Электрофотографический материал

Электрофотографический материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 290582

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 20.11.1969 (М 1305708/23-4)

Приоритет 20.11.1968, № 706780 и 706800, США

МПК G 03g 5/06

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 22.XII 1970. Бюллетень М 2 за 1971

Дата опубликования описания 23.11 .1971

УДК 772.932(088.8) Авторы изобретения

Иност ранцы

Томас Бенджамин Брантли, Лоренс Эдвард и Чарльз Джуниус Фокс (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Истман Кодак Компани» (Соединенные Штаты Америки) Контоис

ВСЕСОЮЗНАЯ

БИНГ! О, 1- А

Заявитель

ЭЛ ЕКТРОФОТОГРАФ ИЧ ЕСКИ Й MATEP ИАЛ

А— Лгз -(Сйт —— CR2/p 2

Изобретение касается электрофотографического материала с применением органического фотополупроводника — триариламина.

Известен электрофогографический материал, сОстОящиЙ из подложки и фотополупровод- 5 никового слоя, включающего органический фотополупроводник — триариламин, полимерное связующее и сенсибилизатор — пирилиевый краситель.

Этот электрофотографический материал име- 10 ет недостаточную фоточувствительность.

Цель изобретения — увеличение фоточувст.вительности материала. Для этого электрофотографический материал изготовляют из под.ложки и фотополупроводникового слоя, вклю- 15 чающего органический фотополупр овадии к .следующей общей формулы тде Аг и Ar — фенил или замещенный фенпл;

Агз — фенил или нафтил; К и Я вЂ” водород, 25 алкил, фенил или замещенный фенил; к — водород, карбокси-, ацилгалогено-, амидогруппа, ангидридпый или эфирный остаток, циан-, оксигруппа, остаток семикарбазона, этинильный или метилиденоксимидный радикал; п=0,1,2 30 или 3, полимерное связующее и сенсибилизатор — пприлиевый краситель.

Винильный или виниленовый радикал может быть замещен в любом положении ариленового ядра. Однако если Ага — фенилен, то получаются наиболее удачные результаты в случае замещения в и-положение:

Метил-п-дифениламинобензоат, N,Х-Дпфенплантраниловая кислота, З-п-Дифениламинофенилпропанол-1, 4-Ацетилтрифениламиносемикарбазон.

Этил-2,6-Дифенил - 4 - (и - дифениламинофенил)-бензоат, 1- (n-Дифениламинофенпл) -1-оксибутин-3, 4-0ксиметилтрифениламин, 1- (и-Дифениламинофенпл) -эта пол, 4-0кситрифениламин, 2-0кситрифениламин, 4-Формилтрифениламиноксим, 4-Ацетилтрифениламиноксим, 1- (п-Дифениламинофенпл) -гексанол, 1- (п-Дифениламинофенил) -додеканол, Ангидрид и-дифениламинобензойной кислоты, N,N-Дифениламид и-дифениламинобензойной кислоты, и-Дифениламинобензойная кислота, Хлорангидрид п-дифениламинобензойной кислоты, 290582

3-11-Дифениламииофеиилпропиоиовая кислота, 4-Формилтрифениламииосемикарбазон, 4- (и-Дифениламинофеи ил) -бу тен-3-ин-1, п-Дифениламиностирол, Зтил-п-дифениламиноциннамат, Метил-п-дифенилами юциннамат, Хлорангидрид п-дифениламиноциинамоила, N,N-Дифениламид и-дифениламинокоричной кислоты, Ангидрид и-дифениламинокоричной кислоты, 3- (n-Дифениламинофенил) -2-бутеиовая кислота, Бис - (n-Дифениламииобензаль) - янтарная кислота, 4-N,iU-бис - (n - Бромфеиил) - амииокоричная кислота, 1-(4-Дифениламиио)-нафтакриловая кислота, и-Дифениламинокоричиая кислота, .ч-Дифениламиноцианнамонитрил, 7-Дифениламинокумарин, г1-Дифениламинофенилвинилакриловая кислота, л. Дифениламинобснзил - и - дифениламинокоричная кислота, 7- (а-Дифениламинстирил) -ку.марин, и-Дифениламинокоричиый спирт, Семикарбазон 4-дифеииламинокоричпого альдегида, о- n --Дифениламиноциаинамоил - п - дифенила минобензальдегидоксим, п-Дифениламиноциннамальдегидоксим, 1,3-бис — (n - Дифениламииофенил) - пропаи2-ол-1.

Электрофотографический материал можег быть получен обычным путем.

Для этого смешивают дисперсию или раствор фотопроводящего соединения со связую1цим веществом и наносят на подложку или образуют самодержагцийся слой. Можно применять и смеси описанных соединений, а также смеси известных фотополупроводников с приведенными выше. Можно добавить еще ве1цества, меняющие спектральную или электрофоточувствительность материала. Фотополупроводниковые соединения по данному изобретению не чувствительны к свету в отсутствие сенсибилизатора. Но можно применять большое число веществ, сообщающих фотополупроводникам спектральпую чувствительность.

Установлено, что пирилиевые соли, а именно пирилиевая, тиаиирилиевая и селеиагирилиевая из патента США ..й 3250615, особенно подходят для сенсибилизации этих соединений, приобретающих высоку1о электрическую чувствительностьь.

Если применяют сеисибилизатор в составе фотополупроводпикового слоя, то смсшива1О1 необходимое его коlH÷å«ãilo с покрывиой композицией. При изготовлеги1и фотопроводящих слоев нет необходимости вводить сепсибилизатор для достижения фотсироводнмос.ги. Однако поскольку сравнительно иебольшис количества сенсибилизатора существенно улучшают

65 электрофотографическу1о чувствительность таких слоев, то применяю небольшое количество сенсибилизатора, которое может быть введено в фотопроводящий слой для получения эффективного увеличения чувствительности, может колебаться в широких пределах. Оптимальная концентрация с.ioH будет зависеть of свойств фотополупроводника и сенсибилизатора. Как правило, можно добиться значительного повышения чувствительности при добавлении сенсибилизатора в количестве 0,0001—

30 вес. "jp от веса иленкообразующей покрывной композиции. Обычно сенсибилизатор добавляют в количестве 0,005 — 5,0 о от веса всей композиции.

В качестве связующих веществ для получаемых фотополупроводящих слоев можно применять полимерные связующие вещесгва с довольно большой диэлектрической проницаемостью, которые предсгавляют собою электроизолирующие иленкообр азующие связующие.

1(ним относятся сополимеры стирола с бутадиеном, силиконовые смолы, стиролалкидные смолы, силиконалкидные смолы, соевоалкидНЫЕ СМОЛЫ, ПОЛИВИНИЛХЛОРИД, ПОЛИВИИИЛИДЕПхлорид, сополимеры винилиденхлорида и акрилонитрила, поливинилацетат, сополимеры винилхлорида и винилацетата, поливинилацетали, например поливинилбутираль, сложные эфиры полиакриловой и метакриловой кислот, например полиметилметакрилат, поли-н-бутилметакрилат, полиизобутилметакрилат и др,, полистирол, нитрат пол 1стирола, полиметилстирол, изобутиленовые полимеры, полиэфиры, например полиэтиленалкарилоксиалкилентерефталат, фенолоформальдегидные смолы, кетонные смолы, полиамиды, поликарбонаты, политиокарбонаты, полиэтиленгликольбисоксиэтоксифенилпропантерефталат, замеШенные в ядре вииилгалогенарилаты, например поливинилбромбензоатвинилацетат и т. д.

Способы получения смол этого типа описаны. Например, стиролалкидные смолы можно получить по патентам ГША № 2 361 019 и

2 258 423) . Подходящие смолы такого типа выпускаются под названиями «Витель РЕ-101», «Симак», «Пиккопейл-100», «Сараи F-220» и

«Лексан-105». Другие типы связующих, используемых для фотопроводящих слоев изобретения, включают такие вещества, как парафин, минеральные воски и т. д.

Наиболее подходящими растворителями для приготовления покрывных композиций являются различные органические растворители, например бензол, толуол, ацетонбутанон-2; хлорированные углеводороды, например хлористый метилен, xëористый этилен, простые эфиры, например тетрагидрофуран или смеси этих растворителей.

Прп приготовлении композиций наилучшие результаты получают в том случае, если вес фотоиолупроводника в композиции составляет не менее 1 вес. % общего ее веса. Если применяется связующее, то его количество составляет не менее 1 вес. О1О от иокрывной композиции

290582

Табл ица

Фотополупроводник в

22

23

24

26

27

28

7

360

200

120

420

5 и до 99% ее веса. Количество фотополупроводящего вещества в композиции колеблется от

10 до 60 вес. %. Толщина фотополупроводящей композиции на подложке может также сильно колебаться. Обычно берут от 0,0025 до 0,025 си до сушки.

В качестве подложек для нанесения фотопоJl) ïII0Â0äÿùFIõ слоев можно применять самьlе различные электропроводящие материалы, например бумагу с относительной влажностью выше 20%, слоистые пластинки из алюминия и бумаги, металлическую фольгу, например цинковую или алюминиевую, металлические пластинки, например из алюминия, меди, цинка, латуни и оцинкованных материалов. Применяются также металлические напыленные слои, например из серебра, никеля или алюминия и т. п. Можно применять также металлы, например никель, который осаждают в высоком вакууме и покрывают тонким слоем, чтобы слой сохранил прозрачность для облегчения экспонирования скрытого изображения через подложку.. Наилучшую подложку получают нанесением на материал, например полиэтилентерефталат, слоя, содержащего полупроводник, диспергированный в смоле. Подходящие проводящие слои описаны в патенте

США N 3245833, другие подходящие полупроводники в патенте США ¹ 3120028. Слои для нанесения получают также из натриевой соли карбоксиэфирного лактона малеинового ангидрида и винилацегатного полимера. В патентах США № g 077 801 и № 3 267 807 описаны такие проводящие слои.

Фотополупроводниковые слои могут быть использованы в любом электрофотографическом процессе, например ксерографическом.

Полученный материал заряжают, например, коронным разрядом, затем экспонируют и проявляют твердым порошком или в жидком проявителе. Методы проявления хорошо известны и описаны в патентной литературе (см. например, патент США № 2 297 691 и австралийский патент № 212 315) . В процессах электрофотографического размноже 1ия, например в ксерографии, изображение, образованное фотополупроводящим слоем, можно перенести на другую подложку. Перенос изображения хорошо известен.

Полученные электрофотографические материалы могут служить для размножения с применением различных видов излучения: электромагнитного, ядерного и т. д.

П р имер 1. В лак для нанесения вводят следующие органические фотополупроводннки, г; органический фотопроводник 0,5 полимерное связующее 1,5 сенсибилизатор 0,02 метиленхлорид 11,7

Полученные составы наносят толщиной

0,01 см в мокром виде на проводящий слой, содержащий натриевую соль карбоксиэфирлактонного типа, которы11, в свою очередь, был

45 нанесен на основу из ацетилцеллюлозы. Материал выдерж11вают при температуре 32 С, после чего заряжают положительным или отрицательным коронным разрядом до потенциала

500 — 600 в. После этого материал экспонируют за ступенчатым серым кли110м источника с вольфрамовой нитью, нагретого до 3000 К.

Экспонирование вызывает снижение поверхностных потенциалов в каждой ступени серого клина от начального потенциала 1 о до некоторого более низкого потенциала V, точная величина которого зависит от экспозиции (я.вт сек). Данные этих измерений наносят на график поверхностного потенциала V в виде функции 10 логарифма экспозиции для каждой ступени. Максимальная чувствительность представляет собой произведение обратной экспозиции (11. вт еек), требуемое для снижения потенциала заряженной поверхности, составляющего 500 илп 600 в, до 100 в или О. Снижение поверхностного потенциала до 100 в или ниже является необходимым д IB проявления скрыто -о изображения на большой поверхности. Фогочувствптельность при

100 в представляет оптимальную способность образовывать и проявлять или как-нибудь иначе использовать скрьпое изображение. l30лее высокая фоточувств1пельность требует меньшего освещения. Если слой не содержит фотополупроводника, поверхностный потенциал не падает до 100 в или ниже. Это верно и для того случая, когда соответствующее соединение содержится в композиции, но оно не эффективно в качестве фотополупроводника. Фоточувствительностп различных фотопроводящих композиций приведены в таблице. Для этой цели применяюг следующие сенспбплизаторы:

А. 2,6-Бис-(4-этплфенил) - 4- (4-амилкоксифенил) -тиапирилийперхлорат.

Б. 2,4-Бис-(4-этоксифенил) - 6- (4-н-амилоксистирил)-пирилийфторборат.

В. 2,4-Бпс-(4-этилфенил) - 6- (4- стирилстприл) -пирилийперхлорат.

Г. 2,6-Бис - (4 - этоксифенпл) - 4 - (4-и-амилоксифеш1л) -тпапирилпйперхлорат.

Фоточувствительиость прп 100 в с сеисибилизатором

Данные, приведенные в таблице, представляют положительную чувствительность при

100 в для разных композиций, содержащих разные органические фотополупроводники.

290582

Предмет изобретения

Ar„>

° N — Аг, — (— CR, =- CR,-) — „х, Ar

С оста витель Э. Рамзов а

Текрсд Л. В. Куклина

Корректоры; A. Абрамова и В. Петрова

Редактор Л. Г. Герасимова

Заказ 1044715 Изд. № 451 Тираж 473 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская иаб., д. 4;5

Типография, пр. Сапунова, 2

В качестве связующего использован полпвпнилмета-бромбензоатвинпл ацетат.

Скрытое электростатическое изображение в каждом отдельном случае проявляют жидким электрофотографическим проявителем с образованием контрастных изображений.

Пример 2. Готовят фотополупроводящпй слой по примеру 1 за тем исключением, что в качестве связующего применяют пленкообразователь, выпускаемый под названием «:I»I<сан» в виде поликарбопап1ой смолы. В качестве фотополупроводника, входящего в состав

I

Пример 3. Готовяг 1ротополупроводящп 1 слой по примеру 1, но фото:1олупрогоднпковый слой имеет следующий состав, г: органический фотополупроводнпк а-дпфениламинoбензойная кислота (37) 1 связующее полнвинплмстабромбензоатвппил ац»тат 1 сенсибилизатор Б 0.02 метнленхлорид 11,7 11л

Полон<ительная чувств1ггсльность прп 100 в равна 250. .Пример 4. Положительную чувствительность и-дифениламиноц1гинамонитрила (соединение 33) определяют так же, как и в примере 1, но для следующего состава, г: фотополупроводник 0,15

«Витель» 101 0,5 метиленхлорид О .1/Л сенсибилизатор В 0,002 -1увствительность равна 110.

Пример 5. Готовят слои по примеру 1 с применением соединений. 3ТН слои наносят как в примере 1. В затемненной комнате поверхность каждого фотополупроводящего слоя заряжают коронным разрядом до потенциала около +бОО в. Затем слой покрывают прозрачным листом со схемой темных и светлых про5 пускающих зон и экспонируют лампочкой накаливания мощностью около 75 л вт в течение 12 eel . Полученное электростатическое скрытое изображение:1роявляют обычным I

10 черного тонера на стекля:шом носителе.

В каждом отдельном случае наолюдается хорошее воспроизведение схемы.

Злсктрофото1рафп 1»ск11й материал, состоящий пз подложки и $)oToIIoл 1 проводникового

20 слоя, включаю цего органический фотополупро".Одпик трпарилампп, полимерное связующее и сенсибилизатор пирилиевьш краситель, отличаloшийся тем, что, с целью увеличения чувствительности MàòåðHàëà, в нем применен р5 триариламин общей формулы

30 где Al и Аг — фенил плп замещенный фенил;

Al 3 — фенил илп нафтпл;

Rl H Rq — водород, алкил. фенил или замещенный фенил;

35 x — водород, карбоксп-, ацилгалогено-, ампдогруппа, аигидридный ил 1 эфирный остаток, циан-, окспгруппа, остаток ссмикарбазопа, этпнильный или ме40 тплидснокспмидный радикал; п=О, 1, 2 плп 3.