DE112014006044T5

DE112014006044T5 - Elektrophotographisches photosensitives Element, Prozesskartusche und elektrophotographischer Apparat

Info

Publication number: DE112014006044T5
Application number: DE112014006044.5T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Murakami; Daisuke Kawaguchi; Wataru Kitamura; Kenichi Ikari; Daisuke Tanaka; Kazumichi Sugiyama; Mai Murakami
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-09-15
Also published as: JP6425523B2; WO2015099191A1; CN105849644A; CN105849644B; JP2015143832A; US20160320737A1; US9904188B2

Abstract

Eine Grundierungsschicht eines elektrophotographischen photosensitiven Elements enthält ein Bindemittelharz und leitfähige Teilchen. Jedes der leitfähigen Teilchen weist ein Kernteilchen auf, das mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches photosensitives Element ebenso wie auf einen elektrophotographischen Apparat und eine Prozesskartusche mit einem elektrophotographischen photosensitiven Element.
Technischer Hintergrund
Ein elektrophotographisches photosensitives Element mit einer Grundierungsschicht und einer photosensitiven Schicht, die in dieser Reihenfolge auf einem Träger gebildet sind, wurde in elektrophotographischen Apparaten verwendet.
In einigen bekannten Technologien enthält die Grundierungsschicht Metalloxidteilchen für verbesserte Leitfähigkeit. PTL 1 beschreibt eine Technologie, in welcher die Grundierungsschicht Titanoxidteilchen, die mit Phosphor- oder Wolfram-dotiertem Zinnoxid beschichtet sind, enthält. PTL 2 beschreibt eine Technologie, in welcher die Grundierungsschicht Aluminium-dotierte Zinkoxidteilchen enthält. PTL 3 beschreibt eine Technologie, in welcher die Grundierungsschicht Titanoxidteilchen, die mit Sauerstoff-defizientem Zinnoxid beschichtet sind, enthält. PTL 4 offenbart eine Technologie, in welcher die Grundierungsschicht Bariumsulfatteilchen, die mit Titanoxid beschichtet sind, enthält. Diese bekannten elektrophotographischen photosensitiven Elemente, in welchen die Grundierungsschicht Metalloxidteilchen enthält, erfüllen die gegenwärtigen Bildqualitätsanforderungen.
In den vergangenen Jahren sind elektrophotographische Apparaturen schneller und schneller geworden (bezüglich Prozessgeschwindigkeit oder Zyklengeschwindigkeit) und es bestand ein Bedarf, dass ein elektrophotographisches photosensitives Element besser bei wiederholter Verwendung abschneidet.
Die Erfinder fanden durch Forschung heraus, dass die elektrophotographischen photosensitiven Elemente, die in der obigen Literatur beschrieben sind, die eine Grundierungsschicht aufweisen, die Metalloxidteilchen enthält, mit größerer Wahrscheinlichkeit die folgenden Probleme mit erhöhter Prozessgeschwindigkeit des elektrophotographischen Apparats aufweisen. Spezieller gibt es noch Raum für Verbesserungen, da die wiederholte Bilderzeugung mit diesen unter einer Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-Bedingung dazu führen kann, dass viele der ausgegebenen Bilder Streifen, die durch Ladung hervorgerufen werden (nachfolgend Ladungsstreifen), aufweisen. Ladungsstreifen sind streifenartige Bilddefekte, die rechtwinklig zu der Längsrichtung des Ladens eines oberflächengeladenen elektrophotographischen photosensitiven Elements auftreten, und sie treten als Ergebnis davon auf, dass das elektrophotographische photosensitive Element eine Verringerung der Gleichförmigkeit dessen Oberflächenpotentials (Ladungsungleichförmigkeit) erleidet. Ladungsstreifen sind insbesondere häufig, wenn ein Halbtonbild ausgegeben wird.
Zitierverzeichnis
Patentliteratur

PTL 1 Japanisches Patent Veröffentlichungsnr. 2012-18371
PTL 2 Japanisches Patent Veröffentlichungsnr. 2012-18370
PTL 3 Japanisches Patent Veröffentlichungsnr. 6-208238
PTL 4 Japanisches Patent Veröffentlichungsnr. 7-295270
PTL 5 PCT Japanische Übersetzung Patent Veröffentlichungsnr. 2011-506700
PTL 6 Japanisches Patent Nr. 4105861
PTL 7 Japanisches Patent Nr. 4301589

Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein elektrophotographisches photosensitives Element bereit, das es dem Benutzer ermöglicht, eine wiederholte Bilderzeugung unter Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-Umgebungen mit verringerten Ladungsstreifen durchzuführen. Einige weitere Aspekte der Erfindung stellen eine Prozesskartusche und einen elektrophotographischen Apparat mit solch einem elektrophotographischen photosensitiven Element bereit.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein elektrophotographisches photosensitives Element. Das elektrophotographische photosensitive Element weist einen Träger, eine Grundierungsschicht auf dem Träger und eine photosensitive Schicht auf der Grundierungsschicht auf. Die Grundierungsschicht enthält ein Bindemittelharz und leitfähige Teilchen, die jeweils ein Kernteilchen aufweisen, das mit mit Aluminium dotiertem Zinnoxid beschichtet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Prozesskartusche. Die Prozesskartusche weist ein elektrophotographisches photosensitives Element, das oben beschrieben ist, und zumindest eine Einheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Ladeeinheit, einer Entwicklereinheit und einer Reinigungseinheit auf und hält das elektrophotographische photosensitive Element und die Einheit integral. Die Prozesskartusche ist an einen Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats anbringbar und davon abnehmbar.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein elektrophotographischer Apparat. Der elektrophotographische Apparat weist ein elektrophotographisches photosensitives Element, das oben beschrieben ist, eine Ladeeinheit, eine Belichtungseinheit, eine Entwicklereinheit und eine Transfereinheit auf.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein elektrophotographisches photosensitives Element bereitgestellt werden, das es dem Benutzer ermöglicht, eine wiederholte Bilderzeugung unter Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-Umgebungen mit verringerten Ladungsstreifen durchzuführen. Gemäß einigen anderen Aspekten der Erfindung können eine Prozesskartusche und ein elektrophotographischer Apparat bereitgestellt werden, die solche in elektrophotographisches photosensitives Element aufweisen.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Struktur eines elektrophotographischen Apparats ist, der mit einer Prozesskartusche mit einem elektrophotographischen photosensitiven Element gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist.
2A und 2B sind Diagramme, die jeweils ein Beispiel einer Schichtstruktur eines elektrophotographischen photosensitiven Elements veranschaulichen.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ein elektrophotographisches photosensitives Element gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Träger, eine Grundierungsschicht (bzw. Unterbeschichtungsschicht) auf dem Träger und eine photosensitive Schicht auf der Grundierungsschicht auf. Die photosensitive Schicht kann eine einschichtige photosensitive Schicht sein, die eine Ladungserzeugungssubstanz und eine Ladungstransportsubstanz in einer einzelnen Schicht enthält, oder eine mehrschichtige photosensitive Schicht sein, welche eine Ladungserzeugungsschicht, die eine Ladungserzeugungssubstanz enthält, und eine Ladungstransportschicht, die eine Elektronentransportsubstanz enthält, sein. Bevorzugt ist die photosensitive Schicht eine mehrschichtige photosensitive Schicht.
Die 2A und 2B veranschaulichen jeweils ein Beispiel einer Schichtstruktur eines elektrophotographischen photosensitiven Elements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2A beinhaltet einen Träger 101, eine Grundierungsschicht 102 und eine photosensitive Schicht 103. 2B beinhaltet einen Träger 101, eine Grundierungsschicht 102, eine Zwischenschicht 104 und eine photosensitive Schicht 105.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Grundierungsschicht des elektrophotographischen photosensitiven Elements ein Bindemittelharz und leitfähige Teilchen, die jeweils ein Kernteilchen aufweisen, das mit Zinnoxid (SnO₂), das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet ist. Die leitfähigen Teilchen sind Kompositteilchen, die jeweils ein Kernteilchen, das mit Aluminium-dotiertem Zinnoxid (SnO₂) beschichtet ist, aufweisen. Leitfähige Teilchen, die mit Aluminium-dotiertem Zinnoxid beschichtet sind (Kompositteilchen) können nachfolgend als „Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichtete Teilchen” bezeichnet werden.
Im Folgenden werden die Erörterungen der Erfinder wiedergegeben bezüglich der Frage, warum die Verwendung eines elektrophotographischen photosensitiven Elements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu verringerten Ladungsstreifen bei wiederholter Bilderzeugung unter Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeits-Bedingungen insbesondere bei einer hohen Prozessgeschwindigkeit führt.
Bezüglich einer Richtung der Rotation des elektrophotographischen photosensitiven Elements werden die nahe bzw. andere Seite des Ladebereichs (ein Bereich, der auf der Oberfläche des elektrophotographische photosensitiven Elements bereitgestellt ist, und dazu konfiguriert ist, durch eine Ladeeinheit elektrifiziert zu werden) nachfolgend als der obere Ladebereich bzw. der untere Ladebereich bezeichnet. Die elektrische Ladung wird zunächst auf die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements in dem oberen Ladebereich aufgebracht, und dann wird eine geringere Menge an Ladung auf den unteren Ladebereich aufgebracht. Im Ergebnis ist es ein häufiger Fall, dass die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements eine adäquate Menge an Ladung in einigen Bereichen aufweist, aber in einigen anderen Bereichen nicht. Dies ruft Irregularitäten des elektrischen Potentials auf der Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements hervor (Ladungsungleichförmigkeit), und die Potentialirregularitäten führen zu streifenartigen auf Ausgabebildern auftretenden Bilddefekten, die rechtwinklig zu der radialen Richtung der Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements ausgedehnt sind (Ladungsstreifen).
Eine mögliche Ursache von Ladungsstreifen ist dielektrische Polarisation. Dielektrische Polarisation ist ein Phänomen, bei dem ein dielektrischer Körper, der in ein elektrisches Feld platziert wird, eine Ladungspolarisation erfährt. Eine Form dieser dielektrischen Polarisation ist Orientierungspolarisation, welche sich daraus ergibt, dass das Dipolmoment in den Molekülen, die den dielektrischen Körper aufbauen, sich in eine andere Richtung dreht.
Das Folgende beschreibt die Beziehung zwischen Orientierungspolarisation und dem Oberflächenpotential eines elektrophotographischen photosensitiven Elements in Beziehung zu den Veränderungen des elektrischen Felds, die das elektrophotographische photosensitive Element durchläuft, wenn die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements elektrifiziert wird.
Das Aufbringen elektrischer Ladung auf eine Oberfläche eines elektrophotographischen photosensitiven Elements in dem oberen Ladungsbereich erzeugt ein elektrisches Feld (nachfolgend als „das externe elektrische Feld” bezeichnet). Das externe elektrische Feld bringt die Dipolmomente in dem elektrophotographischen photosensitiven Element graduell dazu, sich zu polarisieren (Orientierungspolarisation). Die Vektorsumme der polarisierten Dipolmomente stellt ein elektrisches Feld dar, das in dem elektrophotographischen photosensitiven Element durch Polarisation hervorgerufen wird (nachfolgend als „das interne elektrische Feld” bezeichnet). Das interne elektrische Feld wächst im Zuge der Polarisation über die Zeit. Der Vektor des internen elektrischen Felds zeigt in die entgegengesetzte Richtung bezüglich des externen elektrischen Felds.
Wenn die Ladungsmenge auf der Oberfläche eines elektrophotographischen photosensitiven Elements konstant ist, dann ist das externe elektrische Feld, das durch die Ladung gebildet wird, konstant. Das interne elektrische Feld wächst allerdings invers bezüglich dem externen elektrischen Feld mit dem Voranschreiten der Orientierungspolarisation. Die Gesamtintensität des elektrischen Felds, das ein elektrophotographisches photosensitives Element wahrnimmt, welche die Summe des externen elektrischen Felds und des internen elektrischen Felds ist, sollte mit Voranschreiten der Polarisation graduell abnehmen.
Ein Potentialunterschied sollte proportional zu dem elektrischen Feld während dem Voranschreiten der Orientierungspolarisation sein. Somit verringert die Gesamtintensität des elektrischen Feldes, das mit dem Voranschreiten der Orientierungspolarisation abnimmt, das Oberflächenpotential auf dem elektrophotographischen photosensitiven Element.
Ein Maß, das zum Beschreiben des Voranschreitens der Orientierungspolarisation verwendet wird, ist der dielektrische Verlust tanδ. Der dielektrische Verlust, welcher ein Wärmeenergieverlust aufgrund des Voranschreitens der Orientierungspolarisation in einem elektrischen Wechselfeld ist, dient als ein Maß für die Zeitabhängigkeit der Orientierungspolarisation. Eine hohe dielektrische Verlustleistung (bzw. ein hoher dielektrischer Verlust) tanδ bei einer gegebenen Frequenz bedeutet, dass die Orientierungspolarisation während der Zeitdauer, die der Frequenz entspricht, stark voranschreitet. Eine Verringerung, die beim Oberflächenpotential eines elektrophotographischen photosensitiven Elements mit dem Voranschreiten der Orientierungspolarisation auftritt, wird dadurch beeinflusst, inwieweit die Polarisation während der Zeit zwischen dem Beginn des Aufbringens einer Ladung auf die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements in dem oberen Ladungsbereich und dem Aufbringen der Ladung auf die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements in dem unteren Ladungsbereich voranschreitet (etwa 1,0·10^–3 Sekunden in üblichen Fällen). Wenn die Orientierungspolarisation innerhalb dieses Zeitrahmens nicht fertiggestellt ist, sollte das Oberflächenpotential des elektrophotographischen photosensitiven Elements sich verringern, da in solch einem Fall die Orientierungspolarisation voranschreitet, bevor eine Ladung auf die Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements in dem unteren Ladungsbereich aufgebracht wird.
PTL 1 beschreibt eine Technologie, bei welcher dieser dielektrische Verlust herabreguliert wird, um Ladungsstreifen zu verbessern (horizontale Ladungsstreifen). Das Verringern des dielektrischen Verlusts führt dazu, dass die Orientierungspolarisation schneller voranschreitet, und dadurch wird die Verringerung des Oberflächenpotentials in dem unteren Ladungsbereich vorteilhaft gesteuert. Diese Technologie ist daher vorteilhaft diesbezüglich, dass bei der Verwendung des elektrophotographischen Apparats Ladungsstreifen durch die Elektrifizierung in dem oberen Ladungsbereich und frühe Vollendung der Orientierungspolarisation, die das Potential davon abhält, sich in dem unteren Ladungsbereich zu verringern, reduziert werden.
Die Erfinder fanden durch Forschung heraus, dass das Auftreten von Ladungsstreifen verringert werden kann, wenn die Prozessgeschwindigkeit erhöht wird. Das Erhöhen der Prozessgeschwindigkeit verkürzt die Zeit, die dem oberen Ladungsbereich gegeben wird. Dies erfordert von dem elektrophotographischen photosensitiven Element, dass die dielektrische Polarisation in dem oberen Ladungsbereich ungeachtet des verkürzten Zeitrahmens fertiggestellt wird, damit das Oberflächenpotential in dem unteren Ladungsbereich nicht abfällt. In einigen Fällen mag überdies der Ladebestandteil nicht in der Lage sein, das Entladen in dem oberen Ladungsbereich als Ergebnis der Entladeverschlechterung, die aufgrund wiederholter Verwendung hervorgerufen wird, fertigzustellen. Die Erfinder fanden heraus, dass in solch einem Fall eine Verringerung des Oberflächenpotentials in dem unteren Ladungsbereich ein Entladen hervorruft, was nachteilig dazu führt, dass Ladungsstreifen mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten.
Gewisse Aspekte der Erfindung, bei welchen eine Grundierungsschicht leitfähige Teilchen enthält, die jeweils ein mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtetes Kernteilchen aufweisen, steigern die dielektrische Polarisation, die in einem elektrophotographischen photosensitiven Element auftritt, anders als bei anderen Technologien, bei welchen die dielektrische Polarisation, die in einem elektrophotographischen photosensitiven Element auftritt, verringert wird. Gewisse Aspekte der Erfindung sollten daher Ladungsstreifen durch einen Mechanismus verbessern, der von dem verschieden ist, durch welchen die oben beschriebene bekannte Technologie Ladungsstreifen verbessert. Die Grundierungsschicht, die leitfähige Teilchen gemäß gewissen Aspekten der Erfindung enthält, durchläuft einen adäquaten Abfall des Potentials, im Vergleich zu dem in der bekannten Technologie, von dem Potential an dem Ende des oberen Ladungsbereichs zu dem in dem unteren Ladungsbereich aufgrund der absichtlich gesteigerten dielektrischen Polarisation. Der adäquate Abfall des Potentials in einem elektrophotographischen photosensitiven Element ermöglicht es dem elektrophotographischen photosensitiven Element eine große Menge an Elektrizität in dem unteren Ladungsbereich zu entladen, und ermöglicht daher insgesamt eine gleichförmige Entladung. Dies stellt sicher, dass das elektrophotographische photosensitive Element in dem unteren Ladungsbereich gleichförmig geladen wird, was vermutlich das Auftreten von Ladungsstreifen verringert. Überdies stellt die Verwendung der leitfähigen Teilchen gemäß gewissen Aspekten der Erfindung sicher, dass das Potential kaum abfällt, nachdem der untere Ladungsbereich passiert ist. Dies sollte ebenso zum Verringern des Auftretens von Ladungsstreifen beitragen.
Wenn das Dotierungsmittel Phosphor, Wolfram oder Antimon ist, neigt der Pulvervolumenwiderstand dazu, sich mit einer erhöhten Menge an Dotierungsmittel zu verringern. Es wurde herausgefunden, dass, wenn das Dotierungsmittel Aluminium ist, der Pulvervolumenwiderstand sich mit einer erhöhten Menge des Dotierungsmittels erhöht. Die Verwendung Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteter Metalloxidteilchen in einer Grundierungsschicht führte zu einem ähnlichen Trend, was eine gesteigerte dielektrische Polarisation in der Grundierungsschicht nahelegt. Die Erfinder nehmen an, dass der resultierende große Abfall des Potentials von dem Potential an dem Ende des oberen Ladungsbereichs zu dem in dem unteren Ladungsbereich die horizontalen Ladungsstreifen durch den oben beschriebenen Mechanismus verbessert.
Grundierungsschicht
Die Grundierungsschicht enthält ein Bindemittelharz und leitfähige Teilchen, die jeweils ein Kernteilchen, das mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet ist, aufweisen.
Der Volumenwiderstand der Grundierungsschicht mag 5,0·10¹³ Ω·cm oder weniger sein. Indem sichergestellt wird, dass die Grundierungsschicht einen Volumenwiderstand in diesem Bereich aufweist, wird die Menge an Ladung, die während der Bilderzeugung beibehalten wird, limitiert und somit führt dies zu einem reduziertem Restpotential. Der Volumenwiderstand der Grundierungsschicht mag 5,0·10¹⁰ Ω·cm oder mehr, bevorzugt 1,0·10¹² Ω·cm oder mehr sein. Indem sichergestellt wird, dass die Grundierungsschicht einen Volumenwiderstand in diesem Bereich aufweist, wird es einer adäquaten Menge an Ladung ermöglicht, durch die Grundierungsschicht zu strömen und somit wird das Auftreten von Flecken (Spots) und Schleier aufgrund wiederholter Bilderzeugung unter Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeits-Bedingungen verringert.
Beispiele der Kernteilchen beinhalten ein organisches Harzteilchen, ein anorganisches Teilchen und ein Metalloxidteilchen. Mit einem Kernteilchen sind die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen effektiver als Teilchen aus mit Aluminium dotiertem Zinnoxid beim Verhindern, dass schwarze Flecken (Spots) bei dem Anlegen eines hochintensiven elektrischen Felds auftreten. Ein organisches oder Metalloxidteilchen kann leicht mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet werden, wenn es als das Kernteilchen verwendet wird. Wenn das Kernteilchen ein Metalloxidteilchen ist, wird das Vermeiden der Verwendung von Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, als das Metalloxidteilchen sicherstellen, dass Kompositteilchen erhalten werden.
Die Verwendung eines Zinkoxidteilchens, eines Titanoxidteilchens oder eines Bariumsulfatteilchens als das Kernteilchen wird dazu beitragen, Ladungsstreifen zu verringern.
Einige Verfahren zum Herstellen von Zinnoxid (SnO₂), das mit Aluminium dotiert ist, können in PTL 5, 6 und 7 gesehen werden.
Indem sichergestellt wird, dass der Pulverwiderstand (spezifischer Pulverwiderstand) der Aliminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen 1,0·10⁴ Ω·cm oder mehr und 1,0·10¹⁰ Ω·cm oder weniger ist, wird dazu beigetragen, den Volumenwiderstand der Grundierungsschicht in dem oben angegebenen Bereich einzustellen. Bevorzugt ist der Pulverwiderstand der Aliminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen 1,0·10⁴ Ω·cm oder mehr und 1,0·10⁹ Ω·cm oder weniger. Das Bilden der Grundierungsschicht unter Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit (nachfolgend eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht), die Aliminium-dotiertes Zinnoxid-beschichtete Teilchen enthält, die einen Pulverwiderstand in diesem Bereich aufweisen, stellt sicher, dass der Volumenwiderstand der Grundierungsschicht innerhalb des oben angegebenen Bereichs liegt. Indem sichergestellt wird, dass der Pulverwiderstand der Aliminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen in diesem Bereich fällt, führt ebenso dazu, dass die Ladungsstreifen effektiver verhindert werden.
Der Gehalt an Zinnoxid zu Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen (Bedeckung) kann 10 Masse-% oder mehr und 60 Masse-% oder weniger betragen, bevorzugt 15 Masse-% oder mehr und 55 Masse-% oder weniger.
Das Steuern der Zinnoxidbedeckung erfordert, dass eine Zinnoxidquelle zur Bildung des Zinnoxids während der Produktion der leitfähigen Teilchen eingemischt werde. Beispielsweise sollte Zinnoxid (SnO₂), das aus Zinnchlorid (SnCl₄) als eine Zinnquelle gebildet ist, in Betracht gezogen werden, um die Zinnoxidbedeckung zu steuern. Die Zinnoxidbedeckung ist der Gehalt an Zinnoxid zu der Gesamtmasse der leitfähigen Teilchen, die ohne Berücksichtigung der Masse des Aluminiums als ein Dotierungsmittel für das Zinnoxid bestimmt wird. Indem sichergestellt wird, dass die Zinnoxidbedeckung in den obigen Bereich fällt, wird dazu beigetragen, den Pulverwiderstand der leitfähigen Teilchen zu steuern und zum gleichförmigen Beschichten der Kernteilchen mit Zinnoxid beigetragen.
Das Masseverhältnis von Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid zu der Masse des Zinnoxids allein (Aluminium ausgeschlossen) kann 0,1 Masse-% oder mehr und 5 Masse-% oder weniger sein, bevorzugt 0,3 Masse-% oder mehr und 5 Masse-% oder weniger. Indem sichergestellt wird, dass der Masseanteil von Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid in diesen Bereich fällt, wird dies zu einer verbesserten Polarisation in den leitfähigen Teilchen führen, und dadurch zu einer effektiveren Verhinderung von Ladungsstreifen bei hohen Prozessgeschwindigkeiten beitragen. Wenn dieses Masseverhältnis in den oben spezifizierten Bereich fällt, kann die Akkumulation von Restpotential ebenso gesteuert werden.
Der Pulverwiderstand der leitfähigen Teilchen wird unter Normaltemperatur- und -Feuchtigkeits- (23°C und 50% RH) Bedingungen gemessen. In gewissen Ausführungsformen der Erfindung ist das Messinstrument ein Mitsubishi Chemical Widerstandsmessgerät (Handelsname: Loresta GP). Die Kompositteilchen von Interesse werden in ein Probenpellet zur Messung durch Kompression bei einem Druck von 500 kg/cm³ geformt. Die angelegte Spannung beträgt 100 V.
Die Grundierungsschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht zum Bilden eines Überzugs und dann Trocknen und/oder Härten des resultierenden Überzugs gebildet werden. Die Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht kann durch Dispergieren der leitfähigen Teilchen und des Bindemittels in einem Lösungsmittel erhalten werden. Beispiele von Dispersionsverfahren beinhalten solche, die auf der Verwendung eines Farbschüttlers, einer Sandmühle, einer Kugelmühle oder einer Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahldispersionsausstattung basieren.
Beispiele der Bindemittelharze, die in der Grundierungsschicht verwendet werden, beinhalten Phenolharz, Polyurethan, Polyamide, Polyimide, Polyamid-Imide, Polyvinylacetal, Epoxyharz, Acrylharz, Melaminharz und Polyester. Jedes dieser Harze kann einzeln verwendet werden und es ist ebenso möglich, zwei oder mehr zu verwenden.
Insbesondere wird die Verwendung eines härtbaren Harzes dazu beitragen, die Migration (Auflösung) in irgendeine andere Schicht (z. B. die photosensitive Schicht) zu verhindern, zeigt einen positiven Einfluss auf die Dispergierbarkeit und die Dispersionsstabilität der Kompositteilchen auf und kann auf einige andere Weisen vorteilhaft sein. Phenolharz und Polyurethanharz sind härtbare Harze, die eine adäquat große dielektrische Relaxation aufweisen, wenn sie mit den Kompositteilchen dispergiert sind.
Beispiele von Lösungsmitteln, die in der Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht verwendet werden, beinhalten Alkohole, wie etwa Methanol, Ethanol, Isopropanol und 1-Methoxy-2-propanol, Ketone, wie etwa Aceton, Methyl-Ethyl-Keton und Cyclohexanon, Ether, wie etwa Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylenglycol-Monomethylether und Propylenglycol-Monomethylether, Ester, wie etwa Methylacetat und Ethylacetat und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Toluol und Xylol.
In gewissen Ausführungsformen der Erfindung wird das Sicherstellen, dass die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen (P) und das Bindemittelharz (B) in einem Massenverhältnis (P/B) von 1/1 oder mehr und 4/1 oder weniger vorhanden sind, dazu beitragen, Risse zu verringern. Indem man dieses Massenverhältnis in diesen Bereich fallen lässt, wird es ebenso ermöglicht, dass der zuvor genannte Volumenwiderstand der Grundierungsschicht leichter gesteuert werden kann.
Die Dicke der Grundierungsschicht mag 10 μm oder mehr und 40 μm oder weniger sein, bevorzugt 10 μm oder mehr und 30 μm oder weniger.
In gewissen Ausführungsformen der Erfindung ist das Messinstrument, das zum Messen der Dicke der einzelnen Schichten des elektrophotographischen photosensitiven Elements, einschließlich der Grundierungsschicht, verwendet wird, ein Fischer Instruments FISCHERSCOPE nms.
Der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen mag 0,03 μm oder mehr und 0,60 μm oder weniger sein, bevorzugt 0,05 μm oder mehr und 0,40 μm oder weniger. Das Sicherstellen, dass der zahlenmittlere Teilchendurchmesser der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen in diesen Bereich fällt wird das Auftreten schwarzer Flecken (Spots) einschränken, indem eine fokussierte Injektion von Ladung in die photosensitive Schicht verhindert wird, und wird ebenso dazu beitragen, Risse zu verhindern.
In einer Ausführungsform der Erfindung wurde der zahlenmittlere Teilchendurchmesser D (μm) der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops wie folgt bestimmt. Die Teilchen von Interesse werden unter einem Hitachi Rasterelektronenmikroskop (Handelsname: S-4800) betrachtet und der Teilchendurchmesser jedes von 100 der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen wurde auf dem erhaltenen Bild gemessen. Das arithmetische Mittel wurde berechnet und als der zahlenmittlere Teilchendurchmesser D (μm) verwendet. Der Teilchendurchmesser jedes Teilchens wurde als (a + b)/2 definiert, wobei „a” und b die längste bzw. kürzeste Seite der Primärteilchen war.
Die Grundierungsschicht mag ferner Teilchen aus Aluminium-dotiertem Zinnoxid (Aluminium-dotierte Zinnoxidteilchen) enthalten. Dies führt zu einer effektiveren Verhinderung von Musterfixierung und gesteigertem Lichtfeldpotential. Das Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen in der Grundierungsschicht (Aluminium-dotierte Zinnoxidteilchen/Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichtete Teilchen) kann 1/1000 oder mehr und 250/1000 oder weniger sein, bevorzugt 1/1000 oder mehr und 150/1000 oder weniger. Dies basiert auf einer Idee, dass Aluminium-dotierte Zinnoxidteilchen, welche keine Kompositteilchen sind, den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen dabei helfen, leitfähige Pfade in der Grundierungsschicht zu bilden, indem sie jegliche Lücken füllen, wo die leitfähigen Pfade abgeschnitten sein könnten.
Das Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen kann durch die Isolation der Grundierungsschicht des elektrophotographischen photosensitiven Elements unter Verwendung von FIB und nachfolgender Schneiden & Ansehen Untersuchung mit FIB-SEM bestimmt werden (focussed ion beam-scanning electron microscopy; Rasterelektronenmikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl).
Die Unterschiede des Kontrasts in dem FIB-SEM Schneiden & Ansehen Bild werden verwendet, um die Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen zu identifizieren. Damit kann das Verhältnis zwischen dem Volumen der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen und dem der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen bestimmt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Bedingungen für das Schneiden & Ansehen bei der Beobachtung wie folgt.
Prozessieren der analytischen Proben: FIB
Prozessier- und Beobachtungsapparat: SII/Zeiss NVision 40
Schnittabstand: 10 nm
Beobachtungsbedingungen:
Beschleunigungsspannung: 1,0 kV
Einfallwinkel der Proben: 54°
WD: 5 mm
Detektor: A BSE Detektor
Apertur: 60 μm, hoher Strom
ABC: AN
Bildauflösung: 1,25 nm/Bildpunkt
Der Analysebereich ist 2 μm lang·2 μm breit und die Information aus jedem Querschnitt wird integriert, um ein Volumen V₁ der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und das Volumen V₂ der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen in einem Einheitsvolumen von 2 μm lang·2 μm breit·2 μm dick (V_T = 8 μm³) zu ergeben. Die Messung wird in einer Umgebung bei einer Temperatur von 23°C und bei einem Druck von 1·10^–4 Pa durchgeführt. Der Prozessier- und Beobachtungsapparat kann stattdessen ein FEI Strata 400S (Einfallwinkel der Probe: 52°) sein. Die Probennahme wird zehnmal auf ähnliche Weise durchgeführt, und die erhaltenen zehn Proben werden einer Messung unterzogen. Das Mittel des Volumens V₁ der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen pro 8 μm³ bei insgesamt zehn Punkten geteilt durch V_T (8 μm³) wurde als das Volumen der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen in der Grundierungsschicht des elektrophotographischen photosensitiven Elements von Interesse definiert (V₁/V_T). Ebenso wurde das Mittel des Volumens V₂ der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen pro 8 μm³ bei insgesamt zehn Punkten geteilt durch V_T (8 μm³) als das Volumen der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen in der Grundierungsschicht des elektrophotographischen photosensitiven Elements von Interesse definiert (V₂/V_T).
Die Fläche der Teilchen wurde aus der Information aus jedem Querschnitt durch Bildanalyse bestimmt. Die Bildanalyse wurde unter Verwendung der nachfolgenden Bildprozessiersoftware durchgeführt.
Bildprozessiersoftware: Media Cybernetics Image-Pro Plus
Die Grundierungsschicht kann ein oberflächenaufrauendes Material zum Verringern von Interferenzfransen enthalten. Das oberflächenaufrauende Material kann Harzteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 μm oder mehr und 5 μm oder weniger sein (bevorzugt 3 μm oder weniger). Beispiele der Harzteilchen, die für diesen Zweck verwendet werden können, beinhalten Teilchen aus härtbaren Harzen, wie etwa härtbare Kautschuke, Polyurethan, Epoxyharz, Alkidharz, Phenolharz, Polyester, Siliconharz und Acryl-Melaminharz. Insbesondere sind Teilchen aus Siliconharz, Acryl-Melaminharz und Polymethylmethacrylatharz bevorzugt. Der Gehalt das oberflächenaufrauenden Materials kann 1 Masse-% bis 80 Masse-% betragen, bevorzugt 1 Masse-% bis 40 Masse-%, basierend auf dem Bindemittelharzgehalt der Grundierungsschicht.
Die Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht kann ein Egalisiermittel für verbesserte Oberflächencharakteristika der Grundierungsschicht enthalten. Ebenso kann die Grundierungsschicht Pigmentteilchen für verbesserte Maskiereigenschaften enthalten.
Träger
Der Träger kann ein leitfähiger sein (ein leitfähiger Träger). Beispiele beinhalten Metallträger, die aus einem Metall oder einer Legierung hergestellt sind, wie etwa Träger aus Aluminium, Aluminiumlegierung und Edelstahl. Wenn sie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, können die Träger eine Aluminiumröhre sein, die durch einen Prozess hergestellt ist, der die Extrusion und das Ziehen beinhaltet, und können ebenso eine Aluminiumröhre sein, die durch einen Prozess hergestellt ist, der die Extrusion und das Abstreckziehen beinhaltet.
Zwischen der Grundierungsschicht und der photosensitiven Schicht kann eine Zwischenschicht gelagert sein, um als eine elektrische Barriere zu dienen, die eine Ladungsinjektion von der Grundierungsschicht in die photosensitive Schicht verhindert.
Die Zwischenschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die ein Harz (Bindemittelharz) enthält, (nachfolgend eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht) auf die Grundierungsschicht und nachfolgendes Trocknen gebildet werden.
Beispiele von Harzen (Bindemittelharzen), die in der Zwischenschicht verwendet werden, beinhalten Polyvinylalkohol, Polyvinyl-Methylether, Polyacrylate, Methylcellulose, Ethylcellulose, Polyglutaminsäure, Polyamide, Polyimide, Polyamid-Imide, Polyamidsäuren, Melaminharz, Epoxyharz, Polyurethan und Polyglutamate.
Die Dicke der Zwischenschicht mag 0,1 μm oder mehr und 2 μm oder weniger betragen.
Die Zwischenschicht kann ein polymerisiertes Produkt aus einer Zusammensetzung enthalten, die eine Elektronentransportsubstanz enthält, die eine reaktive funktionelle Gruppe (eine polymerisierbare funktionelle Gruppe) aufweist, zum verbesserten Strömen einer Ladung aus der photosensitiven Schicht zu dem Träger. Während der Bildung der photosensitiven Schicht auf der Zwischenschicht wird dies jegliches Material davon abhalten, aus der Zwischenschicht in das Lösungsmittel in der Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer photosensitiven Schicht gelöst zu werden.
Beispiele von Elektronentransportsubstanzen beinhalten Chinonverbindungen, Imidverbindungen, Benzimidazolverbindungen und Cyclopentadienylidenverbindungen.
Beispiele von reaktiven funktionellen Gruppen beinhalten eine Hydroxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe und eine Methoxygruppe.
In der Zwischenschicht kann die Menge der Elektronentransportsubstanz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe in der Zusammensetzung 30 Masse-% oder mehr und 70 Masse-% oder weniger sein.
Die Folgenden sind einige spezifischen Beispiele von Elektronentransportsubstanzen mit einer reaktiven funktionellen Gruppe. [Chem. 1]
[Chem. 2]
[Chem. 3]
In den Formeln (A1) bis (A17) stellen R¹⁰¹ bis R¹⁰⁶, R²⁰¹ bis R²¹⁰, R³⁰¹ bis R³⁰⁸, R⁴⁰¹ bis R⁴⁰⁸, R⁵⁰¹ bis R⁵¹⁰, R⁶⁰¹ bis R⁶⁰⁶, R⁷⁰¹ bis R⁷⁰⁸, R⁸⁰¹ bis R⁸¹⁰, R⁹⁰¹ bis R⁹⁰⁸, R¹⁰⁰¹ bis R¹⁰¹⁰, R¹¹⁰¹ bis R¹¹¹⁰, R¹²⁰¹ bis R¹²⁰⁵, R¹³⁰¹ bis R¹³⁰⁷, R¹⁴⁰¹ bis R¹⁴⁰⁷, R¹⁵⁰¹ bis R¹⁵⁰³, R¹⁶⁰¹ bis R¹⁶⁰⁵, und R¹⁷⁰¹ bis R¹⁷⁰⁴ jeweils unabhängig eine monovalente Gruppe, die durch die Formel (1) oder (2) dargestellt ist, ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, ein Halogenatom, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder einen substituierten oder unsubstituierten Heterozyklus dar. Die substituierte Alkylgruppe weist einen Substituenten auf ausgewählt aus einer Alkylgruppe, einer Arylgruppe, einem Halogenatom und einer Carbonylgruppe. Die substituierte Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe weist einen Substituenten auf ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Nitrogruppe, einer Cyanogruppe, einer Alkylgruppe, einer halogenierten Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Carbonylgruppe. Z²⁰¹, Z³⁰¹, Z⁴⁰¹, Z⁵⁰¹, und Z¹⁶⁰¹ stellen jeweils unabhängig ein Kohlenstoffatom, ein Stickstoffatom oder ein Sauerstoffatom dar. Wenn Z²⁰¹ ein Sauerstoffatom ist, sind R²⁰⁹ und R²¹⁰ leer, und wenn Z²⁰¹ ein Stickstoffatom ist, ist R²¹⁰ leer. Wenn Z³⁰¹ ein Sauerstoffatom ist, sind R³⁰⁷ und R³⁰⁸ leer, und wenn Z³⁰¹ ein Stickstoffatom ist, ist R³⁰⁸ leer. Wenn Z⁴⁰¹ ein Sauerstoffatom ist, sind R⁴⁰⁷ und R⁴⁰⁸ leer und wenn Z⁴⁰¹ ein Stickstoffatom ist, ist R⁴⁰⁸ leer. Wenn Z⁵⁰¹ ein Sauerstoffatom ist, sind R⁵⁰⁹ und R⁵¹⁰ leer und wenn Z⁵⁰¹ ein Stickstoffatom ist, ist R⁵¹⁰ leer. Wenn Z¹⁶⁰¹ ein Sauerstoffatom ist, sind R¹⁶⁰⁴ und R¹⁶⁰⁵ leer, und wenn Z¹⁶⁰¹ ein Stickstoffatom ist, ist R¹⁶⁰⁵ leer. Zumindest eines aus R¹⁰¹ bis R¹⁰⁶, zumindest eines aus R²⁰¹ bis R²¹⁰, zumindest eines aus R³⁰¹ bis R³⁰⁸, zumindest eines aus R⁴⁰¹ bis R⁴⁰⁸, zumindest eines aus R⁵⁰¹ bis R⁵¹⁰, zumindest eines aus R⁶⁰¹ bis R⁶⁰⁶, zumindest eines aus R⁷⁰¹ bis R⁷⁰⁸, zumindest eines aus R⁸⁰¹ bis R⁸¹⁰, zumindest eines aus R⁹⁰¹ bis R⁹⁰⁸, zumindest eines aus R¹⁰⁰¹ bis R¹⁰¹⁰, zumindest eines aus R¹¹⁰¹ bis R¹¹¹⁰, zumindest eines aus R¹²⁰¹ bis R¹²⁰⁵, zumindest eines aus R¹³⁰¹ bis R¹³⁰⁷, zumindest eines aus R¹⁴⁰¹ bis R¹⁴⁰⁷, zumindest eines aus R¹⁵⁰¹ bis R¹⁵⁰³, zumindest eines aus R¹⁶⁰¹ bis R¹⁶⁰⁵, und zumindest eines aus R¹⁷⁰¹ bis R¹⁷⁰⁴ sind die durch Formel (1) oder (2) dargestellten Gruppen. [Chem. 4]
In den Formeln (1) und (2) ist zumindest eines aus A, B, C und D eine Gruppe mit zumindest einer reaktiven funktionellen Gruppe, und die zumindest eine reaktive funktionelle Gruppe ist aus einer Hydroxylgruppe, einer Thiolgruppe, einer Aminogruppe und einer Carboxylgruppe ausgewählt.
Die durch A bezeichnete Gruppe ist eine Carboxylgruppe, eine Alkylgruppe, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält (nachfolgend als „C₁ bis C₆” bezeichnet), eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen und mit einer C₁ bis C₆ Alkylgruppe substituiert, eine Benzyl-substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen, oder eine Phenyl-substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen. Jede dieser Gruppen weist eine reaktive funktionelle Gruppe auf. Die Alkylgruppen können eines ihrer Rückgratkohlenstoffatome durch O oder NR¹ substituiert haben (wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe ist).
Die durch B bezeichnete Gruppe ist eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen, eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen und mit einer C₁ bis C₆ Alkylgruppe substituiert, eine Benzyl-substituierte Alkylengruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen, oder eine Phenyl-substituierte Alkylengruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen. Jede dieser Gruppen kann eine reaktive funktionelle Gruppe aufweisen. Die Alkylengruppen können eines ihrer Rückgratkohlenstoffatome durch O oder NR² substituiert haben (wobei R² ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe ist).
Der Index I ist eine Zahl 0 oder 1.
Die durch C bezeichnete Gruppe ist eine Phenylengruppe, eine Phenylengruppe mit einem C₁ bis C₆ Alkylsubstituenten, eine Nitro-substituierte Phenylengruppe, eine halogenierte Phenylengruppe oder eine Alkoxy-substituierte Phenylengruppe. Jede dieser Gruppen kann eine reaktive funktionelle Gruppe aufweisen.
Die durch D bezeichnete Gruppe ist ein Wasserstoffatom, eine C₁ bis C₆ Alkylgruppe oder Alkylgruppe mit 1 bis 6 Hauptkettenatomen und mit einer C₁ bis C₆ Alkylgruppe substituiert. Jede dieser Gruppen kann eine reaktive funktionelle Gruppe aufweisen.
Die Folgenden sind spezifische Beispiele von Elektronentransportsubstanzen mit einer reaktiven funktionellen Gruppe. Tabelle 1 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A1) dargestellt sind. [Tabelle 1]
Tabelle 2 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A2) dargestellt sind. [Tabelle 2]
Tabelle 3 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A3) dargestellt sind. [Tabelle 3]
Tabelle 4 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A4) dargestellt sind. [Tabelle 4]
Tabelle 5 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A5) dargestellt sind. [Tabelle 5]
Tabelle 6 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A6) dargestellt sind. [Tabelle 6]
Tabelle 7 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A7) dargestellt sind. [Tabelle 7]
Tabelle 8 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A8) dargestellt sind. [Tabelle 8]
Tabelle 9 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A9) dargestellt sind. [Tabelle 9]
Tabelle 10 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A10) dargestellt sind. [Tabelle 10]
Tabelle 11 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A11) dargestellt sind. [Tabelle 11]
Tabelle 12 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A12) dargestellt sind. [Tabelle 12]
Tabelle 13 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A13) dargestellt sind. [Tabelle 13]
Tabelle 14 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A14) dargestellt sind. [Tabelle 14]
Tabelle 15 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A15) dargestellt sind. [Tabelle 15]
Tabelle 16 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A16) dargestellt sind. [Tabelle 16]
Tabelle 17 ist eine Liste einiger spezifischer Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (A17) dargestellt sind. [Tabelle 17]
Derivate (Derivate von Elektronentransportsubstanzen) mit jeglicher der durch (A2) bis (A6), (A9), (A12) bis (A15) und (A17) dargestellten Strukturen sind kommerziell von Tokyo Chemical Industry, Sigma-Aldrich Japan oder Johnson Matthey Japan Incorporated erhältlich. Derivate mit einer durch (A1) dargestellten Struktur können durch Reaktion zwischen Naphthalentetracarbonsäuredianhydrid und einem Monoaminderivat, beide kommerziell erhältlich von Tokyo Chemical Industry oder Sigma-Aldrich Japan, synthetisiert werden. Derivate mit einer durch (A7) dargestellten Struktur können aus einem Phenolderivat als ein Ausgangsmaterial, welches kommerziell von Tokyo Chemical Industry oder Sigma-Aldrich Japan erhältlich ist, synthetisiert werden. Derivate mit einer durch (A8) dargestellten Struktur können durch die Reaktion zwischen Perylentetracarbonsäuredianhydrid und einem Monoaminderivat, beide erhältlich von Tokyo Chemical Industry oder Johnson Matthey Japan Incorporated, synthetisiert werden. Derivate mit einer durch (A10) dargestellten Struktur können durch die Oxidation einer Verbindung, die kommerziell von Tokyo Chemical Industry oder Sigma-Aldrich Japan erhältlich ist, mit einem angemessenen Oxidierungsmittel (z. B. Kaliumpermanganat) in einem organischen Lösungsmittel (z. B. Chloroform) synthetisiert werden. Derivate mit einer durch (A11) dargestellten Struktur können durch die Reaktion zwischen Naphthalentetracarbonsäuredianhydrid einem Monoaminderivat und Hydrazin, alle kommerziell erhältlich durch Tokyo Chemical Industry oder Sigma-Aldrich Japan, synthetisiert werden. Derivate mit einer durch (A16) dargestellten Struktur können in jeglichem bekannten Verfahren, das zum Synthetisieren eines Carbonsäureimids verwendet wird, synthetisiert werden.
Eine durch jegliche aus (A1) bis (A17) dargestellte Verbindung weist eine reaktive funktionelle Gruppe auf, die mit einem Vernetzungsmittel polymerisierbar ist (eine Hydroxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe oder eine Methoxygruppe). Die polymerisierbare funktionelle Gruppe kann in das Derivat mit einer durch eines aus (A1) bis (A17) dargestellten Struktur mit zwei Verfahren eingeführt werden. Das erste Verfahren ist das Einführen der reaktiven funktionellen Gruppe direkt in das Derivat mit einer durch eines aus (A1) bis (A17) dargestellten Struktur. Das zweite Verfahren ist das Einführen einer Struktur mit der reaktiven funktionellen Gruppe oder einer Struktur mit einer reaktiven funktionellen Gruppe, die sich in eine Vorstufe der reaktiven funktionellen Gruppe umwandeln kann. Ein Beispiel des zweiten Verfahrens ist das Einführen einer Arylgruppe, die die funktionelle Gruppe enthält, auf ein Halogenid des Derivats mit einer durch eines aus (A1) bis (A17) dargestellten Struktur durch Kreuzkupplung unter Verwendung von beispielsweise einem Palladiumkatalysator und einer Base. Ein weiteres Beispiel ist das Einführen einer Alkylgruppe, die die funktionelle Gruppe enthält, durch Kreuzkupplung unter Verwendung eines FeCl₃ Katalysators und einer Base. Es ist ebenso möglich, eine Hydroxyalkylgruppe oder eine Carboxylgruppe einzuführen, indem es einer lithiierten Verbindung ermöglicht wird, mit einer Epoxyverbindung oder CO₂ zu reagieren.
Vernetzungsmittel
Das Folgende beschreibt ein Vernetzungsmittel
Beispiele von Vernetzungsmitteln, die verwendet werden können, beinhalten Verbindungen, die mit einer Elektronentransportsubstanz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe oder mit einem thermoplastischen Harz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe (nachfolgend detaillierter dargestellt) polymerisieren oder Vernetzungen bilden. Spezifische Beispiele beinhalten Verbindungen, die in „Kakyouzai Handobukku” (Handbuch von Vernetzungsmitteln), Shinzo Yamashita und Tosuke Kaneko eds., Taiseisha Ltd. (1981) und anderen Quellen aufgelistet sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Vernetzungsmittel eine Isocyanatverbindung sein. Die Isocyanatverbindung kann ein Molekulargewicht von 200 bis 1300 aufweisen. Die Isocyanatverbindung kann zwei oder mehr, bevorzugt drei bis sechs Isocyanatgruppen oder blockierte Isocyanatgruppen aufweisen. Beispiele beinhalten Triisocyanatbenzol, Triisocyanatmethylbenzol, Triphenylmethantriisocyanat und Lysintriisocyant ebenso wie Isocyanurate, Biurete, Allophanate, Addukte mit Trimethylolpropan oder Pentaerythritol, und andere modifizierte Formen von Diisocyanaten, wie etwa Tolyloldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, Naphthalendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, Methyl-2,6-diisocyanathexanoat und Norbornandiisocyanat. Insbesondere sind Isocyanurate und Addukte bevorzugt.
Die blockierte Isocyanatgruppe ist eine Gruppe mit einer druch -NHCOX¹ dargestellten Gruppe (wobei X¹ eine Schutzgruppe ist). Die Gruppe X¹, welche jegliche Schutzgruppe sein kann, die an ein Isocyanat angefügt werden kann, ist bevorzugt eine durch eine der Formeln (1) bis (7) dargestellte Gruppe. [Chem. 5]
Die Folgenden sind einige spezifische Beispiele von Isocyanatverbindungen. [Chem. 6]
Das Folgende beschreibt ein thermoplastisches Harz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe (einer polymerisierbaren funktionellen Gruppe). Das thermoplastische Harz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe kann ein thermoplastisches Harz sein, das eine durch die Formel (D) dargestellte Struktureinheit aufweist. [Chem. 7]
In der Formel (D) stellt R⁶¹ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe dar, Y¹ stellt eine Einfachbindung, eine Alkylengruppe oder eine Phenylengruppe dar, und W¹ stellt eine Hydroxygruppe, eine Thiolgruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe und eine Methoxygruppe dar.
Beispiele von thermoplastischen Harzen, die eine durch Formel (D) dargestellte Struktureinheit aufweisen, beinhalten Acetalharz, Polyolefinharz, Polyesterharz, Polyetherharz und Polyamidharz. Zusätzlich zu der durch Formel (D) dargestellten Struktureinheit können diese Harze jegliche der durch (E-1) bis (E-5) dargestellten charakteristischen Strukturen aufweisen. Formel (E-1) stellt eine Struktureinheit für ein Acetalharz dar, (E-2) stellt eine Struktureinheit für ein Polyolefinharz dar, (E-3) stellt eine Struktureinheit für ein Polyesterharz dar, (E-4) stellt eine Struktureinheit für ein Polyetherharz dar und (E-5) stellt eine Struktureinheit für ein Polyamidharz dar. [Chem. 8]
In den Formeln (E-1) bis (E-5) stellen R²⁰¹ bis R²⁰⁵ jeweils unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe dar, und R²⁰⁶ bis R²¹⁰ stellen jeweils unabhängig eine substituierte oder unsubstituierte Alkylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe dar. Wenn beispielsweise R²⁰¹ C₃H₇ ist, dann ist das Harz Butyral.
Das Harz D kann ebenso ein kommerziell erhältliches Produkt sein. Beispiele kommerziell erhältlicher Harze beinhalten Polyetherpolyol-basierte Harze, wie etwa AQD-457 und AQD-473 (Nippon Polyurethane Industry) und SANNIX GP-400 und GP-700 (Sanyo Chemical Industries), Polyesterpolyol-basierte Harze, wie etwa PHTHALKYD W2343 (Hitachi Chemical), WATERSOL S-118 und CD-520 und BECKOLITE M-6402-50 und M-6201-40IM (DIC), HARIDIP WH-1188 (Harima Chemicals), und ES3604 und ES6538 (Japan U-Pica Co. Ltd.), Polyacrylpolyol-basierte Harze, wie etwa BURNOCK WE-300 und WE-304 (DIC), Polyvinylalkohol-basierte Harze, wie etwa KURARAY POVAL PVA-203 (Kuraray), Polyvinylacetal-basierte Harze, wie etwa BX-1 und BM-1 (Sekisui Chemical), Polyamid-basierte Harze, wie etwa TORESIN FS-350 (Nagase ChemteX), Carboxyl-enthaltende Harze, wie etwa AQUALIC (Nippon Shokubai) und FINELEX SG2000 (Namariichi Co., Ltd.), Polyaminharze, wie etwa LUCKAMIDE (DIC), und Polythiolharze, wie etwa QE-340M (Toray Industries). Insbesondere sind Harze wie Polyvinylacetal-basierte Harze und Polyesterpolyol-basierte Harze bevorzugt. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) des Harzes D kann in dem Bereich von 5000 bis 300000 liegen.
Die Volumenmenge der Kompositteilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht kann 0,2 Mal oder mehr und 2,0 Mal oder weniger die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung in der Zwischenschicht sein. In diesem Bereich werden Ladungsstreifen verbessert. Diese Verbesserung der Ladungsstreifen liegt vermutlich daran, dass eine verbesserte Polarisation zwischen der Grundierungsschicht und der Zwischenschicht zu einer erhöhten dielektrischen Relaxation in dem elektrophotographischen photosensitiven Element führt, was in einem erhöhten Potentialunterschied in dem unteren Ladungsbereich resultiert. Diese Volumenmengen können solche sein, die bei einer Temperatur von 23°C und einem Druck von 1 atm gemessen werden.
Photosensitive Schicht
Eine photosensitive Schicht wird auf der Grundierungsschicht oder einer Zwischenschicht vorgesehen. Die photosensitive Schicht kann eine mehrschichtige photosensitive Schicht mit einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht sein.
Beispiele von Ladungserzeugungssubstanzen beinhalten Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Indigopigmente, wie etwa Indigo und Thioindigo, Perylenpigmente, Polycyclische Chinonpigmente, Squaryliumfarbstoffe, Pyryliumsalze und Thiapyryliumsalze, Triphenylmethanfarbstoffe, Chinacridonpigmente, Azuleniumsalzpigmente, Cyaninfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Chinon-Imin-Farbstoffe und Styrylfarbstoffe. Insbesondere sind Metallphthalocyanine, wie etwa Oxytitanphthalocyanin, Hydroxygalliumphthalocyanin und Chlorogalliumphthalocyanin bevorzugt.
Wenn die photosensitive Schicht eine mehrschichtige photosensitive Schicht ist, kann die Ladungserzeugungsschicht durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die durch Dispergieren einer Ladungserzeugungssubstanz und eines Bindemittels in einem Lösungsmittel erhalten ist (nachfolgend eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungserzeugungsschicht) und dann Trocknen des resultierenden Überzugs gebildet erhalten werden. Beispiele von Dispersionsverfahren beinhalten solche, die auf der Verwendung einer Ausstattung, wie etwa einem Homogenisierer, Ultraschallwellen, einer Kugelmühle, einer Sandmühle, einem Attritor oder einer Walzenmühle (bzw. einem Walzenstuhl) basiert sind.
Beispiele von Bindemittelharzen, die in der Ladungserzeugungsschicht verwendet werden, beinhalten Polycarbonat, Polyester, Polyarylate, Butyralharz, Polystyrol, Polyvinylacetal, Diallylphthalatharz, Acrylharz, Methacrylharz, Vinylacetatharz, Phenolharz, Siliconharz, Polysulfon, Styrol-Butadien-Copolymere, Alkidharz, Epoxyharz, Harnstoffharz und Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere. Jegliches solcher Harze kann einzeln verwendet werden und es ist ebenso möglich, eine Mischung oder ein Copolymer zweier oder mehrerer zu verwenden.
Das Masseverhältnis zwischen der Ladungserzeugungssubstanz und dem Bindemittelharz (Ladungserzeugungssubstanz:Bindemittelharz) kann in den Bereich von 10:1 bis 1:10 fallen, bevorzugt 5:1 bis 1:1, stärker bevorzugt 3:1 bis 1:1.
Beispiele von Lösungsmitteln, die in der Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungserzeugungsschicht verwendet werden, beinhalten Alkohole, Sulfoxide, Ketone, Ether, Ester, halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe und aromatische Verbindungen.
Die Dicke der Ladungserzeugungsschicht mag 0,1 μm oder mehr und 5 μm oder weniger sein, bevorzugt 0,1 μm oder mehr und 2 μm oder weniger.
Die Ladungserzeugungsschicht kann optional Additive enthalten, wie etwa verschiedene Sensitivierer, Antioxidantien, Ultraviolettabsorber und Weichmacher. Eine Elektronentransportsubstanz (eine elektronenanziehende Substanz, wie etwa ein Akzeptor) kann ebenso der Ladungserzeugungsschicht zugegeben werden, um der Ladung dabei behilflich zu sein, in der Ladungserzeugungsschicht zu strömen.
Wenn die photosensitive Schicht eine mehrschichtige photosensitive Schicht ist, kann die Ladungserzeugungsschicht durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die durch Dispergieren einer Ladungstransportsubstanz und eines Bindemittelharzes in einem Lösungsmittel erhalten ist (nachfolgend eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungstransportschicht), und dann Trocknen des resultierenden Überzugs gebildet werden.
Das Minimieren der dielektrischen Polarisation in der Ladungstransportschicht und somit das Verhindern des Dunkelabfalls in und nach dem unteren Ladungsbereich wird zu geringeren Änderungen der Menge des Dunkelabfalls während wiederholter Verwendung führen. Spezieller kann die Dielektrizitätskonstante des Harzes 3 oder weniger sein. Die Ladungsmobilität der Ladungstransportsubstanz kann 1·10^–6 cm/V·sek oder weniger sein.
Spezifische Beispiele von Ladungstransportsubstanzen beinhalten Hydrazonverbindungen, Styrylverbindungen, Benzidinverbindungen, Triarylaminverbindungen und Triphenylaminverbindungen.
Spezifische Beispiele von Bindemittelharzen beinalten Acrylharz, Styrolharz, Polyester, Polycarbonate, Polyarylate, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Epoxyharz, Polyurethan und Alkidharz. Insbesondere sind Polyester, Polycarbonate, und Polyarylate bevorzugt. Jegliches dieser Harze kann einzeln verwendet werden, und es ist ebenso möglich, eine Mischung oder ein Copolymer zweier oder mehrerer zu verwenden.
Das Masseverhältnis zwischen der Ladungstransportsubstanz und dem Bindemittelharz (Elektronentransportsubstanz:Bindemittelharz) kann in dem Bereich von 2:1 bis 1:2 liegen.
Beispiele von Lösungsmitteln, die in der Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungstransportschicht verwendet werden, beinhalten Ketone, wie etwa Aceton und Methyl-Ethyl-Keton, Ester, wie etwa Methylacetat und Ethylacetat, Ether, wie etwa Dimethoxymethan und Dimethoxyethan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie etwa Toluol und Xylol und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie etwa Chlorbenzol, Chloroform und Kohlenstofftetrachlorid.
Die Dicke der Ladungstransportschicht kann 3 μm oder mehr oder 40 μm oder weniger sein, bevorzugt 5 μm oder mehr und 30 μm oder weniger.
Die Ladungstransportschicht kann optional ein Antioxidans, einen Ultraviolettabsorber und/oder einen Weichmacher enthalten.
Eine Schutzschicht kann auf der photosensitiven Schicht bereitgestellt sein, um die photosensitive Schicht zu schützen.
Die Schutzschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die ein Harz (Bindemittelharz) enthält, (nachfolgend eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Schutzschicht) zum Bilden eines Überzugs und dann Trocknen und/oder Härten des resultierenden Überzugs gebildet werden.
Beispiele des Bindemittelharzes, das in der Schutzschicht verwendet wird, beinhalten Phenolharz, Acrylharz, Polystyrol, Polyester, Polycarbonate, Polyarylate, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Epoxyharz, Polyurethan, Alkidharz und Siloxanharz. Jegliches solcher Harze kann einzeln verwendet werden und es ist ebenso möglich, eine Mischung oder ein Copolymer zweier oder mehrerer zu verwenden.
Die Dicke der Schutzschicht kann 0,5 μm oder mehr und 10 μm oder weniger sein, bevorzugt 1 μm oder mehr und 8 μm oder weniger.
Die Beschichtungsflüssigkeiten für die individuellen Schichten können unter Verwendung von Beschichtungstechniken wie etwa Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Rotationsbeschichten, Walzenbeschichten, Drahtstabstreichbeschichten und Rakelbeschichten aufgebracht werden.
1 veranschaulicht ein Beispiel einer schematischen Struktur eines elektrophotographischen Apparats, der mit einer Prozesskartusche mit einem elektrophotographischen photosensitiven Element ausgestattet ist.
In 1 wird das zylindrische elektrophotographische photosensitive Element 1 angetrieben, um einen Schaft 2 mit einer gegebenen Umlaufgeschwindigkeit in der Richtung, die durch einen Pfeil angezeigt ist, zu rotieren.
Die umlaufende Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1, das zum Rotieren angetrieben wird, wird gleichförmig mit einem gegebenen Positiv- oder Negativ-Potential durch eine Ladeinheit (z. B. eine Ladewalze) 3 geladen und empfängt dann ein Belichtungslicht (Bildbelichtungslicht) 4, das von einer Belichtungseinheit (eine Einheit zur Bildbelichtung, nicht gezeigt) emittiert wird. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches Latentbild, das dem beabsichtigten Bild entspricht, auf der umlaufenden Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 gebildet. Die an die Ladeeinheit 3 angelegte Spannung kann lediglich eine Gleichspannung oder eine einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung sein.
Das elektrostatische Latentbild, das auf der umlaufenden Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 gebildet ist, wird unter Verwendung von Toner, der in einer Entwicklereinheit 5 enthalten ist, entwickelt, um ein Tonerbild zu erzeugen. Das Tonerbild, das auf der umlaufenden Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 erzeugt ist, wird dann auf ein Transfermedium (z. B. Papier) durch eine Transfereinheit (z. B. eine Transferwalze) 6 transferiert. Das Transfermedium P wird von einer Transfermediumzuführeinheit (nicht gezeigt) in den Raum zwischen dem elektrophotographischen photosensitiven Element und der Transfereinheit 6 (der Abschnitt, wo sie einander berühren) in Synchronisation mit der Rotation des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 zugeführt.
Das Transfermedium P, das das transferierte Tonerbild trägt, wird von der umlaufenden Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 separiert und zu einer Fixiereinheit 8 geführt, wo das Bild fixiert wird. Im Ergebnis wird ein bildtragender Artikel (ein photographischer Druck oder eine Kopie) aus dem elektrophotographischen Apparat ausgedruckt.
Nachdem Transfer des Tonerbildes wird die umlaufende Oberfläche des elektrophotographischen photosensitiven Elements 1 von jeglichem Tonerrest durch eine Reinigungseinheit (z. B. eine Reinigungsklinge) 7 gereinigt, und nach Entfernen von Ladung unter Verwendung von Vorbelichtungslicht 11, das aus einer Vorbelichtungseinheit (nicht gezeigt) emittiert wird, wird es wieder verwendet, um ein Bild zu erzeugen. Wenn die Ladeeinheit 3 eine Kontaktladeeinheit ist, mag die Vorbelichtung nicht notwendig sein.
Zwei oder mehr dieser Bestandteile, einschließlich dem elektrophotographischen photosensitiven Element 1, der Ladeeinheit 3, der Entwicklereinheit 5 und der Reinigungseinheit 7 können integral in einem Behälter gehalten werden, um eine Prozesskartusche aufzubauen. Diese Prozesskartusche kann an einen Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats anbringbar und davon abnehmbar sein. In 1 sind das elektrophotographische photosensitive Element 1, die Ladeeinheit 3, die Entwicklereinheit 5 und die Reinigungseinheit 7 integral in der Kartusche gehalten, die eine Prozesskartusche 9 aufbaut, die an einen Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats unter Verwendung einer Führungseinheit 10, die der Hauptkörper des elektrophotographischen Apparats aufweist, wie etwa Schienen, angebracht werden und davon abgenommen werden kann.
Eine Prozesskartusche und ein elektrophotographischer Apparat gemäß gewissen Ausführungsformen der Erfindung können einen walzenförmigen Ladebestandteil (eine Ladewalze) als eine Ladeeinheit aufweisen. Die Ladewalze kann beispielsweise aus einer leitfähigen Basis und einer oder mehreren Überzugsschichten auf der leitfähigen Basis aufgebaut sein. Zumindest eine Überzugsschicht ist leitfähig. Ein Beispiel einer spezifischen Struktur ist eine Struktur, die eine leitfähige Basis, eine leitfähige elastische Schicht auf der leitfähigen Basis und eine Oberflächenschicht auf der leitfähigen elastischen Schicht beinhaltet.
Eine Zehnpunkt-Durchschnittsrauheit (Rzjis) der Ladewalze mag 5,0 μm oder weniger betragen. In gewissen Ausführungsformen der Erfindung wird die Zehnpunkt-Durchschnittsrauheit (Rzjis) der Ladewalze unter Verwendung eines Kosaka Laboratory Oberflächenrauheitsmessinstruments (Handelsname: SE-3400) gemessen.
Ein elektrophotographisches photosensitives Element gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf Ladungsstreifen wird effektiver beim Verhindern von Ladungsstreifen mit verringerter Zeit für den oberen Entladungsbereich, d. h. mit einer Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit (Zyklengeschwindigkeit) des elektrophotographischen Apparats, der mit dem elektrophotographischen photosensitiven Element ausgestattet ist. Spezieller ist eine Ausführungsform der Erfindung effektiv beim Verhindern von Ladungsstreifen bei einer Zyklengeschwindigkeit von 0,3 s/Zyklus oder weniger, signifikant effektiv bei 0,2 s/Zyklus.
Beispiele
Das Folgende beschreibt gewisse Aspekte der Erfindung detaillierter durch Bereitstellen von spezifischen Beispielen. Kein Aspekt der Erfindung ist auf diese Beispiele begrenzt. Der Ausdruck „Teile” im Folgenden bezieht sich auf „Massenteile”.
Illustrative Herstellung von Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen
Die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen, die in den Beispielen genannt sind, können unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Der Kern der Kompositteilchen, das Dotierungsmittel und dessen Menge, und die Menge an Natriumstannat variierten gemäß jedem Beispiel.
Zweihundert Gramm Titanoxidteilchen als Kernteilchen (durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser: 200 nm) wurden in Wasser dispergiert. Dann wurden 208 g Natriumstannat (Na₂SnO₃; Zinngehalt, 41%) aufgelöst, um eine gemischte Aufschlämmung zu erhalten. Unter Rühren dieser gemischten Aufschlämmung wurde eine verdünnte, wässrige Lösung von Schwefelsäure, die 20% Schwefelsäure enthielt, zu der Aufschlämmung zugegeben, um Zinn zu neutralisieren. Die wässrige Lösung von verdünnter Schwefelsäure wurde zugegeben, bis der pH der gemischten Aufschlämmung 2,5 war. Nach der Neutralisation wurde die gemischte Aufschlämmung mit Aluminiumchlorid gerührt (8 Mol-% bezogen auf Sn). Auf diese Weise wurde eine Vorstufe der beabsichtigten leitfähigen Teilchen erhalten. Diese Vorstufe wurde durch Waschen in warmem Wasser und anschließende Filtration zum Entwässern in einen Feststoff überführt. Der erhaltene Feststoff wurde unter reduzierenden Bedingungen in einer Atmosphäre von 2 Volumen-% H₂/N₂ bei 500°C für 1 Stunde gebrannt. Auf diese Weise wurden die beabsichtigten leitfähigen Teilchen erhalten. Der Massenanteil von Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid war 1,7 Masse-%.
Der Massenanteil (Masse-%) von Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid zu dem Zinnoxid kann unter Verwendung eines Spectris wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometers (Handelsname: Axios) gemessen werden. Die Probe für die Messung kann ein Stück der Grundierungsschicht des elektrophotographischen photosensitiven Elements sein, das durch Entfernen der photosensitiven Schicht und, falls vorhanden, der Zwischenschicht und dann Absplittern bzw. Abspanen der Grundierungsschicht erhalten ist. Die Probe für die Messung kann ebenso ein Pulver aus dem Material, aus welchem die Grundierungsschicht hergestellt ist, sein.
Der Massenanteil von Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid wurde auf der Basis der Masse von Aluminiumoxid (Al₂O₃) gegen die Masse von Zinnoxid berechnet.
Beispiel 1
Der Träger war ein Aluminiumzylinder (leitfähiger Träger) mit einem Durchmesser von 24 mm und einer Länge von 261 mm.
In einer Sandmühle, die 420 Teile 1,0-mm Glaskügelchen enthielt, wurden die folgenden Materialien dispergiert, um eine Dispersionsflüssigkeit zu bilden: 219 Teile Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand 5,0 × 10⁷ Ω·cm; Zinnoxidbedeckung 35%; durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 200 nm), 146 Teile Phenolharz als ein Bindemittelharz (monomeres/oligomeres Phenolharz) (Handelsname PLI-O-PHEN J-325; DIC Corporation; Feststoffharzgehalt 60%), und 106 Teile 1-Methoxy-2-propanol als ein Lösungsmittel. Diese Materialien wurden unter den folgenden Bedingungen dispergiert: Rotationsgeschwindigkeit 2000 U/min; Dauer des Dispergierens 4 Stunden; Kühlwassertemperatureinstellung 18°C. Aus dieser Dispersionsflüssigkeit wurden die Glaskügelchen unter Verwendung eines Maschensiebs entfernt. Die erhaltene Dispersionsflüssigkeit wurde mit 23,7 Teilen Siliconharzteilchen als ein Oberflächenaufrauungsmittel (Handelsname TOSPEARL 120; Momentive Performance Materials; durchschnittlicher Teilchendurchmesser 2 μm), 0,024 Teilen Siliconöl als ein Egalisierungsmittel (Handelsname SH28PA; Dow Corning Toray), 6 Teilen Methanol und 6 Teilen 1-Methoxy-2-propanol gerührt, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht wurde auf den zuvor genannten Träger mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 145°C für 30 Minuten getrocknet, was eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 30 μm ergab.
Dann wurde kristallines Hydroxygalliumphthalocyanin (eine Ladungserzeugungssubstanz) mit einer Kristallform, die Peaks bei Bragg-Winkeln 2θ ± 0,2° von 7,4° und 28,1° in CuKα charakteristischer Röntgenbeugung ergab, vorbereitet. 4 Teile dieses kristallinen Hydroxygalliumphthalocyanins und 0,04 Teile der durch Formel (A) dargestellten Verbindung wurden zu einer Lösung aus 2 Teilen Polyvinylbutyralharz (Handelsname S-LEC BX-1; Sekisui Chemical) in 100 Teilen Cyclohexanon zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde unter Verwendung einer Sandmühle, die mit 1-mm Glaskügelchen ausgestattet war, in einer Atmosphäre bei 23 ± 3°C für 1 Stunde dispergiert. Nach dem Dispergieren wurden 100 Teile Ethylacetat hinzugegeben, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungserzeugungsschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungserzeugungsschicht wurde auf die Grundierungsschicht mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 90°C für 10 Minuten getrocknet, was eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von 0,20 μm ergab. [Chem. 9]
Dann wurden 50 Teile der durch Formel (B) dargestellten Aminverbindung (eine Ladungstransportsubstanz), 50 Teile der durch Formel (C) dargestellten Aminverbindung (eine Ladungstransportsubstanz) und 100 Teile Polycarbonatharz (Handelsname IUPILON Z400; Mitsubishi Gas Chemical) in einer Lösungsmittelmischung aus 650 Teilen Chlorbenzol und 150 Teilen Dimethoxymethan aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungstransportschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Ladungstransportschicht wurde für 1 Tag gelagert und dann auf die Ladungserzeugungsschicht mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 110°C für 30 Minuten getrocknet, was eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 21 μm ergab. [Chem. 10]
Das Folgende beschreibt eine Auswertung.
Auswertung der Änderung des Lichtfeldpotentials während wiederholter Verwendung
Die Prüfausstattung war ein Hewlett-Packard Farblaserstrahldrucker (Handelsname CP4525; der modifiziert wurde, um variable Prozessgeschwindigkeiten zu ermöglichen). Mit dem oben beschriebenen elektrophotographischen photosensitiven Element, das auf die Trommelkartusche der Testausstattung eingepasst war, wurde die folgende Auswertung durchgeführt. Die Testausstattung wurde in eine Niedertemperatur- und Niederfeuchtigkeitsumgebung (15°C und 10% RH) gegeben.
Das Oberflächenpotential des elektrophotographischen photosensitiven Elements wurde unter Verwendung eines Oberflächenpotentiometers (Modell 344, Trek) mit einer Potentialsonde (Handelsname Model 6000B-8; Trek) auf der Entwicklerkartusche, die aus der Testausstattung entfernt war, gemessen. Das Potentiometer war in solch einer Weise positioniert, dass die Potentialsonde in dem Abschnitt der Entwicklerkartusche sein sollte, wo die Kartusche die Bildentwicklung durchführen sollte. Die Position der Potentialsonde relativ zu dem elektrophotographischen photosensitiven Elements war so, dass die Sonde in der Mitte des photosensitiven Elements in der axialen Richtung mit einer Lücke von 3 mm von der Oberfläche des photosensitiven Elements platziert war. Bezüglich der Ladebedingungen war die angelegte Grundspannung so eingestellt, dass das Oberflächenpotential (Dunkelfeldpotential) des elektrophotographischen photosensitiven Elements 600 V ausmachte. Die Belichtungsbedingungen wurden so eingestellt, dass die Menge an Belichtung 0,4 μJ/cm² war.
Das Folgende beschreibt eine Auswertung. Jedes elektrophotographische photosensitive Element wurde unter den anfänglich spezifizierten Lade- und Belichtungsbedingungen ausgewertet.
Zunächst wurde das elektrophotographische photosensitive Element für 48 Stunden bei einer Temperatur von 15°C bei einer Feuchte von 10% RH gelagert. Dann wurde eine Entwicklerkartusche, die mit dem elektrophotographischen photosensitiven Element ausgestattet war, in der zuvor genannten Testausstattung installiert, und das photosensitive Element wurde wiederholt verwendet, um 15000 Blatt Papier zu prozessieren. Die Druckbedeckung, die für die Prozessierung von 15000 Blatt verwendet wurde, war 4%. Der Zyklus des Ausgebens zweier Blätter und des Anhaltens des Betriebs wurde wiederholt, bis 15000 Blatt Papier prozessiert waren. Die Prozessgeschwindigkeit während der wiederholten Verwendung war so, dass das elektrophotographische photosensitive Element bei 0,3 s/Zyklus war.
Nachdem 15000 Blatt Papier prozessiert waren, wurde ein Schwarz/Weiß-Halbton unter Verwendung der Kartusche in der Schwarzstation ausgegeben. Der Schwarz/Weiß-Halbton wurde bei Prozessgeschwindigkeiten ausgegeben, bei denen das elektrophotographische photosensitive Element bei drei Geschwindigkeiten rotierte, nämlich 0,5 s/Zyklus, 0,3 s/Zyklus und 0,2 s/Zyklus. Die Kriterien für die Auswertung des Bildes sind wie folgt.
Auswertung von horizontalen Ladungsstreifen

A: Keine Ladungsstreifen.
B: wenige Ladungsstreifen wurden am Rand des Bildes beobachtet.
D: Ladungsstreifen wurden beobachtet.
E: leicht erkennbare Ladungsstreifen.

Beispiel 2
Das Polycarbonatharz für die Ladungstransportschicht, das in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde zu einem Polyesterharz, das die durch Formel (16-1) dargestellte Struktureinheit und die durch Formel (16-2) dargestellte Struktureinheit in einem Verhältnis von 5/5 enthielt und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 100000 aufwies, abgeändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. [Chem. 11]
Beispiel 3
Eine Schutzschicht wurde auf der Ladungstransportschicht in Beispiel 1 wie folgt gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Eine Mischung aus 36 Teilen Verbindung (D), welche durch die nachfolgende Formel dargestellt ist, 4 Teilen Polytetrafluorethylenharzteilchen (Handelsname LUBRON L-2; Daikin Industries) und 60 Teilen n-Propylalkohol wurden in einer Ultrahochdruckdispergiermaschine dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Schutzschicht zu ergeben. [Chem. 12]
Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Schutzschicht wurde auf die Ladungstransportschicht mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden, und der erhaltene Überzug wurde bei 50°C für 5 Minuten getrocknet. Nach dem Trocknen wurde der Überzug mit einem Elektronenstrahl bei einer Beschleunigungsspannung von 70 kV und einer Absorptionsdosis von 8000 Gy für 1,6 Sekunden in einer Stickstoffatmosphäre mit rotierendem Träger bestrahlt. Dann wurde der Überzug für 3 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre unter solchen Bedingungen erwärmt, dass dessen Temperatur 130°C werde. Während dem Zeitpunkt von der Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl bis zu dem 3-minütigen Erwärmen war die Sauerstoffkonzentration 20 ppm. Der Überzug wurde dann für 30 Minuten in Luft unter solch einer Bedingung erwärmt, dass dessen Temperatur 100°C werde, was eine Schutzschicht (zweite Ladungstransportschicht) mit einer Dicke von 5 μm ergab.
Beispiel 4
Eine Zwischenschicht wurde auf der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wie folgt gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
4,5 Teile N-methoxymethyliertes Nylon (Handelsname, TORESIN EF-30T; Nagase ChemteX) und 1.5 Teile copolymeres Nylonharz (Handelsname, AMILAN CM8000; Toray Industries) wurden in einer Lösungsmittelmischung aus 60 Teilen Methanol und 30 Teilen n-Butanol aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht wurde auf die Grundierungsschicht mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 70°C für 6 Minuten getrocknet, was eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,65 μm ergab.
Beispiel 5
Eine Zwischenschicht wurde auf der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wie folgt gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
8 Teile der illustrativen Verbindung A101, 10 Teile einer Isocyanatverbindung (B1), die mit der durch Formel (1) dargestellten Gruppe blockiert war, 0,1 Teile Zink (II) Octylat und 2 Teile Butyralharz (KS-5, Sekisui Chemical) wurden in einer Lösungsmittelmischung aus 100 Teilen Dimethylacetamid und 100 Teilen Methyl-Ethyl-Keton aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht wurde auf die Grundierungsschicht mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 160°C für 30 Minuten zum Härten (Polymerisieren) erwärmt, was eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,5 μm ergab.
Das spezifische Gewicht des Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxids, das in Beispiel 5 verwendet wurde, war 5,1 g/cm³. Bezüglich der anderen Materialien, die in der Grundierungsschicht verwendet wurden, war das spezifische Gewicht 1,0 g/cm³. Die Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht beträgt 33 Volumen-%. In der Zwischenschicht, die in Beispiel 5 verwendet wurde, weisen alle Materialien ein spezifisches Gewicht von 1,0 g/cm³ auf. Die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung der Zwischenschicht beträgt daher 40 Volumen-%.
Die Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht beträgt daher 0,83 Mal die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung der Zwischenschicht.
Beispiel 6
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurden die Kernteilchen aus Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von Titanoxidteilchen zu Bariumsulfatteilchen geändert. Mit Ausnahme davon, wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. Das spezifische Gewicht der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Bariumsulfatteilchen, die in Beispiel 6 verwendet werden, beträgt 5,3 g/cm³.
Beispiel 7
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurden die Kernteilchen aus Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von Titanoxidteilchen zu Zinkoxidteilchen geändert. Mit Ausnahme davon, wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. Das spezifische Gewicht der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Zinkoxidteilchen, die in Beispiel 7 verwendet werden, beträgt 6,1 g/cm³.
Beispiel 8
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurden die Kernteilchen aus Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von Titanoxidteilchen zu Aluminiumoxidteilchen geändert. Mit Ausnahme davon, wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 9
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil an Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid in den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen zu 0,25 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. Der Pulverwiderstand dieser Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen war 1,0·10⁴ Ω·cm.
Beispiel 10
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil an Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid in den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen zu 2 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. Der Pulverwiderstand dieser Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen war 1,0·10⁸ Ω·cm.
Beispiel 11
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil an Aluminium als ein Dotierungsmittel für Zinnoxid in den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen zu 3 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. Der Pulverwiderstand dieser Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen war 1,0·10¹⁰ Ω·cm.
Beispiel 12
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde die Menge der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 218 Teilen zu 44 Teilen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 13
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde die Menge der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 218 Teilen zu 174 Teilen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 14
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde die Menge der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 218 Teilen zu 436 Teilen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 15
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil von Zinnoxid zu den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 30 Masse-% auf 5 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 16
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil von Zinnoxid zu den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 30 Masse-% auf 10 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 17
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil von Zinnoxid zu den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 30 Masse-% auf 60 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 18
In der Grundierungsschicht von Beispiel 5 wurde der Massenanteil von Zinnoxid zu den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 30 Masse-% auf 65 Masse-% geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 19
Die Dicke der Grundierungsschicht in Bespiel 5 wurde auf 15 μm geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 20
Die Dicke der Grundierungsschicht in Bespiel 5 wurde auf 40 μm geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Beispiel 21
In der Zwischenschicht in Beispiel 5 wurde die illustrative Verbindung A101 zu der Elektronentransportsubstanz, die durch die nachfolgende Formel dargestellt ist, geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 5 befolgt, um eine Zwischenschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen. [Chem. 13]
Die Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht beträgt 33 Volumen-%. In der Zwischenschicht, die in Beispiel 21 verwendet wurde, weisen alle Materialien ein spezifisches Gewicht von 1,0 g/cm³ auf. Die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung der Zwischenschicht beträgt daher 40 Volumen-%.
Die Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht beträgt daher 0,83 Mal die (das 0,83-fache der) Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung der Zwischenschicht.
Beispiel 22
Eine Zwischenschicht wurde auf der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wie folgt gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
8,5 Teile der Elektronentransportsubstanz, die durch die nachfolgende Formel dargestellt ist, 15 Teile einer blockierten Isocyanatverbindung (Handelsname SBN-70D; Asahi Kasei Chemicals), 0,97 Teile Polyvinylalkohol-Acetalharz (Handelsname KS-5Z; Sekisui Chemical) und 0,15 Teile Zink (II) Hexanoat (Handelsname Zink (II) Hexanoat; Mitsuwa Chemicals) wurden in einer Lösungsmittelmischung aus 88 Teilen 1-Methoxy-2-propanol und 88 Teilen Tetrahydrofuran aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht zu ergeben.
Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Zwischenschicht wurde auf die Grundierungsschicht in Beispiel 1 mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 170°C für 20 Minuten zum Härten (Polymerisieren) erwärmt, was eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,6 μm ergab. [Chem. 14]
In der Zwischenschicht, die in Beispiel 22 verwendet wurde, wiesen alle Materialien ein spezifisches Gewicht von 1,0 g/cm³ auf. Die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung in der Zwischenschicht beträgt daher 40 Volumen-%. Die Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht beträgt daher 0,83 Mal die Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu der Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung in der Zwischenschicht.
Beispiel 23
Die Grundierungsschicht in Beispiel 1 wurde mit den folgenden Modifikationen gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
In einer Sandmühle, die 420 Teile 1,0-mm Glaskügelchen enthielt, wurden die folgenden Materialien dispergiert, um eine Dispersionsflüssigkeit zu ergeben: 219 Teile Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichtete Titanoxidteilchen (Pulverwiderstand 5,0·10 Ω·cm; Zinnoxidbedeckung 35%; durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 200 nm), 15 Teile Aluminium-dotierte Zinnoxidteilchen (Pulverwiderstand 5,0·10⁷ Ω·cm), 146 Teile Phenolharz als ein Bindemittelharz (monomeres/oligomeres Phenolharz) (Handelsname PLI-O-PHEN J-325; DIC Corporation; Feststoffharzgehalt 60%) und 106 Teile 1-Methoxy-2-propanol als ein Lösungsmittel. Diese Materialien wurden unter den folgenden Bedingungen dispergiert: Rotationsgeschwindigkeit 2000 U/min; Dauer des Dispergierens 4 Stunden; Kühlwassertemperatureinstellung 18°C. Aus dieser Dispersionsflüssigkeit wurden die Glaskügelchen unter Verwendung eines Maschensiebs entfernt. Die erhaltene Dispersionsflüssigkeit wurde mit 23,7 Teilen Siliconharzteilchen als ein Oberflächenaufrauungsmaterial (Handelsname TOSPEARL 120; Momentive Performance Materials; durchschnittlicher Teilchendurchmesser 2 μm), 0,024 Teilen Siliconöl als ein Egalisierungsmittel (Handelsname SH28PA; Dow Corning Toray), 6 Teilen Methanol und 6 Teilen 1-Methoxy-2-propanol gerührt, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht zu ergeben. Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht wurde auf den zuvor genannten Träger mittels Tauchbeschichtung aufgebracht, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 145°C für 30 Minuten getrocknet, was eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 30 μm ergab.
Wie oben angemerkt, kann das Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotiertes Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotierten Zinnoxid-beschichteten Teilchen durch ein Schneiden & Ansehen-Beobachtung mit FIB-SEM bestimmt werden. Das bestimmte Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen beträgt 50/1000.
Beispiel 24
Die gleiche Prozedur wie in Beispiel 23 wurde befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 23 die Menge der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen von 15 Teilen auf 0,3 Teile geändert wurde.
Als Ergebnis war das Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen 1/1000.
Beispiel 25
Die gleiche Prozedur wie in Beispiel 23 wurde befolgt, um ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 23 die Menge der Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen von 219 Teilen auf 170 Teile geändert wurde und die Menge der Aluminium-dotierten Zinnoxidteilchen von 15 Teilen zu 50 Teilen geändert wurde.
Als Ergebnis war das Volumenverhältnis zwischen den Aluminium-dotiertes Zinnoxidteilchen und den Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Teilchen 200/1000.
Vergleichsbeispiel 1
In der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wurden die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen in Phosphor-dotierte Zinnoxid-beschichtete Titanoxidteilchen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Vergleichsbeispiel 2
In der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wurden die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen in Wolfram-dotierte Zinnoxid-beschichtete Titanoxidteilchen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Vergleichsbeispiel 3
In der Grundierungsschicht in Beispiel 1 wurden die Aluminium-dotiertes Zinnoxid-beschichteten Titanoxidteilchen in Antimon-dotierte Zinnoxid-beschichtete Titanoxidteilchen geändert. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Vergleichsbeispiel 4
In Vergleichsbeispiel 3 wurde die Zwischenschicht, die in Beispiel 21 verwendet wurde, zwischen der Grundierungsschicht und der Ladungserzeugungsschicht bereitgestellt. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Vergleichsbeispiel 3 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Vergleichsbeispiel 5
In Beispiel 1 wurde die Grundierungsschicht mit den folgenden Modifikationen gebildet. Mit Ausnahme davon wurde die gleiche Prozedur wie in Beispiel 1 befolgt, um eine Grundierungsschicht zu bilden und ein elektrophotographisches photosensitives Element herzustellen.
Zunächst wurde ein Polyolefinharz wie folgt hergestellt.
Anfertigung einer Dispersionsflüssigkeit, die Polyolefinharzteilchen enthält
Ein Mischer, der mit einem hermetischen und druckbeständigen 1-Liter-Glasbehälter mit einem Heizer ausgestattet war, wurde verwendet, um 75,0 g Polyolefinharz (BONDINE HX-8290, Sumitomo Chemical), 60,0 g Isopropanol, 5,1 g Triethylamin (TEA) und 159,9 g destilliertes Wasser, die in dem Glasbehälter vorgelegt wurden, mit bei 300 U/min rotierenden Rührblättern zu rühren. Ein partikuläres Harz wurde in dem Behälter flotierend aufgefunden, anstatt sich am Boden abzusetzen. Dieser Zustand wurde für 10 Minuten beibehalten und der Heizer wurde angeschaltet, um zu heizen. Die Mischung wurde für weitere 20 Minuten mit der Temperatur, die in dem System in dem Bereich von 140°C bis 145°C gehalten wurde, gerührt. Die Mischung wurde dann in einem Wasserbad auf Raumtemperatur (etwa 25°C) unter Rühren bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min abgekühlt. Die abgekühlte Mischung wurde durch einen Edelstahlfilter 300 Mesh (Masche-300; Drahtdurchmesser 0,035 mm; glatt gewoben) unter Druck (Luftdruck: 0,2 MPa) filtriert, was eine opake, gleichförmige, wässrige Dispersion aus Polyolefinharz ergab.
10 Teile Antimon-dotierte Zinnoxidteilchen (Handelsname T-1; Mitsubishi Materials) und 90 Teile Isopropanol (IPA) wurden unter Verwendung einer Kugelmühle für 72 Stunden dispergiert, um eine Zinnoxiddispersionsflüssigkeit zu ergeben. Diese Zinnoxiddispersionsflüssigkeit wurde mit der Dispersionsflüssigkeit, die Polyolefinharzteilchen enthielt, in einem Verhältnis von 4,2 Teile Zinnoxid zu 1 Teil festes Polyolefinharz vermischt. Die Lösungsmittel wurden dann zugegeben, um das Lösungsmittelverhältnis 8/2 (Wasser/IPA) einzustellen und den Feststoffgehalt der resultierenden Dispersionsflüssigkeit auf 2,5 Masse-% einzustellen. Die erhaltene Mischung wurde gerührt, um eine Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht zu ergeben.

Diese Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden einer Grundierungsschicht wurde auf einen Träger mittels Tauchbeschichtung aufgetragen, um einen Überzug zu bilden. Der erhaltene Überzug wurde bei 100°C für 30 Minuten getrocknet, was eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 30 μm ergab. (Tabelle 18)

Beispiel/Vergleichsbeispiel	Prozessgeschwindigkeit
	0,5 s/Zyklus	0,3 s/Zyklus	0,2 s/Zyklus
Beispiel 1	B	A	A
Beispiel 2	B	A	A
Beispiel 3	B	A	A
Beispiel 4	B	B	A
Beispiel 5	A	A	A
Beispiel 6	B	A	A
Beispiel 7	B	A	A
Beispiel 8	B	B	B
Beispiel 9	B	B	B
Beispiel 10	A	A	A
Beispiel 11	B	A	A
Beispiel 12	B	B	A
Beispiel 13	A	A	A
Beispiel 14	B	B	B
Beispiel 15	B	A	A
Beispiel 16	B	A	A
Beispiel 17	A	A	B
Beispiel 18	B	B	B
Beispiel 19	A	A	B
Beispiel 20	B	A	A
Beispiel 21	A	A	B
Beispiel 22	A	A	A
Beispiel 23	A	A	A
Beispiel 24	A	A	A
Beispiel 25	A	A	A
Vergleichsbeispiel 1	D	D	E
Vergleichsbeispiel 2	B	D	E
Vergleichsbeispiel 3	B	E	E
Vergleichsbeispiel 4	B	D	E
Vergleichsbeispiel 5	D	E	E

Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsformen begrenzt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation beizumessen, so dass sie all solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen mit einschließt.
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-269674 , eingereicht am 26. Dezember 2013 und der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-247336 , eingereicht am 5. Dezember 2014, welche hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen sind.

Claims

Elektrophotographisches photosensitives Element, das umfasst: einen Träger; eine Grundierungsschicht auf dem Träger; und eine photosensitive Schicht auf der Grundierungsschicht; wobei die Grundierungsschicht umfasst: ein Bindemittelharz; und leitfähige Teilchen, die jeweils ein Kernteilchen umfassen, das mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach Anspruch 1, wobei das Kernteilchen ein Zinkoxidteilchen, ein Titanoxidteilchen oder ein Bariumsulfatteilchen ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Gehalt des Zinnoxids zu den leitfähigen Teilchen 10 Masse-% oder mehr und 60 Masse-% oder weniger ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Masseverhältnis zwischen den leitfähigen Teilchen, die mit Zinnoxid, das mit Aluminium dotiert ist, beschichtet sind, und dem Bindemittelharz 1/1 oder mehr und 4/1 oder weniger ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Grundierungsschicht ferner Teilchen aus mit Aluminium dotiertem Zinnoxid umfasst.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach Anspruch 5, wobei ein Volumenverhältnis zwischen den Teilchen aus mit Aluminium dotiertem Zinnoxid und den leitfähigen Teilchen 1/1000 oder mehr und 250/1000 oder weniger ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittelharz Polyurethanharz oder Phenolharz ist.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das elektrophotographische photosensitive Element ferner eine Zwischenschicht zwischen der Grundierungsschicht und der photosensitiven Schicht umfasst, und die Zwischenschicht ein polymerisiertes Produkt aus einer Zusammensetzung umfasst, die eine Elektronentransportsubstanz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe umfasst.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach Anspruch 8, wobei das polymerisierte Produkt ein polymerisiertes Produkt aus einer Zusammensetzung ist, die die Elektronentransportsubstanz, ein Vernetzungsmittel und ein Harz mit einer reaktiven funktionellen Gruppe umfasst.
Elektrophotographisches photosensitives Element nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine Volumenmenge der leitfähigen Teilchen relativ zu einer Gesamtvolumenmenge der Grundierungsschicht das 0,2-fache oder mehr und das 2,0-fache oder weniger einer Volumenmenge der Elektronentransportsubstanz relativ zu einer Gesamtvolumenmenge der Zusammensetzung in der Zwischenschicht beträgt.
Prozesskartusche, die das elektrophotographische photosensitive Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und zumindest eine Einheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Ladeeinheit, einer Entwicklereinheit und einer Reinigungseinheit umfasst, wobei die Prozesskartusche integral das elektrophotographische photosensitive Element und die Einheit hält, wobei die Prozesskartusche an einen Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats anbringbar und davon abnehmbar ist.
Elektrophotographischer Apparat, der das elektrophotographische photosensitive Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, eine Ladeeinheit, eine Belichtungseinheit, eine Entwicklereinheit und eine Transfereinheit umfasst.