DE102016102045B4

DE102016102045B4 - Elektrofotografisches lichtempfindliches Element, Prozesskartusche und elektrofotografisches Gerät

Info

Publication number: DE102016102045B4
Application number: DE102016102045.1A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Tanaka; Kazumichi Sugiyama; Takeshi Murakami; Daisuke Kawaguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2036-02-06
Also published as: CN105867080A; US9709908B2; DE102016102045A1; JP2016148845A; US20160231659A1; JP6643124B2; CN105867080B

Abstract

Elektrofotografisches lichtempfindliches Element umfassend:einen Träger;eine Grundierungsschicht auf dem Träger; undeine lichtempfindliche Schicht auf der Grundierungsschicht,wobei die Grundierungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 10Ω·cm bis 1 × 10Ω·cm aufweist;die Grundierungsschicht umfasst:(A) ein Zinkoxidteilchen; und(B) wenigstens ein Teilchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid beschichtet sind, das mit einem aus Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal und Phosphor dotiert ist, und einem Titanoxidteilchen, das mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtet ist; undder Gehalt des Teilchens (B) in der Grundierungsschicht basierend auf dem Gehalt des Teilchens (A) von 3 Masse-% bis 20 Masse-% ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element und eine Prozesskartusche und ein elektrofotografisches Gerät, die jeweils ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element beinhalten.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Elektrofotografische lichtempfindliche Elemente, die jeweils eine Grundierungsschicht und eine lichtempfindliche Schicht beinhalten, welche in dieser Reihenfolge auf einem Träger gebildet sind, werden als elektrofotografische lichtempfindliche Elemente für elektrofotografische Geräte verwendet.
Es gibt eine Technik der Aufnahme von Metalloxidteilchen in eine Grundierungsschicht zum Zwecke der Unterdrückung von Ladungsspeicherung (z.B. Elektronen) in der Grundierungsschicht. Als Metalloxidteilchen können, mit Blick auf elektrische Eigenschaften, wie etwa spezifischer Volumenwiderstand und dielektrische Konstante, Zinkoxidteilchen bevorzugt als die Metalloxidteilchen in der Grundierungsschicht verwendet werden. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. JP 2013 - 137 526 A beschreibt eine Technik der Aufnahme von Zinkoxidteilchen in eine Grundierungsschicht.
WO 2011/ 027 912 A1 beschreibt ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element umfassend: einen zylindrischen Träger; eine leitfähige Schicht, die auf dem zylindrischen Träger gebildet ist, wobei die leitfähige Schicht ein Bindematerial und Metalloxidpartikel und kein Antimon enthält; und eine lichtempfindliche Schicht, die auf der leitfähigen Schicht gebildet ist.
WO 2014/ 034 961 A1 beschreibt ein elektrophotographisches photosensitives Element, das umfasst: einen Träger, eine leitfähige Schicht, die auf dem Träger gebildet ist, und eine photosensitive Schicht, die auf dem leitfähigen Träger gebildet ist, wobei die leitfähige Schicht umfasst: ein Bindemittelmaterial, ein erstes Metalloxidteilchen, und ein zweites Metalloxidteilchen, wobei das erste Metalloxidteilchen ein Titanoxidteilchen ist, das mit Zinnoxid beschichtet ist, das mit Phosphor, Wolfram, Niob, Tantal oder Fluor dotiert ist, das zweite Metalloxidteilchen ein unbeschichtetes Titanoxidteilchen ist.
EP 2 317 393 A1 beschreibt ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, umfassend einen Träger, und eine erste Zwischenschicht, eine zweite Zwischenschicht und eine lichtempfindliche Schicht, wobei die Schichten in dieser Reihenfolge auf dem Träger vorgesehen sind, wobei die zweite Zwischenschicht ein Polyolefinharz und ein Metalloxidpartikel enthält.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn jedoch Zinkoxidteilchen in einer Grundierungsschicht verwendet werden, gibt es das Problem, das leicht Geisterbilder und eine Änderung im Lichtflächenpotential aufgrund des hohen Pulverwiderstands der Zinkoxidteilchen verursacht werden. Eine denkbare Lösung des Problems ist die Erhöhung des Gehalts an Zinkoxidteilchen, aber dies weist das Problem des Auftretens von Rissen auf. Außerdem weisen Zinkoxidteilchen das Problem auf, dass Linien und Fehler eines Trägers durch die Teilchen aufgrund deren hohen Transparenz gesehen werden. Es ist bekannt, dass Titanoxidteilchen zum Verbergen von Linien und Fehlern eines Trägers enthalten sind, aber die Ladungsspeicherung tritt aufgrund des hohen Pulverwiderstands der Titanoxidteilchen leicht auf, dadurch wird leicht eine Änderung in dem Lichtflächenpotential verstärkt. Außerdem fließt geringe Ladung in die Titanoxidteilchen, und folglich fließt lokal ein übermäßiger elektrischer Strom leicht in die Zinkoxidteilchen, dadurch werden leicht schwarze Punkte bzw. Flecken (Engl.: „dots“) verursacht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element bereitzustellen, das in der Lage ist, sowohl eine Änderung in dem Lichtflächenpotential und schwarze Flecken und Abdeckungsdefekte eines Trägers zu unterdrücken, wenn eine Grundierungsschicht Zinkoxidteilchen enthält. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Prozesskartusche und ein elektrofotografisches Gerät bereitzustellen, die jeweils das elektrofotografische lichtempfindliche Element beinhalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element einschließlich eines Trägers, einer Grundierungsschicht auf dem Träger und einer lichtempfindlichen Schicht auf der Grundierungsschicht.
Die Grundierungsschicht weist einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 10¹⁰ Ω·cm bis 1 × 10¹³ Ω·cm auf.
Die Grundierungsschicht enthält

(A) ein Zinkoxidteilchen und
(B) wenigstens ein Teilchen ausgewählt aus Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid beschichtet sind, das mit einem aus Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob (Niobium), Tantal und Phosphor dotiert ist, und einem Titanoxidteilchen, das mit sauerstoffarmem (Engl. „oxygen-deficient“) Zinnoxid beschichtet ist.

Der Gehalt des Teilchens (B) in der Grundierungsschicht ist basierend auf dem Gehalt des Teilchens (A) von 3 Masse-% bis 20 Masse-%.
Ebenfalls bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Prozesskartusche, die das elektrofotografische lichtempfindliche Element und wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Ladungseinheit, einer Entwicklungseinheit, einer Übertragungseinheit und einer Reinigungseinheit beinhaltet, wobei das elektrofotografische lichtempfindliche Element und die wenigstens eine Einheit integral getragen werden. Die Prozesskartusche ist von einem Körper eines elektrofotografischen Geräts abnehmbar.
Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein elektrofotografisches Gerät, das das elektrofotografische lichtempfindliche Element, eine Ladungseinheit, eine Belichtungseinheit, eine Entwicklungseinheit und eine Übertragungseinheit beinhaltet.
Die vorliegende Erfindung kann ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element bereitstellen, das sowohl eine Änderung in dem Lichtflächenpotential und einen schwarzen Fleck und Abdeckungsdefekte eines Trägers unterdrücken kann, wenn eine Grundierungsschicht Zinkoxidteilchen enthält. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls eine Prozesskartusche und ein elektrofotografisches Gerät bereitstellen, die jeweils das elektrofotografische lichtempfindliche Element beinhalten.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

Die 1 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines schematischen Aufbaus eines elektrofotografischen Geräts zeigt, das mit einer Prozesskartusche versehen ist, die ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Die 2A und 2B sind Zeichnungen, die jeweils ein Beispiel eines Schichtaufbaus eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements veranschaulichen.
Die 3 ist eine Zeichnung (Draufsicht), die ein Verfahren für die Messung des spezifischen Volumenwiderstands einer Grundierungsschicht veranschaulicht.
Die 4 ist eine Zeichnung (Querschnittsansicht), die ein Verfahren für die Messung des spezifischen Volumenwiderstands einer Grundierungsschicht veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein erfindungsgemäßes elektrofotografisches lichtempfindliches Element beinhaltet einen Träger, eine Grundierungsschicht auf dem Träger und eine lichtempfindliche Schicht auf der Grundierungsschicht. Beispiele der lichtempfindlichen Schicht beinhalten eine einschichtige lichtempfindliche Schicht mit einer einzelnen Schicht, die ein Ladungserzeugungsmaterial und ein Ladungstransportmaterial enthält, und eine lichtempfindliche Schicht vom laminierten Typ, die einen Stapel einer Ladungserzeugungsschicht, die ein Ladungserzeugungsmaterial enthält, und einer Ladungstransportschicht, die ein Ladungstransportmaterial enthält, beinhaltet. Die lichtempfindliche Schicht vom Stapeltyp ist bevorzugt.
Die 2A und 2B zeigen jeweils ein Beispiel eines Schichtaufbaus des erfindungsgemäßen elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements. Die 2A zeigt eine einschichtige lichtempfindliche Schicht, und bei diesem Typ wird eine Grundierungsschicht 102 auf einem Träger 101 bereitgestellt, und eine lichtempfindliche Schicht 103 wird auf der Grundierungsschicht 102 bereitgestellt. Die 2B zeigt eine lichtempfindliche Schicht vom laminierten Typ, und bei diesem Typ wird eine Grundierungsschicht 102 auf einem Träger 101 bereitgestellt, und eine Ladungserzeugungsschicht 104 wird auf der Grundierungsschicht 102 bereitgestellt, und eine Ladungstransportschicht 105 wird auf der Ladungserzeugungsschicht 104 bereitgestellt.
Die erfindungsgemäße Grundierungsschicht weist die folgenden Eigenschaften auf. Die Grundierungsschicht weist einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 10¹⁰ Ω·cm bis 1 × 10¹³ Ω·cm auf. Die Grundierungsschicht enthält (A) ein Zinkoxidteilchen und (B) wenigstens ein Teilchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid beschichtet sind, das mit einem aus Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal und Phosphor dotiert ist, und ein Titanoxidteilchen, das mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtet ist. Der Gehalt des Teilchens (B) in der Grundierungsschicht basierend auf dem Gehalt des Teilchens (A) ist von 3 Masse-% bis 20 Masse-%.
Die Erfinder vermuten, dass der Grund, warum das elektrofotografische lichtempfindliche Element mit den vorher beschriebenen Eigenschaften in der Lage ist sowohl eine Änderung im Lichtflächenpotential und einen schwarzen Fleck als auch Abdeckungsdefekte des Trägers ausreichend zu unterdrücken, wie folgt ist.
Es wird angenommen, dass durch die Verwendung von mit Zinnoxid beschichteten Titanoxidteilchen die lokale Injektion der übermäßigen Ladung in Zinkoxidteilchen unterdrückt wird und ein schwarzer Fleck unterdrückt wird. Es wird ebenfalls angenommen, dass die Beschichtung von Titanoxid mit Zinnoxid die Leitfähigkeit verbessert, und die Wirkung der Verbesserung eines Ladungsflusses von einer Grenzfläche der lichtempfindlichen Schicht eine Änderung im Lichtflächenpotential unterdrückt. Zusätzlich wird das Zinnoxid der Titanoxidteilchen mit einem von Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal und Phosphor dotiert, oder das Zinnoxid ist charakteristischer Weise sauerstoffarmes Zinnoxid. Daher wird die lokale Injektion überschüssiger Ladung in die Zinnoxidteilchen weiter unterdrückt.
Die Grundierungsschicht hat einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 10¹⁰ Ω·cm bis 1 × 10¹³ Ω·cm. Wenn die Grundierungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von weniger als 1 × 10¹⁰ Ω·cm aufweist, wird eine in die Grundierungsschicht fließende Strommenge erhöht. Insbesondere wenn die Ladungserzeugungsschicht auf der Grundierungsschicht gebildet wird, folgt leicht eine Ladungsinjektion und ein schwarzer Fleck tritt leicht auf. Wenn andererseits die Grundierungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von mehr als 1 × 10¹³ Ω·cm aufweist, fließt nur geringe Ladung in die Grundierungsschicht, und folglich tritt leicht eine Ladungsspeicherung in der Grenzfläche der Grundierungsschicht auf, dadurch wird leicht eine Änderung im Lichtflächenpotential verstärkt.
In der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt des Teilchens (B) in der Grundierungsschicht basierend auf dem Gehalt des Teilchens (A) von 3 Masse-% bis 20 Masse-%. Wenn der Gehalt des Teilchens (B) weniger als 3 Masse-% ist, kann die Wirkung der Abdeckungsdefekte des Trägers nicht leicht gesteuert werden. Wenn andererseits der Gehalt des Teilchens (B) 20 Masse-% übersteigt, fließt Ladung bevorzugt in das Teilchen (B) der Grundierungsschicht und schwarze Flecken treten leicht lokal auf.
Ein Verfahren für die Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Grundierungsschicht wird unter Verwendung der 3 und 4 beschrieben. Die 3 ist eine Draufsicht, die das Verfahren für die Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Grundierungsschicht veranschaulicht. Die 4 ist eine Querschnittsansicht, die das Verfahren für die Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Grundierungsschicht veranschaulicht.
Der spezifische Volumenwiderstand der Grundierungsschicht wird in einer Umgebung bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C/50% RH) gemessen. Ein Kupferband 203 (hergestellt durch Sumitomo 3M Ltd., Modell Nr. 1181) wird auf eine Oberfläche der Grundierungsschicht 202 aufgebracht und wird als eine Oberflächenseitenelektrode der Grundierungsschicht 202 verwendet. Ebenfalls wird der Träger 201 als eine Rückseitenelektrode der Grundierungsschicht 202 verwendet. Zusätzlich werden eine Stromquelle 206 für die Anlegung einer Spannung zwischen dem Kupferband 203 und dem Träger 201, und eine Strommessvorrichtung 207 für die Messung eines Stroms, der zwischen dem Kupferband 203 und dem Träger 201 fließt, installiert. Ebenfalls wird ein Kupferdraht 204 auf dem Kupferband 203 angeordnet, um eine Spannung an das Kupferband 203 anzulegen. Außerdem wird das gleiche Kupferband 205 wie das Kupferband 203 auf den Kupferdraht 204 aufgebracht, so dass der Kupferdraht 204 nicht von dem Kupferband 203 herausragt, und der Kupferdraht 204 wird an das Kupferband 203 fixiert. Eine Spannung wird an das Kupferband 203 unter Verwendung des Kupferdrahts 204 angelegt.
Ein durch die untenstehende Gleichung (1) dargestellter Wert wird als der spezifische Volumenwiderstand ρ (Ω·cm) der Grundierungsschicht 202 verwendet. $ρ = 1 / (I - I_{0}) \times S/d (Ω \cdot cm)$
In der Gleichung stellt I₀ einen Hintergrundstromwert (A) dar, wenn keine Spannung zwischen dem Kupferband 203 und dem Träger 201 angelegt wird, I stellt einen Stromwert (A) dar, wenn eine Spannung von IV, die nur eine Gleichstromkomponente enthält, angelegt wird, d stellt die Dicke (cm) der Grundierungsschicht 202 dar, und S stellt die Fläche (cm²) der Oberflächenseitenelektrode (Kupferband 203) der Grundierungsschicht 202 dar.
Bei der Messung wird, da eine Mikrostrommenge von 1 × 10^-6 A oder weniger gemessen wird, bevorzugt eine Vorrichtung als die Strommessvorrichtung 207 verwendet, die einen Mikrostrom messen kann. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist ein pA-Meter (Handelsname: 4140B) hergestellt durch Yokogawa Hewlett-Packard Company.
Die Messung des spezifischen Volumenwiderstands der Grundierungsschicht zeigt den gleichen Wert in einem Zustand, in welchen nur die Grundierungsschicht auf dem Träger gebildet ist, und in einem Zustand, in welchem die Schichten (die lichtempfindliche Schicht etc.) auf der Grundierungsschicht von dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element abgetrennt werden, wobei nur die Grundierungsschicht auf dem Träger verbleibt.
Um den spezifischen Volumenwiderstand der Grundierungsschicht in den vorher beschriebenen Bereich zu bringen, wird bevorzugt das Teilchen (B) mit einem Pulverwiderstand von 1,0 × 10² Ω·cm bis 1 × 10¹⁰ Ω·cm verwendet. Der Pulverwiderstand ist bevorzugter von 1,0 × 10² Ω·cm bis 1 × 10⁸ Ω·cm und noch bevorzugter von 1,0 × 10⁵ Ω·cm bis 1 × 10⁸ Ω·cm. Wenn das Teilchen (B) einen Pulverwiderstand in dem vorher beschriebenen Bereich hat, kann der spezifische Volumenwiderstand der Grundierungsschicht leicht in dem Bereich gesteuert werden, und die Ladbarkeit des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements kann leicht erhalten werden.
Das Teilchen (B) ist bevorzugter ein mit Aluminium-dotiertem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen, ein mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen, oder ein mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen. Diese Teilchen unterdrücken weiter die lokale Injektion übermäßiger Ladung in das Zinnoxidteilchen, dadurch weisen sie eine hervorragende Unterdrückung von schwarzen Flecken auf.
Das Verhältnis (Bedeckung) des Zinnoxids (SnO₂) in dem Teilchen (B) ist basierend auf der Gesamtheit des Teilchens (B)bevorzugt von 10 Masse-% bis 60 Masse-% und bevorzugter von 15 Masse-% bis 55 Masse-%. Um die Bedeckung des Zinnoxids zu steuern, wird ein Zinnrohmaterial, das für die Bildung von Zinnoxid notwendig ist, bevorzugt gemischt, wenn das Teilchen (B) hergestellt wird. Zum Beispiel wird eine zugegebene Menge an Zinnchlorid (SnCl₄) bestimmt unter Berücksichtigung der Bedeckung des Zinnoxids, das aus dem als das Zinnrohmaterial verwendeten Zinnchlorid gebildet wird. In der vorliegenden Erfindung wird die Masse an Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal oder Phosphor, welche in das Zinnoxid dotiert wird, nicht bei der Bedeckung des Zinnoxids berücksichtigt. Wenn die Bedeckung des Zinnoxids 10 Masse-% bis 60 Masse-% ist, wird das Teilchen (B) leicht gleichmäßig beschichtet.
Es erfolgt eine Beschreibung eines Falls, in welchem das Teilchen (B) ein Titanoxidteilchen ist, das mit Zinnoxid beschichtet ist, das mit einem aus Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal und Phosphor dotiert ist. Eine Menge (Dotierungsmenge) an Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal oder Phosphor, die in Zinnoxid dotiert wird, ist basierend auf dem Zinnoxid in dem Teilchen (B) bevorzugt von 0,1 Masse-% bis 10 Masse-%. Mit der in diesem Bereich liegenden Dotierungsmenge können schwarze Flecken unterdrückt werden, und der Pulverwiderstand des Teilchens (B) kann leicht in dem Bereich von 1,0 × 10² Ω·cm bis 1 × 10⁸ Ω·cm gesteuert werden.
Der Pulverwiderstand des Teilchens (B) wird in einer Umgebung bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C/50% RH) wie folgt gemessen. In der vorliegenden Erfindung wird eine Widerstandsmessvorrichtung (Handelsname, Loresta GP), hergestellt durch Mitsubishi Chemical Co., Ltd., als eine Messvorrichtung verwendet. Eine pelletförmige Messprobe wird durch Fixieren, unter einem Druck von 500 kg/cm², des zu messenden Pulvers (B) gebildet. Die angelegte Spannung ist 100 V.
Der Pulverwiderstand des Teilchens (B) kann durch die Bedeckung, die Brennzeit oder die Brenntemperatur des Zinnoxids gesteuert werden.
Wenn der Pulverwiderstand des Teilchens (B) von 1,0 × 10² Ω·cm bis 1 × 10⁵ Ω·cm ist, ist die Unterdrückung von schwarzen Flecken und einer Änderung im Lichtflächenpotential besser.
Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser des Teilchens (B) ist von dem Gesichtspunkt, dass ein Verhältnis zwischen der Fehlerabdeckeigenschaft des Trägers aufgrund der Lichtdurchlässigkeit und der Menge des leitfähigen Pulvers leicht gesteuert werden kann, bevorzugt von 100 nm bis 500 nm.
Das Zinkoxidteilchen kann ein Teilchen sein, das mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, wie etwa einem Silankopplungsmittel oder Ähnlichem, für die Unterdrückung von schwarzen Flecken aufgrund der Ladungsinjektion in die lichtempfindliche Schichtseite von dem Träger beschichtet ist.
Beispiele des Silankopplungsmittels beinhalten N-2-(Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan, (Phenylaminomethyl)methyldimethoxysilan, N-2-(Aminoethyl)-3-aminoisobutylmethyldimethoxysilan, N-Ethylaminoisobutylmethyldiethoxysilan, N-Methylaminopropylmethyldimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Chlorpropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan und Ähnliche.
Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser des Zinkoxidteilchens ist nicht besonders beschränkt, solange elektrofotografische Eigenschaften erzielt werden können, aber ist vom Gesichtspunkt der Leitfähigkeit bevorzugt von 10 nm bis 200 nm und bevorzugter von 20 nm bis 150 nm.
Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser des mit Zinnoxid beschichteten Teilchens (Teilchen (B)) ist nicht besonders beschränkt, solange die defektabdeckende Eigenschaft des Trägers und elektrofotografische Eigenschaften erzielt werden können, aber ist bevorzugt von 50 nm bis 300 nm und bevorzugter von 100 nm bis 200 nm.
Die Grundierungsschicht enthält bevorzugt ein Bindemittelharz. Beispiele des Bindemittelharzes beinhalten Acrylharze, Allylharze, Alkydharze, Ethylcelluloseharze, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Epoxidharze, Kaseinharze, Silikonharze, Gelatineharze, Phenolharze, Urethanharze, Butyralharze, Melaminharze, Polyacrylate, Polyacetal, Polyamid-Imid, Polyamid, Polyallylether, Polyimid, Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Polystyrol, Polysulfon, Polyvinylalkohol, Polybutadien, Polypropylen und Ähnliche.
Von diesen ist ein aushärtbares Harz vom Gesichtspunkt der Unterdrückung der Umgebungsabhängigkeit einer Änderung im Potential bevorzugt. Beispiele des aushärtbaren Harzes beinhalten Phenolharze, Urethanharze, Epoxidharze, Acrylharze und Melaminharze.
Ein Urethanharz ist aus einem gehärteten Produkt einer Isocyanatverbindung und einem Polyolharz aufgebaut.
Beispiele der Isocyanatverbindung beinhalten 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, 1-Isocyanat-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatmethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), HDI-Trimethylolpropan-Addukt, HDI-Isocyanurat und HDI-Biuret.
Von diesen Isocyanatverbindungen sind vom Gesichtspunkt der leichten Erhöhung einer Vernetzungsdichte und der Unterdrückung von Wasseradsorption aliphatische Diisocyanate, wie etwa Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Ähnliche, besonders bevorzugt.
Vom Gesichtspunkt der Lösungsstabilität einer Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht ist das Isocyanat bevorzugt ein blockiertes Isocyanat, das mit einem Blockierungsmittel blockiert ist. Beispiele des Blockierungsmittels beinhalten auf Oxim basierende Verbindungen, wie etwa Formaldehydoxim, Acetaldoxim, Methylethylketoxim, Cyclohexanonoxim, Acetonoxim, Methylisobutylketoxim und Ähnliche; aktive auf Methylen basierende Verbindungen, wie etwa die Meldrum'sche Säure, Dimethylmalonat, Diethylmalonat, Di-n-Butylmalonat, Ethylacetat, Acetylaceton und Ähnliche; auf Amin-basierende Verbindungen, wie etwa Diisopropylamin, Diphenylanilin, Anilin, Carbazol und Ähnliche; auf Imin-basierende Verbindungen, wie etwa Ethylenimin, Polyethylenimin und Ähnliche; auf Säureimid basierende Verbindungen, wie etwa Bernsteinsäureimid, Maleinsäureimid und Ähnliche; auf Imidazol basierende Verbindungen, wie etwa Malonat, Imidazol, Benzimidazol, 2-Methylimidazol und Ändliche; auf Triazol basierende Verbindungen, wie etwa 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, 4-Amino-1,2,4-Triazol, Benzotriazol und Ähnliche; auf Säureamid basierende Verbindungen, wie etwa Acetanilid, N-Methylacetamid, Essigsäureamid und Ähnliche; auf Lactam basierende Verbindungen wie etwa ε-Caprolactam, ε-Valerolactam, γ-Butyrolactam und Ähnliche; auf Harnstoff basierende Verbindungen, wie etwa Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenharnstoff und Ähnliche; Sulfite wie etwa Natriumbisulfit und Ähnliche; auf Mercaptan basierende Verbindungen, wie etwa Butylmercaptan, Dodecylmercaptan und Ähnliche; auf Phenol basierende Verbindungen wie etwa Phenol, Kresol und Ähnliche; auf Pyrazol basierende Verbindungen, wie etwa Pyrazol, 3,5-Dimethylpyrazol, 3-Methylpyrazol und Ähnliche; auf Alkohol basierende Verbindungen, wie etwa Methanol, Ethanol, 2-Propanol, N-Butanol und Ähnliche; und Kombinationen von zwei oder mehrerer dieser Blockierungsmittel.
Beispiele des Polyolharzes beinhalten Polyvinylacetal, Polyphenol, Polyethylendiol, Polycarbonatdiol, Polyetherpolyol, Polyacrylpolyol und Ähnliche. In der vorliegenden Erfindung ist Polyvinylacetal besonders bevorzugt.
Die Grundierungsschicht kann ein organisches Säuremetall beinhalten und Beispiele davon beinhalten organisches Säure-Wismut, organisches Säure-Zink, organisches Säure-Kobalt und organisches Säure-Eisen.
Spezifisch sind Wismutoctylat, Zinkoctylat, Kobaltoctylat, Eisenoctylat, Wismutnaphthenat, Zinknaphthenat, Kobaltnaphthenat und Eisennaphthenat bevorzugt. Wismutoctylat, Zinkoctylat, Kobaltoctylat und Eisenoctylat sind bevorzugter und Wismutoctylat und Zinkoctylat sind besonders bevorzugt.
Das Anteilsverhältnis (Metalloxidteilchen : Harz) der Metalloxidteilchen (Gesamtheit des Zinkoxidteilchens (B) und des Metalloxidteilchens) zu dem Bindemittelharz in der Grundierungsschicht ist bevorzugt 1:1 bis 4:1 (Masseverhältnis). Wenn das Masseverhältnis 1:1 bis 4:1 ist, wird eine Änderung im Lichtflächenpotential während wiederholter Verwendung ausreichend unterdrückt, und ein Auftreten von Rissen in der Grundierungsschicht wird außerdem ausreichend unterdrückt.
Das Anteilsverhältnis (organisches Säure-Metall : Metalloxidteilchen) des organischen Säure-Metalls (organisches Säure-Bismut, organisches Säure-Zink, organisches Säure-Kobalt oder organisches Säure-Eisen) zu dem Metalloxidteilchen ist bevorzugt 1:200 bis 2:10 (Masseverhältnis). Wenn das Masseverhältnis 1:200 bis 2:10 ist, wird eine Änderung im Lichtflächenpotential während wiederholter Verwendung ausreichend unterdrückt, und ein Unterschied zwischen einer Änderung im Lichtflächenpotential in einer Umgebung bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit, und eine Änderung im Lichtflächenpotential bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wird während wiederholter Verwendung ausreichend unterdrückt.
[Träger]
Der Träger weist bevorzugt Leitfähigkeit auf (leitfähiger Träger) und ist z.B. ein Träger, der aus einem Metall oder einer Legierung, wie etwa Aluminium, rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel, Zink oder Ähnlichem oder einer Legierung hergestellt ist. Wenn der aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellte Träger verwendet wird, kann eine ED-Röhre, eine EI-Röhre oder eine derartige Röhre, die Schneiden, elektrolytischem Verbundpolieren oder einer Nass- oder Trockenhonbehandlung unterzogen wurde, verwendet werden.
Ebenfalls kann ein Metallträger oder ein Harzträger, auf welchem eine Dünnschicht eines leitfähigen Materials, wie etwa Aluminium, eine Aluminiumlegierung, eine Indiumoxid-Zinnoxid-Legierung oder Ähnliches, gebildet wird, als der Träger verwendet werden.
Zusätzlich kann für die Unterdrückung von Interferenzmustern aufgrund der Streuung eines Laserstrahls, die Oberfläche des Trägers einer Schneidbehandlung, einer Aufraubehandlung, einer Alumitbehandlung oder Ähnlichem unterzogen werden.
Für die Unterdrückung von Interferenzmustern aufgrund der Streuung eines Laserstrahls und für die Fehlerabdeckung auf dem Träger, kann eine leitfähige Schicht zwischen dem Träger und der Grundierungsschicht vorgesehen werden.
Die leitfähige Schicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung für eine leitfähige Schicht gebildet werden, wobei die Beschichtungslösung zubereitet wird durch Dispergieren leitfähiger Teilchen, wie etwa Ruß, Metallteilchen, Metalloxidteilchen oder Ähnlichem, einem Bindemittelharz und einem Lösungsmittel, um einen Überzug zu bilden, und dann Wärmetrocknen des Überzugs.
Beispiele des Bindemittelharzes, welches für die leitfähige Schicht verwendet werden kann, beinhalten Polyesterharze, Polycarbonatharze, Polyvinylbutyralharze, Acrylharze, Silikonharze, Epoxidharze, Melaminharze, Urethanharze, Phenolharze, Alkydharze und Ähnliche.
Beispiele des Lösungsmittels in der Beschichtungslösung für eine leitfähige Schicht beinhalten Etherlösungsmittel, Alkohollösungsmittel, Ketonlösungsmittel, aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel und Ähnliche. Die Dicke der leitfähigen Schicht ist bevorzugt von 5 µm bis 40 µm und bevorzugter von 10 µm bis 30 µm.
Die Grundierungsschicht wird zwischen dem Träger oder der leitfähigen Schicht und der lichtempfindlichen Schicht (der Ladungserzeugungsschicht und der Ladungstransportschicht) vorgesehen.
Die Grundierungsschicht kann durch Bilden eines Überzugs einer Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht, die zubereitet wird durch Mischen und Dispergieren des Zinkoxidteilchens, des Teilchens (B), des Bindemittelharzes und eines Lösungsmittels und dann Trocknen des Überzugs gebildet werden.
Ein Dispersionsverfahren ist z. B. ein Verfahren unter Verwendung eines Homogenisators, eines Ultraschalldispergators, einer Kugelmühle, einer Sandmühle, einer Walzenmühle, einer Vibrationsmühle, eines Attritors, eines Hochgeschwindigkeitsdispergators vom Flüssigkeitskollisionstyp oder Ähnliches.
Das in der Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht verwendete Lösungsmittel kann wahlweise ausgewählt werden aus z.B. Alkohollösungsmitteln, Ketonlösungsmitteln, Etherlösungsmitteln, Esterlösungsmitteln, halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmitteln, aromatischen Lösungsmitteln und Ähnlichem. Beispiele, welche geeigneter Weise verwendet werden können, beinhalten Methylal, Tetrahydrofuran, Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, Methylglykol, Methoxypropanol, Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon, Methylacetat, Ethylacetat, Dioxan und Ähnliche.
Diese in der Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht verwendeten Lösungsmittel können alleine oder als eine Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Zusätzlich kann, für den Zweck der Einstellung der Oberflächenrauheit der Grundierungsschicht und der Verringerung des Auftretens von Rissen in der Grundierungsschicht, die Grundierungsschicht außerdem organische Harzteilchen oder ein Einebnungsmittel (Einebner) enthalten. Beispiele der organischen Harzteilchen beinhalten hydrophobe organische Harzteilchen, wie etwa Silikonteilchen und Ähnliche, und hydrophile organische Harzteilchen, wie etwa Teilchen aus vernetztem Polymethacrylat (PMMA) und Ähnliche.
Außerdem kann die Grundierungsschicht Zusatzstoffe für die Verbesserung der elektrischen Eigenschaften, für die Verbesserung der Überzugformstabilität und die Verbesserung der Bildqualität enthalten.
Beispiele der Zusatzstoffe, welche enthalten sein können, beinhalten bekannte Materialien, wie etwa leitfähige Materialien, wie etwa Metalle, z.B. Aluminiumpulver, Kupferpulver und Ähnliche, Ruß und Ähnliches; Elektronentransportmaterialien, wie etwa Chinonverbindungen, Fluorenonverbindungen, Oxadiazolverbindungen, Diphenochinonverbindungen, Alizalinverbindungen, Benzophenonverbindungen und Ähnliche; Elektronentransportpigmente, wie etwa polyzyklische kondensierte Verbindungen, Azoverbindungen und Ähnliche; organische Metallverbindungen, wie etwa Metallchelatverbindungen und Silankopplungsmittel und Ähnliche.
Die Trocknungstemperatur der Grundierungsschicht ist vom Gesichtspunkt des Unterdrückens von Rissen der Grundierungsschicht und vom Gesichtspunkt der Festigkeit des HarzÜberzugs der Grundierungsschicht bevorzugt von 100°C bis 190°C. Falls ein Urethanharz verwendet wird, ist vom Gesichtspunkt des Unterdrückens von Rissen und vom Gesichtspunkt der Härtbarkeit die Trocknungstemperatur der Grundierungsschicht bevorzugt von 130°C bis 170°C. Ebenfalls ist die Trocknungszeit bevorzugt von 10 Minuten bis 120 Minuten.
Die Dicke der Grundierungsschicht ist bevorzugt von 0,5 µm bis 40 µm. Wenn die leitfähige Schicht nicht bereitgestellt wird, ist vom Gesichtspunkt der Bedeckung die Dicke der Grundierungsschicht bevorzugt von 10 µm bis 40 µm und bevorzugter von 15 µm bis 35 µm. Wenn die leitfähige Schicht bereitgestellt wird, ist die Dicke der Grundierungsschicht bevorzugt von 0,5 µm bis 10 µm.
Um die Ladungsinjektion in die lichtempfindliche Schicht aus der Grundierungsschicht zu hemmen, kann eine Zwischenschicht zwischen der Grundierungsschicht und der lichtempfindlichen Schicht für den Zweck der Verleihung einer elektrischen Barriereneigenschaft bereitgestellt werden.
Die Zwischenschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung für eine Zwischenschicht, die ein Harz (Bindemittelharz) enthält, auf die Grundierungsschicht, um einen Überzug zu bilden, und dann Trocknen des Überzugs, gebildet werden.
Beispiele des Harzes (Bindemittelharz), welche für die Zwischenschicht verwendet werden können, beinhalten Polyvinylalkohol, Polyvinylmethylether, Polyacrylsäuren, Methylcellulose, Ethylcellulose, Polyglutaminsäure, Polyamid, Polyimid, Polyamid-Imid, Polyamidsäure, Melaminharze, Epoxidharze, Polyurethan, Polyglutaminsäureester und Ähnliche.
Die Dicke der Zwischenschicht ist bevorzugt von 0,1 µm bis 2 µm.
Ebenfalls kann die Zwischenschicht ein Polymer einer Zusammensetzung enthalten, die ein Elektronentransportmaterial mit einer reaktiven funktionalen Gruppe (polymerisierbare funktionale Gruppe) für die Verbesserung eines Ladungsflusses in den Träger der lichtempfindlichen Schicht enthält. Dies kann die Elution eines Materials der Zwischenschicht in das Lösungsmittel der Beschichtungslösung für eine lichtempfindliche Schicht unterdrücken, wenn die lichtempfindliche Schicht auf der Zwischenschicht gebildet wird.
Beispiele des Elektronentransportmaterials beinhalten Chinonverbindungen, Imidverbindungen, Benzimidazolverbindungen, Cyclopentadienylidenverbindungen und Ähnliche.
Beispiele der reaktiven funktionalen Gruppe beinhalten eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Methoxygruppe und Ähnliche.
Der Gehalt des Elektronentransportmaterials mit einer reaktiven funktionalen Gruppe der Zusammensetzung in der Zwischenschicht ist bevorzugt von 30 Masse-% bis 70 Masse-%. Die Zusammensetzung kann außerdem ein Vernetzungsmittel mit einer Gruppe enthalten, die mit dem Elektronentransportmaterial mit einer reaktiven funktionalen Gruppe reaktiv ist, oder ein thermoplastisches Harz mit einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe. Beispiele des Vernetzungsmittels mit einer reaktiven Gruppe beinhalten Isocyanatverbindungen und Ähnliche.
Die lichtempfindliche Schicht (die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht) wird auf der Grundierungsschicht oder der Zwischenschicht bereitgestellt.
Die Ladungserzeugungsschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung für eine Ladungserzeugungsschicht gebildet werden, die durch Dispergieren eines Ladungserzeugungsmaterials, eines Bindemittelharzes und eines Lösungsmittels zubereitet wird, um einen Überzug zu bilden, und dann Trocknen des Überzugs. Die Ladungserzeugungsschicht kann einen dampfabgeschiedenen Überzug des Ladungserzeugungsmaterials beinhalten.
Beispiele des in der Ladungserzeugungsschicht verwendeten Ladungserzeugungsmaterials beinhalten Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indigopigmente, Perylenpigmente, polyzyklische Chinonpigmente, Squaryliumfarbstoffe, Thiapyryliumsalze, Triphenylmethanfarbstoffe, Chinacridonpigmente, Azuleniumsalzpigmente, Cyaninfarbstoffe, Anthanthronpigmente, Pyranthronpigmente, Xanthenfarbstoffe, Chinoniminfarbstoffe, Styrylfarbstoffe und Ähnliche.
Diese Ladungserzeugungsmaterialien können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Von diesen sind vom Gesichtspunkt der Sensitivität Oxititanphthalocyanin, Chlorgalliumphthalocyanin und Hydroxygalliumphthalocyanin bevorzugt.
Außerdem ist das Hydroxygalliumphthalocyanin bevorzugt ein Hydroxygalliumphthalocyaninkristall mit einer Kristallform, die Scheitelpunkte bei Bragg-Winkeln 2θ von 7,4° ± 0,3° und 28,2° ± 0,3° in einer CuKα charakteristischen Röntgenbeugung aufweist.
In dem Fall einer lichtempfindlichen Schicht vom laminierten Typ beinhalten Beispiele des in der Ladungserzeugungsschicht verwendeten Bindemittelharzes Polycarbonatharze, Polyesterharze, Butyralharze, Polyvinylacetalharze, Acrylharze, Vinylacetatharze, Harnstoffharze und Ähnliche. Von diesen sind Butyralharze bevorzugt. Diese Bindemittelharze können alleine oder in Kombination als eine Mischung oder als ein Copolymer von zwei oder mehreren verwendet werden.
Beispiele des in der Beschichtungslösung für eine Ladungserzeugungsschicht verwendeten Lösungsmittels beinhalten Alkohollösungsmittel, Sulfoxidlösungsmittel, Ketonlösungsmittel, Etherlösungsmittel, Esterlösungsmittel, aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel und Ähnliche.
Die Dicke der Ladungserzeugungsschicht ist bevorzugt von 0,01 µm bis 5 µm, und bevorzugter von 0,1 µm bis 2µm.
Falls erforderlich, kann ein Sensibilisator, ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolettabsorber, ein Weichmacher und Ähnliches zu der Ladungserzeugungsschicht gegeben werden.
Außerdem wird die Ladungstransportschicht auf der Ladungserzeugungsschicht gebildet. Die Ladungstransportschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung für eine Ladungstransportschicht gebildet werden, die zubereitet wird durch Lösen eines Ladungstransportmaterials und eines Bindemittelharzes in einem Lösungsmittel, um einen Überzug zu bilden, und dann Trocknen des Überzugs.
Beispiele des in der Ladungstransportschicht verwendeten Ladungstransportmaterials beinhalten Triarylaminverbindungen, Hydrazonverbindungen, Styrylverbindungen, Stilbenverbindungen, Butadienverbindungen und Ähnliche. Diese Ladungstransportmaterialien können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Verwendet werden. Von diesen Ladungstransportmaterialien sind Triarylaminverbindungen vom Gesichtspunkt der Ladungsmobilität bevorzugt.
In dem Fall einer lichtempfindlichen Schicht vom laminierten Typ beinhalten Beispiele des in der Ladungstransportschicht verwendeten Bindemittelharzes Acrylharze, Acrylnitrilharze, Allylharze, Alkydharze, Epoxidharze, Silikonharze, Phenolharze, Phenoxyharze, Polyacrylamidharze, Polyamid-Imidharze, Polyamidharze, Polyallyletherharze, Polyarylatharze, Polyimidharze, Polyurethanharze, Polyesterharze, Polyethylenharze, Polycarbonatharze, Polysulfonharze, Polyphenylenoxidharze, Polybutadienharze, Polypropylenharze, Methacrylharze und Ähnliche. Von diesen sind Polyarylatharze und Polycarbonatharze bevorzugt. Diese Harze können alleine oder in Kombination als eine Mischung oder als ein Copolymer von zwei oder mehreren verwendet werden.
Beispiele des in der Beschichtungslösung für eine Ladungstransportschicht verwendeten Lösungsmittels beinhalten Alkohollösungsmittel, Sulfoxidlösungsmittel, Ketonlösungsmittel, Etherlösungsmittel, Esterlösungsmittel, aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel und Ähnliche.
Mit Bezug auf das Verhältnis des Ladungstransportmaterials zu dem Bindemittelharz in der Ladungstransportschicht ist das Verhältnis des Ladungstransportmaterials bevorzugt von 0,3 Massenteile bis 10 Massenteile pro Massenteil des Bindemittelharzes.
Die Trocknungstemperatur ist vom Gesichtspunkt der Unterdrückung von Rissen in der Ladungstransportschicht bevorzugt von 60°C bis 150°C und bevorzugter von 80°C bis 120°C. Ebenfalls ist die Trocknungszeit bevorzugt von 10 Minuten bis 60 Minuten.
Wenn die Ladungstransportschicht eine einzelne Schicht ist, ist die Dicke der Ladungstransportschicht bevorzugt von 5 µm bis 40 µm und bevorzugter von 8 µm bis 30 µm. Wenn die Ladungstransportschicht eine laminierte Struktur aufweist, ist die Dicke der Ladungstransportschicht auf der Trägerseite bevorzugt von 5 µm bis 30 µm, und die Dicke der Ladungstransportschicht auf der Oberflächenseite ist bevorzugt von 1 µm bis 10 µm.
Falls erforderlich kann ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolettabsorber, ein Weichmacher und Ähnliches zu der Ladungstransportschicht gegeben werden.
Ebenfalls kann für den Zweck der Verbesserung der Abriebbeständigkeit und der Reinigungseigenschaft in der vorliegenden Erfindung eine Schutzschicht auf der Ladungstransportschicht vorgesehen werden.
Die Schutzschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung für eine Schutzschicht, die zubereitet wird durch Lösen eines Bindemittelharzes in einem organischen Lösungsmittel, um einen Überzug zu bilden, und dann Trocknen des Überzugs, gebildet werden.
Beispiele des in der Schutzschicht verwendeten Harzes beinhalten Polyvinylbutyralharze, Polyesterharze, Polycarbonatharze, Polyamidharze, Polyimidharze, Polyarylatharze, Polyurethanharze, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Acrylsäure-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere und Ähnliche.
Ebenfalls kann, um der Schutzschicht eine Ladungstransportfähigkeit zu verleihen, die Schutzschicht durch Härten eines Monomer-Materials mit einer Ladungstransportfähigkeit oder eines Ladungstransportmaterials vom Polymertyp unter Verwendung einer der verschiedenen Vernetzungsreaktionen gebildet werden. Die Schutzschicht wird bevorzugt durch Härten einer Ladungstransportverbindung mit einer kettenpolymerisierbaren funktionellen Gruppe durch Polymerisation oder Vernetzen gebildet.
Beispiele der kettenpolymerisierbaren funktionellen Gruppe beinhalten eine Acrylgruppe, eine Methacrylgruppe, eine Alkoxysilylgruppe, eine Epoxidgruppe und Ähnliche. Eine Härtungsreaktion ist z.B. radikalische Polymerisation, ionische Polymerisation, thermische Polymerisation, optische Polymerisation, Strahlungspolymerisation (Elektronenstrahlpolymerisation), ein Plasma-CVD-Verfahren, ein Licht-CVD-Verfahren oder Ähnliche.
Falls erforderlich kann die Schutzschicht außerdem leitfähige Teilchen, einen Ultraviolettabsorber, ein die Abriebbeständigkeit verbesserndes Mittel und Ähnliches enthalten. Die leitfähigen Teilchen sind bevorzugt Metalloxidteilchen, wie etwa z.B. fluoratomhaltige Harzteilchen, wie etwa Polytetrafluorethylenteilchen oder Ähnliche, Aluminiumoxid, Siliciumoxid oder Ähnliche.
Die Beschichtungslösung für jede der Schichten kann unter Verwendung eines Beschichtungsverfahrens wie etwa einem Tauchbeschichtungsverfahren, einem Sprühbeschichtungsverfahren, einem Schleuderbeschichtungsverfahren, einem Walzenbeschichtungsverfahren, einem Glatte Stabrakel-Beschichtungsverfahren, einem Rakelstreichverfahren oder Ähnlichem aufgebracht werden.
Die Dicke der Schutzschicht ist bevorzugt von 0,5 µm bis 20 µm und bevorzugter von 1 µm bis 10 µm.
<Elektrofotografisches Gerät>
Die 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines mit einer Prozesskartusche einschließlich des erfindungsgemäßen elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements versehenen elektrofotografischen Geräts.
In der 1 wird ein trommelförmiges elektrofotografisches lichtempfindliches Element 1 der vorliegenden Erfindung bei einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit (Verfahrensgeschwindigkeit) um eine Achse 2 in einer Richtung eines Pfeils rotierend angetrieben. Die Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 wird auf ein vorbestimmtes positives oder negatives Potential durch eine Ladungseinheit 3 (primäre Ladungseinheit: Ladungswalze) bei einem Rotationsvorgang geladen. Als Nächstes empfängt das elektrofotografische lichtempfindliche Element 1 Expositionslicht 4, welches Licht ist, das von einem Original reflektiert und von einer Belichtungseinheit (nicht gezeigt) durch Schlitzexposition oder einer Laserstrahlabtastexposition mit einer in Abhängigkeit von einem zeitgereihtem elektrischen digitalem Bildsignal oder Zielbildinformation modulierten Intensität ausgegeben wird. Als ein Ergebnis wird ein zu der Zielbildinformation korrespondierendes elektrostatisches latentes Bild sequenziell auf der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 gebildet.
Das auf der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 erzeugte elektrostatische latente Bild wird dann durch normale Entwicklung oder umgekehrte Entwicklung mit einem in einem Entwickler enthaltenen Toner in einer Entwicklungseinheit 5 entwickelt, um ein Tonerbild zu erzeugen. Als Nächstes wird das auf der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 erzeugte und gehaltene Tonerbild sequenziell auf ein Übertragungsmaterial P durch eine von einer Übertragungseinheit 6 (Übertragungswalze oder Ähnliche) angelegte Übertragungsvorspannung übertragen.
In diesem Fall wird das Übertragungsmaterial P aus einer Übertragungsmaterialeinspeisungseinheit (nicht gezeigt) synchron mit der Rotation des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 entnommen und wird zu einem Kontaktabschnitt zwischen dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element 1 und der Übertragungseinheit 6 gespeist. Zusätzlich wird eine Vorspannung mit einer zu der durch den Toner aufgewiesenen Ladung umgekehrten Polarität an die Übertragungseinheit 6 von einer Vorspannungsstromzufuhr (nicht gezeigt) angelegt.
Das Übertragungsmaterial P (Endübertragungsmaterial (Papier oder eine Folie)), auf welches das Tonerbild übertragen wurde, wird von der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 abgelöst, zu einer Fixierungseinheit 8 geführt, in welcher das Tonerbild fixiert wird, und dann als ein Stoff mit erzeugtem Bild (Ausdruck oder Kopie) aus dem elektrofotografischen Gerät ausgedruckt. Falls das Übertragungsmaterial P ein intermediäres Übertragungsmaterial ist, wird ein Bild durch Fixieren nach mehreren Übertragungsschritten ausgedruckt.
Nachdem das Tonerbild übertragen wurde, wird die Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 durch eine Reinigungseinheit 7 (Reinigungsklinge oder Ähnliches) gereinigt, um anhaftende Materialien, wie etwa den restlichen Übertragungsentwickler (Übertragungsresttoner) zu entfernen.
In den vergangenen Jahren wurde ein reinigerfreies System untersucht, und der Übertragungsresttoner kann direkt durch eine Entwicklungseinheit wiedergewonnen werden. Außerdem wird die Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements 1 mit einem Vorexpositionslicht (nicht gezeigt) aus einer Vorexpositionseinheit (nicht gezeigt) destatisiert und dann wiederholt für die Bilderzeugung verwendet. Wie in der 1 gezeigt ist, wenn die Ladungseinheit 3 eine Kontaktladungseinheit unter Verwendung einer Ladungswalze ist, die Vorexposition nicht notwendiger Weise erforderlich.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von Komponenten ausgewählt aus dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element 1, der Ladungseinheit 3, der Entwicklungseinheit 5 und der Reinigungseinheit 7 in einem Behälter gehalten und integral als eine Prozesskartusche kombiniert sein.
Die Prozesskartusche kann konfiguriert sein, um von dem Körper des elektrofotografischen Geräts einer Kopiermaschine, eines Laserstrahldruckers oder Ähnlichem abnehmbar zu sein. Zum Beispiel werden das elektrofotografische lichtempfindliche Element 1 und wenigstens eine der Ladungseinheit 3, der Entwicklungseinheit 5 und der Reinigungseinheit 7 integral in einer Kartusche getragen. Die Kartusche kann als eine Prozesskartusche 9 verwendet werden, welche unter Verwendung einer Führungseinheit 10, wie etwa einer Schiene oder Ähnlichem des elektrofotografischen Geräts, von dem Körper des elektrofotografischen Geräts abnehmbar ist.
Falls das elektrofotografische Gerät eine Kopiermaschine oder ein Drucker ist, ist das Expositionslicht 4 reflektiertes Licht oder durchgelassenes Licht von einem Original. Alternativ ist das Expositionslicht 4 ein Licht, das durch Laserstrahlabtasten, LED-Anordnungssteuerung oder Flüssigkristallverschlussanordnungssteuerung, durchgeführt gemäß einem Signal erhalten durch Lesen eines Originals mit einem Sensor, abgestrahlt wird.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische lichtempfindliche Element kann nicht nur bei dem elektrofotografischen Gerät eingesetzt werden, sondern ebenfalls bei allgemeinen elektrofotografischen Geräten, wie etwa einem Laserstrahldrucker, einem LED-Drucker, einem FAX, einem Drucker vom Flüssigkristallblendentyp usw.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden weiterhin ausführlich durch Angabe von Beispielen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Außerdem stellen im Folgenden beschriebene „Teile“ „Massenteile“ dar.
[Herstellungsbeispiel von mit Aluminium-dotiertem Zinnoxid beschichtetem Titanoxid]
Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid beschichtet sind, das mit Aluminium dotiert ist, können wie folgt hergestellt werden. Die Art und Menge eines dotierenden Elements und die Menge an Natriumstannat werden gemäß den Beispielen geändert.
Als Erstes werden 200 g Titanoxidteilchen (durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 200 nm) in Wasser dispergiert. Dann wurden 208 g Natriumstannat (Na₂SnO₃) mit einem Zinngehalt von 41% zu der resultierenden Dispersion gegeben und gelöst, um eine gemischte Aufschlämmung zuzubereiten. Dann wurde das Zinn durch Zugabe einer 20%-igen wässrigen verdünnten Schwefelsäurelösung (Massebasis) unter Zirkulieren der gemischten Aufschlämmung neutralisiert. Die wässrige verdünnte Schwefelsäurelösung wurde zugegeben, bis die gemischte Aufschlämmung pH 2,5 erreichte. Nach Neutralisation wurde Aluminiumchlorid (8 mol-% auf der Grundlage von Sn) zu der gemischten Aufschlämmung gegeben, und die gemischte Aufschlämmung wurde gerührt. Als ein Ergebnis wurde ein Vorläufer der beabsichtigten Teilchen erhalten. Der Vorläufer wurde mit warmem Wasser gewaschen und einer Entwässerungsfiltration unterzogen, um einen Feststoff zu erzeugen. Der resultierende Feststoff wurde bei 500°C für 1 Stunde in einer 2 Volumen-% H₂/N₂-Atmosphäre reduktionsgebrannt. Als ein Ergebnis wurden die zu erzielenden leitfähigen Teilchen hergestellt. Die Dotierungsmenge an Aluminium war 1,7 Masse-%.
Die Dotierungsmenge (Masse-%) an Aluminium in Zinnoxid kann z. B. durch Verwendung eines Wellenlängendispersiven Fluoreszenz-Röntgenspektrometers (Handelsname: Axios), hergestellt durch Spectris Co., Ltd., gemessen werden. Eine lichtempfindliche Schicht und, falls erforderlich, eine Grundierungsschicht werden von einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element abgetrennt, die Grundierungsschicht wird abgekratzt, und die abgekratzte Grundierungsschicht kann als ein Messobjekt verwendet werden. Ebenfalls kann ein Pulver des gleichen Materials wie die Grundierungsschicht als ein Messobjekt verwendet werden.
Die Dotierungsmenge an Aluminium ist ein Wert der aus der Masse an Aluminiumoxid (Al₂O₃) basierend auf der Masse an Zinnoxid berechnet wird.
[Herstellungsbeispiel von mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichteten Teilchen]
Titanoxidteilchen, die mit Zink beschichtet sind, das mit Zinnoxid dotiert ist, können wie folgt hergestellt werden. Die Art und Menge eines dotierenden Elements und die Menge an Natriumstannat werden gemäß den Beispielen geändert.
Als Erstes wurden 200 g Titanoxidteilchen (durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 200 nm) in Wasser dispergiert. Dann wurden 208 g Natriumstannat (Na₂SnO₃) mit einem Zinngehalt von 41% zu der resultierenden Dispersion gegeben und gelöst, um eine gemischte Aufschlämmung zuzubereiten. Dann wurde das Zinn durch Zugabe einer 20%-igen wässrigen verdünnten Schwefelsäurelösung (Massebasis) während Zirkulieren der gemischten Aufschlämmung neutralisiert. Die wässrige verdünnte Schwefelsäurelösung wurde zugegeben, bis die gemischte Aufschlämmung pH 2,5 erreichte. Nach der Neutralisation wurde Zink(II)-Chlorid (1 mol-% auf der Grundlage von Sn) zu der gemischten Aufschlämmung gegeben, und die gemischte Aufschlämmung wurde gerührt. Als ein Ergebnis wurde ein Vorläufer der beabsichtigten leitfähigen Teilchen erhalten. Der Vorläufer wurde mit warmem Wasser gewaschen und einer Entwässerungsfiltration unterzogen, um einen Feststoff herzustellen. Der resultierende Feststoff wurde bei 500°C für 1 Stunde in einer 2 Volumen-% H₂/N₂-Atmosphäre reduziert und gebrannt. Als ein Ergebnis wurden die zu erzielenden leitfähigen Teilchen hergestellt. Das Masseverhältnis des in Zinnoxid dotierten Zinks war 1,7 Masse-%.
Die Dotierungsmenge (Masse-%) an Zink in Zinnoxid kann z. B. unter Verwendung eines Wellenlängendispersiven Fluoreszenz-Röntgenspektrometers (Handelsname: Axios), hergestellt durch Spectris Co., Ltd., gemessen werden. Eine lichtempfindliche Schicht und, falls erforderlich, eine Grundierungsschicht werden von dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element abgetrennt, die Grundierungsschicht wird abgekratzt und die abgekratzte Grundierungsschicht kann als ein Messobjekt verwendet werden. Ebenfalls kann ein Pulver des gleichen Materials wie die Grundierungsschicht als ein Messobjekt verwendet werden.
Die Dotierungsmenge an Zink ist ein Wert, der aus der Masse des Zinkchlorids basierend auf der Masse des Zinnoxids berechnet wird.
BEISPIEL 1
Ein Aluminiumzylinder (leitfähiger Träger) mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 357,5 mm wurde als ein Träger verwendet.
Als Nächstes wurden 100 Teile Zinkoxidteilchen (spezifische Oberfläche: 15 m²/g, Pulverwiderstand: 3,7 × 10⁵ Ω·cm) mit 500 Teilen Toluol durch Rühren gemischt. Dann wurden 1,5 Teile N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropyl-Trimethoxysilan (Handelsname: KBM603, hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), das als ein Silankopplungsmittel dient, zu der resultierenden Mischung gegeben und für 6 Stunden gerührt. Dann wurde das Toluol unter reduziertem Druck abdestilliert, und der Rückstand wurde durch Erwärmen bei 140°C für 6 Stunden getrocknet, um oberflächlich behandelte Zinkoxidteilchen herzustellen.
Als Nächstes wurden 15 Teile Butyralharz als ein Polyolharz (Handelsname: BM-1, hergestellt durch Sekisui Chemical Co., Ltd.) und 15 Teile blockiertes Isocyanat (Handelsname: Desmodur BL3175/1, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, das 73,5 Teile Methylethylketon und 73,5 Teile 1-Butanol enthält. Dann wurden 78 Teile oberflächenbehandelte Zinkoxidteilchen, 9 Teile mit Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtetes Titanoxid (Pulverwiderstand 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂-Beschichtungsrate: 40%), 0,8 Teile Alizarin (hergestellt durch Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) und 0,81 Teile Zinkoctylat (Handelsname: Nikka Octys Zinc, Zn 8%, hergestellt durch Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) zu der resultierenden Lösung gegeben, und dann wurde die resultierende Mischung in einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit einem Durchmesser von 0,8 mm für 3 Stunden in einer Umgebung von 23 ± 3°C dispergiert.
Nach der Dispersion wurden 0,01 Teile Silikonöl (Handelsname: SH28PA, hergestellt durch Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) und 5,6 Teile Silikonharzteilchen (Handelsname: Tospearl 145, hergestellt durch GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) zu der resultierenden Dispersionslösung gegeben und gerührt, um eine Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht zu erzeugen.
Als Nächstes wurde die Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht auf dem Träger durch Tauchbeschichten aufgebracht, um einen Überzug zu erzeugen. Der resultierende Überzug wurde bei 150°C für 30 Minuten getrocknet, um eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 20 µm zu erzeugen.
Als Nächstes wurde ein Hydroxygalliumphthalocyaninkristall (Ladungserzeugungsmaterial) mit einer Kristallform zubereitet, die Scheitelpunkte bei Bragg-Winkeln 2θ ± 0,2° von 7,4° und 28,1° in einer CuKα charakteristischen Röntgenbeugung aufweist. Dann wurden 4 Teile des Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls und 0,04 Teile einer durch die folgende Formel (A) dargestellten Verbindung zu einer durch Lösen von 2 Teilen Polyvinylbutyralharz (Handelsname: S-Lec BX-1, hergestellt durch Sekisui Chemical Co., Ltd.) in 100 Teilen Cyclohexanon zubereiteten Lösung zugegeben. Die resultierende Mischung wurde in einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm für 1 Stunde in einer Umgebung bei 23 ± 3°C dispergiert. Nach der Dispersion wurden 100 Teile Ethylacetat zu der resultierenden Dispersionslösung zugegeben, um eine Beschichtungslösung für eine Ladungserzeugungsschicht zuzubereiten. Die Beschichtungslösung für eine Ladungserzeugungsschicht wurde auf die Grundierungsschicht durch Tauchbeschichten zur Bildung eines Überzugs aufgebracht, und der resultierende Überzug wurde bei 90°C für 10 Minuten getrocknet, um eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von 0,20 µm zu erzeugen.
Als Nächstes wurden 50 Teile einer durch die folgende Formel (B) dargestellten Aminverbindung (Ladungstransportmaterial), 50 Teile einer durch die folgende Formel (C) dargestellten Aminverbindung (Ladungstransportmaterial) und 100 Teile Polycarbonatharz (Handelsname: Iupilon Z400, hergestellt durch Mitsubishi Gas Chemical Company Inc.) in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, das 650 Teile Chlorbenzol und 150 Teile Dimethoxymethan enthält, um eine Beschichtungslösung für eine Ladungstransportschicht zuzubereiten. Die resultierende Beschichtungslösung für eine Ladungstransportschicht wurde für einen Tag stehen gelassen und dann auf die Ladungserzeugungsschicht durch Tauchbeschichten aufgebracht, um einen Überzug zu erzeugen, und der resultierende Überzug wurde bei 110°C für 30 Minuten getrocknet, um eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 21 µm zu bilden.
Als Nächstes wurden 36 Teile einer durch die folgende Formel dargestellten Verbindung (D) und 4 Teile Polytetrafluorethylenharzteilchen (Handelsname: Ruburon L-2, hergestellt durch Daikin Industries, Ltd.) mit 60 Teilen n-Propylalkohol gemischt, und die resultierende Mischung wurde in einem Hochdruckdispergator dispergiert, um eine Beschichtungslösung für eine Schutzschicht zuzubereiten.
Die Beschichtungslösung für eine Schutzschicht wurde auf die Ladungstransportschicht durch Tauchbeschichten aufgebracht, um einen Überzug zu bilden, und der Überzug wurde bei 50°C für 5 Minuten getrocknet. Nach dem Trocknen wurde der Überzug mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, während der Träger in einer Stickstoffatmosphäre unter den Bedingungen einschließlich einer Beschleunigungsspannung von 70 kV und einer Menge an absorbiertem Licht von 8000 Gy für 1,6 Sekunden rotiert wurde. Dann wurde der Überzug in einer Stickstoffatmosphäre für 3 Minuten unter Bedingungen erwärmt, in welchen der Überzug bei 130°C war. Zusätzlich war die Sauerstoffkonzentration von der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl zum Erwärmen für 3 Minuten 20 ppm. Als Nächstes wurde der Überzug in der Luft für 30 Minuten unter Bedingungen erwärmt, in welchen der Überzug bei 100°C war, um eine Schutzschicht mit einer Dicke von 5 µm zu bilden.
Folglich wurde ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element hergestellt, in welchem die Grundierungsschicht, die Ladungserzeugungsschicht, die Ladungstransportschicht und die Schutzschicht auf dem Träger vorgesehen waren. Als Nächstes wird die Bewertung beschrieben.
<Bewertung einer Änderung im Lichtflächenpotential während wiederholter Verwendung>
Eine elektrofotografische Kopiermaschine, hergestellt durch Canon Kabushiki Kaisha (Handelsname: GP405, modifiziert, so dass eine Prozessgeschwindigkeit 300 mm/s war und eine Ladungseinheit war von einem Typ des Anlegens einer Spannung, in welchem eine Wechselstrom-Spannung über eine Gleichstrom-Spannung mit einem Kontaktladungselement vom Walzentyp (Ladungsqwalze) gelegt wurde), wurde als ein Bewertungsgerät verwendet. Das vorher beschriebene elektrofotografische lichtempfindliche Element wurde auf einer Trommelkartusche des Bewertungsgeräts vorgesehen und wie im Folgenden beschrieben bewertet.
Das Bewertungsgerät wurde in einer Umgebung bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit mit einer Temperatur 23°C/Feuchtigkeit 50% RH und einer Umgebung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit mit einer Temperatur 30°C/Feuchtigkeit 85% RH installiert. Die Ladungsbedingungen beinhalten eine Scheitelpunkt-zu-Scheitelpunkt-Spannung von 1500 V in einer Wechselstromkomponente der an die Ladungswalze angelegten Spannung, einer Frequenz von 1500 Hz und einer Gleichstromkomponente von -850 V. Die Belichtungsbedingungen wurden auf 0,4 µJ/cm² eingestellt.
Das Oberflächenpotential des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements wurde durch Fixieren einer Potentialsonde (Handelsname: Model 16000 B-8, hergestellt durch Trek Inc.) an eine Entwicklungskartusche, die von dem Bewertungsgerät entfernt wurde, und unter Verwendung eines Oberflächenpotentiometers (Handelsname: Model 1344, hergestellt durch Trek Inc.) gemessen. In einem Potentialmessgerät wurde die Potentialmesssonde an einer Entwicklungsposition der Entwicklungskartusche angeordnet. Die Position der Potentialmesssonde relativ zu dem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element war an einem Zentrum in der Axialrichtung des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements angeordnet, und durch einen Spalt von 3 mm von der Oberfläche des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements getrennt.
Als Nächstes wird die Bewertung beschrieben. Die Bewertung erfolgte unter den anfänglich mittels des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements eingestellten Ladungsbedingungen und Belichtungsbedingungen.
Das elektrofotografische lichtempfindliche Element wurde in einer Umgebung bei einer Temperatur von 23°C und einer Feuchtigkeit von 50% RH für 24 Stunden stehen gelassen. Dann wurde die Entwicklungskartusche, an welcher das elektrofotografische lichtempfindliche Element angebracht war, auf dem Bewertungsgerät vorgesehen, in welchem das elektrofotografische lichtempfindliche Element wiederholt durch Einspeisen von 50.000 Blatt Papier verwendet wurde. Das anfängliche Lichtflächenpotential (VIJa) wurde gemessen bevor das elektrofotografische lichtempfindliche Element wiederholt durch Einspeisung von 50.000 Blatt Papier verwendet wurde.
Nachdem 50.000 Blatt eingespeist waren, wurde das elektrofotografische lichtempfindliche Element für 5 Minuten stehen gelassen und dann wurde die Entwicklungskartusche durch eine Potentialmessvorrichtung ausgetauscht und das Lichtflächenpotential (VIJb) nach Einspeisen von 50.000 Blättern gemessen. Zusätzlich wurde eine Änderung im Lichtflächenpotential (ΔVIJ = | VIJb | - | VIJa |) bei wiederholter Verwendung berechnet.
In diesem Fall war VIJa das anfängliche Lichtflächenpotential vor wiederholter Verwendung. Zusätzlich stellen | VIJb | und | VIJa | absolute Werte von VIJb bzw. VIJa dar.
<Bewertung der Defektabdeckungseigenschaft des Trägers>
Ein Verfahren für die Bewertung der Defektabdeckungseigenschaft des Trägers war die Messung der Durchlässigkeit (Transmission) der in einer Dicke von 20 µm auf einer transparenten Folie gebildeten Grundierungsschicht. Die Durchlässigkeit wurde durch Bereitstellen eines Folienhalters V-570 (hergestellt durch JASCO) und einer unbeschichteten transparenten Folie als eine Referenz gemessen. Die Durchlässigkeit wurde unter Verwendung von Licht bei einer Wellenlänge von 800 nm bestimmt und in folgende Ränge klassifiziert.
Rang 1: Durchlässigkeit von 0,5% oder weniger
Rang 2: Durchlässigkeit von mehr als 0,5% und weniger als 0,8%
Rang 3: Durchlässigkeit von 0,8% oder mehr
<Bewertung von schwarzen Flecken>
Schwarze Punkte bzw. Flecken wurden bewertet durch Bilden eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements mit einer Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 10 µm und einer Ausgabe eines Halbtonbildes unter Verwendung der vorher beschriebenen modifizierten GP405-Maschine. Die Ausgabeergebnisse des Halbtonbildes wurden in die folgenden Ränge klassifiziert. Die Ränge 1 bis 3 wurden als auf einem Niveau angesehen, bei welchem die Wirkung der Erfindung aufgewiesen wurde.
Rang 1: 1 schwarzer Fleck innerhalb eines Bereichs entsprechend der Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements.
Rang 2: 2 schwarze Flecke innerhalb eines Bereichs entsprechend der Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements.
Rang 3: 3 schwarze Flecke innerhalb eines Bereichs entsprechend der Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements.
Rang 4: 4 schwarze Flecke innerhalb eines Bereichs entsprechend der Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements.
Rang 5: 5 schwarze Flecke innerhalb eines Bereichs entsprechend der Umfangslänge des lichtempfindlichen Elements.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 erzeugt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, nicht enthalten waren.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 erzeugt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Menge der Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, auf 2,1 Teile geändert wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der oberflächenbehandelten Zinkoxidteilchen auf 105 Teile geändert wurde, und die Menge der Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, auf 2,5 Teile geändert wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 4
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Menge der Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, auf 33 Teile geändert wurde.
BEISPIEL 2
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10² Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 3
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁹ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 4
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1E gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit Fluor-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
VERGLEICHSBEISPIEL 5
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 105 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 36 Teilen mit Fluor-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10² Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
VERGLEICHSBEISPIEL 6
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 60 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 3 Teilen mit Fluor-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁶ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 5
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 81 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit Wolfram-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 6
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 78 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 12 Teilen mit Niob-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁴ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 7
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 90 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 12 Teilen mit Tantal-dotiertem Zinnoxid beschichteten Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁴ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 8
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 75 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit Phosphor-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10³ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 9
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 78 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 9 Teilen mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁷ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 10
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Menge der Titanoxidteilchen des Beispiels 1, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15,6 Teilen geändert wurde.
BEISPIEL 11
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 90 Teilen geändert wurde, und die Menge der Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen geändert wurde.
BEISPIEL 12
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 75 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
VERGLEICHSBEISPIEL 7
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 1 die Menge der Zinkoxidteilchen zu 75 Teilen geändert wurde, und die Titanoxidteilchen, die mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet sind, zu 15 Teilen mit Antimon-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂ Beschichtungsrate: 40%) geändert wurden.
BEISPIEL 13
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Grundierungsschicht des Beispiels 1 wie im Folgenden beschrieben geändert wurde.
Zuerst wurden 100 Teile Zinkoxidteilchen (spezifische Oberfläche: 19 m²/g, Pulverwiderstand: 1,0 × 10⁸ Ω·cm) mit 500 Teilen Toluol unter Rühren gemischt. Dann wurden 1,0 Teile eines Silankopplungsmittels (Oberflächenbehandlungsmittel) zu der resultierenden Mischung gegeben und unter Rühren für 6 Stunden gemischt. Dann wurde Toluol unter reduziertem Druck abdestilliert und der Rückstand wurde bei 140°C für 6 Stunden getrocknet, um Zinkoxidteilchen herzustellen, die mit dem Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt waren. In diesem Beispiel wurde N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan (Handelsname: KBM602, hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) als das Silankopplungsmittel verwendet.
Als Nächstes wurden 15 Teile Butyralharz als ein Polyolharz (Handelsname: BM-1, hergestellt durch Sekisui Chemical Co., Ltd.) und 15 Teile geblocktes Isocyanatharz (Handelsname: TPA-B80E, 80% Lösung hergestellt durch Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, das 73,5 Teile Methylethylketon und 73,5 Teile Cyclohexanon enthält, um eine Lösung zuzubereiten.
Dann wurden 78 Teile der Zinkoxidteilchen, die mit dem vorher beschriebenen Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden, 9 Teile mit Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtetes Titanoxid (Pulverwiderstand: 1 × 10⁸ Ω·cm, SnO₂-Beschichtungsrate: 35%), und 0,8 Teile 2,3,4-Trihydroxybenzophenon (hergestellt durch Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) zu der resultierenden Lösung gegeben, und dann wurde die resultierende Mischung in einer vertikalen Sandmühle unter Verwendung von 180 Teilen Glasperlen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1,0 mm als ein Dispersionsmedium in einer Umgebung von 23 ± 3°C unter der Bedingung einer Rotationsgeschwindigkeit von 1500 U/min (Umfangsgeschwindigkeit 5,5 m/s) für 4 Stunden dispergiert.
Nach der Dispersion wurden 0,01 Teile Silikonöl (Handelsname: SH28PA, hergestellt durch Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) und 5,6 Teile vernetzte Polymethylmethacrylat (PMMA)-Teilchen (Handelsname: TECHPOLYMER SSX-102, hergestellt durch Sekisui Kasei Kogyo Co., Ltd., Primärteilchendurchmesser: 2,5 µm) zu der resultierenden Dispersionslösung gegeben und gerührt, um eine Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht zuzubereiten.
Die resultierende Beschichtungslösung für eine Grundierungsschicht wurde auf einen Aluminiumzylinder durch Tauchbeschichten aufgebracht, um einen Überzug zu erzeugen. Der Überzug wurde durch Erwärmen bei 170°C für 30 Minuten getrocknet, um eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 30 µm zu erzeugen.
BEISPIEL 14
Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 13 gebildet und bewertet, ausgenommen, dass das das Titanoxid des Beispiels 13, das mit dem Aluminium-dotierten Zinnoxid beschichtet war, zu mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichtetem Titanoxid (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂-Beschichtungsrate: 35%) geändert wurde.
BEISPIEL 15

Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 14 gebildet und bewertet, ausgenommen, dass das mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichtete Titanoxid (Pulverwiderstand: 1 × 10⁵ Ω·cm, SnO₂-Beschichtungsrate: 35%) des Beispiels 14 zu mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichteten Titanoxid (Pulverwiderstand: 1 × 10³ Ω·cm, SnO₂-Beschichtungsrate: 20%) geändert wurde. Tabelle 1

	Dotierungsmitteltyp in (B)	Dotierungsmenge in (B) (Masse-%)	Pulverwiderstand von (B) (Ω·cm)	(A)/(B)	Auf (A) basierender Gehalt (Masse-%)	Überzugswiderstand (Ω·cm)
Beispiel 1	Aluminium	0,50%	1,0×10⁵	78/9	11,5%	1,0×10¹³
Vergleichsbeispiel 1	-	-	-	78/0	0,0%	1,0×10¹³
Vergleichsbeispiel 2	Aluminium	0,50%	1,0×10⁵	78/2,1	2,7%	9,8×10¹²
Vergleichsbeispiel 3	Aluminium	0,50%	1,0×10⁵	105/2,4	2,3%	1,0×10¹³
Vergleichsbeispiel 4	Aluminium	0,50%	1,0×10⁵	78/33	42,3%	1,0×10¹³
Beispiel 2	(sauerstoffarm)	-	1,0×10²	78/15	19,2%	7,0×10¹²
Beispiel 3	(sauerstoffarm)	-	1,0×10²	78/15	19,2%	1,0×10¹³
Beispiel 4	Fluor	1%	1,0×10⁵	78/15	19,2%	1,0×10¹²
Vergleichsbeispiel 5	Fluor	10%	1,0×10²	105/36	34,3%	1,0×10²
Vergleichsbeispiel 6	Fluor	0,50%	1,0×10⁶	60/3	5,0%	1,0×10¹⁴
Beispiel 5	Wolfram	1%	1,0×10⁵	81/15	18,5%	1,0×10¹²
Beispiel 6	Niob	2%	1,0×10²	78/12	15,4%	5,0×10¹¹
Beispiel 7	Tantal	3%	1,0×10²	90/12	13,3%	1,0×10¹⁰
Beispiel 8	Phosphor	2%	1,0×10²	75/15	20,0%	1,0×10¹²
Beispiel 9	Zink	3%	1,0×10⁷	78/9	11,5%	5,0×10¹¹
Beispiel 10	Aluminium	0,50%	1,0×10⁸	78/15,6	20,0%	1,0×10¹³
Beispiel 11	Aluminium	0,50%	1,0×10⁸	90/15	16,7%	1,0×10¹¹
Beispiel 12	(sauerstoffarm)	-	1,0×10⁵	75/15	20,0%	5,0×10¹¹
Vergleichsbeispiel 7	Antimon	0,50%	1,0×10⁵	75/15	20,0%	5,0×10¹²
Beispiel 13	Aluminium	1,70%	1,0×10⁸	78/9	11,5%	1,0×10¹³
Beispiel 14	Zink	2%	1,0×10⁵	78/9	11,5%	1,0×10¹³
Beispiel 15	Zink	0,02%	1,0×10²	78/9	11,5%	9,0×10¹¹

Tabelle 2

	Abdeckungseigenschaft des Träger	Anfängliches Lichtflächenpotential VIJa(V)	Änderung im Lichtflächenpotential ΔVIJ(V)	Schwarzer Fleck
Beispiel 1	1	-110	10	1
Vergleichsbeispiel 1	3	-140	10	1
Vergleichsbeispiel 2	3	-140	10	1
Vergleichsbeispiel 3	3	-140	15	1
Vergleichsbeispiel 4	1	-110	10	4
Beispiel 2	1	-90	10	3
Beispiel 3	1	-100	10	1
Beispiel 4	1	-115	10	2
Vergleichsbeispiel 5	1	-110	10	4
Vergleichsbeispiel 6	3	-140	50	1
Beispiel 5	1	-110	10	2
Beispiel 6	1	-110	10	2
Beispiel 7	1	-110	10	2
Beispiel 8	1	-120	5	2
Beispiel 9	1	-100	10	1
Beispiel 10	1	-110	10	1
Beispiel 11	1	-100	10	1
Beispiel 12	1	-100	5	2
Vergleichsbeispiel 7	1	-90	5	5
Beispiel 13	1	-120	15	1
Beispiel 14	1	-105	5	1
Beispiel 15	1	-95	10	1

Während die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Dem Umfang der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation angedeihen zu lassen, um alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen zu umfassen.

Claims

Elektrofotografisches lichtempfindliches Element umfassend: einen Träger; eine Grundierungsschicht auf dem Träger; und eine lichtempfindliche Schicht auf der Grundierungsschicht, wobei die Grundierungsschicht einen spezifischen Volumenwiderstand von 1 × 10¹⁰ Ω·cm bis 1 × 10¹³ Ω·cm aufweist; die Grundierungsschicht umfasst: (A) ein Zinkoxidteilchen; und (B) wenigstens ein Teilchen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid beschichtet sind, das mit einem aus Zink, Aluminium, Fluor, Wolfram, Niob, Tantal und Phosphor dotiert ist, und einem Titanoxidteilchen, das mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtet ist; und der Gehalt des Teilchens (B) in der Grundierungsschicht basierend auf dem Gehalt des Teilchens (A) von 3 Masse-% bis 20 Masse-% ist.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, wobei der Pulverwiderstand des Teilchens (B) von 1 × 10² Ω·cm bis 1 × 10⁸ Ω·cm ist.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Grundierungsschicht ein Bindemittelharz umfasst.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Dotierungsmenge in dem Teilchen (B) basierend auf der Masse an Zinnoxid in dem Teilchen (B) von 0,1 Masse-% bis 10 Masse-% ist.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Teilchen (B) ein mit Aluminium-dotiertem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen ist.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Teilchen (B) ein mit sauerstoffarmem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen ist.
Elektrofotografisches lichtempfindliches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Teilchen (B) ein mit Zink-dotiertem Zinnoxid beschichtetes Titanoxidteilchen ist.
Prozesskartusche umfassend: das elektrofotografische lichtempfindliche Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7; und wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Ladungseinheit, einer Entwicklungseinheit, einer Übertragungseinheit und einer Reinigungseinheit, wobei das elektrofotografische lichtempfindliche Element und die wenigstens eine Einheit integral getragen werden, und die Prozesskartusche von einem Körper eines elektrofotografischen Geräts abnehmbar ist.
Elektrofotografisches Gerät, das das elektrofotografische lichtempfindliche Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, eine Ladungseinheit, eine Belichtungseinheit, eine Entwicklungseinheit und eine Übertragungseinheit umfasst.