DE4138330C2 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Elektrophotographisches AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
und insbesondere ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer hohen
Empfindlichkeit und hervorragenden Eigenschaften bei wiederholtem Gebrauch.
Photoempfindliche Materialien, die bisher in elektrophotographischen Aufzeichnungs
materialien verwendet wurden, umfassen anorganische photoleitende Substanzen, wie
Selen und Selenlegierungen, Dispersionen aus anorganischen photoleitenden Substan
zen, wie Zinkoxid und Cadmiumsulfid in Harzbindemitteln, organische polymere photo
leitende Substanzen, wie Poly-N-vinylcarbazol und Polyvinylanthracen, organische
photoleitende Substanzen, wie Phthalocyaninverbindungen und Bisazoverbindungen
und Dispersionen von solchen organischen polymeren photoleitenden Substanzen in
Harzbindemitteln und vakuumeingedampfte Filme von solchen organischen polymeren
photoleitenden Substanzen.
Es wird gefordert, daß elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien die Funktionen
haben, eine elektrische Oberflächenladung im Dunkeln zu halten, eine elektrische La
dung bei der Aufnahme von Licht zu erzeugen und eine elektrische Ladung bei der Auf
nahme von Licht zu transportieren. Sie werden in zwei Typen von elektrophotographi
schen Aufzeichnungsmaterialien klassifiziert, nämlich elektrophotographische Aufzeich
nungsmaterialien vom sogenannten Monoschichttyp und elektrophotographische Auf
zeichnungsmaterialien vom sogenannten Laminattyp. Erstere umfassen eine einzelne
Schicht mit all den obengenannten drei Funktionen und die letzteren umfassen funktio
nell unterscheidbare laminierte Schichten, worin eine hauptsächlich zur Erzeugung von
elektrischen Ladungen und eine andere davon zum Halten der elektrischen Oberflä
chenladung im Dunkeln und zum Transport von elektrischer Ladung bei der Aufnahme
von Licht beiträgt.
In einem elektrophotographischen Verfahren, in dem ein elektrophotographisches Auf
zeichnungsmaterial der obengenannten Art verwendet wird, wird beispielsweise das
Carlson-System zur Bilderzeugung angewendet. Die Bilderzeugung gemäß diesem
System umfaßt folgende Schritte: Unterwerfen eines elektrophotographischen Aufzeich
nungsmaterials einer Koronaentladung im Dunkeln, um das elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial aufzuladen; Belichten der Oberfläche des aufgeladenen elektro
photographischen Aufzeichnungsmaterials mit bildweisem Licht, basierend auf einem
Manuskript oder einer Kopie, die beispielsweise Buchstaben und/oder Bilder trägt, um
ein latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen; Entwickeln des gebildeten latenten e
lektrostatischen Bildes mit einem Toner; und Übertragen des entwickelten Tonerbildes
auf einen Träger, wie einen Papierbogen, um das Tonerbild auf dem Träger zu fixieren.
Nach dem Tonerbildtransfer wird das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial
den folgenden Schritten unterworfen: Entfernen der elektrischen Ladung; Entfernen des
verbliebenen Toners (Reinigung); Neutralisation der Restladung mit Licht (Löschung);
usw., damit es für den Wiedergebrauch vorbereitet ist.
Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, in denen von photoempfindlichen
organischen Verbindungen Gebrauch gemacht wird, werden seit Kurzem auf Grund der
vorteilhaften Eigenschaften, wie Flexibilität, thermische Stabilität und/oder Filmbil
dungsfähigkeiten, in der Praxis verwendet. Eine Vielzahl von Ladungen transportieren
den Substanzen ist bekannt. Beispielsweise ist in der US-PS 3 189 447 eine Oxadiazol
verbindung, in der japanischen Patentanmeldung (Veröffentlichung) 2 023/1984 eine
Pyrazolinverbindung, in der japanischen Patentanmeldung (Veröffentlichung) 42 380/1979
und der japanischen Patentanmeldung (Offenlegung) 101 844/1982 eine
Hydrazonverbindung, in der japanischen Patentanmeldung (Offenlegung) 32 327/1983
ein Triallylamin und in der japanischen Patentanmeldung (Offenlegung) 198 043/1983
eine Stilbenverbindung beschrieben.
In DE-39 30 933 A1 werden elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien beschrie
ben, die als Ladungen transportierende Substanzen Hydrazonverbindungen mit einer
Hydrazongruppe im Molekühl enthalten.
In den elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien der DE-37 16 982 A1 werden
die folgenden Hydrazonverbindungen als Ladungen transportierende Substanzen ein
gesetzt:
worin R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Arylgruppe
und heterozyklische Gruppe darstellen, wobei jede Gruppe einen Substituenten aufwei
sen kann; R1 und R2 kombiniert einen Ring bilden, R3 ein Wasserstoffatom, eine Alkyl
gruppe, Aralkylgruppe, Arylgruppe oder heterozyklische Gruppe darstellen kann, wobei
jede Gruppe einen Substituenten aufweist; X die Formel
darstellt, worin R4 und R5 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogen
atom, 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.
EP-466 094 A2, die für die vorliegende Erfindung Stand der Technik nach § 3 Absatz 2
PatG ist, beschreibt elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, die als Ladun
gen transportierende Substanzen Verbindungen enthalten, die sich von denen der
nachstehend angegebenen Formel (II) der vorliegenden Erfindung dadurch unterscheiden,
daß sie mindestens eine mit einer Nitrogruppe substituierte Arylgruppe als End
gruppe enthalten müssen.
Obwohl organische Materialien eine Anzahl vorteilhafter Eigenschaften, wie oben be
schrieben, aufweisen, mit denen anorganische Materialien nicht ausgestattet sind, ist es
jedoch Tatsache, daß bisher keine organischen Materialien erhalten wurden, die alle
geforderten Eigenschaften eines Materials, das in elektrophotographischen Aufzeich
nungsmaterialien derzeit verwendet wird, erfüllen. Spezielle Probleme, die organischen
Materialien anhaften, betreffen Photoempfindlichkeit und Eigenschaften bei kontinuier
lich wiederholtem Gebrauch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Aufzeich
nungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das in Kopiervorrichtungen und Druckern ver
wendet werden kann, wobei das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial bei
wiederholtem Gebrauch eine hohe Photoempfindlichkeit und hervorragende Eigen
schaften durch die Verwendung von neuen organischen Materialien in der photoemp
findlichen Schicht aufweist, die bisher nicht als Ladungen transportierende Substanzen
verwendet wurden.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial einen elektrisch leitfähigen Träger; und
eine auf diesen aufgebrachte photoempfindliche Schicht, die mindestens eine Hydra zonverbindung als Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrazonverbindung durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird
eine auf diesen aufgebrachte photoempfindliche Schicht, die mindestens eine Hydra zonverbindung als Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrazonverbindung durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird
worin R1, R2, R3 und R4 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder
eine Arylgruppe, und R5, R6, R7 und R8 eine Alkylgruppe, eine substituierte oder unsub
stituierte Arylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine heterozyklische Gruppe bedeuten.
Hierin können R1, R2, R3 und R4 je ein Wasserstoffatom und R5, R6, R7 und R8 je eine
Phenylgruppe bedeuten.
R1 und R2 können je ein Wasserstoffatom, R3 und R4 je eine Methylgruppe und R5, R6,
R7 und R8 je eine Phenylgruppe bedeuten.
R1, R2, R3 und R4 können je ein Wasserstoffatom, R5 und R8 je eine Phenylgruppe und
R6 und R7 je eine Methylgruppe bedeuten.
R1, R2, R3 und R4 können je ein Wasserstoffatom, R5 und R8 je eine Phenylgruppe und
R5 und R7 je eine Ethylgruppe bedeuten.
Die photoempfindliche Schicht kann ein Laminat aus einer Ladungen erzeugenden
Schicht, einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz, und einer Ladungen trans
portierenden Schicht, einschließlich einer Ladungen transportierenden Substanz, um
fassen. Die Ladungen transportierende Schicht kann die Ladungen transportierende
Substanz in einem Harzbindemittel dispergiert enthalten und das Verhältnis der Ladun
gen transportierenden Substanz zu dem Harzbindemittel liegt im Bereich von 30 bis
80 Gew.-%.
Die photoempfindliche Schicht kann eine Dispersion aus einer Ladungen erzeugenden
Substanz und einer Ladungen transportierenden Substanz in einem Harzbindemittel
enthalten.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein elektrophotographi
sches Aufzeichnungsmaterial:
einen elektrisch leitfähigen Träger; und
eine auf diesen aufgebrachte photoempfindliche Schicht, die mindestens eine Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Ladungen transportierende Substanz durch die all gemeine Formel (II) dargestellt wird
einen elektrisch leitfähigen Träger; und
eine auf diesen aufgebrachte photoempfindliche Schicht, die mindestens eine Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Ladungen transportierende Substanz durch die all gemeine Formel (II) dargestellt wird
worin R9, R10, R1, und R12 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder
eine Arylgruppe, und R13, R14, R15 und R16 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine
Alkylgruppe, eine heterozyklische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte
Arylgruppe, wobei die Arylgruppe nicht mit einer -NO2-Gruppe substituiert sein kann,
bedeuten.
R9, R10, R11 und R12 können je ein Wasserstoffatom, R13 und R14 je eine Phenylgruppe
und R15 und R16 je eine mit einer Methylgruppe substituierte Phenylgruppe bedeuten.
R9, R10, R11 und R12 können je ein Wasserstoffatom, R13 und R16 je eine Phenylgruppe
und R14 und R15 je eine Methylgruppe bedeuten.
R9, R10, R11 und R12 können je ein Wasserstoffatom, R13 und R16 je eine Phenylgruppe
und R14 und R15 je eine Ethylgruppe bedeuten.
Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial kann ein Laminat aus einer Ladun
gen erzeugenden Schicht, einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz, und
einer Ladungen transportierenden Schicht, einschließlich einer Ladungen transportie
renden Substanz, umfassen.
Die Ladungen transportierende Schicht kann eine Schicht, einschließlich einer in einem
Harzbindemittel dispergierten Ladungen transportierenden Substanz, umfassen und das
Verhältnis der Ladungen transportierenden Substanz zu dem Harzbindemittel liegt im
Bereich von 30 bis 80 Gew.-%. Die photoempfindliche Schicht kann eine Dispersion aus
einer Ladungen erzeugenden Substanz und einer Ladungen transportierenden Sub
stanz in einem Harzbindemittel enthalten.
Die obengenannten und anderen Gegenstände, Effekte, Eigenschaften und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der erfindungsgemä
ßen Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Figuren kurz be
schrieben:
Das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, das eine La
dungen transportierende Substanz der allgemeinen Formel (I) oder (II) in der photoemp
findlichen Schicht enthält, kann in der Form einer der Strukturen der Fig. 1, 2 oder 3 in
Abhängigkeit von der Art der Anwendung der Ladungen transportierenden Substanz
vorliegen.
Fig. 1, 2 und 3 sind schematische Querschnittsansichten von verschiedenen Ausfüh
rungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 1 zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial vom Monoschichttyp.
Eine photoempfindliche Schicht 2A ist auf einem elektrisch leitfähigen Träger 1 vorgese
hen. Die photoempfindliche Schicht 2A umfaßt eine Ladungen erzeugende Substanz 3
und eine Ladungen transportierende Substanz 5, wobei beide Substanzen in einem
Harzbindemittel 8 dispergiert sind.
Fig. 2 zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial vom Laminattyp. Eine
laminierte photoempfindliche Schicht 2B ist auf einem elektrisch leitfähigen Träger 1
vorgesehen, eine untere Schicht des Laminats ist eine Ladungen erzeugende Schicht 4,
einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz 3 als Hauptkomponente, und eine
obere Schicht ist eine Ladungen transportierende Schicht 6, enthaltend eine transportie
rende Substanz 5. Es ist möglich, eine Deckschicht 7 auf die laminierte photoempfindli
che Schicht 2B den Umständen entsprechend vorzusehen.
Fig. 3 zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial eines anderen Lami
nattyps mit einer Schichtstruktur, die invers zu der aus Fig. 2 ist. Eine laminierte photo
empfindliche Schicht 2C ist auf einem elektrisch leitfähigen Träger 1 vorgesehen. Eine
untere Schicht des Laminats ist eine Ladungen transportierende Schicht 6, einschließ
lich einer Ladungen transportierenden Substanz 5, und eine obere Schicht ist eine La
dungen erzeugende Schicht 4, einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz 3.
In diesem Fall kann allgemein eine Deckschicht 7, wie in Fig. 3 gezeigt, vorgesehen
werden, um die Ladungen erzeugende Schicht 4 zu schützen.
Demgemäß gibt es zwei verschiedene Arten von Schichtstrukturen in den elektrophoto
graphischen Aufzeichnungsmaterialien, wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt wird. Der Grund
dafür ist, daß noch keine Ladungen transportierenden Substanzen gefunden wurden,
die an den positiven Ladungsmodus angepaßt werden können, wenn ein elektrophoto
graphisches Aufzeichnungsmaterial mit der Schichtstruktur, wie in Fig. 2 gezeigt in dem
positiven Ladungsmodus verwendet werden soll. Demgemäß ist derzeit das elektro
photographische Aufzeichnungsmaterial mit einer Schichtstruktur gemäß Fig. 3 erforder
lich, wenn der positive Ladungsmodus angewendet wird.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Fig. 1 kann hergestellt wer
den durch Dispergieren einer Ladungen erzeugenden Substanz in einer Lösung aus
einer Ladungen transportierenden Substanz und einem Harzbindemittel und Aufbringen
der erhaltenen Dispersion auf einen elektrisch leitfähigen Träger.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Fig. 2 kann hergestellt wer
den durch Abscheiden einer Ladungen erzeugenden Substanz auf einem elektrisch
leitfähigen Träger durch Vakuumverdampfen oder Aufbringen und Trocknen einer Dis
persion einer teilchenförmigen Ladungen erzeugenden Substanz in einem Lösungsmit
tel und/oder einem Harzbindemittel auf einen elektrisch leitfähigen Träger, gefolgt durch
Aufbringen einer Lösung aus einer Ladungen transportierenden Substanz und einem
Harzbindemittel auf die erhaltene Schicht und Trocknen.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Fig. 3 kann hergestellt wer
den durch Aufbringen und Trocknen einer Lösung aus einer Ladungen transportierenden
Substanz und einem Harzbindemittel auf einen elektrisch leitfähigen Träger und Ab
scheiden einer Ladungen erzeugenden Substanz auf der erhaltenen Überzugsschicht
durch Vakuumverdampfen oder Aufbringen und Trocknen einer Dispersion einer teil
chenförmigen Ladungen erzeugenden Substanz in einem Lösungsmittel und/oder einem
Harzbindemittel auf die Überzugsschicht, gefolgt durch die Ausbildung einer Deck
schicht.
Der elektrisch leitfähige Träger 1 dient als Elektrode des elektrophotographischen Auf
zeichnungsmaterials und als Träger für eine darauf aufgebrachte Schicht/darauf aufge
brachte Schichten. Der elektrisch leitfähige Träger kann in Form eines Zylinders, einer
Platte oder eines Films vorliegen und kann hergestellt sein aus einem metallischen Ma
terial, wie Aluminium, rostfreiem Stahl oder Nickel, oder einem anderen Material mit ei
ner Oberfläche, die so behandelt ist, daß sie elektrisch leitend ist, wie einem so behan
delten Glas oder einem so behandelten Harz.
Die Ladungen erzeugende Schicht 4 wird gebildet durch Aufbringen einer Dispersion
aus einer teilchenförmigen Ladungen erzeugenden Substanz 3 in einem Harzbindemittel
oder durch Abscheiden einer Ladungen erzeugenden Substanz durch Vakuumver
dampfen oder ähnlichen Techniken, wie oben beschrieben, und diese Schicht erzeugt
eine elektrische Ladung bei der Aufnahme von Licht. Es ist wichtig, daß die Ladungen
erzeugende Schicht 4 nicht nur eine hohe Ladungen erzeugende Wirksamkeit, sondern
auch eine gute Fähigkeit zum Einbringen der erzeugten elektrischen Ladung in die La
dungen transportierende Schicht 6 und eine Deckschicht 7 aufweist, wobei deren Eigen
schaften gewünschtenfalls so wenig wie möglich abhängig sind von dem elektrischen
Feld und auch gut sind in elektrischen Feldern niedriger Intensität. Verwendbare Ladun
gen erzeugende Substanzen umfassen Phthalocyaninverbindungen, wie metallfreie
Phthalocyanine und Titanylphthalocyanin, verschiedene Azo-, Chinon- und Indigopig
mente; Farbstoffe, wie Cyanin-, Squarylium-, Azulen- und Pyryliumverbindungen; und
Selen und Selenverbindungen. Daraus kann eine geeignete Verbindung gewählt werden
in Abhängigkeit von dem Wellenlängenbereich einer für die Bilderzeugung verwendeten
Lichtquelle. Die Dicke der Ladungen erzeugenden Schicht wird bestimmt in Abhängig
keit von dem Extinktionskoeffizienten einer Ladungen erzeugenden Substanz, die darin
verwendet werden soll, im Hinblick auf die Funktion der Schicht zur Erzeugung einer
elektrischen Ladung. Sie ist im Allgemeinen aber 5 µm oder geringer, vorzugsweise
1 µm oder geringer. Es ist ebenfalls möglich, eine Ladungen erzeugende Schicht herzu
stellen unter Verwendung einer Ladungen erzeugenden Substanz als Hauptkomponente
in Mischung mit einer Ladungen transportierenden Substanz usw. Verwendbare Harz
bindemittel in der Ladungen erzeugenden Schicht umfassen Polycarbonate, Polyester,
Polyamide, Polyurethane, Polyvinylchlorid, Epoxyharze, Diallylphthalatharze, Silikonhar
ze und Methacrylat-Homopolymere und -Copolymere, die entweder einzeln oder in ei
nem geeigneten Zusammensetzungsverhältnis verwendet werden können.
Die Ladungen transportierende Schicht 6 ist ein Überzugsfilm, enthaltend eine Hydra
zonverbindung als organische Ladungen transportierende Substanz in einem Harzbin
demittel. Die Ladungen transportierende Schicht dient als Isolatorschicht im Dunkeln,
damit die elektrische Ladung des elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterials
gehalten wird und erfüllt die Funktion des Transports einer elektrischen Ladung, die aus
der Ladungen erzeugenden Schicht bei der Aufnahme von Licht eingeführt wird. In der
Ladungen transportierenden Schicht anwendbare Harzbindemittel umfassen Polycarbo
nate, Polyester und Methacrylat-Homopolymere und -Copolymere.
Das Verhältnis der durch die vorgenannte allgemeine Formel (I) oder (II) dargestellten
Verbindung zu dem Harzbindemittel liegt im Bereich von 30 bis 80 Gew.-%, vorzugswei
se von 40 bis 60 Gew.-%. Verwendbare Lösungsmittel umfassen Chloroform, Dichlor
methan, Benzol, Toluol, Methylethylketon, Tetrahydrofuran usw.
Die Deckschicht 7 hat die Funktion, elektrische Ladungen, die durch Koronaentladung
im Dunkeln erzeugt werden, aufzunehmen und zu halten und eine Fähigkeit zum
Durchlassen von Licht, auf das die Ladungen erzeugende Schicht ansprechen soll. Es
ist notwendig, daß die Deckschicht Licht beim Belichten des elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterials durchläßt und das Licht die Ladungen erzeugende Schicht er
reichen läßt und sich dann der Einführung einer elektrischen Ladung, die in der Ladun
gen erzeugende Schicht erzeugt wird, unterzieht, damit eine elektrische Oberflächenla
dung neutralisiert und ausgelöscht wird. Für die Deckschicht anwendbare Materialien
umfassen organische isolierende filmbildende Materialien, wie Polyester und Polyamide.
Solche organischen Materialien können auch verwendet werden in Mischung mit einem
anorganischen Material, wie einem Glasharz oder SiO2, oder einem Material zur Ernied
rigung des elektrischen Widerstandes, wie einem Metall oder einem Metalloxid. Für die
Deckschicht verwendbare Materialien sind nicht beschränkt auf organisch isolierende
Materialien zur Filmbildung und umfassen des Weiteren anorganische Materialien, wie
SiO2, Metalle und Metalloxide, die in die Deckschicht durch ein geeignetes Verfahren,
wie Verdampfen oder Sprühen, eingebracht werden können. Vom Standpunkt der vor
genannten Beschreibung aus ist es wünschenswert, daß das Material, das für die Deck
schicht verwendet werden soll, in dem Wellenlängenbereich so transparent wie möglich
ist, in dem die Ladungen erzeugende Substanz ihr Maximum der Lichtabsorption er
reicht.
Obwohl die Dicke der Deckschicht von dem Material oder dessen Zusammensetzung
abhängt, kann sie insoweit willkürlich festgesetzt werden, als sie keine negativen Aus
wirkungen, einschließlich einem Anstieg des Restpotentials bei kontinuierlich wieder
holtem Gebrauch, erzeugt.
Die Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können leicht
durch eine übliche Methode hergestellt werden.
Die erste Gruppe sind Hydrazonverbindungen der folgenden allgemeinen Formel (I):
worin R1, R2, R3 und R4 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder
eine Arylgruppe, und R5, R6, R7 und R8 je eine Alkylgruppe, eine substituierte oder un
substituierte Arylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine heterozyklische Gruppe bedeu
ten.
Diese Verbindungen werden synthetisiert durch eine Dehydratisierungskondensation
eines Aldehyds der Formel:
und einer Hydrazinverbindung der Formel
in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie einem Alkohol.
Die zweite Gruppe der Verbindungen wird dargestellt durch die folgende allgemeine
Formel (II):
worin R9, R10, R11 und R12 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder
eine Arylgruppe, und R13, R14, R15 und R16 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine
Alkylgruppe, eine heterozyklische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte
Arylgruppe bedeuten, wobei die Arylgruppe nicht mit einer -NO2-Gruppe substituiert
sein kann.
Diese durch die allgemeine Formel (II) dargestellten Verbindungen werden in einer Wit
tig-Reaktion synthetisiert durch Umsetzen eines Aldehyds der Formel
mit einem Wittig-Reagens der Formel:
oder
Spezielle Beispiele der Hydrazonverbindungen der allgemeinen Formel (I), die in der
obengenannten Weise hergestellt wurden, umfassen:
Spezielle Beispiele der Verbindungen der allgemeinen Formel (II), die in der obenge
nannten Weise hergestellt wurden, umfassen:
Es werden nun Beispiele angegeben, in denen verschiedene durch die allgemeine For
mel (I) oder (II) dargestellte Verbindungen, zur Herstellung von elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden.
50 Gew.-Teile metallfreies Phthalocyanin (H2Pc) vom X-Typ und 100 Gew.-Teile der
Hydrazonverbindung Nr. I-1 wurden mit 100 Gew.-Teilen eines Polyesterharzes (Nylon
200®) und Tetrahydrofuran (THF) als Lösungsmittel mit einem Mischer 3 h verknetet,
um eine Überzugsflüssigkeit herzustellen. Die Überzugsflüssigkeit wurde auf einen mit
abgeschiedenem Aluminium versehenen Polyesterfilm (Al-PET) als elektrisch leitfähi
gem Träger mittels des Drahtbarren-Verfahrens (wire bar method) aufgebracht, um eine
photoempfindliche Schicht mit einer Trockendicke von 15 µm herzustellen. So wurde ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur
hergestellt.
80 Gew.-Teile der Hydrazonverbindung Nr. I-2 und 100 Gew.-Teile eines Polycarbonat
harzes (Panlite L-1250®) wurden in Methylenchlorid gelöst, um eine Überzugsflüssigkeit
herzustellen. Die Überzugsflüssigkeit wurde auf den mit abgeschiedenem Aluminium
versehenen Polyesterträger mittels des Drahtbarren-Verfahrens aufgebracht, um eine
Ladungen transportierende Schicht mit einer Trockendicke von 15 µm herzustellen.
50 Gew.-Teile Titanylphthalocyanin (TiOPc), das mit einer Kugelmühle 150 h pulverisiert
worden war, und 50 Gew.-Teile Lösungsmittel wurden mit einem Mischer 3 h verknetet, um eine
Überzugsflüssigkeit herzustellen. Die erhaltene Überzugsflüssigkeit wurde auf die oben
beschriebene Ladungen transportierende Schicht durch das Drahtbarrenverfahren auf
gebracht, um eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Trockendicke von 1 µm her
zustellen.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt durch Bilden ei
ner photoempfindlichen Schicht in im Wesentlichen derselben Art wie in Beispiel 2, mit
dem Unterschied, daß eine Squaryliumverbindung der folgenden allgemeinen Formel
anstelle von TiOPc verwendet wurde und die Hydrazonverbindung Nr. I-3 als Ladungen
transportierende Substanz verwendet wurde.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt durch Bilden ei
ner photoempfindlichen Schicht in im Wesentlichen der gleichen Weise wie in Beispiel 2,
mit dem Unterschied, daß Chlorodian Blau, ein Bisazopigment, das beispielsweise in
der japanischen Patentanmeldung (Offenlegung) 37 543/1972 beschrieben ist, anstelle
von TiOPc verwendet wurde und die Hydrazonverbindung Nr. I-4 als Ladungen trans
portierende Substanz verwendet wurde.
Die elektrophotographischen Eigenschaften von vier so hergestellten elektrophotogra
phischen Aufzeichnungsmaterialien wurden unter Verwendung einer elektrostatischen
Aufzeichnungspapiertestvorrichtung gemessen.
Das Oberflächenpotential Vs[V] jedes elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials
war ein Anfangsoberflächenpotential, das gemessen wird, wenn die Oberfläche jedes
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials im Dunkeln durch eine Koronaentla
dung bei +6,0 kV über 10 s positiv aufgeladen wurde. Nach der Unterbrechung der Ko
ronaentladung, wurde jedes elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial im Dunkeln
2 s stehengelassen, wonach das Oberflächenpotential Vd[V] jedes elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterials gemessen wurde. Anschließend wurde die Oberfläche
jedes elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit weißem Licht bei einer Be
leuchtungsstärke von 2 lx bestrahlt und die Zeit [s], die dafür benötigt wurde, daß
die Bestrahlung das Oberflächenpotential jedes elektrophotographischen Aufzeich
nungsmaterials auf die Hälfte von Vd verringerte, wurde gemessen, woraus dann die
Halbwertsbelichtungsmenge E1/2[lx.s] berechnet wurde. Ebenso wurde das Oberflä
chenpotential jedes elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials nach 10 s Be
strahlung mit weißem Licht bei einer Beleuchtungsstärke von 2 lx als Restpotential Vr [V]
gemessen. Zusätzlich wurden die Eigenschaften von elektrophotographischen Auf
zeichnungsmaterialien aus den Beispielen 1 bis 3 mit einem monochromatischen Licht
(Wellenlänge 780 nm) mit derselben Zeit gemessen, da die hohen Empfindlichkeiten
dieser elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien in einem langen Wellenlän
genbereich erwartet wurden. Dies soll bedeuten, daß die Eigenschaften jedes dieser
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien bis zu dem Potential Vd gemessen
wurden und anschließend die Halbwertsbelichtungsmengen [µJ/cm2] bei Bestrahlung
mit einem monochromatischen Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm anstelle von
weißem Licht erhalten wurden. Als nächstes wurden die Restpotentiale Vr[V] durch Be
strahlen der Oberfläche von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien mit ei
nem monochromatischen Licht über 100 s gemessen. Die Ergebnisse für die Messun
gen sind in Tabelle 1 gezeigt.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, waren die Halbwertbelichtungsmengen und die Rest
potentiale der elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1, 2 und 3 zufriedenstellend und die Oberflä
chenpotentiale zeigten gute Eigenschaften. Es ist auch ersichtlich, daß die elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1, 2 und 3 hohe Empfindlichkei
ten auch in einem langen Wellenlängenbereich von 780 nm zeigten und als Halbleiterla
serdrucker verwendet werden können. Wenn die Oberflächenpotentiale der elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1 bis 4 100mal wiederholt ge
messen wurden, war außerdem die Abweichung der Oberflächenpotentiale vor dem
Belichten 70 V oder geringer und die Abweichung der Oberflächenpotentiale nach dem
Belichten 10 V oder geringer. Die Ergebnisse bezüglich der Stabilitäten der elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterialien waren bei kontinuierlich wiederholtem
Gebrauch hervorragend.
Selen wurde auf eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 500 µm durch Vakuumver
dampfen abgeschieden, um eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Dicke von
1,5 µm zu erzeugen. Anschließend wurden 100 Gew.-Teile der Verbindung Nr. II-1 und
100 Gew.-Teile eines Polycarbonatharzes (PCZ 200®) in Methylenchlorid gelöst, um
eine Überzugsflüssigkeit herzustellen. Die Überzugsflüssigkeit wurde auf die Ladungen
erzeugende Schicht mittels des Drahtbarren-Verfahrens aufgebracht, um eine Ladungen
transportierende Schicht mit einer Trockendicke von 20 µm herzustellen. Dieses elekt
rophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde durch Koronaentladung bei -6,0 kV
über 10 s aufgeladen und bezüglich der elektrophotographischen Eigenschaften unter
sucht, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden: VS = -680 V, Vr = -30 V und
E1/2 = 1,6 lx.s.
Durch ein Verfahren ähnlich dem aus Beispiel 2 wurden 50 Gew.-Teile metallfreies
Phthalocyanin vom X-Typ und 50 Gew.-Teile Polyvinylchlorid-Copolymer (MR-110®)
zusammen mit Methylenchlorid in einem Mixer 3 h verknetet, um eine Überzugsflüssig
keit herzustellen. Die Überzugsflüssigkeit wurde auf einen Aluminiumträger aufgebracht,
um eine Ladungen erzeugende Schicht mit einer Dicke von etwa 1 µm herzustellen. An
schließend wurden 100 Gew.-Teile der Verbindung Nr. II-2, 100 Gew.-Teile Polycarbo
natharz (Panlite L-1250) und 0,1 Gew.-Teil Silikonöl mit Methylenchlorid gemischt, um
eine Überzugsflüssigkeit herzustellen. Diese Überzugsflüssigkeit wurde auf die Ladun
gen erzeugende Schicht aufgebracht, um eine Ladungen transportierende Schicht mit
einer Dicke von etwa 15 µm herzustellen.
Das so erhaltene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde durch eine Ko
ronaentladung bei -6,0 kV über 10 s durch ein Verfahren ähnlich dem aus Beispiel 2
aufgeladen, so daß gute Ergebnisse erhalten wurden:
VS = -780 V, E1/2 = 1,9 lx.s.
Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt durch Bilden ei
ner photoempfindlichen Schicht in im Wesentlichen derselben Art wie in Beispiel 6, mit
dem Unterschied, daß eine Bisazoverbindung der folgenden allgemeinen Formel:
anstelle des metallfreien Phthalocyanins und die Verbindung Nr. II-3 als Ladungen
transportierende Substanz verwendet wurden.
Das so erhaltene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde durch eine Ko
ronaentladung bei -6,0 kV über 10 s durch eine ähnliche Methode zu der aus Beispiel 4
aufgeladen, wobei gute Ergebnisse erzielt wurden:
VS = -770 V, E1/2 = 1,3 lx.s.
Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien wurden in derselben Art wie in Bei
spiel 4 unter Verwendung der Verbindungen Nr. I-5 bis I-12 und Nr. II-4 bis II-12 herge
stellt. Die Meßergebnisse, die durch die Verwendung der elektrostatischen Aufzeich
nungspapiertestvorrichtung, Modell SP-428, erhalten wurden sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2 zeigt die Halbwertsbelichtungsmengen E1/2[lx.s] unter den experimentellen
Bedingungen unter denen die elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien im
Dunkeln durch Koronaentladung bei 6,0 kV über 10 s aufgeladen und mit weißem Licht
bei einer Beleuchtungsstärke von 2 lx bestrahlt wurden.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, waren die elektrophotographischen Aufzeichnungsma
terialien, die unter Verwendung der Hydrazonverbindungen Nr. I-5 bis I-12 und der Ver
bindungen Nr. II-4 bis II-12 als Ladungen transportierende Substanzen erhalten wurden,
zufriedenstellend bezüglich der Halbwertsbelichtungsmenge E1/2.
Erfindungsgemäß zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial eine hohe
Empfindlichkeit und hervorragende Eigenschaften bei wiederholtem Gebrauch, wenn es
entweder einem positiven oder einem negativen Ladungsmodus angepaßt ist, wenn
eine der durch die vorgenannten chemischen Formeln (I) und (II) dargestellten Verbin
dungen in einer photoempfindlichen Schicht verwendet wird, die auf einem elektrisch
leitfähigen Träger als Ladungen transportierende Substanz aufgebracht ist.
Eine geeignete Ladungen erzeugende Substanz kann so gewählt werden, daß sie der
Art der belichtenden Lichtquelle angepaßt wird. Beispielsweise kann eine Phthalocya
ninverbindung, eine Squaryliumverbindung oder eine Bisazoverbindung als Ladungen
erzeugende Substanz verwendet werden, um ein elektrophotographisches Aufzeich
nungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das in einem Halbleiterlaserdrucker verwendet
werden kann. Wenn nötig, kann eine Deckschicht auf der Oberfläche eines elektropho
tographischen Aufzeichnungsmaterials aufgebracht werden, um deren Haltbarkeit zu
verbessern.
Claims (15)
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit
einem elektrisch leitfähigen Träger; und
einer auf diesen aufgebrachten photoempfindlichen Schicht, die mindestens eine Hydrazonverbindung als Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrazonverbindung durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird
worin R1, R2, R3 und R4 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, und R5, R6, R7 und R8 eine Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine heterozyklische Gruppe, bedeuten.
einem elektrisch leitfähigen Träger; und
einer auf diesen aufgebrachten photoempfindlichen Schicht, die mindestens eine Hydrazonverbindung als Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrazonverbindung durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird
worin R1, R2, R3 und R4 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, und R5, R6, R7 und R8 eine Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine heterozyklische Gruppe, bedeuten.
2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß R1, R2, R3 und R4 je ein Wasserstoffatom und R5, R6, R7 und
R8 je eine Phenylgruppe bedeuten.
3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß R1 und R2 je ein Wasserstoffatom, R3 und R4 je eine Methyl
gruppe und R5, R6, R7 und R8 je eine Phenylgruppe bedeuten.
4. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß R1, R2, R3 und R4 je ein Wasserstoffatom, R5 und R8 je eine
Phenylgruppe und R6 und R7 je eine Methylgruppe bedeuten.
5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß R1, R2, R3 und R4 je ein Wasserstoffatom, R5 und R8 je eine
Phenylgruppe und R6 und R7 je eine Ethylgruppe bedeuten.
6. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht ein Laminat aus einer Ladun
gen erzeugenden Schicht, einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz,
und einer Ladungen transportierenden Schicht, einschließlich einer Ladungen
transportierenden Substanz, umfaßt.
7. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ladungen transportierende Schicht die Ladungen trans
portierende Substanz in einem Harzbindemittel dispergiert enthält und das Ver
hältnis von der Ladungen transportierenden Substanz zu dem Harzbindemittel im
Bereich von 30 bis 80 Gew.-% liegt.
8. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht eine Dispersion aus einer La
dungen erzeugenden Substanz und einer Ladungen transportierenden Substanz in
einem Harzbindemittel enthält.
9. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit
einem elektrisch leitfähigen Träger; und
einer auf diesem aufgebrachten photoempfindlichen Schicht, die mindestens eine Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Ladungen transportierende Substanz durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird
worin R9, R10, R11 und R12 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgrup pe oder eine Arylgruppe, und R13, R14, R15 und R16 ein Wasserstoffatom, ein Halo genatom, eine Alkylgruppe, eine heterozyklische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, wobei die Arylgruppe nicht mit einer -NO2-Gruppe substituiert sein kann, bedeuten.
einem elektrisch leitfähigen Träger; und
einer auf diesem aufgebrachten photoempfindlichen Schicht, die mindestens eine Ladungen transportierende Substanz enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Ladungen transportierende Substanz durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird
worin R9, R10, R11 und R12 ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgrup pe oder eine Arylgruppe, und R13, R14, R15 und R16 ein Wasserstoffatom, ein Halo genatom, eine Alkylgruppe, eine heterozyklische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe, wobei die Arylgruppe nicht mit einer -NO2-Gruppe substituiert sein kann, bedeuten.
10. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß R9, R10, R11 und R12 je ein Wasserstoffatom, R13 und R14 je ei
ne Phenylgruppe und R15 und R16 je eine mit einer Methylgruppe substituierte
Phenylgruppe bedeuten.
11. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß R9, R10, R11 und R12 je ein Wasserstoffatom, R13 und R16 je ei
ne Phenylgruppe und R14 und R15 je eine Methylgruppe bedeuten.
12. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß R9, R10, R11 und R12 je ein Wasserstoffatom, R13 und R16 je ei
ne Phenylgruppe und R14 und R15 je eine Ethylgruppe bedeuten.
13. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht ein Laminat aus einer Ladungen
erzeugenden Schicht, einschließlich einer Ladungen erzeugenden Substanz,
und einer Ladungen transportierenden Schicht, einschließlich einer Ladungen
transportierenden Substanz, umfaßt.
14. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ladungen transportierende Schicht eine Schicht, ein
schließlich einer in einem Harzbindemittel dispergierten Ladungen transportieren
den Substanz, umfaßt und das Verhältnis der Ladungen transportierenden Sub
stanz zu dem Harzbindemittel im Bereich von 30 bis 80 Gew.-% liegt.
15. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die photoempfindliche Schicht eine Dispersion aus einer La
dungen erzeugenden Substanz und einer Ladungen transportierenden Substanz in
einem Harzbindemittel enthält.
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