DE60028630T2

DE60028630T2 - Elektrophotographischer Photoleiter mit Polyolefinen als Ladungstransportadditive

Info

Publication number: DE60028630T2
Application number: DE60028630T
Authority: DE
Inventors: David G. Longmont Black; Dat Q. Platteville Nguyen; Gregory W. Longmont Haggquist
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-02-07
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: EP1035447A3; US6071660A; EP1035447B1; EP1035447A2; DE60028630D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Photoleiter, der in elektrophotographischen Reproduktionsvorrichtungen verwendet wird, mit einer ladungserzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht, welcher eine verringerte positive elektrische Ermüdung sowie eine verringerte Endversiegelungs- und Papierbereichsabnutzung aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein schichtförmiger elektrophotographischer Photoleiter, d.h. ein Photoleiter mit einem Bodenflächenelement aus Metall, das mit einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge beschichtet ist. Obwohl diese Schichten im Allgemeinen voneinander getrennt sind, können sie zu einer einzigen Schicht kombiniert werden, die sowohl Ladungserzeugungs- als auch Ladungstransportfunktionen ausübt. Ein solcher Photoleiter kann gegebenenfalls eine Sperrschicht, die sich zwischen dem Bodenflächenelement aus Metall und der Ladungserzeugungsschicht befindet, und/oder eine haftverstärkende Schicht, die sich zwischen der Sperrschicht (oder dem Bodenflächenelement) und der Ladungserzeugungsschicht befindet, und/oder eine Überzugsschicht auf der Oberfläche der Ladungstransportschicht enthalten.
Bei der Elektrophotographie wird ein latentes Bild auf der Oberfläche eines isolierenden photoleitenden Materials erzeugt, indem ein Bereich der Oberfläche selektiv Licht ausgesetzt wird. Zwischen den Bereichen auf der Oberfläche, die dem Licht ausgesetzt wurden, und denen, die dem Licht nicht ausgesetzt wurden, wird eine unterschiedliche elektrostatische Ladungsdichte ausgebildet. Das latente elektrostatische Bild wird durch elektrostatische Toner, die Pigmentkomponenten und thermoplastische Komponenten enthalten, zu einem sichtbaren Bild entwickelt. In Abhängigkeit von den relativen elektrostatischen Ladungen auf der Photoleiteroberfläche, der Entwicklungselektrode und dem Toner, werden die Toner, die Flüssigkeiten oder Pulver sein können, selektiv entweder von der dem Licht ausgesetzten oder von der dem Licht nicht ausge setzten Photoleiteroberfläche angezogen. Der Photoleiter kann entweder positiv oder negativ geladen sein, und das Tonersystem kann gleichermaßen negativ oder positiv geladene Teilchen enthalten.
Ein Blatt Papier oder ein intermediäres Übertragungsmedium wird mit einer elektrostatischen Ladung versehen, die zu der des Toners entgegengesetzt ist, und dann nahe an der Photoleiteroberfläche vorbeigeleitet, wobei der Toner von der Photoleiteroberfläche auf das Papier oder das intermediäre Übertragungselement gezogen wird und er noch immer das Muster des von der Photoleiteroberfläche entwickelten Bildes besitzt. Nach der direkten Übertragung oder der indirekten Übertragung, wenn ein intermediäres Übertragungselement verwendet wird, schmilzt und fixiert ein Satz Fixierwalzen den Toner auf das Papier, wodurch das Druckbild erzeugt wird.
Das elektrostatische Druckverfahren umfasst daher eine fortwährende Reihe von Schritten, bei denen die Photoleiteroberfläche während des Drucks auf- und entladen wird. Es ist wichtig, die Aufladungsspannung und die Entladungsspannung auf der Oberfläche des Photoleiters relativ konstant zu halten, während verschiedene Seiten gedruckt werden, damit sichergestellt wird, dass die Qualität der erzeugten Bilder gleichmäßig ist (Betriebsstabilität). Wenn sich die Aufladungs/Entladungs-Spannung jedes Mal deutlich ändert, wenn die Walze betrieben wird, d.h. wenn die Photoleiteroberfläche eine Ermüdung oder eine andere bedeutende Änderung zeigt, wird die Qualität der gedruckten Seiten nicht gleichmäßig und unzureichend sein. Ähnlich werden, wenn die Oberfläche oder andere Teile des Photoleiters eine Abnutzung, insbesondere eine ungleichmäßige Abnutzung, während des Druckverfahrens erfahren, die gedruckten Seiten nicht einheitlich und die Qualität des Endprodukts unzureichend sein.
Es wurde nun unerwartet gefunden, dass die Zugabe von Polyolefinwachsen mit niedriger Oberflächenenergie mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 6–12 μm zu der Ladungstransportschicht die positive elektrische Ermüdung und die Endversiegelungs- und Papierbereichsabnutzung in einem Photoleiter verringert.
Organische und anorganische Teilchen sind für ihre Verwendung als Ladungstransport-Dotiersubstanzen und ihren Einbau in verschiedene Photorezeptorschichten zur Abnutzungsverbesserung bekannt. Teilchen, die für diese Verwendung offenbart wurden, sind u.a. Additive mit niedriger Oberflächenenergie, wie z.B. Polyolefine und fluorhaltige Polymere (wie z.B. PTFE), sowie Additive mit hoher Oberflächenenergie, wie z.B. hydrophobes Siliciumdioxid. So lehrt das US-Patent 5 096 795, Yu, ausgegeben am 17. März 1992, dass die Verwendung von teilchenförmigen Materialien in der Ladungstransportschicht eines Photoleiters die Abriebbeständigkeit und die Beständigkeit gegen Spannungsbruch verbessert, während die guten elektrischen Eigenschaften des Photoleiters beibehalten werden. Verwendete Teilchen sind u.a. mikrokristallines Siliciumdioxid, Polytetrafluorethylen (PTFE) und feinstgemahlenes wachsartiges Polyethylen. Teilchen, die in der Ladungstransportschicht verwendet werden, haben einen Durchmesser zwischen etwa 0,1 und etwa 4,5 μm, wobei der mittlere Teilchendurchmesser etwa 2,5 μm beträgt. Es wird gelehrt, dass die Teilchen sogar gesiebt werden, um größere Teilchen zu entfernen, so dass die verwendeten Teilchen in die definierten Teilchengrößenbereiche fallen.
Das US-Patent 5 485 250, Kashimura et al., ausgegeben am 16. Januar 1996, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungselement mit einer Oberflächenschicht, die ein Binderharz und fluor- oder siliciumhaltige Teilchen enthält. Die verwendeten Teilchen sind u.a. Tetrafluorethylen und Polydimethylsiloxane und haben einen Durchmesser von etwa 0,01 bis etwa 5 μm, vorzugsweise von etwa 0,01 bis etwa 0,35 μm. Diese Vorrichtungen liefern angeblich Farbbilder mit verbesserter Qualität.
Das US-Patent 5 714 248, Lewis, ausgegeben am 3. Februar 1998, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungselement, das eine Beschichtung umfasst, die ein Harz, elektrisch leitende Metalloxidteilchen und isolierende Teilchen (wie z.B. pyrogene Kieselsäure, die bevorzugt ist, undotiertes Zinkoxid und undotiertes Titandioxid) enthält.
Das US-Patent 5 733 698, Lehman et al., ausgegeben am 31. März 1998, beschreibt einen elektrophotographischen Photorezeptor, der angeblich die Perlenbildung der Tonerträgerflüssigkeit auf der Photorezeptoroberfläche steuert, enthaltend ein elektroleitendes Substrat, eine photoleitende Schicht, eine Zwischenschicht und eine äußere Trennschicht. Die Oberfläche der Trennschicht muss wenigstens eine Mindest-Rauhigkeit besitzen, die durch Einbau von Füllmaterialien, einschließlich Polystyrolperlen und Acrylteilchen (mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 10 bis etwa 50000 nm), bereitgestellt wird.
Das US-Patent 5 021 309, Yu, ausgegeben am 4. Juni 1991, beschreibt den Einbau von teilchenförmigen Materialien in die Anti-Curl-Schicht eines elektrophotographischen Abbildungssystems, um einen verringerten Oberflächenreibungskoeffizienten und eine verbesserte Abriebfestigkeit ohne nachteilige Wirkungen auf die optischen und mechanischen Eigenschaften des Systems zu ergeben. Die offenbarten teilchenförmigen Materialien sind u.a. Fluorkohlenstoffpolymere, Fettsäureamide, Polyethylenwachse, Polypropylenwachse und Stearate mit einem Teilchengrößendurchmesser im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 4,5 μ bei einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 2,5 μ.
Das US-Patent 5 686 214, Yu, ausgegeben am 11. November 1997, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungssystem, das eine Grundstreifenschicht enthält, umfassend eine Dispersion aus leitenden Teilchen und festen organischen Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel. Die offenbarten organischen Teilchen sind u.a. feinstgemahlene wachsartige Polyethylenteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis etwa 5 μm.
Das US-Patent 5 725 983, Yu, ausgegeben am 10. März 1998, beschreibt den Einbau einer Mischung aus anorganischen und organischen Teilchen in die Ladungstransportschicht, die Anti-Curl-Schicht oder die Grundstreifenschicht eines elektrophotographischen Photorezeptors. Offenbarte geeignete Teilchen sind u.a. wachsartige Polyethylenteilchen mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 4,5 μm bei einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 2,5 μm.
Das US-Patent 4 784 928, Karr et al., ausgegeben am 15. November 1988, beschreibt den Einbau von Teilchen in die äußere Schicht eines elektrophotographischen Abbildungselements, um die Freisetzung von Toner von dem Element auf Papier zu erleichtern. Teilchen, die als in dieser Hinsicht geeignet beschrieben werden, sind u.a. Tetrafluorethylen und Polyolefinwachse. Eine Diskussion über die Teilchengröße fehlt, sie scheinen jedoch ziemlich klein zu sein; in einem Beispiel beträgt die Teilchengröße 2 μ, und die gesamte gebildete Schicht ist nur 0,1 μm dick.
Das US-Patent 5 385 797, Nagahara et al., ausgegeben am 31. Januar 1995, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungselement, das eine äußere Schutzschicht enthält, umfassend ein Binderharz und ein teilchenförmiges elektroleitendes Material, das mit einer Siloxanverbindung überzogen ist. Die in dieser Schicht verwendeten Teilchen sind sehr klein und haben einen Durchmesser von weniger als etwa 0,3 μ, vorzugsweise von weniger als etwa 0,1 μm.
Das US-Patent 5 504 558, Ikezue, ausgegeben am 2. April 1996, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungselement, das ein fluorhaltiges teilchenförmiges Harz in seiner Oberflächenschicht enthält. Die verwendeten Teilchengrößen betragen etwa 0,01 bis etwa 10 μm, vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 2 μm. Es existiert kein Vorschlag, ein teilchenförmiges Harz in die Ladungstransportschicht einzubauen. Das Wesentliche der Erfindung ist die Auswahl eines speziellen Binderharzes für die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht, um eine gute Bildqualität bei größerer Haltbarkeit zu ergeben.
Das US-Patent 5 610 690, Yoshihara et al., ausgegeben am 11. März 1997, beschreibt ein elektrophotographisches Abbildungselement mit einem Gleitharzpulver in seiner Oberflächenschicht und einem Abstandselement in Kontakt mit dieser Oberflächenschicht. Die Oberfläche sorgt angeblich für eine gute Bildqualität ohne Beschädigung der Oberflächenschicht oder dass dies zu einem Ablösen von der lichtempfindlichen Schicht führt. Teilchen, die als geeignet offenbart werden, sind u.a. fluorhaltige Harzpulver (die bevorzugt sind), Polyolefinharzpulver und siliciumhaltige Harzpulver.
Wie zu erkennen ist, offenbart keines dieser Patente Photoleiterelemente, die relativ große wachsartige Polyolefinteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 6 μm–12 μm in ihrer Ladungstransportschicht besitzen. Tatsächlich lehrt der Stand der Technik, dass Teilchen größer als 4,5 μm Probleme im Zusammenhang mit einem Photoleiter erzeugen, indem einfallendes Licht gestreut wird oder die elektrischen Eigenschaften des Photoleiters gestört werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Abbildungselement, das eine Ladungstransportschicht umfasst, die ein thermoplastisches filmbildendes Bindemittel, ein Ladungstransportmolekül und eine homogene Dispersion aus einem Polyolefinwachs mit niedriger Oberflächenenergie, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen und Mischungen davon, in Teilchenform mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 6 bis etwa 12 μm. Diese elektrophotographischen Abbildungsvorrichtungen weisen eine dramatisch verringerte Endversiegelungs- und Papierbereichsabnutzung sowie eine verringerte positive elektrische Ermüdung bei der Verwendung auf.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein elektrophotographisches Element, umfassend:

(a) ein Bodenflächenelement,
(b) eine ladungserzeugende Schicht, die von dem Bodenflächenelement getragen wird, umfassend eine wirksame Menge eines lichtempfindlichen Farbstoffs, dispergiert in einem Bindemittel, und
(c) eine Ladungstransportschicht, die von der ladungserzeugenden Schicht getragen wird, enthalten etwa 25 Gew.-% bis etwa 65 Gew.-% eines Ladungstransportmoleküls (vorzugsweise eines Hydrazons, wie z.B. DEH), etwa 35 Gew.-% bis etwa 65 Gew.-% eines thermoplastischen filmbildenden Bindemittelharzes und etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% eines Polyolefinwachses mit niedriger Oberflächenenergie, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen und Mischungen davon, in Teilchenform mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 6 bis etwa 12 μm, homogen dispergiert in der Ladungstransportschicht.

So wie hier verwendet, sind alle Prozentangaben, Anteile und Teilangaben "auf das Gewicht bezogen", falls nichts anderes angegeben ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Photoleiter der vorliegenden Erfindung finden in Vorrichtungen zur elektrophotographischen Vervielfältigung Anwendung, wie z.B. in Kopierern und Druckern, und können allgemein als schichtförmige Photoleiter charakterisiert werden, bei dem eine Schicht (die ladungserzeugende Schicht) Licht absorbiert und als Folge davon Ladungsträger erzeugt, während eine zweite Schicht (die Ladungstransportschicht) diese Ladungsträger an die exponierte Oberfläche des Photoleiters transportiert.
Obwohl diese Vorrichtungen häufig separate Ladungserzeugungs- und Ladungstransportschichten besitzen, wobei die Ladungstransportschicht über der ladungserzeugenden Schicht liegt, ist es auch möglich, die Ladungserzeugungs- und Ladungstransportfunktionen in einer einzigen Schicht im Photoleiter zu kombinieren.
In der Photoleiterstruktur wird ein Substrat, das flexibel (wie z.B. eine flexible Bahn oder ein flexibles Band) oder starr (wie z.B. eine Trommel) sein kann, gleichmäßig mit einer dünnen Schicht aus metallischem Aluminium beschichtet. Die Aluminiumschicht dient als elektrische Bodenfläche. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Aluminium anodisiert, wodurch aus der Aluminiumoberfläche eine dickere Aluminiumoxidoberfläche (mit einer Dicke von 2 bis 12 μm, vorzugsweise von 4 bis 7 μm) wird. Das Bodenflächenelement kann eine Metallplatte (zum Beispiel hergestellt aus Aluminium oder Nickel), eine Metalltrommel oder -folie, eine Kunststofffolie, auf die zum Beispiel Aluminium, Zinnoxid oder Indiumoxid im Vakuum aufgedampft wurde, oder eine mit leitender Substanz beschichte Papier- oder Kunststofffolie oder -trommel sein.
Die Aluminiumschicht wird dann mit einer dünnen ladungserzeugenden Schicht mit konstanter Dicke beschichtet, die ein lichtempfindliches Farbstoffmaterial, dispergiert in einem Bindemittel, enthält. Schließlich wird auf die ladungserzeugende Schicht eine Ladungstransportschicht mit konstanter Dicke aufgebracht. Die Ladungstransportschicht umfasst ein thermoplastisches filmbildendes Bindemittel, ein Ladungstransportmolekül und eine homogene Dispersion aus einem teilchenförmigen Polyolefinwachs mit niedriger Oberflächenenergie, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen und Mischungen davon, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 bis 12 μ.
Im Falle einer Einschichtstruktur umfasst die lichtempfindliche Schicht ein ladungserzeugendes Material, ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz und die Polyolefinwachsteilchen.
Die Dicke der verschiedenen Schichten in der Struktur ist von Bedeutung und ist den Fachleuten gut bekannt. Bei einem typischen Photoleiter hat die Bodenflächenschicht eine Dicke von 0,01 bis 0,07 μm, die ladungserzeugende Schicht hat eine Dicke von 0,05 bis 5,0 μm, vorzugsweise von 0,1 bis 2,0 μm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 μm, und die Ladungstransportschicht ist 10 bis 25 μm, vorzugsweise 20 bis 25 μm, dick. Wenn eine Sperrschicht zwischen der Bodenfläche und der ladungserzeugenden Schicht verwendet wird, hat sie eine Dicke von 0,05 bis 2,0 μm. Wenn eine einzige Ladungserzeugungs-/Ladungstransportschicht verwendet wird, hat die Schicht im Allgemeinen eine Dicke von 10 bis 25 μm.
Bei der Bildung der ladungserzeugenden Schicht, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird eine Feindispersion von kleinen lichtempfindlichen Farbstoffmaterialteilchen in einem Bindemittelmaterial gebildet, und mit dieser Dispersion wird das Bodenflächenelement beschichtet. Dies geschieht in der Regel durch Herstellen einer Dispersion, die den lichtempfindlichen Farbstoff, das Bindemittel und ein Lösungsmittel enthält, Beschichten des Bodenflächenelements mit der Dispersion und Trocknen der Beschichtung.
Jedes beliebige lichtempfindliche Farbstoffmaterial, das im Stand der Technik als in Photoleitern geeignet bekannt ist, kann bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele für solche Materialien gehören zu irgendwelchen der folgenden Klassen:

(a) Polynukleare Chinone, z.B. Anthanthrone
(b) Chinacridone
(c) Von Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure hergeleitete Pigmente, wie z.B. Perinone
(d) Phthalocyanine und Naphthalocyanine, z.B. H₂-Phthalocyanin in X-Kristallform (siehe zum Beispiel US-Patent 3 357 989), Metallphthalocyanine und Naphthalocyanine (einschließlich denjenigen mit zusätzlichen Gruppen, gebunden an das Zentralmetall).
(e) Indigo- und Thioindigo-Farbstoffe
(f) Benzothioxanthen-Derivate
(g) Von Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure hergeleitete Pigmente, einschließlich Kondensationsprodukte mit Aminen (Paralendiimiden) und o-Diaminen (Perylenbisimidazolen)
(h) Polyazopigmente, einschließlich Bisazo-, Trisazo- und Tetrakisazopigmente
(i) Squarylium-Farbstoffe
(j) Polymethin-Farbstoffe
(k) Farbstoffe, die Chinazolingruppen enthalten (siehe zum Beispiel die UK-Patentschrift 1 416 602)
(l) Triarylmethan-Farbstoffe
(m) Farbstoffe, die 1,5-Diaminoanthrachinongruppen enthalten
(n) Thiapyryliumsalze
(o) Azuleniumsalze und
(p) Pyrrolopyrrol-Pigmente.

Solche Materialien sind in größerem Detail in dem US-Patent 5 190 817, Terrell et al., ausgegeben am 2. März 1993, beschrieben.
Die bevorzugten lichtempfindlichen Farbstoffe zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind Phthalocyanin-Farbstoffe, die den Fachleuten gut bekannt sind. Beispiele für solche Materialien werden in dem US-Patent 3 816 118 von Byrne, ausgegeben am 11. Juni 1974, gelehrt. Jedes beliebige geeignete Phthalocyanin kann verwendet werden, um den Ladungserzeugungsschichtteil der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Das verwendete Phthalocyanin kann in einer beliebigen geeigneten kristallinen Form verwendet werden. Es kann unsubstituiert sein, entweder (oder sowohl als auch) in den sechsgliedrigen aromatischen Ringen und/oder an den Stickstoffen der fünfgliedrigen Ringe. In Moser & Thomas, Phthalocyanine Compounds, Reinhold Publishing Company, 1963, werden geeignete Materialien beschrieben und deren Synthese angegeben. Besonders bevorzugte Phthalocyaninmaterialien sind diejenigen, bei denen das Metall in der Mitte der Struktur Titan ist (d.h. Titanylphthalocyanine), und die metallfreien Phthalocyanine. Die metallfreien Phthalocyanine sind ebenfalls besonders bevorzugt, insbesondere die X-Kristallform metallfreier Phthalocyanine. Solche Materialien sind in US-Patent 3 357 989, Byrne et al., ausgegeben am 12. Dezember 1967, US-Patent 3 816 118, Byrne, ausgegeben am 11. Juni 1974, und US-Patent 5 204 200, Kobata et al., ausgegeben am 20. April 1993, offenbart. Das nichtmetallische Phthalocyanin vom X-Typ wird dargestellt durch die Formel:
Solche Materialien sind zum Beispiel unter der Handelsbezeichnung Progen-XPC von Zeneca Colours Company in einer elektrophotographischen Güte mit sehr hoher Reinheit erhältlich.
Als Bindemittel wird vorzugsweise ein Polymer mit hohem Molekulargewicht mit hydrophoben Eigenschaften und guten Bildungseigenschaften für einen elektrisch isolierenden Film bevorzugt. Diese filmbildenden Polymere mit hohem Molekulargewicht sind u.a. zum Beispiel die folgenden Materialien, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Polycarbonate, Polyester, Methacrylharze, Acrylharze, Polyvinylchloride, Polyvinylidenchloride, Polystyrole, Polyvinylbutyrale, Ester-Carbonat-Copolymere, Polyvinylacetate, Styrol-Butadien-Copolymere, Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymere, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Siliconharze, Siliconalkydharze, Phenolformaldehydharze, Styrolalkydharze und Poly-N-vinylcarbazole. Diese Bindemittel können in Form eines einzelnen Harzes oder in einer Mischung aus zwei oder mehreren Harzen verwendet werden.
Bevorzuge Materialien sind u.a. das Bisphenol A und die Bisphenol A-Bisphenol TMC-Copolymere, die nachstehend beschrieben sind, Polyvinylchloride mit mittlerem Molekulargewicht, Polyvinylbutyrale, Ester-Carbonat-Copolymere und Mischungen davon. Die als Bindemittel geeigneten Polyvinylchlorid-Verbindungen haben ein mittleres Molekulargewicht (massegemittelt) von 25000 bis 300000, vorzugsweise von 50000 bis 125000, besonders bevorzugt von 80000. Das PVC-Material kann eine Vielzahl von Substituenten, einschließlich Chlor, Oxiran, Acrylonitril oder Butyral, enthalten, obwohl das bevorzugte Material unsubstituiert ist. Polyvinylchloridmaterialien, die sich bei der vorliegenden Erfindung eignen, sind den Fachleuten gut bekannt. Beispiele für solche Materialien sind im Handel als GEON 110X426 von der GEON Company erhältlich. Ähnliche Polyvinylchloride sind auch von der Union Carbide Corporation erhältlich.
Bisphenol A mit der nachstehend angegebenen Formel ist hier ein geeignetes Bindemittel:
wobei jedes X ein C₁-C₄-Alkyl ist und n etwa 20 bis etwa 200 ist.
Die oben genannten Bisphenol-Bindemittel sind Copolymere von Bisphenol A und Bisphenol TMC. Dieses Copolymer hat die folgende Strukturformel:
wobei a und b derart sind, dass das Gewichtsverhältnis von Bisphenol A zu Bisphenol TMC 30:70 bis 70:30, vorzugsweise 35:65 bis 65:35, besonders bevorzugt 40:60 bis 60:40, beträgt. Das Molekulargewicht (massegemittelt) des Polymers beträgt 10000 bis 100000, vorzugsweise 20000 bis 50000, besonders bevorzugt 30000 bis 40000.
Bei der Bildung der ladungserzeugenden Schicht wird in dem Bindemittelmaterial eine Mischung aus dem lichtempfindlichen Farbstoff gebildet. Die Menge an verwendetem lichtempfindlichem Farbstoff ist die Menge, die bewirkt, dass in dem Photoleiter die Ladungserzeugungsfunktion bereitgestellt wird. Diese Mischung enthält im Allgemeinen 10 Teile bis 50 Teile, vorzugsweise 10 Teile bis 30 Teile, besonders bevorzugt 20 Teile, der lichtempfindlichen Farbstoffkomponente und 50 Teile bis 90 Teile, vorzugsweise 70 Teile bis 90 Teile, besonders bevorzugt 80 Teile, der Bindemittelkomponente.
Die Mischung aus lichtempfindlichem Farbstoff und Bindemittel wird anschließend zur weiteren Verarbeitung mit einem Lösungsmittel oder Dispersionsmedium vermischt. Das ausgewählte Lösungsmittel sollte: (1) für Polymere mit hohem Molekulargewicht ein echtes Lösungsmittel sein, (2) mit allen Komponenten nichtreaktiv sein und (3) eine geringe Toxizität besitzen. Beispiele für Dispersionsmittel/Lösungsmittel, die bei der vorliegenden Erfindung entweder alleine oder in Kombination mit bevorzugten Lösungsmitteln verwendet werden können, sind u.a. Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Hexan, Benzol, Toluol und Xylol; halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methylenchlorid, Methylenbromid, 1,2-Dichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, Chloroform, Bromoform und Chlorbenzol; Ketone, wie z.B. Aceton, Methylethylketon und Cyclohexanon; Ester, wie z.B. Ethylacetat und Butylacetat; Alkohole, wie z.B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Cyclohexanol, Heptanol, Ethylenglycol, Methylcellosolve, Ethylcellosolve und Cellosolveacetat und Derivate davon; Ether und Acetale, wie z.B. Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, Furan und Furfural; Amine, wie z.B. Pyridin, Butylamin, Diethylamin, Ethylendiamin und Isopropanolamin; Stickstoffverbindungen, einschließlich Amide, wie z.B. N,N-Dimethylformamid; Fettsäuren und Phenole; und Schwefel- und Phosphorverbindungen, wie z.B. Schwefelkohlenstoff und Triethylphosphat. Die bevorzugten Lösungsmittel zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind Methylenchlorid, Cyclohexanon und Tetrahydrofuran (THF). Die gebildeten Mischungen umfassen 1% bis 50%, vorzugsweise 2% bis 30%, besonders bevorzugt 5%, der Mischung aus lichtempfindlichem Farbstoff und Bindemittel und 50% bis 99%, vorzugsweise 90% bis 98%, besonders bevorzugt 95%, des Lösungsmittels/Dispersionsmediums.
Die gesamte Mischung wird dann zermahlen, wobei ein herkömmlicher Mahlmechanismus verwendet wird, bis die erwünschte Farbstoff-Teilchengröße erreicht und in der Mischung dispergiert ist. Das organische Pigment kann zu feinen Teilchen pulverisiert werden, wobei zum Beispiel eine Kugelmühle, ein Homogenisator, ein Farbschüttler, eine Sandmühle, ein Ultraschall-Dispersionsvorrichtung, eine Reibungsmühle oder eine Sandmahlvorrichtung verwendet wird. Die bevorzugte Vorrichtung ist eine Sandmühlen-Mahlvorrichtung. Der lichtempfindliche Farbstoff hat eine Teilchengröße (nach dem Mahlen), die vom Submikrometerbereich (z.B. 0,01 μm) bis 5 μm reicht, wobei eine Teilchengröße von 0,05 bis 0,5 μm bevorzugt ist. Die Mischung kann dann mit weiterem Lösungsmittel auf einen Feststoffgehalt von etwa 2–5% versetzt oder verdünnt werden, wobei eine Viskosität erhalten wird, die für die Beschichtung, zum Beispiel durch Tauchbeschichtung, geeignet ist.
Anschließend wird das Bodenflächenelement mit der ladungserzeugenden Schicht beschichtet. Die Dispersion, aus der die ladungserzeugende Schicht gebildet wird, wird auf das Bodenflächenelement aufgetragen, wobei Verfahren verwendet werden, die im Stand der Technik gut bekannt sind, einschließlich Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Rakelbeschichten oder Walzenbeschichten, und dann getrocknet. Das bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendete Verfahren ist die Tauchbeschichtung. Die Dicke der gebildeten ladungserzeugenden Schicht sollte vorzugsweise 0,1 bis 2,0 μm betragen, besonders bevorzugt um 0,5 μm. Die Dicke der gebildeten Schicht wird von dem prozentualen Gehalt an Feststoffen der Dispersion, in die das Bodenflächenelement getaucht wird, sowie von der Dauer und Temperatur des Verfahrens abhängen. Nachdem das Bodenflächenelement mit der ladungserzeugenden Schicht beschichtet worden ist, lässt man es 0 bis 100 Minuten, vorzugsweise 5 bis 60 Minuten, besonders bevorzugt 5 bis 30 Minuten, bei einer Temperatur von 60°C bis 160°C, vorzugsweise etwa 100°C, trocknen.
Anschließend wird die Ladungstransportschicht hergestellt und so auf das Bodenflächenelement aufgetragen, dass sie die ladungserzeugende Schicht bedeckt. Die Ladungstransportschicht wird aus einer Lösung gebildet, die ein Ladungstransporfmolekül in einem thermoplastischen filmbildenden Bindemittel enthält und in der die Polyolefinwachsteilchen homogen dispergiert sind, mit dieser Lösung wird die ladungserzeugende Schicht beschichtet, und die Beschichtung wird getrocknet.
Prinzipiell kann eine große Klasse von bekannten Loch- oder Elektronentransportmolekülen bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele für solche Verbindungen sind u.a. Poly-N-vinylcarbazole und Derivate, Poly-τ-carbazolylglutamat und Derivate, Pyrol-Formaldehyd-Kondensate und Derivate, Polyvinylpyrol, Polyvinylphenanthren, Oxazolderivate, Oxadiazolderivate, Imidazolderivate, 9-(p-Diethylaminostyryl)anthracen, 1,1-Bis(4-dibenzylaminophenyl)propan, Styrylanthracen, Styrylpyrazolin, Arylamine, arylsubstituierte Butadiene, Phenylhydrazone und α-Stilbenderivate.
Diese Ladungstransportmoleküle oder -molekülsysteme sind im Stand der Technik gut bekannt. Eine grundlegende Anforderung an diese organischen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht ist, dass die Mobilität (Positiv-Lochtransfer durch die Schicht) derart sein muss, dass Ladung die Schicht in einer Zeit durchlaufen kann, die, verglichen mit der Zeit zwischen der Belichtung und der Bildentwicklung, kurz ist. Der Lochtransport findet durch den Ladungstransfer von Zuständen, die mit den Donor/Akzeptor-Funktionalitäten zusammenhängen, statt. Dies kann als ein Donor/Akzeptor-Elektronentransferverfahren beschrieben werden. Oxidationspotentialmessungen sowie Ladungsmobilitätsmessungen wurden verwendet, um die Effizienz von Ladungstransportmolekülen zu untersuchen. Beispiele für solche Verbindungen sind in dem US-Patent 5 053 303, Sakaguchi et al., ausgegeben am 1. Oktober 1991, offenbart. Bevorzugte Ladungstransportmoleküle sind ausgewählt aus Hydrazonen, Butadienen, Pyrazolinen und Mischungen aus diesen Verbindungen. Hydrazone, die bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind diejenigen Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel:
worin R¹, R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Niederalkyl bedeuten und R¹⁵ und R¹⁶ unabhängig voneinander ein Niederalkyl oder Aryl bedeuten.
Butadiene, die bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind diejenigen Verbindungen mit der folgenden allgemeinen Formel:
worin R³ und R⁴ unabhängig voneinander ein Niederalkyl bedeuten und R¹, R⁵, R⁶, R¹⁰ und R¹¹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Niederalkyl bedeuten.
Die Pyrazolinverbindungen, die bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind diejenigen Verbindungen mit der folgenden Strukturformel:
worin R³, R⁴, R¹² und R¹³ unabhängig voneinander ein Niederalkyl bedeuten und R¹⁴ eine Phenolgruppe bedeutet, die einen oder mehrere Substituenten enthalten kann.
Hydrazone sind die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung bevorzugten Ladungstransportmoleküle. Das bevorzugteste Ladungstransportmolekül ist als DEH bekannt, welches den chemischen Namen p-Diethylaminobenzaldehyd-N,N-diphenylhydrazon hat. Diese Verbindung hat die folgende Strukturformel:
Die in der Ladungstransportschicht der vorliegenden Erfindung verwendeten Bindemittel sind die oben beschriebenen Bindemittel, die in der ladungserzeugenden Schicht verwendet werden.
Die Ladungstransportschicht enthält auch Polyolefinwachse mit niedriger Oberflächenenergie in Teilchenform. Die Wachsteilchen sind in der Ladungstransportschicht homogen dispergiert. Diese Materialien sind im Stand der Technik gut bekannt und bestehen aus Polyethylenen, Polypropylenen und Mischungen davon. Vorzugsweise hat das Polyolefinwachs ein Molekulargewicht (massegemittelt) von 1000 bis 25000, vorzugsweise 1200 bis 20000. Spezielle Beispiele für solche bei der vorliegenden Erfindung geeignete Materialien sind u.a. Polypropylene mit einem Molekulargewicht von etwa 1200 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 8 bis 11 μm (im Handel als Micropro 200 von Micropowders Inc. Erhältlich); Polypropylene mit einem Molekulargewicht von etwa 1200 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 bis 8 μm (im Handel als Micropro 600 VF von Micropowders Inc.) erhältlich; modifizierte Polyethylene, die aus Polyethylen mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 9 bis 11 μm bestehen; und Polypropylene mit einem Molekulargewicht von etwa 20000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 8 bis 12 μm (im Handel als Propylmatte 31 von Micropowders, Inc.) erhältlich. Um bei der vorliegenden Erfindung geeignet zu sein, haben die Polyolefinteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 6 bis 12 μm. Der Nutzen der vorliegenden Erfindung wird bei Teilchengrößen, die wesentlich unter 6 μm liegen, geschmälert. Bei Teilchengrößen, die wesentlich über 12 μm liegen, werden die elektrischen Eigenschaften des Photoleiters nachteilig beeinflusst.
Die Mischung aus Ladungstransportmolekül(en), Bindemittel und Polyolefinwachsteilchen mit einer Zusammensetzung von 25% bis 65%, vorzugsweise 30% bis 50%, besonders bevorzugt 35% bis 45%, des Ladungstransportmoleküls oder der Ladungstransportmoleküle; 35% bis 65%, vorzugsweise 50% bis 65%, besonders bevorzugt 55% bis 65%, des Bindemittels; und 0,1% bis 10%, vorzugsweise 1,5% bis 5%, der Polyolefinwachsteilchen wird anschließend formuliert. Die verwendete Ladungstransportmolekülmenge ist die Menge, die die Durchführung der Ladungstransportfunktion in dem Photoleiter bewirkt. Die sowohl in der Ladungstransportschicht als auch in der ladungserzeugenden Schicht verwendeten Bindemittel werden in einer Menge verwendet, die die Durchführung der Bindemittelfunktion bewirkt. Die Mischung wird so gebildet, dass die Polyolefinwachsteilchen homogen in der Mischung dispergiert sind. Diese Mischung wird zu einem Lösungsmittel, wie z.B. einem, das oben zur Verwendung zur Bildung der Ladungserzeugungsschicht erörtert wurde, zugegeben. Bevorzugte Lösungsmittel sind THF, Cyclohexanon und Methylenchlorid. Vorzugsweise enthält die Lösung 10% bis 40%, besonders bevorzugt 25%, der Bindemittel/Transportmolekül/Polyolefinwachs-Mischung und 60% bis 90%, besonders bevorzugt 75%, des Lösungsmittels. Anschließend wird die ladungserzeugende Schicht und das Bodenflächenelement mit der Ladungstransportschicht beschichtet, wobei irgendeines der herkömmlichen Beschichtungsverfahren, die oben erörtert wurden, verwendet wird. Tauchbeschichten ist bevorzugt. Die Dicke der Ladungstransportschicht beträgt im Allgemeinen 10 bis 25 μm, vorzugsweise 20 bis 25 μm. Der Prozentsatz an Feststoffen in der Lösung, die Viskosität, die Temperatur der Lösung und die Ausziehgeschwindigkeit steuern die Dicke der Transportschicht. Die Schicht wird üblicherweise 10 bis 120 Minuten, vorzugsweise 30 bis 60 Minuten, bei einer Temperatur von 60°C bis 160°C, vorzugsweise 100°C, wärmegetrocknet. Nachdem die Transportschicht auf dem elektrophotographischen Element gebildet wurde, ist eine Vorbehandlung der Schicht entweder durch UV-Härtung oder durch thermisches Härten insofern bevorzugt, als es die Transportmolekülauslaugungsrate insbesondere bei höheren Transportmolekülkonzentrationen weiter verringert.
Zusätzlich zu den oben erörterten Schichten kann zwischen das Bodenflächenelement (Substrat) und die ladungserzeugende Schicht eine Grundschicht gelegt werden. Diese ist im Wesentlichen eine Primer-Schicht, die etwaige Fehler in der Substratschicht überdeckt und die Gleichmäßigkeit der ausgebildeten dünnen Ladungserzeugungsschicht verbessert. Materialien, die verwendet werden können, um diese Grundschicht zu bilden, sind u.a. Epoxidharz, Polyamid und Polyurethan. Es ist auch möglich, eine Deckschicht (d.h. eine Oberflächenschutzschicht) über die Ladungstransportschicht zu legen. Diese schützt die Ladungstransportschicht vor Abnützung und Abrieb während des Druckprozesses. Materialien, die verwendet werden können, um diese Deckschicht zu bilden, sind u.a. Polyurethan, Phenol-, Polyamid- und Epoxidharze. Diese Strukturen sind den Fachleuten gut bekannt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Photoleiter der vorliegenden Erfindung. Diese Beispiele sollen zur Veranschaulichung dienen und den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
BEISPIEL I
Die Materialien, die in den folgenden Beispielen verwendet werden, sind folgende:
Makrolon-5208 Polycarbonat (Bayer Corporation, Mn ~34000),
Titanylphthalocyanin (Typ IV, SynTec Corporation),
Polyvinylbutyral S-Lec-B (Sekisui Chemical Co.) -BX-55Z(Mn ~98000 g/mol),
N,N'-Diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)-p-benzidin (TPD),
p-Diethylaminobenzaldehyddiphenylhydrazon (DEH) (Kodak Corporation).
Die in den Beispielen I–III verwendete Typ-IV-Titanylphthalocyanin-Dispersion wird folgendermaßen hergestellt: Cyclohexanon (400 g), Methylethylketon (100,67 g) und BX-55Z (32 g) werden in ein 1-Quart-Metallgefäß gegeben und in einem Red-Devil-Farbschüttler eine Stunde geschüttelt. Nachdem diese Vormischung fertig gestellt ist, wird Titanylphthalocyanin (68 g) zugegeben und das Gefäß weitere vier Stunden geschüttelt. Anschließend werden Cyclohexanon (25 g) und Methylethylketon (41 g) zugegeben, um bei der Überführung der Dispersion in eine Netzsch-Mühle (Modell LMJ05 von der Netzsch Corporation) behilflich zu sein. Das Material wird zwei Stunden gemahlen und mit BX-55Z (51,11 g), Cyclohexanon (63,59 g) und Methylethylketon (4255,67 g) versetzt, gefolgt von weiteren 30 Minuten zusätzlichen Rührens. Dieses Verfahren ergibt eine Dispersion aus 3,0% Feststoffen, 45% Titanylphthalocyanin und einem Cyclohexanon-Methylethylketon-Verhältnis von 10/90.
Eine ladungserzeugende Dispersion wird wie oben beschrieben hergestellt und anodisierte Aluminiumtrommeln damit tauchbeschichtet. Die Ladungserzeugungsschicht wird anschließend fünfzehn Minuten bei 100°C getrocknet. Die Ladungserzeugungsschicht wird mit der Ladungstransportschicht beschichtet und eine Stunde bei 120°C gehärtet.
Die Kontroll-Ladungstransportlösung wird folgendermaßen hergestellt: THF (227,4 g), 1,4-Dioxan (97,7 g), DC-200 (vier Tropfen), Savinyl Yellow (Sandoz Corporation, 0,6 g) und DEH (33,3 g) werden in ein Ein-Liter-Becherglas gegeben. Makrolon 5208 (49,6 g) wird langsam unter kräftigem Rühren zu der gelben Lösung zugegeben. Die Lösung enthält 39,9% DEH (bezogen auf die Gesamtfeststoffe) und 20,4% Gesamtfeststoffe (bezogen auf die Gesamtformulierung). Formulierungen, die 2,5% Polyolefinwachsteilchen (bezogen auf die Gesamtfeststoffe) enthalten, werden durch Entfernen von 1,25 g Makrolon 5208 und Zugabe von 1,25 g Polyolefin hergestellt. Die Dispersion wird 60 Minuten kräftig gerührt. Die verwendeten Polyolefinadditive sind: Micropro 200 (8–11 μm Polypropylen); Micropro 600 VF (6–8 μm Polypropylen); und Polysilk 14 (9–11 μm modifiziertes Polyethylen). Alle diese Polyolefine sind von Micropowders, Inc., im Handel erhältlich.
Die optischen Dichten, die Beschichtungsgewichte und die Anfangsspannung vs. Energiekurven werden in einem elektrostatischen Tester gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1 – Zusammenfassung der Beschichtungseigenschaften und anfänglichen elektrostatischen Eigenschaften für BEISPIEL I

* 1,1 μJ/cm

Diese Trommeln werden dann bis zum Lebensdauerende (EOL) in Lexmark Optra SE-Druckern (Geschwindigkeit = 32 Seiten pro Minute {ppm}) betrieben. Die Ermüdungsdaten, gemessen in dem Drucker, sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2 – Zusammenfassung der Ermüdungsdaten für BEISPIEL I.

* Spannung @ 0,75 μJ

Tabelle 2 zeigt die verbesserte elektrische Stabilität (gegenüber der Kontrolle), die durch die Verwendung der teilchenförmigen Polyolefinadditive der vorliegenden Erfindung verliehen wird. Man beachte, dass die Abnutzung im Allgemeinen bei DEH-haltigen Ladungstransportformulierungen kein Problem darstellt.
BEISPIEL II
Eine Ladungserzeugungsdispersion wird wie oben in Beispiel I beschrieben hergestellt und damit anodisierte Aluminiumtrommeln beschichtet. Anschließend wird die Ladungserzeugungsschicht 15 Minuten bei 100°C getrocknet. Die Ladungserzeugungsschicht wird mit der Ladungstransportschicht beschichtet und diese eine Stunde bei 120°C gehärtet.
Die Kontroll-Ladungstransportlösung wird folgendermaßen hergestellt: THF (227,4 g), 1,4-Dioxan (97,7 g), DC-200 (Dow Corning Corporation, 4 Tropfen) und TPD (21,4 g) werden in einen Ein-Liter-Becherglas gegeben. Makrolon 5208 (50,0 g) wird langsam zu der opaken Lösung unter kräftigem Rühren zugegeben. Die gebildete Lösung enthält 30% TPD (bezogen auf die Gesamtfeststoffe) und 18% Gesamtfeststoffe (bezogen auf die Gesamtformulierung). Formulierungen, die 1,0% (bezogen auf die Gesamtfeststoffe) Polyolefin enthalten, werden durch Entfernen von 0,5 g Makrolon 5208 und Zugabe von 0,5 g Polyolefinadditiven hergestellt. Die Dispersionen werden 60 Minuten kräftig gerührt. Die verwendeten Polyolefinadditive sind: Polysilk 14 und Micropro 600 VF.
Die optischen Dichten, die Beschichtungsgewichte und die Anfangsspannung vs. Energiekurven werden in einem elektrostatischen Tester gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3 – Zusammenfassung der Beschichtungseigenschaften und anfänglichen elektrostatischen Eigenschaften für BEISPIEL II

* 1,1 μJ/cm²

Diese Trommeln wurden dann bis zum EOL in Lexmark Optra SE-Druckern (Geschwindigkeit = 32 ppm) betrieben. Die Ermüdungs- (elektrische Daten, gemessen in dem Drucker) und Abnutzungsdaten sind in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4 – Zusammenfassung der Ermüdungs- und Abnutzungsdaten für BEISPIEL II

* Spannung @ 0,75 μJ

Tabelle 4 zeigt die verbesserte elektrische Stabilität (gegenüber der Kontrolle), die durch die Verwendung von Polyolefinwachs-Ladungstransportadditiven verliehen wird. Die Verwendung von 1% Polyolefin verbessert auch sowohl die Endversiegelungs- als auch die Papierbereichsabnutzung.
BEISPIEL III
Eine Ladungserzeugungsdispersion wird wie in dem obigen Beispiel I beschrieben hergestellt und damit anodisierte Aluminiumtrommeln beschichtet. Anschließend wird die Ladungserzeugungsschicht 15 Minuten bei 100°C getrocknet. Die Ladungserzeugungsschicht wird mit der Ladungstransportschicht beschichtet und diese eine Stunde bei 120°C gehärtet.
Die Kontroll-Ladungstransportlösung wird folgendermaßen hergestellt: THF (41,1 g), 1,1-Dioxan (146,6 g), DC-200 (Dow Corning Corporation, 6 Tropfen) und TPD (32,1 g) werden in einen Ein-Liter-Becherglas gegeben. Makrolon 5208 (75,0 g) wird langsam zu der opaken Lösung unter kräftigem Rühren zugegeben. Eine Formulierung, die 2,5% (bezogen auf die Gesamtfeststoffe) Polyolefinteilchen enthält, wird durch Entfernen von 2,85 g Makrolon 5208 und Zugabe von 2,85 g Propylmatte 31 (8–12 μm), Polypropylen) hergestellt. Die Dispersion wird 60 Minuten kräftig gerührt.
Die optischen Dichten, die Beschichtungsgewichte und die Anfangsspannung vs. Energiekurven, gemessen in einem elektrostatischen Tester, sind in Tabelle 5 zusammengefasst. Tabelle 5 – Zusammenfassung der Beschichtungseigenschaften und anfänglichen elektrostatischen Eigenschaften für BEISPIEL III.

* 1,1 μJ/cm²

Diese Trommeln werden bis zum Lebensdauerende in Lexmark Optra SE-Druckern (Geschwindigkeit = 32 ppm) betrieben. Die Ermüdungs- (elektrische Daten, gemessen in dem Drucker) und Abnutzungsdaten sind in Tabelle 6 zusammengefasst. Tabelle 6 – Zusammenfassung der Ermüdungs- und Abnutzungsdaten für BEISPIEL II

* Spannung @ 0,75 μJ

Tabelle 6 zeigt die verbesserte elektrische Stabilität (gegenüber der Kontrolle), die durch die Verwendung von Polyolefinwachsteilchenadditiven verliehen wird. Die Verwendung von 2,5% Polyolefin verbessert auch sowohl die Endversiegelungs- als auch die Papierbereichsabnutzung.
BEISPIEL IV
Trommeln, die durch Anwendung der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, werden in einem elektrostatischen Drucker betrieben, um das Ausmaß der elektrischen Ermüdung unabhängig von Druckerwechselwirkungen zu ermitteln. Tabelle 9 zeigt die Änderung (zunächst 1k-Betrieb) der Spannung für den Hochenergieentladungsbereich (0,6–1,0 μJ/cm²) für Formulierungen, die eine TPD-Entladungstransportschicht und eine Titanylphthalocyanin-Typ-IV-Ladungserzeugungsschicht enthalten.
Tabelle 9 – Zusammenfassung der erzwungenen Alterung von Titanylphthalocyanin
Alle Additive überkompensieren die in dem Satz Kontrolltrommeln festgestellte positive Ermüdung. Diese Kompensation kann durch Einstellen der Menge an Additiv auf der Elektrophotoleitertrommel variiert werden.

Claims

Ein elektrophotographisches Abbildungselement, das eine Ladungstransportschicht umfaßt, die ein thermoplastisches filmbildendes Bindemittel, ein Ladungstransportmolekül und ein Polyolefinwachs mit niedriger Oberflächenenergie in Teilchenform mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 bis 12 μm, homogen in der Ladungstransportschicht dispergiert, enthält, wobei das Polyolefinwachs ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenen, Polypropylenen und Mischungen davon.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß Anspruch 1, wobei das Polyolefinwachs 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Feststoffe der Transportschicht ausmacht.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Polyolefinwachs ein Molekulargewicht von 1000 bis 25000 besitzt.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß Anspruch 1, wobei das Polyolefinwachs 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% der Feststoffe der Ladungstransportschicht ausmacht und ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polypropylen mit einem Molekulargewicht von etwa 1200 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 8 bis 11 μm, Polypropylen mit einem Molekulargewicht von etwa 1200 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 6 bis 8 μm, modifiziertem Polyethylen mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 9 bis 11 μm, Polypropylen mit einem Molekulargewicht von etwa 20000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 8 bis 12 μm und Mischungen davon.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ladungstransportschicht eine Dicke von 10 bis 25 μm besitzt.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ladungstransportmolekül die Formel:
besitzt, wobei X ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen mit 1–4 Kohlenstoffatomen und Chlor.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das thermoplastische filmbildende Bindemittel die Formel:
besitzt, wobei X eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und n 20 bis 200 ist.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ladungstransportschicht 25 Gew.-% bis 65 Gew.-% des Ladungstransportmoleküls, 35 Gew.-% bis 65 Gew.-% des thermoplastischen Bindemittelharzes und 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% des Polyolefinwachses mit niedriger Oberflächenenergie umfaßt.
Ein elektrophotographisches Abbildungselement, umfassend: (a) ein Bodenflächenelement, (b) eine Ladungserzeugungsschicht, die von dem Bodenflächenelement getragen wird, umfassend eine wirksame Menge eines lichtempfindlichen Farbstoffs, dispergiert in einem Bindemittel, und (c) eine Ladungstransportschicht gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, die von der Ladungserzeugungsschicht getragen wird.