DE2941270A1

DE2941270A1 - Bildtraegerelement

Info

Publication number: DE2941270A1
Application number: DE19792941270
Authority: DE
Inventors: Masaaki Hirooka; Hideyo Kondo; Hitoshi Toma
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-10-14
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-04-24
Also published as: US4559260A; JPS5553337A; JPS5736584B2; DE2941270C2; GB2038663A; GB2038663B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildträgerelement zum Festhalten von elektrostatischen Bildern (nachstehend als "Ladungsbilder" bezeichnet) oder von Tonerbildern.

Ladungsbilder oder Tonerbilder können durch verschiedene Verfahren erzeugt werden. Als Beispiele für Bildträgerelemente, auf denen Ladungsbilder oder Tonerbilder erzeugt werden, können ein Bildträgerelement mit einer photoleitfähigen Schicht, das als "elektrophotographisches lichtempfindliches Element" bezeichnet wird, und ein Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht erwähnt werden.

Ein Bildträgerelement besteht im allgemeinen aus einem Träger und einer über dem Träger liegenden, zum Festhalten von Bildern dienenden Bildträgerschicht.

Je nach den gewünschten Eigenschaften und der Art des anzuwendenden Elektrophotographieverfahrens kann ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element verschiedene Formen haben. Repräsentative Beispiele für elektrophotographisehe lichtempfindliche Elemente sind ein

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51/61070

Dresdner Bank (München) Kto 3939 844

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aus einem Träger und einer photoleitfähigen Schicht als Bildträgerschicht bestehendes, lichtempfindliches Element und ein lichtempfindliches Element, das aus einer photoleitfähigen Schicht als Bildträgerschicht und einer darauf befindlichen isolierenden Schicht besteht. Diese elektrophotographischen lichtempfindlichen Elemente werden in weitem Umfang angewendet.

Ein lichtempfindliches Element, das aus einem Träger und einer photoleitfähigen Schicht besteht, kann zur Erzeugung von Bildern mittels eines in weitem Umfang angewandten Elektrophotographieverfahrens, bei dem eine Aufladung, eine bildmäßige Belichtung und eine Entwicklung und, falls erwünscht, eine Übertragung der Bilder durchgeführt wird, eingesetzt werden.

Wenn das lichtempfindliche Element eine isolierende Schicht aufweist, dient die isolierende Schicht zum Schutz der photoleitfähigen Schicht, zur Verbesserung der mechanisehen Festigkeit der photoleitfähigen Schicht, zur Verbesserung der Dunkelabfall-Kennlinie oder zur Anpassung des lichtempfindlichen Elements an ein bestimmtes Elektrophotographieverf ahren. Repräsentative Beispiele für lichtempfindliche Elemente mit einer solchen isolierenden Schicht und Elektrophotographieverfahren, bei denen solche lichtempfindlichen Elemente eingesetzt werden, sind aus der japanischen Patentpublikation 16 429/1966 und aus den US-PSS 2 860 048, 3 146 145, 3 607 258, 3 666 363,

3 734 609, 3 457 070 und 3 124 456 bekannt. 30

Das elektrophotographische lichtempfindliche Element wird zur Erzeugung von Ladungsbildern einem Elektrophotographieverf ahren unterzogen, und die Ladungsbilder

werden durch Entwicklung sichtbar gemacht. 35

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Repräsentative Beispiele für Bildträgerelemente ohne photoleitfähige Schicht sind die Bildträgerelemente, die als Bildträgerschicht eine isolierende Schicht aufweisen. Repräsentative Beispiele für die Anwendung solcher Bildträgerelemente werden nachstehend erläutert.

(1) Aus den japanischen Patentpublikationen 7115/1957, 8204/1957 und 1559/1968 sind z. B. Elektrophotographieverfahren bekannt, bei denen Ladungsbilder, die auf einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element erzeugt worden sind, übertragen werden, bei denen die Ladungsbilder entwickelt werden und bei denen die auf diese Weise entwickelten Tonerbilder dann auf ein Aufzeichnungsbzw. Bildempfangselement übertragen werden. Diese Verfahren haben den Zweck, die wiederholte Verwendbarkeit des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements zu verbessern. Ein für diese Verfahren eingesetztes Bildträgerelement ist ein Beispiel für ein Bildträgerelement

ohne photoleitfähige Schicht.
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(2) Aus den US-Patentschriften 3 680 954 und 3 645 614 und aus der US-Patentanmeldung 771 309

(23. Februar 1977) sind z. B. andere Elektrophotographieverfahren bekannt, bei denen auf einem Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht Ladungsbilder erzeugt werden, die auf einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element erzeugten Ladungsbildern entsprechen. Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element in Form eines Schirms mit einer Vielzahl von feinen

Öffnungen wird zur Erzeugung von Ladungsbildern einem bestimmten Elektrophotographieverfahren unterzogen, und das Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht wird mittels der Ladungsbilder einer Koronaladungsbehandlung unterzogen, wobei der Ionenstrom der Korona zur Erzeugung

von Ladungsbildern auf dem Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht moduliert wird. Dann folgt eine Entwicklung mit einem Toner, worauf die auf diese Weise ent-

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wickelten Bilder zur Erzeugung der fertigen Bilder auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement über- ' tragen werden. Das bei diesen Elektrophotographieverfahren eingesetzte Bildträgerelement ist ein anderes Beispiel für ein Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht.

(3) Weiterhin werden bei einem anderen Elektrophotographieverfahren Tonerbilder, die auf einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element oder einem Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht erzeugt werden, nicht direkt auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement, sondern auf ein anderes Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht übertragen, und dann werden die auf diese Weise übertragenen Tonerbilder auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement übertragen und fixiert. Auch das bei dem vorstehend erwähnten Elektrophotographieverfahren eingesetzte Bildträgerelement ist ein Beispiel für ein Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht.

Dieses Elektrophotographieverfahren ist für die Erzeugung von Farbbildern oder für ein Kopieren mit hoher Geschwindigkeit besonders geeignet. Aufzeichnungs- bzw. " Bildempfangselemente bestehen im allgemeinen aus einem in hohem Maße flexiblen Material mit einer geringen Dimensionsstabilität wie Papier, Folien usw. Daher können durch ein Verfahren, bei dem die drei Farben aufeinanderfolgend unter Einstellung ihrer Positionen zueinander auf

ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement übertragen werden, keine Dreifarbenbilder mit exakt eingestellten Positionen der drei Farben zueinander hergestellt werden. Es wird bevorzugt, die drei Farben auf ein Bildträgerelement zu übertragen, das aus einem im wesentlichen

deformationsfreien Material besteht, und dann die resultierenden dreifarbigen Bilder zur gleichen Zeit auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement zu übertragen. Durch dieses Verfahren können Farbbilder erzeugt

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werden, bei denen die einzelnen Farben in ihren Positionen zueinander exakter aufgezeichnet sind.

Weiterhin ist die übertragung von Tonerbildern auf ein Aufzeichnungs- bzw. Bildempfangselement mittels eines Bildträgerelements für ein Kopieren mit hoher Geschwindigkeit effektiv.

(4) Bei einem weiteren Verfahren wird an eine Elektrode mit mehreren Stiften bzw. Nadeln ein elektrisches Signal angelegt, um auf der Oberfläche eines Bildträgerelements ohne photoleitfähige Schicht Ladungsbilder zu erzeugen, die den elektrischen Signalen entsprechen, worauf die Ladungsbilder entwickelt werden. Auch das in diesem Verfahren eingesetzte Bildträgerelement ist ein Beispiel für ein Bildträgerelement ohne photoleitfähige Schicht.

Für die Elektrophotographie eingesetzte Bildträgerelemente werden verschiedenen elektrischen und mechanisehen Kräften und Beanspruchungen, z. B. der Behandlung durch eine Koronaaufladung, der Reinigung, der Entwicklung usw. ausgesetzt, so daß sie oft beschädigt werden. Sobald die Bildträgerelemente beschädigt sind, wird die Qualität der erzeugten Bilder merklich herabgesetzt. Daher besteht ein Bedarf an einem Bildträgerelement, das eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber elektrischen Schlägen und mechanischen Stößen hat und in ausgezeichneter Weise zur Beibehaltung elektrischer Ladungen befähigt ist. Solche ausgezeichneten Bildträgerelemente sind jedoch noch nicht

3" hergestellt worden.

Aufgabe der Erfindung ist demnach ein Bildträgerelement mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit, das eine isolierende Schicht mit guten Reinigungseigenschaften aufweist und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit hat.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Bildträgerelement zum Festhalten von elektrostatischen Bildern bzw. Ladungsbildern oder von Tonerbildern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es an der Oberfläche eine dreischichtige isolierende Schicht aufweist, die aus einer oberen Schicht, die hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen, thermoplastischen Harz besteht, aus einer Zwischenschicht, die hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen, thermoplastischen Harz und einem wärmehärtbaren Harz besteht, und aus einer unteren Schicht, die hauptsächlich aus einem wärmehärtbaren Harz besteht, aufgebaut ist.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.

Die obere Schicht der isolierenden Schicht des erfindungsgemäßen Bildträgerelements besteht hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen thermoplastischen Harz und hat an der Oberfläche ausgezeichnete Schmiereigenschaften sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber einer Ablösung und eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit. Die Oberfläche der isolierenden Schicht hat daher eine hohe Haltbarkeit und sehr gute Reinigungseigenschaften und ist in hohem Maße zur Beibehaltung elektrischer Ladungen befähigt.

Die untere Schicht der isolierenden Schicht besteht hauptsächlich aus einem wärmehärtbaren Harz und leistet

^ov/ einen Beitrag zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit der gesamten isolierenden Schicht. Insbesondere schützt die untere Schicht die photoleitfähige Schicht, indem sie die Bildung von Druckstellen auf der photoleitfähigen Schicht, die durch mechanische Stöße verur-

sacht werden, verhindert.

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Die Zwischenschicht, die hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen thermoplastischen Harz und einem wärmehärtbaren Harz besteht, kann die obere und die untere Schicht fest verbinden, so daß diese ein Ganzes bilden, und dient auf diese Weise zur Herstellung eines lichtempfindlichen Elements mit ausgezeichneter Haltbarkeit. Im einzelnen hat die Zwischenschicht des erfindungsgemäßen Bildträgerelements eine bemerkenswerte Wirkung und leistet einen Beitrag zu den guten Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements. Im Gegensatz dazu ist die Haftfestigkeit zwischen der oberen und der unteren Schicht unzureichend, wenn diese beiden Schichten direkt laminiert sind, und die Haltbarkeit des lichtempfindlichen Elements wird durch ein Abblättern bzw. Abschälen der zwei Schichten verschlechtert, nie Verminderung der Haftfestigkeit kann jedoch herabgesetzt werden, wenn die Zwischenschicht, die aus einer Mischung eines thermoplastischen Harzes und eines wärmehärtbaren Harzes besteht, zwischen die zwei Schichten gelegt wird, so daß die Eigenschaften der unteren und der oberen Schicht in effektiver Weise einen Beitrag zur Haltbarkeit des lichtempfindlichen Elements leisten.

Bevorzugte thermoplastische Harze, die zur Bildung der oberen und der Zwischenschicht eingesetzt werden, sind Harze mit linearer Struktur wie Polyester, Phenoxyharze, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Cellulose, Polyvinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polyacrylsäureester, Polyolefin, thermoplastisches Urethan usw.

Falls erwünscht, kann ein Schmiermittel hinzugegeben werden, um die Schmiereigenschaften der Oberfläche weiter zu verbessern. Weiterhin kann, falls dies erwünscht ist, ^OJ ein oberflächenaktives Mittel zum Dispergieren des Schmiermittels hinzugegeben werden.

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Als Schmiermittel können geeigneterweise Pulver mit Schmierwirkung eingesetzt werden.

Repräsentative Schmiermittel sind Schmiermittel wie Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polyäthylenterephthalat, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Metallsalze von Stearinsäure, Paraffinwachs, Talk usw., die in einem üblicherweise verwendeten Lösungsmittel im wesentlichen unlöslich sind.
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Die Teilchen des Schmiermittels haben im allgemeinen eine primäre Teilchengröße von weniger als 10 μπ und vorzugsweise weniger als 5 μπι.

Die Menge des hinzuzugebenden Schmiermittels kann in geeigneter Weise festgelegt werden und beträgt im allgemeinen 0,5 bis 90 Gew.-% und vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%.

Es können verschiedene oberflächenaktive Mittel eingesetzt werden. Besonders wirksam sind fluorhaltige oberflächenaktive Mittel. Fluorhaltige oberflächenaktive Mittel bestehen aus Molekülen mit einer in hohem Maße fluorierten, langen Alkylgruppe.

Repräsentative fluorhaltige oberflächenaktive Mittel sind:

CgF₁₇SO₂-NRCH'COOK,

C F SO .NRCH₀CH-O(CH₀CH-O) H α i. ι /. ζ ζ zzn

worin η 5, 10 oder 15 ist,

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worin n 5-20 ist,
C_lßF (R-O) worin η 5-20 ist,

^ci/T^Fo,i (R-O) R worin _n 5-20 ist usw. Io J4 η

In den vorstehenden Formeln ist R eine Alkylgruppe,

z. B. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylgruppe

usw., oder eine Arylgruppe, z. B. eine Phenyl- oder Naphthylgruppe usw.

Das fluorhaltige oberflächenaktive Mittel ist im allgemeinen in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise von 1 bis 30 Gew.-% enthalten.

Die Dicke der oberen Schicht kann in geeigneter Weise festgelegt werden. Sie beträgt im allgemeinen 2 bis 40 um und vorzugsweise 4 bis 20 μπι. Die obere Schicht hat vorzugsweise eine Bleistifthärte von 1H bis 3H.

Bei den in der Zwischenschicht und der unteren Schicht enthaltenen wärmehärtbaren Harzen handelt es sich um Harze, die durch Hitze, Licht, Elektronenstrahlen usw. ausgehärtet werden können.· Bei einigen wärmehärtbaren Harzen kann deren thermische Aushärtung sogar bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

Repräsentative wärmehärtbare Harze sind Acrylharze, Urethanharze, Polyesterharze, Epoxidharze, Melaminharze, Siliconharze usw.

Die Zwischenschicht besteht hauptsächlich aus dem *" thermoplastischen und dem wärmehärtbaren Harz. Das Verhältnis der zwei Harze wird in geeigneter Heise unter Berücksichtigung der Haftfestigkeit zwischen der Zwischenschicht

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und der oberen bzw. der unteren Schicht, der Lösungsmittelbeständigkeit in bezug auf ein für das Auftragen der oberen Schicht eingesetztes Lösungsmittel, der gegenseitigen Löslichkeit der zwei Harze usw. gewählt. Das Gewichtsverhältnis des thermoplastischen Harzes zum wärmehärtbaren Harz beträgt im allgemeinen 8:2 bis 2:8 und vorzugsweise 3:7 bis 5:5. Hinsichtlich der gegenseitigen Löslichkeit ist eine Kombination eines härtbaren Acrylsäureesterharzes und eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymers sehr gut geeignet.

Die Dicke der Zwischenschicht kann in geeigneter Weise gewählt werden und beträgt vorzugsweise 1 bis 35 um.

Das thermoplastische und das wärmehärtbare Harz in der Zwischenschicht können die gleichen Harze sein wie die in der oberen bzw.der unteren Schicht eingesetzten Harze oder von diesen verschieden sein.

Die Dicke der unteren Schicht kann in geeigneter Weise gewählt werden und beträgt im allgemeinen 2 bis 20 pm und vorzugsweise 4 bis 15 μπι. Die untere Schicht hat vorzugsweise eine Bleistifthärte von 2H bis 4H.

Für die Bildung der isolierenden Schicht ist die Beschichtung besser geeignet' als das Aufkleben eines isolierenden Films. Im Fall eines Bildträgerelements vom Trommeltyp kann durch Beschichtung eine nahtlose isolierende Schicht hergestellt werden.

Wenn das Bildträgerelement ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element ist, ist die repräsentativste Struktur ein Laminat aus einer zwischen einem Träger und einer isolierenden Schicht angeordneten photoleitfähigen Schicht.

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Der Träger kann wahlweise aus einem Material wie einer Metallplatte aus rostfreiem Stahl, Kupfer, Aluminium, Zinn usw., Papier, einer Harzfolie usw. bestehen. Falls erwünscht, kann der Träger weggelassen werden.

Die photoleitfähige Schicht kann durch Vakuumaufdampfung eines aus S, Se, PbO, aus S, Se, Te, As, Sb oder ähnliche Elemente enthaltenden Legierungen und aus intermetallisehen Verbindungen ausgewählten, anorganischen photoleitfähigen Material hergestellt werden. Im Fall eines Versprühungs- bzw. Spritzverfahrens kann die photoleitfähige Schicht hergestellt werden, indem man ein photoleitfähiges Material mit einem hohen Schmelzpunkt wie ZnO, CdS, CdSe, TiO₂ usw. an einen Träger anlagert bzw. anheftet. Im Falle eines Beschichtungsverfahrens können ein organisches photoleitfähiges Material wie Polyvinylcarbazol, Anthracen, Phthalocyanin usw., ein organisches photoleitfähiges Material der vorstehend beschriebenen Art, das durch einen Farbstoff oder eine Lewis-Säure sensibilisiert ist, oder eine Mischung aus dem organischen photoleitfähigen Material und einem isolierenden Bindemittel eingesetzt werden. Zusätzlich kann eine Mischung aus einem isolierenden Bindemittel und einem anorganischen photoleitfähigen Material wie ZnO, CdS, TiO₂, PbO usw. eingesetzt werden.

Als isolierendes Bindemittel können verschiedene Harze eingesetzt werden.

Die Dicke der photoleitfähigen Schicht kann je nach dem Typ und den Eigenschaften des photoleitfähigen Materials variieren. Sie beträgt im allgemeinen 5 bis 100 um und vorzugsweise 10 bis 50 um.

Zwischen die isolierende Schicht und die photoleitfähige Schicht kann eine Harzschicht hineingebracht werden. Beispiele für besonders wirksame Harzschichten sind

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Schichten aus einem Harz mit sauren Gruppen wie Carboxylgruppen, Sulfonsäuregruppen usw. Repräsentative Beispiele für ein solches Harz sind ein Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymer, ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure-Terpolymer, ein Äthylen-Acrylsäure-Copolymer, ein Styrol-Acrylsäure-Copolymer, ein Butadien-Acrylsäure-Copolymer, «, ,0) -Polybutadiendicarbonsäure, ein Vinylacetat-A'thylensulfonsäure-Copolymer, ein Styrol-Äthylensulfonsäure-Copolymer usw.
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Diese Harze können im allgemeinen durch Neutralisieren mit Alkalien wasserlöslich oder als feine Teilchen in Wasser dispergierbar gemacht werden.

Als Alkalien können flüchtige Alkalien wie Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, A'thylamin, Diethylamin, Triäthylamin usw. eingesetzt werden. Wenn dieAlkalien eingesetzt werden, wird die resultierende Harzschicht zur Entfernung des Alkalis auf eine über dem Siedepunkt des flüchtigen Alkalis liegende Temperatur erhitzt. Dieses Verfahren ist erwünscht und wirksam, wenn die photoleitfähige Schicht eine schlechte Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln hat.

Die repräsentativste Struktur eines Bildträgerelements ohne photoleitfähige Schicht besteht aus einer über einem Träger liegenden, isolierenden Schicht.

Die isolierende Schicht ist relativ dünn, wenn sie hauptsächlich zum Schutz des Bildträgerelements und zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Dunkelabfall-Kennlinie des Bildträgerelements eingesetzt wird. Im Gegensatz dazu ist die isolierende Schicht relativ dick, wenn das Bildträgerelement für ein besonderes Elektrophotographieverfahren eingesetzt wird.

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Die Dicke der isolierenden Schicht beträgt im allgemeinen 5 bis 70 um, insbesondere 10 bis 50 μπι.

Beispiel 1

100 Gew.-Teile CdS-Pulver, 15 Gew.-Teile eines vernetzbaren, cyclisierten Butadienkautschuks (Warenzeichen "CBR", Japan Synthetic Rubber Co.) als Bindemittel und 1 Gew.-Teil einer Diazoverbindung als Härtungsmittel wurden gründlich vermischt und zum gründlichen Vermischen von CdS und Bindemittel fünfmal durch eine Walzenmühle mit einer Spaltbreite von 40 μΐη hindurchlaufen gelassen. Dann wurde die erhaltene Mischung zur Herstellung einer flüssigen Masse mit einer Viskosität von 800 mPa.s mit Toluol vermischt. Ein Träger in Form einer Aluminiumtrommel mit einer Länge von 30 cm wurde in die flüssige Masse eingetaucht, mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min hochgezogen und zur Bildung einer photoleitfähigen Schicht mit einer Dicke von 50 um durch 30 minütiges Erhitzen auf 150 ⁰C ausgehärtet. Auf der erhaltenen photoleitfähigen Schicht wurde durch ein Eintauchverfahren eine Beschichtung aus einem Acrylsäureesterharz vom lichthärtbaren Typ (Warenzeichen "Aronix 8060", Toa Gosei Kagaku) gebildet, um eine untere Schicht mit einer Dicke von 15 um herzustellen, die durch 2 minütige Bestrahlung mit einer 4 kW-Quecksilberlampe ausgehärtet wurde.

Auf der resultierenden unteren Schicht wurde eine Zwischenschicht gebildet, wie nachstehend beschrieben wird.

^ou Eine Lösung eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymers (Warenzeichen "VMCH", Union Carbide) in Methyläthylketon und eine Lösung eines Acrylsäureesterharzes vom lichthärtbaren Typ (Warenzeichen "Aronix 8060") in Methyläthylketon wurden im Verhältnis 1:1 (auf das Gewicht der Harze be-

zogen) vermischt, um eine flüssige Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von 50 mPa.s herzustellen. Die flüssige Beschichtungsmasse wurde in einer Dicke von 15 um durch ein Eintauchverfahren auf die Oberfläche der

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unteren Schicht aufgebracht und zur Bildung einer ausgehärteten Zwischenschicht 5 min lang mit einer 4 kW-Quecks über lampe bestrahlt.

Auf die Oberfläche der Zwischenschicht wurde ein flüssiges Beschichtungsmaterial aufgebracht, das hergestellt worden war, indem man Pulver aus Polytetrafluoräthylen (Warenzeichen "Lubron L-2", Daikin Kogyo) mit einer Teilchengröße von 0,3 um als Schmiermittel zusammen mit einem oberflächenaktiven Mittel (Warenzeichen "FC-431", Sumitomo 3M) unter Verwendung eines Kugelmühlengefäßes in einer Lösung eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymers (Warenzeichen "VMCH") in Methyläthylketon dispergierte. Das Beschichtungsmaterial wurde durch Eintauchen aufgebracht, wobei ein 7 um dicker Beschichtungsfilm gebildet wurde, der zur Herstellung der oberen Schicht 10 min lang bei 75 ⁰C getrocknet wurde. Das erhaltene lichtempfindliche Element wird mit "lichtempfindliches Element I" bezeichnet.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte zur Herstellung des lichtempfindlichen Elements I wurden wiederholt, jedoch wurden zur Bildung der oberen Schicht kein Schmiermittel und kein oberflächenaktives

^iJ Mittel eingesetzt. Das auf diese Weise erhaltene lichtempfindliche Element wird mit "lichtempfindliches Element II" bezeichnet.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte zur

Herstellung des lichtempfindlichen Elements I wurden wiederholt, jedoch wurde die Zwischenschicht weggelas sen und wurde die untere Schicht mit einer Dicke von 28 um gebildet. Das auf diese Weise erhaltene lichtempfind liche Element wird mit "lichtempfindliches Element III"

. ■ . _t
bezeichnet.

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Zur Messung ihrer Haltbarkeit wurden die lichtempfindlichen Elemente I bis III einem Elektrophotographieverfahren unterzogen, das aus einer primären, positiven Gleichstrom-Aufladung, einer sekundären Wechselstrom-Entladung bei gleichzeitiger Belichtung, einer Leerbzw. Abdeckbelichtung, einer trockenen Entwicklung mit einem positiven Toner und einer Reinigungsbehandlung mit einer Reinigungsklinge aus Polyurethan (Härte: 70°, Winkel gegenüber der Oberfläche der isolierenden Schicht: 30°, Belastung der Klinge: 2,0 kg) bestand.

Die Ergebnisse werden nachstehend gezeigt.

Beim lichtempfindlichen Element I trat selbst nach einer 100000-maligen Wiederholung des Elektrophotographieverfahrens kein Abschälen bzw. Abblättern der isolierenden Schicht des lichtempfindlichen Elements ein, und die erhaltenen Bilder waren noch scharf und deutlich.

Beim lichtempfindlichen Element II trat selbst nach einer 60000-maligen Wiederholung des Elektrophotographieverfahrens kein Abschälen bzw. Abblättern der isolierenden Schicht des lichtempfindlichen Elements ein, jedoch wurden auf der Oberfläche der isolierenden Schicht

^ streifenförmige Schrammen gebildet, und durch die Schrammen wurde eine Schleierbildung verursacht.

Beim lichtempfindlichen Element III trat nach einer

3000-maligen Wiederholung des Elektrophotographiever-

fahrens ein teilweises Abschälen bzw. Abblättern der

oberen Schicht der isolierenden Schicht ein, und an den abgeschälten bzw. abgeblätterten Teilen hafteten Tonerteilchen an, so daß die erhaltenen Bilder eine viel geringere Schärfe hatten.
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Beispiel 2

Unter Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 1, wobei jedoch die photoleitfähige CdS-Schicht von jedem der lichtempfindlichen Elemente I bis III durch eine photoleitfähige Se-Te-Schicht ersetzt wurde, wurden lichtempfindliche Elemente I¹, II¹ und III¹ hergestellt. Man fand, daß die lichtempfindlichen Elemente I¹ bis III' eine ähnlich gute Haltbarkeit hatten wie die lichtempfindlichen Elemente I bis III.

Die photoleitfähige Se-Te-Schicht wurde in einer Dicke von 65 um hergestellt, indem man 200 g einer Se-Te-Legierung (Gewichtsverhältnis 90:10) auf eine Verdampfungsschale brachte und die Aufdampfung 40 min lang unter einem Druck von 13 nbar bei einer Temperatur der Verdampfungsquelle von 320 ⁰C und einer Temperatur des Substrats (Aluminiumtrommel) von 68 ⁰C durchführte.

Beispiele 3 bis 6

Auf der nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellten photoleitfähigen Schicht wurden zur Herstellung von lichtempfindlichen Elementen isolierende Schichten mit der in den nachstehenden Beispielen gezeigten Zusammensetzung gebildet. Die erhaltenen lichtempfindlichen Elemente wurden hinsichtlich ihrer Haltbarkeit mit den entsprechenden lichtempfindlichen Elementen verglichen, die keine Zwischenschicht enthalten. Die Haltbarkeit der erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Elemente war fünfmal so hoch wie oder noch höher als die Haltbarkeit des lichtempfindlichen Elements ohne Zwischenschicht.

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Beispiel 3

Untere Schicht: Lichthärtbares Epoxyacrylharz (Warenzeichen "MWC-Wo-4", Dainichi Seika).

Zwischenschicht: Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer

(Warenzeichen "VMCH") und lichthärtbares Acrylsäureesterharz (Warenzeichen "Aronix 8060")

(Gewichtsverhältnis 6:4).

Obere Schicht: Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer

(Warenzeichen "VMCH"), Polytetrafluoräthylen (Warenzeichen "Lubron

L-2") und oberflächenaktives Mittel (Warenzeichen "FC-431").

Beispiel 4
20

Untere Schicht: Lichthärtbares Epoxyacrylharz

(Warenzeichen "MWC-Wo-4") .

Zwischenschicht: Lineares Polyesterharz (Warenzeichen "Vylon-200", Toyobo) und

lichthärtbares Epoxyacrylharz (Warenzeichen "MWC-Wo-4") (Gewichtsverhältnis 7:3).

Obere Schicht: Lineares Polyesterharz

(Warenzeichen "Vylon-200"), Schmiermitteli Polytetrafluoräthylen (Warenzeichen "Lubron-2",

Daikin Kogyo).
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Beispiel 5 Untere Schicht:

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Lichthärtbares Acrylurethanharz (Warenzeichen "Sonne"/ Kansai Paint).

Zwischenschicht Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer (Warenzeichen "VMCH") und lichthärtbares Acrylsäureesterharz (Warenzeichen "Aronix 8060") (Gewichtsverhältnis 5:5).

Obere Schicht:

Beispiel 6 Untere Schicht:

Zwischenschicht; Polyätherharz (Warenzeichen "PKHH", Union Carbide), Schmiermittel: Polyäthylen (Teilchengröße: 2 μπι) , oberflächenaktives Mittel:

Acrylharz vom wärmehärtbaren Typ (Warenzeichen "Pulslac 2000", Chugoku Toryo).

Cel'luloseharz (Warenzeichen "L-2O-AC", Daiseru) und Acrylharz vom wärmehärtbaren Typ (Warenzeichen "Pulslac 2000") (Gewichtsverhältnis 6:4).

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Obere Schicht

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Celluloseharz (Warenzeichen "L-2O-AC"), Schmiermittel: Polybutylenterephthalat (Teilchengröße: 2 μπ\) , oberflächenaktives Mittel (Warenzeichen "FC-431", Sumitomo 3M).

Beispiel 7

Ein Träger in Form einer Aluminiumtrommel (200 mm 0 x 500 nun) wurde in eine Lösung eines ungesättigte Gruppen enthaltenden Polyesterharzes der Acrylreihe in Methyläthylketon eingetaucht, die auf eine Viskosität von 90 mPa.s eingestellt worden war, mit einer Geschwindigkeit von 30 mm/min hochgezogen und zum Aushärten 5 min lang mit einer 4 kW-Quecksilberlampe bestrahlt, wobei eine untere Schicht mit einer Dicke von 10 um gebildet wurde. (Das Polyesterharz war durch 3-stündige Behandlung von 180 Gew.-Teilen Epichlorhydrin, 90 Gew.-Teilen Fumarsäure, 4 Gew.-Teilen Diäthylaminoäthylmethacrylat und 1,0 Gew.-Teilen Hydrochinonmonomethyläther bei 150 ⁰C erhalten worden.)

Weiterhin wurde durch das vorstehend erwähnte Verfahren unter Verwendung einer Lösung eines lichthärtbaren Acrylurethanharzes (Warenzeichen "Sonne") und eines Polyätherharzes (Warenzeichen "PKHH") (Gewichtsverhältnis der Harze 6:4) in Methylisobutylketon, wobei das Hochziehen mit einer Geschwindigkeit von 23 mm/min erfolgte, eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 2 um hergestellt.

Dann wurde auf die Zwischenschicht zur Bildung einer oberen Schicht mit einer Dicke von 5 um eine flüssige

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• Dispersion aufgetragen, die 80 Gew.-Teile eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharzes (Warenzeichen "VMCH"), 20 Gew.-Teile Polytetrafluoräthylen (Warenzeichen "Lubron L-2", Teilchengröße: 0,3 μπι) und 0,2 Gew.-Teile eines oberflächenaktiven Mittels (Warenzeichen "FC-431") enthielt. Auf diese Weise wurde ein Bildträgerelement hergestellt.

Dieses Bildträgerelement wurde einem Verfahren zur Erzeugung von Ladungsbildern auf dem Bildträgerelement unterzogen. Bei dem Verfahren wurde die Koronaentladung unter Anwendung von Ladungsbildern moduliert, die auf einem lichtempfindlichen CdS-Schirmelement gebildet wurden. Zur Durchführung eines Haltbarkeitstestes durch Entwick-'^ lung, übertragung und Reinigung wurden ein positiver, trockener Entwickler und eine Reinigungsklinge aus Urethan (Härte: 70°, Winkel gegenüber der isolierenden Schicht auf der Oberfläche der Probe: 30°, Belastung bzw. Druck der Kllüge: 2,0 kg) verwendet. Der Reibungs-

koeffizient betrug 0,90. Das Bildträgerelement konnte glatt rotieren, und die erhaltenen Bilder waren gut. Selbst nach 150000 Umdrehungen.wurden kein Abrieb des Randteils der Reinigungsklinge und keine Schrammen auf der Oberfläche des Bildträgerelements beobachtet.

Auch ein Abblättern bzw. Abschälen zwischen den Schichten in der isolierenden Schicht wurde nicht beobachtet.

Die Haltbarkeit des Bildträgerelements wurde durch

das nachstehend erläuterte Verfahren unter Anwendung 30

eines lichtempfindlichen CdS-Schirmelements gemessen.

Auf einem Drahtnetz (öffnungsweite: etwa 50 um) aus rostfreiem Stahl wurde durch Sprühbeschichtung eine photoleitfähige Schicht mit einer Dicke von 30 μΐη gebildet. Die photoleitfähige Schicht bestand aus 70 Gew.-

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Teilen CdS-Pulver und 30 Gew.-Teilen eines Siliconharzes (Warenzeichen "KR-255", Shinetsu Silicone), die bei 80 ⁰C 15 min lang getrocknet wurden. Durch Sprühbeschichtung wurde auf der photoleitfähigen Schicht eine isolierende Schicht mit einer Dicke von 15 μπ\ gebildet. Die isolierende Schicht bestand aus einem Härtungsmittel (Warenzeichen "CR-15") und einem Siliconharz (Warenzeichen "TSR-144", Toshiba Silicone).

Die Oberfläche des erhaltenen, lichtempfindlichen Schirmelements wurde auf +450 V aufgeladen und bei gleichzeitiger Wechselstrom-Entladung bildmäßig belichtet, um Ladungsbilder mit -50 V in den hellen und mit +200 V in den dunklen Bereichen zu erzeugen. Dann wurde eine

■5 Probe an der Seite des lichtempfindlichen Schirmelements, auf der sich das Drahtnetz aus rostfreiem Stahl befand, angeordnet und durch das lichtempfindliche Schirmelement hindurch einer negativen Koronaladung ausgesetzt. Dann wurden die auf der Probe erzeugten Ladungsbilder ent-

wickelt, und die auf diese Weise entwickelten Tonerbilder wurden mit einer Ubertragungsspannung von etwa -6 kV auf ein Papier übertragen und zur Erzeugung von sichtbaren Bildern fixiert.

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Claims

TlEDTKE - BüHUNG - K.NNE GrUPE - PeLLMANN Dipl.-Ing. R Grupe 2 Q L 1 9 7 Ω Dipl.-Ing. B. Pellmann * 3 H I Z / U Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent München 11. Oktober 1979 B 9967 Patentansprüche

1. Bildträgerelement zum Festhalten von elektrostatischen Bildern bzw. Ladungsbildern oder von Tonerbildern, dadurch gekennzeichnet, daß es an der Oberfläche eine dreischichtige isolierende Schicht aufweist, die aus einer oberen Schicht, die hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen, thermoplastischen Harz besteht, aus einer Zwischenschicht, die hauptsächlich aus einem in organischen Lösungsmitteln löslichen, thermoplastischen Harz und einem wärmehärtbaren Harz besteht, und aus einer unteren Schicht, die hauptsächlich aus einem wärmehärtbaren Harz besteht, aufgebaut ist.

2. Bildträgerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht eine Dicke von 2 bis 40 μπι hat.

3. Bildträgerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von 1 bis 35 um hat.

4. Bildträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht eine Dicke von 2 bis 20 μπι hat.

XI/rs

Deutsche Bank !München) KIo 51/61070 Dresdner Bank (München! KIo 3939844 Postscheck (München) KIo. 670-43-804

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—ORIGINAL INSPECTED

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5. Bildträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Schicht auf einer photoleitfähigen Schicht gebildet ist.

6. Bildträgerelement nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Harze für die Bildung der oberen Schicht und der Zwischenschicht aus Polyestern, Phenoxyharzen, PoIystyrol, Polyvinylchlorid, Cellulose, Polyvinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polyacrylsäureestern, Polyolefinen und thermoplastischem Urethan ausgewählt worden sind.

7. Bildträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmehärtbaren Harze für die Bildung der Zwischenschicht und der unteren Schicht aus Acrylharzen, Urethanharzen, Polyesterharzen, Epoxidharzen, Melaminharzen und Siliconharzen ausgewählt worden sind.

8. Bildträgerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht ein Schmiermittel enthält. 25

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