DE4404259B4

DE4404259B4 - Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE4404259B4
Application number: DE4404259A
Authority: DE
Inventors: Sumitaka Kawasaki Nogami; Yoichi Kawasaki Nakamura; Nobuyoshi Kawasaki Mori
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1994-02-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2014-02-11
Also published as: US5407767A; CA2115201A1; JP2817824B2; DE4404259A1; JPH06236053A

Abstract

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das ein elektrisch leitendes Substrat und eine lichtempfindliche Schicht, die auf das elektrisch leitende Substrat aufgebracht ist und ein Ladungen bildendes Material und ein Ladungen transportierendes Material enthält, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladungen transportierende Material mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Indol-Verbindungen der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (I), und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Benzidin-Verbindungen der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (II), umfasst:

worin R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeuten, und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom bedeutet;

worin Z₁ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z₂ und Z₃ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen oder ein Halogenatom bedeuten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, sie betrifft insbesondere ein derartiges Material, das aus einem photoleitfähigen organischen Material besteht und ausgezeichnete Stabilitätseigenschaften bei kontinuierlicher wiederholter Verwendung aufweist.

Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien (nachstehend als „Aufzeichnungsmaterialien" bezeichnet), wie sie bisher in großem Umfang verwendet werden, sind Materialien mit anorganischen Photoleitern, in denen Gebrauch gemacht wird von photoleitfähigen anorganischen Substanzen, wie Selen, Selenlegierungen, Zinkoxid und Cadmiumsulfid. Andererseits wurden auch bereits organische Aufzeichnungsmaterialien, bei denen Gebrauch gemacht wird von photoleitfähigen organischen Substanzen, entwickelt und in der Praxis angewendet wegen ihrer vorteilhaften Merkmale, wie Flexibilität, Wärmebeständigkeit und/oder Filmbildungsvermögen. Dazu gehören beispielsweise ein Aufzeichnungsmaterial, das Poly-N-vinylcarbazol und 2,4,7-Trinitrofluoren-9-on umfasst (wie in dem US-Patent 3 484 237 beschrieben), ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem ein organisches Pigment als eine Hauptkomponente verwendet wird (wie in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 47-37 543 A beschrieben), und ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem als eine Hauptkomponente ein eutektischer Komplex verwendet wird, der besteht aus einem Farbstoff und einem Harz (wie in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 47-10 785 A beschrieben). Obgleich die organischen Materialien eine Reihe von vorteilhaften Merkmalen, wie vorstehend angegeben, aufweisen, wurden sie bisher in einem größeren Umfang nicht verwendet, aufgrund der Tatsache, dass sie weniger vorteilhaft sind als anorganische Materialien in Bezug auf Lichtempfindlichkeit, Stabilität der Eigenschaften bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung und Haltbarkeit. In den letzten Jahren wurden jedoch organische Aufzeichnungsmaterialien mit ausgezeichneten Eigenschaften in Bezug auf Aufladbarkeit und Lichtempfindlichkeit entwickelt und in großem Umfange verwendet.

Im allgemeinen müssen Aufzeichnungsmaterialien eine ausreichende Stabilität in Bezug auf ihre elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung in einem Bilderzeugungsprozess bei dem elektrophotographischen Verfahren aufweisen. Tatsache ist jedoch, dass bisher keine organischen Aufzeichnungsmaterialien bekannt sind, die den Forderungen des derzeitigen Marktes in Bezug auf die Stabilität der Eigenschaften voll genügen. Wenn organische Aufzeichnungsmaterialien wiederholt verwendet werden, tritt bei ihnen das Problem auf, dass sie für die Verwendung ungeeignet werden aufgrund ihrer nachteiligen Merkmale, wonach beispielsweise das elektrische Potential abnimmt, das elektrische Restpotential zunimmt, die Lichtempfindlichkeit sich ändert und die Qualität des erzeugten Bildes schlechter wird.

Die DE 43 15 756 A1 und das US-Patent 4,988,595 offenbaren elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zu finden, das aus einem photoleitfähigen organischen Material besteht und eine ausgezeichnete Stabilität in Bezug auf die Photoleitfähigkeitseigenschaften, insbesondere in Bezug auf die Stabilität des elektrischen Potentials bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung aufweist.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das umfasst:
ein elektrisch leitfähiges Substrat und
eine auf dem elektrisch leitfähigen Substrat erzeugte lichtempfindliche Schicht, die ein Ladungen bildendes Material und ein Ladungen transportierendes Material enthält,
wobei das Ladungen transportierende Material mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Indol-Verbindungen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (I) und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Benzidin-Verbindungen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (II), umfasst:

worin Z₁ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z₂ und Z₃ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen und ein Halogenatom bedeuten.

Erfindungsgemäß kann die lichtempfindliche Schicht eine einzige Schicht, die ein Gemisch aus dem Ladungen bildenden Material und dem Ladungen transportierenden Material enthält, umfassen.

Die Menge des Ladungen transportierenden Materials kann 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Feststoffmaterials der lichtempfindlichen Schicht, betragen und das Verhältnis zwischen den Indol-Verbindungen und den Benzidin-Verbindungen kann in dem Bereich von 5:95 bs 95:5 liegen.

Die Menge des Ladungen bildenden Materials kann 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Ladungen transportierenden Materials, betragen.

Die lichtempfindliche Schicht kann auch ein Laminat aus einer Ladungen bildenden Schicht, die das Ladungen bildende Material enthält, und einer Ladungen transportierenden Schicht, die das Ladungen transportierende Material enthält, umfassen.

Die Menge des Ladungen transportierenden Materials kann 30 bis 70 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der Ladungen transportierenden Schicht betragen.

Die Menge des Ladungen bildenden Materials kann 33 bis 77 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der Ladungen bildenden Schicht betragen.

Das Ladungen bildende Material kann ein Disazopigment oder ein metallfreies Phthalocyanin vom X-Typ sein. Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial kann außerdem eine Haftschicht aufweisen, die zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen ist.

Das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, das aus einem photoleitfähigen organischen Material besteht, das eine bessere Stabilität in Bezug auf die Photoleitfähigkeitseigenschaften, insbesondere eine bessere Stabilität in Bezug auf das elektrische Potential bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung aufweist, wird erhalten durch Verwendung eines Gemisches aus einer Indol-Verbindung der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (I) und einer Benzidin-Verbindung der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (II) als Ladungen transportierende Substanz anstelle der alleinigen Verwendung einer Indol-Verbindung der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (I) oder der alleinigen Verwendung einer Benzidin-Verbindung der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (II).

Die oben genannten vorteilhaften Merkmale, die erhalten werden bei Verwendung einer Mischung der beiden Verbindungen, können erhalten werden unabhängig von der Struktur der lichtempfindlichen Schicht.

Die oben genannten vorteilhaften Merkmale können selbst dann erhalten werden, wenn eine Haftschicht zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen ist. Daher kann eine Haftschicht zwischen dem elektrisch leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen sein, um bestimmte Merkmale zu verbessern, wie z.B. das Filmbildungsvermögen, die Haftung zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht und/oder die Photoleitfähigkeitseigenschaften.

Zu Beispielen für die Ladungen bildende Substanz, die erfindungsgemäß verwendbar ist, gehören ein Disazopigment und ein metallfreies Phthalocyanin vom Typ X, die vorzugsweise zur Erzielung eines Photoleiters mit einer hohen Lichtempfindlichkeit verwendet werden.

Die oben genannten und weitere Ziele, Effekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials; und
2 eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials.
Erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien enthalten mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Indol-Verbindungen der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (I), und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Benzidin-Verbindungen der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (II) als Ladungen transportierende Substanz in der lichtempfindlichen Schicht. Die Aufzeichnungsmaterialien werden je nach Struktur ihrer lichtempfindlichen Schicht eingeteilt in zwei Typen, die in den 1 und 2 jeweils dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials vom Laminat-Typ. Eine laminierte lichtempfindliche Schicht 2a ist auf einer Haftschicht 3 vorgesehen, die auf ein elektrisch leitendes Substrat 1 aufgebracht worden ist, eine untere Schicht des Laminats ist eine Ladungen bildende Schicht 22, die eine Ladungen bildende Substanz 21 enthält, die in einer Harzbindemittelmatrix 25 dispergiert ist, und eine obere Schicht ist eine Ladungen transportierende Schicht 24, welche die Indol-Verbindungen und die Benzidin-Verbindungen als Ladungen transportierende Substanz 23 enthält, wobei diese beiden Verbindungen in einer Harzbindemittelmatrix 26 dispergiert sind, so dass die lichtempfindliche Schicht 2a als Aufzeichnungsmaterial vom Laminat-Typ fungiert, der eine unterschiedliche Funktion in den beiden aufeinanderlaminierten Schichten aufweist. Dieses Aufzeichnungsmaterial wird in der Regel bei einem negativen Aufladungsverfahren verwendet.
Die 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Monoschicht-Aufzeichnungsmaterials. Auf einer Haftschicht 3, die auf ein elektrisch leitendes Substrat 1 aufgebracht ist, ist eine einzige lichtempfindliche Schicht 2b vorgesehen. Die lichtempfindliche Schicht 2b enthält eine Ladungen bildende Substanz 21 und die Indol-Verbindungen und die Benzidin-Verbindungen als Ladungen transportierende Substanz 23, die beide in einer Harzbindemittelmatrix 27 dispergiert sind, so dass die lichtempfindliche Schicht 2b als Aufzeichnungsmaterial vom Monoschicht-Typ fungiert. Selbstverständlich sollte die Haftschicht 3 erforderlichenfalls vorgesehen sein, sie braucht jedoch nicht immer vorhanden zu sein.
Das elektrisch leitende Substrat 1 dient als Elektrode des Aufzeichnungsmaterials und als Träger für die darauf aufgebrachte(n) Schicht(en) und es kann bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, wie Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder rostfreiem Stahl, oder einem anderen Material, dessen Oberfläche behandelt worden ist, um sie elektrisch leitfähig zu machen, wie Glas, das auf die genannte Weise behandelt worden ist, oder ein auf die genannte Weise behandeltes Harz.
Die Haftschicht 3, die erforderlichenfalls zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen ist, dient als eine Schicht, welche die Funktionen hat, als Sperrschicht für den Träger zu fungieren und die Haftung zu verbessern. Die Haftschicht kann eine aufgebrachte Schicht aus Casein, Poly(vinylalkohol), Poly(vinylmethylether), Poly-N-vinylimidazol, Ethylcellulose, einem Ethylen/Acrylsäure-Copolymer, einem Phenolharz, einem Polyamid, einem Polyurethan, Gelatine oder Aluminiumoxid sein. Die Haftschicht wird im allgemeinen in einer Dicke von 0,05 bis 20 μm, vorzugsweise von 0,05 bis 10 μm gebildet.
Die Ladungen bildende Schicht 22 wird erzeugt durch Aufbringen einer Dispersion, die hergestellt worden ist durch Dispergieren eines teilchenförmigen, Ladungen bildenden Materials 21 zusammen mit dem Harzbindemittel in der 0,2- bis 2-fachen Menge des Ladungen bildenden Materials (der Mengenanteil des teilchenförmigen Ladungen bildenden Materials beträgt 33 bis 77 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der Ladungen bildenden Schicht) in einem Lösungsmittel auf das Substrat und Trocknen derselben. Die Dispersion kann hergestellt werden unter Verwendung eines Homogenisators, von Ultraschallwellen, einer Kugelmühle, einer Sandmühle oder eines Farbschüttlers. Die Dicke der Ladungen bildenden Schicht beträgt 0,05 bis 20 μm, vorzugsweise 0,05 bis 10 μm.
Zu Beispielen für verwendbare Ladungen bildende Materialien gehören Phthalocyaninverbindungen, wie metallfreies Phthalocyanin und Titanylphthalocyanin; verschiedene Azo-, Chinon- und Indigo-Pigmente; und Farbstoffe, wie Cyanin-, Squarylium-, Azulenium- und Pyrylium-Verbindungen. Unter ihnen kann eine geeignete Verbindung ausgewählt werden in Abhängigkeit von dem Wellenlängenbereich der Lichtquelle, die für die Bilderzeugung verwendet wird.
Zu Beispielen für Harzbindemittel, die in der Ladungen bildenden Schicht verwendbar sind, gehören Poly(vinylbutyrale), Polyacrylate, Polycarbonate, Polyester, Phenoxyharze, Poly(vinylacetate), Epoxyharze, Acrylharze, Poly(acrylamide), Polyamide, Poly(vinylchloride), Cellulose, Urethanharze, Caseine, Poly(vinylalkohole) und Poly(vinylpyrrolidone).
Zu Beispielen für Lösungsmittel, die zum Dispergieren verwendbar sind, gehören Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und Cyclohexanon; Amide, wie N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid; Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylenglycoldimethylether, Dimethoxyethan und Propylenoxid; Ester, wie Methylacetat, Ethylacetat und Dimethylcarbonat; aliphatische Wasserstoffhalogenide, wie Chloroform, Dichlormethan, Dichlorethylen und Trichlorethylen; und aromatische Verbindungen, wie Benzol, Toluol, Xylol und Monochlorbenzol.
Die Ladungen transportierende Schicht 24 wird hergestellt durch Aufbringen einer Beschichtungslösung, in der die oben genannten Indol-Verbindungen und Benzidin-Verbindungen in einem Lösungsmittel zusammen mit einem geeigneten Bindemittelharz gelöst sind, auf die Ladungen bildende Schicht und Trocknen der Beschichtungslösung. Die Dicke der Ladungen transportierenden Schicht beträgt 10 bis 50 μm, vorzugsweise 15 bis 40 μm. Die Gesamtmenge der Indol-Verbindungen und Benzidin-Verbindungen in der Ladungen transportierenden Schicht beträgt 30 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% der Gesamtmenge der Feststoffsubstanz der Ladungen transportierenden Schicht. Das Verhältnis zwischen den Indol-Verbindungen und den Benzidin-Verbindungen liegt in dem Bereich von 5:95 bis 95:5, vorzugsweise von 60:40 bis 20:80. Zu Beispielen für Harzbindemittel, die in der Ladungen transportierenden Schicht verwendbar sind, gehören Acrylharze, Polyacrylate, Polyester, Polycarbonate, Polystyrole, Acrylnitril/Styrol-Copolymere, Poly(vinylbutyrale), Poly(vinylformale), Polyacrylamide und Polyamide. Die Lösungsmittel, die für die Beschichtungslösung verwendbar sind, sind die gleichen wie diejenigen, die für die Bildung der Ladungen bildenden Schicht angegeben worden sind.
Die einzige lichtempfindliche Schicht 2b wird erzeugt durch Aufbringen der Beschichtungslösung auf das Substrat und Trocknen derselben. Eine Beschichtungslösung für die einzige lichtempfindliche Schicht 2b wird hergestellt durch Auflösen oder Dispergieren des Ladungen bildenden Materials 21 und des Ladungen transportierenden Materials 23, das umfasst ein Gemisch von Indol-Verbindungen und Benzidin-Verbindungen, in der 2- bis 10-fachen Menge des Ladungen bildenden Materials in einem Lösungsmittel zusammen mit einem geeigneten Bindemittelharz. Die Dicke der einzigen lichtempfindlichen Schicht beträgt 10 bis 40 μm, vorzugsweise 15 bis 25 μm. Die Gesamtmenge an Indol-Verbindungen und Benzidin-Verbindungen beträgt 20 bis 60 Gew.-%, insbesondere 30 bis 50 Gew.-% der Gesamtmenge der Feststoffsubstanz der einzigen lichtempfindlichen Schicht. Das Verhältnis zwischen den Indol-Verbindungen und den Benzidin-Verbindungen ist das gleiche wie in der Ladungen transportierenden Schicht. Zu Beispielen für Harzbindemittel, die in der einzigen lichtempfindlichen Schicht verwendbar sind, gehören Polycarbonate, Polyarylate, Polystyrole, Epoxyharze, Urethanharze und Melaminharze. Die Lösungsmittel, die für die Beschichtungslösung verwendbar sind, sind die gleichen wie diejenigen, die für die Erzeugung der Ladungen bildenden Schicht verwendet werden.
Zu spezifischen Beispielen für die Indol-Verbindung der allgemeinen Formel (I) gehören die nachstehend aufgezählten Verbindungen:
Zu spezifischen Beispielen für die Benzidin-Verbindung der allgemeinen Formel (II) gehören die nachstehend aufgezählten Verbindungen:
Herstellungsbeispiel für die Verbindung 1
8,12 g (0,02 mol) Diiodbiphenyl, 4,68 g (0,04 mol) Indol, 8,29 g (0,06 mol) Kaliumcarbonat, 1,2 g Kupferpulver und 50 ml Sulfolan wurden in einen mit einem Dimroth-Kühler ausgestatteten 3-Hals-Kolben eingeführt und die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt. Danach wurden sie 24 h lang auf eine Temperatur von 250°C erhitzt und gemischt.
Die Reaktantenmischungen wurden zweimal mit heißem Wasser bzw. heißem Methanol gewaschen. Der Rückstand wurde in Methylenchlorid gelöst und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Methylenchlorid wurde aus der Lösung entfernt, wobei man eine ölige Substanz erhielt. Die ölige Substanz wurde in n-Hexan/Ether (3/1) gelöst. Nach der Umkristallisation aus einer n-Hexan/Ether-Lösung erhielt man 4,2 g (Ausbeute 54 %) der oben genannten Indol-Verbindung 1 in Form eines weißen Pulvers. Die Verbindung 1 wurde durch Elementaranalyse identifiziert.
Elementaranalysenwerte
Die oben genannten anderen Indol-Verbindungen können auf die gleiche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel für die Verbindung 1 beschrieben hergestellt werden, jedoch mit der Ausnahme, dass die den Verbindungen entsprechenden Indol-Derivate und Diiodbiphenylderivate verwendet werden.
Das oben genannte Verfahren zur Herstellung von Benzidin-Verbindungen ist in dem US-Patent 3,314,788 und in der publizierten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-52 983 A beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, es ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung keineswegs auf die Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1
Eine Aluminiumplatte mit einer Länge von 30 mm, einer Breite von 30 mm und einer Dicke von 1 mm wurde als elektrisch leitendes Substrat verwendet. 4,5 Teile eines Polyamidharzes (hergestellt von der Firma Toray Industries, AMIRAN^® CM8000) wurden in 150 Gew.-Teilen gelöst zur Herstellung einer Beschichtungslösung. Die Beschichtungslösung wurde durch Eintauchen in Form einer Schicht auf die Platte aufgebracht und 20 min lang bei einer Temperatur von 90°C getrocknet unter Bildung einer Haftschicht mit einer Trockenschichtdicke von 0,2 μm.
2 Gew.-Teile des durch die nachfolgende Strukturformel (A) dargestellten Disazo-Pigments und 2 Gew.-Teile Polyesterharz (Vylon^® 200, hergestellt von der Firma Toyobo Co., Ltd.) als Bindemittelharz wurden mit 90 Gew.-Teilen Cyclohexanon gemischt und in der Sandmühle 6 h lang dispergiert zur Herstellung einer Dispersionslösung. Diese Dispersionslösung wurde durch Zugabe von 60 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran verdünnt unter Bildung einer Beschichtungslösung. Diese Beschichtungslösung wurde durch Eintauchen auf die Haftschicht aufgebracht und 20 min lang bei einer Temperatur von 90°C getrocknet, wobei eine Ladungen bildende Schicht mit einer Trockenschichtdicke von 0,4 μm gebildet wurde.
Strukturformel (A)
1,5 Gew.-Teile der oben angegebenen Indol-Verbindung 5 und 1,5 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 12 wurden als Ladungen transportierendes Material in 30 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran gelöst zusammen mit 3 Gew.-Teilen Bisphenol Z-polycarbonat (zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 50 000) zur Herstellung einer Beschichtungslösung. Diese Beschichtungslösung wurde unter Anwendung eines Drahtstabbeschichtungsverfahrens auf die Ladungen bildende Schicht aufgebracht und getrocknet unter Bildung einer Ladungen transportierenden Schicht mit einer Trockenschichtdicke von 15 μm. Auf diese Weise wurde ein Aufzeichnungsmaterial vom Laminat-Typ mit der in 1 dargestellten Struktur hergestellt.
Beispiel 2
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 2 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 2,1 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 5 und 0,9 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 12 als Ladungen transportierendes Material verwendet wurden.
Beispiel 3
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 3 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 0,3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 5 und 2,7 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 12 als Ladungen transportierendes Material verwendet wurden.
Beispiel 4
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 4 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Indol-Verbindung 8 und die Benzidin-Verbindung Nr. 14 als Ladungen transportierendes Material anstelle der Verbindung 5 bzw. der Verbindung 12 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 1
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 1 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 5 allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 5 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 12 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 2
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 2 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 8 allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 5 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 12 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 3
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 3 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung Nr. 12 allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 5 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 12 verwendet wurden.
Die so hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden in Bezug auf ihre elektrophotographischen Eigenschaften untersucht. Außerdem wurde die Änderung des elektrischen Aufladungspotentials und des elektrischen Restpotentials gemessen, indem jedes Aufzeichnungsmaterial wiederholt aufgeladen, bestrahlt und entladen wurde, zur Bestimmung der Eigenschaften bei ihrer wiederholten Verwendung. Diese wurden bestimmt unter Verwendung einer elektrostatischen Aufladungstestvorrichtung (Kawaguchi Denki Seisakusho, Modell SP-428). Die elektrophotographischen Eigenschaften wurden bewertet anhand der Halbzertallsbelichtungsmenge E_1/2, die in der Weise bestimmt wurde, dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials im Dunkeln durch Coronaentladung 10 s lang bei –6,0 kV aufgeladen und mit weißem Licht in einer Lichtstärke von 2 Lux bestrahlt und dann die Belichtungsmenge errechnet wurde, die für die Bestrahlung zur Herabsetzung des Oberflächenpotentials des Aufzeichnungsmaterials auf die Hälfte des anfänglichen Oberflächenpotentials erforderlich war. Außerdem wurde das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials nach 10 s langer Bestrahlung desselben mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm und einer Energie von 1 μW als Restpotential gemessen. Danach wurden das Aufladungspotential und das Restpotential vor und nach dem wiederholten Prozess von 5000 Aufladungs-, Bestrahlungs- und Entladungs-Zyklen gemessen. Die Ergebnisse der Messungen sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
Tabelle I
Wie aus der Tabelle I ersichtlich, wiesen die Aufzeichnungsmaterialien der Vergleichsbeispiele 1 und 2, in denen nur eine Indol-Verbindung verwendet wurde, eine große Änderung des Restpotentials auf im Vergleich zu den Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1 bis 4, in denen eine Indol-Verbindung und eine Benzidin-Verbindung als Ladungen transportierendes Material in einer Ladungen transportierenden Schicht verwendet wurde, und das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 3, in dem nur eine Benzidin-Verbindung verwendet wurde, wies eine große Änderung des Restpotentials auf. Daraus ergibt sich eindeutig, dass die vorteilhaften Merkmale erzielt werden können durch Verwendung der beiden oben genannten Substanzen als Ladungen transportierendes Material in einem Aufzeichnungsmaterial vom Laminat-Typ.
Beispiel 5
Eine Aluminiumplatte mit einer Länge von 30 mm, einer Breite von 30 mm und einer Dicke von 1 mm wurde als elektrisch leitendes Substrat auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 verwendet. 4,5 Gew.-Teile eines Polyamidharzes (hergestellt von der Firma Daiseru Co., Ltd., DAIAMIDE^® T-171) wurden in 150 Gew.-Teilen Methanol gelöst zur Herstellung einer Beschichtungslösung. Die Beschichtungslösung wurde durch Eintauchen in Form einer Schicht auf die Platte aufgebracht und 20 min lang bei einer Temperatur von 90°C getrocknet zur Bildung einer Haftschicht mit einer Trockenschichtdicke von 0,2 μm.
1,5 Gew.-Teile der oben genannten Indol-Verbindung 2 und 1,5 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 13 wurden als Ladungen transportierendes Material in 60 Gew.-Teilen Dichlormethan gelöst zusammen mit 2,5 Gew.-Teilen Bisphenol Z-polycarbonat (dessen zahlendurchschnittliches Molekulargewicht 50 000 betrug) und 1 Gew.-Teil Poly(vinylbutyral) (ESLEX^® BX-2, hergestellt von der Firma Sekisui Chemical Co., Ltd.), und außerdem wurden 0,5 Gew.-Teile metallfreies Phthalocyanin vom Typ X in der resultierenden Lösung mittels einer Kugelmühle dispergiert zur Herstellung einer Beschichtungslösung. Diese Dispersionslösung wurde unter Anwendung der Drahtstabbeschichtungsmethode auf die Haftschicht aufgebracht und 20 min lang bei einer Temperatur von 100°C getrocknet unter Bildung einer lichtempfindlichen Schicht mit einer Trockenschichtdicke von 20 μm. Auf diese Weise erhielt man ein Aufzeichnungsmaterial vom Monoschicht-Typ mit der in 2 dargestellten Struktur.
Beispiel 6
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 6 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 2,1 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 5 und 0,9 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 13 als Ladungen transportierendes Material verwendet wurden.
Beispiel 7
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 7 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 0,3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 2 und 2,7 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 13 als Ladungen transportierendes Material verwendet wurden.
Beispiel 8
Das Aufzeichnungsmaterial des Beispiels 8 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Indol-Verbindung 9 und die Benzidin-Verbindung 15 als Ladungen transportierendes Material anstelle der Verbindung 2 bzw. der Verbindung 13 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 4
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 4 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 2 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 13 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 5
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 5 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Indol-Verbindung 9 allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 2 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 13 verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 6
Das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 6 wurde auf praktisch die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass 3 Gew.-Teile der Benzidin-Verbindung 13 allein als Ladungen transportierendes Material anstelle von 1,5 Gew.-Teilen der Indol-Verbindung 2 und 1,5 Gew.-Teilen der Benzidin-Verbindung 13 verwendet wurden.
Die so hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden untersucht im Hinblick auf ihre elektrophotographischen Eigenschaften. Außerdem wurden die Änderungen des elektrischen Aufladungspotentials und des elektrischen Restpotentials, die bestimmt wurden, indem jedes Aufzeichnungsmaterial wiederholt aufgeladen, bestrahlt und entladen wurde, als ihre Eigenschaften bei ihrer wiederholten Verwendung bestimmt. Diese wurden gemessen unter Verwendung einer elektrostatischen Aufladungs-Testvorrichtung (Kawaguchi Denki Seisakusho, Modell SP-428) auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1. Die elektrophotographischen Eigenschaften wurden bewertet anhand der Halbzerfalls- Belichtungsmenge E_1/2, die in der Weise bestimmt wurde, dass die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials im Dunkeln durch Coronaentladung 10 s lang bei +6,0 kV aufgeladen und mit weißem Licht in einer Lichtstärke von 2 Lux bestrahlt wurde, und dann die Belichtungsmenge errechnet wurde, die für die Bestrahlung erforderlich war, um das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials auf die Hälfte des anfänglichen Oberflächenpotentials herabzusetzen. Außerdem wurde das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsmaterials nach 10 s langer Bestrahlung desselben unter Verwendung von monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm und einer Energie von 1 μW als Restpotential gemessen. Danach wurden das Aufladungspotential und das Restpotential vor und nach einem wiederholten Prozess von 5000 Aufladungs-, Bestrahlungs- und Entladungs-Zyklen bestimmt. Die Ergebnisse der Messungen sind in der Tabelle II angegeben.
Tabelle II
Wie aus der Tabelle II ersichtlich, wiesen die Aufzeichnungsmaterialien der Vergleichsbeispiele 4 und 5, in denen nur eine Indol-Verbindung verwendet wurde, eine große Änderung des Restpotentials auf im Vergleich zu den Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 5 bis 8, in denen eine Indol-Verbindung und eine Benzidin-Verbindung als Ladungen transportierendes Material in der lichtempfindlichen Schicht verwendet wurden, und das Aufzeichnungsmaterial des Vergleichsbeispiels 6, in dem nur eine Benzidin-Verbindung verwendet wurde, wies eine große Änderung des Aufladungspotentials auf.
Daraus ergibt sich eindeutig, dass die vorteilhaften Merkmale erzielt werden können durch Verwendung der oben genannten beiden Substanzen als Ladungen transportierendes Material in einem Aufzeichnungsmaterial, das eine einzige lichtempfindliche Schicht aufweist.
Das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial weist eine lichtempfindliche Schicht auf, die mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus den Indol-Verbindungen der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (I), und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus den Benzidin-Verbindungen der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (II), als Ladungen transportierendes Material enthält. Ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer verbesserten Stabilität der Photoleitfähigkeitseigenschaften, insbesondere mit einer verbesserten Stabilität des Potentials bei kontinuierlicher wiederholter Verwendung wird erhalten durch Verwendung einer Mischung aus der Indol-Verbindung und der Benzidin-Verbindung als Ladungen transportierendes Material.
Die oben genannten vorteilhaften Merkmale können erzielt werden unabhängig von der Struktur der lichtempfindlichen Schicht, die eine Monoschicht oder ein Laminat sein kann, und selbst wenn eine Haftschicht zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen ist.

Claims

Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das ein elektrisch leitendes Substrat und eine lichtempfindliche Schicht, die auf das elektrisch leitende Substrat aufgebracht ist und ein Ladungen bildendes Material und ein Ladungen transportierendes Material enthält, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladungen transportierende Material mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Indol-Verbindungen der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (I), und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Benzidin-Verbindungen der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (II), umfasst:
worin R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeuten, und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom bedeutet;
worin Z₁ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen bedeutet, und Z₂ und Z₃ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen oder ein Halogenatom bedeuten.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Schicht eine einzige Schicht umfasst, die ein Gemisch aus dem Ladungen bildenden Material und dem Ladungen transportierenden Material enthält.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Ladungen transportierenden Materials 20 bis 60 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der lichtempfindlichen Schicht beträgt, und dass das Verhältnis zwischen den Indol-Verbindungen und den Benzidin-Verbindungen in dem Bereich von 5:95 bis 95:5 liegt.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Ladungen bildenden Materials 10 bis 50 Gew.-% der Menge des Ladungen transportierenden Materials beträgt.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Schicht ein Laminat aus einer Ladungen bildenden Schicht, die das Ladungen bildende Material enthält, und einer Ladungen transportierenden Schicht, die das Ladungen transportierende Material enthält, umfasst.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Ladungen transportierenden Materials 30 bis 70 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der Ladungen transportierenden Schicht beträgt.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Ladungen bildenden Materials 33 bis 77 Gew.-% der Gesamtmenge des Feststoffmaterials der Ladungen bildenden Schicht beträgt.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladungen bildende Material ein Disazo-Pigment oder ein metallfreies Phthalocyanin vom X-Typ ist.
Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem eine Haftschicht aufweist, die zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der lichtempfindlichen Schicht vorgesehen ist.