DE69113529T2

DE69113529T2 - Element für die Bildherstellung.

Info

Publication number: DE69113529T2
Application number: DE69113529T
Authority: DE
Inventors: Akio Maruyama; Shinya Mayama; Shin Nagahara; Noriko Ohtani
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2011-07-02
Also published as: US5391446A; DE69113529D1; EP0464749A1; EP0464749B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Element zum Tragen eines elektrofotografischen Bildes und insbesondere auf ein solches Bildtrageelement, das eine verbesserte Harzschutzschicht besitzt.
Bildtrageelemente können grob in einen Typ mit einer lichtempfindlichen Schicht und einen Typ mit einer dielektrischen Schicht an Stelle einer lichtempfindlichen Schicht eingeteilt werden.
Der erste Typ schließt ein sogenanntes elektrofotografisches, lichtempfindliches Element ein, und Beispiele des zweiten Typs schließen die folgenden Typen ein:
(1) Ein Bildtrageelement, das in einem elektrofotografischen Prozeß verwendet wird, in dem ein elektrostatisches Bild, das auf einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element gebildet wird, zuerst auf das Bildtrageelement, das keine lichtempfindliche Schicht besitzt, übertragen und darauf entwikkelt wird, und das entwickelte Bild dann weiter auf ein Aufzeichnungsmaterial oder ein Übertragungsempfangsmaterial übertragen wird, um so die Haltbarkeit des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes bei wiederholter Verwendung zu fördern, wie zum Beispiel offenbart in den japanischen Patentanmeldungen Nrr. 7115/1957, 8204/1957 und 1559/1968.
(2) Ein Bildtrageelement, das in einem Bildherstellungsverfahren verwendet wird, in dem ein elektrostatisches Bild auf einem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element gebildet wird, das die Form eines Schirmes mit einer großen Anzahl von Löchern besitzt, dann das Bildtrageelement, das keine lichtempfindliche Schicht besitzt, einer Coronaaufladung durch das elektrostatische Bild hindurch unterzogen wird, was eine Modulation des Coronaionenstroms bewirkt, wodurch eine elektrostatisches Bild auf dem Bildtrageelement gebildet wird, und das elektrostatische Bild mit einem Toner entwickelt wird, um ein Tonerbild zu erzeugen, das dann auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, wodurch ein endgültiges Bild darauf erzeugt wird, wie es in den japanischen Patentanmeldungen Nrr. 30320/1970 und 5063/1973 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 341/1976 (das heißt, JP-A 51-341) offenbart ist.
(3) Ein Bildtrageelement, das in einem elektrofotografischen Verfahren verwendet wird, in dem ein Tonerbild, das auf einem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element oder einem anderen Bildtrageelement, das keine lichtempfindliche Schicht besitzt, erzeugt wurde, zuerst auf das Bildtrageelement, das keine lichtempfindliche Schicht besitzt, übertragen wird und dann weiter auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird. Dieses Verfahren ist insbesondere wirksam zum Beispiel bei der Bildung von Mehrfarbbildern. Ein Aufzeichnungsmaterial besteht im allgemeinen aus Papier oder Folie, die sehr große Flexibilität aufweisen, so daß es leichter ist, ein Mehrfarbbild mit genauer Positionsausrichtung zu bilden, wenn die entsprechenden Farbbilder auf ein Bildtrageelement übertragen werden, das aus einem Material hergestellt ist, das im wesentlichen frei von Deformationen ist, und die entsprechenden übertragenen Farbbilder dann gleichzeitig weiter auf eine Aufzeichnungsmaterial übertragen werden, anstatt daß diese entsprechenden Farbbilder aufeinanderfolgend auf ein Aufzeichnungsmaterial mit einer genauen Positionsausrichtung übertragen werden.
(4) Ein Bildtrageelement, das in einem elektrofotografischen Verfahren verwendet wird, in dem an das Bildtrageelement, das keine lichtempfindliche Schicht besitzt, elektrische Sigualen aus Mehrstiftelektroden angelegt werden, wodurch darauf abhängig von den elektrischen Sigualen ein elektrostatisches Bild erzeugt wird, worauf dieses elektrostatische Bild entwickelt und dann übertragen wird, wodurch eine Bild erzeugt wird.
Solche Bildtrageelemente werden im allgemeinen wiederholt verwendet, so daß sie Beständigkeit gegen verschiedene von außen einwirkende Kräfte einschließlich elektrischer und mechanischer Kräfte aufweisen müssen.
Zum Beispiel muß ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element nicht nur die beschriebene Empfindlichkeit, elektrische Eigenschaft und fotografische Eigenschaft entsprechend einem elektrofotografischen Verfahren, das das lichtempfindliche Element einsetzt, aufweisen, sondern muß außerdem eine zufriedenstellende Beständigkeit gegen elektrische und mechanische von außen einwirkende Kräfte besitzen, wie zum Beispiel solchen, die bei Coronaaufladung, Entwicklung mit Toner, Übertragung auf Papier und Reinigungsoperationen auftreten, denen das lichtempfindliche Element direkt und wiederholt ausgesetzt ist. Insbesondere muß elektrofotografisches, lichtempfindliches Element Beständigkeit gegen Zersetzung bei Einwirkung von Ozon oder NOx, das während der Zeitdauer der Coronaaufladung erzeugt wird, besitzen, damit nicht eine Verringerung der Empfindlichkeit, eine Verringerung des Potentials oder ein Anwachsen des Restpotentials auftritt, und auch gegen Oberflächenabrieb oder Auftreten von Beschädigungen oder Kratzern.
Verschiedene Harze wurden untersucht, um diese Erfordernisse des Bildtrageelementes zu erfüllen, einschließlich lichtempfindlichen Schichten und dielektrischen Schichten.
Es wurde von den japanischen Offenlegungsschriften Nrr. (JP-A) 60-55355 und 60-55356 auch vorgeschlagen, eine Harzschutzschicht auf der Oberfläche von Bildtrageelementen anzubringen. Weiter schlug JP-A 63-48564 ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element mit einer Schutzschicht vor, die ein lichtgehärtetes Harz umfaßt, und JP- A 61-5253 schlug ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element mit einer Oberflächenschicht vor, die ein duroplastisches Harz umfaßt. Weiter schlug JP-A 57-30843 vor, den spezifischen Widerstand einer Schutzschicht durch Einschluß von elektrisch leitendem Pulver aus Eisenoxid zu steuern.
Auf der anderen Seite muß ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element eine gute Reinigungsleistung der Oberflächenschicht bereitstellen, um das Problem des Anhaftens des Toner auf seiner Oberfläche während des wiederholten Entwickelns mit einem Toner und der Reinigung vom zurückgebliebenen Toner zu lösen.
Im Hinblick auf die in den letzten Jahren erhobene Forderung nach einer weiter verbesserten Bildqualität fehlt immer noch ein Bildtrageelement, das die genannten Erfordernisse auf einer gehobenen Anspruchsebene erfüllt.
EP-A 0.443.626, die ein Dokument gemäß Artikel 54 (3) und (4) EPÜ darstellt, beschreibt ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element, das einen Träger, eine Unterschicht und eine lichtleitende Mehrfachschicht umfaßt, wobei die Mehrfachschicht eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht umfaßt. Die lichtleitende Mehrfachschicht ist von einer Schutzschicht aus gehärtetem Harz einer härtbaren Phosphazenverbindung bedeckt. Die Ladungstransportschicht kann auch die Phosphazenkomponente als Bindeharz enthalten. Die Ladungserzeugungsschicht besteht aus einem Pigment und einem Bindeharz, der ausgewämt ist aus Polyvinylformal, Polyvinylbutyrat, Epoxidharz, Urethanharz und dergleichen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bildtrageelement bereitzustellen, das hervorragend ist bezüglich Haltbarkeit und Gleitfähigkeit und auch in der Lage ist, hochqualitative Bilder bereitzustellen, die frei von Defekten sind, selbst wenn das Bildtrageelement mehrfach verwendet wird.
Dieses Ziel wird erreicht durch das elektrofotografische Bildtrageelement nach Anspruch 1 und eine elektrofotografische Vorrichtung oder eine Vorrichtungseinheit oder eine Faxmaschine, die das Element umfassen.
Die Erfindung wird vorteilhaft entwickelt durch die Besonderheiten, die in den abhängigen Ansprüchen genannt sind.
Die Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 stellt eine schematische Ansicht dar, die den Entwurf einer elektrofotografischen Vorrichtung dar, die mit einem erfindungsgemäßen elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element ausgerüstet ist.
Fig. 2 stellt ein Blockdiagramm einer Faxvorrichtung dar, die eine solche elektrofotografische Vorrichtung als Drucker einschließt.
Das Bildtrageelement ist dadurch charakterisiert, daß es eine Harzschutzschicht besitzt, die ein Harz umfaßt, das durch Polymerisation einer Verbindung gebildet wird, die durch Formel (I) darstellt ist, die in Anspruch 1 angegeben ist. Die Verbindung wird im folgenden manchmal als "Phosphazenpolyen" bezeichnet.
Das Harz, das durch Polymerisation eines Phosphazenpolyens gebildet wird, das durch die genannte Formel (I) dargestellt ist, (im folgenden manchmal als "Phosphazenpolyenharz" bezeichnet), zeigt hervorragende Leistungen im Bezug auf zum Beispiel Lichtdurcmässigkeit, Stabilität, Festigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, Haftfähigkeit, Oberflächenglätte und Gleitfähigkeit und zeigt insbesondere hervorragende Leistungen, wenn R&sub1; in Formel (I) eine ethylenisch ungesättigte Gruppe (das heißt, eine Gruppe, die eine ethylenisch ungesättigte Bindung besitzt) ist, die durch die folgende Formel (II)
dargestellt ist, worin R&sub2; eine Alkylengruppe, eine Arylengruppe, eine alkylsubstituierte Arylengruppe, eine Alkylamidgruppe oder Arylamidgruppe bedeutet und R&sub3; ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet.
Das Phosphazenpolyen, das durch die Formel (I) dargestellt ist, kann zum Beispiel durch folgendes Reaktionsschema hergestellt werden:
Nicht erschöpfende Beispiele der Hydroxyverbindung R&sub1; -OH können einschließen: 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 1,3-Butandiolmonoacrylat, 1,3-Butandiolmonomethacrylat, 1,4-Butandiolmonoacrylat, 1,4-Butandiolmonomethacrylat, 1,6- Hexandiolmonoacrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropylmethacrylat, Pentaerythritolmonoacrylat, Pentaerythritolmonomethacrylat, Pentaerythritoldiacrylat, Pentaerythritoldimethacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Pentaerythritoltrimethacrylat, 1,3-Bis(3"-acryloxyethoxy-2'-hydroxypropyl)-5,5-dimethylhydantoin, 1,3-Bis(3"-methacryloxyethoxy-2'-hydroxy propyl)-5,5-dimethylhydantoin, Bisphenol-A-diglycidyletherdiacrylat, Bisphenol- A-diglycidylethermethacrylat, N-Methylacrylamid und N-Methylmethacrylamid.
In der Erfindung kann das Phosphazenpolyen, das durch die Formel (I) dargestellt ist, alleine als Harz oder als Mischung aus zwei oder mehreren Spezies zur Bildung eines Copolymerharzes verwendet werden. Es ist auch möglich, das Phosphazenpolyen mit einem anderen ethylenisch ungesättigten Monomer zu mischen, bevorzugt einem anderen (Meth)acrylatmonomer und weiter bevorzugt einem anderen Poly(meth)acrylatmonomer, um ein Copolymerharz zu bilden. So wird der Ausdruck "Polymerisation" hier verwendet, um auch den Begriff "Copolymerisation" abzudecken. In jedem Fall sollte das Phosphazenpolyen bevorzugt in einem Anteil von wenigstens 20 Gew.-% und insbesondere wenigstens 30 Gew.-% des gesamten Monomers verwendet werden.
Weiter kann das Phosphazenpolyen in Mischung mit einem anderen Harz verwendet werden. Beispiele solcher anderer Harze können einschließen: Polyester, Polycarbonate Polyvinylchlorid, Celluloseharz, fluorhaltiges Harz, Polyethylen, Polyurethan, Acrylharz, Epoxidharz, Siliconharz, Alkydharz und verschiedene Copolymere, wie zum Beispiel Copolymerharz aus Vinylchlorid und Vinylacetat, und dergleichen. In einer solchen Mischung kann das erfindungsgemäße Phosphazenpolyen in einer Menge verwendet werden, die wenigsten 5 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 10 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 20 Gew.-% und noch weiter bevorzugt wenigstens 30 Gew.-% der Gesamtmenge aus Phosphazenpolyen und dem Harz, aus denen die Harzschicht besteht, ausmacht.
Die erfindungsgemäße Harzschicht kann gebildet werden, indem ein Anstrich, der ein Phosphazenpolyen gemäß vorstehender Beschreibung umfaßt, ein geeignetes Lösungsmittel und optionale Inhaltsstoffe, sofern vorhanden, entsprechend der Verwendung der Harzschicht auf einen Träger oder mit Hilfe einer Zwischenschicht aufgebracht wird, worauf getrocknet und durch Einwirkung von Licht oder Wärme gehärtet wird. Das zum Härten verwendete Licht kann eine Strahlung sein, die chemische Reaktion bewirkt, einschließlich ultraviolettem Licht, Röntgenstrahlen und Elektronenstrahlen. Wenn die Harzschicht durch Einwirkung von Licht gehärtet wird, kann die Anstrichzusammensetzung dafür bevorzugt einen Fotoinitiator enthalten. Der Fotoinitiator kann ein beliebiger Fotoinitiator sein, der Radikale bei Einwirkung einer solchen Strahlung, die chemische Reaktionen bewirkt, erzeugen kann, und Beispiele dafür können Fotoinitiatoren des Acetophenontyps, des Benzointyps, des Benzophenon und Thioxanthontyps einschließen, die im allgemeinen verwendet werden. Der Fotoinitiator kann in einem Anteil von 0, 1 bis 50 Gew.-% und bevorzugt von 0,5 bis 30 Gew.-% des Monomers zugegeben werden.
Wenn die erfindungsgemäße Harzschicht als dielektrische Schicht verwendet wird, kann die dielektrische Schicht gebildet werden durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die Phosphazenpolyen, gegebenenfalls ein anderes Harz und ein Lösungsmittel umfaßt, worauf die aufgetragene Schicht getrocknet und gehärtet wird, wodurch eine dielektrische Schicht gebildet wird.
Ein solches anderes Harz, daß zusammen mit dem Harz aus dem Phosphazenpolyen verwendet wird, um die dielektrische Schicht auszumachen, kann ein Harz sein, das gewöhnlich eine dielektrische Schicht ausmacht, wobei folgende Beispiele eingeschlossen werden können: Polyesterharz, Phenoxyharz, Styrolharz, Vinylchloridharz, Celluloseharz, Vinylacetatharz, Copolymerharz aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Copolymerharz aus Vinylacetat und (Meth)acrylat und thermoplastisches Urethanharz. Das Harz aus dem Phosphazenpolyen kann bevorzugt wenigstens 20 Gew.-% und insbesondere wenigstens 30 Gew.-% der gesamten Harzkomponente ausmachen.
Im folgenden wird die Erfindung genauer unter Bezug auf ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element als eine Ausführungsform des Bildtrageelementes erklärt.
Das Harz, das durch Polymerisation des erfindungsgemäßen Phosphazenpolyens gebildet wird, ist mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur versehen, die eine hervorragende mechanische Festigkeit zeigt.
Weiter weist das Phosphazenpolyen, das in der Erfindung verwendet wird, eine sehr hohe Empfindlichkeit bezüglich der Fotopolymerisation auf, so daß die Menge des eingesetzten Fotoinitiators minimiert werden kann und das Härten bei einer kleinen Bestrahlungsdosis durchgeführt wird. Als Ergebnis ist es möglich, das konventionelle Problem der Verringerung der elektrofotografischen Leistung aufgrund der Reaktion von polymerisationsinitiierenden Radikalen mit einer ladungserzeugenden Verbindung oder einer ladungstransportierenden Verbindung oder aufgrund des Abbaus der ladungserzeugenden Verbindung oder der ladungstransportierenden Verbindung kleiner zu machen.
In einem elektrofotografischen, lichtempfindlichen Element gemäß vorstehender Beschreibung ist eine Schutzschicht auf einem lichtempfindlichen Schicht aufgebracht, um eine verbesserte Haltbarkeit bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Phosphazenpolyenharz wird verwendet, um eine solche Schutzschicht aufzubauen.
In diesem Fall kann die lichtempfindliche Schicht von beliebigem Typ sein, aber es ist sehr wirksam, eine solche Schutzschicht auf eine lichtempfindliche Schicht vom Mehrschichttyp aufzubringen, insbesondere auf eine, die eine Ladungserzeugungsschicht als obere Schicht besitzt, die im allgemeinen sehr dünn ist.
Weiter kann in einem Fall, in dem ein lichtempfindliches Element vom Mehrschichttyp mit einer Ladungserzeugungsschicht, eine Ladungstransportschicht und einer Schutzschicht aus dem Phosphazenpolyenharz, die in dieser Reihenfolge auf einen elektrisch leitenden Träger aufgebracht sind, die Schutzschicht von der ladungstransportierenden Verbindung in der Ladungstransportschicht durchdrungen werden, so daß sie eine weitere Verringerung des Restpotentials und eine höhere Empfindlichkeit bereitstellt, ohne die Funktion der Schutzschicht zu verlieren. Die Durchdringung der Schutzschicht mit der ladungstransportierenden Verbindung kann auf verschiedene Weise bewirkt werden, zum Beispiel unter Verwendung einer Verbindung als schutzschichtbildende Beschichtungsflüssigkeit, die in der Lage ist, die ladungstransportierende Verbindung als Lösungsmittel zu lösen, oder durch Trocknen der Schutzschicht nach der Beschichtung bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bindeharzes, der die Ladungstransportschicht ausmacht.
Das erfindungsgemäße Phosphazenpolyenharz kann bevorzugt in einem Anteil von 15 bis 100 Gew.-% und insbesondere von 30 bis 100 Gew.-% der gesamten Harzmenge, die die Schutzschicht ausmacht, verwendet werden. Die Schutzschicht kann bevorzugt eine Dicke von 0, 1 um bis 5 um und insbesondere von 0,2 um bis 3 um aufweisen.
Die Schutzschicht kann gebildet werden durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit, die das Phosphazenpolyen und ein geeignetes Lösungsmittel umfaßt, worauf getrocknet und unter Anwendung von Licht oder Hitze gehärtet wird.
Eine Schutzschicht eines elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes besitzt einen abgestimmten spezifischen Widerstand im Hinblick auf die Empfindlichkeit und die Ladungseigenschaften, und die Steuerung des spezifischen Widerstandes wird durchgeführt durch Dispergieren von Teilchen aus Metall oder Metalloxid in der Schutzschicht.
In dem Fall, in dem Teilchen in einer Schutzschicht eines elektrofotografischen lichtempfindlichen Elementes dispergiert werden, ist es im allgemeinen erforderlich, daß die Teilchen eine Größe besitzen, die ausreichend kleiner ist als die Wellenlänge des zum Belichten verwendeten Lichtes, um ein Streuen des Belichtungslichtes zu vermeiden. Um eine gleichmäßige Leitfähigkeit bereitzustellen, ist es erforderlich, kleine elektrisch leitende Teilchen gleichmäßig zu dispergieren. Aus diesen Gründen können die elektrisch leitfähigen Teilchen bevorzugt eine zahlenmittlere Primärteilchengröße von maximal 100 nm (1000Å) und insbesondere von maximal 60 nm (600Å) vor dem Dispergieren besitzen.
Entsprechend muß das Harz, das zum Aufbau der Schutzschicht verwendet wird, eine gute Fähigkeit besitzen, feine Teilchen darin zu dispergieren und auch eine Fähigkeit, die dispergierten Teilchen davon abzuhalten, zusammenzuballen, was im hohen Maße zur Bildung von Sekundärteilchen führen würde.
Das Phosphazenpolyen, das in der Erfindung verwendet wird, besitzt 6 ethylenisch ungesättigte Gruppen und eine relativ hohe Polarität, so daß das Monomer eine gute Fähigkeit zeigt, Teilchen zu dispergieren, und solche ultrafeinen, elektrisch leitenden Teilchen ausreichend gleichmäßig dispergieren kann, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Als Ergebnis ist die Anstrichdispersion eine lange Zeit stabil, und die Schutzschicht, die durch Auftragen, Trocknen und Härten des Anstriches gebildet werden kann, kann mit einer extrem hohen Lichtdurchlässigkeit und einer extrem gleichmäßigen elektrischen Leitfähigkeit bereitgestellt werden.
Beispiele der Teilchen aus Metalloxid, die geeignet sind, in der Schutzschicht verwendet zu werden, können feine Teilchen aus Metalloxid einschließen, wie zum Beispiel Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Bismutoxid, zinnoxidhaltiges Titanoxid, zinnhaltiges Indiumoxid, antimonhaltiges Zinnoxid und Zirconiumoxid. Diese Metalloxide können alleine oder in einer Mischung aus zwei oder mehreren Spezies verwendet werden. Wenn zwei oder mehrere Spezies von Metalloxiden verwendet werden, können sie die Form einer festen Lösung oder eines Agglomerates annehmen.
Die Teilchen aus Metall oder Metalloxid können bevorzugt in einem Anteil von 5 bis 90 Gew.-% und weiter bevorzugt von 10 bis 80 Gew.-% der Schutzschicht enthalten sein.
In der Erfindung ist in die Beschichtungsflüssigkeit für die Schutzschicht ein Kupplungsmittel eingebracht, um auf diese Weise die Dispergierbarkeit, die Haftfähigkeit, die Beständigkeit und die Umgebungsstabilität der Schutzschicht weiter zu verbessern.
Das für diesen Zweck eingesetzte Kupplungsmittel kann zum Beispiel ein Titankupplungsmittel, ein Silankupplungsmittel, ein fluorhaltiges Kupplungsmittel oder ein Kupplungsmittel vom Aluminiumtyp sein. Es ist allerdings bevorzugt, ein Titankupplungsmittel oder Silankupplungsmittel zu verwenden und insbesondere ein Titankupplungsmittel, weil es eine lange Kette und viele funktionelle Gruppen besitzt.
Beispiele des Titanatkupplungsmittels können einschließen: Isopropyltriisostearyltitanat, Isopropyltridodecylbenzolsulfonyltitanat, Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat, Tetra(2,2-diallyloxymethyl-1butyl)bis(ditridecyl)phosphittitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylen titanat, Dicumylphenyloxyacetattitanat und Düsostearylethylentitanat.
Beispiele des Silankupplungsmittels können einschließen: Vinyltriethoxysilan, α-Methacryloxypropyltriniethoxysilan, α-Aminopropyltriethoxysilan, β-3,4-Epoxycyclohexyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan.
Ein solches Kupplungsmittel kann in einem Anteil von 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,005 bis 5 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,01 bis 1 Gew.-% und noch weiter bevorzugt von 0,05 bis 0,5 Gew.-% der Gesamtmenge des Harzes, der die Schutzschicht ausmacht, zugegeben werden.
In einem spezifischen Beispiel zur Untersuchung der Dispergierbarkeit von elektrisch leitfahigen Teilchen wurden mehrere Chargen Zinnoxidteilchen mit ver schiedenen Pnmarteilchengroßen jeweils in einer Menge von 30 Gewichtsteilen jeweils mit 60 Gewichtsteilen eines Phosphazenpolyens, das durch die folgende Strukturformel dargestellt wird, und 300 Gewichtsteilen Toluol gemischt, und die Mischung wurde 48 Stunden in einer Sandmühle dispergiert.
Die Tabelle 1, die nachfolgend abgebildet ist, zeigt die Teilchengrößen der Zinnoxidteilchen im Bezug auf die folgenden Punkte:
(1) Mittlere Primärteilchengröße vor dem Dispergieren durch Messen der Teichgrößen von 100 Zinnoxidteilchen vor dem Dispergieren, die eine Teilchengröße von 5 nm (50 Å) oder mehr besitzen und bei der Beobachtung durch ein Elektronenmikroskop (TEM) bei einer Vergrößerung von 2 x 10&sup5; zufällig ausgewählt wurden, und Mittelwertbildung der gemessenen Werte.
(2) Mittlere Teilchengröße der Zinnoxidteilchen innerhalb der flüssigen Dispersion sofort nach dem Dispergieren. Und
(3) mittlere Teilchengröße der Zinnoxidteilchen in der flüssigen Dispersion nach einmonatigem Stehenlassen nach dem Dispergieren.
Die mittleren Teilchengrößen unter den Punkten (2) und (3) wurden mit einer Teilchengrößenmeßvorrichtung gemessen ("Horiba CAPA-700" mit einer unteren Nachweisgrenze von 30 nm (300 Å) erhältlich von Horiba Seisakusho K.K.).
Weiter wurde ein ähnlicher Dispergierbarkeitstest durchgeführt unter Verwendung von etwas anderen Chargen von Zinnoxidteilchen unter zusätzlicher Einbringung von 0,06 Gewichtsteilen Isopropyltriisostearyltitanat in die Dispersionsflüssigkeit. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 1 Mittlere Teilchengröße von Zinnoxid (x 0,1 nm) Teilchengröße in der flüssigen Dispersion Primärteilchengröße vor dem Dispergieren sofort nach dem Dispergieren Einen Monat nach dem Dispergieren Tabelle 2 Mittlere Teilchengröße von Zinnoxid (x 0,1 nm) Teilchengröße in der flüssigen Dispersion Primärteilchengröße vor dem Dispergieren sofort nach dem Dispergieren Einen Monat nach dem Dispergieren
Wie klar aus den genannten Ergebnissen hervorgeht, ist es möglich, eine Dispersion bereitzustellen, die eine Teilchengröße nach dem Dispergieren zeigt, die nahe bei der Primärteilchengröße vor dem Dispergieren liegt und sich im Laufe der Zeit nicht erkennbar ändert, so daß die Dispersion eine gute Fähigkeit zeigt, feine Teilchen zu dispergieren.
In der Erfindung ist es möglich, eine Zwischenschicht aufzubringen, die eine Barrierenfunktion und eine Klebefunktion zwischen der Schutzschicht und der lichtempfindlichen Schicht aufweist.
Die Zwischenschicht kann zum Beispiel aus Polyamid, Nylon, Polyurethan, Polyester, Polyvinylalkohol oder Polystyrol in der Dicke vom 0,1 um bis 5 um und bevorzugt von 0,2 um bis 3 um gebildet werden.
Der elektrisch leitfähige Träger, der in der Erfindung verwendet wird, kann aus einem beliebigen Material gebildet werden, das Leitfähigkeit aufweist, einschließlich Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Chrom, Nickel, Zink, und rostfreiem Edelstahl, Kunststoffilmen, die mit einer Metallfolie aus zum Beispiel Aluminium und Kupfer beschichtet sind, Kunststoffilme, die mit einer Schicht aus zum Beispiel Aluminium, Indiumoxid oder Zinnoxid vakuumbedampft sind, und Bögen beziehungsweise Platten aus Metall, Kunststoff oder Papier, die mit einer elektrisch leitenden Schicht beschichtet sind, die durch Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zusammen mit einem geeigneten Bindeharz gebildet wurde.
Beispiele einer solchen elektrisch leitfähigen Verbindung, die eine elektrisch leitfähige Schicht ausmacht, können einschließen: Teilchen aus Metallen, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Nickel und Silber, Plättchen und kurze Fasern aus Metallen, Teilchen aus elektrisch leitfähigen Metalloxiden, wie zum Beispiel Antimonoxid, Indiumoxid und Zinnoxid, elektrisch leitfähige Polymere, wie zum Beispiel Polypyrrol, Polyamiin und polymere Elektrolyte, Kohlenstoffasern, Ruß und Graphitpulver, organische und anorganische Elektrolyte und Teilchen, die mit einer elektrisch leitfähigen Verbindung beschichtet sind, wie vorstehend beschrieben.
Beispiele des Bindeharzes für die elektrisch leitfähige Schicht können einschließen: Polyvinylalkylether, Alkylcellulose, Casein, Gelatine, Polyester, Polyamid, Polyalkylenoxid, Polyaminosäureester, Polycarbonat, Poly(meth)acrylsäureester, Poly(meth)acrylamid, Polyvinylformal, Polyurethan, Phenolharz und Epoxidharz.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann eine Dicke in der Größenordnung von 0,5 um bis 30 um besitzen, was festgelegt werden kann in Abhängigkeit von dem Fehler- und Kratzergrad auf dem Träger und der erforderlichen elektrofotografischen Leistung.
Der elektrisch leitfähige Träger kann eine beliebige Gestalt annehmen, wie zum Beispiel die Gestalt einer Trommel, einer Platte oder eines Bandes, ausgewählt entsprechend der elektrofotografischen Vorrichtung, die das lichtempfindliche Element verwendet.
In der Erfindung ist auch möglich, eine Unterschicht aufzubringen, die eine Barrierenfunktion oder eine Haftfunktion zwischen dem elektrisch leitenden Träger oder der elektrisch leitenden Schicht und der lichtempfindlichen Schicht oder der dielektrischen Schicht aufweist. Die Unterschicht kann gebildet werden aus einem Material wie zum Beispiel Casein, Polyvinylalkohol, alkohollöslichem Polyamid, Polyurethan, Nylon, Gelatine und Aluminiumoxid. Die Unterschicht kann bevorzugt in eine Dicke vom 0,1 um bis 5 um und weiter bevorzugt von 0,2 um bis 2 um besitzen.
Die verschiedenen erwähnten Schichten können jeweils gebildet werden durch Auftragen der entsprechenden Beschichtungsflüssigkeiten oder Anstriche, die ein geeignetes Lösungsmittel enthalten, durch eine geeignete Beschichtungsverfahren, wie zum Beispiel Tauchen, Sprühen, Strahlbeschichtung, Rotationsbeschichtung, Walzenbeschichtung, Drahtrakelbeschichtung und Klingenbeschichtung, und Trocknen der aufgetragenen Schicht.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische, lichtempfindliche Element kann im allgemeinen in elektrofotografischen Vorrichtungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel in Kopiermaschinen, Laserstrahldruckern, LED- Druckern, LC- Verschlußdruckern, und auch in verschiedenen Vorrichtungen, wie zum Beispiel solchen für Anzeige, Aufzeichnen, das Kleinmengendrucken, die Plattenproduktion und die Telefaxkommunikation.
Fig. 1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer gewöhnlichen elektrofotografischen Vorrichtung vom Übertragungstyp unter Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes. Unter Bezug auf Fig.. 1 dreht sich eine lichtempfindliche Trommel (das heißt, das lichtempfindliche Element) 1 als ein bildtragendes Element um eine Achse 1a mit einer festgelegten Umdrehungsgeschwindigkeit in der Richtung des Pfeils, der innerhalb der lichtempfindlichen Trommel 1 dargestellt ist. Die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel wird gleichmäßig mit Hilfe einer Ladeeinrichtung 2 aufgeladen, so daß sie ein festgelegtes positives oder negatives Potential besitzt. Die lichtempfindliche Trommel 1 wird mit dem Lichtbild L (durch Schlitzbelichtung oder Laserstrahlabtastbelichtung) unter Verwendung einer Bildbelichtungseinrichtung (nicht dargestellt) belichtet, wodurch ein elektrostatisches, latentes Bild entsprechend einem Belichtungsbild fortlaufend auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 gebildet wird. Das elektrostatische, latente Bild wird durch eine Entwicklungseinrichtung 4 entwickelt, so daß sich ein Tonerbild ergibt. Das Tonerbild wird fortlaufend auf ein Übertragungsmaterial P übertragen, das vom einem Zuführbereich (nicht dargestellt) auf eine Position zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und einer Übertragungsladeeinrichtung 5 synchron mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 1 mit Hilfe der Übertragungsladeeinrichtung 5 zugeführt wird. Das Übertragungsmaterial P mit dem darauf befindlichen Tonerbild wird von der lichtempfindlichen Trommel 1 getrennt und zu einer Fixiervorrichtung 8 transportiert, worauf das Bild fixiert wird und damit das Übertragungsmaterial P mit dem Ausdruck als Kopie aus der elektrofotografischen Vorrichtung abgegeben wird. Auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 zurückbleibende Tonerteilchen werden nach der Übertragung mit Hilfe einer Reinigungseinrichtung 6 entfernt, wodurch eine gereinigte Oberfläche bereitgestellt wird, und die Restladung auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 wird durch eine Vorbelichtungseinrichtung 7 gelöscht, um die Trommel für den nächsten Zyklus vorzübereiten. Als Ladeeinrichtung 2 zur gleichmäßigen Aufladung der lichtempfindlichen Trommel 1 findet im allgemeinen eine Coronaladeeinrichtung weithin Verwendung. Als Übertragungsladeeinrichtung 5 wird im allgemeinen auch eine solche Coronaladeeinrichtung weithin verwendet.
Gemäß der Erfindung ist es in der elektrofotografischen Vorrichtung möglich, eine Vorrichtungseinheit bereitzustellen, die mehrere Einheiten einschließlich oder ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus dem lichtempfindlichen Element (lichtempfindliche Trommel), der Ladeeinrichtung, der Entwicklungseinrichtung, der Reinigungseinrichtung und dergleichen, einschließt der Art, daß sie ganz nach Wunsch montiert oder entfernt werden kann. Die Vorrichtungseinheit kann zum Beispiel aus dem lichtempfindlichen Element und wenigstens einer Vorrichtung, ausgewählt aus der Ladevorrichtung der Entwicklungseinrichtung und der Reinigungseinrichtung, bestehen, so daß eine einzelne Einheit hergestellt wird, die in der Lage ist, im Körper der elektrofotografischen Vorrichtung montiert oder daraus entfernt zu werden unter Verwendung einer Führungseinrichtung, wie zum Beispiel einer Schiene im Körper. Der Vorrichtungseinheit kann die Ladeeinrichtung und/oder die Entwicklungseinrichtung beigefügt werden, so daß eine einzelne Einheit entsteht.
In dem Fall, in dem die elektrofotografische Vorrichtung als Kopiermaschine oder Drucker verwendet wird, kann das Belichtungslichtbild L vorgegeben werden durch Lesen von Daten aus reflektiertem Licht oder durchgelassenem Licht von einem Original oder auf dem Original, Umwandeln dieser Daten in ein Signal und nachfolgendes Durchführen einer Laserstrahlabtastung, eines Ansteuern eines LED-Feldes oder eines Ansteuern eines Flüssigkristallverschlußfeldes.
In dem Fall, in dem die erfindungsgemäße elektrofotografische Vorrichtung als Drucker oder Faxmaschine verwendet wird, ist das Belichtungslichtbild L gegeben durch Belichtung zum Drucken der empfangenen Daten. Fig.. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform zur Erklärung dieses Falles. Unter Bezug auf Fig. 2 steuert eine Steuervorrichtung 11 einen Bildleseteil 10 und einen Drucker 19. Die ganze Steuervorrichtung 11 wird gesteuert durch eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 17. Die vom Bildleseteil eingelesenen Daten werden an eine Partnerstation durch einen Übertragungsschaltkreis 13 übertragen, und auf der anderen Seite werden die von der Partnerstation empfangenen Daten an den Drucker 19 durch einen Empfangsschaltkreis 12 gesendet. Eine Druckersteuereinrichtung 18 steuert den Drucker 19 und die Bezeichnungszahl 14 bezeichnet ein Telefonapparat.
Das durch einen Schaltkreis 15 empfangene Bild (die Bilddaten, die von einem angeschlossenen, entfernten Terminal durch den Schaltkreis gesendet werden) wird mit Hilfe des Empfangsschaltkreises 12 demoduliert und nach einer Signalrückwandlungsbearbeitung der Bilddaten aufeinanderfolgend in einem Bildspeicher 16 gespeichert. Wenn Bilddaten für wenigstens eine Seite im Bildspeicher 16 gespeichert sind, wird die Bildaufzeichnung der Seite bewirkt. die CPU 17 liest die Bilddaten für eine Seite aus dem Bildspeicher 16 aus und sendet die Bilddaten für eine Seite, die der Signalrückwandlung unterworfen wurden, zur Drucksteuereinrichtung 18. Die Druckersteuereinrichtung 18 empfängt die Bilddaten für eine Seite von der CPU 17 und steuert den Drucker 19, um eine Aufzeichnung der Bilddaten zu bewirken. Weiter bewirkt die CPU 17, daß Bilddaten für eine nachfolgende Seite empfangen werden, während die Aufzeichnung durch den Drucker 19 läuft. So, wie eben beschrieben, wird das Empfangen und Aufzeichen der Bilder durchgeführt.
In folgenden wird die Erfindung auf der Grundlage von Beispielen erklärt, worin "Teile" "Gewichtsteile" bedeuten, solange nicht ausdrücklich etwas anderes festgelegt ist.

Beispiel 1

50 Teile elektrisch leitendes Titanoxidpulver, das mit Zinnoxid beschichtet ist, das 10 % Antimonoxid enthält, 25 Teile eines Phenolharzes ("Pli-O-Phen J-325", hergestellt von Dai-Nippon Ink K.K.), 20 Teile Methylcellosolve, 5 Teile Methanol und 0,02 Teile Siliconöl, (Copolymer aus Polydimethylsiloxan und Polyoxyalkylen, Mn (zahlenmittleres Molekulargewicht) = 3000) wurden miteinander gemischt und in einer Sandmühlenvorrichtung unter Verwendung von Glasperlen mit 1 mm Durchmesser 2 h lang dispergiert, um einen elektrisch leitfähigen Anstrich zu erhalten.
Ein Aluminiumzylinder (30 mm Durchmesser x 260 mm Länge) wurde durch Eintauchen in den beschriebenen Anstrich beschichtet, worauf 30 min bei 140ºC getrocknet wurde, wodurch eine elektrisch leitüahige Schicht mit 20 um Dicke gebildet wurde.
Getrennt davon wurden 10 Teile eines alkohollöslichen Copolymer-Nylonharzes (Mw (gewichtsmittleres Molekulargewicht) = 29000) und 30 Teile methoxymethyliertes 6-Nylonharz (Mw = 32000) in einer Lösungsmittelmischung aus 260 Teilen Methanol und 40 Teilen Butanol gelöst. Die so hergestellte Lösungsmischung wurde durch Tauchen auf die gemäß vorstehender Beschreibung hergestellte, elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht und 10 min bei 90ºC getrocknet, wodurch eine 1 um dicke Unterschicht gebildet wurde.
Dann wurden 10 Teile einer Styrylverbindung der nachfolgend dargestellten Formel und 10 Teile Polycarbonat Z (Mw = 46000) in einem Lösungsmittelgemisch aus 20 Teilen Dichlormethan und 40 Teilen Monochlorbenzol gelöst. Die sich ergebende Lösung wurde durch Tauchen auf die Unterschicht aufgetragen, wonach 60 min bei 120ºC getrocknet wurde, wodurch eine 18 um dicke Ladungstransportschicht gebildet wurde.
Getrennt davon wurden 4 Teile eines Diazopigmentes der nachfolgend dargestellten Formel, 8 Teile Polyvinylbutyral (Butyralgrad = 68%, Mw = 24000) und 34 Teile Cyclohexanon unter Verwendung von 100 Teilen Glasperlen mit 1 mm Durchmesser 12 h lang in einer Sandmühle dispergiert. Die sich ergebende Dispersion wurde mit 60 Teilen Tetrahydrofuran (THF) verdünnt, wodurch eine flüssige Dispersion zur Herstellung einer Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde. Die flüssige Dispersion wurde durch Sprühen auf die Ladungstransportschicht aufgebraucht, worauf 15 min bei 80ºC getrocknet wurde, wodurch eine 0,15 um dicke Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde.
Dann wurde eine Beschichtungsflüssigkeit, die identisch zu der für die Unterschicht war, durch Sprühen auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht, wodurch eine 1 um dicke Zwischenschicht gebildet wurde.
Getrennt davon wurden 60 Teile eines Phosphazenpolyens, das durch die Formel (I) dargestellt ist, worin R&sub1; -C&sub2;H&sub4;OCO-C(CH&sub3;)=CH&sub2; bedeutete, (im folgenden "Monomer" genannt), 30 Teile antimonhaltige Zinnoxidteilchen, 0,06 Teile Isopropyltriisostearyltitanat, 0,12 Teile 2-Methylthioxanthon und 300 Teile Toluol 48 h lang dispergiert.
Die mittlere Primärteilchengröße der antimonhaltigen Zinnoxidteilchen betrug 50 um (500 A).
Die sich ergebene Beschichtungsflüssigkeit wurde in der Form eines Strahles (das heißt, durch Strahlbeschichtung) auf die genannte Zwischenschicht aufgebracht, um eine Schicht zu bilden, die dann getrocknet und dann 20 s bei einer Lichtintensität von 8 mW/cm² aus einer Hochspannungsquecksilberlampe lichtgehärtet wurde, wodurch eine 4 um dicke Schutzschicht gebildet wurde
Die Dispergierbarkeit der flüssigen Dispersion für die Schutzschicht war gut, und die sich ergebende Schutzschicht besaß eine gleichmäßige Oberfläche, die frei von Unregelmäßigkeiten war. Ubrigens betrug die mittlere Teilchengröße der antimonhaltigen Zinnoxidteilchen in der flüssigen Dispersion ebenfalls 50 um (500 Å).
Das so hergestellte, elektrofotografische, lichtempfindliche Element wurde durch Coronaentladung bei +5 kV unter Verwendung einer elektrostatischen Kopierpapierprüfvorrichtung ("Modell SP-428", hergestellt von Kawaguchi Denki K.K.) positiv aufgeladen, dann eine Sekunde an einem dunklen Ort gelagert und dann 10 Sekunden einer Beleuchtung von 2 Lux aus einer Halogenlampe ausgesetzt, wodurch die Ladungscharakteristik des elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elementes festgestellt wurde.
Die untersuchte Ladungscharakteristik schloß ein Oberflächenpotential (Dunkelbereichpotential) nach dem Laden, eine Empfindlichkeit, ausgedrückt als die Belichtungsmenge, die erforderlich ist, um das Oberflächenpotential von 700 V auf 200 V zu reduzieren, und ein Restpotential nach 10 s Belichtung ein.
Weiter wurde das elektrofotografische, lichtempfindliche Element in eine elektrofotografische Kopiervorrichtung von Typ mit normaler Entwicklung eingebaut, um einen 1,5 s langen Prozeßzyklus zu wiederholen, der die Schritte Aufladen, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigen einschloß, und einem Beständigkeitstest mit einer Bilderzeugung von 10&sup5; Blatt unterzogen.
Das Bild vor und nach dem Beständigkeitstest wurde mit dem unbewaffneten Auge untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 dargestellt, die nachfolgend erscheint, zusammen mit den Ergebnissen der anderen Beispiele.

Beispiele 2 bis 4

Lichtempfindliche Elemente wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die mittlere Primärteilchengröße und der Gehalt an antimonhaltigen Zinnoxidteilchen und das Kupplungsmittel und der Gehalt des Kupplungsmittels in der Schutzschicht jeweils geändert wurden, wie in Tabelle 3 dargestellt. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiel 5

Ein Aluminiumzylinder wurde mit einer elektrisch leitÜäiiigen Schicht und einer Unterschicht in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschichtet.
Dann wurden 10 Teile einer ladungstransportierenden Verbindung der nachfolgend dargestellten Formel und 10 Teile Polycarbonat Z (Mw = 25000) in einer Lösungsmittelmischung aus 20 Teilen Dichlormethan und 40 Teilen Monochlorbenzol aufgelöst, und die sich ergebene Lösung wurde durch Tauchen auf die gemäß vorstehende Beschreibung hergestellte Unterschicht aufgetragen, worauf 60 min bei 120ºC getrocknet wurde, wodurch eine 15 um dicke Ladungstransportschicht gebildet wurde.
Getrennt davon wurden 4 Teile eines Diazopigmentes der nachfolgend dargestellt Formel, 2 Teile Polyvinylbenzal (Benzalgrad =80%, Mw = 11000) und 30 Teile Cyclohexanon in einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit 1 mm Durchmesser 20 h lang dispergiert und dann mit 60 Teilen Methylethylketon verdünnt, wodurch eine flüssige Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde. Die flüssige Dispersion wurde durch Sprühen auf die erwähnte Ladungstransportschicht aufgetragen und 15 min bei 80ºC getrocknet, wodurch eine 0, 1 um dicke Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde.
Dann wurde eine 1 um dicke Zwischenschicht auf der Ladungserzeugungsschicht in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet.
Getrennt davon wurden 90 Teile eines Phosphazenpolyens, das durch die Formel (I) dargestellt ist, worin R&sub1; -CH&sub2;OCO-C(CH&sub3;)=CH&sub2; darstellte, (im folgenden "Monomer 2" genannt), 30 Teile antimonhaltige Zinnoxidteilchen mit einer mittleren Primärteilchengröße von 40 um (400 Å), 0,03 Teile Diisostearylethylentitanat, 0,06 Teile Benzophenon als Fotoinitiator und 300 Teile Toluol 48 h lang dispergiert.
Die sich ergebene Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Strahlbeschichtung auf die genannte Zwischenschicht aufgetragen, wodurch sich eine Schicht bildete, die dann getrocknet und dann 305 lang bei einer Lichtintensität von 8 mW/cm² aus einer Hochspannungsquecksilberlampe lichtgehärtet wurde, wodurch sich eine 4,5 um dicke Schutzschicht bildete.
Die Dispergierbarkeit der flüssigen Dispersion für die Schutzschicht war gut und die sich ergebene Schutzschicht besaß eine gleichmäßige Oberfläche, die frei Unregelmäßigkeiten war. Die mittlere Teilchengröße der antimonhaltigen Zinnoxidteilchen in der flüssigen Dispersion betrug ebenfalls 40 um (400 Å).
Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in der gleiche Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiel 6

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 herstellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß für die Herstellung der Schutzschicht das Phosphazenpolyen ersetzt wurde durch eines der Formel (I), worin R&sub1;
darstellte, (Monomer 3), und der Gehalt des Kupplungsmittels wurde geändert, wie in Tabelle 3 dargestellt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiel 7

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die mittlere Primärteilchengröße, das Kupplungsmittel und der Gehalt des Kupplungsmittels in der Schutzschicht geändert wurden, wie in Tabelle 3 dargestellt. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiel 8

Ein lichtempfindliches Element mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer Unterschicht, einer Ladungserzeugungsschicht, einer Ladungstransportschicht, einer Zwischenschicht und einer Schutzschicht, die in dieser Reihenfolge auf einen Aluminiumzylinder aufgebracht wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Reihenfolge der Bildung der Ladungstransportschicht und der Ladungserzeugungsschicht im Vergleich zu der von Beispiel 1 umgekehrt war.
Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 untersucht, mit der Ausnahme, daß das lichtempfindliche Element zuerst negativ aufgeladen wurde. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 Schutzschicht elektrophotographische Eigenschaften Bilduntersuchung leitfähige Teilchen Kupplungsmittel nach dem Beständigkeitstest Beispiel Monomer primäre Teilchengröße (Å) Gehalt (Gewichtsprozent) Verbindungsname* Gehalt (ppm) Dunkelbereichpotential (V) Empfindlichkeit (lux. sec) Restpotential (V) vor dem Beständigkeitstest Blatt hervorragend *: ITT: Isopropyltriisostearyltitanat ITBST: Isopropyltridodecylbenzolsulfonyltitana VTS: Vinyltriethoxysilan DET: Diisostearylethylentitanat γ-ATS: γ-Aminopropyltriethoxysilan
Die folgenden Beispiele 9 bis 17 beschreiben keine elektrofotografischen Bildtrageelemente nach Anspruch 1, sondern veranschaulichen einige der unbedingt erforderlichen Materialien die verwendet wurden, um die Erfindung durchzuführen.

Beispiel 9

Ein elektrisch leitfähiger Träger wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 nacheinander mit einer elektrisch leitenden Schicht, einer Unterschicht, einer Ladungstransportschicht, einer Ladungserzeugungsschicht und einer Zwischenschicht beschichtet.
Dann wurden 4 Teile des Monomers 1, das in Beispiel 1 verwendet wurde, 0,02 Teile 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 2,5 Teile antimonhaltige Zinnoxidteilchen und (30 Teile Toluol 12 h dispergiert und dann mit 60 Teilen Methylethylketon verdünnt. Die antimonhaltigen Zinnoxidteilchen zeigten eine mittlere Primärteilchengröße von 40 um (400 Å). Die sich ergebende Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Sprühen auf die genannte Zwischenschicht aufgetragen, 30 min bei 120ºC getrocknet und unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aus einer 1,5 kV-Hochspannungsquecksilberlampe, die 25 cm entfernt angebracht war, 30 s lang gehärtet, während der zylindrische Träger mit 20 U/min gedreht wurde, wodurch eine 2 um dicke Schutzschicht gebildet wurde.
Das so hergestellte, elektrofotogiafische, lichtempfindliche Element wurde in der gleichen Weise wie Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt, die nachfolgend abgebildet ist, zusammen mit den Ergebnissen anderer Beispiele.

Beispiel 10

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß das Phosphazenpolyen für die Schutzschicht durch das Monomer 2 ersetzt wurde, das in Beispiel 5 verwendet wurde. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 dargestellt.

Beispiel 11

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die antimonhaltigen Zinnoxidteilchen durch zinnhaltige Indiumoxidteilchen ersetzt wurden, die eine mittlere Teilchengröße von 50 um (500Å) aufwiesen.
Die Ergebnisse sind auch Tabelle 4 dargestellt.

Beispiel 12

Eine Zwischenstruktur des lichtempfindlichen Elementes bis zur Zwischenschicht wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Getrennt davon wurden 2 Teile Polycarbonatharz (Mw = 46000) in 60 Teilen Toluol aufgelöst und 2 Teile des Monomers 1, das in Beispiel 9 verwendet wurde, 0,01 Teile 1-Hydroxycyclohexylphenylketon und 2,5 Teile antimonhaltige Zinkoxidteilchen mit ein ei mittleren Primärteilchengröße von 30 um (300 Å) zugegeben. Dann wurde die sich ergebende Mischung mit Hilfe einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen 15 Stunden lang dispergiert und dann mit 60 Teilen Methylethylketon verdünnt. Die mittlere Teilchengröße der antimonhaltigen Zinkoxidteilchen in der Dispersion betrug 40 um (400 Å).
Die flüssige Dispersion wurde als Beschichtungsflüssigkeit in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 verwendet, um eine Schutzschicht herzustellen. Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 untersucht.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4 Schutzschicht elektrophotographische Eigenschaften Bildbeurteilung im Beständigkeitstest leitfähige Teilchen Beispiel Harzkomponente Name primäre Teilchengröße (Å) Gehalt (ppm) Dunkelbereichpotential (V) Empfindlichkeit (lux. sec) Restpotential (V) Anfangszustand nach Blatt Monomer + Polycarbonat hervorragend gut befriedigend *: ATO: Antimonhaltiges Zinnoxid TIO: Zinnhaltiges Indiumoxid AZO: Antimonhaltiges Zinkoxid

Beispiel 13

Ein Aluminiumzylinder wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht und einer Unterschicht beschichtet.
Getrennt davon wurden 4 Teile eines Diazopigmentes der im folgenden dargestellten Formel, 8 Teile Polyvinylbutyral (Butyralgrad = 68%, Mw = 24000) und 34 Teile Cyclohexanon 12 Stunden lang in einer Sandmühle unter Verwendung von Glasperlen mit 1 mm Durchmesser dispergiert. Die sich ergebende Dispersion wurde mit 200 Teiien Cyclohexanon und 200 Teilen Tetrahydrofuran (THF) verdünnt, wodurch eine flüssige Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde. Die flüssige Dispersion wurde durch Tauchen auf die Unterschicht aufgebracht, worauf 30 Minuten bei 120ºC getrocknet wurde, wodurch eine 0,1 um dicke Ladungserzeugungsschicht gebildet wurde.
Dann wurden 10 Teile einer Styrolverbindung der im folgenden dargestellten Formel und 10 Teile Polycarbonat (Mw = 46000) in einer Lösungsmittelmischung aus 20 Teilen Dichlormethan und 40 Teilen Monochlorbenzol gelöst. Die sich ergebende Lösung wurde durch Tauchen auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht, worauf 30 Minuten bei 120ºC getrocknet wurde, wodurch eine 18 um dicke Ladungstransportschicht gebildet wurde.
Dann wurden 8 Teile Monomer 1 das in Beispiel 1 verwendet wurde, 0,1 Teile 1- Hydroxycyclohexylphenylketon, (30 Teile Toluol und 60 Teile Methylethylketon ineinander aufgelöst, so daß eine Beschichtungsflüssigkeit gebildet wurde. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Sprühen auf die genannte Ladungstransportschicht aufgebracht, bei 120ºC 30 Minuten lang getrocknet und unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aus einer 2 kV-Hochspannungsquecksilber lampe, die 25 cm entfernt angebracht war, 30 Sekunden lang gehärtet, während der zylindrische Träger bei 10 U/min gedreht wurde, wodurch eine 1,5 um dicke Schutzschicht gebildet wurde. Das so hergestellte, elektrofotografische, lichtempfindliche Element wurde in der g[eichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht, mit der Ausnahme, daß das lichtempfindliche Element auf negative Polarität geändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt, die im folgenden erscheint, zusammen mit den Ergebnissen anderer Beispiele.

Beispiel 14

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß das Phosphazenpolyen für die Schutzschicht durch Monomer 2, das in Beispiel 5 verwendet wurde, ersetzt wurde, was eine 1,0 pm dicke Schutzschicht ergab. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 5 dargestellt.

Beispiel 15

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß für die Herstellung der Schutzschicht das Phosphazenpolyen durch eines ersetzt wurde mit der Formel (1), worin R&sub1;
(Monomer 4) darstellt, und die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht 90 Sekunden lang durchgeführt wurde, wodurch sich eine 0,3 um dicke Schutzschicht ergab.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 5 dargestellt.

Beispiel 16

Eine Zwischenstruktur des lichtempfindlichen Elementes bis zur Ladungstransportschicht wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt.
Getrennt davon wurden 3 Teile Polycarbonatharz (Mw = 35000) in 60 Teilen Toluol gelöst, und 3 Teile Monomer 2, das in Beispiel 14 verwendet wurde, und 0,015 Teile 1-Hydroxycyclohexylphenylketon zugegeben. Die sich ergebende Beschichtungsflüssigkeit wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 auf die genannte Ladungstransportschicht aufgebracht, getrocknet und gehärtet, wodurch eine 2,0 um dicke Schutzschicht gebildet wurde.
Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 untersiicht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 dargestellt.

Beispiel 17

Eine Zwischenstruktur ein es lichtempfindlichen Elementes mit einer elektrisch leiten den Schicht, einer Unterschicht, einer Ladungstransportschicht und einer Ladungserzeugungsschicht, die in dieser Reihenfolge auf einen Aluminiumzylinder aufgebracht wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Reihenfolge der Bildung der Ladungserzeugungsschicht und der Ladungstransportschicht im Vergleich zu Beispiel 13 umgekehrt wurde.
Getrennt davon wurden 2 Teile alkohollösliches Copolymer-Nylonharz (Mw = 29000) und 6 Teile methoxymethyliertes 6-Nylonharz (Mw = 32000 in einem Lösungsmittelgemisch aus 200 Teilen Methanol und 200 Teilen Butanol gelöst. Die sich ergebende Flüssigkeit wurde durch Sprühen auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht und bei 90ºC 10 min lang getrocknet, wodurch eine 0,5 um dicke Zwischenschicht gebildet wurde, die dann mit einer Schutzschicht beschichtet wurde, die durch Auftragen, Trocknen und Härten in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 gebildet wurde.
Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5 Schutzschicht elektrophotographische Eigenschaften Bildbeurteilung im Beständigkeitstest Beispiel Harzkomponente Dicke (um) Dunkelbereichpotential (V) Empfindlichkeit (lux. sec) Restpotential (V) Anfangszustand nach Blatt Monomer Polycarbonat hervorragend gut befriedigend

Vergleichsbeispiel 1

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Oberfiächenschutzschicht weggelassen wurde.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt, die im folgenden erscheint, zus ammen mit den Ergebnissen anderer Vergleichsbeispiele.

Vergleichsbeispiel 2

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Schutzschicht ersetzt wurde durch eine die in der folgenden Weise hergestellt wurde.
Dazu wurden 7 Teile Polycarbonat-Z-Harz (Mw 46000) in 60 Teilen Toluol und 60 Teilen Methylethylketon aufgelöst. Die sich ergebende Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Sprühen auf die Ladungstransportschicht aufgetragen und bei 120ºC 60 Minuten lang getrocknet, wodurch eine 2 um dicke Schutzschicht entstand.
Das so hergestellte, lichtempfindliche Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 3

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise hergestellt und untersucht wie in Beispiel 13, mit der Ausnahme, daß die Schutzschicht unter Verwendung eines lichthärtbaren Harzes ("Three Bond 3070", erhältlich von Three Bond K.K.) gemäß der Beschreibung in JP-A 63-48564 hergestellt wurde.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 6 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein lichtempfindliches Element wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt und untersucht, mit der Ausnahme, daß die Schutzschicht unter Verwendung eines duroplastischen Harzes ("Dianal HR 620", erhältlich von Mitsubishi Rayon K.K.) gemäß der Beschreibung in JP-A 61-5253 hergestellt wurde.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6 Schutzschicht elektrophotographische Eigenschaften Bildbeurteilung im Beständigkeitstest Vergleichsbeispiel Harzkomponente Dicke (um) Dunkelbereichpotential (V) Empfindlichkeit (lux. sec) Restpotential (V) Anfangszustand nach Blatt Polycarbonat Three Bond 3070 Dianal HR 620 hervorragend Grundschleier gut nicht akzeptierbar befriedigend *1: Bildfehler traten nach 300 Blatt auf *2: Kratzer wurden beobachtet auf Grund von erkennbarem Abrieb

Claims

1. Elektrofotografisches Bildtrageelement, umfassend einen Träger und eine lichtempfindliche Schicht und eine Harzschutzschicht, die in dieser Reihenfolge auf den Träger aufgebracht sind, wobei die Harzschutzschicht Metallteilchen oder Metalloxidteilchen, ein Kupplungsmittel und ein Harz umfaßt, das gebildet wird durch Polymerisation einer Verbindung, die durch die folgende Formel (I) dargestellt ist:

worin R&sub1; eine polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Gruppe darstellt.

2. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin R in Formel (I) eine Gruppe darstellt, die durch folgende Formel (II) dargestellt ist

worin R&sub2; eine Alkylengruppe, eine Arylengruppe, eine alkylsubstituierte Arylengruppe, eine Alkylamidgruppe oder Arylamidgruppe bedeutet und R&sub3; ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet.

3. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin die Metallteilchen oder die Metalloxidteilchen eine mittlere Primärteilchengröße von maximal 100 nm besitzen.

4. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin die Metallteilchen oder die Metalloxidteilchen eine mittlere Primärteilchengröße von maximal 60 nm besitzen.

5. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin die Metalloxidteilchen Teilchen aus einem Metalloxid umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Bismutoxid, zinnoxidhaltigem Titanoxid, zinnhaltigem Indiumoxid, antimonhaltigem Zinnoxid und Zirconiumoxid.

6. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin das Kupplungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Titankupplungsmittel, einem Silankupplungsmittel, einem fluorhaltigen Kupplungsmittel oder einem Kupplungsmittel vom Aluminiumtyp.

7. Bildtrageelement nach Anspruch 6, worin das Titankupplungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Isopropyltriisostearyltitanat, Isopropyltridodecylbenzolsulfönyltitanat, Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)titanat, Tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)bis(ditridecyl)phosphitfitanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylentitanat, Dicumylphenyloxyacetattitanat und Diisostearylethylentitanat.

8. Bildtrageelement nach Anspruch 6, worin das Silankupplungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Vinyltriethoxysilan, α-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, α-Aminopropyltüethoxysilan, β-3,4-Epoxycyclohexyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan

9. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin die lichtempfindliche Schicht eine Einschichtstruktur besitzt.

10. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin die lichtempfindliche Schicht eine Mehrschichtstruktur aufweist die eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht einschließt.

11. Bildtrageelement nach Anspruch 10, worin die Ladungstransportschicht näher zum Träger hin aufgebracht ist als die Ladungserzeugungsschicht.

12. Bildtrageelement nach Anspruch 10, worin die Ladungstransportschicht weiter vom Träger weg aufgebracht ist als die Ladungserzeugungsschicht.

13. Bildtrageelement nach Anspruch 12, worin die Schutzschicht eine ladungstransportieren de Verbindung enthält.

14. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin eine Zwischenschicht zwischen der lichtempfind]ichen Schicht und der Schutzschicht eingebracht ist.

15. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin eine Unterschicht zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht eingebracht ist.

16. Bildtrageelement nach Anspruch 1, worin eine elektrisch leitende Schicht zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht eingebracht ist.

17. Bildtrageelelnent nach Anspruch 16, worin eine Unterschicht zwischen der elektrisch leitenden Schicht und der lichtempfindlichen Schicht eingebracht ist.

18. Elektrolotografische Vorichtung, umfassend das elektrofotografische bildtragende Element nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen, latenten Bildes, eine Einrichtung zur Entwicklung des hergestellten, elektrostatischen, latenten Bildes und eine Einrichtung zur Übertragung des entwickelten Bildes auf ein Übertragungsempfangsmaterial.

19. Vorüchtungseinheit, umfassend ein Bildtrageelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, eine Aufladeeinrichtung und eine Reinigungseinrichtung, worin das Bildtrageelement, die Aufladeeinrichtung und die Reinigungseinrichtung gemeinsam in eine Tragekonstruktion eingebun den sind, wodurch sie eine einzelne Einheit bilden, die je nach Wunsch an einen Vorüchtungskörper angeschlossen oder aus einem Vorrichtungskörper entfernt werden kann.

20. Vorrichtungsei nheit nach Anspruch 19, die weiter eine Entwicklungseinrichtung einschließt.

21. Faxmaschine, umfüssend eine elektrofotografische Vorrichtung und eine Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten von einem entfernten Terminal, wobei die elektrofotografische Vorrichtung ein elektrofotografisches Bildtrageelement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 umfaßt.