DE3932093A1 - Elektrophotographischer photorezeptor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrophoto­ graphischen Photorezeptor mit einer auf einem Substrat gebil­ deten photoempfindlichen Schicht, hergestellt durch Aufrauhen der Oberfläche des Substrats, und insbesondere auf einen elektrophotographischen Photorezeptor, der für einen elektro­ photographischen Drucker des Typs geeignet ist, bei welchem ein Laserstrahl ein Bild zeilenweise abtastet.

Bei elektrophotographischen Druckern des Typs mit Laserstrahl- Zeilenabtastung wurden bisher für die Laserstrahlung Gaslaser mit relativ kurzer Wellenlänge, beispielsweise Helium-Cadmium- Laser, Argon-Laser, Helium-Neon-Laser etc., und als elektro­ photographischer Photorezeptor hierfür eine photoempfindliche Schicht vom CdS-Bindemittel-Typ und ein Charge-Transfer-Komplex verwendet, die geeignet sind, eine dicke photoempfindliche Schicht zu bilden (IBM-Journal of the Research and Development, 1971, Januar, S. 75-89). In solchen elektrophotographischen Druckern tritt innerhalb der photoempfindlichen Schicht keine Mehrfachreflexion des Laserstrahls auf; und in der Praxis hat man bei der Bilderzeugung keine Interferenzstreifen feststellen können.

In jüngerer Zeit sind jedoch Halbleiter-Laser anstelle von Gaslasern üblich geworden, um die Apparaturen möglichst klein zu dimensionieren und deren Kosten zu verringern. Solche Halb­ leiter-Laser haben im allgemeinen Oszillations-Wellenlängen im langwelligen Bereich von 750 nm oder darüber, wodurch ein elek­ trophotographischer Photorezeptor benötigt wird, der in lang­ welligen Bereichen eine hohe Empfindlichkeit besitzt; und für diesen Zweck sind auch bereits elektrophotographische Photo­ rezeptoren entwickelt worden.

Unter den als typisch bekannten Arten von Photorezeptoren, die für langwelliges Licht empfindlich sind (z.B. 600 nm oder längerwellig), finden sich elektrophotographische Photorezep­ toren vom laminierten Typ, die eine photoempfindliche Schicht besitzen, welche ein Phthalocyanin-Pigment wie Kupfer-Phtalo­ cyanin und Aluminiumchlorid-Phthalocyanin enthalten. Spezifi­ sche Ausführungsformen umfassen eine photosensitive Schicht mit einer laminierten Struktur, die eine ladungsbildende Schicht und eine ladungstransportierende Schicht enthalten, und elektrophotographische Photorezeptoren unter Verwendung eines Selen-Tellur-Films.

Ein solcher für langwelliges Licht empfindlicher Photorezeptor besitzt den Nachteil, daß, wenn er in einen elektrophotogra­ phischen Drucker mit Laserstrahl-Abtastung eingebaut und einem Laserstrahl ausgesetzt wird, auf dem hierbei erzeugten Toner- Bild ein Interferenzstreifenmuster auftritt, wodurch Bilder in unbefriedigender Qualität entstehen. Als ein Grund hierfür wird angenommen, daß die langwellige Laserstrahlung nicht vollstän­ dig in der photoempfindlichen Schicht absorbiert und das durch­ gelassene Licht von der Oberfläche des Substrats wie an einem Spiegel reflektiert wird, wodurch innerhalb der photoempfind­ lichen Schicht mehrfache Reflexionswege des Laserstrahls ent­ stehen und zwischen dem auftreffenden Licht und dem von der Oberfläche der photosensitiven Schicht reflektierten Licht Interferenzen auftreten.

Um das oben dargestellte Problem zu lösen, wurden, wie in den JP-A-58-1 62 975, JP-A-60-79 360, JP-A-60-1 12 049, JP-A-61-42 663 und JP-A-62-1 86 270 beschrieben, Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche des in elektrophotographischen Photorezeptoren verwendeten elektroleitenden Substrats durch anodische Oxida­ tion oder Schleifen bzw. Reiben vorgeschlagen (der Ausdruck "JP-A" bedeutet so, wie er hier verwendet wird, eine "nicht geprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung"); und ferner sind Verfahren zum Eliminieren von mehrfach innerhalb der photoempfindlichen Schicht auftretender Reflexion vorge­ schlagen worden, wobei eine lichtabsorbierende Schicht oder eine die Reflexion verhindernde Schicht zwischen der photoem­ pfindlichen Schicht und dem Substrat vorgesehen ist, wie in den JP-A-58-17 105, JP-A-59-158 , JP-A-59-2 04 048 und JP-A-60-86 650 beschrieben.

Die wie oben beschrieben vorgeschlagenen Verfahren konnten jedoch das Auftreten von Interferenzstreifenmustern bei der Bildherstellung in der Praxis nicht vollständig unterdrücken. Insbesondere kann beim Aufrauhen der Oberfläche eines elektro­ leitenden Substrats nicht leicht eine gleichmäßige Aufrauhung der Oberfläche erzielt werden, und manchmal wird zu einem gewissen Anteil ein Bereich mit relativ gerichteter Rauheit ("course roughness") gebildet. Der Bereich mit gerichteter Rauheit kann als Bereich zum Eindringen von Ladungsträgern in die photoempfindliche Schicht dienen und verursacht dadurch unerwünscht einen weißen Flecken bei der Bilderzeugung (oder einen schwarzen Flecken bei Negativ-Entwicklung). Es gibt nun zwar eine Reihe von Maßnahmen, um einzig das Auftreten von Interferenzstreifenbildern zu unterdrücken, aber die gleich­ zeitige Verhinderung des Auftretens von Interferenzstreifen­ mustern und schwarzen Flecken oder weißen Flecken auf den Bildern ist extrem schwierig. Deshalb können die oben erwähnten Verfahren die bei der Verwendung von Photorezeptoren für lang­ welliges Licht auftretenden Probleme nicht lösen. Darüber hinaus ist beim Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche des elektrolei­ tenden Substrats die Herstellung von vielen elektroleitenden Substraten mit gleichmäßig aufgerauhter Oberfläche innerhalb einer Produktions-Charge schwierig, denn hierbei treten viele zu lösende Probleme auf. Auf der anderen Seite besitzen die Verfahren unter Verwendung einer lichtabsorbierenden Schicht auch den Nachteil, daß hierbei die Interferenzstreifen nicht in ausreichendem Maße unterdrückt werden können und die Produktionskosten erhöht sind.

Andere die Oberfläche betreffende Techniken bieten keine Lösungen. Die JP-A-51-58 954 beschreibt das Aufrauhen der Ober­ fläche eines elektroleitenden Substrats durch Abschleifen (Honen). Die JP-A-59-1 28 553 beschreibt das Aufrauhen der Ober­ fläche mit einem bestimmten Material für deren Behandlung. Die dort beschriebenen Techniken sind auf die Verbesserung der Adhäsion der photoempfindlichen Schicht auf dem Substrat gerichtet, aber sie sind nicht geeignet, das Auftreten der vor­ genannten Interferenzstreifenbilder zu unterdrücken.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen neuen elektrophoto­ graphischen Photorezeptor, bei dem die Nachteile der vom Stand der Technik angebotenen, oben erwähnten Lösungen nicht auftre­ ten, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen. Die Aufgabe ist darin zu sehen, daß ein elektrophoto­ graphischer Photorezeptor, bei dem sowohl keinerlei Interferenzstreifenmuster während der Bilderzeugung als auch keine weißen Flecken bei der Erzeugung des (positiven) Bildes oder schwarzen Flecken bei der Entwicklung von Negativen auftreten, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitge­ stellt wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Behandeln eines Substrats für einen elektrophoto­ graphischen Photorezeptor zur Verfügung zu stellen.

Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Photorezeptor zur Verfügung gestellt, der ein Substrat aufweist, auf welchem sich eine photoempfindliche Schicht befindet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Substrat mit einem Schleifmittel bei einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec einer Naßschleif- bzw. -honbehandlung unterworfen wird, wobei das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500 bis 2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teilchengröße von 5 bis 55 µm und ein Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml besitzt.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Behandeln eines Substrats für einen elektrophotographischen Photorezeptor zur Verfügung ge­ stellt, welches eine Naßschleif- bzw. -honbehandlung umfaßt, wobei ein Schleifmittel auf das Substrat gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500-2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teilchengröße von 5 bis 55 µm und ein Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml besitzt und mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec aufgesprüht wird.

Des weiteren wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektro­ photographischen Photorezeptors zur Verfügung gestellt, das (1) das Herstellen eines Substrates, welches durch Aufsprühen eines Schleifmittels einer Naßschleif- bzw. -honbehandlung unterwor­ fen wird, um die Oberfläche des Substrats aufzurauhen, und (2) das Aufbringen einer photoempfindlichen Schicht auf dem Sub­ strat umfaßt, indem eine oder mehrere Beschichtungslösung(en) oder -suspension(en) für die photoempfindliche Schicht aufge­ bracht wird/werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat dadurch der Naßschleif- bzw. -honbehandlung unterworfen wird, daß ein Schleifmittel mit einer Knoop-Härte von 1600-2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, mit einer Teilchengröße von 5 bis 55 µm, und mit einem Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,76 bis 1,6 g/ml mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec aufgesprüht wird.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung für daß Naßschleifen bzw. -honen, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Da die Interferenz von Licht durch Spiegelreflexion des Laser­ lichts an der Substratoberfläche verursacht wird, kann die Eliminierung der Spiegelreflexion die Interferenz verhindern. Als Lösung schien sich hierfür anzubieten, die Oberfläche des Substrats zur Vermeidung der Reflexion mit schwarzer Farbe zu überziehen. Der erhaltene schwarze Überzugsfilm konnte jedoch wegen des Glanzes der schwarzen Oberfläche des Beschichtungs­ films die Interferenz nicht vollständig verhindern, da diese eine (gerichtete) Spiegelreflexion verursachte. Die Erfinder haben nun statt dessen gefunden, daß wirksame diffuse (unge­ richtete) Reflexion die Interferenz verhindert.

Die Erfinder haben mit Hilfe ausgedehnter Experimente festge­ stellt, daß im allgemeinen das Aufrauhen einer Substratober­ fläche bis zu dem Grade, der zum Eliminieren der bei der Bild­ erzeugung auftretendenden Interferenzstreifenmuster notwendig ist, die Anzahl der weißen Flecken (bzw. die der schwarzen Flecken bei Negativ-Entwicklung) nachteilig ansteigen läßt. Diese entstehen in Abhängigkeit vom Grad der Oberflächenrauheit und verursachen schlechtere Kopien. Der Einsatz einer Substrat­ oberfläche, die mit einem speziellen, erfindungsgemäßen Schleifmittel aufgerauht wurde, verhindert jedoch das Auftreten der weißen Flecken bzw. der schwarzen Flecken wie auch das Ent­ stehen von Interferenzstreifenmustern, und so wird es möglich, verbesserte, im langwelligen Bereich empfindliche elektro­ photographische Photorezeptoren zu verwenden.

Beim erfindungsgemäßen elektrophotographischen Photorezeptor kann das eingesetzte Substrat eine Trommel, ein (ebener) Streifen oder eine solche Scheibe oder ähnliches sein, herge­ stellt aus einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Eisen, Nickel oder Zink oder aus einer Legierung von beliebigen der genannten Metalle. Die Oberfläche eines solchen Substrats wird der Er­ findung gemäß aufgerauht. Das Aufrauhen erfolgt mittels einer Naßschleif- bzw. Naßhonbehandlung. Im allgemeinen umfassen die Verfahren zum Aufrauhen von Substratoberflächen das Regulieren der Präzision des Oberflächenschliffs, Druckkontakt mit einem Schleifstein, anodische Oxidation, Ätzen, Abreiben mit Sand­ papier, Naßschleifen bzw. -honen, Sandstrahlen, Abreiben bzw. Schleifen ("buffing") etc. Unter diesen Verfahren wird das Naßschleifen bzw. -honen wegen der verkürzten Bearbeitungszeit, der Einfachheit des Vorgangs, der Bequemlichkeit, mit der die gewünschte Oberflächenrauheit erzielt wird, und der Stabilität bevorzugt. Erfindungsgemäß wird eine gleichmäßig geglättete ("satinierte") Oberfläche durch ein Naßschleif- bzw. -honver­ fahren gebildet, wobei ein Schleifmittel mit spezifischen Eigenschaften mit einer spezifischen Sprühgeschwindigkeit aufgesprüht wird.

Das Naßschleif- bzw. -honverfahren ist ein Verfahren zum Auf­ rauhen der Oberfläche eines Substrats, indem eine Suspension eines pulverförmigen Schleifmittels mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche eines Substrats aufgesprüht wird. Bei dieser Behandlung wird die Oberflächenrauhigkeit durch den Sprühdruck, die Sprühgeschwindigkeit, die Menge, Art, Form, die Abmes­ sungen, die Härte, das spezifische Gewicht und die Konzentra­ tion des Schleifmittels in der Suspension etc. bestimmt. Beim erfindungsgemäßen Naßschleif- bzw. -honverfahren besitzt das eingesetzte Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500 bis 2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teil­ chengröße von 5 bis 55 µm und ein Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml.

Es ist notwendig, daß das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500 bis 2900 kg/mm² besitzt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß die Knoop-Härte des Schleifmittels im Bereich von 1700 bis 2600 kg/mm² und stärker bevorzugt im Bereich von 1900 bis 2300 kg/mm² liegt.

Eine Knoop-Härte des Schleifmittels von weniger als 1500 kg/mm² erbringt weder eine ausreichend geglättete ("satinierte") Oberfläche noch die gewünschte Bildqualität, während eine Härte des Schleifmittels von mehr als 2900 kg/mm² zum bevorzugten Abreiben von weniger widerstandsfähigen Bereichen der Substrat­ oberfläche führt, wodurch eine ungleichmäßig geglättete Oberfläche entsteht, was zu Bilddefekten führt.

Es ist notwendig, daß das Schleifmittel zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teilchengröße von 5 bis 55 µm besitzt (gemessen nach JIS R 6002). Die Teilchengröße beträgt bevorzugt 10 bis 45 µm und stärker bevorzugt 20 bis 40 µm. Eine Teilchengröße von weniger als 5 µm erzeugt keine ausreichend satinierte Oberfläche, während eine Teilchengröße von mehr als 55 µm zu einem übermäßigen Abschleifen der Oberfläche führt und damit Bilddefekte verursacht.

Es ist weiterhin erforderlich, daß das Schleifmittel ein Raum­ gewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml (gemessen nach JIS R 61 260) besitzt. Das Raumgewicht (Schüttgewicht) des Schleifmittels beträgt vorzugsweise 0,90 bis 1,55 g/ml und stärker bevorzugt 1,2 bis 1,5 g/ml. Ein Raumgewicht (Schüttge­ wicht) von weniger als 0,76 g/ml ergibt sich bei einer großen Relation von langer Achse zu kurzer Achse der Schleifteilchen und einem übermäßig großen Anteil nadelförmiger Teilchen, was zu einer zu niedrigen mechanischen Festigkeit des Schleifmit­ tels, einem Fehlen von Stabilität zu Beginn der Naßschleif- bzw. -honverfahrens und einem Anstieg derjenigen Menge führt, die auf der Substratoberfläche haftet bzw. in diese eindringt und damit Bilddefekte verursacht. Ein Raumgewicht (Schüttge­ wicht) von mehr als 1,6 g/ml erzeugt eine nicht ausreichend satinierte Oberfläche und neigt auch dazu, eine Oberfläche mit hohem Glanz zu erzeugen, was ebenfalls unerwünscht ist.

Beliebige Materialien können als Schleifmittel verwendet werden, sofern sie die vorgenannten Bedingungen erfüllen. Unter diesen Materialien sind aluminiumoxidhaltige Materialien bevor­ zugt. Bevorzugte aluminiumoxidhaltige Materialien sind solche, die vorwiegend aus Al₂O₃ gebildet sind und andere Metalloxide in einer Menge von nicht mehr als insgesamt 30 Gew.-% (insbesonderen nicht mehr als 22 Gew.-%) enthalten.

Die Verwendung von zu großen Anteilen an anderen Metalloxiden als Aluminiumoxid beeinflußt die Naßschleif- bzw. -honbehand­ lung nachteilig, sodaß man auf der Oberfläche keine gleich­ mäßige Rauhigkeit erhält.

Das aluminiumoxidhaltige Material in der vorliegenden Erfindung enthält vorzugweise TiO₂, um ihm Härte zu verleihen. Obwohl Bauxit, das Rohmaterial, üblicherweise TiO₂ enthält, kann die Härte des aluminiumoxidhaltigen Materials dadurch beeinflußt werden, indem der Gehalt an TiO₂ positiv angepaßt wird.

Die Härte hängt im allgemeinen von der Bindungsstärke innerhalb des kristallinen Materials ab, und diese Bindungsstärke wird durch einen in geringerem Umfang vorhandenen Matrixbestandteil, der im kristallinen Bindungsgefüge eingebaut ist, beeinflußt. Auch im Falle des Aluminiumoxids hängt dessen Härte von der Bildung einer festen Lösung von TiO₂ im Aluminiumoxid-Kristall­ gitter ab. In der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines TiO₂-Gehaltes von im allgemeinen 1 bis 5 Gew.-% und bevorzugt von 2 bis 3 Gew.-% bevorzugt, um hartes Aluminiumoxid zu erhalten.

TiO2 verteilt sich so in Aluminiumoxid, daß der Zustand einer festen Lösung erreicht wird, und es beeinflußt die Wanderung (von Ionen) zwischen Gitterplätzen, wodurch die Härte des Aluminiumoxids gesteigert wird. Wenn der TiO₂-Gehalt unter 1 Gew.-% liegt, wird die Rauhigkeit nicht ausreichend sein, und die gewünschte satinierte Oberfläche kann in diesem frühen Sta­ dium des Naßschleifens bzw. -honens nicht erhalten werden, und man kann auch keine gleichmäßig satinierte Oberfläche erhalten, da sich die Teilchengröße nach dem Schleifen bzw. Honen verändert, nämlich nach dem Aufsprühen des Schleifmittels auf das Substrat. Andererseits wird, wenn der TiO₂-Gehalt 5 Gew.-% übersteigt, die Härte des Schleifmittels zu groß sein, um eine gleichmäßig satinierte Oberfläche zu ergeben. Dementsprechend ist der obenerwähnte erfindungsgemäße Bereich vorzuziehen.

In solchen Fällen, in denen der TiO₂-Gehalt weniger als 1 Gew.-% beträgt, kann in vorteilhafter Weise Cr₂O₃ zugesetzt werden, um das Fehlen von TiO₂ auszugleichen. Der Zusatz von Cr₂O₃ in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% (stärker bevorzugt von 1,5 bis 3,8 Gew.-%) kann die Härte steigern. Wenn der Gehalt sowohl von TiO₂ als auch Cr₂O₃ jeweils unter 1 Gew.-% liegt, ist die Härte des Schleifmaterials ungenügend, sodaß zu Beginn des Schleifens bzw. Honens keine ausreichend satinierte Oberfläche erhalten werden kann; und man kann keine gleichmäßig satinierte Oberfläche erhalten, da sich die Teilchengröße nach dem Honen ändert, nämlich wenn das Schleifmittel auf das Sub­ strat aufgesprüht worden ist.

Als Schleifmittel kommt die Verwendung von kleinen Kügelchen oder pulvrigen Fragmentsplittern von Gußstahl oder Gußeisen oder von Glaskügelchen in Betracht. Wenn Gußeisen oder Gußstahl beim Schleifprozeß bzw. Honprozeß eingesetzt wird, besteht die Neigung, daß das Schleifmittel als Verunreinigung auf dem Sub­ strat verbleibt, und dabei in unerwünschter Weise als Eindring­ stelle (für Ladung) vom Substrat her wirkt und damit einen Bilddefekt verursacht. Glasperlen verursachen, wenn sie bei dieser Behandlung eingesetzt werden, runde Krater auf der behandelten 0berfläche, da Glasperlen nahezu echte Kugelform besitzen. Deshalb besitzt die Oberfläche dann Seidenglanz und Glätte: der Glanz ist bei derselben Oberflächenrauheit größer, wodurch eine Neigung zu Interferenzstreifenmustern verursacht wird. Deshalb eignen sich Glaskügelchen bei der vorliegenden Erfindung nicht.

Das oben beschriebene Schleifmittel muß erfindungsgemäß mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec auf die Substratoberfläche aufgesprüht werden, um die Oberfläche aufzurauhen. Die bevorzugte Sprühgeschwindigkeit beträgt 25 bis 60 m/sec. Die Sprühgeschwindigkeit wird durch den Abstand der Sprühkanone vom Substrat, den Druck der Druckluft, den Durch­ messer der Düsenöffnung etc. bestimmt. Eine Sprühgeschwindig­ keit von weniger als 20 m/sec erbringt keine ausreichend geglättete ("satinierte") Oberfläche, während eine Geschwin­ digkeit von mehr als 75 m/sec sehr kleine Unebenheiten auf der satinierten Oberfläche ergibt, wodurch keine gleichmäßig sati­ nierte Oberfläche gebildet werden, sondern weiße Flecken oder schwarze Flecken auf dem Bild entstehen.

Auf dem oben beschriebenen Substrat kann auf Wunsch eine Unterbeschichtung vorgesehen sein, und auf dieser wird die photoempfindliche Schicht gebildet.

Die Unterbeschichtung kann aus einem bekannten Harz gebildet sein. Die Dicke der Unterbeschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 µm bis 10 µm und insbesondere von 0,1 µm bis 2 µm.

Auf der Unterbeschichtung wird die photoempfindliche Schicht aufgebracht. Wenn die photoempfindliche Schicht eine Struktur besitzt, die in laminierter Form eine ladungserzeugende Schicht und eine ladungstransportierende Schicht umfaßt, kann eine beliebige dieser Schichten auf der Unterbeschichtung aufge­ bracht sein.

Die ladungserzeugende Schicht enthält eine ladungserzeugende Substanz, dispergiert in einem Binderharz. Ein bekanntes ladungserzeugendes Material wird hierfür eingesetzt: Beispiele hierfür umfassen Azofarbstoffe wie Chlordian-Blau, Chinon- Pigmente wie Anthranon und Pyrenchinon (Benzophenanthren­ chinon), Chinocyanin-Pigmente, Perylen-Pigmente, Perynon- Pigmente, Indigo-Pigmente, Bisbenzimidazol-Pigmente, Phthalo­ cyanin-Pigmente wie Kupfer-Phthalocyanin, metallfreies Phthalo­ cyanin und Vanadyl-Phthalocyanin, Azulenium-Salze, Squarylium- Pigmente und Chinacridon-Pigmente.

Das Binderharz für die ladungserzeugende Schicht kann ein bekanntes Material sein, beispielsweise ein Polystyrolharz, ein Polyvinylacetalharz, ein Acrylharz, ein Methacrylharz, ein Vinylacetatharz, ein Polyesterharz, ein Polyacrylatharz, ein Polycarbonatharz oder ein Phenolharz.

Die ladungserzeugende Schicht wird gebildet, indem die Binder­ harz-Lösung, die ein ladungserzeugendes Material enthält, auf die Unterbeschichtung aufgetragen wird. Das Solvens für die Dispersion wird unter üblichen organischen Solventien wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, n-Butanol, Benzylalkohol, Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon, Methylacetat, Dioxan, Tetrahydrofuran, Methylen­ chlorid und Chloroform ausgewählt.

Die Dicke der ladungserzeugenden Schicht liegt im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 5 µm und vorzugsweise von 0,2 bis 2,0 µm.

Die ladungstransportierende Schicht umfaßt ein elektronentrans­ portierendes Material, das in einem Binderharz dispergiert ist. Beispiele für das ladungstransportierende Material umfassen: polycyclische aromatische Verbindungen wie Anthracen, Pyren (Benzophenanthren) und Phenanthren, stickstoffhaltige hetero­ cyclische Verbindungen wie Indol, Carbazol (Diphenylenimid) und Imidazol, Pyrazoline, Hydrazone, Triphenylmethane, Triphenyl­ amine, Enamine und Stilbene. Das Binderharz kann ein beliebiges filmbildendes Harz sein: die Beispiele umfassen Polyester, Polysulfone, Polycarbonate, z.B. Polycarbonate vom Typ Bisphenol A und Bisphenyl Z, Polymethylmethacrylate etc.

Die ladungstransportierende Schicht wird gebildet, indem die Lösung eines Binderharzes in einem Solvens, das das oben angeführte ladungstransportierende Material enthält, so aufge­ bracht wird, daß eine Schichtdicke von 5 bis 30 µm entsteht. Das Solvens kann ein übliches organisches Solvens sein: Bei­ spiele sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol, Ketone wie Aceton und 2-Butanon, 2-Butanol, halo­ genierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Monochlor­ benzol und Chloroform, sowie Tetrahydrofuran und Ethylether.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung spezifischer Details der Erfindung.

Beispiele 1 bis 9 und Vergleichsbeispiele 1 bis 11

Ein Aluminiumrohr mit einer Dicke von 1 mm, einem Durchmesser von 40 mm und einer Länge von 310 mm wurde an einer Spiegel­ schliff-Drehbank mit einem Diamanten als Schneidwerkzeug bear­ beitet, bis es eine Oberflächenrauhigkeit von Ra 0,04 µm (mitt­ lere arithmetische Abweichung) besaß. Dieses Aluminiumrohr wurde zum Aufrauhen der Oberfläche mit Hilfe einer Vorrichtung zum Naßschleifen bzw. -honen behandelt, die in Fig. 1 darge­ stellt ist, worin Ziffer 1 das Substrat (das zu behandelnde Rohr), Ziffer 2 eine Pumpe, Ziffer 3 eine Sprühkanone, Ziffer 4 ein Luftzuleitungsrohr und Ziffer 5 die Behandlungskammer dar­ stellt. Die Naßschleif- bzw. -honbehandlung wurde wie folgt durchgeführt:

Das in Tabelle 1 angegebene Schleifmittel wurde in einer Menge von 10 kg in 40 Litern Wasser suspendiert. Die Suspension wurde unter einem vorgegebenen Druck der Druckluft durch die Sprüh­ kanone 3 mit der in Tabelle 1 angegebenen Sprühgeschwindigkeit auf das Aluminiumrohr gesprüht, während die Suspension mit Hilfe der Pumpe 2 mit einer Flußrate von 6 Litern pro Minute in die Sprühkanone eingespeist wurde. Die Kanone wurde mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/min der Achsenrichtung des Alumi­ niumrohrs entlang geführt. Das Aluminiumrohr wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 Upm gedreht.

Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Schleifmittel sind im folgenden angegeben;

Beispiel 1: Morandum A (A-40) von Showa Denko K.K. Beispiel 2: Morandum A (A-43) von Showa Denko K.K. Beispiel 3: Morandum A (A-40) von Showa Denko K.K. Beispiel 4: Morandum A (ZA-1) von Showa Denko K.K. Beispiel 5: Weißes Aluminiumoxid mit Schleifkörnern mit einer Härte, die dadurch eingestellt wurde, daß instabiles kristal­ lines Aluminiumoxid (Na₂Ox11Al₂O₃, Knoop-Härte 1000) aus Na₂O, enthalten in Aluminiumoxid-Rohmaterial (z.B. Tonerde), herge­ stellt wurde.

Beispiel 6: Mit einer große Menge Zirkondioxid. Beispiel 7: Schleifmittel mit einem hohen Gehalt an Chromoxid: Pink Morandum (PM), hergestellt von Showa Denko K.K., RA, hergestellt von Nippon Kenmazai K.K., Rubingrün, hergestellt von Degussa (Bundesrepublik Deutschland) Electrohubin, hergestellt von MSO (Bundesrepublik Deutschland). Beispiel 8: Schleifmittel vom Aliminiumoxid-Zirkondioxid-Typ, mit einem 50%igen Gesamtgehalt an anderen Metalloxiden als Aluminiumoxid (Morandum A2, hergestellt von Showa Denko K.K.). Beispiel 9: Schleifmittel, umfassend geschmolzenes Aluminium­ oxid (z.B. Tonerde) mit 5,1% TiO₂.

Vergleichsbeispiel 1: Schleifkorn vom weißen Aluminiumdioxid- Typ mit einer Härte, die dadurch eingestellt wurde, daß instabiles kristallines ß-Aluminiumoxid (Na₂=x11Al₂O₃, Knoop- Härte 1000) aus Na₂O, enthalten in Aluminiumoxid-Rohmaterial (z.B. Tonerde), hergestellt wurde.

Vergleichsbeispiel 2: Borcarbid.

Vergleichsbeispiel 3: Morandum A #3000, hergestellt von Showa Denko K.K.

Vergleichsbeispiel 4: Schleifmittel mit der gleichen Zusammen­ setzung wie in Vergleichsbeispiel 3, jedoch mit einem durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser von 60 µm.

Vergleichsbeispiel 5: Morandum A #240, hergestellt von Showa Denko K.K. (Japan).

Vergleichsbeispiel 6: Schleifmittel mit der gleichen Zusammen­ setzung wie in Vergleichsbeispiel 5, jedoch mit einem durch­ schnittlichen Teilchendurchmesser von 6 µm und einem Raum­ gewicht (Schüttgewicht) von 0,70 g/ml. Vergleichsbeispiele 7 und 8: Die gleichen Schleifmittel wie in Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 9: Schleifmittel, hauptsächlich aus geschmolzenem Zirkon zusammengesetzt. Vergleichsbeispiel 10: Schleifmittel, hauptsächlich aus Nitrier-Stahl zusammengesetzt.

Vergleichsbeispiel 11: Glaskügelchen: Fuji Bright, hergestellt von Fuji Seiki Seisakusho.

Auf die Aluminiumrohre, die wie oben beschrieben der Naß­ schleif- bzw. -honbehandlung unterworfen worden waren, wurde mit Hilfe eines Ringbeschichters eine Lösung eines Nylon- Copolymer-Harzes (CM 8000, hergestellt von Toray Industries, Inc.) in Methanol/Butanol aufgebracht, wodurch eine Unterbe­ schichtung mit einer Dicke von 0,7 µm als Schutzschicht (Bar­ riereschicht) gebildet wurde.

Getrennt davon wurden mit Hilfe einer Kugelmühle mit einer 10 mm Kugel 3 Teile Vanadyl-Phthalocyanin in 70 Teilen einer 10%igen Lösung eines Polyesterharzes (PE 100, hergestellt von Goodyear Chemical) in Cyclohexan 2 Stunden lang dispergiert. Hierzu wurden 10 Teile 2-Butanon gegeben, wodurch man eine Beschichtungslösung erhielt. Diese Beschichtungslösung wurde mit Hilfe eines Ringbeschichters auf die Schutzschicht (Bar­ riereschicht) aufgebracht, wobei eine 0,4 µm dicke ladungser­ zeugende Schicht gebildet wurde.

Die ladungstransportierende Schicht wurde wie folgt auf die so gebildete ladungserzeugenden Schicht aufgetragen. 4 Teile N,N′- Diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-(1,1-biphenyl)-4,4′-diamin wurden als ladungstransportierende Substanz zusammen mit 6 Teilen Polycarbonat-Z-Harz in 40 Teilen Monochlorbenzol gelöst. Die entstandene Lösung wurde mit einem Tauchbeschichter mit einer Aufziehgeschwindigkeit von 11 cm/min auf der ladungser­ zeugenden Schicht aufgebracht und bei 110°C 1 Stunde lang getrocknet, wobei eine 20 µm dicke ladungstransportierende Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde ein elektrophoto­ graphischer Photorezeptor (einschließlich Substrat) gebildet.

Der erhaltene elektrophotographische Photorezeptor wurde in einen Laserdrucker (LBP) eingebaut, der mit einer Punktdichte von 400 dpi (Punkten pro Quadratinch) drucken konnte, und die erzeugten Bilder wurden untersucht. In den Beispielen 1 bis 7 wurden keinerlei Bilddefekte wie Interferenzstreifenmuster und weiße Flecken oder schwarze Flecken beobachtet. Auch konnte man bei einem Test über 200 Blätter bei den Abbildungen keine Ab­ normalitäten feststellen. In den Beispielen 8 und 9 wurden nur leicht geschwärzte Flecken gefunden, jedoch keine Interferenz­ streifenmuster.

Im Gegensatz dazu erhielt man bei den Vergleichsbeispielen die folgenden Ergebnisse. Im Vergleichsbeispiel 1 konnte man keine ausreichend satinierte Oberfläche erhalten, und so wurden in der Abbildung Interferenzstreifenmuster beobachtet. Auch mit einer höheren Sprühgeschwindigkeit zum Ausgleichen der niedri­ gen Härte des Schleifmittels konnte man im frühen Stadium des Naßschleif- bzw. -honverfahrens keine ausreichend geglättete Oberfläche erhalten. Darüber hinaus ergab die Beobachtung des Schleifmittels mit einem Mikroskop, daß nach weiterer Naß­ schleifbehandlung von 1000 Rohren der Durchmesser der Teilchen des Schleifmittels um angenähert 25% verringert war. Die Lebensdauer des Schleifmittels war demzufolge merkbar verkürzt.

Im Vergleichsbeispiel 2 wurden weniger widerstandsfähige Berei­ che der Substratoberfläche bevorzugt abgeschliffen, sodaß man keine gleichmäßig geglättete Oberfläche erhalten konnte, und es fanden sich viele schwarze Flecke auf dem weißen Untergrund.

Im Vergleichsbeispiel 3 fand sich ein Interferenzstreifenmuster auf dem Bild.

Im Vergleichsbeispiel 4 fanden sich verschiedene Bilddefekte, beispielsweise schwarze Flecken und pustelig aussehende Fehler, obwohl das Bild keine Interferenzstreifenmuster aufwies.

Im Vergleichsbeispiel 5 erhielt man keine gleichmäßig geglät­ tete Oberfläche, und deshalb wurden Bilddefekte beobachtet.

In den Vergleichsbeispielen 6 und 7 wurden auf den Bildern Interferenzstreifenmuster beobachtet.

Im Vergleichsbeispiel 8 wurden viele schwarze Flecken gefunden, jedoch keine Interferenzstreifenmuster.

In den Vergleichsbeispielen 9 und 10 konnte man viele Bildde­ fekte (schwarze Flecken, weiße Flecken, pustelig aussehende Stellen) beobachten, jedoch keine Interferenzstreifenmuster.

Im Vergleichsbeispiel 11 konnte man keine ausreichend geglät­ tete Oberfläche erhalten, und deshalb wurden Interferenzstrei­ fenmuster beobachtet.

In der vorliegenden Erfindung wird als Ergebnis der Aufrauhung der Substratoberfläche mit Hilfe des oben beschriebenen Naß­ schleif- bzw. -honverfahrens eine geglättete ("satinierte") Oberfläche auf der Substratoberfläche erzeugt, wobei der Zu­ stand der Oberfläche eine ausreichend hohe durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit und eine enge Verteilung der Oberflächen­ rauhigkeit aufweist. Dementsprechend erzeugt ein elektrophoto­ graphischer Photorezeptor, der dieses Substrat enthält, befriedigende Bilder ohne Bilddefekte wie Interferenzstreifen­ muster, weiße Flecken oder schwarze Flecken, wenn das Bild mit Hilfe von relativ langwelligem Laserlicht erzeugt wird, wie man es beispielsweise von einem Halbleiter-Laser erhält. Deshalb eignet sich der erfindungsgemäße elektrophotographische Photo­ rezeptor für elektrophotographische Kopiermaschinen, insbeson­ dere für solche, in denen der Laserstrahl das Bild zeilenweise abtastet.

Während die Erfindung voranstehend im einzelnen und in bezug auf spezifische Beispiele beschrieben wurde, sollte es dem Fachmann klar sein, daß zahlreiche Abwandlungen und Modifi­ kationen innerhalb der Erfindung möglich sind, ohne deren Rahmen zu verlassen.

Claims (7)

1. Elektrophotographischer Photorezeptor, der ein Substrat aufweist, auf welchem sich eine photoempfindliche Schicht be­ findet, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit einem Schleifmittel bei einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec einer Naßschleif- bzw. -honbehandlung unterworfen wird, wobei das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500 bis 2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teil­ chengröße von 5 bis 55 µm und ein Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml besitzt.

2. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel für die Naß­ schleif- bzw. -honbehandlung aus einem aluminiumoxidhaltigen Material besteht.

3. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminiumoxidhaltige Material Al₂O₃ als Hauptbestandteil und andere Metalloxide in einer Menge von insgesamt nicht mehr als 30 Gew.-% enthält.

4. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminiumhaltige Material als anderes Metalloxid TiO₂ in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% enthält.

5. Elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminiumhaltige Material als andere Metalloxide TiO₂ in einer Menge von nicht mehr als 1 Gew.-% und Cr₂O₃ in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% enthält.

6. Verfahren zum Behandeln eines Substrats für einen elektro­ photographischen Photorezeptor, welches eine Naßschleif- bzw. -honbehandlung umfaßt, wobei ein Schleifmittel auf das Substrat aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel eine Knoop-Härte von 1500-2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, eine Teilchengröße von 5 bis 55 µm und ein Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml besitzt und mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec aufgesprüht wird.

7. Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Photorezeptors, das (1) das Herstellen eines Substrates, wel­ ches durch Aufsprühen eines Schleifmittels einer Naßschleif­ bzw. -honbehandlung unterworfen wird, um die Oberfläche des Substrats aufzurauhen, und (2) das Aufbringen einer photo­ empfindlichen Schicht auf dem Substrat umfaßt, indem eine oder mehrere Beschichtungslösung(en) oder -suspension(en) für die photoempfindliche Schicht aufgebracht wird/werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat dadurch der Naßschleif- bzw. -honbehandlung unterworfen wird, daß ein Schleifmittel mit einer Knoop-Härte von 1500-2900 kg/mm², zu 50%, ausgedrückt als Summenprozentsatz, mit einer Teilchengröße von 5 bis 55 µm und mit einem Raumgewicht (Schüttgewicht) von 0,75 bis 1,6 g/ml mit einer Sprühgeschwindigkeit von 20 bis 75 m/sec aufgesprüht wird.