряжают до положительного потенциала со значением поли, указанн гм в.таблице. (поле в 50-10 В/см представляет напряжение а 50-10 В на каждаШ см толв йны слоя), с использованием коронного разряда. Каждый образец затем экспонир|ун1т монохроматическим- свете с длиной волны, близкой к максимальному значению поглощения испольэуетлЬго фотопроводникового пигмента. Регистрируют разряжение (напряжение в зависимости от времени), Из .этих данных рассчитывают ксерографическое усиление с использованием формулы (dvMt)t-o j . ; (eId/). где - падающий поток фотонов, d - толщина слоя, - диэлектрическая проницаемость; - заряд электрона; Q - функция приложенного поля. В дополнение к испытаниям, описанным в та0лице, три из пластин исполь зуют для воспроизведения изображения оригинала. Пластину примера 4а электростатически заряжают до 800 В положнтёльного пбтейцйала с иС11бл зованием коронного разряда. Пластину затем эксйонируют белым светом от йварцевого йодного источника через, фильтр дл, устранения всех излучений ниже 4000 что приводит к сёлек тивному рассеянию заряда в .освещенных участках Скрытое электростатическое изображение проявляют жидким проявителем, в кОТб| Ьк1 частйцьг п рОЯЁЛяющё го порошка, заряженные отрицательйО, диспергируют в керосине. Образуется видимое изображение. Изображение затем переносят на лист бумаги и фиксируюТс образованием постоянной копии.Аа пластину примера 6 формируют изображение описанным вьяие для пластины примера 4а за исключением того, что пластину заряжают до потенциала около 500 И.1 -. , На пластине примера 5 формирует изображение с помощью описанного для пластины примера 4а метода за исключением того, что пластину заряжают до потенциала 500 В, а Скрытое эйёктрЬ статическое изображение проявляют с исПользованием каскадного проявления частицами проявляющего порошка ксерокс 914. Каждая из указаннызГвЕЙГе трех пластин дает хорошие репродукции изображения оригинала. Для того,чтобы продемонстрировать способность к циклической работе материала в соответствии с изобре1генйём Ъластины примеров 1, За и 4ат1оДвергают циклическому воздействию при электростатической зарядке пластин вначале в темноте до 30 В/мкм толщины слоя на основе связующего. Пластины ,1,а и 4а затем экспонируют светом длиной волны 6200, 4000 и 4000 А СОO ffieTCTSeHHo с потоком фбтонрХокело 2 10 фотон/смVc для разряжения пластины, в соответствии с этим плас тины каждый раз подвергают засвечива нию белкм свет см для удаленйй какого-либо остаточного заряда на поверх ности пластины. Этот полный цикл пов торяют 200 раз для пластины 1 и 4а и 250 раз для пластины За. Каждая из WficTHH хорошо в6спЬиййма1ё% rapsffTi оторазряженйе к концу циклического испытания. Начальный потенциал, потенциал контраста и остаточный потен Щал к концу циктчес работы не ЯзмейяЖсь по сравнению с этими же сйойствами после первого цикла. П р и м е р 9. Стеклообразный се яеи в виде дроби, имеющий чистоту М,§99%, запаивают в кварцевую ампулу и помещают в вакуумную камеру при Удавлении около 10 мм рт. ст. Селен подвергают термической обработке при 100°С в течение 16 ч для превращения стеклообразного селена в кристаллическую тригональную форму. Смесь 1 об.ч.тригонального селена с 1 об.ч. полиг-1-винилпирена (ПВП) диспергируют-в 100 ч. химически чистого хлороформа. Смесь размалывают при встряхивании в течение 1 ч с применением стальных шарикоб диаметром 3 мм до тех пор, пока частицы селена не измельчатся до максимального размера -не выше 1 мкм. Затем, добавляют ДВП §;R Hidfflfit дёгбтатрчнс для достижения отношения ПВП / селен, равного 24/1. Эту смесь размалывают в течение около 30 мин и наносят на три подложки из алюминиевого сплава для образования высушенного сдря толщиной 25 мкм на каждой пластине. Каждая подложка имеет блокирующий слой (0,2 мкм) из эпоксидной смолы, образованнЁлй поверх подложки до нанесения смеси на основе связующего. Каждую из пластин иСгштывают электрически. Все три пластины обнаруживают хорошую Способйость к электрической зарядке. Несмотря на то, что в приведенном описаниив 1с ачестэе рекомендуемых вариантов исполйения изобретения указывались конкретные вещества и пропорции. Могут быть использованы с получением подобных ;же результатов и другие подходящие материалы и процедуры. Кроме того,могут быть использованы и другие в есТва в модификации, которые обеспечивают синергизм, усиление или иную модификацию фоточУвствительного материала и способа его использования. Например, когда используют прозрачную подложку, например пластину, на которую нанесен прозрачный ТОНКИЙ проводящий слой из окиси алюминия или олова, изображение может быть образо вано при экспонировании через подложку. Если необходимо, также могут быть испольэоваиы электрические йзояйруййсиё подложки. В этом случае заряд можё быть нанесен на фоточувст1(йтельйый материал при рдновременном двойном заряжении коронным разрядом поверхности и изодарующей подложки зарядети1и противойолржной полярности. Другие модификации, использующие изолируюйуюп6дл6жкУ или вообще без подложки, заключаются в помещении фото1увствительного материала или пластины на проводящий материал и заряжение поверхности фоточувствйтё Пьного материала во время контакт1Гровайия с указанным 1иатериалом, После изображения фоторецепторный материал может быть отслоен от проводящего маТеригьйа, Формула изобретения 1. Электрофотографическйй матери ал, содержгцций фо опроводящнй слой

включаюищй частицы тополупровьдйяка и связукодеё, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с иелью получения материала с хорошими свойствами и дпя йёоднократното использования, в качестве связующего применены поли-1-винйлпйрен, полимет йленпирен, N-звмещенные полиаксйды дкрйловой кислоты и пирена, пирен, Tefрафён, 1-ацетйлпирен,2,3-беизох1Я|эёй, 6,7-бензопирен, 1-бромпирен,1-зтйЙгШрей,1-метилпирен,перилен, 2-фенйлянДбл,тетрацен,пицен,1,3,6,8;-тетрафенилпирен,хризен,флуорен,флуЬ:ренои,фенантрен,трифенил,,2,5,6-дибеизантрацен:, 1,2,3,4-дибензантрацен, 2,3-бензопирен,антрахинон,дибензотйофеи,нафталин,карбаЭОЛ,Ы-этилкарбазол к Ы-фенилкарбазол,а частицы фотополу.проводиика применены в количестве 0,15% от общего объема фотопроводящего слоя,

2, Материал по п. 1, о т л и ч а щ и и с я тем, что частицы фотополупроводника применены в количестве 0,1-1% от общего объема фотопроводящего слой.:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 366775, кл. q 03 q 5/06, 1971.