DE60132153T2

DE60132153T2 - Elektrophotographischer Photorezeptor, Verfahren zur Herstellung des Photorezeptors, und bildformendes Verfahren sowie Apparat worin der Photorezeptor eingesetzt wird

Info

Publication number: DE60132153T2
Application number: DE60132153T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ikuno; Hidetoshi Kami; Ryohichi Kitajima; Narihito Kojima; Akihiko Matsuyama; Hiroshi Nagame; Katsuichi Ohta; Tetsuro Suzuki; Nozomu Tamoto; Hiroshi Tamura; Yohta Sakon; Eiji Kurimoto; Tatsuya Niimi; Yuka Miyamoto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2021-11-03
Also published as: EP1204004B1; JP2002341571A; US6641964B2; EP1204004A1; DE60132153D1; US20020115005A1; US20040048178A1; JP3734735B2; US6844124B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Photorezeptor. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen des Photorezeptors und ein Bilderzeugungsverfahren und eine Vorrichtung, die den Photorezeptor verwenden.
Erörterung des Hintergrundes
Elektrophotographie ist eines der Bilderzeugungsverfahren und beinhaltet typischer Weise die folgenden Vorgänge:

(1) Aufladen eines elektrophotographischen Photorezeptors an einem dunklen Ort (Aufladungsvorgang);
(2) Bestrahlen des aufgeladenen Photorezeptors mit bildmäßigem Licht, um in gezielter Weise die Ladung auf einem belichteten Gebiet des Photorezeptors abzubauen, was die Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes zur Folge hat (Belichtungsvorgang);
(3) Entwickeln des latenten Bildes mit einem Entwickler, der einen hauptsächlich aus einem farbgebenden Mittel und einem Bindemittel zusammengesetzten Toner beinhaltet, um darauf ein Tonerbild zu erzeugen (Entwicklungsvorgang);
(4) gegebenenfalls Übertragen des Tonerbildes auf ein intermediäres Übertragungsmedium (erster Übertragungsvorgang);
(5) Übertragen des Tonerbildes auf ein Empfangsmaterial, wie ein Empfangspapier ((zweiter) Übertragungsvorgang);
(6) Erwärmen des Tonerbildes, um das Tonerbild auf dem Empfangsmaterial zu fixieren (Fixiervorgang); und
(7) Reinigen der Oberfläche des Photorezeptors (Reinigungsvorgang).

Bei solchen Bilderzeugungsverfahren sind die Anforderungen (das heißt, die erforderlichen elektrophotographischen Eigenschaften) an den Photorezeptor wie folgt:

(1) er muss in der Lage sein, an einem dunklen Ort so aufgeladen zu werden, dass er ein richtiges Potential hat;
(2) er muss eine hohe Ladungs-Beibehaltungsfähigkeit haben (das heißt, dass er an einem dunklen Ort seine Ladung gut behält); und
(3) bei Aufbringung von Licht darauf muss die Ladung schnell abgebaut werden (das heißt, das Potential eines belichteten Gebietes ist niedrig).

Bis jetzt sind Photorezeptoren verwendet werden, bei welchen eine der folgenden lichtempfindlichen Schichten auf einem elektrisch leitfähigen Substrat erzeugt ist:

(1) hauptsächlich Selen oder eine Selenlegierung beinhaltende Schichten;
(2) Schichten, in welchen ein anorganisches photoleitendes Material wie Zinkoxid oder Cadmiumsulfid in einem Bindemittelharz dispergiert ist;
(3) ein organisches photoleitendes Material wie Azopigmente und Kombinationen von Poly-N-vinylcarbazol und Trinitrofluorenon verwendende Schichten; und
(4) amorphes Silicium verwendende Schichten.

Derzeit werden weithin organische, ein organisches lichtempfindliches Material verwendende Photorezeptoren verwendet, weil sie solche Anforderungen wie vorstehend erwähnt erfüllen und gegenüber den anderen Photorezeptoren die folgenden Vorteile haben:

(1) die Herstellungskosten sind verhältnismäßig niedrig;
(2) sie haben eine gute Flexibilität der Konstruktion (das heißt, es ist leicht, einen Photorezeptor mit einer gewünschten Eigenschaft zu entwerfen); und
(3) sie verursachen kaum Umweltverschmutzung.

Was nun die organischen Photorezeptoren abgeht, sind die folgenden lichtempfindlichen Schichten bekannt:

(1) eine lichtempfindliche Schicht, die ein organisches photoleitendes Harz beinhaltet, wie Polyvinylcarbazol (PVK) oder dergleichen Material;
(2) lichtempfindliche Schichten vom Typ der Ladungsübertragung (Charge Transfer), die einen Charge-Transfer-Komplex, wie eine Kombination von Polyvinylcarbazol (PVK) und 2,4,7-Trinitrofluorenon (TNF) oder dergleichen Material beinhalten;
(3) eine lichtempfindliche Schicht, in welcher ein Pigment, wie Phthalocyanin oder dergleichen, in einem Bindemittelharz dispergiert ist; und
(4) eine funktionsmäßig getrennte lichtempfindliche Schicht, beinhaltend ein Ladungserzeugungsmaterial (Charge Generation Material, hierin nachfolgend ein CGM) und ein Ladungstransportmaterial (Charge Transport Material, hierin nachfolgend ein CTM).

Unter diesen Photorezeptoren erregen speziell die Photorezeptoren mit einer funktionsmäßig getrennten lichtempfindlichen Schicht derzeit beträchtliche Aufmerksamkeit.
Der Mechanismus der Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes in der funktionsmäßig getrennten lichtempfindlichen Schicht mit einer Ladungserzeugungsschicht (hierin nachfolgend einer CGL, Charge Generation Lager) und einer auf der CGL ausgebildeten Ladungstransportschicht (hierin nachfolgend einer CTL, Charge Transport Lager) ist wie folgt:

(1) wenn die lichtempfindliche Schicht belichtet wird, nachdem sie aufgeladen wurde, durchläuft Licht die lichtdurchlässige CTL und erreicht dann die CGL;
(2) das in der CGL beinhaltete CGM absorbiert das Licht und erzeugt einen Ladungsträger, wie ein Elektron und ein positives Loch;
(3) der Ladungsträger wird in die CTL injiziert und durch die CTL transportiert, was von dem durch die Ladung auf der lichtempfindlichen Schicht erzeugten elektrischen Feld bewirkt wird;
(4) zum Schluss erreicht der Ladungsträger die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht und neutralisiert die Ladung darauf, was die Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes zur Folge hat.

Für solche funktionsmäßig getrennten Photorezeptoren ist eine Kombination eines hauptsächlich ultraviolettes Licht absorbierenden CTM und eines hauptsächlich sichtbares Licht absorbierenden CGL wirksam und wird hauptsächlich verwendet. Auf diese Weise können funktionsmäßig getrennte Photorezeptoren hergestellt werden, welche die vorstehend erwähnten Anforderungen erfüllen.
Derzeit steigen die Anforderungen an elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtungen, wie Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und Verkleinerung der Vorrichtung. Daher besteht ein steigender Bedarf nach haltbaren Photorezeptoren mit hoher Zuverlässigkeit, welche gute Bilder herstellen können, sogar wenn sie über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet werden, wobei sie die vorstehend erwähnten Anforderungen erfüllen.
Für die Elektrophotographie verwendete Photorezeptoren sind unterschiedlichen mechanischen und chemischen Belastungen ausgesetzt. Wenn ein Photorezeptor wegen dieser Belastungen Abrieb unterliegt und seine lichtempfindliche Schicht dünner gemacht wird, werden unerwünschte Bilder hergestellt.
In dem Bestreben, dieses Abriebproblem zu lösen, sind in den offen gelegten japanischen Patentveröffentlichungen (hierin nachfolgend JOPs) 1-205171 , 7-333881 , 8-15887 , 8-123053 und 8-146641 ein Verfahren, in welchem ein Füllstoff in einem Photorezeptor beinhaltet ist, und ein Verfahren, bei welchem ein Füllstoff in einer Oberfläche einer lichtempfindliche Schicht dispergiert ist, offenbart worden.
Die Photorezeptoren mit einer einen in einem Bindemittelharz dispergierten Füllstoff beinhaltenden Schicht neigen dazu, die folgenden Probleme zu verursachen:
(1) Abgehen der Oberflächenschicht
Wenn eine lichtempfindliche Schicht und eine darauf ausgebildete
Oberflächenschicht eine diskontinuierliche Struktur aufweisen, neigt die Oberflächenschicht dazu, von der lichtempfindliche Schicht abzugehen, wenn der Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird.
(2) Anstieg des Potentials eines belichteten Gebietes
Wenn eine lichtempfindliche Schicht und eine Oberflächenschicht eine diskontinuierliche Struktur aufweisen, nimmt das Potential eines belichteten Gebietes von dem Photorezeptor zu, wenn der Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird.
(3) Schlechte Wiedergabe feiner Punkte
Wenn eine lichtempfindliche Schicht und eine Oberflächenschicht eine diskontinuierliche Struktur aufweisen (das heißt, die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht von der auf die lichtempfindliche Schicht aufbeschichteten Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht nicht gelöst wird), sind die Bildqualitäten von mit dem Photorezeptor anfänglich hergestellten Bildern gut. Wenn jedoch der Photorezeptor wiederholt verwendet wird, neigen die Probleme aufzutreten, die in den Punkten (1) und (2) erwähnt werden. Wenn dagegen die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht eine kontinuierliche Struktur haben, (das heißt, die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht von der auf die lichtempfindliche Schicht aufbeschichteten Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht aufgelöst wird), neigen die Bildqualitäten dazu, je nach dem Grad der Auflösung der lichtempfindlichen Schicht verschlechtert zu werden.
(4) Ungleichmäßiger Abrieb
Wenn eine lichtempfindliche Schicht und eine Oberflächenschicht eine kontinuierliche Struktur aufweisen und überdies die lichtempfindliche Schicht von der einen Füllstoff beinhaltenden und auf die lichtempfindliche Schicht aufbeschichteten Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht weitgehend aufgelöst wird, wird der Füllstoff stark ungleichmäßig an dem Grenzflächengebiet zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Oberflächenschicht verteilt. Wenn ein solcher Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird, wird der Photorezeptor ungleichmäßig abgerieben, was Verschlechterung von Bildqualitäten zur Folge hat.
(5) Kanteneffekt des Volltonbildes
Wenn die Oberfläche von einem Photorezeptor so aufgeladen wird, dass sie ein geschlossenes latentes Bild mit einem sehr gleichmäßigen Potential aufweist, und dieses Vollton-Latentbild mit einem Toner entwickelt wird, hat der Kantenbereich des sich ergebenden Vollton-Tonerbildes eine größere Menge von Tonerteilchen als die anderen Teile (auf diese Erscheinung wird als den so genannten „Kanteneffekt" Bezug genommen), weil die elektrischen Flusslininen sich an dem Kantenbereich nach oben erheben. Daher werden fette Bilder und Bilder mit gestreutem Toner hergestellt.
In dem Bestreben, dieses Problem zu lösen, wird ein Verfahren verwendet, in welchem feine ungleichmäßige Potentiale auf der Oberfläche des Photorezeptors erzeugt werden. Durch dieses Verfahren kann der Kanteneffekt vermieden werden, und daher kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass fette Bilder und Bilder mit gestreutem Toner hergestellt werden.
Andererseits werden als die Verfahren zum Erzeugen einer Oberflächenschicht typischer Weise Sprühbeschichtungsverfahren, Ringbeschichtungsverfahren, Tauchbeschichtungsverfahren und so weiter verwendet.
Als erstes werden die Sprühbeschichtungsverfahren erklärt werden.
JOP 6-308757 offenbart eine Sprühbeschichtungsverfahren, das eine Beschichtungsflüssigkeit verwendet, die ein Lösungsmittel beinhaltet, welches die lichtempfindliche Schicht nicht auflöst, auf welche die Beschichtungsflüssigkeit aufbeschichtet werden soll. Wenn diese Beschichtungsflüssigkeit unter Verwendung von einem Sprühbeschichtungsverfahren aufbeschichtet wird, löst die Oberflächenschicht nicht die lichtempfindliche Schicht auf, das heißt, die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht haben eine diskontinuierliche Struktur. In JOP 6-308757 wird beschrieben, dass die lichtempfindliche Schicht mit einer solchen Struktur Bilder mit guten Bildqualitäten herstellt, weil die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht die lichtempfindliche Schicht nicht auflöst.
Wenn dieser Photorezeptor von den Erfindern der vorliegenden Erfindung gemäß dem in der Veröffentlichung beschriebenen Verfahren hergestellt wird, haben die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht eine diskontinuierliche Struktur. Wenn Bildqualitäten von einem solchen Photorezeptor bewertet werden, haben die anfänglichen Bilder gute Bildqualitäten, es geht aber die Oberflächenschicht an dem Kantenbereich des Photorezeptors von der lichtempfindlichen Schicht ab, wenn der Photorezeptor wiederholt verwendet wird. Dies liegt daran, dass die Oberflächenschicht eine schlechte Haftung an der lichtempfindlichen Schicht hat. Wenn überdies der Photorezeptor wiederholt verwendet wird, nimmt das Potential eines belichteten Gebietes zu, und dadurch werden Bildqualitäten schlechter. Das liegt daran, dass die Ladungsinjektion von der unteren Schicht (der lichtempfindlichen Schicht) zu der oberen Schicht (der Oberflächenschicht) wegen der diskontinuierlichen Struktur der Oberflächenschicht und der lichtempfindliche Schicht behindert wird. Überdies ist es möglich, dass durch Verwendung einer Beschichtungslösung für die Oberflächenschicht, welche ein die lichtempfindliche Schicht nicht auflösendes Lösungsmittel beinhaltet, das Ladungstransportmaterial in der lichtempfindliche Schicht dazu neigt, zu kristallisieren, und dadurch werden unerwünschte Bilder hergestellt.
JOP 6-89036 offenbart eine Sprühbeschichtungsverfahren, das eine Beschichtungsflüssigkeit verwendet, die ein Lösungsmittel beinhaltet, welches die lichtempfindliche Schicht auflöst, auf welche die Beschichtungsflüssigkeit aufbeschichtet werden soll. Wenn diese Beschichtungsflüssigkeit unter Verwendung von einem Sprühbeschichtungsverfahren aufbeschichtet wird, löst das Lösungsmittel das Bindemittelharz in der lichtempfindlichen Schicht auf, und dadurch wird die Oberflächenschicht an ihrer Grenzfläche mit der lichtempfindlichen Schicht gemischt. Daher haben die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht eine kontinuierliche Struktur. Wenn ein solcher Photorezeptor wiederholt verwendet wird, tritt ein solches Phänomen des Abgehens wie vorstehend erwähnt nicht auf, weil die Oberflächenschicht eine gute Haftung an der lichtempfindlichen Schicht hat. Weil jedoch die Mischungsbedingungen der Schichten nicht spezifiziert sind, sind andere Eigenschaften (wie Bildqualitäten) des Photorezeptors nicht notwendiger Weise gut, weil die Eigenschaften sich je nach den Mischungsbedingungen in weitem Umfang ändern.
Dann werden die Ringbeschichtungsverfahren erklärt werden.
JOP 8-292585 offenbart ein Verfahren, in welchem unter Verwendung eines Ringbeschichtungsverfahrens eine Oberflächenschicht durch Aufbeschichten einer Beschichtungsflüssigkeit erzeugt wird, die ein Lösungsmittel beinhaltet, welches die lichtempfindliche Schicht auflöst. Wenn eine solche Beschichtungsflüssigkeit unter Verwendung eines Ringbeschichtungsverfahrens aufbeschichtet wird, löst das Lösungsmittel das Bindemittelharz in der lichtempfindlichen Schicht auf, und dadurch wird die Oberflächenschicht an der Grenzfläche der beiden Schichten mit der lichtempfindlichen Schicht gemischt. Das heißt, die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht haben eine kontinuierliche Struktur. Wenn ein solcher Photorezeptor wiederholt verwendet wird, um die Bildqualitäten zu bewerten tritt ein solches Phänomen des Abgehens wie vorstehend erwähnt nicht auf, und überdies nimmt das Potential eines belichteten Gebietes kaum zu. Die Bildqualitäten sind jedoch nicht gut. Das liegt daran, dass die Beschichtungsbedingungen so sind, dass das Harz und andere in der lichtempfindlichen Schicht beinhaltete Komponenten übermäßig in die Oberflächenschicht hinein aufgelöst werden.
JOP 5-722749 offenbart ein Bildträgerelement, bei welchem eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht, die ein elektrisch leitfähiges teilchenförmiges Material und ein Lösungsmittel enthält, welches die niedrigere Schicht, auf welche die Beschichtungsflüssigkeit aufbeschichtet werden soll, (das heißt, die durch Wärme weich werdende Schicht) auflöst, auf die niedrigere Schicht beschichtet wird. Es gibt jedoch keine Beschreibungen hinsichtlich der Beschichtungsbedingungen, und überdies werden die Mischungsbedingungen der Oberflächenschicht und der niedrigeren Schicht nicht beschrieben. Daher ist es unbekannt, ob die Eigenschaften des sich ergebenden Bildträgerelementes gut sind.
Aus diesen Gründen existiert ein Bedürfnis nach einem Photorezeptor, welcher gute mechanische Haltbarkeit und stabile elektrophotographische Eigenschaften aufweist, so dass Bilder mit guten Bildqualitäten auf stabile Weise hergestellt werden können, sogar wenn der Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird.
US-A-5798200 betrifft ein elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren. Überdies wird die Herstellung eines Photorezeptors durch Auflösen von einem Polybutyralharz in einer Mischung von 80 Gewichtsteilen Methylethylketon und 20 Gewichtsteilen Cyclohexanon offenbart.
JOP 49-111941 offenbart eine Beschichtungsflüssigkeit, welche ein erstes organisches Lösungsmittel von Methylethylketon mit einem Siedepunkt von 79,6°C und ein zweites organisches Lösungsmittel von Cyclohexanon mit einem Siedepunkt von 130 bis 160°C, ein Harz und Siliciumdioxid- und Calciumcarbonat-Füllstoffe enthält.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektrophotographischen Photorezeptor bereitzustellen, welcher gute mechanische Haltbarkeit und stabile elektrophotographische Eigenschaften aufweist, so dass Bilder mit guten Bildqualitäten auf stabile Weise hergestellt werden können, sogar wenn der Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Herstellen des vorstehend erwähnten Photorezeptors.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Bilderzeugungsverfahrens und einer Vorrichtung, mit welchen über einen langen Zeitraum hinweg Bilder mit guten Bildqualitäten auf stabile Weise hergestellt werden können, ohne den Photorezeptor häufig auszuwechseln.
Kurz gesagt können diese Ziele und andere Ziele der vorliegenden Erfindung, wie hierin nachfolgend leichter ersichtlich werden wird, durch einen elektrophotographischen Photorezeptor erreicht werden, beinhaltend ein elektrisch leitfähiges Substrat, eine über dem elektrisch leitfähigen Substrat liegend angeordnete lichtempfindliche Schicht und eine über der lichtempfindlichen Schicht befindliche und einen Füllstoff und ein Bindemittelharz umfassende Oberflächenschicht, wobei die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur aufweisen (das heißt, die Schichten haben keine klare Grenzfläche, außer dass die Oberflächenschicht einen Füllstoff beinhaltet und die lichtempfindliche Schicht nicht einen Füllstoff beinhaltet), und wobei die Oberflächenschicht die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/5wobei D den Mittelwert von maximalen Dicken der Oberflächenschicht in Einheiten von Mikrometern in 20 Segmenten von jeweils 5 μm Breite darstellt, wenn ein 100 μm breiter Abschnitt von einem Querschnitt des Photorezeptors in die 20 Segmente geteilt wird, und σ die Standardabweichung der 20 maximalen Dicken darstellt.
„Darüber liegend" kann direkten Kontakt beinhalten und auch Zwischenschichten zulassen.
Die Standardabweichung wird durch die folgende wohlbekannte Formel definiert:
wobei Xi eine jede der maximalen Dicken darstellt und D den Mittelwert der maximalen Dicken darstellt. In diesem Fall ist n gleich 20.
Die Standardabweichung σ der maximalen Dicke ist vorzugsweise nicht größer als D/7. Die mittlere maximale Dicke D der Oberflächenschicht beträgt vorzugsweise 1,0 μm bis 8,0 μm.
Die lichtempfindliche Schicht ist vorzugsweise eine geschichtete lichtempfindliche Schicht, die eine CGL und eine CTL beinhaltet.
Der Füllstoff in der Oberflächenschicht ist vorzugsweise ein anorganischer Füllstoff, wie Metalloxide. Bevorzugter ist der anorganische Füllstoff ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Titanoxid und Aluminiumoxid.
Die Oberflächenschicht beinhaltet vorzugsweise ein CTM, und bevorzugter ein Ladungstransportpolymer. Das Ladungstransportpolymer ist vorzugsweise ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polyurethan, Polyester und Polyether. Das Ladungstransportpolymer ist vorzugsweise ein Polycarbonat mit einer Triarylamingruppe.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Photorezeptors bereitgestellt, umfassend die Schritte des Erzeugens einer ein Harz beinhaltenden lichtempfindlichen Schicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat; des Bereitstellens einer Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht, umfassend ein Harz, einen Füllstoff und ein Lösungsmittel, welches die lichtempfindliche Schicht auflösen kann; und des Beschichtens der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf die lichtempfindliche Schicht unter Verwendung eines Sprühbeschichtungsverfahrens, wobei das Verfahren die folgende Beziehung erfüllt: 1,2 < A/B < 2,0 wobei A das Gewicht eines Films aus der Oberflächenschicht pro Flächeneinheit darstellt, welcher hergestellt wird durch direktes Beschichten der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf die Oberfläche des elektrisch leitfähigen Substrates mit dem Sprühbeschichtungsverfahren und dann 60 Minuten langes Trocknen bei Raumtemperatur, und B das Gewicht des Films pro Flächeneinheit darstellt, welcher durch vollständiges Trocknen des Films derart hergestellt wird, dass das Lösungsmittel in einer Menge von nicht mehr als 1000 ppm in dem Film verbleibt
Das Lösungsmittel in der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht beinhaltet vorzugsweise ein erstes organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50°C bis 80°C wie Tetrahydrofuran und Dioxolan, und ein zweites organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 130°C bis 160°C wie Cyclohexanon, Cyclopentanon und Anisol.
Die Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht hat vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 3,0 bis 6,0 Gewichts-%.
Die aufbeschichtete Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht wird vorzugsweise 10 bis 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 130°C bis 160°C getrocknet.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bilderzeugungsvorrichtung bereitgestellt, welche den Photorezeptor der vorliegenden Erfindung beinhaltet; eine Aufladungsvorrichtung, konfiguriert zum Aufladen des Photorezeptors; eine Bildeinstrahlungsvorrichtung, konfiguriert den Photorezeptor mit bildmäßigem Licht zu bestrahlen, um ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche des Photorezeptors zu erzeugen; eine Bildentwicklungsvorrichtung, konfiguriert das elektrostatische latente Bild mit einem Toner zu entwickeln, um ein Tonerbild auf dem Photorezeptor zu erzeugen; und eine Bildübertragungsvorrichtung, konfiguriert das Tonerbild, gegebenenfalls über ein Zwischen-Übertragungsmedium, auf ein Empfangsmaterial zu übertragen.
Die Bildeinstrahlungsvorrichtung beinhaltet vorzugsweise eine Laserdiode (LD) oder eine Licht emittierende Diode (LED) als eine Lichtquelle.
Die Aufladungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Nachbarschafts-Aufladungsvorrichtung, welche den Photorezeptor auflädt, während sie nahe der Oberfläche des Photorezeptors ist, diese aber nicht berührt. Überdies legt die Aufladungsvorrichtung vorzugsweise eine mit einer Wechselspannung überlagerte Gleichspannung an den Photorezeptor.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Prozesskartusche bereitgestellt, welche mindestens den Photorezeptor der vorliegenden Erfindung und ein den Photorezeptor enthaltendes Gehäuse beinhaltet.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, welches beinhaltet die Schritte des Aufladens des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung; des Bestrahlens des Photorezeptors mit bildmäßigem Licht, um auf dem Photorezeptor ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen; des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner, um auf dem Photorezeptor ein Tonerbild zu erzeugen; und des Übertragens des Tonerbildes auf ein Empfangsmaterial, gegebenenfalls über ein Zwischenübertragungsmedium.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Erwägung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgefasst wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Verschiedene andere Ziele, Merkmale und damit verbundene Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger gewürdigt werden können, wenn diese aus der Beschreibung in Einzelheiten besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen in Erwägung gezogen wird, in denen gleiche Bezugsbuchstaben durchgängig gleiche entsprechende Teile bezeichnen und worin:
1A eine schematische Querschnittsansicht ist, welche den Photorezeptor der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, um zu erklären, wie die mittlere maximale Dicke D der Oberflächenschicht zu bestimmen ist;
1B ein schematischer Querschnitt der Oberflächenschicht des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung ist, bei welchem eine Oberflächenschicht und eine lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben, und um zu erklären, wie die maximalen Dicken Dn der Oberflächenschicht und deren Standardabweichung σ zu bestimmen ist;
1C eine schematische Querschnittsansicht eines zum Vergleich dienenden Photorezeptors ist, bei welchem eine Oberflächenschicht und eine lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur haben;
2 eine schematische Querschnittsansicht ist, um zu erklären wie ein Phänomen der ungleichmäßigen Lichtmenge in einem Photorezeptor auftritt, bei welchem eine Oberflächenschicht und eine lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben;
3A und 3B schematische Querschnittsansichten sind, um zu erklären, wie ein Phänomen des ungleichmäßigen Ladungseinfangs in einem Photorezeptor auftritt, bei welchem eine Oberflächenschicht und eine lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben;
4A und 4B schematische Querschnittsansichten sind, um zu erklären, wie ein Phänomen des ungleichmäßigen Abriebs in einem Photorezeptor auftritt, bei welchem eine Oberflächenschicht und eine lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben;
5 bis 7 schematische Querschnittsansichten von Ausführungsformen des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung sind;
8 eine schematische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und zur Erklärung des Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Ansicht ist, welche eine andere Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und zur Erklärung des Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung; und
10 eine schematische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform der Prozesskartusche der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der elektrophotographische Photorezeptor der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein elektrisch leitfähiges Substrat, eine auf dem elektrisch leitfähigen Substrat befindliche lichtempfindliche Schicht und eine auf der lichtempfindlichen Schicht befindliche und einen Füllstoff und ein Bindemittelharz umfassende Oberflächenschicht, wobei die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur aufweisen, und wobei die Oberflächenschicht die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/5wobei D den Mittelwert von maximalen Dicken der Oberflächenschicht in Einheiten von Mikrometern in 20 Segmenten darstellt, wenn ein 100 μm breiter Abschnitt von einem Querschnitt des Photorezeptors in die 20 Segmente geteilt wird, und σ die Standardabweichung der 20 maximalen Dicken darstellt.
Die einen solchen Photorezeptor verwendende Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat eine gute mechanische Haltbarkeit und gute elektrophotographische Eigenschaften und kann Bilder mit guten Bildqualitäten herstellen.
Als erstes wird die Struktur der lichtempfindlichen Schicht und der Oberflächenschicht erklärt werden.
Die kontinuierliche Struktur, welche die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht in der vorliegenden Erfindung haben sollten, bedeutet solche Strukturen wie in 1A und 1B gezeigt. Das heißt, in dem Photorezeptor der vorliegenden Erfindung haben die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht keine klare Grenze (Grenzfläche), außer dass die Oberflächenschicht einen Füllstoff beinhaltet und die lichtempfindliche Schicht nicht einen Füllstoff beinhaltet. Mit anderen Worten haben die Inhaltsstoffe in der lichtempfindlichen Schicht, wie ein Harz und ein lichtempfindliches Material (insbesondere das Harz), und das Harz in der Oberflächenschicht keine klare Grenze (Grenzfläche).
Um eine solche kontinuierliche Struktur zu erzeugen, müssen sich das in der Oberflächenschicht beinhaltete Harz und mindestens einer der in der lichtempfindlichen Schicht beinhalteten Inhaltsstoffe (insbesondere das Harz) in einem Lösungsmittel lösen. Wenn eine ein solches Lösungsmittel beinhaltende Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf eine lichtempfindliche Schicht beschichtet wird, werden einer oder mehrere der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht vorhandenen Inhaltsstoffe (das Harz) von dem Lösungsmittel gelöst, wenn die Beschichtungsflüssigkeit die Oberfläche der lichtempfindliche Schicht kontaktiert. Dadurch mischt sich das Harz in der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht mit den auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht vorhandenen Inhaltsstoffen, was die Bildung der kontinuierlichen Struktur zur Folge hat.
Dagegen bedeutet die diskontinuierliche Struktur von lichtempfindlicher Schicht und Oberflächenschicht eine solche Struktur wie in 1C gezeigt. Das heißt, die lichtempfindliche Schicht und die Oberflächenschicht haben eine klare Grenze. Eine solche diskontinuierliche Struktur kann erzeugt werden, indem eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht aufbeschichtet wird, welche ein Lösungsmittel beinhaltet, das die Inhaltsstoffe der lichtempfindliche Schicht nicht löst. Wenn eine solche Beschichtungsflüssigkeit auf die lichtempfindliche Schicht beschichtet wird, kann eine klare Grenze erzeugt werden, weil die lichtempfindliche Schicht (insbesondere das Harz in der lichtempfindliche Schicht) nicht von dem Lösungsmittel aufgelöst wird.
Als nächstes werden die maximale Dicke Dn, die mittlere Dicke D und die Standardabweichung σ der maximalen Dicke Dn erklärt werden.
Die maximale Dicke Dn und die mittlere Dicke D des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung werden bestimmt, indem der Querschnitt des Photorezeptors untersucht wird. Der Querschnitt von einem Photorezeptor wird hergestellt, indem der Photorezeptor unter Verwendung von einem Mikrotom und so weiter in der Dickenrichtung senkrecht zu der Oberfläche des Photorezeptors geschnitten wird. Der so hergestellte Querschnitt wird mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) von 2000-facher Vergrößerung beobachtet und photographiert. Wie in 1A gezeigt, wird ein Gebiet von 100 μm Länge des photographierten Oberflächenabschnitts des Photorezeptors in 20 gleiche Segmente geteilt (das heißt, die Länge von jedem Segment beträgt 5 μm). Die maximale Dicke Dn von jedem Segment wird als der Abstand zwischen der Oberfläche des Segmentes und einem Füllstoffteilchen, welches sich an der niedrigsten Stelle in dem Segment befindet, bestimmt. Das heißt, wie aus 1B zu verstehen ist, beträgt in den Segmenten Sn-1 und Sn die maximale Dicke der Oberflächenschicht Dn-1 beziehungsweise Dn. Die mittlere maximale Dicke D der Oberflächenschicht ist definiert als der arithmetische Mittelwert der so bestimmten 20 maximalen Dicken. Überdies ist die Standardabweichung σ als die Standardabweichung der 20 maximalen Dicken definiert.
Es wird sodann der Grund erklärt, warum die mittlere maximale Dicke und die Standardabweichung bestimmt werden sollten, indem der Oberflächenabschnitt von 100 μm Breite in 20 Segmente von 5 μm Breite unterteilt wird.
Der mittlere Teilchendurchmesser des derzeit für elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtungen verwendeten Toners beträgt etwa 5 bis 10 μm. Als ein Ergebnis von einem. Bilderzeugungsexperiment unter Verwendung eines solchen Toners wird gefunden, dass ein Bild, das aus Volltonbildern mit einer Länge von etwa 100 μm und mit unterschiedlichen Bilddichten besteht, als ein Bild mit ungleichmäßiger Dichte beobachtet wird.
Wenn überdies in einer Bilderzeugungsvorrichtung, in welcher ein elektrostatisches Punkt-Latentbild durch Ein/Aus-Schalten von Licht erzeugt wird, der mittlere Durchmesser des Lichtstrahls (das heißt, die Halbwertsbreite davon, vorausgesetzt die Beleuchtungsstärke des Lichtstrahls stimmt mit der Gauß'schen Kurve überein) 100 μm beträgt, wird gefunden, dass ein Bild, das aus Volltonbildern mit einer Länge von etwa 100 μm und mit unterschiedlichen Bilddichten besteht, als ein Bild mit unerwünschter Dichte beobachtet wird. Hat überdies der Lichtstrahl einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 μm, so werden stark ungleichmäßige Dichten hergestellt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass diese Schwankung der Bilddichte der Punktbilder mit der Standardabweichung σ der maximalen Dicke Dn korreliert. Das heißt, es wird gefunden, dass wenn ein Toner mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 10 μm verwendet wird, die Korrelation der Standardabweichung σ der maximalen Dicken Dn in 20 Segmenten von 5 μm Breite mit dem Ausmaß der Schwankung der Bilddichte der Punktbilder sehr hoch ist. Daher kann das Auftreten von ungleichmäßigen Bildern verhindert werden, wenn die Bedingungen des Oberflächenabschnitts des Photorezeptors richtig gesteuert werden, so dass die Oberflächenschicht die vorstehend erwähnte spezifische maximale Dicke und Standardabweichung hat.
Der Oberflächenabschnitt wird aus dem Bilderzeugungsgebiet des Photorezeptors genommen und die mittlere maximale Dicke D und die Standardabweichung σ davon werden mit dem vorstehend erwähnten Verfahren gemessen. Die Standardabweichung σ ist nicht größer als ein Fünftel (1/5) der mittleren maximalen Dicke der D der Oberflächenschicht, und vorzugsweise nicht größer als 1/7 (das heißt, D/7).
Die maximale Dicke Dn der Oberflächenschicht reicht vorzugsweise von nicht weniger als 2D/3 bis nicht größer als 4D/3.
Wenn die lichtempfindliche Schicht eine mehrschichtige Struktur hat, bedeutet das vorstehend erwähnte Harz in der lichtempfindlichen Schicht das in der obersten Schicht der lichtempfindlichen Schicht beinhaltete Harz, welche oberste Schicht die Oberflächenschicht kontaktiert.
Sodann wird der Einfluss der Struktur des Grenzflächenabschnitts zwischen der Oberflächenschicht und der lichtempfindlichen Schicht auf die Eigenschaften des Photorezeptors erklärt werden.
Als erstes wird der Einfluss auf die mechanische Haltbarkeit des Photorezeptors erklärt werden.
Wenn das in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht beinhaltete Lösungsmittel die lichtempfindliche Schicht (insbesondere das Harz in der lichtempfindlichen Schicht) nicht auflöst, haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur wie in 1C gezeigt. Wenn ein Photorezeptor mit einer solchen Struktur über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird, geht an den Kantenbereichen des Photorezeptors die Oberflächenschicht von der lichtempfindliche Schicht ab, weil die Haftung der Oberflächenschicht an der lichtempfindliche Schicht schwach ist.
Wenn dagegen das Lösungsmittel in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht ein die lichtempfindliche Schicht (insbesondere das Harz in der lichtempfindlichen Schicht) auflösendes Lösungsmittel beinhaltet, haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur wie in 1A und 1B gezeigt. Wenn ein Photorezeptor mit einer solchen Struktur über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird, kann das Problem des Abgehens vermieden werden, weil die Haftung der Oberflächenschicht an der lichtempfindliche Schicht stark ist. Das liegt daran, dass der untere Teil der Oberflächenschicht mit dem oberen Teil der lichtempfindlichen Schicht gemischt wird.
Es wird sodann der Einfluss der Struktur auf die elektrophotographischen Eigenschaften des Photorezeptors und die Bildqualitäten der von dem Photorezeptor hergestellten Bilder erklärt werden.
Bei dem Photorezeptor, in welchem die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur haben, sind die Bildqualitäten der anfänglichen Bilder gut. Jedoch neigt in diesem Fall das CTM in der CTL dazu, zu kristallisieren. Wenn das CTM kristallisiert, stellt der sich ergebende Photorezeptor sogar im Anfangsstadium unerwünschte Bilder her. Überdies wird Ladungsinjektion von der lichtempfindlichen Schicht in die Oberflächenschicht behindert, wenn ein solcher Photorezeptor wiederholt verwendet wird, was eine Zunahme des Potentials des belichteten Gebietes des Photorezeptors zur Folge hat, und dadurch werden die Bildqualitäten verschlechtert (das heißt, die Bilddichte nimmt ab und es tritt Hintergrundverschmutzung auf).
Wenn dagegen der Photorezeptor und die Oberflächenschicht eine kontinuierliche Struktur haben, wird die Bewegung der Ladungen von der lichtempfindliche Schicht zu der Oberflächenschicht nicht behindert, und dadurch kann sogar wenn der Photorezeptor wiederholt verwendet wird, der Anstieg des Potentials eines belichteten Gebietes verhindert werden. Die Bildqualitäten nehmen jedoch ebenfalls ab, wenn die Oberflächenschicht übermäßig mit dem Photorezeptor gemischt wird.
Wenn andererseits ein Photorezeptor eine Eigenschaft derart hat, dass auf der gesamten Oberfläche davon ein sehr gleichmäßiges Potential gebildet wird, wenn der Photorezeptor aufgeladen wird, hat das sich ergebende Volltonbild einen Kanteneffekt wie vorstehend erwähnt. Das heißt, an einem Kantenbereich von einem solchen sehr gleichmäßigen elektrostatischen Vollton-Latentbild richten sich die elektrischen Flusslinien auf, und dadurch haftet eine größere Menge von Tonerteilchen an dem Kantenbereich als an den anderen Teilen. Daher treten solche Probleme auf, wie dass die Linie von den Kantenbereichen breiter wird und um das Volltonbild herum Tonerstreuung auftritt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass solche Probleme verhindert werden können, indem auf der Oberfläche des Photorezeptors ein mikroskopisch ungleichmäßiges Potential erzeugt wird. Um auf der Oberfläche des Photorezeptors ein mikroskopisch ungleichmäßiges Potential zu erzeugen, haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine angemessene kontinuierliche Struktur. Das heißt, durch angemessenes Auflösen der lichtempfindlichen Schicht (insbesondere von dem Harz in der lichtempfindlichen Schicht) durch das in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht beinhaltete Lösungsmittel haben die sich ergebende Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine richtige, kontinuierliche Struktur, das heißt das Grenzgebiet der Oberflächenschicht und der lichtempfindliche Schicht wird mikroskopisch ungleichmäßig, und dadurch kann auf der Oberfläche des sich ergebenden Photorezeptors ein mikroskopisch ungleichmäßiges Potential erzeugt werden. Auf diese Weise können solche Probleme vermieden werden, wie dass die Linie von den Kantenbereichen breiter wird und um das Volltonbild herum Tonerstreuung auftritt.
Wie vorstehend erwähnt, hat der Photorezeptor in welchem die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur aufweisen Eigenschaften, welche verschieden sind von denjenigen des Photorezeptors in welchem die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur aufweisen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass das Ziel der vorliegenden Erfindung durch einen Photorezeptor erreicht werden kann, in welchem die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben und in welchem die Standardabweichung σ der maximalen Dicke nicht größer als ein Fünftel der mittleren maximalen Dicke D (das heißt, D/5) ist. Das heißt, ein Photorezeptor in welchem die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben, so dass die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht an ihrem Grenzgebiet angemessen miteinander vermischt sind, hat gute mechanische Haltbarkeit und gute elektrophotographische Eigenschaften und er kann Bilder mit guten Bildqualitäten herstellen.
Das Ausmaß der Mischung der lichtempfindliche Schicht mit der Oberflächenschicht an ihrem Grenzgebiet kann durch die Standardabweichung σ dargestellt werden. Wenn der Mischungsgrad groß ist, wird die Standardabweichung der maximalen Dicke groß. Wenn dagegen der Mischungsgrad klein ist, wird auch die Standardabweichung klein.
Wenn wie in 2 veranschaulicht bildmäßiges Licht die Oberfläche des Photorezeptors bestrahlt, wird ein Teil des einfallenden Lichtes durch die Füllstoffteilchen in der Oberflächenschicht gestreut, was Abnahme der Lichtmenge zur Folge hat. Wenn ein Photorezeptor eine große Standardabweichung der maximalen Dicke hat, erfolgt diese Lichtstreuung auf ungleichmäßige Weise. Das heißt, an einem Punkt A in 2, bei welchem die maximale Dicke groß ist, ist die Menge von durchgelassenem Licht verhältnismäßig klein, verglichen mit der Lichtmenge an einem Punkt B, an welchem die maximale Dicke gering ist. Auf diese Weise erreicht bildmäßiges Licht mit ungleichmäßiger Lichtmenge die lichtempfindliche Schicht, und dadurch werden Ladungen ebenfalls ungleichmäßig an der lichtempfindlichen Schicht erzeugt. Das heißt, wenn die Standardabweichung der maximalen Dicke der Oberflächenschicht groß ist, wird die den Photorezeptor erreichende Lichtmenge ungleichmäßig und die Menge der erzeugten Ladungen wird ebenfalls ungleichmäßig.
Wie in 3A und 3B veranschaulicht wird, bewegen sich die in der lichtempfindlichen Schicht erzeugten Ladungen durch die Oberflächenschicht. Die sich durch die Oberflächenschicht bewegenden Ladungen werden durch die Füllstoffteilchen eingefangen, was die Entstehung von Restpotential zur Folge hat.
Wenn die maximale Dicke groß ist, neigen die in der lichtempfindliche Schicht erzeugten und sich nach oben bewegenden Ladungen dazu, durch die Oberflächenschicht eingefangen zu werden. Wenn dagegen die maximale Dicke klein ist, neigen die in der lichtempfindliche Schicht erzeugten Ladungen kaum dazu, durch die Oberflächenschicht eingefangen zu werden. Das heißt, wenn die Standardabweichung der maximalen Dicke groß ist, werden Ladungen auf der Oberfläche des Photorezeptors ungleichmäßig erzeugt.
Auf diese Weise werden wegen ungleichmäßiger Lichtstreuung und ungleichmäßigem Ladungseinfang Ladungen auf der Oberfläche des Photorezeptors ungleichmäßig erzeugt, was die Bildung eines ungleichmäßigen visuellen Bildes (das heißt Tonerbildes) zur Folge hat.
Überdies ist wie in 4A und 4B gezeigt an einem Abschnitt C eines Photorezeptors mit einer großen maximalen Dicke die Abriebgeschwindigkeit der Oberflächenschicht gering, während an einem Abschnitt D des Photorezeptors mit einer kleinen maximalen Dicke die Abriebgeschwindigkeit der Oberflächenschicht groß ist. Daher wird der Abrieb der Oberflächenschicht ungleichmäßig, wenn die Standardabweichung groß ist. Auf diese Weise werden Bilder mit ungleichmäßiger Dichte hergestellt.
Als ein Ergebnis der Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung können die folgenden Erkenntnisse erhalten werden.
Wenn die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur haben und die Standardabweichung σ der mittleren maximalen Dicke D der Oberflächenschicht nicht größer als ein Fünftel der mittleren Dicke D (das heißt, D/5) ist, hat der sich ergebende Photorezeptor gute Eigenschaften. Überdies hat der sich ergebende Photorezeptor noch bessere Eigenschaften, wenn die Standardabweichung nicht größer als ein Siebentel der mittleren maximalen Dicke D (das heißt, D/7) ist.
Es ist bevorzugt, dass die Standardabweichung klein ist. Wenn jedoch die Standardabweichung 0 ist, haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur, und daher ist dies nicht bevorzugt.
Daher ist es bevorzugt, dass die Herstellungsbedingungen der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht und die Beschichtungsbedingungen der Beschichtungsflüssigkeit, die Umweltbedingungen während der Beschichtungsvorgänge und so weiter in angemessener Weise so gesteuert werden sollten, dass die folgende Beziehung erfüllt ist: σ ≤ D/5und vorzugsweise die folgende Beziehung erfüllt ist: σ ≤ D/7.
Als nächstes wird der Photorezeptor der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen erklärt werden.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dem Photorezeptor ist eine einschichtige lichtempfindliche Schicht, beinhaltend ein CGM und ein CTM als Hauptkomponenten, auf einem elektrisch leitfähigen Substrat ausgebildet, und auf der lichtempfindlichen Schicht ist eine Oberflächen-Schutzschicht ausgebildet.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche eine andere Ausführungsform des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dem Photorezeptor sind eine ein CGM als eine Hauptkomponente beinhaltende CGL und eine ein CTM als eine Hauptkomponente beinhaltende CTL auf dem elektrisch leitfähigen Substrat übereinander gelegt, und außerdem ist auf der CTL eine Oberflächen-Schutzschicht ausgebildet.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche noch eine andere Ausführungsform des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dem Photorezeptor ist eine Grundschicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat erzeugt, und eine ein CGM als eine Hauptkomponente beinhaltende CGL und eine ein CTM als eine Hauptkomponente beinhaltende CTL sind darauf übereinander gelegt. Außerdem ist auf der CTL eine Oberflächenschicht (das heißt, eine Schutzschicht) ausgebildet.
Die Struktur des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in 5 bis 7 veranschaulichten Strukturen beschränkt. Zum Beispiel kann in 6 und 7 die CGL auf der CTL ausgebildet sein.
Geeignete Materialien zur Verwendung als das elektrisch leitfähige Substrat beinhalten Materialien mit einem Volumenwiderstand nicht größer als 10¹⁰ Ω·cm. Spezifische Beispiele derartiger Materialien beinhalten Kunststoffzylinder, Kunststoff-Folien oder Papierbögen auf deren Oberfläche ein Metall wie Aluminium, Nickel, Chrom, Nickel-Chrom, Kupfer, Gold, Silber, Platin und dergleichen oder ein Metalloxid wie Zinnoxide, Indiumoxide und dergleichen abgeschieden oder aufgesputtert ist. Überdies kann ein Blech aus einem Metall wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Nickel und rostfreiem Stahl verwendet werden. Es kann auch ein Metallzylinder als das Substrat verwendet werden, der durch Ausformen eines Metalls wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Nickel und rostfreiem Stahl zu einer Röhre mittels eines Verfahrens wie Schlagausziehen oder direktes Streckausziehen und darauf folgende Behandlung der Oberfläche der Röhre durch Beschneiden, Schwingschleifen, Polieren und dergleichen Behandlungen hergestellt wird. Ferner können Endlosbänder aus einem Metall wie Nickel, rostfreiem Stahl und dergleichen, welche zum Beispiel in der offen gelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52-36016 offenbart worden sind, ebenfalls als das Substrat verwendet werden.
Ferner können Substrate, bei welchen eine Beschichtungsflüssigkeit, beinhaltend ein Bindemittelharz und ein elektrisch leitfähiges Pulver, auf die vorstehend erwähnten Träger beschichtet ist, als das Substrat verwendet werden. Spezifische Beispiele von einem solchen elektrisch leitfähigen Pulver beinhalten Ruß, Acetylenschwarz, Pulver aus Metallen wie Aluminium, Nickel, Eisen, Nickel-Chrom, Kupfer, Zink, Silber und dergleichen und Metalloxide wie elektrisch leitfähige Zinnoxide, ITO (Indium-Zinn-Oxid) und dergleichen. Spezifische Beispiele des Bindemittelharzes beinhalten bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtbare Harze und Licht-vernetzbare Harze, wie Polystyrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyester, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylacetat, Polyvinylidenchlorid, Polyarylate, Phenoxyharze, Polycarbonate, Celluloseacetatharze, Ethylcellulosharze, Polyvinylbutyralharze, Polyvinylformalharze, Polyvinyltoluol, Poly-N-vinylcarbazol, Acrylharze, Siliconharze, Epoxyharze, Melaminharze, Urethanharze, phenolische Harze, Alkydharze und dergleichen Harze.
Eine derartige elektrisch leitfähige Schicht kann erzeugt werden, indem eine Beschichtungsflüssigkeit, in welcher ein elektrisch leitfähiges Pulver und ein Bindemittelharz in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Dichlormethan, Methylethylketon, Toluol und dergleichen Lösungsmitteln dispergiert oder gelöst sind, aufbeschichtet und dann die aufbeschichtete Flüssigkeit getrocknet wird.
Außerdem können auch Substrate, bei denen unter Verwendung eines wärmeschrumpfbaren Harzschlauches, der aus einer Kombination eines Harzes wie Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyestern, Polyvinylidenchlorid, Polyethylen, chloriertem Kautschuk und Fluor-haltigen Harzen mit einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, ein elektrisch leitender Harzfilm auf der Oberfläche eines zylindrischen Substrates ausgebildet ist, als das Substrat verwendet werden.
Als nächstes wird die lichtempfindlichen Schicht erklärt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann die lichtempfindliche Schicht eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur haben. Als erstes wird die mehrschichtige lichtempfindliche Schicht mit einer Ladungserzeugungsschicht (CGL) und einer Ladungstransportschicht (CTL) erklärt werden.
Die CGL beinhaltet ein CGM als eine Hauptkomponente. Geeignete CGM's beinhalten bekannte CGM's.
Spezifische Beispiele von solchen CGM's beinhalten Azopigmente wie Monoazopigmente, Disazopigmente und Trisazopigmente; Perylenpigmente, Perinonpigmente, Chinacridonpigmente, kondensierte polycyclische Verbindungen vom Chinontyp, Farbstoffe vom Typ der Quadratsäure, Phthalocyaninpigmente, Naphthalocyaninpigmente, Farbstoffe vom Typ des Azuleniumsalzes und dergleichen Pigmente und Farbstoffe. Diese CGM's können allein oder in Kombination verwendet werden.
Unter diesen Pigmenten und Farbstoffen werden vorzugsweise Azopigmente und Phthalocyaninpigmente verwendet. Insbesondere Azopigmente mit der folgenden Formel (1) und Titanylphthalocyanin mit einem Röntgenbeugungsspektrum, in dem bei einem Bragg 2θ-Winkel von 27,2° ± 0,2° ein höchster Peak beobachtet wird, wenn ein spezifischer Röntgenstrahl von Cu-Kα mit einer Wellenlänge von 1,541 Å das Titanylphthalocyanin-Pigment bestrahlt, werden vorzugsweise verwendet.
worin R₂₀₁ und R₂₀₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe oder eine Cyanogruppe darstellen; und Cp₁ und Cp₂ unabhängig voneinander eine Restgruppe eines Kupplers darstellen, der die folgende Formel (2) hat:
worin R₂₀₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe wie eine Methylgruppe und eine Ethylgruppe, oder eine Arylgruppe, wie eine Phenylgruppe, darstellt; R₂₀₄, R₂₀₅, R₂₀₆, R₂₀₇ und R₂₀₈ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom, wie ein Fluoratom, ein Chloratom, ein Bromatom und ein Jodatom, eine Alkylgruppe, wie eine Trifluormethylgruppe, eine Methylgruppe und eine Ethylgruppe, eine Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe und eine Ethoxygruppe, eine Dialkylaminogruppe oder eine Hydroxylgruppe darstellen; und Z eine Atomgruppe darstellt, die zur Bildung eines substituierten oder unsubstituierten aromatischen Kohlenstoffrings oder eines substituierten oder unsubstituierten aromatischen heterocyclischen Ringes notwendig ist, darstellen.
Die CGL kann zum Beispiel mittels des folgenden Verfahrens hergestellt werden:

(1) ein CGM wird mit einem geeigneten Lösungsmittel gemischt, gegebenenfalls zusammen mit einem Bindemittelharz;
(2) die Mischung wird unter Verwendung einer Kugelmühle, einer Rührwerkskugelmühle, einer Sandmühle oder einer Ultraschall-Dispergiervorrichtung gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit herzustellen; und
(3) wird die Beschichtungsflüssigkeit auf ein elektrisch leitfähiges Substrat beschichtet und dann getrocknet, um eine CGL herzustellen.

Geeignete Bindemittelharze, welche gegebenenfalls für die Beschichtungsflüssigkeit für die CGL verwendet werden, beinhalten Polyamid, Polyurethan, Epoxyharze, Polyketon, Polycarbonat, Siliconharze, Acrylharze, Polyvinylbutyral, Polyvinylformal, Polyvinylketon, Polystyrol, Polysulfon, Poly-N-vinylcarbazol, Polyacrylamid, Polyvinylbenzal, Polyester, Phenoxyharze, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylacetat, Polyphenylenoxid, Polyamide, Polyvinylpyridin, Celluloseharze, Kasein, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und dergleichen Harze.
Der Gehalt des Bindemittelharzes in der CGL beträgt vorzugsweise 0 bis 500 Gewichtsteile, und vorzugsweise 10 bis 300 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des in der CGL beinhalteten CGM's.
Geeignete Lösungsmittel zur Verwendung in der Beschichtungsflüssigkeit für die CGL beinhalten Isopropanol, Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon, Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylcellosolve, Ethylacetat, Methylacetat, Dichlormethan, Dichlorethan, Monochlorbenzol, Cyclohexan, Toluol, Xylol, Ligroin und dergleichen Lösungsmittel. Insbesondere werden Lösungsmittel vom Ketontyp, Lösungsmittel vom Estertyp und Lösungsmittel vom Ethertyp vorzugsweise verwendet.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die CGL kann mittels eines Beschichtungsverfahrens wie Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Wulstbeschichten, Düsenbeschichten, Schleuderbeschichten und Ringbeschichten aufbeschichtet werden. Die Dicke der CGL beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 5 μm, und bevorzugter von 0,1 bis 2 μm.
Es wird dann die CTL erklärt werden.
Die CTL kann zum Beispiel mittels des folgenden Verfahrens erzeugt werden:

(1) ein CTM und ein Bindemittelharz werden in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit für eine CTL herzustellen; und
(2) wird die Beschichtungsflüssigkeit auf die CGL beschichtet und getrocknet, um eine CTL herzustellen.

Die CTL kann wenn gewünscht Additive wie Weichmacher, Egalisierungsmittel, Antioxidantien und dergleichen enthalten.
CTM's werden in Materialien zum Ladungstransport durch positive Löcher und Materialien zum Ladungstransport durch Elektronen eingeteilt.
Spezifische Beispiele der Materialien zum Ladungstransport durch Elektronen beinhalten Elektronen aufnehmende Materialien wie Chloranil, Bromanil, Tetracyanethylen, Tetracyanochinodimethan, 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetanitroxanthon, 2,4,8-Trinitrothioxanthon, 2,6,8-Trinitro-4H-indeno[1,2-b]thiophen-4-on, 1,3,7-Trinitrodibenzothiphen-5,5-dioxid, Benzochinonderivate und dergleichen.
Spezifische Beispiele der Materialien zum Ladungstransport durch positive Löcher beinhalten bekannte Materialien, wie Poly-N-carbazol und seine Derivate, Poly-γ-carbazolylethylglutamat und seine Derivate, Pyren-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und ihre Derivate, Polyvinylpyren, Polyvinylphenanthren, Polysilan, Oxazolderivate, Oxadiazolderivate, Imidazolderivate, Monoarylamine, Diarylamine, Triarylamine, Stilbenderivate, α-Phenylstilbenderivate, Benzidinderivate, Diarylmethanderivate, Triarylmethanderivate, 9-Styrylanthracenderivate, Pyrazolinderivate, Divinylbenzolderivate, Hydrazonderivate, Indenderivate, Butadienderivate, Pyrenderivate, Bisstilbenderivate, Enaminderivate und dergleichen.
Diese CTM's können allein oder in Kombination verwendet werden.
Spezifische Beispiele des Bindemittelharzes zur Verwendung in der CTL beinhalten bekannte thermoplastische Harze, wärmehärtbare Harze und Licht-vernetzbare Harze, wie Polystyrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyester, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylacetat, Polyvinylidenchlorid, Polyarylate, Phenoxyharze, Polycarbonate, Celluloseacetatharze, Ethylcelluloseharze, Polyvinylbutyralharze, Polyvinylformalharze, Polyvinyltoluol, Poly-N-vinylcarbazol, Acrylharze, Siliconharze, Epoxyharze, Melaminharze, Urethanharze, phenolische Harze, Alkydharze und dergleichen.
Der Gehalt von dem CTM in der CTL beträgt vorzugsweise 20 bis 300 Gewichtsteile, bevorzugter 40 bis 150 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des in der CTL 37 beinhalteten Bindemittelharzes. Die Dicke der CTL ist im Hinblick auf das Auflösungsvermögen der sich ergebenden Bilder und die Reaktion (das heißt, die Lichtempfindlichkeit) vorzugsweise nicht größer als 25 μm. Außerdem ist im Hinblick auf das Aufladungspotential die Dicke der CTL nicht weniger als 5 μm. Die Untergrenze verändert sich, je nachdem für welches Bilderzeugungssystem der Photorezeptor verwendet wird (insbesondere je nach dem von der Bilderzeugungsvorrichtung auf dem Photorezeptor zu erzeugenden Ladungspotential)
Geeignete Lösungsmittel zur Verwendung in der Beschichtungsflüssigkeit für die CTL beinhalten Tetrahydrofuran, Dioxan, Toluol, Dichlormethan, Monochlorbenzol, Dichlorethan, Cyclohexanon, Methylethylketon, Aceton und dergleichen Lösungsmittel.
Die CTL kann Additive wie Weichmacher und Egalisierungsmittel enthalten. Spezifische Beispiele der Weichmacher beinhalten bekannte Weichmacher, die zum Weichmachen von Harzen verwendet werden, wie Dibutylphthalat, Dioctylphthalat und dergleichen. Die Zusatzmenge des Weichmachers beträgt von 0 bis 30 Gew.-% des in der CTL beinhalteten Bindemittelharzes.
Spezifische Beispiele der Egalisierungsmittel beinhalten Siliconöle wie Dimethylsiliconöl und Methylphenylsiliconöl; Polymere oder Oligomere, die eine Perfluoralkylgruppe in ihrer Seitenkette beinhalten; und dergleichen. Die Zusatzmenge des Egalisierungsmittels beträgt von 0 bis 1 Gew.-% des in der CTL 37 beinhalteten Bindemittelharzes.
Als nächstes wird die einschichtige lichtempfindliche Schicht erklärt werden. Die lichtempfindlichen Schicht kann hergestellt werden, indem eine Beschichtungsflüssigkeit, in der ein CGM, ein CTM und ein Bindemittelharz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert sind, aufbeschichtet und dann die aufbeschichtete Flüssigkeit getrocknet wird. Die lichtempfindliche Schicht kann das vorstehend erwähnte CTM beinhalten, um eine funktionsmäßig getrennte lichtempfindliche Schicht zu erzeugen. Die lichtempfindliche Schicht kann Additive, wie Weichmacher, Egalisierungsmittel und Antioxidantien beinhalten.
Geeignete Bindemittelharze zur Verwendung in der lichtempfindlichen Schicht beinhalten die vorstehend erwähnten Harze zur Verwendung in der CTL. Die vorstehend erwähnten Harze zur Verwendung in der CGL können als ein Bindemittelharz zugesetzt werden.
Der Gehalt des CGM's beträgt vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des in der lichtempfindlichen Schicht beinhalteten Bindemittelharzes. Der Gehalt des CTM's beträgt vorzugsweise 0 bis 190 Gewichtsteile, bevorzugter 50 bis 150 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile des in der lichtempfindlichen Schicht 33 beinhalteten Bindemittelharzes.
Die einschichtige lichtempfindliche Schicht kann erzeugt werden, indem eine Beschichtungsflüssigkeit, in der ein CGM und ein Bindemittelharz und gegebenenfalls ein CTM in einem Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Dichlorethan, Cyclohexan und so weiter aufgelöst oder dispergiert sind, mittels eines Beschichtungsverfahrens wie Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Wulstbeschichten und dergleichen aufbeschichtet wird. Die Dicke der einschichtigen lichtempfindlichen Schicht beträgt vorzugsweise 5 bis 25 μm.
Bei dem Photorezeptor der vorliegenden Erfindung kann eine Grundschicht zwischen dem elektrisch leitfähigen Substrat und der lichtempfindlichen Schicht ausgebildet sein, wie in 7 gezeigt wird.
Die Grundschicht beinhaltet ein Harz als eine Hauptkomponente. Da eine lichtempfindliche Schicht typischer Weise auf der Grundschicht gebildet wird, indem eine Flüssigkeit aufbeschichtet wird, die ein organisches Lösungsmittel beinhaltet, hat das Harz in der Grundschicht vorzugsweise eine gute Widerstandsfestigkeit gegenüber allgemeinen organischen Lösungsmitteln.
Spezifische Beispiele von derartigen Harzen beinhalten wasserlösliche Harze wie Polyvinylalkoholharze, Kasein und Natriumsalze von Polyacrylsäure; Alkohol-lösliche Harze wie Nylon-Copolymere und methoxymethylierte Nylonharze; und wärmehärtbare Harze, die in der Lage sind, ein dreidimensionales Netzwerk auszubilden, wie Polyurethanharze, Melaminharze, Alkyd-Melaminharze, Epoxyharze und dergleichen.
Die Grundschicht kann ein feines Pulver aus Metalloxiden wie Titanoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Zinnoxid und Indiumoxid beinhalten, um das Auftreten von Moiré in den aufgezeichneten Bildern zu verhindern und um das Restpotential des Photorezeptors zu verringern.
Die Grundschicht kann ebenfalls hergestellt werden, indem unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels und eines vorstehend zur Verwendung bei der lichtempfindlichen Schicht erwähnten geeigneten Beschichtungsverfahrens eine Beschichtungsflüssigkeit aufbeschichtet wird.
Die Grundschicht kann unter Verwendung eines Silan-Kupplungsmittels, eines Titan-Kupplungsmittels oder eines Chrom-Kupplungsmittels erzeugt werden.
Überdies wird auch vorzugsweise eine Schicht aus Aluminiumoxid, die durch ein Verfahren der anodischen Oxidation erzeugt wird, und eine Schicht aus einer organischen Verbindung, wie Polyparaxylol, oder einer anorganischen Verbindung wie SiO₂, SnO₂, TiO₂, ITO oder CeO₂, die durch ein Vakuum-Aufdampfverfahren erzeugt wird, als die Grundschicht verwendet.
Die Dicke der Grundschicht beträgt vorzugsweise 0 bis 5 μm.
In dem Photorezeptor der vorliegenden Erfindung wird die Schutzschicht als eine Oberflächenschicht über der lichtempfindlichen Schicht liegend erzeugt, um die lichtempfindliche Schicht zu schützen.
Geeignete Materialien zur Verwendung in der Schutzschicht beinhalten ABS-Harze, ACS-Harze, Olefin-Vinylmonomer-Copolymere, chlorierte Polyether, Arylharze, phenolische Harze, Polyacetal, Polyamide, Polyamidimide, Polyacrylate, Polyarylsulfon, Polybutylen, Polybutylenterephthalat, Polycarbonat, Polyethersulfon, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyimide, Acrylharze, Polymethylpenten, Polypropylen, Polyphenylenoxid, Polysulfon, Polystyrol, AS-Harze, Butadien-Styrol-Copolymere, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Epoxyharze und dergleichen.
Wie vorstehend erwähnt, beinhaltet die Schutzschicht einen Füllstoff, wie organische Füllstoffe und anorganische Füllstoffe, um die Abriebfestigkeit des Photorezeptors zu verbessern.
Spezifische Beispiele der organischen Füllstoffe beinhalten Pulver aus Fluor-haltigen Harzen wie Polytetrafluorethylen, Siliconharz-Pulver und amorphe Kohlenstoffpulver. Spezifische Beispiele der anorganischen Füllstoffe beinhalten Pulver von Metallen wie Kupfer, Zinn, Aluminium und Indium; Metalloxide wie Siliciumdioxid, Zinnoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Indiumoxid, Antimonoxid, Wismutoxid, mit Antimon dotiertes Zinnoxid, mit Zinn dotiertes Indiumoxid und Kaliumtitanat. Unter diesen Füllstoffen werden unter dem Gesichtspunkt der Härte vorzugsweise anorganische Füllstoffe verwendet. Insbesondere werden vorzugsweise Siliciumdioxid, Titanoxid und Aluminiumoxid verwendet.
Der mittlere Primärteilchendurchmesser des in der Schutzschicht beinhalteten Füllstoffes beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 0,5 μm, um die Lichtdurchlässigkeit und die Abriebfestigkeit der Schutzschicht zu verbessern. Wenn der mittlere Primärteilchendurchmesser des verwendeten Füllstoffes zu klein ist, verschlechtern sich die Abriebfestigkeit der Schutzschicht und die Dispergierbarkeit des Füllstoffes in einer Beschichtungsflüssigkeit. Wenn im Gegensatz dazu der mittlere Primärteilchendurchmesser des verwendeten Füllstoffes zu groß ist, nimmt die Menge von dem ausgefälltem Füllstoff in einer Beschichtungsflüssigkeit zu, und ein Problem der Toner-Filmbildung, derart dass ein Film des verwendeten Toners auf der Schutzschicht gebildet wird, neigt dazu aufzutreten.
Je höher die Konzentration des in der Schutzschicht beinhalteten Füllstoffes ist, desto besser ist die Abriebfestigkeit der Schutzschicht. Wenn jedoch die Konzentration zu hoch ist, werden nachteilige Auswirkungen erzeugt, wie dass das Restpotential ansteigt und die Durchlässigkeit der Schutzschicht für das Licht, das zum Schreiben der Bilder verwendet wird, verschlechtert wird. Daher ist die Konzentration nicht größer als 50 Gew.-%, und bevorzugter nicht größer als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamten festen Komponenten der Schutzschicht.
Die Untergrenze der Füllstoff-Konzentration sollte je nach der Abriebfestigkeit des verwendeten Füllstoffes festgelegt werden. Im Allgemeinen beträgt der Füllstoff-Gehalt vorzugsweise nicht weniger als 5 Gew.-% und bevorzugter nicht weniger als 10 Gew.-%.
Diese Füllstoffe werden vorzugsweise mit mindestens einem Oberflächenbehandlungsmittel behandelt, um ihre Dispergierbarkeit zu verbessern. Verschlechterung der Dispergierbarkeit eines in der Schutzschicht beinhalteten Füllstoffs bewirkt nicht nur einen Anstieg des Restpotentials, sondern sie verringert auch die Transparenz der Schutzschicht, sie erzeugt Beschichtungs-Fehlstellen und verschlechtert die Abriebfestigkeit der Schutzschicht, und dadurch ergibt sich ein großes Problem, so dass ein Photorezeptor mit guter Lebensdauer und dem Vermögen, gute Bilder herzustellen, nicht bereitgestellt werden kann.
Geeignete Oberflächenbehandlungsmittel beinhalten bekannte Oberflächenbehandlungsmittel, bevorzugt sind aber Oberflächenbehandlungsmittel, welche die Isoliereigenschaften des in der Schutzschicht zu verwendenden Füllstoffs aufrechterhalten können. Spezifische Beispiele von solchen Oberflächenbehandlungsmitteln beinhalten Titanat-Kupplungsmittel, Aluminium-Kupplungsmittel, Zirkoniumaluminat-Kupplungsmittel, höhere Fettsäuren und Kombinationen von diesen Mitteln mit Silan-Kupplungsmitteln; und Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂; Silicone, Aluminiumstearat und deren Mischungen. Diese sind bevorzugt, weil sie in der Lage sind, Füllstoffen gute Dispergierbarkeit zu verleihen und das Problem der verwaschenen Bilder zu verhindern.
Wenn ein mit einem Silan-Kupplungsmittel behandelter Füllstoff verwendet werden, neigt das Problem der verwaschenen Bilder dazu, verursacht zu werden. Wenn es jedoch in Kombination mit den vorstehend erwähnten Oberflächenbehandlungsmitteln verwendet wird, liegt ein Fall vor, bei dem das Problem vermieden werden kann.
Der Gehalt von einem Oberflächenbehandlungsmittel in einem beschichteten Füllstoff, der von dem Primärteilchendurchmesser des Füllstoffs abhängt, beträgt 3 bis 30 Gew.-%, und bevorzugter 5 bis 20 Gew.-%. Wenn der Gehalt zu niedrig ist, kann gute Dispergierbarkeit nicht erreicht werden. Wenn im Gegensatz dazu der Gehalt zu hoch ist, steigt das Restpotential stark an.
Diese Füllstoffe können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die mittlere maximale Dicke D beträgt vorzugsweise 1,0 bis 8,0 μm. Da der Photorezeptor wiederholt verwendet wird, muss der Photorezeptor eine hohe mechanische Haltbarkeit und eine hohe Abriebfestigkeit haben. In einer Bilderzeugungsvorrichtung werden die Gase Ozon und NOx durch Aufladungsvorrichtungen und so weiter erzeugt und haften an dem darin verwendeten Photorezeptor. Wenn diese Substanzen auf dem Photorezeptor vorhanden sind, werden verwaschene Bilder hergestellt. Um ein derartiges Problem der verwaschenen Bilder zu vermeiden, wird die Oberfläche des Photorezeptors vorzugsweise in einem gewissen Ausmaß abgerieben. In Anbetracht davon, dass ein Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird, hat die Schutzschicht vorzugsweise eine Dicke von nicht weniger als 1,0 μm. Ist die Dicke größer als 8,0 μm, treten Probleme auf, wie dass das Restpotential des sich ergebenden Photorezeptors dazu neigt, zuzunehmen und die Wiedergabe feiner Punkte der sich ergebenden Bilder verschlechtert wird.
Der Füllstoff in der Beschichtungsflüssigkeit für die Schutzschicht kann dispergiert werden, indem eine geeignete Dispergierapparatur verwendet wird. Der mittlere Teilchendurchmesser des Füllstoffs in der Beschichtungsflüssigkeit für die Schutzschicht ist im Hinblick auf die Lichtdurchlässigkeit der Schutzschicht vorzugsweise nicht größer als 1 μm und bevorzugter nicht größer als 0,5 μm.
In dem Photorezeptor der vorliegenden Erfindung wird ein Füllstoff in der Schutzschicht dispergiert, und die Schutzschicht und die lichtempfindliche Schicht haben eine kontinuierliche Struktur, wie in 1A und 1B gezeigt wird. Vorausgesetzt dass die mittlere maximale Dicke der Schutzschicht D ist und die Standardabweichung der maximalen Dicke σ ist, wird die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/5und vorzugsweise wird die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/7.
Die Standardabweichung σ ist vorzugsweise klein, wenn jedoch die Standardabweichung 0 ist, haben die Schutzschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur, und daher ist dies nicht zu bevorzugen.
Die mittlere maximale Dicke D der Schutzschicht und die Standardabweichung σ der maximalen Dicke werden in Bezug auf einen Teil des Bilderzeugungsabschnitts des Photorezeptors gemessen.
Die Schutzschicht kann mit einem Beschichtungsverfahren wie Tauchbeschichten, Ringbeschichten und Sprühbeschichten erzeugt werden. Unter diesen Beschichtungsverfahren wird vorzugsweise ein Sprühbeschichtungsverfahren verwendet, bei welchem eine nebelartige Beschichtungsflüssigkeit, die durch Sprühen der Beschichtungsflüssigkeit aus einer Düse mit einer feinen Öffnung erzeugt wird, an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht haften gelassen wird, um darauf eine Schicht zu erzeugen.
Es wird nun das Sprühbeschichtungsverfahren in Einzelheiten erklärt.
Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, deren Lösungsmittel die lichtempfindliche Schicht nicht auflöst, mit dem Sprühbeschichtungsverfahren auf die lichtempfindliche Schicht beschichtet wird, vermischt die sich ergebende Oberflächenschicht an deren Grenzgebiet sich nicht mit der lichtempfindlichen Schicht. Daher haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine diskontinuierliche Struktur, das heißt, zwischen ihnen wird eine klare Grenzfläche ausgebildet. Wenn ein Photorezeptor eine solche diskontinuierliche Struktur hat, sind die Bildqualitäten von mit dem Photorezeptor anfänglich hergestellten Bildern gut. Ein solcher Photorezeptor hat jedoch eine schlechte mechanische Haltbarkeit und instabile elektrophotographische Eigenschaften, und daher werden unerwünschte Bilder hergestellt, wenn der Photorezeptor über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird. Daher muss die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht ein Lösungsmittel enthalten, das mindestens das Harz in der lichtempfindliche Schicht löst.
Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, beinhaltend ein Lösungsmittel mit der Fähigkeit zum Auflösen der lichtempfindliche Schicht, mit dem Sprühbeschichtungsverfahren auf die lichtempfindliche Schicht beschichtet wird, wird die sich ergebende Oberflächenschicht an ihrem Grenzgebiet mit der lichtempfindlichen Schicht vermischt. Daher haben die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur. Der Photorezeptor mit einer solchen kontinuierlichen Struktur hat eine gute mechanische Haltbarkeit und stabile elektrophotographische Eigenschaften. Wenn jedoch die Oberflächenschicht übermäßig mit der lichtempfindlichen Schicht vermischt wird, werden die Bildqualitäten schlechter.
Daher ist es bevorzugt, dass eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, beinhaltend ein Lösungsmittel mit der Fähigkeit zum Auflösen der lichtempfindliche Schicht, mit dem Sprühbeschichtungsverfahren so aufbeschichtet wird, dass die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur wie vorstehend spezifiziert haben. Ein solcher Photorezeptor hat eine gute mechanische Haltbarkeit und stabile elektrophotographische Eigenschaften und kann daher Bilder mit guten Bildqualitäten herstellen, sogar wenn er über einen langen Zeitraum hinweg wiederholt verwendet wird.
Das Ausmaß der Mischung der Oberflächenschicht mit der lichtempfindliche Schicht kann durch die Zeitdauer von einem Zeitpunkt, an welchem die Beschichtungsflüssigkeit an der Photorezeptor haftet, bis zu dem Zeitpunkt, bei welchem der Gehalt des das Harz in der lichtempfindliche Schicht lösenden, in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht beinhalteten Lösungsmittels einen bestimmten Gehalt erreicht, beeinflusst werden. Das heißt, das Ausmaß der Mischung wird in weitem Maß durch die Menge der auf der Oberfläche des Photorezeptors haftenden Beschichtungsflüssigkeit und die Verdampfungsgeschwindigkeit des in der Beschichtungsflüssigkeit beinhalteten Lösungsmittels beeinflusst.
Wenn in der Beschichtungsflüssigkeit ein Lösungsmittel verwendet wird, das eine geringe Verdampfungsgeschwindigkeit hat, wird die lichtempfindliche Schicht leicht von der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht gelöst.
In der vorliegenden Erfindung wird die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht hauptsächlich durch die folgenden Faktoren gesteuert:

(1) die Bedingungen der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, wie die Art des verwendeten Lösungsmittels und der Feststoffgehalt der Beschichtungsflüssigkeit;
(2) die Bedingungen des verwendeten Sprühbeschichtungsverfahrens, wie Austraggeschwindigkeit, Austragdruck, Zufuhrgeschwindigkeit der Sprühpistole und wie oft beschichtet wird; und
(3) Umweltbedingungen beim Beschichten, wie Temperatur und Menge der ausgetragenen Luft.

Die Schutzschicht (das heißt, die Oberflächenschicht) der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise mit dem folgenden Verfahren erzeugt.
Eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, beinhaltend ein Bindemittelharz, einen Füllstoff und ein Lösungsmittel, welches das Bindemittelharz und das auf der Oberfläche der lichtempfindliche Schicht vorhandene Harz auflösen kann, wird durch ein Sprühbeschichtungsverfahren auf die lichtempfindliche Schicht aufbeschichtet. An diesem Punkt wird vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllt: 1,2 < A/B < 2,0wobei A das Gewicht eines Films aus der Oberflächenschicht pro Flächeneinheit darstellt, welcher hergestellt wird durch direktes Beschichten der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf das zu verwendende elektrisch leitfähige Substrat mit dem Sprühbeschichtungsverfahren und dann 60 Minuten langes Trocknen bei Raumtemperatur, und B das Gewicht des beschichteten Films aus der Oberflächenschicht pro Flächeneinheit darstellt, welcher durch vollständiges Trocknen des Films hergestellt wird.
An dieser Stelle bedeutet der „vollständig getrocknete Film" einen Film der Oberflächenschicht, welcher getrocknet wird, indem er derart erwärmt wird, dass das darin verbleibende Lösungsmittel nicht mehr als 1000 ppm ausmacht.
Als nächstes wird die Art erklärt werden, wie das Gewicht (das heißt, A) des aufbeschichteten Films, der nach dem Beschichten 60 Minuten lang Stehen gelassen wurde, und das Gewicht (das heißt, B) des vollständig getrockneten Films gemessen werden.

(1) das Gewicht (G1) eines als ein elektrisch leitfähiges Substrat dienenden Zylinders wird gemessen;
(2) eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht wird mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die Umfangsfläche des Zylinders beschichtet, um einen Film aus der Oberflächenschicht auf dem Zylinder zu erzeugen;
(3) der aufbeschichtete Film wird 60 Minuten lang stehen gelassen, während er nicht speziell erwärmt wird, und dann wird das Gewicht (G2) des Zylinders mit dem aufbeschichteten Film gemessen; und
(4) der aufbeschichtete Film wird erwärmt, um eine vollständig getrocknete Oberflächenschicht herzustellen, und das Gewicht (G3) des Zylinders mit der vollständig getrockneten Oberflächenschicht wird gemessen.

An dieser Stelle kann A als die Differenz zwischen G2 und G1 (G2-G1) bestimmt werden, und B kann als die Differenz zwischen G3 und G1 (G3-G1) bestimmt werden.
Wenn die Oberflächenschicht unter solchen Bedingungen erzeugt wird, dass das Verhältnis A/B kleiner als 1,2 ist, wird die nebelartige Beschichtungsflüssigkeit instabil. Das heißt, wenn die Beschichtungsflüssigkeit versprüht wird, neigt die nebelartige Beschichtungsflüssigkeit dazu, fest zu werden. Die fest gewordenen Teilchen der Beschichtungsflüssigkeit haften an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht, und dadurch neigen unerwünschte Bilder dazu, hergestellt zu werden.
Wenn die Oberflächenschicht unter solchen Bedingungen erzeugt wird, dass das Verhältnis A/B größer als 2,0 ist, neigt die Mischung der Oberflächenschicht mit der lichtempfindlichen Schicht dazu, übermäßig fortzuschreiten. Das heißt, die Standardabweichung σ wird groß. Wenn die Standardabweichung σ größer als D/5 ist, werden wie vorstehend erwähnt verschiedene Eigenschaften des sich ergebenden Photorezeptors schlechter.
Auf diese Weise fällt durch Erzeugen der Oberflächenschicht, während die Beschichtungsbedingungen so gesteuert werden, dass das Verhältnis A/B größer als 1,2 und kleiner als 2,0 ist, die Standardabweichung in den vorstehend erwähnten bevorzugten Bereich, und dadurch kann ein Photorezeptor mit guten Eigenschaften hergestellt werden.
Es wird sodann die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht erklärt werden.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht beinhaltet mindestens ein Lösungsmittel, welches das in der lichtempfindliche Schicht beinhaltete Harz und das Harz in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht auflösen kann. Das Lösungsmittel wird allein oder in Kombination mit einem anderen Lösungsmittel verwendet. Wenn das Lösungsmittel eine hohe Flüchtigkeit hat, neigt die Beschichtungsflüssigkeit dazu, beim Aufbringen fest zu werden, und die fest gewordenen Teilchen haften an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht, was die Bildung von Beschichtungsfehlern zur Folge hat.
Wenn dagegen das Lösungsmittel eine niedrige Flüchtigkeit hat, neigt die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht dazu, in großem Umfang gelöst zu werden, was übermäßige Zunahme der Standardabweichung σ der maximalen Dicke zur Folge hat. Daher ist es bevorzugt, eine Mischung von einem Lösungsmittel mit hoher Flüchtigkeit und einem Lösungsmittel mit niedriger Flüchtigkeit zu verwenden. Der Siedepunkt von dem Lösungsmittel mit hoher Flüchtigkeit beträgt vorzugsweise 50°C bis 80°C. Der Siedepunkt von dem Lösungsmittel mit niedriger Flüchtigkeit beträgt vorzugsweise 130°C bis 160°C. Indem eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht verwendet wird, die ein solches Mischungslösungsmittel beinhaltet, kann die Mischung der Oberflächenschicht mit der lichtempfindlichen Schicht leicht gesteuert werden.
Wenn in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht nur ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt nicht größer als 80°C verwendet wird, neigt das Verhältnis A/B dazu, niedriger als 1,2 zu werden, was Auftreten der vorstehend erwähnten Probleme zur Folge hat. Wenn dagegen in der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht nur ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt nicht niedriger als 80°C verwendet wird, neigt die aufbeschichtete Flüssigkeit dazu, während des vorläufigen Trocknungsvorgangs, in welchem die aufbeschichtete Flüssigkeit bei Raumtemperatur getrocknet wird, auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht zu fließen, was die Bildung einer Oberflächenschicht mit einer unerwünschten Struktur zur Folge hat. Insbesondere wenn nur ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von nicht weniger als 130°C verwendet wird, hat nicht nur die Oberflächenschicht eine unerwünschte Struktur, sondern es neigt auch das Verhältnis A/B dazu, größer als 2,0 zu werden, was Auftreten der vorstehend erwähnten Probleme zur Folge hat.
Spezifische Beispiele von dem Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50°C bis 80°C beinhalten Tetrahydrofuran und Dioxolan. Spezifische Beispiele von dem Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 130°C bis 160°C beinhalten Cyclohexanon, Cyclopentanon und Anisol.
Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, beinhaltend ein organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50°C bis 80°C und ein anderes organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 130°C bis 160°C auf eine lichtempfindliche Schicht aufbeschichtet wird, um eine Oberflächenschicht zu erzeugen, wird die aufbeschichtete Flüssigkeit zuerst bei Raumtemperatur vorläufig getrocknet. Dann wird die aufbeschichtete Oberflächenschicht erwärmt, um vollständig getrocknet zu werden.
Die Eigenschaften des Photorezeptors ändern sich stark je nach den Erwärmungsbedingungen. Es ist bevorzugt, dass die Trocknungstemperatur 130°C bis 160°C beträgt und die Trocknungszeit 10 Minuten bis 60 Minuten beträgt. Wenn die Trocknungstemperatur zu niedrig ist oder die Trocknungszeit zu kurz ist, verbleibt eine große Menge von dem Lösungsmittel in dem Photorezeptor, was Zunahme des Potentials eines belichteten Gebietes im Anfangsstadium des sich ergebenden Photorezeptors zur Folge hat. Überdies schwankt das auf dem Photorezeptor erzeugte Potential, wenn der Photorezeptor wiederholt verwendet wird, und dadurch schwanken die Bildqualitäten stark. Wenn dagegen die Trocknungstemperatur zu hoch ist oder die Trocknungszeit zu lang ist, neigt die Kristallinität oder Kristallform des Pigmentes in der CGL (der lichtempfindlichen Schicht) dazu, sich zu ändern, und/oder Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht, wie Antioxidantien und Weichmacher neigen dazu, sich aus der CTL (der lichtempfindlichen Schicht) abzusondern. Dadurch werden Lichtempfindlichkeit und Aufladungseigenschaften des sich ergebenden Photorezeptors verschlechtert.
Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht, beinhaltend ein organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50°C bis 80°C und ein anderes organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 130°C bis 160°C verwendet wird, sind die Bedingungen der vorläufigen Trocknung so, dass der mit einer Oberflächenschicht beschichtete Photorezeptor mehr als 5 Minuten lang absetzen gelassen wird, während er unter den gleichen Bedingungen wie denjenigen in dem Sprühbeschichtungsvorgang gedreht wird.
Es ist möglich, die Filmqualitäten der Oberflächenschicht zu steuern, indem der Feststoffgehalt der Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht gesteuert wird. Wenn der Feststoffgehalt der auf die lichtempfindliche Schicht aufbeschichteten Flüssigkeit gering ist, dauert es verhältnismäßig lange, bis die aufbeschichtete Flüssigkeit getrocknet ist. Daher neigt die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht dazu, in hohem Maß gelöst zu werden, was Anstieg der Standardabweichung σ der maximalen Dicke zur Folge hat. Wenn dagegen der Feststoffgehalt zu hoch ist, neigt die versprühte Beschichtungsflüssigkeit dazu, in dem nebelartigen Zustand fest zu werden, was Anhaftung der fest gewordenen Teilchen auf der lichtempfindlichen Schicht zur Folge hat, und dadurch werden in der sich ergebenden Oberflächenschicht Beschichtungsfehler erzeugt. Daher beträgt der Feststoffgehalt der Oberflächenschicht vorzugsweise 3,0 bis 6,0 Gew.-%.
Es werden dann die Bedingungen der Sprühbeschichtung erklärt.
Die Bedingungen der Sprühbeschichtung unterscheiden sich je nach der verwendeten Sprühpistole. Daher sind die folgenden Bedingungen typische Bedingungen.
Der Durchmesser der Öffnung der Sprühpistole beträgt vorzugsweise 0,5 bis 0,8 mm. Liegt der Durchmesser außerhalb dieses Bereiches, ist es schwierig, eine Beschichtungsflüssigkeit in einem nebelartigen Zustand herzustellen, und daher wird kaum ein Film mit guten Filmqualitäten hergestellt werden.
Die Austraggeschwindigkeit der Beschichtungsflüssigkeit beträgt vorzugsweise 5 bis 25 cc/min. Wenn die Austraggeschwindigkeit niedrig ist, ist die Beschichtungsgeschwindigkeit gering, was Abnahme der Produktivität zur Folge hat. Wenn dagegen die Austraggeschwindigkeit hoch ist, liegt ein Fall vor, bei welchem die Standardabweichung zu groß wird. Überdies wird die Menge der aufbeschichteten Flüssigkeit groß, und dadurch neigt die aufbeschichtete Flüssigkeit zum Fließen, was die Bildung eines Films mit ungleichmäßiger Oberfläche zur Folge hat.
Der Austragdruck der Beschichtungsflüssigkeit (auf den hierin nachfolgend als Austragdruck Bezug genommen wird), beträgt vorzugsweise 1,0 bis 3,0 kg/cm². Wenn der Austragdruck zu niedrig ist, ist der Durchmesser des Nebels der Beschichtungsflüssigkeit groß, und dadurch neigt die aufbeschichtete Schicht dazu, eine unerwünschte Struktur zu haben. Wenn der Austragdruck zu hoch ist, prallt der Nebel von der Oberfläche der lichtempfindliche Schicht ab, was die Bildung einer Schicht mit einer unerwünschten Struktur und Verschlechterung des Wirkungsgrades der Filmerzeugung zur Folge hat.
Die Umdrehungszahl von dem Photorezeptor, auf welchem die Oberflächenschicht erzeugt werden soll, beträgt vorzugsweise 120 bis 640 Upm, und die Zufuhrgeschwindigkeit der Sprühpistole beträgt vorzugsweise 5 bis 40 mm/sec. Wenn diese Bedingungen unausgewogen sind, hat die aufbeschichtete Schicht eine unerwünschte spiralenartige Struktur.
Der Abstand zwischen der Sprühpistole und dem Photorezeptor, auf welchem die Oberflächenschicht erzeugt werden soll, beträgt vorzugsweise 3 bis 15 cm. Wenn der Abstand zu kurz ist, kann ein stabiler Nebel nicht erzeugt werden, was die Bildung einer Schicht mit einer unerwünschten Struktur zur Folge hat. Wenn der Abstand zu lang ist, wird der Wirkungsgrad der Haftung der Beschichtungsflüssigkeit an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht verschlechtert.
Die Dicke der durch jeweils einen mit einer Sprühpistole durchgeführten Sprühvorgang aufbeschichteten Flüssigkeit beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2,0 μm auf Trockenbasis. Wenn diese Dicke bei einem einzelnen Sprühvorgang zu dünn ist, kann der gewünschte Oberflächenfilm nicht hergestellt werden, sogar wenn die anderen Beschichtungsbedingungen gesteuert werden, und überdies wird die Produktivität schlecht. Wenn dagegen die Dicke zu dick ist, neigt die Standardabweichung σ dazu, groß zu werden, was Auftreten der vorstehend erwähnten Probleme zur Folge hat.
Die bevorzugte Bedingung von einem der vorstehend erwähnten Faktoren ändert sich je nach den Bedingungen der anderen Faktoren. Das heißt, wenn die Bedingung eines Faktors verändert wird, besteht die Möglichkeit, dass alle anderen Faktoren verändert werden müssen. Die bevorzugten Bedingungen sollten unter Erwägung des Nebelzustandes der Beschichtungsflüssigkeit, des Oberflächenzustandes des Photorezeptors, des Dispersionszustandes des Füllstoffs in der Beschichtungsflüssigkeit, der Haftwirkung der versprühten Beschichtungsflüssigkeit und so weiter festgelegt werden.
Wie vorstehend erwähnt, wird bei Verwendung eines Sprühbeschichtungsverfahrens das Beschichten vorzugsweise so durchgeführt, dass das Verhältnis A/B größer als 1,2 und kleiner als 2,0 ist, wie vorstehend erwähnt.
Das Verfahren zur Herstellung der Oberflächenschicht ist nicht auf das vorstehend erwähnte Sprühbeschichtungsverfahren beschränkt, und es können irgendwelche Verfahren verwendet werden, so lange die sich ergebende Oberflächenschicht die gewünschten Filmeigenschaften hat.
Die Schutzschicht (das heißt, die Oberflächenschicht) kann ein CTM beinhalten, um das Restpotential zu verringern und die Ansprechbarkeit des sich ergebenden Photorezeptors zu verbessern. Spezifische Beispiele von CTM's beinhalten die vorstehend zur Verwendung in der CTL erwähnten CTM's. Wenn ein CTM mit niedrigem Molekulargewicht in der Schutzschicht verwendet wird, kann die Konzentration des CTMs mit niedrigem Molekulargewicht in der Dickenrichtung der Schutzschicht einen Gradienten aufweisen. Es ist bevorzugt, dass die Konzentration des CTMs an der Oberfläche der Schutzschicht verhältnismäßig niedrig verglichen mit derjenigen an der Unterseite der Schutzschicht ist, um die Abriebfestigkeit davon zu verbessern.
In der Schutzschicht kann vorzugsweise ein Ladungstransportpolymer verwendet werden, das eine Bindemittel-Funktion und auch eine Ladungstransportfunktion hat. Eine ein solches Ladungstransportpolymer beinhaltende Schutzschicht hat eine gute Abriebfestigkeit.
Spezifische Beispiele der Ladungstransportpolymere beinhalten bekannte Ladungstransportpolymere. Unter den Polymeren werden vorzugsweise Polycarbonat, Polyurethan, Polyester und Polyether verwendet. Insbesondere bevorzugt ist Polycarbonat mit einer Triarylaminstruktur in seiner Hauptkette und/oder Seitenkette. Unter solchen Polycarbonaten ist das Polycarbonat mit einer der folgenden Formeln (3) bis (12) bevorzugt.
worin R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe oder ein Halogenatom darstellen; R₄ ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt; R₅ und R₆ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; r, p und q unabhängig voneinander 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellen; k eine Zahl von 0,1 bis 1,0 ist und j eine Zahl von 0 bis 0,9 ist; n eine ganze Zahl von 5 bis 5000 ist; und X eine zweiwertige aliphatische Gruppe, eine zweiwertige alicyclische Gruppe oder eine zweiwertige Gruppe mit der folgenden Formel darstellt:
worin R₁₀₁ und R₁₀₂ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder ein Halogenatom darstellen; t und m 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellen; v 0 oder 1 ist; und Y eine geradkettige Alkylengruppe, eine verzweigte Alkylengruppe, eine cyclische Alkylengruppe, -O-, -S-, -SO-, -CO-, -CO-O-Z-O-OO- (Z stellt eine zweiwertige aliphatische Gruppe dar) oder eine Gruppe mit der folgenden Formel darstellt:
worin a eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist; b eine ganze Zahl von 1 bis 2000 ist; und R₁₀₃ und R₁₀₄ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen, wobei R₁₀₁, R₁₀₂, R₁₀₃ und R₁₀₄ gleich oder voneinander verschieden sein können.
worin R₇ und R₈ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₁, Ar₂ und Ar₃ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₉ und R₁₀ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₄, Ar₅ und Ar₆ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₁₁ und R₁₂ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₇, Ar₈ und Arg unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; p eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₁₃ und R₁₄ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₁₀, Ar₁₁ und Ar₁₂ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; X₁ und X₂ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Ethylengruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Vinylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₁₅, R₁₆, R₁₇ und R₁₈ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₁₃, Ar₁₄, Ar₁₅ und Ar₁₆ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; Y₁, Y₂ und Y₃ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkylengruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylengruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylenethergruppe, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine Vinylengruppe darstellen; u, v und w unabhängig voneinander 0 oder 1 darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₁₉ und R₂₀ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen, und R₁₉ und R₂₀ einen Ring bilden können; Ar₁₇, Ar₁₈ und Ar₁₉ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₂₁ eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellt; Ar₂₀, Ar₂₁ Ar₂₂ und Ar₂₃ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₂₂, R₂₃, R₂₄ und R₂₅ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellen; Ar₂₄, Ar₂₅, Ar₂₆, Ar₂₇ und Ar₂₈ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
worin R₂₆ und R₂₇ unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe darstellt; Ar₂₉, Ar₃₀ und Ar₃₁ unabhängig voneinander eine Arylengruppe darstellen; und X, k, j und n vorstehend in Formel (3) definiert werden.
In dem Photorezeptor der vorliegenden Erfindung können eines oder mehrere Additive wie Antioxidantien, Weichmacher, Gleitmittel, UV-Absorber, CTM's mit niedrigem Molekulargewicht und Egalisierungsmittel in einer oder mehreren der Schichten verwendet werden, um die Stabilität gegenüber widrigen Umweltbedingungen zu verbessern, das heißt, den Rückgang der Lichtempfindlichkeit und den Anstieg des Restpotentials zu vermeiden.
Geeignete Antioxidantien zur Verwendung in den Schichten des Photorezeptors beinhalten die folgenden Verbindungen, sind aber nicht darauf beschränkt.

(a) Phenolische Verbindungen 2,6-Di-t-butyl-p-kresol, butyliertes Hydroxyanisol, 2,6-Di-t-butyl-4-ethylphenol, n-Octadecyl-3-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis-(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Thiobis-(3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Butylidenbis-(3-methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-benzyl)benzol, Tetrakis-[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat]methan, Bis[3,3'-bis(4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl)buttersäure]glycolester, Tocophenolverbindungen und dergleichen.
(b) Paraphenylendiamin-Verbindungen N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-sec-butyl-p-phenylendiamin, N-Phenyl-N-sec-butyl-p-phenylendiamin, N,N'-Di-isopropyl-p-phenylendiamin, N,N'-Dimethyl-N,N'-di-t-butyl-p-phenylendiamin und dergleichen.
(c) Hydrochinonverbindungen 2,5-Di-t-octylhydrochinon, 2,6-Didodecylhydrochinon, 2-Dodecylhydrochinon, 2-Dodecyl-5-chlorhydrochinon, 2-t-Octyl-5-methylhydrochinon, 2-(2-Octadecenyl)-5-methylhydrochinon und dergleichen.
(d) Organische schwefelhaltige Verbindungen Dilauryl-3,3'-thiodipropionat, Distearyl-3,3'-thiodipropionat, Ditetradecyl-3,3'-thiodipropionat,
(e) Organische phosphorhaltige Verbindungen Triphenylphosphin, Tri(nonylphenyl)phosphin, Tri(dinonylphenyl)phosphin, Trikresylphosphin, Tri(2,4-dibutylphenoxy)phosphin und dergleichen.

Geeignete Weichmacher zur Verwendung in den Schichten des Photorezeptors beinhalten die folgenden Verbindungen, sind aber nicht darauf beschränkt.

(a) Phosphorsäureester Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Trioctylphosphat, Octyldiphenylphosphat, Trichlorethylphosphat, Kresyldiphenylphosphat, Tributylphosphat, Tri-2-ethylhexylphosphat, Triphenylphosphat und dergleichen.
(b) Phthalsäureester Dimethylphthalat, Diethylphthalat, Diisobutylphthalat, Dibutylphthalat, Diheptylphthalat, Di-2-ethylhexylphthalat, Diisooctylphthalat, Di-n-octylphthalat, Dinonylphthalat, Diisononylphthalat, Diisodecylphthalat, Diundecylphthalat, Ditridecylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Butylbenzylphthalat, Butyllaurylphthalat, Methyloleylphthalat, Octyldecylphthalat, Dibutylfumarat, Dioctylfumarat und dergleichen.
(c) Aromatische Carbonsäureester Trioctyltrimellitat, Tri-n-octyltrimellitat, Octyloxybenzoat und dergleichen.
(d) Ester von zweibasischen Fettsäuren Dibutyladipat, Di-n-hexyladipat, Di-2-ethylhexyladipat, Di-n-octyladipat, n-Octyl-n-decyladipat, Diisodecyladipat, Dialkyladipat, Dicapryladipat, Di-2-etylhexylazelat, Dimethylsebacat, Diethylsebacat, Dibutylsebacat, Di-n-octylsebacat, Di-2-ethylhexylsebacat, Di-2-ethoxyethylsebacat, Dioctylsuccinat, Diisodecylsuccinat, Dioctyltetrahydrophthalat, Di-n-octyltetrahydrophthalat und dergleichen.
(e) Fettsäureester-Derivate Butyloleat, Glycerinmonooleat, Methylacetylricinolat, Pentaerythritester, Dipentaerythrithexaester, Triacetin, Tributyrin und dergleichen.
(f) Ester von Oxysäuren Methylacetylricinolat, Butylacetylricinolat, Butylphthalylbutylglycolat, Tributylacetylcitrat und dergleichen.
(g) Epoxyverbindungen epoxydiertes Sojabohnenöl, epoxydiertes Leinöl, Butylepoxystearat, Decylepoxystearat, Octylepoxystearat, Benzylepoxystearat, Dioctylepoxyhexahydrophthalat, Didecylepoxyhexahydrophthalat und dergleichen.
(h) Ester von zweiwertigen Alkoholen Diethylenglycoldibenzoat, Triethylenglycol-di-2-ethylbutyrat und dergleichen.
(i) Chlorhaltige Verbindungen chloriertes Paraffin, chloriertes Diphenyl, Methylester von chlorierten Fettsäuren, Methylester von methoxychlorierten Fettsäuren und dergleichen.
(j) Polyesterverbindungen Polypropylenadipat, Polypropylensebacat, acetylierte Polyester und dergleichen.
(k) Sulfonsäure-Derivate p-Toluolsulfonamid, o-Toluolsulfonamid, p-Toluolsulfonethylamid, o-Toluolsulfonethylamid, Toluolsulfon-N-ethylamid, p-Toluolsulfon-N-cyclohexylamid und dergleichen.
(l) Citronensäure-Derivate Triethylcitrat, Triethylacetylcitrat, Tributylcitrat, Tributylacetylcitrat, Tri-2-ethylhexylacetylcitrat, n-Octyldecylacetylcitrat und dergleichen.
(m) Andere Verbindungen Terphenyl, teilweise hydriertes Terphenyl, Kampfer, 2-Nitro-diphenyl, Dinonylnaphthalin, Methylabietat und dergleichen.

Geeignete Gleitmittel zur Verwendung in den Schichten des Photorezeptors beinhalten die folgenden Verbindungen, sind aber nicht darauf beschränkt

(a) Kohlenwasserstoffe Flüssige Paraffine, Paraffinwachse, Mikrowachse, Polyethylene mit niedrigem Molekulargewicht und dergleichen.
(b) Fettsäuren Laurylsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure und dergleichen.
(c) Fettsäureamide Stearinsäureamid, Palmitinsäureamid, Ölsäureamid, Methylenbisstearinsäureamid, Ethylenbisstearinsäureamid und dergleichen.
(d) Esterverbindungen Ester von Fettsäuren mit niedrigen Alkoholen, Ester von Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, Polyglycolester von Fettsäuren und dergleichen.
(e) Alkohole Cetylalkohol, Stearylalkohol, Ethylenglycol, Polyethylenglycol, Polyglycerin und dergleichen.
(f) Metallseifen Bleistearat, Cadmiumstearat, Bariumstearat, Calciumstearat, Zinkstearat, Magnesiumstearat und dergleichen.
(g) Natürliche Wachse Carnaubawachs, Candelillawachs, Bienenwachs, Spermacetwachs, Insektenwachs, Montanwachs und dergleichen.
(h) Andere Verbindungen Siliconverbindungen, Fluorverbindungen und dergleichen.

Geeignete UV-Absorber zur Verwendung in den Schichten des Photorezeptors beinhalten die folgenden Verbindungen, sind aber nicht darauf beschränkt

(a) Benzophenonverbindungen 2-Hydroxybenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon, 2,2',4-Trihydroxybenzophenon, 2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon und dergleichen.
(b) Salicylatverbindungen Phenylsalicylat, 2,4-Di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoat und dergleichen.
(c) Benzotriazolverbindungen (2'-Hydroxyphenyl)benzotriazol, (2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol, (2'-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol und dergleichen.
(d) Cyanacrylatverbindungen Ethyl-2-cyan-3,3-diphenylacrylat, Methyl-2-carbomethoxy-3-(paramethoxy)acrylat und dergleichen.
(e) Quencher (Metallkomplexe) Nickel(2,2'-thiobis(4-t-octyl)phenolat)-n-butylamin, Nickeldibutyldithiocarbamat, Cobaltdicyclohexyldithiophosphat und dergleichen.
(f) HALS-Verbindungen (gehinderte Amine) Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacat, 1-[2-{3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}ethyl]-4-{3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}-2,2,6,6-tetrametylpyridin, 8-Benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,3,8-triazaspiro[4,5]undecan-2,4-dion, 4-Benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin und dergleichen.

Hierin nachfolgend werden das Bilderzeugungsverfahren und die Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen erklärt werden.
8 ist eine schematische Ansicht von einer Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und zur Erklärung des Bilderzeugungsverfahrens der vorliegenden Erfindung.
In 8 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Photorezeptor. Der Photorezeptor 1 ist der Photorezeptor der vorliegenden Erfindung. Obwohl der Photorezeptor 1 in 8 eine zylindrische Form hat, können aber blattförmige Photorezeptoren, Endlosband-Photorezeptoren oder dergleichen ebenfalls verwendet werden.
Um den Photorezeptor 1 herum angeordnet sind eine Lampe zur Entladung 7, die konfiguriert zur Entladung von auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 verbleibendem Restpotential ist, eine Aufladungsvorrichtung 8, die konfiguriert ist, den Photorezeptor 1 aufzuladen, eine Löschvorrichtung 9, die zum Löschen eines unerwünschten Teils des aufgeladenen Gebietes des Photorezeptor konfiguriert ist, eine Bildeinstrahlungsvorrichtung 10, die zum Bestrahlen des Photorezeptors 1 mit bildmäßigem Licht konfiguriert ist, um auf dem Photorezeptor 1 ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, eine Bildentwicklungsvorrichtung 11, die konfiguriert ist, das elektrostatische latente Bild mit einem Toner zu entwickeln, um auf dem Photorezeptor 1 ein Tonerbild zu erzeugen, und eine Reinigungsvorrichtung, die eine Reinigungsbürste 18 und eine Reinigungsrakel 19 beinhaltet und die konfiguriert ist, die Oberfläche des Photorezeptors 1 zu reinigen, wobei diese den Photorezeptor berühren oder eng an ihm anliegen. Das auf dem Photorezeptor 1 erzeugte Tonerbild wird auf ein Empfangspapier 14 übertragen, das mittels eines Paars Registerwalzen 13 an dem Übertragungsband 15 zeitrichtig zugeführt wird. Das Empfangspapier 14 mit dem Tonerbild darauf wird mittels einer Trennaufnahmevorrichtung 16 von dem Photorezeptor 1 getrennt.
In der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung können, wenn gewünscht, eine Vorrichtung 12 zum Aufladen vor der Übertragung und eine Vorrichtung 17 zum Aufladen vor dem Reinigen angeordnet werden.
Als die Aufladungsvorrichtung 8, die Vorrichtung 12 zum Aufladen vor der Übertragung und die Vorrichtung 17 zum Aufladen vor dem Reinigen können alle bekannten Aufladungsvorrichtungen wie Drahtbügel-Auflader (Corotron), Metallgitter-Auflader (Scorotron), Halbleiter-Auflader und Aufladungswalzen verwendet werden.
Als die Aufladungsvorrichtung 8 werden typischer Weise Kontaktaufladungsvorrichtungen wie Aufladungswalzen und Nachbarschafts-Aufladungsvorrichtungen, bei welchen zum Beispiel eine Aufladungswalze den Photorezeptor auflädt, während sie nahe dem Bilderzeugungsgebiet der Oberfläche des Photorezeptors ist, es aber nicht berührt, verwendet. Wenn der Photorezeptor durch die Aufladungsvorrichtung 8 aufgeladen wird, wird vorzugsweise eine mit einer Wechselspannung überlagerte Gleichspannung an den Photorezeptor 1 angelegt, um ungleichmäßige Aufladung zu vermeiden.
Als die Übertragungsvorrichtung können die vorstehend erwähnten Aufladungsvorrichtungen verwendet werden. Unter den Aufladungsvorrichtungen wird vorzugsweise eine Kombination der Vorrichtung zum Aufladen bei der Übertragung und der Vorrichtung zum Aufladen beim Trennen verwendet.
In 8 wird das Tonerbild direkt auf das Empfangspapier 14 übertragen. Es kann jedoch auch ein Bilderzeugungsverfahren verwendet werden, bei welchem das Tonerbild auf dem Photorezeptor 1 auf ein Zwischenübertragungsmedium übertragen und dann auf das Papier übertragen wird, um die Haltbarkeit des Photorezeptors zu verbessern und um Vollfarbbilder hoher Qualität herzustellen.
Geeignete Lichtquellen zur Verwendung in der Bildeinstrahlungsvorrichtung 10 und der Entladungslampe 7 beinhalten Leuchtstoffröhren, Wolframlampen, Halogenlampen, Quecksilberdampflampen, Natriumdampflampen, Leuchtdioden (LED's), Laserdioden (LD's), Elektrolumineszenz verwendende Lichtquellen (EL), und dergleichen. Außerdem können Filter wie Kantenfilter, Bandpassfilter, das nahe Infrarot abschneidende Filter (IR-Schutzfilter), dichroitische Filter, Interferenzfilter, Lichttemperatur-Konversionsfilter und dergleichen verwendet werden, um Licht mit einem gewünschten Wellenlängen-Bereich zu erhalten.
Diese vorstehend erwähnten Lampen können nicht nur für die vorstehend erwähnten und in 8 veranschaulichten Vorgänge verwendet werden, sondern auch für andere Lichteinstrahlung verwendende Vorgänge, wie einen Lichteinstrahlung beinhaltenden Übertragungsvorgang, einen Entladungsvorgang, einen Lichteinstrahlung beinhaltenden Reinigungsvorgang und einen Vorbelichtungsvorgang.
Wenn das auf dem Photorezeptor 1 mittels der Entwicklungseinheit 6 erzeugte Tonerbild auf das Empfangspapier 14 übertragen wird, wird nicht Alles aus dem Tonerbild auf das Empfangspapier 14 übertragen, und es verbleiben restliche Tonerteilchen auf der Oberfläche des Photorezeptors 1. Der restliche Toner wird mit dem Pelzflor 18 und einer Reinigungsrakel 19 von dem Photorezeptor 1 entfernt. Der restliche Toner auf dem Photorezeptor 1 kann auch nur mittels der Reinigungsbürste entfernt werden. Geeignete Reinigungsbürsten beinhalten bekannte Reinigungsbürsten wie Pelzflore und magnetische Bürsten.
Wenn der Photorezeptor 1, der vorher positiv (oder negativ) aufgeladen wurde, mit bildmäßigem Licht belichtet wird, wird auf dem Photorezeptor 1 ein elektrostatisches latentes Bild mit einer positiven oder negativen Ladung erzeugt. Wenn das latente Bild mit einer positiven (oder negativen) Ladung mit einem Toner mit einer negativen (oder positiven) Ladung entwickelt wird, kann ein positives Bild erhalten werden. Wenn im Gegensatz dazu das latente Bild mit einer positiven (negativen) Ladung mit einem Toner mit einer positiven (negativen) Ladung entwickelt wird, kann ein negatives Bild (das heißt, ein Umkehrbild) erhalten werden. Als das Entwicklungsverfahren können bekannte Entwicklungsverfahren verwendet werden. Außerdem können bekannte Entladungsverfahren als die Entladungsverfahren verwendet werden.
9 ist eine schematische Ansicht, welche eine andere Ausführungsform der Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In dieser Ausführungsform wird ein bandförmiger Photorezeptor 21 verwendet. Der Photorezeptor 21 ist der Photorezeptor der vorliegenden Erfindung.
Der bandförmige Photorezeptor 21 wird durch Walzen 22a und 22b gedreht. Der Photorezeptor 21 wird durch eine Aufladungsvorrichtung 23 geladen und dann durch eine Vorrichtung zur bildmäßigen Belichtung 24 bildmäßig belichtet, um in dem Photorezeptor 21 ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen. Das latente Bild wird mit einer Entwicklungseinheit 29 entwickelt, um auf dem Photorezeptor 21 ein Tonerbild zu erzeugen. Das Tonerbild wird unter Verwendung einer Übertragungs-Aufladungsvorrichtung 25 auf ein (nicht gezeigtes) Empfangspapier übertragen. Nach dem Vorgang der Übertragung des Tonerbildes wird die Oberfläche des Photorezeptors 21 mit einer Reinigungsbürste 27 gereinigt, nachdem unter Verwendung einer Vorreinigungs-Lichtbestrahlungsvorrichtung 26 ein Vorgang der Vorreinigungs-Lichtbestrahlung durchgeführt worden war. Dann wird der Photorezeptor 21 entladen, indem er von einer Lichtquelle zur Entladung 28 ausgesendetem Licht ausgesetzt wird. In dem Vorgang der Vorreinigungs-Lichtbestrahlung bestrahlt Licht den Photorezeptor 21 von der Seite des Substrates davon. In diesem Fall muss das Substrat lichtdurchlässig sein.
Die Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in 8 und 9 gezeigten Bilderzeugungselemente beschränkt. Zum Beispiel kann in 9 der Vorgang der Vorreinigungs-Lichtbestrahlung von der Seite der lichtempfindlichen Schicht des Photorezeptors 21 aus durchgeführt werden. Überdies können die Lichtbestrahlungen beim Vorgang der Bildbelichtung und dem Entladungsvorgang von der Substratseite des Photorezeptors 21 aus durchgeführt werden.
Ferner können auch ein Lichtbestrahlungsvorgang vor der Übertragung, der vor der Übertragung des Tonerbildes durchgeführt wird, ein vorhergehender Lichtbestrahlungsvorgang, der vor der bildmäßigen Belichtung durchgeführt wird, und andere Lichtbestrahlungsvorgänge durchgeführt werden.
Die vorstehend erwähnte Bilderzeugungseinheit kann fest in ein Kopiergerät, ein Faxgerät oder einen Drucker eingebaut sein. Jedoch kann die Bilderzeugungseinheit auch als eine Prozesskartusche darin eingesetzt sein. Die Prozesskartusche bedeutet eine Bilderzeugungseinheit, welche mindestens einen Photorezeptor und ein den Photorezeptor enthaltendes Gehäuse beinhaltet. Überdies kann die Prozesskartusche eine aus einer Aufladungsvorrichtung, einer Vorrichtung zur bildmäßigen Belichtung, einer Bildentwicklungsvorrichtung, einer Bildübertragungsvorrichtung, einer Reinigungsvorrichtung und einer Entladungsvorrichtung beinhalten.
10 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der Prozesskartusche der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 10 beinhaltet die Prozesskartusche einen Photorezeptor 31, eine Aufladungsvorrichtung 35, die konfiguriert ist, den Photorezeptor 31 aufzuladen, eine Vorrichtung zur bildmäßigen Belichtung 36, die konfiguriert ist, den Photorezeptor 31 mit bildmäßigem Licht zu bestrahlen, um auf dem Photorezeptor 31 ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen, eine Bildentwicklungsvorrichtung (eine Entwicklungswalze) 33, die konfiguriert ist, das latente Bild mit einem Toner zu entwickeln, um ein Tonerbild auf dem Photorezeptor 31 zu erzeugen, eine Bildübertragungsvorrichtung 32, die konfiguriert ist das Tonerbild auf ein Empfangspapier 38 zu übertragen, eine Reinigungsbürste 34, die konfiguriert ist, die Oberfläche des Photorezeptors 31 zu reinigen und ein Gehäuse 37. Der Photorezeptor 31 ist der Photorezeptor der vorliegenden Erfindung. Die Prozesskartusche der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Nachdem die Erfindung auf allgemeine Weise beschrieben wurde, kann ein weiteres Verständnis durch Bezugnahme auf bestimmte spezifische Beispiele erhalten werden, die hierin lediglich zum Zweck der Veranschaulichung geboten werden und die nicht als beschränkend gedacht sind. In den Beschreibungen in den folgenden Beispielen stellen die Zahlen Gewichtsverhältnisse in Teilen dar, wenn nicht anders ausdrücklich vermerkt.
BEISPIELE
Beispiel 1
Erzeugung einer Grundschicht

Die folgenden Komponenten wurden gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Grundschicht herzustellen.

Alkydharz (BEKKOZOL 1307-60-EL von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)	3
Melaminharz (SUPER BEKKAMIN G-821-60 von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)	2
Titanoxid (CR-EL von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)	20
Methylethylketon	100

Die Beschichtungsflüssigkeit für eine Grundschicht wurde mittels eines Tauchbeschichtungsverfahrens auf einen Aluminiumzylinder mit einem Außendurchmesser von 30 mm beschichtet und dann getrocknet. Auf diese Weise wurde eine Grundschicht mit einer Dicke von 3,5 μm erzeugt.
Erzeugung der CGL
Die folgenden Komponenten wurden gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit für eine CGL herzustellen.

Bisazopigment mit der folgenden Formel 5

Polyvinylbutyral (XYHL von Union Carbide Corp.) 1

2-Butanon 100

Tetrahydrofuran 200
Die Beschichtungsflüssigkeit für eine CGL wurde mittels eines Tauchbeschichtungsverfahrens auf die Grundschicht beschichtet und dann getrocknet. Auf diese Weise wurde eine CGL mit einer Dicke von 0,2 μm erzeugt.
Erzeugung der CTL
Die folgenden Komponenten wurden gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit für eine CTL herzustellen.

Polycarbonat der Eisphenol Z-Form 1

CTM mit der folgenden Formel (a) 1

Tetrahydrofuran 10
Die Beschichtungsflüssigkeit für eine CTL wurde mittels eines Tauchbeschichtungsverfahrens auf die CGL beschichtet und dann erwärmt, um die aufbeschichtete Flüssigkeit zu trocknen. Auf diese Weise wurde eine CTL mit einer Dicke von 22 μm erzeugt.
Erzeugung der Schutzschicht (das heißt, der Oberflächenschicht)

Die folgenden Komponenten wurden gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Schutzschicht herzustellen.

Ladungstransportmaterial mit niedrigem Molekulargewicht mit der vorstehenden Formel (a)	3
Polycarbonatharz der Eisphenol Z-Form	4
Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	170
Cyclohexanon	50

Die Beschichtungsflüssigkeit für eine Schutzschicht wurde mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens auf die CTL beschichtet und dann 20 Minuten lang bei 150°C getrocknet, um die aufbeschichtete Flüssigkeit zu trocknen.
Die Bedingungen der Sprühbeschichtung waren wie folgt:

(1) Sprühpistole: MTSD A100-P08, hergestellt von Meiji Machine Co., Ltd.)
(2) Austraggeschwindigkeit: 14 cc/min
(3) Austragdruck: 1,5 kg/cm²
(4) Umdrehungsgeschwindigkeit des Photorezeptors: 360 Upm
(5) Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole: 24 mm/sec
(6) Abstand zwischen Sprühpistole und Photorezeptor: 8 cm
(7) Anzahl der wiederholten Sprühvorgänge: 4 Mal.

Auf diese Weise wurde eine Schutzschicht erzeugt.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 1 erzeugt.
Beispiel 2
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass der Sprühbeschichtungsvorgang 7 Mal durchgeführt wurde.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 2 erzeugt.
Beispiel 3
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 12 cc/min verändert wurde, die Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole zu 16 mm/sec verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 5 Mal durchgeführt wurde..
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 3 erzeugt.
Beispiel 4
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 10 cc/min verändert wurde, die Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole zu 16 mm/sec verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 6 Mal durchgeführt wurde.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 4 erzeugt.
Beispiel 5
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 6 cc/min verändert wurde, die Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole zu 16 mm/sec verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 9 Mal durchgeführt wurde..
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 5 erzeugt.
Beispiel 6

Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 15 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a)	3
Polycarbonat der Eisphenol Z-Form	4
Aluminiumoxid-Pulver (AA03 von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	170
Cyclohexanon	50

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 6 erzeugt.
Beispiel 7
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 6 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 11,5 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 6 Mal durchgeführt wurde..
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 7 erzeugt.
Beispiel 8
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 15 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

Ladungstransportpolymer mit der vorstehenden Formel 7

Aluminiumoxid-Pulver (AA03 von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 3

Tetrahydrofuran 170

Cyclohexanon 50
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 8 erzeugt.
Beispiel 9
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 15 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

Ladungstransportpolymer mit der folgenden Formel 7

Aluminiumoxid-Pulver (AA03 von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 3

Tetrahydrofuran 170

Cyclohexanon 50
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 9 erzeugt.
Beispiel 10

Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 15 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde, der Sprühbeschichtungsvorgang 2 Mal durchgeführt wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a)	3
Polyarylatharz (U-6000 von Unitika Ltd.)	4
Titanoxid-Pulver (CR97 von Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	170
Cyclohexanon	50

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 10 erzeugt.
Beispiel 11
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a) 3

Polycarbonat der Bisphenol Z-Form 4

Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3

Dioxolan 170

Cyclohexanon 50
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 11 erzeugt.
Beispiel 12

Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a)	3
Polycarbonat der Bisphenol Z-Form	4
Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	170
Cyclopentanon	50

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 12 erzeugt.
Beispiel 13
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a) 3

Polycarbonat der Eisphenol Z-Form 4

Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3

Tetrahydrofuran 170

Anisol 50
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Beispiel 13 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 1
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 18 cc/min verändert wurde, der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde, die Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole zu 16 mm/sec verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 2 Mal durchgeführt wurde.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 1 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 2
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Austraggeschwindigkeit zu 24 cc/min verändert wurde, die Einspeisungsgeschwindigkeit der Sprühpistole zu 12 mm/sec verändert wurde und der Sprühbeschichtungsvorgang 1 Mal durchgeführt wurde.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 2 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 3
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a) 3

Polycarbonat der Bisphenol Z-Form 4

Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3

Tetrahydrofuran 50

Cyclohexanon 170
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 3 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 4
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für eine CTL (Ladungstransportschicht) und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht jeweils durch die folgenden ersetzt wurden. Beschichtungsflüssigkeit für eine CTL

Polycarbonat der Bisphenol A-Form 1

CTM mit niedrigem Molekulargewicht der Formel (a) 1

Dichlorethan 12

Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

Ladungstransportmaterial mit niedrigem Molekulargewicht der Formel (a) 3

Polycarbonatharz der Bisphenol Z-Form 4

Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3

Toluol 220
An diesem Punkt kann Toluol das Polycarbonatharz der Bisphenol A-Form nicht in der CTL auflösen.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 4 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 5

Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass der Austragdruck zu 2,0 kg/cm² verändert wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a)	3
Polycarbonat der Bisphenol Z-Form	4
Aluminiumoxid-Pulver (AA03 von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	50
Cyclohexanon	170

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 5 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 6

CTM mit niedrigem Molekulargewicht mit der Formel (a)	3
Polyarylatharz (U-6000 von Unitika Ltd.)	4
Titanoxid-Pulver (CR97 von Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	40
Cyclohexanon	180

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 6 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 7

Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht durch die folgende ersetzt wurde und die Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht mit einem Ring-Beschichtungsverfahren aufbeschichtet wurde. Beschichtungsflüssigkeit für die Oberflächenschicht

Ladungstransportmaterial mit niedrigem Molekulargewicht der Formel (a)	3
Polycarbonatharz der Eisphenol Z-Form	4
Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	90

Bedingungen der Ringbeschichtung

Beschichtungsgeschwindigkeit:

3,0 mm/sec

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 7 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 8

Ladungstransportmaterial mit niedrigem Molekulargewicht der Formel (a)	3
Polycarbonatharz der Bisphenol Z-Form	4
Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	3
Tetrahydrofuran	220

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 8 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 9

Ladungstransportmaterial mit niedrigem Molekulargewicht der Formel (a)	3
Polycarbonatharz der Bisphenol Z-Form	4
Siliciumdioxid (KMPX100 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	3
Cyclohexanon	220

Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 9 erzeugt.
Vergleichsbeispiel 10
Der Ablauf zur Herstellung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Oberflächenschicht nicht erzeugt wurde und die Dicke der CTL zu 27 μm verändert wurde.
Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor von Vergleichsbeispiel 10 erzeugt.
Auswertung 1
(1) Messungen der mittleren maximalen Dicke D der Oberflächenschicht und der Standardabweichung σ der maximalen Dicke.
Ein Querschnitt von jedem der Photorezeptoren der Beispiele 1 bis 13 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop untersucht, um die mittlere maximale Dicke D und die Standardabweichung σ der maximalen Dicke zu bestimmen.
(2) Verhältnis A/B
Die Abläufe zur Herstellung der Oberflächenschichten in den Beispielen 1 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 und 8 und 9 wurden wiederholt, außer dass die Oberflächenschicht direkt auf dem Aluminiumsubstrat erzeugt wurde, um das Verhältnis A/B davon zu bestimmen. Die Art und Weise, um das Verhältnis A/B zu bestimmen, wird vorstehend erwähnt.
(3) Betriebsprüfung
Jeder der Photorezeptoren der Beispiele 1 bis 13 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 und 10 wurde in eine Kopiergerät eingesetzt, welches Imagio MF2200 und modifiziert wie nachstehend erwähnt ist, hergestellt von Ricoh Co., Ltd., um eine Betriebsprüfung durchzuführen, in welcher 120 000 Kopien hergestellt wurden.

(a) Lichtquelle der Bildeinstrahlungsvorrichtung: Laserdiode, die Licht mit einer Wellenlänge von 655 nm emittiert
(b) Polygonspiegel: wurde verwendet
(c) Aufladungsspannung: Gleichstrom-Vorspannung von –900V (nicht mit Wechselspannung überlagert).

Am Anfang und am Ende der Betriebsprüfung wurden das Potential des belichteten Gebietes (V1) von jedem der Photorezeptoren, die Bildqualitäten, die Abriebmenge von jeder Oberflächenschicht und die Haftung der Oberflächenschicht gemessen und bewertet.
Im Hinblick auf die Bildqualitäten wurden Halbtonbilder, Punktbilder und Volltonbilder bewertet, indem sie wie folgt klassifiziert wurden:
(1) Halbtonbilder
Jedes der hergestellten Halbtonbilder wurde mit dem bloßen Auge und mit einem optischen Mikroskop visuell untersucht. Die Qualität der Halbtonbilder wurde wie folgt klassifiziert.

OO:: hervorragend
O:: gut, aber örtlich leicht ungleichmäßig
Δ:: das gesamte Halbtonbild ist leicht ungleichmäßig
X:: Halbtonbild mit ungleichmäßiger Dichte.

2) Punktbilder
Ein Punkt-Tonerbild, bestehend aus mehreren Bildern aus einem Punkt, hergestellt unter Verwendung eines Lichtstrahls mit einem mittleren Strahldurchmesser von 50 μm und erzeugt auf jedem Photorezeptor, wurde mit einem optischen Mikroskop untersucht, um die Punktwiedergabe und die Tonerstreuung von jedem der Punkt-Tonerbilder zu bewerten. Die Qualität der Punkt-Tonerbilder wurde wie folgt klassifiziert.

OO:: hervorragend
O:: gut, das Punkt-Tonerbilder ist aber örtlich leicht fett
Δ:: das Punkt-Tonerbild ist fett
X:: das Punkt-Tonerbild ist fett und es wird Toner um das Punktbild herum gestreut.

3) Schwarze Volltonbilder
Ein schwarzes Volltonbild von 5 cm Länge und 3 cm Breite wurde erzeugt und mit dem bloßen Auge und mit einem optischen Mikroskop visuell untersucht. Die Qualität der Volltonbilder wurde wie folgt klassifiziert.

O:: gut
X:: der Kantenbereich ist etwas fett und es wird Toner um den Kantenbereich herum gestreut.

Die Ergebnisse werden in Tabelle 1, 2 und 3 gezeigt. Tabelle 1

	D (μm)	σ (μm)	A/B	Bemerkung
Bsp. 1	5,02	0,78	1,54	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 2	8,32	1,25	1,84	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 3	4,98	0,82	1,47	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 4	5,12	0,62	1,43	σ ≤ D/7
Bsp. 5	4,89	0,45	1,31	σ ≤ D/7
Bsp. 6	5,06	0,81	1,78	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 7	4,97	0,63	1,67	σ ≤ D/7
Bsp. 8	5,14	0,85	1,92	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 9	5,07	0,79	1,85	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 10	3,42	0,55	1,42	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 11	4,85	0,75	1,67	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 12	5,12	0,81	1,62	D/7 < σ ≤ D/5
Bsp. 13	4,76	0,71	1,42	D/7 < σ ≤ D/5
Vergl.-Bsp. 1	5,07	1,11	2,08	D/5 < σ
Vergl.-Bsp. 2	5,02	1,21	2,38	D/5 < σ
Vergl.-Bsp. 3	4.99	1,14	2,13	D/5 < σ
Vergl.-Bsp. 4	5.01	0,00	1,53	Diskontinuierliche Struktur, ungleichmäßige Dicke
Vergl.-Bsp. 5	5,02	1,12	2,17	D/5 < σ
Vergl.-Bsp. 6	3,51	0,78	2,24	D/5 < σ
Vergl.-Bsp. 7	5,03	1,15	-	Mit Ringbeschichtungsverfahren beschichtet
Vergl.-Bsp. 8	5,25	0,52	1,15	Bildung unerwünschter Strukturen
Vergl.-Bsp. 9	4,67	1,20	2,52	Oberflächenschicht hat eine spiralförmig ungleichmäßige Dicke
Vergl.-Bsp. 10	-	-	-	Hat keine Oberflächenschicht

Tabelle 2

	Zu Beginn der Betriebsprüfung				Am Ende der Betriebsprüfung
	V1 (V)	Bildqualitäten			V1 (V)	Bildqualitäten
	V1 (V)	Halbtonbild	Punktbild	Volltonbild	V1 (V)	Halbtonbild	Punktbild
Bsp. 1	–80	O	OO	O	–55	O	O
Bsp. 2	–90	O	O	O	–80	O	O
Bsp. 3	–55	O	OO	O	–50	O	O
Bsp. 4	–50	OO	OO	O	–40	O	OO
Bsp. 5	–50	OO	OO	O	–40	OO	OO
Bsp. 6	–90	OO	O	O	–80	O	O
Bsp. 7	–80	OO	OO	O	–70	O	OO
Bsp. 8	–95	OO	O	O	–95	O	O
Bsp. 9	–100	O	O	O	–95	O	O
Bsp. 10	–85	O	O	O	–75	O	O
Bsp. 11	–85	O	OO	O	–50	O	O
Bsp. 12	–80	O	OO	O	–55	O	O
Bsp. 13	–85	O	OO	O	–50	O	O
Vergl.-Bsp. 1	–65	Δ	O	O	–70	X	Δ
Vergl.-Bsp. 2	–75	Δ	O	O	–80	X	Δ
Vergl.-Bsp. 3	–70		Δ	O	–85	X	X
Vergl.-Bsp. 4	–150		OO	X	-		-
Vergl.-Bsp. 5	–95		Δ	O	–90	Δ	X
Vergl.-Bsp. 6	–100	Δ	Δ	O	–105	X	X
Vergl.-Bsp. 7	–60	Δ	Δ	O	–70	X	X
Vergl.-Bsp. 10	–45		OO	X	–35	X	X

Tabelle 3

	30.000	stes Bild	60.000	stes Bild	90.000	stes Bild	120.00	0stes Bild
	AB*	AB-Geschw.**	AB*	Geschw.**	^AB*	Geschw.**	^AB*	Geschw.**
Bsp. 1	0,92	0,31	1,95	0,34	2,91	0,32	3,85	0,31
Bsp. 2	0,97	0,32	2,04	0,36	2,99	0,32	3,91	0,31
Bsp. 3	0,98	0,33	2,01	0,34	3,02	0,34	4,01	0,33
Bsp. 4	1,01	0,34	2,05	0,35	3,05	0,33	4,09	0,35
Bsp. 5	1,10	0,37	2,21	0,37	3,25	0,35	4,31	0,35
Bsp. 6	0,65	0,22	1,31	0,22	2,01	0,23	2,72	0,24
Bsp. 7	0,71	0,24	1,45	0,25	2,21	0,25	3,01	0,27
Bsp. 8	0,54	0,18	1,14	0,20	1,68	0,18	2,24	0,19
Bsp. 9	0,49	0,16	1,01	0,17	1,54	0,18	2,08	0,18
Bsp. 10	0,85	0,28	1,67	0,27	2,42	0,25	3,25	0,28
Bsp. 11	0,89	0,30	1,80	0,30	2,72	0,31	3,65	0,31
Bsp. 12	0,95	0,32	1,85	0,30	2,81	0,32	3,84	0,34
Bsp. 13	1,00	0,33	1,97	0,32	2,90	0,31	3,91	0,34
Vergl.-Bsp. 1	0,93	0,31	1,80	0,29	2,72	0,31	4,20	0,49
Vergl.-Bsp. 2	0,97	0,32	1,95	0,33	3,21	0,42	4,81	0,53
Vergl.-Bsp. 3	0,94	0,31	1,85	0,30	2,76	0,30	4,15	0,46
Vergl.-Bsp. 4	0,92	0,31	Nicht hergestellt wegen Abgehens der Oberflächenschicht
Vergl.-Bsp. 5	0,67	0,22	1,41	0,25	2,02	0,20	3,21	0,40
Vergl.-Bsp. 6	0,84	0,28	1,72	0,29	2,61	0,30	4,21	0,53
Vergl.-Bsp. 7	0,92	0,31	2,20	0,43	3,35	0,38	4,75	0,47
Vergl.-Bsp. 10	3,21	1,07	6,45	1,08	9,84	1,13	13,54	1,23

AB*: Abrieb der Oberfläche des Photorezeptors (μm)
AB-Geschw.**: Abriebgeschwindigkeit (μm/10.000 Kopien)

Jede Abriebgeschwindigkeit wird ausgehend von den 30.000 Kopien von der ersten bis zur 30.000sten Kopie, 30.001 sten bis 60.000sten, 60.001sten bis 90.000sten beziehungsweise der 90.000sten bis 120.000sten Kopie berechnet.
Wie aus Tabelle 3 zu verstehen ist, ist die Abriebgeschwindigkeit der Photorezeptoren mit einer Standardabweichung σ größer als D/5 (das heißt, den Photorezeptoren der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 und 5 bis 6) ungleichmäßig.
Beispiel 14
Der Abläufe zur Herstellung und Auswertung des Photorezeptors in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein Isolierband mit einer Dicke von 50 μm und einer Breite von 5 mm um beide Kantenbereiche der Aufladungswalze in dem Kopiergerät gewickelt wurde, um einen Spalt (50 μm) zwischen der Aufladungswalze und dem Photorezeptor zu erzeugen.
Als ein Ergebnis der Betriebsprüfung wurde die Verschmutzung der Aufladungswalze, welche beobachtet wurde, wenn das Band nicht herum gewickelt war, nicht beobachtet, und daher waren das erste und das 120.000ste Bild gut. Jedoch hatte das 120.000ste Bild ein leicht ungleichmäßiges Halbtonbild.
Beispiel 15
Die Abläufe zur Herstellung und Auswertung des Photorezeptors in Beispiel 14 wurden wiederholt, außer dass die Aufladungsbedingungen der Aufladungswalze wie folgt verändert wurde;

Gleichstrom-Vorspannung: –900V

Wechselstrom-Vorspannung: 2,0 kV (Spannung Spitze/Spitze) 2 kHz (Frequenz)
Als ein Ergebnis der Betriebsprüfung wurde die Verschmutzung der Aufladungswalze, welche beobachtet wurde, wenn das Band nicht herum gewickelt war, nicht beobachtet, und das in Beispiel 14 beobachtete leicht ungleichmäßige Halbtonbild wurde nicht beobachtet.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu verstehen ist, kann ein Photorezeptor mit guter mechanischer Haltbarkeit und guten elektrophotographischen Eigenschaften und der in der Lage ist, Bilder mit guten Bildqualitäten herzustellen, bereitgestellt werden, indem in richtiger Weise eine Oberflächenschicht auf einer lichtempfindlichen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird. Außerdem werden eine Bilderzeugungsvorrichtung und eine Prozesskartusche bereitgestellt, mit welchen Bilder mit guten Bildqualitäten auf stabile Weise über einen langen Zeitraum hinweg hergestellt werden können, ohne häufig den Photorezeptor zu wechseln.

Claims

Elektrophotographischer Photorezeptor, umfassend: ein elektrisch leitfähiges Substrat; eine auf dem elektrisch leitfähigen Substrat befindliche lichtempfindliche Schicht; und eine auf der lichtempfindlichen Schicht befindliche und einen Füllstoff und ein Bindemittelharz umfassende Oberflächenschicht, wobei die Oberflächenschicht und die lichtempfindliche Schicht eine kontinuierliche Struktur aufweisen und wobei die Oberflächenschicht die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/5wobei D den Mittelwert von maximalen Dicken Dn der Oberflächenschicht in Einheiten von Mikrometern in 20 Segmenten von jeweils 5 μm Breite darstellt, wenn ein 100 μm breiter Abschnitt von einem Querschnitt des Photorezeptors in 20 Segmente geteilt wird, und σ die Standardabweichung der 20 maximalen Dicken Dn darstellt, wobei der Querschnitt durch Schneiden des Photorezeptors in der Dickenrichtung senkrecht zu der Oberfläche des Photorezeptors hergestellt wird und der Querschnitt mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) von 2000-facher Vergrößerung beobachtet wird, und wobei die maximale Dicke Dn von jedem Segment als der Abstand zwischen der Oberfläche des Segmentes und einem Füllstoffteilchen, welches sich an der niedrigsten Stelle in dem Segment befindet, bestimmt wird.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht die folgende Beziehung erfüllt: σ ≤ D/7
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die lichtempfindliche Schicht eine Ladungserzeugungsschicht, umfassend ein Ladungserzeugungsmaterial, und eine Ladungstransportschicht, umfassend ein Ladungstransportmaterial umfasst.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Füllstoff einen anorganischen Füllstoff umfasst.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 4, wobei der anorganische Füllstoff ein Metalloxid ist.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 5, wobei das Metalloxid ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliciumdioxid, Titanoxid und Aluminiumoxid ist.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Oberflächenschicht ferner ein Ladungstransportmaterial umfasst.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 7, wobei das Ladungstransportmaterial ein Ladungstransportpolymer ist.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 8, wobei das Ladungstransportpolymer ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polyurethan , Polyester und Polyether ist.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Ladungstransportpolymer eine Triarylamingruppe umfasst.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 10, wobei das Ladungstransportmaterial ein Polycarbonat mit einer Triarylamingruppe in der Hauptkette und/oder einer Seitenkette ist.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Bindemittelharz in der Oberflächenschicht Polycarbonat und/oder Polyarylat umfasst.
Elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mittlere maximale Dicke D 1,0 μm bis 8,0 μm beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Photorezeptors, umfassend: Erzeugen einer lichtempfindlichen Schicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat; Bereitstellen einer Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht, umfassend ein Bindemittelharz, einen Füllstoff und ein Lösungsmittel, welches die lichtempfindliche Schicht auflösen kann; und Beschichten der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf die lichtempfindliche Schicht unter Verwendung eines Sprühbeschichtungsverfahrens, wobei die folgende Beziehung erfüllt ist: 1,2 < A/B < 2,0wobei A das Gewicht eines beschichteten Films aus der Oberflächenschicht pro Flächeneinheit darstellt, welcher hergestellt wird durch direktes Beschichten der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf das elektrisch leitfähige Substrat mit dem Sprühbeschichtungsverfahren und dann 60 Minuten langes Trocknen bei Raumtemperatur, und B das Gewicht des beschichteten Films aus der Oberflächenschicht pro Flächeneinheit darstellt, nachdem der Film derart getrocknet wurde, dass das Lösungsmittel in einer Menge von nicht mehr als 1000 ppm in dem Film verbleibt, und wobei das Gewicht A und das Gewicht B wie folgt gemessen werden: (1) das Gewicht (G1) eines als ein elektrisch leitfähiges Substrat dienenden Zylinders wird gemessen; (2) eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht wird mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die Umfangsfläche des Zylinders beschichtet, um einen Film aus der Oberflächenschicht auf dem Zylinder zu erzeugen; und (3) der aufbeschichtete Film wird 60 Minuten lang stehen gelassen, während er nicht speziell erwärmt wird, und dann wird das Gewicht (G2) des Zylinders mit dem aufbeschichteten Film gemessen; und (4) der aufbeschichtete Film wird erwärmt, um eine vollständig getrocknete Oberflächenschicht herzustellen, und das Gewicht (G3) des Zylinders mit der vollständig getrockneten Oberflächenschicht wird gemessen; und A wird als die Differenz zwischen G2 und G1 (G2-G1) bestimmt und B wird als die Differenz zwischen G3 und G1 (G3-G1) bestimmt; und Erwärmen der auf die lichtempfindliche Schicht beschichteten Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht auf eine Temperatur von 130 bis 160°C und für 10 Minuten bis 60 Minuten, um den aufbeschichteten Film zu trocknen.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Lösungsmittel in der Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht ein erstes organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 50°C bis 80°C und ein zweites organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 130°C bis 160°C umfasst, wobei das erste und/oder das zweite organische Lösungsmittel das Harz in der lichtempfindlichen Schicht auflöst.
Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das erste organische Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran und Dioxolan ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das zweite organische Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cyclohexanon, Cyclopentanon und Anisol ist.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Beschichtungsflüssigkeit für eine Oberflächenschicht einen Feststoffgehalt von 3,0 bis 6,0 Gewichts-% hat.
Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend: einen Photorezeptor (1; 21; 31); eine Aufladungsvorrichtung (8; 23; 35), konfiguriert zum Aufladen des Photorezeptors; eine Bildeinstrahlungsvorrichtung (10; 24; 36), konfiguriert den Photorezeptor mit einem Lichtstrahl zu bestrahlen, um ein elektrostatisches latentes Bild auf dem Photorezeptor zu erzeugen; eine Bildentwicklungsvorrichtung (11; 29; 33), konfiguriert das elektrostatische latente Bild mit einem Toner zu entwickeln, um ein Tonerbild auf dem Photorezeptor zu erzeugen; und eine Bildübertragungsvorrichtung (15; 25; 32), konfiguriert das Tonerbild, gegebenenfalls über ein Zwischen-Übertragungsmedium, auf ein Empfangsmaterial (14; 38) zu übertragen, wobei der Photorezeptor ein elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 ist.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 19, ferner umfassend eine Laserdiode oder eine Licht emittierende Diode, konfiguriert, von der Bildeinstrahlungsvorrichtung verwendetes Licht zu emittieren, um den Photorezeptor digital zu bestrahlen.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei die Aufladungsvorrichtung eine Aufladungswalze ist, ausgewählt aus den Gruppen ein Bilderzeugungsgebiet der Oberfläche des Photorezeptors kontaktierende Kontakt-Aufladungswalzen und Nachbarschafts-Aufladungswalzen, die konfiguriert sind, den Photorezeptor aufzuladen, während sie nahe dem Bilderzeugungsgebiet der Oberfläche des Photorezeptors sind, es aber nicht berühren.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Aufladungsvorrichtung konfiguriert ist, den Photorezeptor durch Anlegen einer mit einer Wechselspannung überlagerten Gleichspannung an die Oberfläche des Photorezeptors aufzuladen.
Prozesskartusche für eine Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend: einen elektrophotographischen Photorezeptor (31) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, und ein den Photorezeptor enthaltendes Gehäuse (37).
Bilderzeugungsverfahren, umfassend: Aufladen eines Photorezeptors (1; 21; 31); Bestrahlen des Photorezeptors mit Licht, um auf einer Oberfläche des Photorezeptors ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen; Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner, um auf dem Photorezeptor ein Tonerbild zu erzeugen; Übertragen des Tonerbildes auf ein Empfangsmaterial (14; 38), gegebenenfalls über ein Zwischenübertragungsmedium, wobei der Photorezeptor ein elektrophotographischer Photorezeptor gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 ist.