DE60308884T2

DE60308884T2 - Elektrophotographischer photorezeptor und damit ausgestattete elektrophotographische vorrichtung

Info

Publication number: DE60308884T2
Application number: DE60308884T
Authority: DE
Inventors: c/o Osaka Gas Co. Tsuyoshi Osaka-shi FUJIKI; c/o Osaka Gas Co. Hiroki Osaka-shi SAKAMOTO; c/o Osaka Gas Co. Hiroaki Osaka-shi MURASE; c/o Osaka Gas Co. Masashi Osaka-shi TANAKA; c/o Osaka Gas Co. Shinichi Osaka-shi KAWASAKI; c/o Osaka Gas Co. Mitsuaki Osaka-shi YAMADA
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2023-07-19
Also published as: WO2004019136A1; KR100979868B1; CA2493917A1; CN1685287A; US20050238975A1; JPWO2004019136A1; EP1542083B1; KR20050026506A; EP1542083A4; CA2493917C; DE60308884D1; CN100397245C; JP4214113B2; EP1542083A1; US7358016B2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das eine hervorragende Haltbarkeit aufweist und in der Lage ist, über einen langen Zeitraum ein Bild mit einer hohen Auflösung bereitzustellen, und auf eine elektrophotographische Vorrichtung, die mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element ausgerüstet ist.
STAND DER TECHNIK
Da die Oberfläche eines photographischen lichtempfindlichen Elements (die Oberfläche einer lichtempfindlichen Schicht) verschiedenen elektrischen, chemischen oder mechanischen Beanspruchungen unterworfen ist, und zwar durch Vorgänge, wie die elektrische Behandlung, die Belichtung, die Entwicklung, die Übertragung und die Reinigung (z. B. durch Abnutzung (oder Abrieb) und Verkratzen der Oberflächenschicht aufgrund wiederholter Verwendung sowie durch Oxidation und Abbau der Oberfläche aufgrund von durch Koronaentladung erzeugtes Ozon), ist gegen diese Beanspruchungen eine Haltbarkeit der Oberfläche erforderlich. Insbesondere ergab sich mit dem in der letzten Zeit populär werdenden Walzenelektrifizierungssystem das Problem, daß die Oberfläche abgenutzt wird, begleitet von einem Spalten der Bindung von Molekülen auf der lichtempfindlichen Oberflächenschicht durch Funkenentladung. Ferner bringen Anforderungen an die vollständige Farbgebung oder die Beschleu nigung eines Druckers und die Miniaturisierung einer lichtempfindlichen Trommel ein Überlappen von Bedingungen mit sich, die in der oben beschriebenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elements die Beanspruchungen verstärken. Deshalb wurde eine verbesserte Haltbarkeit des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements weiter erforderlich.
Um solche Probleme betreffend die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu lösen, wird eine Verbesserung der Eigenschaften, zum Beispiel des Oberflächenabriebs, der Freisetzungseigenschaft des Toners und der Reinigungseigenschaft, durch Zugabe einer Siliconverbindung oder einer fluorhaltigen Verbindung versucht, die eine kleine freie Oberflächenenergie und eine hervorragende Wasserabstoßung oder Schmierfähigkeit aufweist (z. B. offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 132954/1986 (JP-61-132954A), Japanische Patentveröffentlichung Nr. 113779/1995 (JP-7-113779B)).
Da jedoch diese Verbindungen gegenüber einem Harz, aus dem die lichtempfindliche Schicht des lichtempfindlichen Elements aufgebaut ist, eine geringe Verträglichkeit oder schlechte Dispergierbarkeit aufweisen sowie in der oberen Oberflächenschicht dieses Elements zu einer schlechten Transparenz führen, ist es schwierig, ein Bild mit einer hohen Auflösung zu erhalten. Darüber hinaus neigen diese Verbindungen dazu, in der Nachbarschaft der Oberseite der Oberflächenschicht schlecht verteilt zu werden. Dadurch werden selbst dann, wenn nur die obere Oberflächenschicht durch Reibung oder Gleiten leicht abgenutzt wird, Eigenschaften, wie die Schmierfähigkeit, stark verschlechtert oder die Reinigungseigenschaft wird durch Ausbluten dieser Verbindungen im Laufe der Zeit stark herabgesetzt. Ferner ist es schwierig, wegen einer derartigen Verschlechterung der Schmier- oder Reinigungseigenschaften über einen langen Zeitraum ein scharfes Bild zu erhalten.
Inzwischen beschreibt die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 178652/1992 (JP-4-178652A) ein Verfahren zum Verbessern der Haltbarkeit einer wiederholt benutzten Eigenschaft eines lichtempfindlichen Elements. Hierbei wird einer lichtempfindlichen Schicht ein Polysilan oder ein Copolysilan zugegeben. Diese Druckschrift beschreibt, daß (i) als Polysilan ein Polysilan oder Copolysilan verwendet werden kann, dessen Ende von einem Alkylrest oder dergleichen blockiert ist und das ein relativ hohes Molekulargewicht aufweist (in den Beispielen ein zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht von 18000 oder 23000), (ii) das Mischungsverhältnis des Polysilans vorzugsweise etwa 20 bis 80 % beträgt, bezogen auf das die lichtempfindliche Schicht aufbauende Bindemittelharz (z. B. ein Poly-(methylmethacrylat)) und (iii) bei einem einschichtigen lichtempfindlichen Element, das eine Kombination aus einer Ladungstransportfunktion und einer Ladungserzeugungsfunktion aufweist, es bevorzugt ist, 3 bis 7 Gewichtsteile des Polysilans und 3 bis 7 Gewichtsteile des Bindemittelharzes zu 1 bis 10 Gewichtsteilen eines ladungserzeugenden Stoffes zu geben.
Was jedoch das Verfahren dieser Druckschrift betrifft, so ist es deshalb, weil das Polysilan, welches im Vergleich zu dem Bindemittelharz eine schlechtere mechanische Festigkeit aufweist, in großen Mengen verwendet wird, nicht nur bezüglich der Kosten nachteilig sondern es beschleunigt auch die Abnutzung (den Abrieb) der lichtempfindlichen Schicht. Darüber hinaus führt der Einsatz des Polysilans mit einem hohen Molekulargewicht zu einer ungünstigen Verträglichkeit oder Dispergierbarkeit in dem Harz, einer Verschlechterung der Transparenz der lichtempfindlichen Schicht und der Gefahr der Beeinträchtigung der Schärfe (oder Klarheit) des Bildes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element anzugeben, das eine verbesserte Wasserabstoßung und Schmierfähigkeit (Schmiereigenschaft) aufweist und während eines langen Zeitraums ein Bild mit hoher Qualität liefert. Ferner besteht die Aufgabe in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen dieses Elements.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element anzugeben, das eine hervorragende Haltbarkeit ohne Verschlechterung einer Eigenschaft, z. B. der Schmier- oder der Reinigungseigenschaft aufweist, selbst dann, wenn die Oberflächenschicht des Elements abgenutzt wird. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung des Elements.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element zur Verfügung zu stellen, das ein Bild mit hoher Auflösung realisieren kann, ohne daß eine Verschlechterung der mechanischen Festigkeit oder der Transparenz eintritt, und das die Aufrechterhaltung der Eigenschaft zur Erzeugung einer hohen Bildqualität auch bei einer längeren Anwendung sicherstellt. Weitere Aufgaben bestehen in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines solchen Elements und einer elektrophotographischen Vorrichtung, die mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element ausgerüstet ist.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten intensive Untersuchungen durch, um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, und fanden schließlich, daß eine kleine Menge eines speziellen Polysilans, das der oberen Oberflächenschicht eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements zugegeben wird, sicherstellt, daß die Schmier- oder die Reinigungseigenschaft über einen langen Zeitraum erhalten bleibt sowie ein Bild mit hoher Auflösung entsteht. Die vorliegende Erfindung ergab sich aufgrund der oben genannten Erkenntnisse.
Das heißt, das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung umfaßt zumindest eine obere Oberflächenschicht, die ein Polysilan enthält, wobei das Polysilan ein cyclisches Polysilan der folgenden Formel (1)
aufweist, in der R¹ und R² gleich oder verschieden sind und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, einen Alkylrest, einen Alkoxyrest, einen Alkenylrest, einen Cycloalkylrest, einen Cycloalkyloxyrest, einen Cycloalkenylrest, einen Arylrest, einen Aryloxyrest, einen Aralkylrest, einen Aralkyloxyrest oder einen Silylrest bedeuten, wobei der Alkylrest, der Alkoxyrest, der Alkenylrest, der Cycloalkylrest, der Cycloalkyloxyrest, der Cyclo alkenylrest, der Arylrest, der Aryloxyrest, der Aralkylrest, der Aralkyloxyrest oder der Silylrest einen Substituenten tragen kann, "m" eine ganze Zahl von nicht unter 4 darstellt sowie R¹ und R² in Abhängigkeit von dem Koeffizienten "m" variieren können.
In der Formel (1) kann mindestens einer der Reste R¹ und R² einen Arylrest (z. B. eine Phenylgruppe) bedeuten und "m" kann eine ganze Zahl von etwa 4 bis 10 (z. B. etwa 4 bis 8, insbesondere 5) sein.
Das cyclische Polysilan kann ein Copolysilan sein. Ein derartiges cyclisches Polysilan kann beispielsweise durch die Formel (1a)
aufweisen, worin R^1a und R^2a jeweils einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, bedeuten, R^1b und R^2b gleich oder verschieden sind und jeweils einen Alkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Cycloalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, oder einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, bedeuten, mit der Maßgabe, daß sowohl R^1b als auch R^2b nicht gleichzeitig einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, darstellen, sowie ml eine ganze Zahl von nicht unter 1, m2 die Zahl 0 oder eine ganze Zahl von nicht unter 1 und m1+m2 eine ganze Zahl von nicht unter 4 bedeuten.
In der Formel können R^1a und R^2a jeweils einen C_6-10-Arylrest darstellen. Darüber hinaus kann eine Kombination aus R^1b und R^2b beispielsweise (1) eine Kombination aus einem C_1-4-Alkylrest und einem C_1-4-Alkylrest, (2) eine Kombination aus einem C_1-4-Alkylrest und einem C_6-10-Arylrest, (3) eine Kombination aus einem C_1-4-Alkylrest und einem C_5-8-Cycloalkylrest oder (4) eine Kombination aus einem C_6-10-Arylrest und einem C_5-8-Cycloalkylrest sein. Dabei können ml eine ganze Zahl von etwa 1 bis 10 (z. B. eine Zahl von etwa 1 bis 8), m2 eine ganze Zahl von etwa 0 bis 10 (z. B. eine Zahl von 0 bis 8) und m1+m2 eine Zahl von etwa 4 bis 12 (z. B. eine Zahl von etwa 4 bis 10) bedeuten.
Ferner kann das Polysilan ein Polysilangemisch sein, das ein cyclisches Polysilan enthält.
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung enthält mindestens sowohl einen elektrisch leitenden Träger und eine lichtempfindliche Schicht, wobei die lichtempfindliche Schicht im allgemeinen mindestens die folgenden Komponenten aufweist: Ein ladungserzeugendes Mittel, ein ladungstransportierendes Mittel und ein Bindemittelharz. Die lichtempfindliche Schicht kann eine ladungserzeugende Schicht und eine auf der ladungserzeugenden Schicht ausgebildete ladungstransportierende Schicht aufweisen. Auf der lichtempfindlichen Schicht kann eine Oberflächenschutzschicht, die ein cyclisches Polysilan enthält, ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der Gehalt des cyclischen Polysilans etwa 0,01 bis 10 Gew% (z. B. etwa 0,01 bis 5 Gew%) betragen, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht. Beispielsweise weist die obere Oberflächenschicht eine äußere Oberflächenschicht der lichtempfindlichern Schicht oder eine Oberflächenschutzschicht der lichtempfindlichen Schicht auf. Der Anteil eines cyclischen Homo- oder Copolysilans mit mindestens einer Diarylsilaneinheit kann etwa 0,01 bis 3 Gew% betragen, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht.
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung kann durch Ausbilden mindestens einer lichtempfindlichen Schicht auf einem elektrisch leitenden Träger hergestellt werden, um das elektrophotographische lichtempfindliche Element zu erhalten, in dem das cyclische Polysilan mindestens in die obere Oberfläche des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements eingebracht ist.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch eine Zusammensetzung für ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, die eine Komponente für eine äußere Oberflächenschicht einer lichtempfindlichen Schicht oder eine Komponente für eine Oberflächenschutzschicht einer lichtempfindlichen Schicht sowie ein cyclisches Polysilan enthält. Die Zusammensetzung kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Struktur der lichtempfindlichen Schicht ein Bindemittel (z. B. ein Harz aus der Polycarbonatreihe), ein cyclisches Polysilan und mindestens ein Element, das aus einem ladungserzeugenden Mittel und einem ladungstransportierenden Mittel ausgewählt ist, enthalten.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet weiterhin eine elektrophotographische Patrone und eine elektrophotographische Vorrichtung, die mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element ausgerüstet sind.
Durch die vorliegende Beschreibung hindurch ist die allgemeine Bezeichnung für ein Polysilan oder ein Oligosilan ein "Polysilan". Das cyclische Polysilan wird manchmal allgemein einfach "Polysilan" genannt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer Art eines Polysilans zeigt, das in einer oberen Oberflächenschicht enthalten ist.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform einer Art eines Polysilans zeigt, das in einer oberen Oberflächenschicht enthalten ist.
3 ist eine schematische Schnittansicht, die noch eine weitere Ausführungsform einer Art eines Polysilans zeigt, das in einer oberen Oberflächenschicht enthalten ist.
4 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer elektrophotographischen Vorrichtung zeigt, die mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
5 ist eine Zeichnung, welche das Ergebnis einer Analyse einer Zusammensetzungsverteilung einer dünnen Beschichtung zeigt, die im Beispiel 1 erhalten worden ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
(Elektrophotographisches lichtempfindliches Element)
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung enthält mindestens sowohl einen elektrisch leitenden Träger als auch eine lichtempfindliche Schicht. Mindestens die obere Oberflächenschicht des elek trophotographischen lichtempfindlichen Elements enthält ein cyclisches Polysilan.
Dabei kann das cyclische Polysilan mindestens in der oberen Oberflächenschicht enthalten sein. Beispielsweise kann sich das Polysilan nur in der oberen Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht befinden oder durch die ganze lichtempfindliche Schicht hindurch vorliegen, entsprechend dem Schichtaufbau der lichtempfindlichen Schicht usw.
(Elektrisch leitender Träger)
Als elektrisch leitender Träger kann ein üblicher elektrisch leitender Träger auf dem Gebiet des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements benutzt werden. Beispielsweise kommt für den Träger folgendes in Betracht: Ein Träger mit einem Substrat (z. B. einem Kunststoff und einem Papier) und einer elektrisch leitenden Beschichtung, die darauf mit Hilfe einer Ablagerung oder eines Aufsprühens aufgebracht worden ist; ein Träger mit einem Substrat (z. B. einem Kunststoff und einem Papier) und elektrisch leitenden feinen Teilchen, die mittels eines Bindemittels (z. B. einem Kunststoff und einem Papier) als Beschichtung auf das Substrat aufgebracht worden sind; ein metallischer Träger (z. B. eine Aluminiumplatte).
Als Material für die elektrisch leitende Beschichtung oder die elektrisch leitenden feinen Teilchen können beispielsweise ein Metall (wie Aluminium, Nickel, Chrom, Nichrom, Kupfer, Silber, Gold, Platin oder eine Legierung mit einem solchen Metall), ein Metalloxid (wie Zinnoxid oder Indiumoxid) und Graphit genannt werden.
Die Form (oder die Gestalt) des elektrisch leitenden Trägers (oder des Substrats) kann ein Film (oder ein flächiges Material), ein Rohr oder ein (kreisförmiger) Zylinder sein. Der röhrenförmige elektrisch leitende Träger kann beispielsweise ein Metallrohr sein, das durch Formen einer Platte oder Matte aus Metall (z. B. aus dem oben beispielhaft genannten Metall, einer Legierung, wie einer Legierung auf Aluminiumbasis, oder einem korrosionsbeständigen Stahl) in eine zylindrische Form durch einen Extrusionsvorgang, einen Ziehvorgang oder ein anderes Verfahren und Oberflächenbehandeln (z. B. Schneiden, Feinziehschleifen und Schleifen) erhalten worden ist.
Die Dicke des elektrisch leitendenden Trägers ist nicht auf einen speziellen Wert beschränkt. Sie kann beispielsweise etwa 0,05 bis 10 mm, vorzugsweise etwa 0,05 bis 8 mm, insbesondere etwa 0,1 bis 5 mm, betragen. Darüber hinaus kann dann, wenn der elektrisch leitende Träger in Form eines Rohrs oder eines Zylinders vorliegt, der Rohr- oder Zylinderdurchmesser bei beispielsweise 5 bis 300 mm, vorzugsweise bei etwa 10 bis 200 mm, insbesondere bei etwa 20 bis 150 mm, liegen.
(Grundierschicht oder Sperrschicht gegen Ladungseintritt)
Bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen lichtempfindlichen Element kann bei Bedarf zwischen dem elektrisch leitenden Träger und der lichtempfindlichen Schicht (oder auf dem elektrisch leitenden Träger) eine Grundierschicht (Sperrschicht gegen Ladungseintritt) angebracht werden. Das Ausbilden der Grundierschicht stellt sicher, daß ein Ladungseintritt aus der lichtempfindlichen Schicht blockiert und die Haftung der lichtempfindlichen Schicht an dem elektrisch leitenden Träger verbessert wird. Die Grundierschicht kann ein Bindemittel mit einer hohen Haftung gegen über dem elektrisch leitenden Träger sein, beispielsweise ein Bindemittel, wie ein Polyvinylalkohol, ein Polyvinylacetal, wie ein Polyvinylbutyral, ein Harz mit einem Heterocyclus (wie ein Polyvinylpyridin, ein Polyvinylpyrrolidon und ein Poly-N-vinylimidazol), ein Polyethylenoxid, ein Celluloseether oder ein Celluloseester (wie eine Methylcellulose, eine Ethylcellulose und ein Celluloseacetat), ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, ein Ionomerharz, ein Acrylharz, ein Harz aus der Polyamidreihe (wie ein lineares Harz aus der Polyamidreihe und ein Copolyamid), ein natürliches Polymer oder ein Derivat hiervon (wie ein Leim, eine Gelatine und ein Casein), ein Phenolharz, ein Epoxidharz oder ein Silankupplungsmittel.
Die Grundierschicht kann im allgemeinen durch Auflösen des Bindemittels in einem Lösungsmittel (z. B. in einem Alkohol, wie Methanol) und Beschichten des elektrisch leitenden Trägers mit der erhaltenen Lösung ausgebildet werden. Die Dicke der Grundierschicht kann etwa 0,1 bis 5 μm, vorzugsweise etwa 0,2 bis 3 μm, betragen.
(Lichtempfindliche Schicht)
Die lichtempfindliche Schicht kann im allgemeinen ein ladungserzeugendes Mittel und ein ladungstransportierendes Mittel enthalten. Die Form der auf dem elektrisch leitenden Träger (oder der Grundierschicht) ausgebildeten oder darauf auflaminierten lichtempfindlichen Schicht kann grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: Die eine Form ist die sogenannte laminierte lichtempfindliche Schicht mit einer Schicht, die eine Ladungserzeugungsfunktion (eine ladungserzeugende Schicht) und eine Schicht mit einer Ladungstransportfunktion (eine ladungstransportierende Schicht) aufweist. Die andere Form ist eine sogenannte licht empfindliche Einzelschicht mit einer Kombination aus einer Ladungserzeugungsfunktion und einer Ladungstransportfunktion. Jede dieser funktionellen Schichten (die lichtempfindliche Einzelschicht, die ladungstransportierende Schicht und die ladungserzeugende Schicht) kann eine Einzelschicht sein oder eine Mehrzahl von Schichten (z. B. zwei bis fünf Schichten) umfassen.
Dabei kann in der auflaminierten lichtempfindlichen Schicht eine an der Vorderseite angeordnete Schicht (z. B. eine ladungstransportierende Schicht oder eine ladungserzeugende Schicht) eine obere Oberflächenschicht bilden. Bei der lichtempfindlichen Einzelschicht kann die ganze lichtempfindliche Schicht eine obere Oberflächenschicht bilden. Darüber hinaus kann dann, wenn die funktionelle Schicht (die funktionelle Schicht an der Oberflächenseite) eine Mehrzahl von Schichten umfaßt, eine an der oberen Oberflächenseite in der funktionellen Schicht angeordnete Schicht eine Oberflächenschicht bilden.
(Laminierte lichtempfindliche Schicht)
In der laminierten lichtempfindlichen Schicht ist die Anordnung (oder die Reihenfolge) des Auflaminierens der ladungserzeugende Schicht und der ladungstransportierenden Schicht auf den Träger nicht auf eine spezielle Anordnung beschränkt. Die ladungserzeugende Schicht kann auf der ladungstransportierenden Schicht oder die ladungstransportierende Schicht kann auf der ladungserzeugenden Schicht auflaminiert sein. Die ladungstransportierende Schicht kann normalerweise auf der ladungserzeugenden Schicht ausgebildet oder auf diese auflaminiert sein. Bei einer solchen Laminierreihenfolge ist die Dicke der ladungstransportierenden Schicht im allgemeinen größer als jene der ladungserzeugenden Schicht, so daß mit der ladungstransportierenden Schicht eine obere Oberflächenschicht ausgebildet werden kann, die ein Polysilan enthält. Dadurch weist die laminierte lichtempfindliche Schicht mit einer solchen Reihenfolge eine große Haltbarkeit während eines langen Zeitraums auf, selbst wenn die Schicht abgenutzt wird, und ist für den Gebrauch geeignet.
Bei der laminierten lichtempfindlichen Schicht kann die ladungserzeugende Schicht ein ladungserzeugendes Mittel allein oder ein ladungserzeugendes Mittel und ein Bindemittelharz enthalten.
Das ladungserzeugende Mittel kann beispielsweise ein anorganisches ladungserzeugendes Mittel enthalten. Beispiele hierfür sind Selen oder eine Legierung hiervon oder Cadmiumsulfid sowie ein organisches ladungserzeugendes Mittel, wie ein Phthalocyaninpigment, ein Azopigment, ein Bisazopigment, ein Trisazopigment, ein Pyryliumfarbstoff, ein Thiopyryliumfarbstoff, ein Chinacridonpigment, ein Indigopigment, ein polycyclisches Chinonpigment, ein Anthanthronpigment, ein Pyranthronpigment, ein Cyaninpigment oder ein Benzimidazolpigment. Diese ladungserzeugenden Mittel können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Unter diesen ladungserzeugenden Mitteln sind die bevorzugten Verbindungen beispielsweise ein Pigment aus der Phthalocyaninreihe (ein metallfreies Phthalocyaninpigment und ein Metallphthalocyaninpigment). Das metallfreie Phthalocyanin ist beispielsweise ein metallfreies Phthalocyanin vom α-Typ, ein metallfreies Phthalocyanin vom β-Typ, ein metallfreies Phthalocyanin vom τ1-Typ, ein metallfreies Phthalocyanin vom τ2-Typ und ein metallfreies Phthalocyanin vom x-Typ.
Als Methallphthalocyaninpigment kommen verschiedene Metallphthalocyaninverbindungen in Frage, die ein Übergangsmetall enthalten, z. B. ein Metall der Gruppe 4A des Periodensystems der Elemente (wie Titan und Zirconium), ein Metall der Gruppe 5A des Periodensystems der Elemente (wie Vanadium), ein Metall der Gruppe 3B des Periodensystems der Elemente (wie Gallium und Indium) oder ein Metall der Gruppe 4B des Periodensystems der Elemente (wie Zinn und Silicium). Beispiele für das Metallphthalocyaninpigment sind Oxotitanylphthalocyanin, Vanadylphthalocyanin, Hydroxygalliumphthalocyanin, Chlorgalliumphthalocyanin, Chlorindiumphthalocyanin, Dichlorzinnphthalocyanin, Dihydroxysiliciumphthalocyanin, Dialkoxysiliciumphthalocyanin und Dihydroxysiliciumphthalocyanindimer.
Das Oxotitanylphthalocyanin kann ein Oxotitanylphthalocyanin vom α-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom β-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom γ-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom m-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom Y-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom A-Typ, ein Oxotitanylphthalocyanin vom B-Typ und ein amorphes Oxotitanylphthalocyanin.
Diese Phthalocyaninverbindungen können nach einer üblichen Methode hergestellt werden. Beispielsweise kann das Oxotitanylphthalocyanin gemäß einer Methode hergestellt werden, die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 189873/1992 (JP-4-189873A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 43813/1993 (JP-5-43813A) oder anderen Druckschriften beschrieben ist. Darüber hinaus kann die Kristallstruktur des Oxotitanylphthalocyanins mittels einer Methode, wie einer Säurebehandlung oder einem Mahlen mit einem Salz, eingestellt werden.
Das Chlorgalliumphthalocyanin kann beispielsweise nach einer Methode hergestellt werden, die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 98181/1993 (JP-5-98181A) beschrieben ist. Das Chlorgalliumphthalocyanin kann unter Einsatz einer Vorrichtung, wie eines automatischen Mörsers, eines Planetenwalzwerks, einer Vibrationsmühle, einer CF-Mühle, einer Walzenmühle, einer Sandmühle oder eines Kneters, trocken gemahlen werden oder es kann mit einem Lösungsmittel unter Verwendung einer Kugelmühle, eines Mörsers, einer Sandmühle oder eines Kneters nach dem Trockenmahlen noch einem Naßmahlen unterworfen werden.
Das Hydroxygalliumphthalocyanin kann nach einer Methode hergestellt werden, bei der ein Chlorgalliumphthalocyaninkristall in einer sauren oder alkalischen Lösung hydrolysiert wird, wobei der Kristall gemäß einer Methode erhalten worden ist, die in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 263007/1993 (JP-5-263007A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 279591/1993 (JP-5-279591A) oder in anderen Druckschriften beschrieben ist, oder die Herstellung kann durch Behandeln mit einer Säure oder auf anderem Wege erfolgen. Das Hydroxygalliumphthalocyanin kann mit einem Lösungsmittel unter Einsatz einer Vorrichtung, wie einer Kugelmühle, eines Mörsers, einer Sandmühle oder eines Kneters, naß gemahlen werden, oder es kann nach dem trockenen Mahlen ohne Benutzung eines Lösungsmittels mit einem Lösungsmittel gemahlen werden.
Diese Phthalocyaninverbindungen können durch Mischen oder Mahlen als das erhaltene Gemisch oder als neugebildetes Mischkristallsystem verwendet werden.
Das Mischkristallsystem kann beispielsweise ein Misch kristall aus Oxotitanylphthalocyanin und Vanadylphthalocyanin, beschrieben in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 371962/1992 (JP-4-371962A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2278/1993 (JP-5-2278A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2279/1993 (JP-5-2279A) oder in anderen Druckschriften, sein und es kann ein Mischkristall aus Oxotitanylphthalocyanin und Chlorindiumphthalocyanin, beschrieben in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 148917/1994 (JP-6-148917A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 145550/1994 (JP-6-145550A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 271786/1994 (JP-6-271786A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 297617/1993 (JP-5-297617A) oder in anderen Druckschriften, sein.
Ein Beispiel für ein anderes bevorzugtes ladungserzeugendes Mittel ist ein Pigment der Azoreihe, wie ein Bisazopigment oder ein Trisazopigment. Unter den Pigmenten der Azoreihe ist eine Verbindung besonders bevorzugt, welche die nachfolgende Formel aufweist. [Bisazoverbindung]
In der Formel bedeutet R³ einen Niederalkylrest.
[Trisazoverbindung]
Darin sind in der Bisazoverbindung die Reste Cp¹ und Cp² sowie in der Trisazoverbindung die Reste Cp¹, Cp² und Cp³ jeweils aus den nachfolgenden Resten ausgewählt.
In der Formel sind die Reste R⁴, R⁵, R⁶ und R⁷ gleich oder verschieden und bedeuten jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen Niederalkylrest.
Dabei sind Beispiele für den Niederalkylrest ein linearer oder verzweigter C_1- ₆-Alkylrest, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- oder t-Butylgruppe (insbesondere ein C_1-4-Alkylrest). Das Halogenatom ist beispielsweise ein Fluor-, Chlor-, Brom-, oder Iodatom.
Das für die ladungserzeugende Schicht einsetzbare Bindemittelharz ist beispielsweise ein thermoplastisches Harz, wie ein olefinisches Harz (z. B. ein Polyethylen), ein Harz der Vinylreihe (z. B. ein Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat und Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer), ein Styrolharz (z. B. ein Polystyrol), ein (Meth)acrylharz (z. B. ein Poly-(methylmethacrylat), ein (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymer, ein (Meth)acrylsäure(Meth)acrylat-(Meth)acrylsäure-Copolymer und ein Polyacrylamid), ein Harz der Polyamidreihe (z. B. ein Polyamid 6 und. ein Polyamid 66), ein Harz der Polyesterreihe (z. B. ein Polyalkylenacrylat, wie ein Polyethylenterephthalat oder ein Polybutylenterephthalat oder ein Copolyester hiervon), ein Harz der Polycarbonatreihe (z. B. ein Polycarbonat auf Bisphenol-A-Basis), ein Harz der Polyurethanreihe, ein Harz der Polyketonreihe (z. B. ein Polyketon und ein Polyvinylketon), ein Harz der Polyvinylacetalreihe (z. B. ein Polyvinylformal und ein Polyvinylbutyral), oder ein Harz mit einem Heterocyclus (z. B. ein Poly-N-vinylcarbazol), ein wärmehärtendes Harz, wie ein Phenolharz, ein Siliconharz, ein Epoxidharz (z. B. ein Epoxidharz auf Bisphenolbasis), oder ein Harz der Vinylesterreihe, wie ein Epoxy-(meth)acrylat und andere. Diese Bindemittelharze können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Unter diesen Bindemittelharzen ist ein wenig Wasser absorbierendes Harz, z. B. ein Harz der Polycarbonatreihe, ein Harz der Polyvinylacetalreihe (wie ein Polyvinylbutyral), ein Harz der Polyesterreihe oder dergleichen, bevorzugt.
Als Harz der Polycarbonatreihe kann beispielsweise ein Polycarbonat benutzt werden, das durch ein Phosgenverfahren, bei dem eine Bisphenolverbindung mit Phosgen umgesetzt wird, ein Umesterungsverfahren, bei dem eine Bisphenolverbindung mit einem Kohlensäurediester umgesetzt wird, oder durch ein anderes Verfahren erhalten wird. Als Bisphenolverbindung können beispielsweise folgende Verbindungen genannt werden:
Ein Biarendiol, z. B. Biphenyl-4,4'-diol und Bi-2-naphthalin-1,1'-diol,
ein Bis(hydroxyaryl)C_1- ₆-alkan, z. B. Bis (4-hydroxyphenyl)methan (Bisphenol F), 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethan (Bisphenol AD) und 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A),
ein Bis(hydroxyaryl)C_1-6-alkan mit mindestens einem im Arenring vorliegenden Substituenten, der aus einem C_1-6-Alkylrest, einem C_2-6-Alkenylrest, einem C_5-8-Cycloalkylrest, einem Halogenatom und dergleichen ausgewählt ist, z. B. Bis(2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylphenyl)methan, Bis(2-hydroxy-3-t-butyl-5-ethylphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propan (Bisphenol C), 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)propan, 1,1-Bis(4-hydroxy-3-t-butyl-6-methylphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-allylphenyl)propan, 2,2-Bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-bromphenyl)propan, und 2,2-Bis(4-hydroxy-3-chlorphenyl)propan,
eine Bisphenolverbindung, die in einem Alkan eines Bis(hydroxyaryl)alkan einen Substituenten tragen kann, z. B. 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)1-phenylethan (Bisphenol AP), Bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethan und 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)hexafluorpropan,
eine Bisphenolverbindung mit einer Ringanordnung, z. B. 1,4-Bis[1-methyl-1-(4-hydroxyphenyl)-ethyl]benzol und 1,3-Bis[1-methyl-1-(4-hydroxyphenyl)-ethyl]benzol,
eine Bisphenolverbindung mit einem kondensierten polycyclischen Kohlenwasserstoffring, z. B. 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindan, 1,1,3-Trimethyl-3-(4-hydroxyphenyl)-indan-5-ol und 6,6'-Dihydroxy-4,4,4', 4'7,7'-hexamethyl-2,2'-spirobichroman,
eine siliciumhaltige Bisphenolverbindung, z. B. α,ω-Bis[3-(o-hydroxyphenyl)-propyl]polydimethylsiloxan, α,ω-Bis[3-(o-hydroxyphenyl)-propyl]polydimethyldiphenylsiloxan, α,ω-Bis[3-(4-hydroxy-3-alkoxyphenyl)-propyl]polydimethylsiloxan, α,ω-Bis[2-methyl-2-(4-hydroxyphenyl)-ethyl]polydimethylsiloxan, Bis(4-hydroxyphenyl)-dimethylsilan, Bis(4-hydroxyphenyl)polydimethylsilan und Bis(4-hydroxyphenyl)-polydiphenylsilan,
ein Bis(hydroxyaryl)C_4-10-cycloalkan, das einen Substituenten tragen kann, z. B. 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan, 3,3,5-Trimethyl-1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan und 1,1-Bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexan,
ein Bis(hydroxyaryl)sulfon, z. B. Bis (4-hydroxyphenyl)sulfon, Bis(4-hydroxyphenyl)ether, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxid, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxyphenyl)keton und Bis(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)sulfid, eine Bisphenolverbindung mit einem Heterocyclus, z. B. 2,2'-Methylenbis[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)-phenol], 4,4'-Hexamethylendiethoxycarbonyl-bis[2-t-butyl-6-(2H-benzotriazol-2-yl)-phenol], 2,2'-Methylenbis[4-methyl-6-(2H-benzotriazol-2-yl)-phenol] und Triethylenglykolbis[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-propionat], 3,9-Bis{2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-propionoxy]-1,1-dimethylethyl}2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan, 4-Methyl-2,4-bis(4-hydroxyphenyl)1-hepten und eine Bisphenolverbindung mit einem Fluorengerüst.
Das vorgenannte Bisphenol mit einem Fluorengerüst ist beispielsweise 9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluoren oder ein 9,9-Bis(alkylhydroxyphenyl)fluoren, wie ein 9,9-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluoren, ein 9,9-Bis(arylhydroxyphenyl)fluoren, wie ein 9,9-Bis(4-hydroxy-3-phenylphenyl)fluoren, und ein 9,9-Bis{4-[2-hydroxy(poly)alkoxy]-phenyl}fluoren, wie ein 9,9-Bis[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]fluoren.
Der Anteil des ladungserzeugenden Mittels kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Art des ladungserzeugenden Mittels oder dergleichen bestimmt werden. Der Anteil des ladungserzeugenden Mittels beträgt im allgemeinen etwa 10 bis 1000 Gewichtsteile, vorzugsweise 30 bis 600 Gewichtsteile, insbesondere etwa 50 bis 300 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des. Bindemittelharzes.
Dabei kann die ladungserzeugende Schicht das nachfolgend genannte ladungstransportierende Mittel enthalten.
Die Dicke der ladungserzeugenden Schicht beträgt beispielsweise etwa 0,01 bis 10 μm (z. B. etwa 0,01 bis 5 μm), vorzugsweise etwa 0,05 bis 2 μm, im allgemeinen etwa 0,1 bis 5 μm.
Das Verfahren zum Ausbilden der ladungserzeugenden Schicht kann grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: Das eine Verfahren besteht darin, daß durch eine Vakuumablage rungsmethode eine dünne Beschichtung eines ladungserzeugenden Mittels gebildet wird, und das andere Verfahren ist eine Methode, bei der eine flüssige Beschichtungszusammensetzung (Lösung oder Dispersionsflüssigkeit), die ein Ladungserzeugungsmittel (nötigenfalls ein Bindemittelharz) enthält, als Beschichtung aufgebracht wird. Die Vakuumablagerungsmethode ist beispielsweise eine Dampfablagerungsmethode, eine Aufsprühmethode, eine reaktive Aufsprühmethode, eine CVD-Methode, eine Glühentladungszersetzungsmethode, eine Ionenplattierungsmethode oder irgend eine andere Methode.
Die oben genannte Beschichtungsmethode kann beispielsweise ein übliches Verfahren sein, z. B. ein Tauchverfahren, ein Schleuderbeschichtungsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren, ein Siebdruckverfahren, ein Gießverfahren, ein Rakelbeschichtungsverfahren, ein Vorhangbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Tiefdruckbeschichtungsverfahren, ein Perlenbeschichtungsverfahren oder ein anderes Verfahren.
Bei den vorgenannten Beschichtungsverfahren kann die flüssige Beschichtungszusammensetzung durch Auflösen oder Dispergieren des oben erwähnten Ladungserzeugungsmittels (und des obengenannten Bindemittelharzes) in einem Lösungsmittel hergestellt werden. Das Lösungsmittel ist nicht auf ein spezielles Lösungsmittel beschränkt und kann in Abhängigkeit von den Komponenten, aus denen die ladungserzeugende Schicht besteht, ausgewählt werden. Als Lösungsmittel können übliche Lösungsmittel genannt werden, z. B. ein Ether (wie Diethylether, Tetrahydrofuran und Dioxan), ein Keton (wie Butanon und Cyclohexanon), ein Ester (wie Methylacetat und Ethylacetat), ein halogenierter Kohlenwasserstoff (wie Dichlormethan, Dichlorethan und Monochlorbenzol), ein Kohlenwasserstoff (wie Hexan, Toluol und Xylol), Wasser, ein Alkohol (wie Methanol und Ethanol), sowie andere Lösungsmittel.
Dabei kann die flüssige Beschichtungszusammensetzung durch Dispergieren oder Mischen eines ladungserzeugenden Mittels, eines Bindemittelharzes und eines Lösungsmittels unter Einsatz eines Mischers (z. B. einer Kugelmühle, eines Atritors (einer Pulverisierungsmühle) und einer Sandmühle) hergestellt werden.
Ferner kann die Beschichtung (die ladungserzeugende Schicht) nach der Herstellung einer Trockenbehandlung unterworfen werden. Die Trockenbehandlung kann unter irgendwelchen Bedingungen unter Atmosphärendruck, unter erhöhtem Druck oder unter vermindertem Druck erfolgen oder bei üblicher Temperatur oder unter Erhitzen stattfinden.
(Ladungstransportierende Schicht)
Bei der laminierten photoempfindlichen Schicht kann die ladungstransportierende Schicht ein ladungstransportierendes Mittel allein oder üblicherweise ein ladungstransportierendes Mittel und ein Bindemittelharz enthalten.
Das ladungstransportierende Mittel kann grob in die zwei Gruppen eines Defekttransportmaterials und eines Elektronentransportmaterials eingeteilt werden. Das ladungsübertragene Mittel kann einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Das Defekttransportmaterial ist beispielsweise ein Defekttransportmaterial mit einem niedrigen Molekulargewicht, wie ein Oxazolderivat, ein Oxadiazolderivat, ein Imidazol derivat, ein Styrylanthracen, ein Styrylpyrazolin, ein Phenylhydrazon, ein Triphenylmethanderivat, ein Triphenylaminderivat, ein Phenylendiaminderivat, ein N-phenylcarbazolderivat, ein Stilbenderivat, ein Thiazolderivat, ein Triazolderivat, ein Phenazinderivat, ein Acridinderivat, ein Benzofuranderivat, ein Benzimidazolderivat oder ein Thiophenderivat, oder ein Defekttransportmaterial mit einem hohen Molekulargewicht, wie ein Poly-N-vinylcarbazol, ein Polystyrylanthracen, ein Polyestercarbonat, oder ein hochmolekulares Polysilan (z. B. ein Polysilan mit einem zahlenmäßigen Durchschnittsmolekulargewicht von nicht unter 3000), wie ein lineares Polysilan.
Als Defekttransportmaterial mit einem niedrigen Molekulargewicht wird vorzugsweise zum Beispiel eine Diaminverbindung der allgemeinen Formel (A) verwendet.
In der Formel sind R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden und bedeuten jeweils ein Wasserstoff, ein Halogenatom, einen Niederalkylrest, einen Niederalkyloxyrest oder einen Arylrest, und Ar¹, Ar², Ar³ und Ar⁴ sind gleich oder verschieden und stellen jeweils einen Arylrest dar, der einen Substituenten tragen kann.
Dabei ist das Halogenatom beispielsweise ein Fluor-, Brom- oder Jodatom. Beispiele für den Niederalkylrest sind ein linearer oder verzweigter C_1-6-Alkylrest, wie die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- oder t-Butylgruppe (insbesondere ein C_1-4-Alkylrest). Der Niederalkoxyrest ist beispielsweise ein linearer oder verzweigter C_1-6-Alkoxyrest, wie die Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Butoxy- oder t-Butoxygruppe (insbesondere ein C_1-4-Alkoxyrest). Als Arylrest kann ein C_6-12-Arylrest erwähnt werden, wie die Phenylgruppe oder die Naphthylgruppe (α-Naphthylgruppe, β-Naphthylgruppe) und ein Biphenylrest (wie die p-Biphenylgruppe). Der durch R⁸ und R⁹ dargestellte Arylrest ist oft eine Phenylgruppe. Der durch Ar¹, Ar², Ar³ und Ar⁴ dargestellte Arylrest kann eine Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylgruppe oder dergleichen sein. Der Substituent an dem Arylrest ist beispielsweise ein Halogenatom, ein Niederalkylrest, ein Niederalkoxyrest oder ein anderer Rest.
Unter diesen Diaminverbindungen sind Diaminverbindungen bevorzugt, welche durch die folgenden Formeln (A-1), (A-2) und (A-3) dargestellt werden.
Ferner sind Beispiele für das Defekttransportmaterial mit einem niedrigen Molekulargewicht eine Hydrazonverbindung der nachfolgenden Formel (J), beschrieben in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 42380/1980 (JP-55-42380B), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 340999/-1985 (JP-60-340999A), der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 23154/1986 (JP-61-23154 A) oder in anderen Druckschriften, eine Verbindung aus der Reihe der Distyrylverbindungen, welche durch die folgende Formel (K) dargestellt wird, beschrieben in dem US-Patent Nr. 3873312 oder anderen Druckschriften, und zusätzlich ein Triarylaminderivat, wie ein Triphenylmethanderivat, ein N,N-Diphenyl-N-biphenylaminderivat und ein N,N-Diphenyl-N-terphenylaminderivat, ein 1-(p-Aminophenyl)-1,4,4-triphenylbutadienderivat, beschrieben in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung 288110/1999 (JP-11-288110A), andere Verbindungen der Tetraphenylbutadienreihe, ein α-Phenylstilbenderivat oder ein Bisbutadienyltriphenylaminderivat, beschrieben in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 173112/-1985 (JP-7-173112A), und andere Verbindungen. Dabei ist das einsetzbare Defekttransportmaterial mit einem niedrigen Molekulargewicht auf diese Verbindungen nicht beschränkt.
In der Formel sind R¹⁰ und R¹¹ gleich oder verschieden und bedeuten jeweils einen Niederalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, oder einen Aralkylrest, der einen Substituenten tragen kann. R¹² und R¹³ sind gleich oder verschieden und bedeuten jeweils einen Niederalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Aralkylrest, der einen Substituenten tragen kann, oder einen heterocyclischen Rest, der einen Substituenten tragen kann. R¹² und R¹³ können unter Bildung eines Rings aneinander gebunden sein. R¹⁴ bedeutet ein Wasserstoffatom, einen Niederalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Aralkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Niederalkoxyrest, der einen Substituenten tragen kann, oder ein Halogenatom. R¹⁴ und R¹⁰ oder R¹¹ können unter Bildung eines Rings aneinander gebunden sein.
In der Formel sind R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷ und R¹⁸ gleich oder verschieden und bedeuten jeweils einen Niederalkylrest oder einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann. Ar⁵ und Ar⁷ sind gleich oder verschieden und bedeuten jeweils eine Phenylgruppe, die als Substituenten einen oder mehrere Reste tragen kann, die aus einem Niederalkylrest, einem Niederalkoxyrest, einem Aryloxyrest und einem Halogenatom ausgewählt sind. Ar⁶ bedeutet einen monocyclischen oder polycyclischen C_4-14-Kohlenwasserstoffring, der einen Substituenten tragen kann ähnlich jenem von Ar⁵ und Ar⁷ (z. B. einen aromatischen Kohlenwasserstoffring, wie einen Benzolring), oder einen Heterocyclus, der einen Substituenten ähnlich jenen von Ar⁵ und Ar⁷ tragen kann.
Beispiele für den Niederalkylrest, den Niederalkoxyrest und den Arylrest sind die obengenannten Reste. Als Aralkylrest können ein C_6-10-Aryl-C_1-4-alkylrest, z. B. die Benzylgruppe, erwähnt werden. Der Aryloxyrest ist beispielsweise ein C_6-10-Aryloxyrest, wie die Phenoxygruppe. Beispiele für den heterocyclischen Rest (oder den Heterocyclus) sind ein fünf- oder sechsgliedriger heterocyclischer Rest (oder Heterocyclus), der als ein Ringatom mindestens ein Heteroatom enthält, das aus einem Stickstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatom ausgewählt ist. Weitere Beispiele sind ein kondensierter heterocyclischer Rest (oder ein kondensierter Heterocyclus) aus einem fünf- oder sechsgliedrigen Heterocyclus und einem Arenring (z. B. einem Benzolring). Beispiele für den Substituenten sind ein Halogenatom, ein C_1-4-Alkylrest, eine Hydroxylgruppe, ein C_1-4-Alkoxyrest, eine Carboxylgruppe, ein Alkoxycarbonylrest und ein Acylrest. Die Ringe, welche durch eine Verknüpfung von R¹⁰ und R¹¹, eine Verknüpfung von R¹² und R¹³ sowie eine Verknüpfung von R¹⁴ und R¹⁰ oder R¹¹ gebildet worden sind, können drei- bis zehngliedrige Ringe sein.
Das Elektronentransportmaterial ist beispielsweise eine Schiff'sche Base (z. B. eine halogenhaltige Schiff'sche Base, wie Chloranil oder Bromanil), eine cyanogruppenhaltige Verbindung (z. B. Tetracyanoethylen und Tetracyanochinodimethan), eine nitrogruppenhaltige Verbindung (z. B. eine Fluorenonverbindung, wie 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon oder 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, ein Thioxanthon, wie 2,4,5,7-Tetranitroxanthon oder 2,4,8-Trinitrothioxanthon, eine Thiophenverbindung, wie 2,6,8-Trinitro-4H-indeno-[1,2-b]thiophen-4-on oder 1,3,7-Trinitrodibenzothiophen-5,5-dioxid) und andere Verbindungen.
Als Bindemittelharz der ladungstransportierenden Schicht können ein Bindemittelharz, das beispielsweise im Abschnitt der ladungserzeugenden Schicht genannt ist, oder andere Harze verwendet werden. Da die ladungstransportierende Schicht oft auf der ladungserzeugenden Schicht ausgebildet wird, ist es bei den oben beispielhaft genannten Harzen bevorzugt, als Bindemittelharz ein Harz mit einer hohen mechanischen Festigkeit oder chemischen Stabilität, zusammen mit einer hohen Transparenz, zu benutzen, beispielsweise ein Harz der Polycarbonatreihe, ein Harz der Polyesterreihe und andere Harze (insbesondere ein Harz der Polycarbonatreihe).
Der Anteil des ladungstransportierenden Mittels kann in geeigneter Weise ausgewählt werden und beträgt beispielsweise etwa 10 bis 300 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 20 bis 200 Gewichtsteile, insbesondere etwa 30 bis 150 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes.
Die Dicke der ladungstransportierenden Schicht liegt bei etwa 3 bis 100 μm, vorzugsweise bei etwa 5 bis 50 μm, insbesondere bei 8 bis 30 μm. Ferner kann dann, wenn die ladungstransportierende Schicht aus einer Mehrzahl von Schichten hergestellt ist, die Dicke der oberen Oberflächenschicht (oder die obere Oberflächenschicht des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements) beispielsweise etwa 0,3 bis 50 μm, vorzugsweise etwa 0,5 bis 30 μm, insbesondere etwa 1 bis 20 μm, betragen. Dabei kann die Dicke der ladungstransportierenden Schicht größer sein als jene der ladungserzeugenden Schicht.
Die ladungstransportierende Schicht kann auf die gleiche Weise ausgebildet werden, wie es bei der Beschichtungsmethode im Abschnitt über die ladungserzeugende Schicht beschrieben ist.
(Einschichtige lichtempfindliche Schicht)
Die einschichtige lichtempfindliche Schicht enthält ein ladungserzeugendes Mittel, ein ladungstransportierendes Mittel und ein Bindemittelharz in der einzigen Schicht. Dabei können als diese Komponenten das ladungserzeugende Mittel, das ladungstransportierende Mittel und das Bindemittelharz verwendet werden, wie sie oben jeweils erwähnt sind.
In der einschichtigen lichtempfindlichen Schicht beträgt der Anteil des ladungserzeugenden Mittels etwa 1 bis 60 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 2 bis 50 Gewichtsteile, insbesondere etwa 3 bis 40 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes. Ferner kann der Anteil des ladungstransportierenden Mittels bei etwa 30 bis 150 Gewichtsteile, vorzugsweise bei etwa 30 bis 120 Gewichtsteile, insbesondere bei etwa 30 bis 100 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes, liegen.
Die Dicke der einschichtigen lichtempfindlichen Schicht beträgt üblicherweise etwa 3 bis 100 μm, vorzugsweise etwa 5 bis 50 μm, insbesondere etwa 8 bis 30 μm. Weiterhin kann in dem Fall, in welchem die einschichtige lichtempfindliche Schicht aus einer Mehrzahl von Schichten gebildet wird, die Dicke der oberen Oberflächenschicht hiervon (oder die obere Oberflächenschicht des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements) z. B. bei etwa 0,3 bis 50 μm, vorzugsweise bei etwa 0,5 bis 30 μm, insbesondere bei etwa 1 bis 20 μm, liegen.
Die einschichtige lichtempfindliche Schicht kann unter Einsatz einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung herge stellt werden, die das ladungserzeugende Mittel, das ladungstransportierende Mittel und das Bindemittelharz enthält, und zwar auf die gleiche Weise, wie es im Abschnitt über die ladungserzeugende Schicht für das Beschichtungsverfahren beschrieben ist.
Dabei kann die lichtempfindliche Schicht (die einschichtige lichtempfindliche Schicht, die ladungserzeugende Schicht oder die ladungserzeugende Schicht oder die ladungstransportierende Schicht) verschiedene Additive enthalten, z. B. einen Weichmacher (wie eine Verbindung der Biphenylreihe, m-Terphenyl, m-Di-t-butylphenyl und Dibutylphthalat), einen Stabilisator (wie ein Antioxidationsmittel und ein UV-Strahlungsabsorptionsmittel), ein Egalisiermittel, ein Gleitmittel (wie ein Oberflächengleitmittel, z. B. ein Siliconöl, ein gepfropftes Siliconpolymer oder einen Fluorkohlenstoff), einen potentiellen Stabilisator (wie eine Dicyanovinylverbindung und ein Carbazolderivat) und einen Lichtstabilisator (z. B. einen gehinderten Lichtstabilisator der Aminreihe, wie Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat), um die Eigenschaft der Filmbildung, der Plastizität, der Beschichtung, der Haltbarkeit und andere Eigenschaften zu verbessern.
(Oberflächenschutzschicht)
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung kann auf der lichtempfindlichen Schicht (im Fall der laminierten lichtempfindlichen Schicht, der ladungserzeugenden Schicht oder der ladungstransportierenden Schicht) eine Oberflächenschutzschicht für den Schutz der Oberfläche hiervon aufweisen, unabhängig davon, ob ein einschichtiger oder ein laminierter Typ vorliegt. Die Oberflächenschutzschicht kann eine Einzel schicht oder eine Mehrzahl von Schichten (z. B. zwei bis fünf Schichten) sein. Dabei kann die ganze Oberflächenschutzschicht die obere Oberflächenschicht bilden. Wenn die Oberflächenschutzschicht eine Mehrzahl von Schichten umfaßt, kann die auf der oberen Oberflächenseite der Schutzschicht vorhandene Schicht die obere Oberflächenschicht bilden.
Die Oberflächenschutzschicht kann ein Bindemittel (oder eine Bindemittelzusammensetzung) enthalten, z. B. ein Bindemittelharz (wie ein oben beispielhaft angegebenes Bindemittelharz), ein wärmehärtendes Harz (oder ein lichthärtendes Harz) oder ein hydrolysiertes Kondensat eines polyfunktionellen organischen Silicons mit einer Hydroxylgruppe, einer Mehrzahl von hydrolysierbaren Gruppen (wie einem Alkoxyrest) oder anderen Resten, oder dergleichen Stoffe. Ferner kann die Oberflächenschutzschicht ein elektrisch leitendes Pulver (oder ein Gemisch hiervon), z. B. ein Metalloxid (Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (ITO), Titanoxid) zur Ausbildung der Leitfähigkeit oder der Härte sowie ein ladungstransportierendes Mittel (z. B. ein oben beispielhaft angegebenes ladungstransportierendes Mittel) enthalten, oder die Oberflächenschutzschicht kann ein Gleitmittel, wie Polytetrafluorethylenteilchen, beinhalten.
Die Dicke der Oberflächenschutzschicht kann in einem solchen Bereich gewählt werden, daß eine Bildverschlechterung soweit wie möglich verhindert wird. Beispielsweise beträgt die Dicke etwa 0,01 bis 10 μm (z. B. etwa 0, 01 bis 5 μm), vorzugsweise etwa 0,05 bis 2 μm, im allgemeinen 0,1 bis 5 μm.
Die Oberflächenschutzschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungszusammensetzung in der gleichen Weise ausge bildet werden, wie es bezüglich des Beschichtungsverfahrens in dem Abschnitt über die ladungserzeugende Schicht beschrieben ist. Anschließend erfolgt ein Trocknen oder ein Härten der erhaltenen Beschichtung.
Ferner ist bei dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element, wenn mit der vorgenannten Beschichtungsmethode eine Schicht (z. B. eine einschichtige lichtempfindliche Schicht und eine ladungstransportierende Schicht) ausgebildet wird, die Art des einzusetzenden Lösungsmittels nicht auf ein spezielles Lösungsmittel besonders beschränkt. Es ist bevorzugt, ein Lösungsmittel zu verwenden, das die aufzubringende Schicht oder eine Unterschicht (oder ein eine Unterschicht bildendes Bindemittelharz) nicht wesentlich erodiert oder auflöst.
Wie oben beschrieben, enthält bei dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung mindestens die obere Oberflächenschicht ein Polysilan. In der oberen Oberflächenschicht kann die Konzentration des Polysilans einheitlich oder entsprechend einem Gradienten ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Konzentration des Polysilans allmählich oder schrittweise von der Oberflächenseite aus abnehmen. Die Form des Gehalts des Polysilans ist nicht besonders auf eine spezielle Form beschränkt und beinhaltet beispielsweise die in den 1 bis 3 beschriebenen Formen.
1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines lichtempfindlichen Elements zur Darstellung der Inhaltsform des Polysilans. Bei dieser Ausführungsform ist das Polysilan gleichmäßig in der einschichtigen lichtempfindlichen Schicht 2 enthalten, die auf einem elektrisch leitenden Träger 1 ausgebildet ist.
2 ist eine schematische Schnittansicht eines lichtempfindlichen Elements zur Darstellung einer anderen Ausführungsform des Inhalts des Polysilans. Bei dieser Ausführungsform sind auf einem elektrisch leitenden Träger 1 eine ladungserzeugende Schicht 3 und eine ladungstransportierende Schicht 4 ausgebildet, und das Polysilan ist in der ladungstransportierenden Schicht 4 gleichmäßig enthalten.
3 ist eine schematische Schnittansicht eines lichtempfindlichen Elements zur Darstellung noch einer anderen Ausführungsform der Inhaltsform des Polysilans. Bei dieser Ausführungsform sind eine ladungserzeugende Schicht 3 und eine ladungstransportierende Schicht 4 auf einem elektrisch leitenden Träger 1 ausgebildet, und die ladungstransportierende Schicht 4 enthält eine polysilanfreie Schicht 4a und eine obere Oberflächenschicht 4b, welche das Polysilan in gleichmäßiger Form enthält.
(Polysilan)
Das Polysilan kann eine cyclische, lineare, verzweigte oder netzartige (oder gitterförmige) Verbindung mit einer Si-Si-Bindung sein. Als Polysilan kann üblicherweise ein cyclisches Polysilan verwendet werden, das durch die obige Formel (1) dargestellt wird.
In der obigen Formel (1) sind Beispiele für die Substitu enten, dargestellt durch R¹ und R², ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, ein Alkylrest, ein Alkoxyrest, ein Alkenylrest, ein Cycloalkylrest, ein Cycloalkyloxyrest, ein Cycloalkenylrest, ein Arylrest, ein Aryloxyrest, ein Aralkylrest, ein Aralkyloxyrest, ein Silylrest und andere Reste. Der Substituent ist oft ein Kohlenwasserstoffrest, z. B. ein Alkylrest, ein Alkenylrest, ein Cycloalkylrest, ein Arylrest oder ein Aralkylrest. Ferner befindet sich der Substituent, z. B. ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, ein Alkoxyrest oder ein Silylrest, häufig in der Endgruppe des Polysilans.
Der Alkylrest ist beispielsweise ein linearer oder verzweigter C_1-14-Alkylrest, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, t-Butyl oder Pentylgruppe (vorzugsweise ein C_1-10-Alkylrest, insbesondere ein C_1-6-Alkylrest). Der Alkoxyrest ist beispielsweise ein linearer oder verzweigter C_1-14-Alkoxyrest, wie eine Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, t-Butoxy- oder Pentyloxygruppe (vorzugsweise ein C_1-10-Alkoxyrest und insbesondere ein C_1-6-Alkoxyrest). Beispiele für den Alkenylrest sind ein C_2-14-Alkenylrest, wie die Vinyl-, Allyl-, Butenyl- oder Pentenylgruppe (vorzugsweise ein C_2-10-Alkenylrest und insbesondere ein C_2-6-Alkenylrest).
Der Cycloalkylrest ist beispielsweise ein C_5-14-Cycloalkylrest, wie eine Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Methylcyclohexylgruppe (vorzugsweise ein _5-10-Cycloalkylrest und insbesondere ein C_5-8-Cycloalkylrest). Beispiele für den Cycloalkyloxyrest sind C_5-14-Cycloalkyloxyreste, wie die Cyclopentyloxy- oder Cyclohexyloxygruppe (vorzugsweise ein C_5-10-Cycloalkyloxyrest und insbesondere ein C_5-8-Cycloalkyloxyrest). Der Cycloalkenylrest ist beispielsweise ein C_5-14-Cycloalkenylrest, wie eine Cyclopentenyl- oder Cyclo hexenylgruppe (vorzugsweise ein C_5-10-Cycloalkenylrest und insbesondere ein C_5-8-Cycloalkenylrest).
Der Arylrest ist beispielsweise ein C_6-20-Arylrest, wie eine Phenyl-, Methylphenyl- (Tolyl-), Dimethylphenyl- (Xylyl-) oder Naphtylgruppe (vorzugsweise ein C_6-15-Arylrest und insbesondere ein C_6-12-Arylrest). Als Aryloxyrest kann ein C_6-20-Aryloxyrest, wie eine Phenoxy- oder Naphthyloxygruppe (vorzugsweise ein C_6-15-Aryloxyrest und insbesondere ein C_6-12-Aryloxyrest) genannt werden. Der Aralkylrest kann beispielsweise ein C_6-20-Aryl-C_1-4-alkylrest, wie eine Benzyl-, Phenethyl- oder Phenylpropylgruppe (vorzugsweise ein C_6-10-Aryl-C_1-2-alkylrest) sein. Beispiele für den Aralkyloxyrest sind C_6-20-Aryl-C_1-4-alkyloxyreste, wie die Benzyloxy-, Phenethyloxy- oder Phenylpropyloxygruppe (vorzugsweise ein C_6-10-Aryl-C_1-2-alkyloxyrest).
Der Silylrest kann ein Si_1-10-Silylrest, z. B. eine Silyl-, Disilanyl- oder Trisilanylgruppe (vorzugsweise ein Si_1-6-Silylrest) sein.
Ferner kann in dem Fall, in welchem R¹ und R² den obengenannten organischen Substituenten oder die Silylgruppe bedeuten, mindestens ein Wasserstoffatom des organischen Substituenten oder der Silylgruppe durch eine funktionelle Gruppe, wie einen Alkyl-, Aryl- oder Alkoxyrest substituiert sein. Eine solche funktionelle Gruppe ist beispielsweise eine Gruppe ähnlich den vorgenannten Gruppen.
Von diesen Substituenten werden im allgemeinen der Alkylrest (z. B. ein C_1-4-Alkylrest, wie die Methylgruppe), der Arylrest (z. B. ein C_6-20-Arylrest, wie die Phenylgruppe) oder ein anderer Rest eingesetzt.
In der oben genannten Formel (1) ist mindestens einer der Reste R¹ und R² vorzugsweise ein Arylrest (insbesondere ein C_6-20-Arylrest (z. B. eine Phenylgruppe)). Ein derartiges Polysilan ist beispielsweise ein cyclisches Polysilan, dessen Rest R¹ ein Arylrest und dessen Rest R² ein Alkylrest (insbesondere ein cyclisches Poly-C_6-20-aryl-C_1-4-alkylsilan, wie ein cyclisches Polyphenylmethylsilan) ist oder ein cyclisches Polysilan, dessen beide Reste R¹ und R² Arylreste sind (insbesondere ein cyclisches Poly-C_6-20-arylsilan, wie ein cyclisches Polydiphenylsilan), und dergleichen.
Die Zahl "m" der Glieder, die den Ring des cyclischen Polysilans bilden, ist eine ganze Zahl von nicht kleiner als 4, im allgemeinen etwa 4 bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 (z. B. etwa 4 bis 8) und insbesondere etwa 5 bis 10 (z. B. 5 bis 8). Die Zahl "m" der Glieder kann im allgemeinen etwa 5 sein.
Das cyclische Polysilan kann ein Copolysilan (ein Copolymer der Silanreihe) sein. Ein solches cyclisches Copolysilan wird beispielsweise durch die folgende Formel (1a) dargestellt.
in der R^1a und R^2a, einen Arylrest bedeuten, der einen Substituenten tragen kann, R^1b und R^2b gleich oder verschieden sind und jeweils einen Alkylrest, der einen Substituenten tragen, einen Cycloalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, oder einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, darstellen, mit der Maßgabe, daß beide Reste R^1b und R^2b nicht gleichzeitig Arylreste, die einen Substituenten tragen können, sind, sowie ml eine ganze Zahl von nicht kleiner als 1, m2 die Zahl 0 oder eine ganze Zahl von nicht kleiner als 1 und m1+m2 eine ganze Zahl von nicht kleiner als 4 bedeuten.
Beispiele für den Arylrest, der durch R^1a, R^2a, R^1b und R^2b dargestellt wird, sind ein C_6-20-Arylrest, ähnlich wie bei R¹ und R² (z. B. ein C_6-15-Arylrest, vorzugsweise ein C_6-12-Arylrest, insbesondere ein C_6-10-Arylrest). Der Substituent des Arylrestes ist beispielsweise ein Alkylrest (ein linearer oder verzweigter C_1-10-Alkylrest, wie die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl oder t-Butylgruppe), eine Hydroxylgruppe, ein Alkoxyrest (ein linearer oder verzweigter C_1-10-Alkoxyrest, wie die Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Butoxy- oder t-Butoxygruppe), eine Carboxylgruppe, ein linearer oder verzweigter C_1-6-Alkoxycarbonylrest, ein linearer oder verzweigter C_1-6-Alkylcarbonylrest oder ein anderer Rest. Der bevorzugte Substituent des Arylrestes ist ein linearer oder verzweigter Alkylrest (vorzugsweise ein C_1-6-Alkylrest und insbesondere ein C_1-4-Alkylrest), oder ein linearer oder verzweigter Alkoxyrest (vorzugsweise ein C_1-6-Alkoxyrest und insbesondere ein C_1-4-Alkoxyrest). Die Anzahl der Substituenten pro Arylrest ist nicht auf eine spezielle Anzahl besonders beschränkt und kann im allgemeinen aus dem Bereich von 1 bis 3 ausgewählt werden. Der bevorzugte Arylrest ist ein C_6-10-Arylrest (z. B. eine Phenylgruppe und ein C_1-4-Alkylphenylrest (wie eine Tolyl- und eine Xylylgruppe)) und ist üblicherweise ein Phenylrest.
Beispiele für den durch R^1b und R^2b dargestellten Alkylrest ist ein linearer oder verzweigter C_1-14-Alkylrest ähnlich den obengenannten Resten R¹ und R² (z. B. ein C_1-10-Alkylrest, vorzugsweise ein C_1-6-Alkylrest und insbesondere ein C_1-4-Alkylrest). Der Cycloalkylrest ist beispielsweise ein C_5-14-Cycloalkylrest ähnlich den oben erwähnten Resten R¹ und R² (z. B. ein C_5-10-Cycloalkylrest und vorzugsweise ein C_5-8-Cycloalkylrest). Beispiele für den Substituenten des Alkylrestes sind eine Hydroxylgruppe, ein linearer oder verzweigter C_1-4-Alkoxyrest, ein C_5-8-Cycloalkylrest, ein C_6-10-Arylrest, eine Carboxylgruppe, ein C_1-6-Alkoxycarbonylrest, ein C_1-4-Alkylcarbonylrest, ein C_6-10-Arylcarbonylrest und andere Reste. Der Substituent des Cycloalkylrestes ist beispielsweise, zusätzlich zu den Substituenten des Alkylrestes, ein linearer oder verzweigter C_1-4-Alkylrest oder ein anderer Rest. Die Anzahl der Substituenten ist nicht auf eine spezielle Anzahl besonders beschränkt und kann im allgemeinen aus dem Bereich von etwa 1 bis 3 ausgewählt werden. Die bevorzugten Reste R^1b und R^2b sind beispielsweise ein C_1-4-Alkylrest (wie die Methylgruppe), ein C_5-8-Cycloalkylrest (wie die Cyclohexylgruppe), ein C_6-10-Arylrest (wie die Phenylgruppe) oder ein C_1-4-Alkyl-C_6-10-arylrest (wie die Tolyl- und die Xylylgruppe).
Auch können in dem cyclischen Copolysilan verschiedene Kombinationen der Reste R^1b und R^2b vorliegen, solange nicht beide Reste Arylreste sind, die einen Substituenten tragen können. Eine solche Kombination ist beispielsweise (1) eine Kombination aus einem Alkylrest (z. B. einem linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest) und einem Alkylrest (z. B. einem linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest), (2) eine Kombination aus einem Alkylrest (z. B. einem linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest) und einem Arylrest (z. B. einem C_6-10-Arylrest, wie der Phenylgruppe, (3) eine Kombination aus einem Alkylrest (z. B. einem linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest) und einem Cycloalkylrest (z. B. einem C_5-8-Cycloalkylrest, wie der Cyclohexylgruppe) oder (4) eine Kombination aus einem Arylrest (z. B. einem C_6-10-Arylrest, wie der Phenylgruppe) und einem Cycloalkylrest (z. B. einem C_5-8-Cycloalkylrest, wie der Cyclohexylgruppe). Die bevorzugte Kombination von R^1b und R^2b ist die obengenannte Alternative (2) oder (3).
Die Zahl ml ist eine ganze Zahl von nicht kleiner als 1 (z. B. etwa 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8, insbesondere etwa 1 bis 6), die Zahl m2 bedeutet die Zahl 0 oder eine ganze Zahl von nicht kleiner als 1 (z. B. etwa 0 bis 10, vorzugsweise etwa 0 bis 8, insbesondere etwa 0 bis 6). Darüber hinaus bedeutet m1+m2 eine ganze Zahl von nicht kleiner als 4 (z. B. etwa 4 bis 12, vorzugsweise etwa 4 bis 10, insbesondere etwa 5 bis 10), im allgemeinen etwa 4 bis 8 (z. B. etwa 5 bis 8) und insbesondere etwa 5.
Das zahlenmäßige durchschnittliche Molekulargewicht des Polysilans beträgt etwa 200 bis 5000, vorzugsweise etwa 400 bis 3000 und insbesondere etwa 500 bis 2000 (z. B. etwa 600 bis 1500). Ein derartiges Polysilan wird eingesetzt, um die Dispergierbarkeit oder Verträglichkeit gegenüber einem Harz zu verbessern. Bei einem solchen Polysilan liegt das Verhältnis des gewichtsmäßigen Durchschnittsmolekulargewichts (Mw), bezogen auf das zahlenmäßige Durchschnittsmolekulargewicht (Mn), [Mw/Mn], bei etwa 1 bis 2, vorzugsweise bei etwa 1,1 bis 1,5.
Ferner ist es nicht notwendig, daß das Polysilan eine einzige Verbindung des cyclischen Polysilans ist sondern kann ein Polysilangemisch sein, welches das cyclische Polysilan enthält. Das Polysilangemisch kann eine Mischung des cyclischen Polysilans (z. B. eine Mischung aus der gleichen Reihe von cyclischen Polysilanen, die bezüglich der Anzahl der Glieder unter einander verschieden sind, und ein Gemisch aus verschiedenen Reihen von cyclischen Polysilanen) oder ein Gemisch des cyclischen Polysilans und eines Kettenpolysilans (eines linearen oder verzweigten Polysilans) sein. Beispielsweise können als Polysilan ein cyclisches Diphenylpolysilan und ein cyclisches Diphenylsilan-Methylphenylsilan-Copolymer in Kombination eingesetzt werden. Beispiele für das cyclische Homopolysilan gemäß der Formel (1) sind ein Diarylpolysilan, dessen Reste R¹ und R² jeweils einen Arylrest bedeuten (z. B. einen C_6-10-Arylrest, wie eine Phenylgruppe)(z. B. ein Diphenylpolysilan), ein Alkylarylpolysilan, dessen Rest R¹ einen Alkylrest darstellt (z. B. einen linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest) und dessen Rest R² einen Arylrest bedeutet (z. B. einen C_6-10-Arylrest, wie eine Phenylgruppe), ein Alkylcycloalkylpolysilan, dessen Rest R¹ einen Alkylrest darstellt (z. B. einen linearen oder verzweigten C_1-4-Alkylrest) und dessen Rest R² einen Cycloalkylrest bedeutet (z. B. einen C_5-8-Cycloalkylrest, wie eine Cyclohexylgruppe), ein Dialkylpolysilan, dessen Reste R¹ und R² jeweils einen Alkylrest darstellen, und ein Dicycloalkylpolysilan, dessen Reste R¹ und R² jeweils einen Cycloalkylrest bedeuten (z. B. einen C_5-8-Cycloalkylrest, wie eine Cyclohexylgruppe). Beispiele für das cyclische Copolysilan sind ein Di-C_6-10-arylsilyl-(C_1-4-alkyl-C_6-10-aryl)-silyl-Copolymer, ein Di-C_6-10-arylsilyl-(C_1-4-alkyl-C_6-8-cycloalkyl)-silyl-Copolymer und andere Verbindungen. Der Gehalt des cyclischen Polysilans (des cyclischen Co- oder Homopolysilans), das durch die Formel (1) oder (1a) dargestellt wird, bezogen auf das gesamte Polysilangemisch, beträgt beispielsweise nicht weniger als 40 Gew% (z. B. etwa 40 bis 100 Gew%, vorzugsweise nicht weniger als 50 Gew% (z. B. 50 bis 100 Gew%, insbesondere nicht weniger als 60 Gew% (z. B. etwa 60 bis 100 Gew%.
Ferner liegt der Anteil eines pentameren cyclischen Polysilans (eines Homo- oder Copolysilans), bezogen auf das gesamte Polysilangemisch, beispielsweise bei nicht weniger als 20 Gew% (z. B. bei etwa 20 bis 100 Gew%, vorzugsweise bei nicht weniger als 30 Gew% (z. B. etwa 30 bis 90 Gew%, insbesondere bei nicht weniger als 40 Gew% (z. B. bei etwa 40 bis 90 Gew%).
(Verfahren zur Polysilanherstellung)
Das Polysilan kann durch verschiedene bekannte Verfahren hergestellt werden. Verfahren zum Herstellen dieser Polysilane beinhalten beispielsweise den Einsatz eines siliconhaltigen Monomers mit einer speziellen Struktureinheit als Rohstoff, ein Verfahren zur Kondensationspolymerisation eines Halogensilans in Verbindung mit einer Dehalogenierung durch Magnesium als Reduktionsmittel ("Magnesiumreduktionsverfahren", z. B. die Veröffentlichung WO98/29476), ein Verfahren zur Kondensationspolymerisation eines Halogensilans in Verbindung mit einer Dehalogenierung in Gegenwart eines Alkalimetalls ("Kipping-Verfahren", z. B. J. Am. Chem. Soc., 110, 124 (1988), und Macromolecules, 23, 3423 (1990)], ein Verfahren zur Kondensationspolymerisation eines Halogensilans in Verbindung mit einer Dehalogenierung durch Elektrodenreduktion (z. B. J. Chem. Soc. Chem. Comm., 1161 (1990), und J. Chem. Soc. Chem. Commun., 897 (1992)), ein Verfahren zur Kondensationspolymerisation eines Hydrazins in Verbindung mit einer Dehydrierung in Gegenwart eines Metallkatalysators (z. B. offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. 334551/1992 (JP-4-334551A)), ein Verfahren zur anionischen Polymerisation eines Disilens, das mit einem Biphenyl oder dergleichen vernetzt ist (z. B. Macromolecules, 23, 4494 (1990)) ein Verfahren, bei dem ein cyclisches Silan einer Ringöffnungspolymerisation unterworfen wird, und andere Verfahren.
Unter diesen Verfahren wird unter dem Gesichtspunkt der Reinheit oder der Molekulargewichtsverteilung des erhaltenen Polysilans, der hervorragenden Verträglichkeit mit einem Harz, des geringen Gehalts an Natrium oder Chlor und des industriellen Eigentums, z. B. der Herstellungskosten oder der Sicherheit, das Magnesiumreduktionsverfahren am meisten bevorzugt. Dabei kann dem erhaltenen Polysilan Wasser zugegeben werden, um eine Silanolgruppe zu bilden.
Ferner verläuft z. B. während eines synthetischen Verfahrens des linearen Polysilans eine Cyclisierung, und als Ergebnis kann ein cyclisches Polysilan erhalten werden. Darüber hinaus kann das cyclische Polysilan durch intramolekulare Cyclisierung des vorgenannten Polysilans erhalten werden, z. B. durch eine intramolekulare Kondensation, bei der beide Enden des Polysilans einer Selbstkondensation unterliegen. Die vorgenannte intramolekulare Kondensation kann beispielsweise eine intramolekulare Dehydrierung, eine intramolekulare Dehalogenierung, eine intramolekulare Dehydrohalogenierung und eine intramolekulare Dehydrohalogenierung und eine intramolekulare Dehydratation beinhalten.
Insbesondere kann das cyclische Polysilan durch Umsetzen mindestens eines Dihalogensilans und bei Bedarf mindestens eines Halogensilans, das aus einem Trihalogensilan, einem Tetrahalogensilan und einer Monohalogensilan ausgewählt ist, erhalten werden. Beispiele für das Halogenatom in dem Halogensilan sind ein Fluor-, ein Chlor-, ein Brom- und ein Iodatom, wobei das Brom- oder das Chloratom (insbesondere das Chloratom) bevorzugt ist.
Beispiele für das Dihalogensilan sind eine Verbindung, deren Reste R¹ und R² Arylreste sind, beispielsweise ein Diaryldihalogensilan (z. B. ein Di-C_6-10-aryldihalogensilan, wie ein Diphenyldihalogensilan, ein Di-C_1-6-alkyl-C_6-10-aryl)-dihalogensilan, wie ein Ditolyldihalogensilan, ein C_6-10-Aryl-C_1-6-alkyl-C_6-10-aryldihalogensilan, wie ein Phenyltolyldihalogensilan, und ein Di-(C_1-6-alkoxy-C_6-10-aryl)-dihalogensilan, wie ein Dimethoxyphenyldihalogensilan), eine Verbindung, deren Reste R¹ und R² jeweils einen Alkylrest darstellen, beispielsweise ein Dialkyldihalogensilan (wie ein Di-C_1-6-alkyldihalogensilan, wie ein Dimethyldihalogensilan), eine Verbindung, deren Rest R¹ einen Alkylrest und deren Rest R² einen Cycloalkylrest bedeuten, beispielsweise ein Alkylcycloalkyldihalogensilan (z. B. ein C_1-4-Alkyl-C_5-8-cycloalkyldihalogensilan, wie ein Methylcyclohexyldihalogensilan), eine Verbindung, deren Rest R¹ einen Alkylrest und deren Rest R² einen Arylrest darstellen, beispielsweise ein Alkylaryldihalogensilan (z. B. ein C_1-4-Alkyl-C_6-10-aryldihalogensilan, wie ein Methylphenyldihalogensilan oder ein Methyltolyldihalogensilan), und andere Verbindungen. Die bevorzugten Dihalogensilane sind beispielsweise ein Diaryldihalogensilan (z. B. ein Diphenyldialogensilan und ein Ditolyldihalogensilan), ein Alkylaryldihalogensilan (z. B. ein Methylphenyldihalogensilan und ein Methyltolyldihalogensilan) sowie ein Alkylcycloalkyldihalogensilan (z. B. ein Methylcyclohexyldihalogensilan).
Beispiele für das Trihalogensilan sind ein C_1-6-Alkyltrihalogensilan (z. B. ein Methyltrichlorsilan), ein C_6-10-Cycloalkyltrihalogensilan (z. B. ein Cyclohexyltrihalogen silan) und ein C_6-10-Aryltrihalogensilan (z. B. ein Phenyltrichlorsilan und ein Tolyldichlorsilan). Als Monohalogensilan können beispielsweise ein Tri-C_1-6-alkylhalogensilan, ein Tri-C_5-10-cycloalkylhalogensilan, ein Tri-C_6-12-arylhalogensilan, ein Mono-C_1-6-alkyldi-C_5-10-cycloalkylhalogensilan, ein Mono-C_1-6-alkyl-di-C_6-12-arylhalogensilan, ein Di-CC_1-6-alkylmono-C_5-10-cycloalkylhalogensilan und ein Di-C_1-6-alkylmono-C_6-12-arylhalogensilan genannt werden.
Diese Halogensilane können einzeln oder jeweils in Kombination eingesetzt werden. Unter diesen Halogensilanen wird in vielen Fällen mindestens ein Dihalogensilan benutzt, und es können ein Dihalogensilan und ein Trihalogensilan in einem Verhältnis des ersteren bezüglich des Letzteren von etwa 100/0 bis 40/60 (Molverhältnis), vorzugsweise von etwa 100/0 bis 50/50 (Molverhältnis), verwendet werden.
Darüber hinaus können die Dihalogensilane, ein Diaryldihalogensilan und andere Dihalogensilane (z. B. ein Alkylaryldihalogensilan und ein Alkylcycloalkyldihalogensilan) in Kombination in einem Verhältnis des Ersteren bezüglich des Letzteren von etwa 100/0 bis 40/60 (Molverhältnis), vorzugsweise von etwa 100/0 bis 50/50 (Molverhältnis), eingesetzt werden.
Die Reaktion des Halogensilans erfolgt üblicherweise in Gegenwart eines Lösungsmittels, das gegenüber der Reaktion inert ist (aprotisches Lösungsmittel). Das Lösungsmittel kann beispielsweise ein Ether, ein Carbonat, ein Nitril, ein Amid, ein Sulfoxid, ein halogenierter Kohlenwasserstoff, ein aromatischer Kohlenwasserstoff, ein aliphatischer Kohlenwasserstoff oder ein anderer Stoff sein. Diese Lösungsmittel können als gemischte Lösungsmittel verwendet werden.
Die Reaktion wird normalerweise in Gegenwart einer Magnesiummetallkomponente durchgeführt. Die Magnesiummetallkomponente kann Magnesiummetall als einfacher Stoff oder eine Legierung aus der Magnesiumreihe (z. B. eine Aluminium, Zink, ein Seltenerdelement oder andere Stoffe enthaltende Legierung), ein das Magnesiummetall oder die Magnesiumlegierung enthaltendes Gemisch oder ein anderer Stoff sein.
Beispiele für die Gestalt (oder Form) der Magnesiummetallkomponente sind die Form von Feststoffteilchen (z. B. ein Pulver und ein Granulat), eine Bandform, ein geschnittene oder geschälte Stücke, eine massive Form, eine Stabform und eine Plattenform. Besonders bevorzugt ist eine Gestalt (oder eine Form) mit einer großen Oberfläche (z. B. ein Pulver, ein Granulat, eine Bandform sowie geschnittene oder geschälte Stücke). In dem Fall, in dem die Magnesiummetallkomponente in Form von Feststoffteilchen vorliegt, beträgt die durchschnittliche Teilchengröße etwa 1 bis 10000 μm, vorzugsweise etwa 10 bis 5000 μm, insbesondere etwa 20 bis 1000 μm.
Die einzusetzende Menge der Magnesiummetallkomponente, ausgedrückt als Magnesium, liegt bei etwa 1 bis 20 Äquivalenten, vorzugsweise bei etwa 1,1 bis 14 Äquivalenten, insbesondere bei 1,2 bis 10 Äquivalenten (z. B. bei etwa 1,2 bis 5 Äquivalenten), bezogen auf das im Halogensilan enthaltene Halogen. Darüber hinaus beträgt die zu benutzende Menge (Mol) der Magnesiummetallkomponente, angegeben als Magnesium, im allgemeinen etwa das 1- bis 20fache, vorzugsweise etwa das 1,1- bis 14fache, insbesondere etwa das 1,2- bis 10fache (z. B. das etwa 1,2- bis 5fache) der Menge des Halogensilans.
Es ist ausreichend, daß die Reaktion in Gegenwart mindestens der Magnesiummetallkomponente durchgeführt wird. Um die Polymerisation des Halogensilans zu beschleunigen, ist es von Vorteil, die Reaktion in gemeinsamer Gegenwart der Magnesiummetallkomponente und mindestens einer Verbindung durchzuführen, die aus einer Lithiumverbindung und einem Metallhalogenid, insbesondere in gemeinsamer Gegenwart der Magnesiummetallkomponente und sowohl einer Lithiumverbindung als auch eines Metallhalogenids.
Als Lithiumverbindung können ein Lithiumhalogenid (z. B. Lithiumchlorid, Lithiumbromid und Lithiumiodid), ein Salz einer anorganischen Säure (z. B. Lithiumnitrat, Lithiumcarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Lithiumsulfat, Lithiumperchlorat und Lithiumphosphat) sowie andere Stoffe eingesetzt werden. Die bevorzugten Lithiumverbindung ist beispielsweise ein Lithiumhalogenid (insbesondere Lithiumchlorid). Der Anteil der Lithium, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Halogensilans oder der Halogensilane, beträgt etwa 0,1 bis 200 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 1 bis 150 Gewichtsteile, insbesondere etwa 5 bis 100 Gewichtsteile (z. B. etwa 5 bis 75 Gewichtsteile), und liegt im allgemeinen bei etwa 10 bis 80 Gewichtsteilen.
Beispiele für das Metallhalogenid sind ein Halogenid eines mehrwertigen Metalls, beispielsweise ein Halogenid (z. B. ein Chlorid, ein Bromid und ein Iodid) eines Metalls, z. B. eines Übergangsmetalls (wie eines Metalls der Gruppe 3A des Periodensystems der Elemente, wie Samarium, eines Metalls der Gruppe 4A des Periodensystems der Elemente, wie Titan, eines Metalls der Gruppe 5A des Periodensystems der Elemente, wie Vanadium, eines Metalls der Gruppe 8 des Periodensystems der Elemente, wie Eisen, Nickel, Cobalt oder Palladium, eines Metalls der Gruppe 1B des Periodensystems der Elemente, wie Kupfer, und eines Metalls der Gruppe 2B des Periodensystems der Elemente, wie Zink), eines Metalls der Gruppe 3B des Periodensystems der Elemente (z. B. Aluminium) oder eines Metalls der Gruppe 4B des Periodensystems der Elemente (z. B. Zinn). Die Wertigkeit des Metalls, welches das Metallhalogenid bildet, beträgt vorzugsweise 2 bis 4, insbesondere 2 oder 3. Der Anteil des Metallhalogenes, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Halogensilans oder der Halogensilane, liegt bei etwa 0,1 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise bei etwa 1 bis 30 Gewichtsteilen, insbesondere bei etwa 2 bis 20 Gewichtsteilen.
Die Reaktion kann dadurch erfolgen, daß eine Reaktionskomponente, eine Magnesiummetallkomponente und ein Lösungsmittel sowie bei Bedarf eine Lithiumverbindung und/oder ein Metallhalogenid in ein luftdichtes Reaktionsgefäß eingebracht werden und das Gemisch gerührt wird. Das Innere des Reaktionsgefäßes kann eine trockene Atmosphäre sein und ist vorzugsweise eine trockene Atmosphäre eines inaktiven Gases (z. B. von Stickstoffgas, Heliumgas und Argongas). Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen innerhalb eines Bereichs von –20°C bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels, vorzugsweise bei etwa 0 bis 80°C, insbesondere bei etwa 20 bis 70°C. Das erhaltene Polysilan kann mittels einer üblichen Methode gereinigt werden, z. B. durch ein Umfällungsverfahren unter Einsatz eines guten und eines schlechten Lösungsmittels, oder durch ein Extraktionsverfahren und auf andere Weise.
Ein solches Polysilan weist eine hohe Affinität oder Verträglichkeit gegenüber einem Harz (z. B. einem Harz aus der Polycarbonatreihe) auf. Sogar eine kleine Menge des Poly silans führt bei dem Harz zu einer starken Wasserabstoßung und einer guten Schmiereigenschaft (Schmierfähigkeit). Darüber hinaus ist die Dispergierbarkeit gegenüber einem Harz hoch, beispielsweise in einer Beschichtung, und das Polysilan kann in der Dickenrichtung (in der Tiefe) der Schicht ohne Entmischung gleichmäßig dispergiert werden. Deshalb führt die Zugabe des Polysilans in mindestens der oberen Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht zu einer Aufrechterhaltung der Schmierfähigkeit oder der Reinigungseigenschaft der lichtempfindlichen Schicht auf hohem Niveau, ohne ein Ausbluten zu verursachen, selbst dann, wenn der Teil der oberen Oberflächenschicht durch Reibung oder Gleiten abgenutzt wird. Darüber hinaus führt eine hohe Transparenz der lichtempfindlichen Schicht (insbesondere der lichtempfindlichen Schicht, die ein Harzbindemittel enthält) zu einem hochauflösenden Bild bei einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element und hält während eines langen Zeitraums eine hohe Qualität und eine hohe Auflösung des Bilds aufrecht, ohne daß eine Verschlechterung in der Auflösung (oder in der Feinheit), beispielsweise eine Unschärfe von gedruckten Buchstaben, eintritt. Weiterhin wird durch eine kleine zugegebene Menge des Polysilans die mechanische Festigkeit des lichtempfindlichen Elements (insbesondere der lichtempfindlichen Schicht) nicht verschlechtert. Wenn überhaupt, verbessert oder steigert sie die mechanische Festigkeit des lichtempfindlichen Elements.
(Anteil des Polysilans)
Das Polysilan kann mindestens in der oberen Oberflächenschicht des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements enthalten sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbst dann, wenn der Gehalt des Polysilans gering ist, eine gute Schmierfähigkeit oder eine gute Reinigungseigenschaft verwirklicht werden.
Dabei kann bei dem erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Element die Zugabe einer kleinen Menge des Polysilans zu der lichtempfindlichen Schicht (oder der oberen Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht) die mechanische Festigkeit des lichtempfindlichen Elements (oder der lichtempfindlichen Schicht) verbessern oder steigern sowie die Abriebbeständigkeit erhöhen. Deshalb ist die Oberflächenschutzschicht nicht notwendigerweise vorgesehen.
Der Gehalt des Polysilans kann aus dem Bereich ausgewählt werden, in dem die Wasserabstoßung oder die Schmierfähigkeit und die Transparenz nicht verschlechtert werden, und kann etwa 0,01 bis 10 Gew%, vorzugsweise etwa 0,05 bis 5 Gew%, insbesondere etwa 0,08 bis 3 Gew% (z. B. etwa 0,1 bis 2 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht, betragen. Der Anteil des Polysilans liegt oft bei etwa 0,01 bis 5 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht. Selbst dann, wenn der Anteil des Polysilans etwa 0,01 bis 3 Gew% (z. B. etwa 0,1 bis 1,5 Gew%, insbesondere etwa 0,25 bis 1,5 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht, beträgt, können die Eigenschaften (oder die Charakteristika) der lichtempfindlichen Schicht deutlich verbessert werden. Um die Menge des einzusetzenden Polysilans zu vermindern, ist es vorteilhaft, ein cyclisches Homo- oder Copolysilan mit mindestens einer Diarylsilaneinheit (z. B. ein Diarylpolysilan und ein Diaryldihalogensilan-Alkylaryldihalogensilan-Copolymer) zu verwenden.
Ferner kann in dem Fall, in welchem die obere Oberflächen schicht ein Bindemittelharz enthält, der Anteil des Polysilans beispielsweise etwa 0,01 bis 15 Gewichtsteile (z. B. etwa 0,02 bis 10 Gewichtsteile), vorzugsweise etwa 0,05 bis 8 Gewichtsteile, insbesondere etwa 0,1 bis 5 Gewichtsteile (z. B. 0,1 bis 3 Gewichtsteile), bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes, betragen.
Darüber hinaus kann in dem Fall, in welchem die obere Oberflächenschicht das ladungstransportierende Mittel und/oder das ladungserzeugende Mittel (insbesondere das ladungstransportierende Mittel) enthält, der Anteil des Polysilans etwa 0,01 bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 0,05 bis 15 Gewichtsteile, insbesondere etwa 0,1 bis 10 Gewichtsteile (z. B. etwa 0,1 bis 5 Gewichtsteile), bezogen auf 100 Gewichtsteile des ladungstransportierenden Mittels oder des ladungserzeugenden Mittels, betragen.
Das Verfahren, bei dem das lichtempfindliche Element mit einem Gehalt an Polysilan versehen wird, ist nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt. Es stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Beispielsweise kann in dem Fall, in welchem die obere Oberflächenschicht durch Aufbringen einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung ausgebildet wird, das Polysilan beim Herstellen der flüssigen Beschichtungszusammensetzung zusammen mit anderen Komponenten (z. B. einem Bindemittelharz, einem ladungstransportierenden Mittel, einem ladungserzeugenden Mittel und einem Bindemittel) einem Lösungsmittel zugegeben oder bei der Herstellung von Bindemittelharzpellets im voraus mit einem Bindemittelharz in der Schmelze verknetet werden.
Die das Polysilan enthaltende Zusammensetzung verbessert deutlich die Abriebbeständigkeit, die Haltbarkeit und andere Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht ohne eine Verschlechterung der elektrostatischen Eigenschaft, der Lichtempfindlichkeit und anderer Eigenschaften. Deshalb beinhaltet die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung für eine elektrophotographisches lichtempfindliches Element, in der eine Komponente für die äußere Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht oder eine Komponente für die Oberflächenschutzschicht der lichtempfindlichen Schicht sowie ein cyclisches Polysilan vorliegen. Die Zusammensetzung kann beispielsweise durch Mischen der Komponenten, aus denen die einschichtige lichtempfindliche Schicht, die ladungserzeugende Schicht, die ladungstransportierende Schicht oder die Oberflächenschutzschicht besteht, hergestellt werden. Die Zusammensetzung kann eine flüssige Beschichtungszusammensetzung oder eine Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an einem organischen Lösungsmittel sein. Die Zusammensetzung enthält im allgemeinen mindestens eine Komponente aus der Gruppe, die aus dem ladungserzeugenden Mittel und dem ladungstransportierenden Mittel besteht, sowie ein Bindemittel (z. B. ein Harz aus der Polycarbonatreihe) und ein cyclisches Polysilan, und zwar in Abhängigkeit vom Aufbau der lichtempfindlichen Schicht, sowie andere Komponenten.
Darüber hinaus kann das photographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt werden, daß mindestens eine lichtempfindliche Schicht auf einem elektrisch leitenden Träger ausgebildet wird und mindestens die obere Oberflächenschicht (z. B. eine ladungstransportierende Schicht) der lichtempfindlichen Schicht ein Polysilan enthält. Das Verfahren zum Herstellen einer lichtempfindlichen Schicht auf einem elektrisch leitenden Träger ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt sondern kann ein übliches Verfahren (z. B. ein Verfahren zum Aufbringen der vorgenannten flüssigen Beschichtungszusammensetzung) sein. Beispielsweise kann in Fall einer laminierten lichtempfindlichen Schicht, bei der die obere Oberflächenschicht eine ladungstransportierende Schicht ist, das elektrophotographische lichtempfindliche Element durch Aufbringen einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an einem ladungserzeugenden Mittel auf einen elektrisch leitenden Träger (oder eine die Ladungsinjektion blockierende Schicht) und ferner durch Aufbringen einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an einem ladungstransportierenden Mittel (und an einem Polysilan) auf den Träger hergestellt werden. Weiterhin können in dem Fall, in welchem die Funktionsschicht (z. B. die ladungstransportierende Schicht) eine Mehrzahl von Schichten umfaßt, beispielsweise Beschichtungszusammensetzungen mit unterschiedlichen Konzentrationen (z. B. eine Kombination aus einer polysilanfreien flüssigen Beschichtungszusammensetzung und einer polysilanhaltigen flüssigen Beschichtungszusammensetzung) schrittweise als Beschichtung aufgebracht wird, um die Funktionsschicht auszubilden.
(Elektrophotographische Vorrichtung)
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung kann als Baueinheit einer elektrophotographischen Vorrichtung verwendet werden. Die elektrophotographische Vorrichtung ist mit Baueinheiten versehen, z. B. mit dem vorgenannten elektrophotographischen lichtempfindlichen Element, einer Aufladungsvorrichtung, einer Belichtungsvorrichtung (einem Ausrichtgerät), einer Entwicklungsvorrichtung, einer Übertragungsvorrichtung, einer Reinigungsvorrichtung und einer Fixiervorrichtung.
4 ist eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung einer Ausführungsform einer elektrophotographischen Vorrichtung, die mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. In 4 ist ein drehbares elektrophotographisches lichtempfindliches Elements 41 mit dem Aufbau eines kreiszylindrischen Querschnitts in einer Oberfläche positiv oder negativ aufgeladen, und zwar mittels einer Aufladungsvorrichtung (Aufladungseinheit) 42, die mit einem Aufladungsinstrument (z. B. einem Koronaentladungsinstrument) ausgerüstet ist. Das elektrophotographische lichtempfindliche Element wird dem Licht eines Lichtbilds mit Hilfe einer Belichtungsvorrichtung 43 ausgesetzt, die mit einer Lichtquelle versehen ist. Dadurch wird ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, das dem Lichtbild auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements entspricht. Das elektrostatische latente Bild wird mit Hilfe des Toners der Entwicklungsvorrichtung (Entwicklungseinheit) 44, die mit einem Entwicklungsinstrument ausgerüstet ist, entwickelt. Ein Toner auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements wird auf ein Objekt 46 (z. B. ein Papier) mit Hilfe einer Übertragungsvorrichtung (Übertragungseinheit) 45 übertragen, die mit einer Aufladungsvorrichtung ausgerüstet ist. Das Objekt 46, auf das der Toner übertragen wird, wird mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Fixiereinrichtung fixiert, um einen bedruckten Gegenstand zu erhalten. Nach dem Übertragen wird der restliche Toner auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 41 mit Hilfe einer Reinigungsvorrichtung (einer Reinigungseinheit) 47 entfernt, die mit einer Reinigungsklinge versehen ist, und Ladungen auf der Oberfläche werden durch die Belichtungsvorrichtung 43 eliminiert. Damit ist der Vorgang vollständig.
Dabei kann der Aufbau (oder die Form) des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements in Abhängigkeit vom Aufbau (oder der Form) des elektrischen leitenden Trägers ohne besondere Beschränkung ausgewählt werden und kann z. B. die Form einer Trommel (oder einer Walze oder eines Zylinders) aufweisen, wie in der Figur dargestellt ist, oder sie kann eine flache Form, wie ein Band (oder eine Platte), haben.
Beispiele für das Aufladungsinstrument, das in der Aufladungsvorrichtung oder der Übertragungsvorrichtung verwendet werden kann, sind ein übliches Aufladungsinstrument, z. B. eine Korotroneinheit, eine Skorotroneinheit, ein Feststoffaufladungsinstrument und eine Aufladungstrommel. Weiterhin können in der Übertragungsvorrichtung eine Mehrzahl von Übertragungseinrichtungen, z. B. eine Übertragungsaufladevorrichtung und eine Trennungsaufladungsvorrichtung, in Kombination benutzt werden.
Die Belichtungswellenlänge der Lichtquelle in der Belichtungsvorrichtung ist nicht auf eine bestimmte Wellenlänge beschränkt. Sie beträgt beispielsweise etwa 100 bis 1000 nm, vorzugsweise etwa 200 bis 900 nm, insbesondere etwa 300 bis 800 nm.
Darüber hinaus kann die Lichtquelle der Belichtungsvorrichtung gemäß der Sensibilisierungswellenlänge des lichtempfindlichen Elements ohne Beschränkung ausgewählt werden. Die Lichtquelle ist beispielsweise eine Fluoreszenzlampe, eine Wolframlampe, eine Halogenlampe, eine Quecksilberlampe, eine Natriumlampe, eine lichtaussendende Diode (LED), ein Laser (z. B. eine Laserdiode (LD), ein Excimerlaser (z. B. XeCl (308nm), KrF (248nm), KrCl (222nm), ArF (193nm), ArCl (172nm) und F2 (157 nm))), eine Elektrolumineszenz (EL) oder eine andere Lichtquelle. Ferner kann die Belichtungsvorrichtung mit einem Filter oder der gleichen ausgerüstet sein, um die Wellenlänge der Lichtquelle einzustellen (oder anzupassen).
Als Toner der Entwicklungseinheit kann ein Toner benutzt werden, der durch eine Pulverisierungsmethode erhalten worden ist, ein Toner, der durch ein Verfahren der Suspensionspolymerisation hergestellt worden ist, oder ein anderer Toner. Der Toner kann ein schwarzer Toner und ein farbiger Toner (z. B. ein gelber Toner, ein roter Toner oder ein blauer Toner) sein.
Bei der Reinigungsvorrichtung ist das Reinigungsverfahren nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Es kann ein Klingenreinigungsverfahren sein, bei dem eine Reinigungsklinge benutzt wird, wie in der Figur dargestellt ist, es kann ein Bürstenreinigungsverfahren unter Einsatz einer Reinigungsbürste (z. B. einer Fellbürste oder einer magnetischen Fellbürste) oder ein Verfahren mit einer Kombination hiervon sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Wasserabstoßung und die Schmierfähigkeit in dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element verbessert sowie ein Bild mit einer hohen Qualität während eines langen Zeitraums erzeugt werden. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn die Oberflächenschicht des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements abgenutzt wird, die Haltbarkeit deutlich verbessert werden, ohne daß eine Verschlechterung in einer Eigenschaft, z. B. in der Schmiereigenschaft oder der Reinigungseigenschaft, eintritt. Weiterhin verwirklicht das elektrophotographische lichtempfindliche Element ein hochauflösendes Bild ohne Verschlechterung der mechanischen Eigenschaft oder der Transparenz und stellt die Beibehaltung eines qualitativ hochwertigen Bildes selbst bei längerer Anwendung sicher.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element und die elektrophotographische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung stehen für verschiedene Geräte zur Verfügung, z. B. für verschiedene Bilderzeugungsgeräte, wie ein Kopiergerät, ein Faxgerät und einen Drucker (z. B. einen Laserdrucker). Diese bilderzeugenden Geräte können in der Lage sein, ein Farbbild zu erzeugen. Das lichtempfindliche Element kann an diesen Geräten fixiert und montiert sein oder es kann daran in Form einer austauschbaren Patrone angebracht sein.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele sollen diese Erfindung in weiteren Einzelheiten beschreiben und in keiner Weise dahingehend interpretiert werden, daß sie den Umfang der Erfindung definieren. Dabei bedeutet der Ausdruck "Teil(e)" in den Beispielen Gewichtsteil(e).
Beispiel 1
(Herstellung einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungserzeugende Schicht)
Es wurden ein Teil TiOPc vom Y-Typ (Oxotitanylphthalocyanin, hergestellt von Sanyo Color Works, Ltd.), 0,8 Teile eines Polyvinylbutyralharzes (Handelsname: S-LEC BM-S, hergestellt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) und 50 Teile Cyclohexanon gemischt sowie 24 Stunden in einer Kugelmühle mit Zirconiumoxidperlen einem Dispergieren unterworfen, um eine flüssige Beschichtungszusammensetzung für eine ladungserzeugende Schicht zu erhalten.
(Herstellung einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungstransportierende Schicht)
Es wurden zehn Teile eines Polycarbonats auf der Basis von Biphenol Z (Handelsname "Iupilon", hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) als Bindemittel, 10 Teile N,N'-Diphenyl-N,N-di-(m-tolyl)-p-benzidin (TPD) als ladungstransportierendes Mittel, 0,2 Teile Decaphenylcyclosilan (fünfgliedriger Ring, nachfolgend als "PDPS" bezeichnet) und 42 Teile Monocyclobenzol sowie 18 Teile Dichlormethan als Lösungsmittel gemischt und 24 Stunden in einer Walzenmühle einer Dispergierung unterworfen, um eine flüssige Beschichtungszusammensetzung für eine ladungsübertragende Schicht zu erhalten.
Dabei wurde das "PDPS" wie folgt hergestellt.
Das heißt, ein Rundkolben (Innenvolumen 1000 ml), der mit einem Dreiwegeabsperrhahn ausgerüstet war, wurde mit 30,0 g Magnesiumgranulat (Teilchengröße: 20 bis 1000 μm), 40,0 g wasserfreiem Lithiumchlorid (LiCl) und 20,0 g wasserfreiem Eisen(II)-chlorid (FeCl₂) beschickt. Das Gemisch wurde unter Erwärmen bei 50°C unter einem verminderten Druck von 1 mm Hg (= 133 kPa) getrocknet. Anschließend wurde in das Reaktionsgefäß trockenes Argongas eingeführt, dazu wurden 500 ml Tetrahydrofuran gegeben, das mit Natriumbenzophenonketyl vorgetrocknet worden war, und das Gemisch wurde etwa 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
Das Gemisch wurde über einen Tropftrichter mit Diphenyldichlorsilan (30 g) versetzt, das durch Destillation gerei nigt worden war. Das erhaltene Gemisch wurde etwa 24 Stunden bei 50°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit 250 ml 1 n (= 1 mol/l) Salzsäure versetzt und einer Extraktion mit 1000 ml Toluol unterworfen. Die Toluolschicht wurde in drei Stufen mit 200 ml aliquoten Teilen von gereinigtem Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Dann wurde das Toluol abgetrennt, um ein cyclisches Polydiphenylsilan (fünfgliedrigerer Ring) als weißes Pulver (Molekulargewicht auf der Basis des Massenspektrums (MS): 910; Ausbeute: 70 %) zu erhalten.
(Beurteilungen der Wasserabstoßung und der Dispergierbarkeit der Siliconkomponente)
Eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 50 μm wurde als Substrat benutzt. Darauf wurde eine flüssige Beschichtungszusammensetzung für eine ladungstransportierende Schicht mit Hilfe einer Rackelbeschichtungsmethode unter Einsatz eines Drahtrackels (Nr. 50) aufgebracht und 60 Minuten bei 120°C getrocknet. Man erhielt eine dünne Schicht einer ladungstransportierenden Schicht mit einer Dicke von 15 μm. Bezüglich der erhaltenen dünnen Schicht wurde der Kontaktwinkel des Wassers gemessen.
Ferner wurde die ladungstransportierende Schicht von der Aluminiumplatte als Substrat getrennt und dann in ein Epoxidharz eingebracht sowie gehärtet. Der erhaltene Gegenstand wurde unter Verwendung eines Schleifpapiers derart poliert, daß der Querschnitt der ladungstransportierenden Schicht ersichtlich wurde. Um dem Gegenstand eine Leitfähigkeit zu verleihen, wurde auf der polierten Oberfläche Gold (Au) in einer Dicke von 100 nm niedergeschlagen, und zwar unter Anwendung einer Zerstäubungsmethode, um eine Probe für eine Analyse der chemischen Zusammensetzung zu erhalten. Bezüglich des Querschnitts der erhaltenen Probe wurde die Analyse der chemischen Zusammensetzung unter Anwendung einer Elektronenmikroanalysenmethode (EPMA; electron probe microanalysis) durchgeführt (Analysator: "JXA-8900RL", hergestellt von JEOL, Ltd.). Aufgrund der Verteilungsergebnisse wurde die gleichmäßige Dispergierbarkeit der Siliconkomponente in dem Querschnitt der Beschichtung beurteilt. 5 ist eine Darstellung, die das Ergebnis der Analyse der Verteilung der Zusammensetzung in dem Querschnitt der ladungstransportierenden Schicht zeigt. In 5 sind die weißen Teile auf beiden Seiten in der Dickenrichtung ein Epoxidharz 51, und der Mittelteil ist eine ladungstransportierende Schicht 52. Wie aus 5 ersichtlich ist, wurde das Polysilan in der ladungstransportierenden Schicht 52 gleichmäßig dispergiert.
(Drucktest)
Ein Aluminiumrohr (leitfähiger Träger) mit einem Außendurchmesser von 30 mm wurde in eine Methylalkohollösung getaucht, die ein Nylon-Harz (Handelsbezeichnung "Amilan CM8000", hergestellt von Toray Industries, Inc.) enthielt, das mit einem Anteil von 5 Gew% eingemischt war. Das Rohr wurde 20 Minuten bei 80°C getrocknet, um eine Unterbeschichtung mit einer Dicke von 0,8 μm auszubilden. Dann wurde die flüssige Beschichtungszusammensetzung für eine ladungserzeugende Schicht durch Tauchen auf diese Unterbeschichtung aufgebracht und 10 Minuten bei 80°C getrocknet, um eine ladungserzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,3 μm zu erhalten. Ferner wurde die flüssige Beschichtungszusammensetzung für eine ladungstransportierende Schicht durch Tauchen auf diese ladungserzeugende Schicht aufgebracht und 60 Minuten bei 120°C getrocknet, um eine ladungstransportierende Schicht mit einer Dicke von 22 μm zu erhalten. Man erhielt ein trommelartiges elektrophotographisches lichtempfindliches Element.
Das erhaltene elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde in eine Testmaschine eingesetzt, die durch Veränderungen eines im Handel zur Verfügung stehenden Laserdruckers erhalten worden war. Dieser war mit einer elektrophotographischen Vorrichtung ähnlich jener in der oben erwähnten 4 ausgerüstet. Nach dem erfolgten Drucken wurde das gedruckte Bild mit der Testmaschine beurteilt.
Ferner ist in dem Laserdrucker die Aufladungsvorrichtung 42 mit einer Koronaentladungseinrichtung versehen, und die Belichtungsvorrichtung 43 weist eine Laserdiode (Wellenlänge: 780 nm) auf. Die Bildbeurteilung basierte auf einem Testmuster mit dicken und dünnen Linienbereichen sowie auf einem gedruckten Anfangsbild, das durch Drucken des Testmusters erhalten worden ist, und auf einem gedruckten Bild, das nach dem Drucken von 20000 Blättern des Testmusters erhalten worden ist. Die Beurteilung erfolgte visuell. Weiterhin wurde die verringerte Dicke (Reibungsverlust) des lichtempfindlichen Elements nach dem Drucken von 20000 Blättern des Testmusters gemessen.
Beispiel 2
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge an PDPS in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungstransportierende Schicht anstelle von 0,2 Teilen jetzt 0,5 Teile betrug. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Vergleichsbeispiel 1
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß die flüssige Beschichtungszusammensetzung für die ladungstransportierende Schicht ohne die Zugabe von PDPS hergestellt wurde. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Verbleichsbeispiel 2
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für eine ladungstransportierende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS gemäß Beispiel 1 jetzt eine Menge von 0,1 Teilen Methylphenylsilicon ("KF56", hergestellt von Shin-Etsu Silicones) eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Vergleichsbeipiel 3
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungstransportierende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS gemäß Beispiel 1 jetzt eine Menge von 0,2 Teilen Methylphenylsilicon ("KF56", hergestellt von Shin-Etsu Silicones) eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Vergleichsbeispiel 4
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein licht empfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungstransportierende Schicht gemäß Beispiel 1 anstelle von 0,2 Gewichtsteilen PDPS jetzt 2,5 Teile lineares Poly-(methylphenylsilan) (PMPS, zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 12000, gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 23000) eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Dabei wurde das PMPS wie folgt hergestellt.
Ein Rundkolben (Innenvolumen: 1000 ml), der mit einem Dreiwegeabsperrhahn ausgerüstet, wurde mit 60,0 g Magnesiumgranulat (Teilchengröße: 20 bis 1000 μm), 16,0 g wasserfreiem Lithiumchlorid (LiCl) und 9,6 g wasserfreiem Eisen-(II)-chlorid (FeCl₂) beschickt. Das Gemisch wurde unter Erhitzen auf 50°C bei einem verminderten Druck von 1 mm Hg (= 133 kPa) getrocknet. Anschließend wurde in das Reaktionsgefäß trockenes Argongas eingeführt, und es wurden 540 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt, das mit Natriumbenzophenonketyl vorgetrocknet worden war. Es wurde etwa 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde mittels einer Spritze mit vierundsechzig (64) ml Methylphenyldichlorsilan versetzt, das durch Destillation gereinigt worden war. Das erhaltene Gemisch wurde etwa 12 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit 500 ml 1 n Salzsäure versetzt und mit 1000 ml Diethylether einer Extraktion unterworfen. Die Etherschicht wurde in zwei Stufen mit 500 ml aliquoten Teilen von gereinigtem Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Anschließend wurde der Ether entfernt, wobei ein rohes Polysilan erhalten wurde, das ein niedermolekulares Nebenprodukt enthielt. Das rohe Polysilan wurde mit 200 ml Tetrahydrofuran als gutem Lö sungsmittel und 4000 ml Ethanol als schlechtem Lösungsmittel umgefällt und ergab ein PMPS (zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 12000, gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 23000, Ausbeute 85 %, gemäß einer Gel-Permeationchromatographie (GPC) (bezogen auf Polystyrol)).
Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt. In der Tabelle 1 bedeuten "A" das cyclische PDPS, "B" das Methylphenylsilicon und "C" das lineare PMPS. Die Dispergierbarkeit der Siliconkomponente (des cyclischen Polysilans, des linearen Polysilans, des Silicons) und das Bild wurden wie folgt beurteilt.
Dispergierbarkeit der Siliconkomponente

"A": Die Siliconkomponente ist über den gesamten Querschnitt der Beschichtung gleichmäßig dispergiert.
"B": Die Siliconkomponente ist in Form einer Insel-im-Meer-Struktur ungleichmäßig verteilt.
"C": Die Siliconkomponente ist in der oberen Oberflächenschicht ungleichmäßig verteilt.

Bildbeurteilung

"A": Gut
"B": bis "C": Es treten Schleier und Trübung auf.

Tabelle 1
Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, konnte in den Beispielen, selbst wenn die Menge der einzusetzenden Siliconkomponente im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen gering war, das lichtempfindliche Element eine stark verbesserte die Wasserabstoßung und Haltbarkeit erreichen, ohne die Transparenz zu verschlechtern. Zusätzlich wurde sogar im Fall der Anwendung während eines langen Zeitraums ein Bild ohne Verschlechterung der Bildqualität gedruckt.
Beispiel 3
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungsübertragende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS eine Menge von 0,1 Teilen PDPS eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Beispiel 4
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungsübertragende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS jetzt 0,15 Teile PDPS eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Beispiel 5
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für die ladungsübertragende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS jetzt 0,15 Teile PDPS und in dem ladungstransportierenden Mittel anstelle von 10 Teilen TPD jetzt 7 Teile TPD eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Beispiel 6
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für eine ladungsübertragende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS jetzt 0,2 Teile eines Cyclischen Diphenylsilan-Methylphenylsilan-Copolymers (PDPMPS) eingesetzt wurden. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Das Cyclische PDPMPS wurde wie folgt hergestellt.
Ein Rundkolben (Innenvolumen: 1000 ml), der mit einem Dreiwegeabsperrhahn ausgerüstet war, wurde mit 30,0 g Magnesiumgranulat (Teilchengröße: 20 bis 1000 μm), 40,0 g wasserfreiem Lithiumchlorid (LiCl) und 20,0 g wasserfreiem Eisen(II)-chlorid (FeCl₂) beschickt. Das Gemisch wurde bei 50°C unter einem verminderten Druck von 1 mm Hg (= 133 kPa) getrocknet. Anschließend wurde trockenes Argongas in das Reaktionsgefäß eingeführt, und es wurden 500 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt, das mit Natriumbenzophenonkethyl vorgetrocknet worden war. Das Gemisch wurde etwa 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Durch einen Tropftrichter wurde ein Gemisch aus Diphenyldichlorsilan (30,4 g (0,12 mol)), das durch Destillation gereinigt worden war, und Methylphenyldichlorsilan (5,7 g (0,03 mol)), das durch Destillation gereinigt worden war, hinzugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde etwa 24 Stunden bei 50°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit 250 ml 1 n (= 1 mol/l) Salzsäure versetzt und mit 1000 ml Toluol einer Extraktion unterworfen. Die Toluolschicht wurde in drei Stufen mit 200 ml aliquoten Teilen von gereinigtem Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Dann wurde das Toluol entfernt. Man erhielt ein Gemisch aus einem cyclischen Polydiphenylsilan (5-gliedriger Ring) und einem cyclischen Diphenyldichlorsilan-Methylphenyldichlorsilan-Copolymer (4 bis 6-gliedriger Ring) als einen weißen Feststoff (zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 950, gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 1020 und Ausbeute 85 %, gemäß einer Gel-Permeationschromatography (GPC) (Umwandlung bezogen auf Polystyrol)).
Beispiel 7
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde der gleiche Vorgang durchgeführt, mit der Ausnahme, daß anstelle des auf Bisphenol Z basierenden Polycarbonats ein auf Bisphenol A basierendes Polycarbonat (Handelsname "Iupilon E-2000", hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) und anstelle von Monochlorbenzol jetzt Dichlormethan als Lösungsmittel eingesetzt wurden.
Beispiel 8
Es wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß anstelle des auf Bisphenol Z basierenden Polycarbonats ein Copolycarbonat aus Biphenol und Bisphenol A (Handelsname "Tough Z", hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.) eingesetzt wurde.
Beispiel 9
Es wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 verfahren, mit der Ausnahme, daß anstelle des auf Bisphenol Z basie renden Polycarbonats ein Copolycarbonat aus 9,9-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluoren und Bisphenol A eingesetzt wurde, das gemäß dem Beispiel 1 der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 134198/1996 (JP-8-134198A) hergestellt worden war.
Vergleichsbeispiel 5
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein lichtempfindliches Element hergestellt, mit der Ausnahme, daß in der flüssigen Beschichtungszusammensetzung für eine ladungsübertragende Schicht anstelle von 0,2 Teilen PDPS jetzt 0,2 Teile lineares Poly-(diphenylsilan) PDPS (zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 2200, gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht 3400) eingesetzt wurde. Die Beurteilung erfolgte ähnlich wie im Beispiel 1.
Das lineare PDPS wurde wie folgt hergestellt.
Ein Vierhalsrundkolben (Innenvolumen: 1000 ml) wurde mit einem Rührer, einem Dimroth-Kühler, einem Thermometer und einem 100ml-Tropftrichter ausgerüstet. Der Kolben wurde mit trockenem Argongas gespült und über Nacht stehengelassen. Der Kolben wurde mit 24,0 g metallischem Natrium und 350 ml trockenem Toluol beschickt sowie in einem Ölbad zum Sieben gebracht. Andererseits wurden 90,0 g Diphenyldichlorsilan in den Tropftrichter gegeben und während 40 Minuten allmählich zugetropft. Nach Beendigung des Zutropfens wurde das Gemisch 2 weitere Stunden auf dem Siedepunkt gehalten und dann abgekühlt, um die Reaktion zu beenden. Anschließend wurden in das Gemisch 100 ml Methanol allmählich eingetropft, um das restliche metallische Natrium zu verbrauchen. Dann wurde das Reaktionsgemisch in einen Scheidetrichter überführt, und das Nebenprodukt Natriumchlorid wurde wiederholt mit 200 ml Wasser aus dem Gemisch extrahiert. Die organische Schicht wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann vom Lösungsmittel befreit. Man erhielt 48 g eines rohen Polysilans.
Das rohe Polysilan wurde in 200 ml Tetrahydrofuran gelöst. Unter Rühren wurden 500 ml Aceton vorsichtig zugegeben, um das Polysilan erneut auszufällen. Der Niederschlag wurde durch Filtration abgetrennt und getrocknet. Man erhielt ein lineares Polydiphenylsilan.
Tabelle 2
Im Beispiel 5 wurden 7 Teile TPD eingesetzt. In den Spalten "Additiv" in den Tabellen bedeuten "A" das 5-gliedrige cyclische PDPS, "D" das cyclische Diphenylsilan-Methylphenylsilan-Copolymer und "E" das lineare PDPS.

Claims

Elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit mindestens einer oberen Oberflächenschicht, die ein Polysilan enthält, wobei das Polysilan ein cyclisches Polysilan gemäß der nachfolgenden Formel (1)
aufweist, in der R¹ und R² gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, einen Alkylrest, einen Alkoxyrest, einen Alkenylrest, einen Cycloalkylrest, einen Cycloalkyloxyrest, einen Cycloalkenylrest, einen Arylrest, einen Aryloxyrest, einen Aralkylrest, einen Aralkyloxyrest oder einen Silylrest bedeuten, wobei der Alkylrest, der Alkoxyrest, der Alkenylrest, der Cycloalkylrest, der Cycloalkyloxyrest, der Cycloalkenylrest, der Arylrest, der Aryloxyrest, der Aralkylrest, der Aralkyloxyrest oder der Silylrest einen Substituenten tragen kann, "m" eine ganze Zahl von nicht unter 4 darstellt sowie R¹ und R² in Abhängigkeit von dem Koeffizienten "m" variieren können.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin in der Formel (1) mindestens einer der Reste R¹ und R² einen Arylrest sowie "m" eine ganze Zahl von 4 bis 10 bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin in der Formel (1) die Reste R¹ und R² jeweils eine Phenylgruppe sowie "m" eine ganze Zahl von 4 bis 8 bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin das cyclische Polysilan durch die folgende Formel (1a)
dargestellt wird, worin R^1a und R^2a jeweils einen Arylrest bedeuten, der einen Substituenten tragen kann, R^1b und R^2b gleich oder voneinander verschieden sind und jeweils einen Alkylrest, der einen Substituenten tragen kann, einen Cycloalkylrest, der einen Substituenten tragen kann, oder einen Arylrest, der einen Substituenten tragen kann, bedeuten, mit der Maßgabe, daß sowohl R^1b als auch R^2b nicht gleichzeitig einen Arylrest bedeuten, der einen Substituenten tragen kann, ml eine ganze Zahl von nicht unter 1, m2 die Zahl 0 oder eine ganze Zahl von nicht unter 1 sowie m1+m2 eine ganze Zahl von nicht unter 4 bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 4, worin R^1a und R^2a jeweils einen C_6-10-Arylrest und eine Kombination aus R^1b und R^2b eine Kombination aus (1) einem C_1-4-Alkylrest und einem C_1-4-Alkylrest, (2) einem C_1-4-Alkylrest und einem C_6-10- Arylrest, (3) einem C_1-4-Alkylrest und einem C_5-8-Cycloalkylrest oder (4) einem C_6-10-Arylrest und einem C_5-8-Cycloalkylrest bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 4, worin ml eine ganze Zahl von 1 bis 10, m2 eine ganze Zahl von 0 bis 10 und m1+m2 eine Zahl von 4 bis 12 bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 4, worin ml eine ganze Zahl von 1 bis 8, m2 eine ganze Zahl von 0 bis 8 und m1+m2 eine Zahl von 4 bis 10 bedeuten.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin das Polysilan ein Polysilangemisch ist, das ein cyclisches Polysilan enthält.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, das mindestens sowohl einen elektrisch leitenden Träger als auch eine lichtempfindliche Schicht aufweist, wobei die lichtempfindliche Schicht mindestens die folgenden Komponenten enthält: Ein ladungserzeugendes Mittel, ein ladungstransportierendes Mittel und ein Bindemittelharz.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 9, worin die lichtempfindliche Schicht eine ladungserzeugende Schicht und eine auf der ladungserzeugenden Schicht ausgebildete ladungstransportierende Schicht aufweist.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 9, wobei auf der lichtempfindlichen Schicht eine Oberflächenschutzschicht ausgebildet ist, die das Polysilan enthält.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin der Gehalt des cyclischen Polysilans 0,01 bis 10 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht, beträgt.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, worin der Gehalt des cyclischen Polysilans 0,01 bis 5 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht, beträgt.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 8, worin die obere Oberflächenschicht eine äußere Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht und eine Oberflächenschutzschicht der lichtempfindlichen Schicht aufweist sowie der Anteil eines cyclischen Homo- oder Copolysilans mit mindestens einer Diarylsilaneinheit 0,01 bis 3 Gew%, bezogen auf die gesamten Komponenten der oberen Oberflächenschicht, beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements gemäß Anspruch 1, bei dem mindestens eine lichtempfindliche Schicht auf einem elektrisch leitenden Träger ausgebildet wird, um das elektrophotographische lichtempfindliche Element zu erhalten, wobei mindestens in eine obere Oberfläche des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements ein cyclisches Polysilan eingeführt wird.
Zusammensetzung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements, enthaltend eine Komponente für eine äußere Oberflächenschicht einer lichtempfindlichen Schicht oder eine Komponente für eine Oberflächenschutzschicht einer lichtempfindlichen Schicht sowie ein cyclisches Polysilan.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, enthaltend ein Bindemittel, ein cyclisches Polysilan und mindestens ein Element, das aus einem ladungserzeugende Mittel und einem ladungstransportierende Mittel ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 17, worin das Bindemittel ein Harz der Polycarbonatreihe enthält.
Elektrophotographische Patrone, die mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element gemäß Anspruch 1 ausgerüstet ist.
Elektrophotographische Vorrichtung, die mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element gemäß Anspruch 1 ausgerüstet ist.