DE3716982A1 - Fotoempfindliches element - Google Patents
Fotoempfindliches elementInfo
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- C09B26/00—Hydrazone dyes; Triazene dyes
- C09B26/02—Hydrazone dyes
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fotoempfindliches
Element, das einen organischen Bestandteil mit
niedrigem Molekulargewicht enthält.
Bei der Durchführung der Elektrofotografie arbeitet man
entweder nach dem Direktverfahren, bei dem ein elektrostatisch
latentes Bild auf der Oberfläche der fotoempfindlichen
Schicht eines fotoempfindlichen Elementes
durch elektrisches Aufladen und Belichten ausgebildet ist,
das dieses Bild durch Entwicklung mit einem Entwickler
sichtbar gemacht, und durch Fixieren des sichtbaren
Bildes so wie es direkt auf dem fotoempfindlichen
Element das Kopierbild erzeugt wird, oder nach dem
Tonerbild-Übertragungsverfahren, bei dem ein sichtbares
Bild von einem fotoempfindlichen Element auf ein Übertragungspapier,
wie beispielsweise gewöhnliches Papier,
übertragen wird und durch Fixieren des übertragenen
Bildes das Kopierbild erzeugt wird, oder dem Ladungsbild-
Übertragungsverfahren, bei dem ein elektrostatisch
latentes Bild von einem fotoempfindlichen
Element auf ein Übertragungspapier übertragen und dieses
elektrostatisch latente Bild auf dem Übertragungspapier
entwickelt und fixiert wird.
Als fotoleitfähiges Material, welches die fotoempfindliche
Schicht eines fotoempfindlichen Elementes in dem
bestimmten, an der Elektrofotografie beteiligten Flächenbereich
bildet, ist es bekannt, ein anorganisches fotoleitfähiges
Material, wie beispielsweise Selen, Cadmiumsulfid
oder Zinkoxid zu verwenden. Derartige fotoleitfähige
Materialien haben den Vorteil, daß sie auf ein
geeignetes Dunkelpotential aufgeladen werden können,
der elektrische Ladungsverluste im Dunkeln begrenzt ist,
die elektrische Ladung schnell mittels Belichtung gelöscht
werden kann u. dgl. Auf der anderen Seite bestehen
jedoch die Nachteile wie im folgenden beschrieben.
Beispielsweise hat ein fotoempfindliches Selen-Element
hohe Herstellungskosten und eine ungenügende Widerstandskraft
gegen Hitze und mechanische Einwirkungen, was eine
vorsichtige Handhabung erfordert. Ein fotoempfindliches
Element auf der Basis von Cadmiumsulfid
und auf der Basis von Zinkoxid hat unter der Einwirkung
von Luftfeuchtigkeit keine stabile Sensitivität
und darüber hinaus erfolgt eine Verminderung
der Stabilität der Eigenschaften bei langer Betriebsdauer,
da die als Sensibilisierungsmittel zugefügten
Farbstoffe infolge der Coronaladung eine
Verschlechterung der elektrischen Ladung erfahren
und weiterhin ein Farbnachlaß infolge der Belichtung
erfolgt.
Es wurde auch die Verwendung von zahlreichen organischen
fotoleitfähigen Polymeren einschließlich Polyvinylcarbazol
in Betracht gezogen. Obwohl solche Polymere
gegenüber anorganischen fotoleitfähigen Materialien
gemäß der vorstehenden Beschreibung bezüglich der
Beschichtungseigenschaften, des geringen Gewichtes
etc. Vorteile haben, sind sie gegenüber den anorganischen
Produkten bezüglich Sensitivität, Lebensdauer und
Stabilität bei veränderten Umgebungsbedingungen unterlegen.
Eine organische fotoleitfähige Verbindung mit niedrigem
Molekulargewicht hat weiterhin den Vorteil, daß die
Eigenschaften des erzeugten Films und die elektrofotografischen
Eigenschaften durch die Verwendung
der richtigen Art und des richtigen Mischungsverhältnisses
des Bindemittels, welches kombiniert
verwendet wird, gesteuert werden können, aber die
kombinierte Verwendung mit einem Bindemittel erfordert
eine hohe Verträglichkeit mit dem Bindemittel.
Ein fotoempfindliches Element, bestehend aus einem
derartigen organischen fotoleitfähigen Bestandteil
mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht, welches
in einem Bindeharz dispergiert ist, hat den Nachteil
eines großen Restpotentials und einer niedrigen
Sensitivität, da viele Trägerteilchen angezogen werden.
Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, in
eine organische fotoleitfähige Zusammensetzung ein
Ladungstransportmaterial einzubauen.
Für die Verwendung als Ladungstransportmaterialien
wurden viele organische Bestandteile benannt, aber
in der Praxis entstehen viele Probleme. Durch die
US-PS 31 89 447 ist beispielsweise die Verwendung
von 2,5-bi(P-Diethylaminovinyl)-1,3-4-Oxadiazol
bekannt, dessen Verträglichkeit mit Bindemitteln
jedoch gering ist, so daß das Material zum Auskristallisieren
neigt. Durch die US-PS 18 20 989 ist die
Verwendung eines Diarylalkanderivats bekannt, welches
mit Bindemittel eine zufriedenstellende Verträglichkeit
aufweist, jedoch bei wiederholter Verwendung eine
Veränderung der Sensitivität verursacht. Die durch
die JP-PS 59 143/1979 bekannte Hydrazonverbindung ist
bezüglich des Restpotentials weitgehend zufriedenstellend,
aber im Betrieb stellen sich bezüglich Sensitivität
und Ladungsvermögen Defekte ein und die Eigenschaften
werden bei wiederholter Verwendung beeinflußt.
Es ist somit fast unmöglich, eine organische Verbindung
mit niedrigen Molekulargewicht als Bestandteil eines
fotoempfindlichen Elementes einzuführen und dabei eine
zufriedenstellende Wirkung zu erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein fotoempfindliches
Element für die Elektrofotografie zu
schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Nachteile
beseitigt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
fotoempfindliches Element für die Elektrofotografie,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine spezifische
Hydrazonverbindung oder eine Azinverbindung als ein
Ladungstransportmaterial enthält, repräsentiert durch
die folgende Formel:
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander irgendeine
Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Arylgruppe und heterozyklische
Gruppe darstellen, wobei jede Gruppe einen
Substituenten aufweisen kann; R1 und R2 kombiniert
einen Ring bilden können; R3 irgendein Wasserstoffatom,
eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Arylgruppe
und heterozyklische Gruppe darstellt, wobei die
Aralkylgruppe, Arylgruppe und heterozyklische Gruppe
einen Substituenten aufweisen können; X die
Formel
darstellt, wobei R4 und R5 unabhängig voneinander
irgendein Wasserstoffatom, Halogenatom, Alkylgruppe,
Alkoxygruppe, Aralkylgruppe, Aryloxygruppe
und Aralkyloxygruppe darstellen, wobei jede
Gruppe einen Substituenten aufweisen kann; l und n
unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 6
darstellen; m eine ganze Zahl von 0 bis 1 darstellt;
und Z eine Gruppe darstellt, die zusammen mit einem
Stickstoffatom eine heterozyklische Gruppe bildet,
die einen Substituenten aufweisen kann; oder die
allgemeine Formel
aufweist, wobei R3, X und Z wie bei der Formel (I);
R6 und R7 unabhängig voneinander irgendein Wasserstoffatom,
eine Alkylgruppe und heterozyklische
Gruppe darstellen, wobei jede Gruppe einen
Substituenten aufweisen kann; und R6 und R7 zu einem
Ring kombiniert sein können.
Diese Hydrazon- oder Azinverbindungen sind ausgezeichnet
mit Bindemittel verträglich und erzeugen
ein Ladungstransportvermögen. Die erzielten fotoempfindlichen
Elemente zeigen eine hohe Sensitivität,
gutes Ladungsvermögen, Beständigkeit bei wiederholter
Verwendung und Stabilität.
Ausführungsformen werden anhand der folgenden Figuren
im einzelnen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1,
4 und 5 den Aufbau eines fotoempfindlichen Elementes
vom Dispersionstyp, bestehend aus einem
elektrisch leitfähigen Substrat mit einer
fotoempfindlichen Schicht; und
Fig. 2
und 3 den Aufbau eines fotoempfindlichen Elementes
vom Funktionstrenntyp, bei dem ein elektrisch
leitfähiges Substrat mit einer ladungserzeugenden
Schicht und einer Ladungstransportschicht,
die jeweils separate Schichten sind,
beschichtet ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein fotoempfindliches
Element für die Elektrofotografie, welches eine Hydrazonverbindung
enthält, die eine gute Verträglichkeit
mit Bindemittel und ein gutes Ladungsvermögen hat, und
wobei eine hohe Sensitivität, ein gutes Ladungsvermögen,
eine minimale Verschlechterung durch Ermüdung bei
wiederholter Verwendung, und Stabilität der elektrofotografischen
Eigenschaften sichergestellt sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch
das Einführen einer spezifischen Hydrazonverbindung
oder Azinverbindung bewerkstelligt.
Ein fotoempfindliches Element gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält eine Hydrazonverbindung oder Azinverbindung,
repräsentiert durch die allgemeine Formel
(I) oder (II):
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe,
Aralkylgruppe, Arylgruppe und heterozyklische
Gruppe darstellen, wobei jede Gruppe einen Substituenten
aufweisen kann; R1 und R2 kombiniert einen Ring bilden,
R3 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe,
Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe darstellen kann,
wobei jede Gruppe einen Substituenten aufweist; X die
Formel
darstellt, wobei R4 und R5 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe,
Alkoxygruppe, Aralkylgruppe, Arylgruppe,
Aryloxygruppe und Aralkyloxygruppe darstellen,
wobei jede Gruppe einen Substituenten aufweisen
kann; l und n unabhängig voneinander eine ganze Zahl
zwischen 0 und 6 und m eine ganze Zahl zwischen 0 und
2 darstellen; und Z eine Gruppe darstellt, die zusammen
mit einem Stickstoffatom eine heterozyklische Gruppe
bildet, die einen Substituenten aufweisen kann; und
die allgemeine Formel (II)
wobei R1, R2, R3, X, Z mit der gleichen Bedeutung wie
bei der Formel (I) verwendet werden; R6 und R7 unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe,
Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe darstellen,
wobei jede Gruppe einen Substituenten aufweisen
kann; und R6 und R7 zusammen einen Ring bilden
können.
Bei den bevorzugten Enaminverbindungen der vorliegenden
Erfindung sind R1 und R2 unabhängig Phenyl, Methyl,
Ethyl, Benzyl, Methoxyphenyl und Ethoxyphenyl, die
mit Ausnahme daß sie Wasserstoffatome sind, einen
Substituenten aufweisen können; die chemische Formel
stellt eine Gruppe dar, die gewählt ist aus der Gruppe:
1,6-Chinolinylgruppe, 1,5-Indolinylgruppe, 1,5-Benzoimidazolylgruppe,
Indolylgruppe, Chinolylgruppe,
Chinazolinylgruppe, Chinoxanilylgruppe, 3H-Indolylgruppe
u. dgl.; m ist 0 oder 1 und für den Fall von
m gleich 1, sind n und l jeweils 1, und für den Fall
von m gleich 0 sind l + n 2-6; und R3 ist ein
Wasserstoffatom oder niedrigere Alkylgruppe.
Bei den bevorzugten Azinverbindungen der vorliegenden
Erfindung sind R6 und R7 unabhängig voneinander Phenyl,
Methyl, Ethyl, Benzyl, Methoxyphenyl und Ethoxyphenyl,
Dialkylaminophenyl, Diphenylaminophenyl, N-Methylbenzothiazolinyl,
N-Methylbenzoxazolinylgruppe, die mit
Ausnahme daß beide Wasserstoffatome sind, einen Substituenten
aufweisen; die chemische Formel
ist eine Gruppe, die aus der Gruppe gewählt ist, bestehend
aus 1,6-Chinolinylgruppe, 1,5-Indolinylgruppe,
1,5-Benzoimidazolylgruppe, Indolylgruppe, Chinolylgruppe,
Chinazolinylgruppe, Chinoxanilylgruppe, 3H-Indolylgruppe
u. dgl.; m ist 0 oder 1 und für den Fall
das m 1 ist, sind n und l jeweils 1, und für den Fall
das m 0 ist, ist n + l 2 bis 6; und R3 ist ein Wasserstoffatom
oder eine niedrigere Alkylgruppe.
Hydrazonverbindungen, die als Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung vorzuziehen sind, und wie
sie durch die allgemeine Formel (I) repräsentiert sind,
werden in den folgenden chemischen Formeln 1 bis 15
gezeigt und Azinverbindungen, die vergleichsweise vorzuziehen
sind, und die durch die allgemeine Formel (II)
repräsentiert sind, werden im folgenden durch die
chemischen Formeln 16 bis 27 gezeigt, die jedoch
keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung
darstellen.
Eine Hydrazonverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann durch ein allgemein übliches Verfahren
sythetisiert werden: Beispielsweise kann eine solche
Hydrazonverbindung leicht durch Reagieren einer Diketonverbindung,
repräsentiert durch allgemeine
Formel (III)
wobei R3, X und Z die gleichen wie bei der Formel (I)
sind, mit einer Hydrazinverbindung, wie sie entweder
durch eine allgemeine Formel (IV)
mit R1 und R2 wie bei der Formel (I); oder durch eine
allgemeine Formel (V)
wobei R6 und R7 wie bei der Formel (I) repräsentiert sind, nach Art
einer Kondensationsreaktion die einen Rückfluß mit
sich bringt, durch Erhitzen in einem Lösungsmittel
oder einem Gemisch aus einem Alkohol, wie beispielsweise
Methanol, Ethanol, Tetrahydrofuran, n,n-Dimethylformamid,
Essigsäure od. dgl. und bei Anwesenheit
eines tertiären Amins wie beispielsweise Pyridin
oder Triethylamin oder einer anorganischen Säure, oder
einer organischen Säure, wie beispielsweise Essigsäure
als Kondensationsagens. Anders ausgedrückt kann eine
Hydrazonverbindung, wie sie durch die allgemeinen Formel
(I) repräsentiert ist, durch die Kondensationsreaktion
einer Diketonverbindung, repräsentiert durch die allgemeine
Formel (III), mit einer Hydrazinverbindung,
repräsentiert durch die allgemeine Formel (IV) und
einer Hydrazonverbindung, repräsentiert durch die allgemeine
Formel (II) erhalten werden, indem eine Kondensationsreaktion
einer Diketonverbindung, repräsentiert
durch die allgemeine Formel (III) mit einer Hydrazonverbindung,
repräsentiert durch die allgemeine Formel
(V) stattfindet.
Die Hydrazonverbindung und die Azinverbindung in den
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie sie durch die allgemeinen Formeln (I) und (II) repräsentiert
sind, sind strukturell einander ähnlich,
aber sie unterscheiden sich insofern, als eine Azinverbindung,
repräsentiert durch die allgemeine Formel (II)
ein ungesättigtes Kohlenstoffatom, das an Stickstoff
gebunden ist, mehr aufweist, als die Hydrazonverbindung,
repräsentiert durch die allgemeine Formel (I). Die
Anwesenheit von ungesättigten Kohlenstoffatomen in
größerer Anzahl in fotoempfindlichen Elementen trägt
dazu bei, langwelliges Licht zu absorbieren, und demgemäß
verhindern sie Lichtermüdung. Mit Ausnahme dieses
Effektes sind die Verbindungen, repräsentiert durch die
allgemeinen Formeln (I) und (II) bezüglich der elektrofotografischen
Eigenschaften inklusive des Ladungstransportvermögens,
dem Ladungsvermögen, und der Fotoempfindlichkeit
einander ähnlich, und die zwei vergleichbaren
Verbindungen zeigen ausgezeichnete Eigenschaften.
In den Fig. 1 bis 5 sind fotoempfindliche Elemente
schematisch dargestellt, die basierend auf Hydrazonverbindungen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
darstellen.
Fig. 1 zeigt ein fotoempfindliches Element, bei dem
eine Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung als
Ladungstransportmaterial verwendet wird; eine fotoempfindliche
Schicht 4, die aus einem Ladungstransportmaterial
2 und einem fotoleitfähigen Material 3
besteht, die beide in einem Bindemittel eingebaut
sind und die auf einem Substrat 1 ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt ein fotoempfindliches Element vom
Funktionstrenntyp, dessen fotoempfindliche Schicht
besteht aus einer ladungserzeugenden Schicht 6 und
einer Ladungstransportschicht 5. Die Ladungstransportschicht
5 ist auf der Oberfläche der ladungserzeugenden
Schicht 6 ausgebildet. In der Ladungstransportschicht
5 ist eine Hydrazonverbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten.
Fig. 3 zeigt ebenfalls eine fotoempfindliche Schicht
vom Funktionstrenntyp, bestehend aus einer ladungserzeugende
Schicht 6 und einer Ladungstransportschicht
5, wobei jedoch im Gegensatz zu Fig. 2 die
ladungserzeugende Schicht 6 auf der Oberfläche der
Ladungstransportschicht 5 ausgebildet ist.
Fig. 4 ist ein fotoempfindliches Element, bestehend
aus dem fotoempfindlichen Element gemäß Fig. 1, dessen
Oberfläche mit einer Oberflächenschutzschicht 7 versehen
ist. Die fotoempfindliche Schicht 4 kann zum
Funktionstrenntyp hin geändert werden, indem sie in
eine ladungserzeugende Schicht und eine Ladungstransportschicht
5 getrennt wird.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines fotoempfindlichen
Elementes, bei dem zwischen dem Substrat 1 und der
fotoempfindlichen Schicht 4 eine Zwischenschicht 8
ausgebildet ist. Die Zwischenschicht 8 kann zur Verbesserung
der Anhaftung, der Beschichtungseigenschaften
und der Ladungsinjektionseigenschaften vom
Substrat in die fotoleitfähige Schicht sowie zum
Schutz des Substrats vorgesehen sein. Für die Zwischenschicht
geeignete Materialien sind Polyimidharz,
Polyesterharz, Polyvinylbuteralharz, Casein, etc.
Die fotoempfindliche Schicht dieses fotoempfindlichen
Elementes kann ebenfalls zum Funktionstrenntyp hin
geändert sein.
In der Praxis wird ein fotoempfindliches Element gemäß
der vorliegenden Erfindung hergestellt, indem eine
Hydrazonverbindung zusammen mit einem Bindemittel in
einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert
wird, wobei ein fotoleitfähiges Material zusammen mit
einem elektronenanziehenden Bestandteil, oder ein
Sensibilisierungsfarbstoff, oder ein Pigment falls erforderlich,
hinzugefügt werden, und indem daß so erhaltene
Beschichtungsmaterial auf ein elektrisch leitfähiges
Substrat aufgebracht und nachfolgend getrocknet
wird, um eine fotoempfindliche Schicht mit einer
Schichtdicke von gewöhnlich 5 bis 30 µm, vorzugsweise
6 bis 20 µm zu erzeugen.
Ein fotoempfindliches Element vom Funktionstrenntyp,
bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Substrat
mit einer ladungserzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht,
wie in der Fig. 2 gezeigt, wird
durch Aufbringen eines fotoleitfähigen Materials auf
ein elektrisch leitfähiges Substrat durch ein Vakuumabscheideverfahren
oder ein anderes Beschichtungsverfahren
aufgebracht, wobei ein Beschichtungsmaterial
verwendet wird, welches durch Lösen des fotoleitfähigen
Materials in einem geeigneten Lösungsmittel
oder Dispergieren in einer Lösung eines Bindeharzes
falls erforderlich hergestellt wird, und nachfolgend
getrocknet wird, um eine ladungserzeugende Schicht
zu bilden, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet
wird, hergestellt durch Lösen einer Hydrazonverbindung
und eines Bindemittels in einem geeigneten
Lösungsmittel, und nachfolgendem Trocknen,
um eine Ladungstransportschicht zu erzeugen. Die so
hergestellte ladungserzeugende Schicht sollte eine
Dicke von maximal 4 µm, vorzugsweise maximal 2 µm
aufweisen und die Ladungstransportschicht sollte eine
Dicke im Bereich von 3 bis 30 µm, vorzugsweise 5 bis
20 µm aufweisen. Zweckmäßigerweise hat die Hydrazonverbindung
in der Ladungstransportschicht einen Anteil
von 0,02 bis 2 Gewichtsteilen, vorzugsweise
0,03 bis 1,3 Gewichtsteilen, bezogen auf ein Gewichtsteil
des Bindemittels. Das Ladungstransportmaterial
erlaubt die zusätzliche Verwendung von anderen Ladungstransportmaterialien
in Kombination. Es besteht
keine Notwendigkeit, ein Bindemittel zu verwenden,
wenn das Ladungstransportmaterial ein Hochpolymer
ist, welches selbst als Bindemittel dienen
kann. Ein fotoempfindliches Element gemäß der vorliegenden
Erfindung kann durch Beschichten eines
elektrisch leitfähigen Substrats mit einer Ladungstransportschicht
und darauf mit einer ladungserzeugenden
Schicht auf die gleiche Art und Weise wie
das fotoempfindliche Element gemäß Fig. 3 hergestellt
werden.
Ein fotoempfindliches Element vom Dispersionstyp,
bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Substrat
mit einer fotoempfindlichen Schicht kann auf die
gleiche Art und Weise wie das fotoempfindliche Element
gemäß Fig. 1 hergestellt werden, indem feine Teilchen
eines fotoleitfähigen Materials in einer Lösung einer
Hydrazonverbindung und eines Harzes dispergiert werden,
und das elektrisch leitfähige Substrat mit dem so
hergestellten Beschichtungsmaterial beschichtet und nachfolgend
getrocknet wird, um eine fotoempfindliche
Schicht zu erzeugen. Die fotoempfindliche Schicht
sollte eine Dicke im Bereich von 3 bis 30 µm, vorzugsweise
5 bis 20 µm aufweisen. Der Anteil des
fotoleitfähigen Materials an der fotoempfindlichen
Schicht sollte 0,01 bis 2 Gewichstteile, vorzugsweise
0,05 bis 1 Gewichtsteile, bezogen auf einen
Gewichtsteil Binderharz betragen. Wenn das fotoleitfähige
Material in einer ungenügenden Menge
verwendet wird, ist die Sensitivität schwach,
während das Ladungsvermögen schwach und die mechanische
Festigkeit der fotoempfindlichen Schicht nicht
geeignet sind, wenn es überschüssig verwendet wird.
Zweckmäßigerweise wird die Hydrazonverbindung mit
einem Anteil im Bereich von 0,01 bis 2 Gewichtsteilen,
vorzugsweise 0,02 bis 1,2 Gewichtsteilen bezogen auf
einen Gewichtsteil Harz, verwendet. Ein fotoleitfähiges
Material aus einem Hochpolymer, wie beispielsweise
ein Polyvinylcarbazol, welches selbst als
Bindemittel dienen kann, kann in Kombination verwendet
werden. Es können auch andere Ladungstransportmaterialien
in Kombination verwendet werden.
Bei der Herstellung eines fotoempfindlichen Elementes
gemäß der vorliegenden Erfindung sind unter anderem
fotoleitfähige Materialien zu verwenden, wie organische
Substanzen, Bisazopigment, Triarylmethanfarbstoff,
Thiazinfarbstoff, Oxazinfarbstoff, Xanthenfarbstoff,
Cyaninfarbe, Styrylfarbe, Pyryliumfarbstoff, Azopigment,
Quinacridonpigment, Indigopigment, Perylenpigment,
polyzyklisches Quinonpigment, Bisbenzimidazolpigment,
Indanthronpigment, Squaliliumpigment, Phthalocyaninpigment,
etc. und anorganische Substanzen, wie Selen,
Selen-Tellur, Selen-Arsen, Cadmiumsulfid, amorphes
Silizium etc. Neben diesen genannten Materialien kann
jedes Material verwendet werden, welches Licht absorbiert
und mit hohem Wirkungsgrad Ladungsträger
erzeugt.
Bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung
können als Bindemittel verwendet werden:
Thermoplastische Harze und thermohärtbare Harze,
die wie allgemein bekannt elektrisch isolierend
sind und alle fotohärtbaren Harze und fotoleitfähigen
Harze.
Einige Beispiele für geeignete Bindemittel sind
unter thermoplastischen Harzen gesättigte Polyester,
Polyamid, Acryl, Ethylenvinyl, Azetatcopolymer,
ionenvernetztes Olefincopolymer (Ionomer), Styren-
Butadienblockcopolymer, Polyacrylat, Polycarbonat,
Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymer, Zelluloseester,
Polyimid, Styrol, etc. und als wärmehärtbare Harze
Epoxydharz, Urethan, Silicon, Phenol, Melamin, Xylen,
Alkyd, wärmehärtbares Acrylharz etc. und fotohärtbare
Harze und fotoleitfähige Harze, wie beispielsweise
Poly-N-Vinylcarbazol, Polyvinylpyren, Polyvinylanthracen,
etc., die alle benannt sind, ohne daß
sie eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung
darstellen. Jedes dieser Harze kann einzeln oder
in Kombination mit anderen Harzen verwendet werden.
Jedes dieser elektrisch isolierenden Harze sollte
einen Volumenwiderstand von 1 × 1012 Ωcm oder mehr
bei Einzelmessung aufweisen. Polyester, Polycarbonat
und Acrylharz sind insbesondere vorzuziehen.
Beim einem fotoempfindlichen Element gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in Kombination mit dem
Bindemittel ein Weichmacher, wie beispielsweise halogeniertes
Paraffin, Polybiphenylchlorid, Dimethylnaphthalen,
Dibutylphthalat ooer O-Terphenyl verwendet
werden, und es können elektronenanziehende
Sensibilisierungsmittel wie beispielsweise Chloranyl,
Tetracyanoethylen, 2,4,7-Trinitro-9-Fluorenon, 5,6-Dicyanobenzoquinon,
Tetracyanochinodimethan, Tetrachlorphthalsäureanhydrid
oder 3,5-Dinitrobenzolsäure
und ein Sensibilisierungsmittel, wie beispielsweise
Methyl violett, Rhodamin B, Cyaninfarbstoff, Pyryliumsalz
und Thiapyryliumsalz verwendet werden.
Ein so hergestelltes fotoempfindliches Element kann
eine Zwischenschicht (Haftschicht) 8 oder Oberfächenschutzschicht
7 wie dies in den Fig. 4 und 5
dargestellt ist, und falls erforderlich aufweisen.
Ein fotoempfindliches Element gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt infolge der enthaltenen Hydrazonverbindung
wie vorstehend beschrieben, ein ausgezeichnetes
Ladungstransportvermögen, ein stabiles
Anfangsoberflächenpotential und eine verminderte
Dunkelreduktionsrate, die keine praktischen Probleme
aufwirft, und ein zufriedenstellendes Ladungsvermögen
und zeigt weiterhin infolge der Verbesserung
des Ladungstransportvermögens weniger Anziehungsstellen
für die Trägerteilchen, eine hohe Sensitivität
und eine verminderte Verschlechterung durch Ermüdungserscheinungen
nach wiederholter Verwendung.
Es werden 4,24 g (0,01 ml) einer Dibornylverbindung,
repräsentiert durch folgende Formel
und 4,41 g (0,02 ml) Diphenylhydrazinhydrochlorid
und 4,0 g Caliumazetat in 200 ml Ethanol gelöst.
Die Reaktionsflüssigkeit wurde für zwei Stunden bei
Rückfluß durch Erhitzen erwärmt. Nach der Reaktion
wurde die Flüssigkeit gefiltert und abgekühlt, so
daß Kristalle abgeschieden wurden. Dann wurden die
Kristalle abgesiebt und mit Methanol gereinigt und
nachfolgend getrocknet und es wurden 6,40 g einer
Hydrazonverbindung 5 erhalten (85% Ausbeute). Durch
Rekristallisationsabscheidung des Produktes mit Ethylazetat-
Methanol ergibt die Synthese eventuell gelbe
Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 116-118°C.
Ein Gewichtsteils Chlordian blau, repräsentiert durch
die allgemeine Formel (A)
und ein Gewichtsteil Polyesterharz ("Vyloo 200" der
Firma Toyobo) und 50 Gewichtteile Tetrahydrofuran
wurden in eine Kugelmühle gegeben und für 24 Stunden
dispergiert und es wurde eine fotoempfindliche
Beschichtungsflüssigkeit erhalten. Ein Aluminiumsubstrat
wurde mit dieser Flüssigkeit beschichtet
und nach dem Trocknen wurde eine ladungserzeugende
Schicht mit einer Dicke von 1 µm erzielt. Diese
ladungserzeugende Schicht wurde mit einer Beschichtungsflüssigkeit
beschichtet, hergestellt durch Lösen
von zehn Gewichtsteilen der Hydrazonverbindung 1 und
zehn Gewichtsteilen Polycarbonatharz ("Panlite K-1300"
der Firma Teÿin Chemicals) in 80 Gewichtsteilen
Tetrahydrofuran und nach dem Trocknen wurde eine
Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 20 µm
erhalten.
Das so hergestellte fotoempfindliche Element wurde
in einem marktüblichen elektrofotografischen Kopiergerät
(der Firma Minolta Camera, EP450Z) getestet,
um für eine Coronaladung von -6,0 KV die Werte für
das Anfangspotential Vo (v), die Belichtung E 1/2 (lux . sec),
die zur Verringerung des Anfangspotentials auf die
Hälfte erforderlich ist und der Reduktionsrate DDR 5 (%) des
Anfangspotentials, nachdem dieses für fünf Minuten
im Dunkeln belassen war, zu messen.
Es wurden fotoempfindliche Elemente, die im wesentlichen
denselben Aufbau wie beim Beispiel 1 aufweisen,
auf die gleiche Art und Weise, mit Ausnahme daß statt
der Hydrazonverbindung 1 die Hydrazonverbindungen 2,
5 und 6 verwendet wurden, hergestellt.
Bei den so hergestellten Elementen wurde auf die gleiche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 die Werte für Vo,
E 1/2 und DDR 5 gemessen.
Es wurden zwei Gewichtsteile Disazopigment, repräsentiert
durch die allgemeine Formel (B)
und ein Gewichtsteil Polyesterharz ("Vylon 200" der
Firma Toyobo) und 100 Gewichtsteile Methylethylketon
in eine Kugelmühle gegeben und 24 Stunden dispergiert,
um ein Beschichtungsmaterial einer fotoempfindlichen
Substanz zu erzielen. Ein Aluminiumsubstrat wurde mit
diesem Beschichtungsmaterial beschichtet und nach dem
Trocknen wurde eine ladungserzeugende Schicht mit
einer Dicke von 1 µm erzielt.
Die so erzeugte ladungserzeugende Schicht wurde mit
einer Beschichtungsflüssigkeit beschichtet, hergestellt
durch Lösen von zehn Gewichtsteilen Hydrazonverbindung
7 gemäß der vorstehenden Beschreibung und
zehn Gewichtsteilen Polyacrylatharz ("U-100" der
Firma Unitika) in einem Lösungsmittel von 100 Gewichtsteilen
Chlorbenzen und nach dem Trocknen wurde
eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von
20 µm erzielt.
Das so hergestellte fotoempfindliche Element wurde
auf die gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 1
gemessen, um die Werte für Vo, E 1/2 und DDR 5 zu
bestimmen.
Ein fotoempfindliches Element, daß im wesentlichen
den gleichen Aufbau wie beim Beispiel 5 aufweist,
wurde auf die gleiche Art und Weise, mit Ausnahme
daß statt der Hydrazonverbindung 7 die Hydrazonverbindung
8 und 9 verwendet wurden, hergestellt.
Mit den so hergestellten fotoempfindlichen Elementen
wurden auf die gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 1
die Werte Vo, E 1/2 und DDR 5 gemessen.
Es wurden 50 Gewichtsteile Kupfernaphthalocyanin und
0,2 Gewichtsteile Tetranitro-Kupferphthalocyanin
in 500 Gewichtsteilen konzentrierter 98%iger Schwefelsäure
in einem guten Rührgerät gelöst, die Lösung
wurde in 5000 Gewichtsteile Wasser gegossen, so daß
eine Verbindung eines fotoleitfähigen Materials, zusammengesetzt
aus Kupferphthalocyanin und Tetranitro-
Kupferphthalocyanin ausgefällt wurde. Nach dem Filtern
wurde diese Verbindung mit Wasser gespült und bei
verringertem Druck und 120°C getrocknet.
Zehn Gewichtsteile der so erhaltenen fotoleitfähigen
Verbindung, 22,5 Gewichtsteile wärmehärtbares Acrylharz
("Acrydic A450" der Firma Dainippon Ink & Chemicals),
7,5 Gewichtsteile eines Melaminharzes ("Super Beckamin
J820" der Firma Dainippon Ink & Chemicals) und zehn
Gewichtsteile der Hydrazonverbindung 12 wurden zusammen
mit 100 Gewichtsteilen eines gemischten Lösungsmittels,
zusammengesetzt aus Methylethylketon und
Xylen in gleichen Anteilen, in eine Kugelmühle gegeben,
um durch Dispergieren für 48 Stunden eine fotoleitfähige
Beschichtungsflüssigkeit zu erzeugen. Diese
Beschichtungsflüssigkeit wurde dann auf ein Aluminiumsubstrat
aufgetragen und nach dem Trocknen wurde ein fotoempfindliches
Element mit einer fotoempfindlichen Schicht
mit einer Dicke von ungefähr 15 µm erzielt.
Bei dem so hergestellten fotoempfindlichen Element
wurden die Werte für Vo, E 1/2 und DDR 5 auf die
gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 1, mit Ausnahme
daß die Coronaladung +6 KV betrug, gemessen.
Es wurden fotoempfindliche Elemente mit dem gleichen
Aufbau wie beim Beispiel 8 auf die gleiche Art
und Weise hergestellt, mit Ausnahme daß statt der
Hydrazonverbindung 12 die Hydrazonverbindung 15 und
die Azinverbindung 19 verwendet wurden.
Bei den so hergestellten fotoempfindlichen Elementen
wurden die Werte für Vo, E 1/2 und DDR 5 auf die
gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 8 gemessen.
Es wurden fotoempfindliche Elemente, die den gleichen
Aufbau wie beim Beispiel 8 aufwiesen, auf die gleiche
Art und Weise hergestellt, mit Ausnahme daß statt der
Hydrazonverbindung 12 die Azinverbindungen 21 und 23
verwendet wurden.
Bei den so hergestellten fotoempfindlichen Elementen
wurden auf die gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 8
die Werte für Vo, E 1/2 und DDR 5 gemessen.
Die Tabelle 1 zeigt die Meßergebnisse für die Werte
Vo, E 1/2 und DDR 5 der fotoempfindlichen Elemente
gemäß der Beispiele 1 bis 12.
Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, hat ein fotoempfindliches
Element gemäß der vorliegenden Erfindung einen
Wert für Vo von 600 V oder mehr, einen kleinen Wert für
DDR 5 und zeigt ein ausgezeichnetes Ladungsvermögen und
eine zufriedenstellende Sensitivität. Auch bei einem
Kopiertest mit wiederholter positiv polarisierter Ladung
in einem Kopiergerät, dem die fotoempfindlichen Elemente
H-J der Beispiele 5 und 6 unterzogen wurden, wurden
10 000 Kopien mit klaren Bildern, ausgezeichneter Abstufung
von Anfang bis Ende erhalten, ohne daß eine Veränderung
der Sensitivität auftrat.
Claims (8)
1. Fotoempfindliches Element, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Hydrazon- und/oder eine
Azinverbindung enthält, repräsentiert durch eine der
folgenden allgemeinen Formeln I und II:
Wobei R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe,
Aralkylgruppe, Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe
darstellen, die jeweils einen Substituenten aufweisen
können; R1 und R2 kombiniert einen Ring bilden können;
R3 ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe,
Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe darstellt, wobei
die Aralkylgruppe, Alkylgruppe und heterozyklische Gruppe
einen Substituenten aufweisen können; X durch die Formel:
repräsentiert ist, wobei R4 und R5 unabhängig voneinander sind,
ein Wasserstoffatom, Halogenatom, Alkylgruppe, Alkoxygruppe,
Aralkylgruppe, Arylgruppe Aryloxygruppe oder
Aralkyloxidgruppe darstellt, wobei jede Gruppe einen
Substituenten aufweisen kann; und n unabhängig voneinander
eine ganze Zahl von 9 bis 6 darstellen; m eine
ganze Zahl von 0 bis 2 darstellt; und Z eine heterozyklische
Gruppe darstellt, die einen Ring bildet, der ein
Stickstoffatom enthält, und die einen Substituenten aufweisen
kann;
wobei R3, X und Z wie bei I sind; R6 und R7 unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine
Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe darstellen, wobei
jede Gruppe einen Substituenten aufweisen kann; und
R6 und R7 kombiniert einen Ring bilden können.
2. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die durch die folgende
Formel
repräsentierte Gruppe aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend
aus der 1,6-Chinolinylgruppe, 1,5-Indolinylgruppe
und 1,5-Benzoimidazolyl.
3. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß R1 und R2 unabhängig
voneinander Phenyl, Methyl, Ethyl, Benzyl, Methoxyphenyl
und Ethoxyphenyl sind, die einen Substituenten aufweisen
können, mit Ausnahme daß R1 und R2 beide Wasserstoffatome
sind.
4. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß R6 und R7 unabhängig
voneinander sind Phenyl, Methyl, Ethyl, Benzyl, Methoxyphenyl
und Ethoxyphenyl, Dialkylaminophenyl, Diphenylaminophenyl,
N-Methyl, Benzothiazolinyl, N-Methylbenzoxazolinylgruppe,
wobei sie mit Ausnahme, daß R6 und
R7 jeweils Wasserstoffatome sind, einen Substituenten
aufweisen können.
5. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Element im wesentlichen
besteht aus einer fotoempfindlichen Schicht auf
einem elektrisch leitfähigen Substrat, die Hydrazonverbindungen
und/oder Azinverbindung enthält, die zusammen
mit einem fotoleitfähigen Material in einem Bindemittel
gelöst oder dispergiert sind.
6. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Element im wesentlichen
besteht aus einer ladungserzeugenden Schicht, einer
Ladungstransportschicht und einem elektrisch leitfähigen
Substrat, wobei die Ladungstransportschicht aus der in
einem Bindemittel dispergierten Hydrazonverbindung und/oder
Azinverbindung besteht.
7. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hydrazonverbindungen
und/oder Azinverbindung mit einem Gehalt von 0,02
bis 2 Gewichtsteile, bezogen auf ein Gewichtsteilbindemittel,
enthalten ist.
8. Fotoempfindliches Element nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der ladungserzeugenden
Schicht ungefähr 3 bis 30 µm und die Dicke
der Ladungstransportschicht maximal 4 µm beträgt.
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