DE60110485T2

DE60110485T2 - Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen fotoempfindlichen Elementes, elektrophotographisches fotoempfindliches Element

Info

Publication number: DE60110485T2
Application number: DE60110485T
Authority: DE
Inventors: Yoichi Ohta-ku Kawamorita; Itaru Ohta-ku Yamazaki; Nobumichi Ohta-ku Miki; Takao Ohta-ku Soma; Hirotoshi Ohta-ku Uesugi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: US20020001767A1; KR100421403B1; EP1130474A3; EP1130474A2; CN1314717A; KR20010085698A; CN1215573C; EP1130474B1; DE60110485D1; US6444384B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes und auf ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element, das durch dieses Verfahren hergestellt wird, und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, in dem eine Beschichtungslösung verwendet wird, die ein spezielles Lösungsmittel für eine Ladungstransportschicht enthält, und auf ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element, das durch dieses Verfahren hergestellt wird.
Beschreibung des in Beziehung stehenden Stands der Technik
In letzter Zeit wurden organische, lichtempfindliche elektrofotografische Elemente mit lichtempfindlichen Schichten, die als Hauptbestandteile eine Vielzahl an organischen lichtempfindlichen Verbindungen enthalten, intensiv studiert und entwickelt. Insbesondere funktions-getrennte, lichtempfindliche elektrofotografische Elemente, in denen die Ladungserzeugungs- und die Ladungstransportfunktion mittels verschiedener Substanzen getrennt bereitgestellt werden, wurden wegen der vielen Vorteile, die sie bieten, intensiv untersucht. Beispielsweise weisen sie bei den Materialien für jede Funktion einen breiteren Auswahlbereich auf, und sie können relativ einfach hergestellt werden und weisen die gewünschten Funktionen auf. Viele von ihnen wurden bereits einer kommerziellen Nutzung zugeführt.
Das funktions-getrennte lichtempfindliche elektrofotografische Element wird im allgemeinen durch Aufbringen einer Beschichtungslösung, in der eine feste organische Verbindung in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, auf ein Substrat unter Anwendung eines geeigneten Verfahrens, das aus einer Vielzahl an Beschichtungsverfahren ausgewählt ist, und Trocknen hergestellt.
Im Gegensatz zu den Erwartungen gibt es jedoch nicht viele organische Lösungsmittel, die eine hohe Lösefähigkeit und einen angemessenen Siedepunkt aufweisen, und die insbesondere für die kommerzielle Herstellung geeignet sind.
Es versteht sich von selbst, dass das Lösungsmittel für die Herstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes eine ausreichende Lösefähigkeit und einen angemessenen Siedepunkt aufweisen muss, um das gewünschte Produkt zu liefern, und gleichzeitig darf es die Eigenschaften des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, für das es verwendet wird, nicht negativ beeinflussen. In letzter Zeit kam es zu einer steigenden Nachfrage nach Lösungsmitteln, die all diesen Anforderungen gerecht werden können.
Im Falle eines laminierten lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes mit Laminat-Struktur, damit die Ladungserzeugungs- und die Ladungstransportfunktionen getrennt sind, trägt die Ladungstransportschicht (ungefähr 10 bis 40 μm dick) am meisten zur Dicke der lichtempfindlichen Schicht bei. Deshalb muss das Lösungsmittel für die Beschichtungslösung für die Ladungstransportschicht verschiedenen Anforderungen genügen, wie eine hohe Lösefähigkeit und einen angemessenen Siedepunkt, um zu verhindern, dass die Lösung in der lichtempfindlichen Schicht zurückbleibt, da das Lösungsmittel von der Schicht herabrinnen kann, wenn sein Siedepunkt übermäßig hoch ist, und es kann die elektrofotografischen Eigenschaften der Schicht beeinträchtigen, wenn es als Verunreinigung in der Schicht verbleibt.
Polycarbonat- und Polyarylatharze wurden als ausgezeichnete Bindemittelharze für die Ladungstransportschicht verwendet.
Bei den Lösungsmitteln zum Lösen dieser Harze, um die Beschichtungslösungen für die Ladungstransportschicht herzu stellen, handelt es sich jedoch häufig um halogenhaltige organische Lösungsmittel, z.B. Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Chloroform, Monochlorbenzol, Dichlorbenzol und Kombinationen daraus.
Es gibt eine Anzahl halogenfreier organischer Lösungsmittel, z.B. Aceton, Essigsäure, Methylethylketon, Toluol, Tetrahydrofuran (THF), Dioxan und Cyclohexanon. Es gibt jedoch nur wenige halogenfreie organische Lösungsmittel, die allen Anforderungen an das Lösen von Polycarbonat- oder Polyarylatharz genügen, z.B. eine ausreichende Lösefähigkeit und einen angemessenen Siedepunkt aufweisen, um z.B. zu verhindern, dass es während der Bildung der Beschichtung zu einem Herabrinnen kommt, und Eigenschaften zeigen, die das lichtempfindliche elektrofotografische Element in ausreichendem Maße empfindlich werden lassen. Insbesondere ist es erforderlich, dass das Lösungsmittel eine ausreichende Lösefähigkeit für ein Polycarbonat- oder Polyarylatharz mit hohem Molekulargewicht als dem Bindemittelharz aufweist, wenn es für die Ladungstransportschicht verwendet wird, die im allgemeinen eine Dicke von 15 μm oder mehr aufweist.
Die guten Lösungsmittel schließen Tetrahydrofuran als einen cyclischen Ether mit einem Sauerstoffatom im Molekül, und Dioxan mit zwei Sauerstoffatomen im Molekül ein. Tetrahydrofuran oder ähnliches ist jedoch strukturell instabil und es bedarf einer ziemlich großen Menge eines Stabilisators oder ähnliches, der als Fangstelle für Ladungsträger fungieren kann. Andererseits ist Dioxan oder ähnliches hochtoxisch und steht im Verdacht, Krebs zu erregen, weshalb seine Verwendung in der Produktion so weit wie möglich vermieden werden sollte.
Des Weiteren variieren die elektrofotografischen Eigenschaften häufig in großem Ausmaß in Abhängigkeit von dem für die Beschichtungslösung verwendeten Lösungsmittel. Darüberhinaus ist die Art des zu verwendenden Lösungsmittels für die Produktivität und die Verträglichkeit mit der Ladungstransportsubstanz und dem Bindemittelharz sehr wichtig. Deshalb be steht eine Nachfrage nach organischen Lösungsmitteln mit besseren Eigenschaften in Bezug auf das vorstehend Beschriebene.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem auf geeignete Weise unter breit variierenden Beschichtungsbedingungen ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element hergestellt werden kann, das ausgezeichnete Potentialeigenschaften, eine ausgezeichnete Haltbarkeit, ausgezeichnete Bildeigenschaften und eine ausgezeichnete Auflösung über einen ausgedehnten Zeitraum, von der Anfangsstufe der Bilderzeugung an, zeigt, und in der Bereitstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, das mittels dieses Verfahrens hergestellt wird.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes zur Verfügung, das eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht auf einem Substrat aufweist, das die Schritte des Aufbringens einer Lösung, die ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz, Dimethoxymethan und ein Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher enthält, und des Trocknens der Lösung umfasst, um die Ladungstransportschicht zu bilden.
Die Erfindung stellt auch ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element zur Verfügung, das ein Substrat, eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht umfasst, wobei die Ladungstransportschicht durch das Aufbringen einer Lösung, die ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz, Dimethoxymethan und ein Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher enthält, und das Trocknen der Lösung hergestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die FIGUR zeigt ein Beispiel einer Struktur einer elektrofotografischen Vorrichtung, die eine Prozesskassette nutzt, die das lichtempfindliche elektrofotografische Element der Erfindung einschließt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element der Erfindung umfasst ein Substrat, eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht, wobei die Ladungstransportschicht durch das Aufbringen einer Lösung, die ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz, Dimethoxymethan und ein Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffes mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher enthält, und das Trocknen der Lösung hergestellt wird.
Die vorstehende Struktur führt zu den beachtlichen Wirkungen der Erfindung. Der darin eingeschlossene Mechanismus wird noch nicht völlig verstanden, es wird aber angenommen, dass die Grenzfläche zwischen der Ladungstransport- und der Ladungserzeugungsschicht durch die Verwendung von Dimethoxymethan als ein Lösungsmittel mit einem relativ niedrigen Siedepunkt und einem aromatischen Kohlenwasserstoff mit einem relativ hohen Siedepunkt als ein langsamer verdampfendes Lösungsmittel in einem sehr guten Zustand gehalten wird. Anders ausgedrückt, der aromatische Kohlenwasserstoff, löst das Bindemittelharz (z.B. Polycarbonat und Polyarylat) und verschiedene Materialien für die Ladungstransportschicht gut, wobei Dimethoxymethan im Vergleich zu dem Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffes hingegen eine geringere Löslichkeit für das Ladungstransportmaterial aufweist, wodurch es möglich ist, die Konzentration des Ladungstransportmaterials in der Ladungstransportschicht eher auf der Seite der Grenzfläche zwischen der Ladungserzeugungsschicht und der Ladungstransportschicht als auf der Seite der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu erhöhen. Es ist im allgemeinen schwierig, mit dem aromatischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit der geringen Verdampfungsgeschwindigkeit die Harze für die Ladungserzeugungsschicht (z.B. verschiedene Arten von Acetalharzen) frei zu lösen, obwohl es möglich ist, sie damit aufzuquellen. Deshalb kann die Beschichtungslösung für die Ladungstransportschicht in ausreichendem Maße die Ladungserzeugungsschicht benetzen, wohingegen die Grenzfläche zwischen der Ladungstransport- und der Ladungserzeugungsschicht bleibt wie sie ist, mit dem Ergebnis, dass eine Grenzfläche eines sehr ausgedehnten Bereichs zwischen diesen Schichten gebildet wird. Es wird auch in Betracht gezogen, dass eine aromatische organische Verbindung die Elektroleitung der Ladungen oder deren Beweglichkeit weniger störend beeinflusst als beispielsweise andere gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe oder sehr , polare organische Verbindungen, selbst wenn sie in sehr kleinen Mengen in der lichtempfindlichen Schicht verbleibt.
Das für die Erfindung verwendete Dimethoxymethan, auf das üblicherweise als Methylal Bezug genommen wird, weist die nachstehende Struktur auf: H₃C-O-CH₂-O-CH₃
Das Methylal und das Bindemittelharz (z.B. Polycarbonatharz und Polyarylatharz) sind nicht vollständig ineinander löslich. Nichtsdestotrotz kann es mit dem Bindemittelharz verträglicher (d.h. ein stärkeres Aufquellen) als andere aliphatische Kohlenwasserstoffe oder aliphatische Lösungsmittel sein, z.B. Alkohol, Keton, Ester; Carbonsäure und Ether, und kann auch niedermolekulare funktionelle Materialien, z.B. diejenigen für die Ladungstransportschicht, lösen. Insbesondere weist es Verdampfungseigenschaften (z.B. einen Siedepunkt von ungefähr 42,5°C) auf, die es zu einem geeigneten niedrig-siedenden Lösungsmittel für die Beschichtungslösung zur Bildung von lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementen machen.
Der aromatische Kohlenwasserstoff für die Erfindung siedet bei 1 atm bei 130°C oder höher. Die bevorzugten Beispiele schließen unter einer Anzahl von bevorzugten Verbindungen substituierte Verbindungen ein, z.B. Xylol, Anisol, Benzylalkohol, Phenol, Kresol, Monochlorbenzol und Dichlorbenzol. In der Erfindung wird der aromatische Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher als das Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt für die Beschichtungslösung zur Bildung des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes verwendet. Es ist der Bestandteil, der nicht rasch verdampft, und gewährleistet eine vorteilhafte Benetzbarkeit der Ladungserzeugungsschicht, wie bereits vorstehend diskutiert. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass er ein Hindernis bei der Verbesserung der Abriebbeständigkeit oder ähnlichem sein kann, wenn er nicht verdampft, während die Schicht gebildet wird und in der lichtempfindlichen Schicht als das restliche Lösungsmittel verbleibt. Deshalb weist er bevorzugt einen , Siedepunkt auf, der bei 1 atm 200°C nicht übersteigt.
Die bevorzugten aromatischen Kohlenwasserstoffe für die Erfindung schließen Xylol, Ethylbenzol, Anisol, Propylbenzol, Mesitylen und Monochlorbenzol ein.
Darunter sind Xylol (einschließlich seiner Strukturisomeren), Ethylbenzol und Monochlorbenzol mit einem Siedepunkt von ungefähr 130 bis 145°C bevorzugter, da von ihnen angenommen wird, dass sie nur in begrenztem Ausmaß in der lichtempfindlichen Schicht verbleiben. Angesichts einer Dehalogenierung sind Xylol und Ethylbenzol bevorzugter, und angesichts der Löslichkeit des Bindemittelharzes ist Monochlorbenzol bevorzugter.
In der Erfindung beträgt das Gesamtgewicht aus Dimethoxymethan und Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffes in der Lösung bevorzugt 70 bis 90 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Wenn das Gesamtgewicht unterhalb dieses Bereichs liegt, wird kaum eine Lösung mit ausreichend konstanter und geeigneter Viskosität erhalten.
Das Mischungsverhältnis von Dimethoxymethan/Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffes wird in der Erfindung in Hinblick auf die Menge des Lösungsmittels, die erforderlich ist, um den festen Bestandteil zu lösen, der Einfachheit des Weißwerdens (whitening) und der Verhinderung eines Herabrinnens von der dicken Schicht auf ein gewünschtes Niveau eingestellt. Es liegt jedoch bevorzugt in einem Be reich von 5/95 bis 60/40, bevorzugter von 10/90 bis 50/50, bezogen auf das Gewicht.
Die Ladungstransportschicht wird durch das Aufbringen einer Lösung, die hauptsächlich aus einem Ladungstransportmaterial und einem Bindemittelharz, die in dem vorstehend erwähnten Lösungsmittel gelöst sind, besteht, und das Trocknen der Lösung gebildet. Die für die Erfindung nützlichen Ladungstransportmaterialien schließen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht ein, z.B. eine Verbindung auf Triarylamin-Basis, eine Verbindung auf Hydrazon-Basis, eine Verbindung auf Stilben-Basis, eine Verbindung auf Pyrazolin-Basis, eine Verbindung auf Oxazol-Basis, eine Verbindung auf Triarylmethan-Basis und eine Verbindung auf Thiazol-Basis. Die für die Erfindung nützlichen Bindemittelharze schließen Polycarbonat, Polyarylat, Polyacrylat, Polyester, Polystyrol, Styrol-Acrylonitril-Copolymer, Polymethacrylatester und Styrol-Methacrylatester-Copolymer ein. Es ist bevorzugt, dass das Ladungstransportmaterial in einem Gewichtsverhältnis vom 0,5- bis 2fachen, insbesondere 0,7- bis 1fachen der Menge des Bindemittelharzes mit diesem kombiniert wird. Die Ladungstransportschicht weist bevorzugt eine Dicke von 5 bis 40 μm auf, bevorzugter von 15 bis 30 μm.
Die für die Erfindung besonders nützlichen Ladungstransportmaterialien schließen unter dem Gesichtspunkt der Verträglichkeit mit dem vorstehend erwähnten Lösungsmittel die nachstehenden Verbindungen ein:
Ähnlich schließen die für die Erfindung besonders nützlichen Bindemittelharze unter dem Gesichtspunkt der Verträglichkeit mit dem Lösungsmittel und dem Ladungstransportmaterial Polycarbonatharz und Polyarylatharz ein. Einige der bevorzugteren Struktureinheiten des Polycarbonatharzes und des Polyarylatharzes sind nachstehend gezeigt. Diese Struktureinheiten können, falls erforderlich, als Copolymer verwendet werden.
In den Formeln stellen n und m den Polymerisationsgrad (Molverhältnis) dar. Darunter sind als Struktureinheit für das Polycarbonatharz (1-2), (1-3) und (1-4), und (1-3) bevorzugter, und als Struktureinheit für das Polyarylatharz sind (2-2) und (2-4) bevorzugter.
Es ist bevorzugt, ein Antioxidans (AO-Mittel) für die Erfindung zu verwenden, um die Lagerstabilität des Methylal zu verbessern. Für die chemische Struktur der Antioxidansien gibt es keine Einschränkungen, solange sie sich nicht schädlich auf die elektrofotografischen Eigenschaften auswirkt. Einige Beispiele für bevorzugte Verbindungen stellen Verbindungen mit sterisch gehinderten Amin- und/oder sterisch gehinderten Phenol-Struktureinheiten, Verbindungen auf Organophosphor-Basis, Verbindungen auf Organoschwefel-Basis, Verbindungen auf Hydrochinon-Basis und Verbindungen auf Phenylamin-Basis dar.
(1) Beispiele für Verbindungen mit einer sterisch gehinderten Phenol-Struktureinheit:
(2) Beispiele für Verbindungen mit einer sterisch gehinderten Amin-Struktureinheit:
(3) Beispiele für Verbindungen auf Organophosphor-Basis:
(4) Beispiele für die Verbindungen auf Organoschwefel-Basis S(C₂H₄COOC₁₂H₂₅)₂ (3-8) S(C₂H₄COOC₁₄H₂₉)₂ (3-9)
(5) Eine Verbindung auf Hydrochinon-Basis (3-10) und ein Derivat davon:
Von diesen Verbindungen weisen die bevorzugteren wegen der Stabilität der Zusammensetzung der Beschichtungslösung und der Wiederholungseigenschaften und der Potentialstabilität des lichtempfindlichen fotografischen Elements eine sterisch gehinderte Phenol-Struktureinheit im Molekül auf.
Die Menge an dem Antioxidans beträgt bevorzugt 10 bis 500 ppm, bezogen auf das Methylal. Es ist bevorzugt, den Antioxidansgehalt für die gewünschte flüssige Speicherdauer so niedrig wie möglich zu halten, wobei die Beschichtungslösung rasch altert, wenn er zu gering ist, wohingegen sich die elektrofotografischen Eigenschaften verschlechtern (z.B. verringerte Empfindlichkeit und vergrößertes Restpotential), wenn er zu hoch ist.
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element weist eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht auf dem Substrat auf, wobei es aber bevorzugt die Ladungstransportschicht als die Oberflächenschicht aufweist, um die Funktionen wirkungsvoller hervortreten zu lassen.
Für das Substrat gibt es keine besonderen Einschränkungen, solange es elektrisch leitfähig ist. Einige Beispiele dafür schließen Metalle, z.B. Aluminium und rostfreien Stahl, und Metalle, Papier und Kunststoffe ein, die mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen sind. Es weist die Form eines Blattes, eines Zylinders oder ähnliches auf.
Die Erfindung kann mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen sein, um Kratzer auf dem Substrat zu überdecken. Die elektrisch leitende Schicht kann aus einem gepulverten elektrisch leitenden Material bestehen, z.B. Kohlenstoff oder Metall, das in dem Bindemittelharz dispergiert ist. Sie weist bevorzugt eine Dicke von 5 bis 40 μm, bevorzugter von 10 bis 30 μm auf.
Die Erfindung kann mit einer Zwischenschicht mit Haft- und Trennfunktionen auf dem Substrat oder zwischen der elektrisch leitenden und den lichtempfindlichen Schichten auf dem Substrat versehen sein. Materialien, die für die Zwischenschicht nützlich sind, schließen Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Kasein, Polyurethan und Polyetherurethan ein. Sie wird nach dem Lösen in einem geeigneten Lösungsmittel aufgebracht. Die Zwischenschicht weist bevorzugt eine Dicke von 0,05 bis 5 μm, bevorzugter von 0,3 bis 1 μm auf.
Die Ladungserzeugungsschicht wird durch Aufbringen einer Beschichtungslösung, die ein Ladungserzeugungsmaterial und ein Bindemittelharz enthält, die in einem Lösungsmittel gelöst sind, und Trocknen der Lösung hergestellt. Die Mischung aus dem Ladungserzeugungsmaterial, dem Bindemittelharz und dem Lösungsmittel wird z.B mittels eines Homogenisators, eines Ultraschall-Dispergators, einer Kugelmühle, einer Vibrations kugelmühle, einer Sandmühle, einer Reibmühle, einer Walzenmühle, eines Hochgeschwindigkeitsdispergators, der den Aufprall einer Flüssigkeit nutzt, behandelt, um das Ladungserzeugungsmaterial und das Bindemittelharz in dem Lösungsmittel gut zu lösen. Die für die Erfindung nützlichen Ladungserzeugungsmaterialien schließen Farbstoffe ein, z.B. diejenigen auf Pyrrylium-Basis und auf Thiapyrrylium-Basis; und Pigmente, z.B. diejenigen auf Basis von Phthalocyanin, Anthanthron, Dibenzpyrenchinon, Trisazo, Cyanin, Disazo, Monoazo, Indigo, Chinacridon und asymmetrischem Chinocyanin. Die typischen, für die Erfindung nützlichen Bindemittelharze schließen Polyester, Polyacryl, Polyvinylcarbazol, Phenoxy, Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polysulfon, Polyarylat, Vinylidenchlorid, Polyvinylbenzal und Polybutyral ein. Das Verhältnis von Ladungserzeugungsmaterial zu Bindemittelharz beträgt 1/0,1 bis 1/10, bevorzugt 1/1 bis 3/1, bezogen auf das Gewicht. Die Ladungserzeugungsschicht weist bevorzugt eine Dicke von 5 μm oder weniger, bevorzugter von 0,1 bis 2 μm, auf.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel eines elektrofotografischen Gerätes vom Kontaktaufladungs-Typ, wie einen Kopierer oder Drucker vom Übertragungs-Typ. Es ist vom Kassetten-Typ mit einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 1, einer Ladungswalze 2, einer Entwicklungseinrichtung 4 und einer Reinigungsklinge 8, die im Rahmen 9 einer Prozesskassette montiert sind.
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element 1 ist vom Trommel-Typ, das angetrieben wird und sich mit vorgegebener Geschwindigkeit (Betriebsgeschwindigkeit) in Richtung des Pfeiles dreht.
Die Ladungswalze 2 ist ein Kontaktladungselement, das als die Ladungseinrichtung fungiert. Die Ladungswalze 2 dreht sich, angetrieben von dem sich drehenden lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 1, das in Kontakt mit der Ladungswalze 2 steht. Eine Wechselspannung, die von einer Gleichspannung überlagert sein kann, von einer Vorspannungs quelle (nicht gezeigt) wird an die Ladungswalze 2 angelegt, um die Umfangsfläche des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes 1 mit einer/einem vorgegebenen Polarität/Potential aufzuladen. Die geladene Oberfläche des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes 1 wird mittels einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt), z.B. einem Laserstrahlscanner, mit Belichtungslicht 3 bestrahlt, das eine Bildinformation mit sich führt, um ein latentes elektrostatisches Bild, das der vorstehenden Information entspricht, auf dem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 1 zu erzeugen.
Das so erzeugte latente elektrostatische Bild ist für eine normale Entwicklung oder eine Umkehrentwicklung bereit, wenn sich das übertragbare Teilchenbild (Tonerbild) mit den geladenen Teilchen (Toner) in der Entwicklungseinrichtung 4 befindet.
Das Tonerbild wird auf das Übertragungsmaterial 6 übertragen, das dem Raum zwischen dem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 1 und der Übertragungswalze 5, die miteinander in Kontakt treten, zugeführt wird, wobei eine Vorspannung, deren Polarität derjenigen der Ladung des Toners entgegengesetzt ist, von einer Vorspannungsquelle (nicht gezeigt) an die Übertragungswalze 5 angelegt wird.
Das Übertragungsmaterial 6, auf das das Tonerbild übertragen wird, wird von dem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 1 abgetrennt und zu der Fixierwalze 7 transportiert, durch die das Tonerbild eine Fixierbehandlung erfährt.
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element 1 wird, nachdem das Tonerbild übertragen wurde, mittels der Reinigungsklinge 8 gereinigt, um Ablagerungen zu entfernen, z.B. verbliebenen Toner, und den Gesamtprozess zu vollenden.
Die Erfindung wird genauer an Hand von BEISPIELEN beschrieben, wobei mit "Teil(e)" Gewichtsteil (e) gemeint sind.
BEISPIEL 1

Das lichtempfindliche Element wurde unter Bedingungen von 23°C, 60% RF und 1 atm hergestellt. Zunächst wurde ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Höhe von 358 mm als der Träger mit einer Beschichtungslösung mit der nachstehenden Zusammensetzung tauchbeschichtet, die 30 Minuten lang bei 140°C wärmegehärtet wurde, um eine 15 μm dicke elektrisch leitende Schicht zu bilden.

Elektrisch leitendes Pigment: SnO₂-beschichtetes Barium sulfat	10 Teile
Pigment zum Einstellen des Widerstandes: Titanoxid	2 Teile
Bindemittelharz: Phenolharz	6 Teile
Egalisiermittel: Silikonöl	0,001 Teile
Lösungsmittel: Methanol/Methoxypropanol (0,2/0,8)	20 Teile

Die so hergestellte elektrisch leitende Schicht wurde mit einer Lösung aus 3 Teilen N-methoxymethyliertem Nylon und 3 Teilen copolymerisiertem Nylon, die in einem Mischlösungsmittel aus 65 Teilen Methanol und 30 Teilen n-Butanol gelöst worden waren, tauchbeschichtet, um eine 0,5 μm dicke Zwischenschicht zu bilden.
Danach wurden 4 Teile Oxytitanium-phthalocyanin (TiOPc) mit starken Peaks bei 9,0°, 14,2°, 23,9° und 27,1° bei einem Bragg-Winkel von 2θ ± 0,2 im Röntgenbeugungsmuster, die durch Röntgenbeugung mit CuKα-Strahlung erhalten worden waren, und 2 Teile Polyvinylbutyral (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC BM2) mittels einer Sandmühle mit Glasperlen (Durchmesser: 1 mm) 4 Stunden lang in 60 Teilen Cyclohexanon dispergiert, zu dem 100 Teile Ethylacetat gegeben wurden, um eine Dispersionslösung für die Ladungserzeugungsschicht herzustellen. Die 0,2 μm dicke Ladungserzeugungsschicht wurde aus der Lösung mittels Tauchauftrag hergestellt.
Anschließend wurden 10 Teile des Ladungstransportmaterials, das durch die nachstehende Formel (4) wiedergegeben wird, und 10 Teile Polycarbonatharz (Mitsubishi Engineering Plastics, Z-400 (Handelsname)) in 60 Teilen eines Mischlösungsmittels (20 Teile Methylal und 60 Teile Ethylbenzol mit einem Siedepunkt von 136,2°C) dispergiert, um die Beschichtungslösung für die Ladungstransportschicht herzustellen.
Diese Beschichtungslösung wurde mittels Tauchauftrag mit einer konstanten Beschichtungsgeschwindigkeit auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht und 30 Minuten lang bei 140°C getrocknet, um die Ladungstransportschicht zu bilden (Dicke: 28 μm in der Nähe des Zentrums). Die getrocknete Ladungstransportschicht wurde mittels eines optischen Mikroskops betrachtet und in Bezug auf das Weißwerden bzw. den Weißgehalt (whitening) wie nachstehend angegeben beurteilt. X: wurde weiß, wenn die Probe eine Anzahl feiner Bläschen aufwies, und 0: wurde nicht weiß, wenn die Probe keine feinen Bläschen aufwies. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Anschließend wurde der Unterschied in der Dicke zwischen den Positionen 180 mm und 20 mm vom oberen Ende (nicht-beschichtete Seite) der Ladungstransportschicht, wobei die erste Position sich nahe der Mitte des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elements befand. Die Schicht wurde in Bezug auf ein Herabrinnen der Lösung wie nachstehend angegeben beurteilt. O: der Unterschied betrug weniger als 5,5 μm, ∆: Der Unterschied betrug 5,5 μm und x: der Unterschied betrug mehr als 5,5 μm. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Anschließend wird die Beurteilung der Ladungstransportschicht unter Anwendung eines elektrofotografischen Gerätes beschrieben.
Das verwendete Gerät war ein Canon LBP-930 (so modifiziert, dass es eine Betriebsgeschwindigkeit, die sich von der ursprünglichen Geschwindigkeit von 106 mm/Sekunde zu 212 mm/Sekunde verdoppelte, einen Filter in dem Laserstrahl-Bestrahlungsabschnitt, ein Lichtvolumen von der Hälfte des normalen Niveaus, eine Elektrizitätsmenge der Gleichstromkomponente der ersten Aufladung und eine Frequenz vom Zweifachen aufwies), das mit seiner Prozesskassette ausgestattet worden war.
Das hergestellte lichtempfindliche elektrofotografische Element wurde in das vorstehende Gerät eingesetzt, und in Bezug auf die Haltbarkeit von Briefpapier unter den Bedingungen von Normaltemperatur und normaler Feuchtigkeit (ungefähr 23°C und 60% RF) in einem diskontinuierlichen Modus, in dem die Abfolge bei jeden Druck angehalten wurde, geprüft. Die Spannung (Vl) im hellen Bereich wurde auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt mit einer Druckrate von 2% bedruckt worden waren, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Das Element war empfindlicher, wenn sein absoluter Vl-Pegel niedriger war, da die Spannung im dunklen Bereich konstant auf -675 eingestellt worden war.
BEISPIELE 2 bis 13
Die lichtempfindlichen elektrofotografischen Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 hergestellt, außer dass verschiedene Lösungsmittelzusammensetzungen (die in Tabelle 1 angegebenen Nr. 2 bis 13) für die Ladungstransportschichten verwendet wurden, BHT (2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol) als Antioxidans verwendet oder nicht verwendet wurde, die Ladungstransportschichten 60 Minuten lang bei 120°C getrocknet wurden und die Schichtdicke auf 26 μm eingestellt wurde. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 in Bezug auf das Weißwerden der Schicht und das Herabrinnen der Lösungen geprüft und die Spannung (Vl) im hellen Bereich wurde auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt bedruckt worden waren, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
[Tabelle 1]
[Tabelle 2]
VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 8
Die lichtempfindlichen elektrofotografischen Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 hergestellt, außer dass verschiedene Lösungsmittelzusammensetzungen (Nr. 1 bis 8, in Tabelle 3 gezeigt) für die Ladungstransportschichten verwendet wurden, die Ladungstransportschichten 60 Minuten lang bei 120°C getrocknet wurden und die Schichtdicke auf 26 μm eingestellt wurde. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 in Bezug auf das Weißwerden der Schicht und das Herabrinnen der Lösungen geprüft, und die Spannung (Vl) im hellen Bereich auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt bedruckt worden waren, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
[Tabelle 3]
[Tabelle 4]
BEISPIELE 14 bis 16
Die lichtempfindlichen elektrofotografischen Elemente wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 hergestellt, außer dass verschiedene Lösungsmittelzusammensetzungen (Nr. 14 bis 16, in Tabelle 5 angegeben) für die Ladungstransportschichten verwendet wurden, und Polyarylat (Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw: 100.000), das durch die vorstehende Formel (2-2) wiedergegeben wird, als Bindemittelharz für die Ladungstransportschicht verwendet wurde, und die Ladungstransportschichten 60 Minuten lang bei 120°C getrocknet wurden und die Schichtdicke auf 26 μm eingestellt wurde. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 in Bezug auf das Weißwerden und das Herabrinnen der Lösungen geprüft, und die Spannung (Vl) im hellen Bereich auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt bedruckt worden waren, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 wiedergegeben.
BEISPIEL 17
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element wurde auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 hergestellt, außer dass eine unterschiedliche Lösungsmittelzusammensetzung (Nr. 17, in Tabelle 5 angegeben) für die Ladungstransportschicht verwendet wurde, und eine 1:1-Mischung (Gewichtsverhältnis) des vorstehend erwähnten Polycarbonatharzes Z-400 und des Polyarylatharzes (Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw: 100.000), das durch die vorstehende Formel (2-2) wiedergegeben wird, als Bindemittelharz für die Ladungstransportschicht verwendet wurde, und die Ladungstransportschicht 60 Minuten lang bei 120°C getrocknet wurde und die Schichtdicke auf 26 μm eingestellt wurde. Es wurde auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 in Bezug auf das Weißwerden und das Herabrinnen der Lösungen geprüft, und die Spannung (Vl) im hellen Bereich auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt bedruckt worden waren, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
BEISPIEL 18
Das lichtempfindliche elektrofotografische Element wurde auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 hergestellt, außer dass eine unterschiedliche Lösungsmittelzusammensetzung (Nr. 18, in Tabelle 5 angegeben) für die Ladungstransportschicht verwendet wurde, und Polymethylmethacrylat (Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw: 100.000) als Bindemittelharz für die Ladungstransportschicht verwendet wurde, und die Ladungstransportschicht 60 Minuten lang bei 120°C getrocknet wurde und die Schichtdicke auf 26 μm eingestellt wurde. Es wurde auf die gleiche Weise wie in BEISPIEL 1 in Bezug auf das Weißwerden und das Herabrinnen der Lösung geprüft, und die Spannung (Vl) im hellen Bereich auf der Anfangsstufe und nachdem 2000 Blatt bedruckt worden waren, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 wiedergegeben.
[Tabelle 5]
[Tabelle 6]
Die in den BEISPIELEN 1 bis 7 hergestellten Beschichtungslösungen für die Ladungstransportschichten wurden hinsichtlich ihres äußeren Erscheinungsbildes 12 Monate lang beobachtet, nachdem sie hergestellt worden waren. Diejenigen der BEISPIELE 5 bis 7, die das Antioxidans enthielten, zeigten keine Veränderung, wohingegen diejenigen der BEISPIELE 1 bis 4, die kein Antioxidans enthielten, eine leichte Zunahme einer gelblichen Farbe zeigten, was auf eine Verschlechterung des Methylals hindeutete.
BEISPIEL 19
Das lichtempfindliche elektrophotografische Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass 10 Gewichtsteile der durch die nachstehende Formel (5) wiedergegebenen Verbindung als Ladungstransportmaterial verwendet wurden, und anschließend wurden das Weißwerden der Schicht, das Herabrinnen der Lösung und die Spannung (Vl) im hellen Bereich vor und nach der Dauerhaftigkeitsprüfung beurteilt und gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
BEISPIEL 20
Das lichtempfindliche elektrophotografische Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer dass als Ladungstransportmaterial jede der durch die vorstehenden Formeln (4) und (5) wiedergegebenen Verbindungen in einer Menge von 5 Gewichtsteilen (Gesamtgewicht: 10 Gewichtsteile) verwendet wurde, und anschließend wurden das Weißwerden der Schicht, das Herabrinnen der Lösung und die Spannung (Vl) im hellen Bereich vor und nach der Dauerhaftigkeitsprüfung beurteilt und gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
BEISPIEL 21
Das lichtempfindliche elektrophotografische Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, außer dass als Ladungstransportmaterial die durch die vorstehenden Formeln (4) und (5) wiedergegebenen Verbindungen in einer Menge von 8 Gewichtsteilen und 2 Gewichtsteilen (Gesamtgewicht: 10 Gewichtsteile) verwendet wurden, und die Bestandteile des Lösungsmittels zu 20 Gewichtsteilen Methylal und 60 Gewichtsteilen Monochlorbenzol verändert wurden, und anschließend wurde das Weißwerden der Schicht, das Herabrinnen der Lösung und die Spannung (Vl) im hellen Bereich vor und nach der Dauerhaftigkeitsprüfung beurteilt und gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
TABELLE 7

Claims

Verfahren zur Herstellung eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, das auf einem Substrat eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht aufweist, das die Schritte des Aufbringens einer Lösung, die ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz, Dimethoxymethan und ein Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher enthält, und des Trocknens der Lösung umfaßt, um eine Ladungstransportschicht zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs einen Siedepunkt von 130°C oder höher, jedoch von 200°C oder tiefer, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Gewichtsverhältnis von dem Dimethoxymethan zu dem Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs in einem Bereich von 5:95 bis 60:40 liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Xylol, Ethylbenzol, Anisol, Propylbenzol, Mesitylen und Monochlorbenzol besteht.
Verfahren nach Anspruch 4, in dem das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Xylol, Ethylbenzol und Monochlorbenzol besteht.
Verfahren nach Anspruch 5, in dem das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs Xylol oder Ethylbenzol ist.
Verfahren nach Anspruch 5, in dem das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs Monochlorbenzol ist.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Ladungstransportmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Verbindungen besteht:
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Bindemittelharz ein Bindemittelharz ist, ausgewählt aus Polycarbonatharz und Polyarylatharz.
Verfahren nach Anspruch 9, in dem das Bindemittelharz Polycarbonatharz ist.
Verfahren nach Anspruch 9, in dem das Bindemittelharz Polyarylatharz ist.
Verfahren nach Anspruch 10, in dem das Polycarbonatharz eine Struktureinheit aufweist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Struktureinheiten ausgewählt ist:
Verfahren nach Anspruch 11, in dem das Polyarylatharz eine Struktureinheit aufweist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Struktureinheiten ausgewählt ist:
Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Lösung des Weiteren ein Antioxidans enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Antioxidans eine sterisch gehinderte Phenolstruktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Antioxidans mit 10 bis 500 ppm eingearbeitet wird, bezogen auf das Dimethoxymethan.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das lichtempfindliche elektrofotografische Element das Substrat, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge aufweist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element, das ein Substrat, eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht umfasst, wobei die Ladungstransportschicht durch Aufbringen einer Lösung, die ein Ladungstransportmaterial, ein Bindemittelharz, Dimethoxymethan und ein Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von 130°C oder höher enthält, und Trocknen der Lösung hergestellt wird.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs einen Siedepunkt von 130°C oder höher, jedoch von 200°C oder tiefer, aufweist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Gewichtsverhältnis von dem Dimethoxymethan zu dem Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs in einem Bereich von 5:95 bis 60:40 liegt.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Xylol, Ethylbenzol, Anisol, Propylbenzol, Mesitylen und Monochlorbenzol besteht.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 21, wobei das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Xylol, Ethylbenzol und Monochlorbenzol besteht.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 22, wobei das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs Xylol oder Ethylbenzol ist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 22, wobei das Lösungsmittel auf Basis eines aromatischen Kohlenwasserstoffs Monochlorbenzol ist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Ladungstransportmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Verbindungen besteht:
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Bindemittelharz ein Bindemittelharz ist, ausgewählt aus Polycarbonatharz und Polyarylatharz.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 26, wobei das Bindemittelharz Polycarbonatharz ist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 26, wobei das Bindemittelharz Polyarylatharz ist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 27, wobei das Polycarbonat eine Struktureinheit aufweist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Struktureinheiten ausgewählt ist:
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 28, wobei das Polyarylatharz eine Struktureinheit aufweist, die aus den durch die nachstehenden Formeln gezeigten Struktureinheiten ausgewählt ist:
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei die Lösung des Weiteren ein Antioxidans enthält.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Antioxidans eine sterisch gehinderte Phenolstruktur aufweist.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das Antioxidans mit 10 bis 500 ppm eingearbeitet ist, bezogen auf das Dimethoxymethan.
Lichtempfindliches elektrofotografisches Element nach Anspruch 18, wobei das lichtempfindliche elektrofotografische Element das Substrat, die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge aufweist.