DE69821728T2

DE69821728T2 - Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements

Info

Publication number: DE69821728T2
Application number: DE69821728T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Ohta-ku Kimura; Yoichi Ohta-ku Kawamorita; Shintetsu Ohta-ku Go; Hideaki Ohta-ku Nagasaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2018-11-28
Also published as: KR19990062682A; EP0919877B1; DE69821728D1; KR100312951B1; CN1222833C; CN1241730A; EP0919877A1

Description

Elektrophotographische lichtempfindliche Elemente bestehen im Wesentlichen aus einer lichtempfindlichen Schicht, auf der durch elektrostatisches Aufladen und Belichten ein latentes Bild erzeugt wird, und einem Substrat, auf dem die lichtempfindliche Schicht bereitgestellt ist.
In der Zwischenzeit ist es für elektrophotographische lichtempfindliche Elemente erforderlich, dass sie Empfindlichkeiten, elektrische Eigenschaften und optische Charakteristiken haben, die mit angewandten elektrophotographischen Verfahren in Übereinstimmung stehen.
Es ist für sie zudem notwendig, dass sie in jeder Umgebung von niedriger Temperatur/geringer Feuchtigkeit bis hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit eine Umgebungsstabilität haben, die gut genug ist, dass sich ihre Leistungen gut zeigen.
Beispiele für fehlerhafte Bilder sind typischerweise Bildlinien, schwarze Punkte in Bereichen mit weißem Hintergrund, weiße Punkte in Bereichen mit schwarzem Hintergrund, Hintergrundschleier in Bereichen mit weißem Hintergrund und zudem Interferenzstreifen, die durch Faktoren wie etwa die Oberflächengestalt von Substraten und eine ungleichmäßige Schichtdicke lichtempfindlicher Elemente im Falle von Geräten wie etwa digitaler Kopiergeräte und Laserstrahldruckern, in denen die Belichtung unter Verwendung einer Lichtquelle mit einer einzelnen Wellenlänge durchgeführt wird, verursacht werden. Demgemäß müssen bei der Herstellung von lichtempfindlichen Elementen im Voraus Gegenmaßnahmen ergriffen werden, so dass diese fehlerhaften Bilder nicht auftreten.
Als ein Faktor mit einem großen Einfluss, wenn solche fehlerhaften Bilder auftreten, kann der Zustand der Oberfläche eines Substrates angegeben werden.
Substrate, die nach dem Formen überhaupt nicht behandelt wurden, haben gewöhnlich nicht notwendigerweise von sich aus einen Zustand der Oberfläche, der für lichtempfindliche Elemente am geeignetesten ist. Daher können in vielen Fällen Probleme auftreten, die durch den Zustand der Oberfläche verursacht werden.
Um solche Probleme zu lösen, sind bisher Herangehensweisen vorgeschlagen worden, für die ein Verfahren, bei dem die Oberfläche eines Aluminiumsubstrates einer Verchromung unterzogen wird, um einen chemisch umgewandelten verchromten Überzug zu bilden, wie es in den offengelegten Japanischen Patentanmeldungen Nr. 54-12733 und 57-62056 offenbart ist, ein Verfahren, bei dem ein Überzug aus Boehmit auf der Oberfläche eines Aluminiumsubstrates gebildet wird, wie es in den offengelegten Japanischen Patentanmeldungen Nr. 58-14841 und 64-29852 offenbart ist, und ein Verfahren, bei dem die Oberfläche eines Aluminiumsubstrates auf erzwungene Weise durch eine Hochtemperaturbehandlung oxidiert wird, um einen oxidierten Film zu erzeugen, wie es in der offengelegten Japanischen Patenanmeldung Nr. 57-29051 offenbart ist, Beispiele sind.
Hinsichtlich zum Beispiel dem Verfahren der Verchromung können Substrate mit einem bestimmten Leistungsgrad erhalten werden. Da die Behandlungslösungen Chrom enthalten, ist es allerdings sehr schwierig, die Abfallflüssigkeit zu entsorgen, und zudem ist dies hinsichtlich der Umweltsicherheit nicht bevorzugt.
Hinsichtlich der Boehmit-Behandlung kann von dem Kristallzustand der Oberfläche nicht gesagt werden, dass er für Substrate von elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementen geeignet ist. Sie kann hinsichtlich der elektrophotographischen Leistung zu einem bestimmten Grad effektiv sein, aber mit Bezug auf Bilder ist keine befriedigende Bildqualität erzielt worden, da die Oberflächenstruktur und -gestalt nicht geeignet sind. Daher waren unter den bestehenden Umständen jene, die alle Leistungen erfüllen, nicht erhältlich.
Das Ziel der vorstehenden Oberflächenbehandlung ist, dass der auf der Oberfläche des Substrates gebildete Film verhindert, dass jegliche Ungleichmäßigkeit bei elektrophotographischen Leistungen und Bildern verhindert wird, die durch von dem Substrat zu der lichtempfindlichen Schicht lokal injizierte elektrische Ladungen erzeugt wird.
Als ein Verfahren, um solche lokale Ladungsinjektion zu verhindern, um keine fehlerhaften Bilder zu verursachen, ist ein Verfahren zugänglich, bei dem die Oberfläche eines Aluminiumsubstrates einer anodischen Behandlung unterzogen wird, um eine Schicht aus Aluminiumoxid bereitzustellen (zum Beispiel offengelegte Japanische Patentanmeldungen Nr. 2-7070 und 5-34964).
Dieses Verfahren ist ein gutes Verfahren, um solch ein Ziel zu erreichen. Um allerdings die Schicht gleichmäßig zu bilden, ohne irgendeine ungleichmäßige Schichtdicke auf der Substratoberfläche zu erzeugen, muss sie in einer bestimmten größeren Dicke, und unter üblichen Bedingungen zu ihrer Bildung in einer Dicke von etwa 5 oder 6 μm oder mehr gebildet werden. Daher muss die Schicht in einer viel größeren Dicke gebildet werden, als die Dicke, die tatsächlich für eine Ladungsinjektions-Blockierschicht benötigt wird, was zu einem Anstieg der Kosten führt.
Demgemäß ist es hier beabsichtigt, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit guten elektrophotographischen Eigenschaften bereitzustellen, das keine fehlerhaften Bilder in irgendeiner Umgebung von niedriger Temperatur/geringer Feuchtigkeit bis hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit erzeugt und das zudem weniger Potentialschwankungen verursachen kann. Insbesondere ist es beabsichtigt, ein Verfahren bereitzustellen, durch das solch ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element leicht, bei niedrigen Kosten und stabil hergestellt werden kann.
Als ein Ergebnis von Studien, die durchgeführt wurden, um die vorstehend diskutierten Probleme zu lösen, haben die Erfinder gefunden, dass es ein sehr effektives Mittel ist, auf dem Substrat einen unlöslichen Überzug oder Film mit einer speziellen Zusammensetzung zu bilden, indem die Substratoberfläche einer speziellen Behandlung zur chemischen Umwandlung unterzogen wird, das heisst durch eine chemische Reaktion zwischen einem in dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element verwendeten Aluminiumsubstrat und einer wässrigen Säurelösung, die ein spezielles Metallelement enthält, ohne irgendeine äußere elektrische Kraft zu verwenden. Dies ist hinsichtlich der Vorteile effektiv, dass ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit hervorragenden Eigenschaften erhalten werden kann und die Kosten und die Umgebung deutlich weniger nachteilig beeinflusst werden, und dass des Weiteren das Herstellungsgerät gegenüber der anodischen Behandlung vereinfacht werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes bereit, umfassend die Schritte:

ein Aluminiumsubstrat wird, ohne irgendeine äußere elektrische Kraft anzulegen, einer chemischen Umwandlung mit einer wässrigen Säurelösung unterzogen, die ein Titansalz oder ein Zirkoniumsalz enthält, und
eine lichtempfindliche Schicht wird auf diesem gebildet.

In den begleitenden Zeichnungen

veranschaulicht 1 schematisch ein Beispiel des Aufbaus eines elektrophotographischen Gerätes mit einem Verfahrensmodul mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element, und
ist 2 ein Graph, der das Zusammensetzungsverhältnis der Elemente zeigt, die den Oberflächenabschnitt eines Aluminiumsubstrates bilden, das einer chemischen Umwandlung unterzogen wurde.

Ein durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestelltes elektrophotographisches lichtempfindliches Element hat ein Aluminiumsubstrat und eine darauf bereitgestellte lichtempfindliche Schicht, und das Substrat enthält Aluminium, Sauerstoff und Titan, oder Aluminium, Sauerstoff und Zirkonium an seinem Oberflächenabschnitt, der unterhalb der lichtempfindlichen Schicht liegt.
Das vorstehende elektrophotographische lichtempfindliche Element kann erhalten werden, indem das Aluminiumsubstrat einer chemischen Umwandlung mit einer wässrigen Säurelösung unterzogen wird, die ein Titansalz oder ein Zirkoniumsalz enthält, und danach die lichtempfindliche Schicht gebildet wird.
Die chemische Umwandlung, auf die in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, ist eine Behandlung, bei der ein Substrat mit einer speziellen Lösung in Kontakt gebracht wird, um auf dem Substrat einen Überzug mit einer speziellen Zusammensetzung zu bilden, ohne irgendeine äußere elektrische Kraft wie bei einer anodischen Behandlung anzulegen.
Die Metalle der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Metallsalze sind Titan und Zirkonium. Das Aluminiumsubstrat mit einem chemischen Umwandlungsüberzug der vorliegenden Erfindung, in dem irgendeines von Titan und Zirkonium zusammen mit Aluminium und Sauerstoff vorliegt, hat sehr gute Eigenschaften als ein Substrat für elektrophotographische lichtempfindliche Elemente. Das Titansalz und das Zirkoniumsalz können bevorzugt Fluorverbindungen sein. Das Titansalz kann Titanfluorwasserstoffsäure, ein Natriumsalz, ein Kaliumsalz oder ein Ammoniumsalz davon und Titansulfat einschließen. Das Zirkoniumsalz kann Zirkoniumkaliumfluorid und Zirkoniumsulfat einschließen.
Die wässrige Säurelösung kann das Metallsalz bevorzugt in einer Gewichtskonzentration des Metalls von 0,01 bis 2 g/Liter enthalten.
Die wässrige Säurelösung kann zudem bevorzugt Fluorionen in einer Konzentration im Bereich von 0 bis 10 g/Liter enthalten. Innerhalb dieses Bereiches kann eine Ätzreaktion auf zweckmäßige Weise auf der Substratoberfläche ablaufen, und ein gleichmäßiger Überzug kann leicht gebildet werden.
Die wässrige Säurelösung der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt einen pH haben, der unter Verwendung von Ammoniak oder Natriumhydroxid innerhalb des Bereichs von 1,0 bis 5,5 eingestellt wird. Wenn sie einen pH unterhalb von 1,0 hat, kann die Ätzreaktion auf heftige Weise ablaufen, was es schwierig macht, einen guten Überzug zu erhalten. Wenn sie einen pH oberhalb von 5,5 hat, kann der Überzug mit einer so geringen Rate gebildet werden, dass nur ein dünner Überzug erhalten werden kann, was es schwierig macht, einen bemerkenswerten Effekt der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
Hinsichtlich des Vorteils, dass die Reaktion stabil abläuft, kann die wässrige Säurelösung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt auf 30 bis 90°C erhitzt werden, wenn sie verwendet wird.
Als Verfahren, um das Substrat mit der wässrigen Säurelösung in Kontakt zu bringen, kann jedes Verfahren des Eintauchens und Sprühens verwendet werden. Das Eintauchen ist hinsichtlich der Produktionseffizienz bevorzugt.
Das Substrat, das der chemischen Umwandlung unterzogen wurde, wird verwendet, nachdem es gewaschen und getrocknet wurde.
Die Zusammensetzung des Oberflächenabschnitts des Substrates wird in der vorliegenden Erfindung durch Auger-Elektronenstrahlspektroskopie gemessen und ist so definiert, dass sie diejenige innerhalb des Bereichs von der äußersten Oberfläche bis zu einer Tiefe von 5 nm (50 Å) ist.
In der vorliegenden Erfindung kann das Titan oder das Zirkonium in einer Menge im Bereich von 4 bis 100 Atom-% enthalten sein.
Der chemische Umwandlungsüberzug, der Titan oder Zirkonium enthält und auf der Substratoberfläche gebildet ist, kann bevorzugt eine Gesamtschichtdicke von 1 μm oder weniger und mehr bevorzugt 5 nm (50 Å) oder größer aufweisen. Wenn der Überzug eine Schichtdicke von größer als 1μm hat, können elektrische Ladungen nur übermäßig schwierig austreten, was leicht einen Anstieg im Restpotential oder ein Geisterbild verursacht. Wenn er eine Schichtdicke von kleiner als 5 nm (50 Å) (5 × 10^–3 μm) aufweist, können bemerkenswerte Effekte der vorliegenden Erfindung schwierig erhalten werden.
Im Hinblick auf Korrosionsbeständigkeit und Anhaftung von Überzugsfilmen kann die wässrige Säurelösung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt des Weiteren eine Phosphorsäure, ein Phosphat, ein Tannin oder eine Gallotanninsäure enthalten.
Die Phosphorsäure und das Phosphat können Phosphorsäure oder ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalz davon und Pyrophosphorsäure, Tripolyphosphorsäure, Hexametaphosphorsäure oder ein Natrium- oder Kaliumsalz davon einschließen. Zudem können organische Phosphorsäureverbindungen verwendet werden, wofür Phytinsäure, Nitrodiethanolethylenphosphonsäure, 2-Hydroxyethylmethacryl-1-phosphonsäure, 2-Ethylhexylphosphonsäure und Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure Beispiele sind.
Die Phosphorsäure oder das Phosphat können in der wässrigen Säurelösung hinsichtlich der Phosphationen bevorzugt in einer Konzentration im Bereich von 0,05 bis 50 g/Liter vorliegen. Innerhalb dieses Bereichs kann ein besonders gleichmäßiger und guter chemischer Umwandlungsüberzug gebildet werden, und zudem kann die Behandlungslösung eine besonders gute Stabilität haben.
Das Tannin oder die Gallotanninsäure können Quebracho-Tannin, Depsid-Tannin, China-Tanninsäure, türkische Tanninsäure, Hamamelitanninsäure, Chebulinsäure, Sumach-Tannin, China-Gallotannin und Ellagtannin einschließen.
Das Tannin oder die Tanninsäure kann in der wässrigen Säurelösung bevorzugt in einer Konzentration im Bereich von 0,1 bis 10 g/Liter vorliegen.
In der vorliegenden Erfindung kann die wässrige Säurelösung bevorzugt Fluorwasserstoffsäure, Fluorborsäure, Fluorsilansäure oder ein Salz von irgendeiner von diesen enthalten. Diese Verbindungen haben die Funktion, dass sie die Substratoberfläche ätzen, wenn das Substrat einer chemischen Umwandlung unterzogen wird, und daher kann ein sehr gleichmäßiger chemischer Umwandlungsüberzug gebildet werden.
Bei dem Vorhergehenden ist es für den chemischen Umwandlungsüberzug der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass er Phosphor und Fluor enthält.
Es gibt keine speziellen Beschränkungen für das Aluminiumsubstrat, solange es Aluminium umfasst, was reines Aluminium und Aluminiumlegierungen wie etwa der Typen Al-Mn, Al-Mg, Al-Cu, Al-Si, Al-Mg-Si und Al-Cu-Si einschließt. Spezieller angegeben kann Aluminium der 6000er-Arten wie etwa JIS A6063 und Aluminium der 3000er-Arten wie etwa JIS A3003 verwendet werden. Es gibt ebenfalls keine speziellen Beschränkungen für seine Gestalt. Es kann bevorzugt die Form einer Trommel haben.
Die lichtempfindliche Schicht des in der vorliegenden Erfindung verwendeten elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes wird nachstehend beschrieben.
Der Aufbau der lichtempfindlichen Schicht wird in der vorliegenden Erfindung grob in eine Einzelschicht-Art, in der ein ladungserzeugendes Material und ein landungstransportierendes Material in der gleichen Schicht enthalten sind, und eine Vielschicht-Art mit einer Ladungserzeugungsschicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält, und einer Ladungstransportschicht, die ein ladungstransportierendes Material enthält, eingeteilt.
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit der vielschichtartigen lichtempfindlichen Schicht wird nachstehend beschrieben.
Die lichtempfindliche Schicht kann derart aufgebaut sein, dass die Ladungserzeugungsschicht und die Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf dem Substrat überlagert sind, oder dass entgegengesetzt die Ladungstransportschicht und die Ladungserzeugungsschicht in dieser Reihenfolge überlagert sind.
Die Ladungstransportschicht wird erzeugt, indem eine durch Lösen eines ladungstransportierenden Materials wie etwa einer polycyclischen aromatischen Verbindung mit einer Biphenylen-, Anthracen-, Pyren- oder Phenanthrenstruktur, einer stickstoffhaltigen cyclischen Verbindung wie etwa Indol, Carbazol, Oxadiazol oder Pyrazolin, einer Hydrazonverbindung oder einer Styrylverbindung in einem Harz mit filmbildenden Eigenschaften hergestellte Überzugslösung aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen.
Das Harz mit filmbildenden Eigenschaften kann Polyester, Polycarbonate, Polystyrole, Polymethacrylate und Polyarylate einschließen.
Die Ladungstransportschicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 5 bis 40 μm und bevorzugt von 10 bis 30 μm aufweisen.
Die Ladungserzeugungsschicht wird gebildet, indem eine durch Dispergieren eines ladungserzeugenden Materials wie etwa eines Azopigmentes wie etwa Sudan-Rot oder Dyan-Blau, eines Chinonpigmentes wie etwa Pyren, Chinon oder Anthanthron, eines Chinocyaninpigmentes, eines Perylenpigmentes, eines Indigopigmentes wie etwa Indigo oder Thioindigo oder eines Phthalocyaninpigmentes in einem Harz wie etwa Polyvinylbutyral, Polystyrol oder Polyvinylacetat oder -acrylat hergestellte Dispersion aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen, oder sie wird durch Vakuumabscheidung des vorstehenden Pigments gebildet.
Die Ladungserzeugungsschicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 5 μm oder kleiner und mehr bevorzugt von 0,1 bis 3 μm aufweisen.
Die einzelschichtartige lichtempfindliche Schicht wird gebildet, indem eine durch Dispergieren und Lösen des ladungserzeugenden Materials und des ladungstransportierenden Materials in dem Harz hergestellte Überzugsflüssigkeit aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen.
Solch eine lichtempfindliche Schicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 5 bis 40 μm und mehr bevorzugt von 10 bis 30 μm aufweisen.
In der vorliegenden Erfindung kann zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht eine Haftschicht mit der Funktion einer Barriere und einer Klebefunktion bereitgestellt sein. Die Haftschicht wird gebildet, indem eine durch Lösen von Casein, Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Ethylen/Acrylsäure-Copolymer, alkohollöslichem Polyamid, Polyurethan oder Gelatin hergestellte Lösung aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen.
Die Haftschicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 0,1 bis 3 μm haben.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Schutzschicht auf der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt sein.
Die Schutzschicht kann aus einem Material einschließlich Polyester-, Polyacrylat-, Polyethylen-, Polystyrol-, Polybutadien-, Polycarbonat-, Polyamid-, Polypropylen-, Polyimid-, Polyamidimid-, Polysulfon-, polyacrylischem Ether-, Polyacetal-, Phenol-, acrylischen, Silicon-, Epoxy-, Harnstoff-, Allyl-, Alkyd-, Butyral-, Phenoxy-, Phosphazen-, acrylmodifizierten Epoxy-, acrylmodifizierten Urethan- und acrylmodifizierten Polyesterharzen bestehen.
Die Schutzschicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 0,2 bis 10 μm haben.
In die vorstehenden jeweiligen Schichten kann ein Schmiermittel wie etwa Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, fluorartiges Pfropfpolymer, siliconartiges Pfropfpolymer, fluorartiges Blockpolymer, siliconartiges Blockpolymer oder Siliconöl eingebracht sein, um die Reinigungsleistung und Verschleißbeständigkeit zu verbessern.
Zusatzstoffe wie etwa ein Antioxidationsmittel können des Weiteren zugegeben werden, um die Verwitterungsbeständigkeit zu verbessern.
In der Schutzschicht kann ein leitfähiges Pulver wie etwa leitfähiges Zinnoxid oder leitfähiges Titanoxid dispergiert sein, um den Widerstand zu steuern.
Die 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines elektrophotographischen Gerätes mit einem Verfahrensmodul mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein trommelartiges elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das bei einer gegebenen Umfangsgeschwindigkeit in der Richtung eines Pfeils um eine Achse 2 rotierend angetrieben wird. Das lichtempfindliche Element 1 wird auf seiner Peripherie durch eine primäre Aufladungseinrichtung 3 gleichmäßig auf ein gegebenes positives oder negatives Potential aufgeladen. Das so aufgeladene lichtempfindliche Element 3 wird mit Licht 4 belichtet, das von einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt) zur Schlitzbelichtung oder Laserstrahl-Abtastbelichtung emittiert wird. Auf diese Weise werden elektrostatische latente Bilder nacheinander auf der Peripherie des lichtempfindlichen Elementes 1 erzeugt.
Die so erzeugten elektrostatischen latenten Bilder werden anschließend durch den Betrieb einer Entwicklungseinrichtung 5 durch Toner entwickelt. Die durch die Entwicklung erzeugten tonerentwickelten Bilder werden dann nacheinander durch den Betrieb einer Übertragungseinrichtung 6 auf die Oberfläche eines Übertragungsmediums 7 übertragen, das von einem Papierzufuhrabschnitt (nicht gezeigt) zu dem Teil zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Übertragungseinrichtung 6 auf eine mit der Drehung des lichtempfindlichen Elementes 1 synchronisierte Weise zugeführt wurde.
Das Übertragungsmedium 7, das die Bilder aufgenommen hat, wird von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes getrennt, durch eine Bildfixiereinrichtung 8 geführt, wo die Bilder fixiert werden, und dann als ein kopiertes Material (eine Kopie) aus dem Gerät ausgedruckt.
Die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 1, von der Bilder übertragen wurden, wird durch eine Reinigungseinrichtung 9 einem Entfernen des nach der Übertragung verbleibenden Toners unterzogen. Somit wird das lichtempfindliche Element auf seiner Oberfläche gereinigt, des Weiteren einer Ladungsbeseitigung durch ein Vorbelichtungslicht 10 unterzogen, das von einer Vorbelichtungseinrichtung (nicht gezeigt) emittiert wird und dann wiederholt zur Erzeugung von Bildern verwendet. Wenn die primäre Aufladungseinrichtung 3 eine Kontaktaufladungseinrichtung ist, die eine Aufladungswalze verwendet, wird die Vorbelichtung nicht notwendigerweise benötigt.
Das Gerät kann aus einer Kombination einer Vielzahl von Komponenten, die als ein Verfahrensmodul einstückig verbunden sind, aus den bildenden Elementen wie etwa dem vorstehenden elektrophotographischen lichtempfindlichen Element 1, der primären Aufladungseinrichtung 3, der Entwicklungseinrichtung 5 und der Reinigungseinrichtung 9 bestehen, so dass das Verfahrensmodul abnehmbar auf den Körper des elektrophotographischen Gerätes, wie etwa eines Kopiergeräts oder eines Laserstrahldruckers, aufgesetzt werden kann. Zum Beispiel kann wenigstens eine der primären Aufladungseinrichtung 3, der Entwicklungseinrichtung 5 und der Reinigungseinrichtung 9 einstückig in einem Modul zusammen mit dem lichtempfindlichen Element 1 getragen werden, um ein Verfahrensmodul 11 zu bilden, das abnehmbar auf den Körper des Gerätes durch eine Führungseinrichtung wie etwa eine in dem Körper des Gerätes bereitgestellte Schiene 12 aufsetzbar ist.
In dem Fall, in dem das elektrophotographische Gerät als ein Kopiergerät oder ein Drucker verwendet wird, ist das Belichtungslicht 4 ein Licht, das von einem Original reflektiert oder von diesem weitergeleitet wurde, oder Licht, das durch ein Abtasten mit einem Laserstrahl, dem Antrieb einer LED-Anordnung oder dem Antrieb einer Flüssigkristall-Verschlussanordnung gemäß Signalen, die durch Lesen eines Originals durch einen Sensor und Umwandeln der Information in Signale erhalten wurden, eingestrahlt wird.
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element kann nicht nur für elektrophotographische Kopiergeräte verwendet werden, sondern kann zudem weitreichend auf den Gebieten verwendet werden, auf denen Elektrophotographie angewandt wird, zum Beispiel bei Laserstrahldruckern, CRT-Druckern, LED-Druckern, Flüssigkristalldruckern und Laserstrahl-Gravurgeräten.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detaillierter durch die angegebenen Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Es wurde ein Aluminiumzylinder mit einem äußeren Durchmesser von 29,92 mm, einem inneren Durchmesser von 28,5 mm und einer Länge von 254 mm hergestellt.
Eine wässrige Säurelösung (Handelsname: PALCOAT 3753, erhältlich von Nihon Parkerizing Co., Ltd.; pH: 3,8), die Phytinsäure als eine organische Phosphorsäure und Titanfluorwasserstoffsäure und Titanammoniumfluorid als Metallsalze enthält, wurde bei einer Temperatur von 40°C gehalten, und der vorstehende Aluminiumzylinder wurde in diese wässrige Säurelösung eingetaucht, um 1 Minute lang eine chemische Umwandlung durchzuführen, und wurde dann mit reinem Wasser gewaschen, gefolgt von Lufttrocknung. Der so gebildete chemische Umwandlungsüberzug hatte eine Schichtdicke von 20 nm (200 Å).
Als nächstes wurden 4 Gewichtsteile Oxytitanphtalocyanin, 2 Gewichtsteile Polyvinylbutyralharz (Handelsname: BX-1, erhältlich von Sekisui Chemical Co., Ltd.) und 34 Gewichtsteile Cyclohexanon für 8 Stunden mittels einer Sandmühle dispergiert, gefolgt von einer Zugabe von 60 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran, um eine Überzugsdispersion für eine Ladungserzeugungsschicht herzustellen.
Diese Dispersion wurde durch Eintauchen auf den Aluminiumzylinder aufgebracht, der der chemischen Umwandlung unterzogen worden war, gefolgt von Trocknen durch Erhitzen bei 95°C für 10 Minuten, um eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Schichtdicke von 0,2 μm zu bilden.
Als nächstes wurde eine Lösung, die durch Lösen von 50 Gewichtsteilen einer Triarylaminverbindung, die durch die folgende Formel dargestellt wird, und 50 Gewichtsteilen Bisphenol-Z-Polycarbonatharz in 400 Gewichtsteilen Monochlorbenzol hergestellt wurde, durch Eintauchen auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht, gefolgt von Trocknen durch Erhitzen bei 110°C für 1 Stunde, um eine Ladungstransportschicht mit einer Schichtdicke von 20 μm zu bilden.
Bewertung
Der Oberflächenabschnitt des Substrates, das der chemischen Umwandlung unterzogen, gewaschen und getrocknet worden war, wurde durch Elementaranalyse unter Verwendung eines Abtast-Auger-Elektronenstrahlmikroskopes untersucht, während ein. Argon-Ionenätzen von der äußersten Oberfläche in die Tiefenrichtung des Substrates vorgenommen wurde. Im Ergebnis wurden Aluminium, Titan und Sauerstoff als die hauptsächlich bildenden Elemente ermittelt. Ihre graphische Darstellung ist in 2 gegeben. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Beziehung zwischen Tiefe und Sputterzeit hinsichtlich SiO₂ 11 nm/min (110 Å/min). Dieser Wert kann zweckmäßig verändert werden.
Das Zusammensetzungsverhältnis der Elemente an der äußersten Oberfläche des Substrates und bei einer Tiefe von 5 nm (50 Å) von der äußersten Oberfläche ist in Tabelle 1 als Elementprozentsatz angegeben, wobei die Menge des Aluminiumelementes als 100 angesehen wird.
Wie aus diesen Ergebnissen ersichtlich, umfasst der chemische Umwandlungsüberzug auf der Substratoberfläche einen oxidierten Aluminiumüberzug, in den Titan eingebracht wurde. Als Ergebnis der Analyse werden Stickstoff, Fluor, Phosphor usw. als weitere enthaltene Elemente ermittelt. Von diesen Elementen wird angenommen, dass sie ursprünglich in der Phosphorsäure und der Fluorverbindung in der wässrigen Säurelösung enthalten waren, die verwendet wurde, als die chemische Umwandlung vorgenommen wurde, und dass sie in den chemischen Umwandlungsüberzug eingebracht wurden.
Als nächstes wurde das erhaltene elektrophotographische lichtempfindliche Element für 48 Stunden in einer Umgebung von Normaltemperatur/normaler Feuchtigkeit (23°C, 60% relative Feuchtigkeit), hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit (32,5°C, 85% relative Feuchtigkeit) oder niedriger Temperatur/geringer Feuchtigkeit (15°C, 10% relative Feuchtigkeit) belassen und danach in einen käuflich erhältlichen Laserstrahldrucker mit einem umgekehrten Entwicklungssystem eingesetzt, um in jeder Umgebung gefüllte weiße Bilder zu reproduzieren.
Der Zustand an Hintergrundschleier in den so erzeugten ausgefüllten weißen Bildern wurde visuell bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Gleichzeitig wurden in jeder Umgebung das Potential des dunklen Bereiches und das Potential des hellen Bereiches gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 2
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Lösung (Handelsname: PALCOAT 3756, erhältlich von Nihon Parkerizing Co., Ltd.; pH: 3,2), die Tanninsäure, ein Ammoniumsalz und Zirkoniumfluorid und Zirkoniumsulfat als Metallsalze enthält, als die wässrige Säurelösung zur chemischen Umwandlung verwendet wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Der chemische Umwandlungsüberzug hatte eine Schichtdicke von 15 nm (150 Å).
Beispiel 3
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Lösung (Handelsname: PALCOAT 3753T, erhältlich von Nihon Parkerizing Co., Ltd.; pH: 3,2), die Phytinsäure und Zirkoniumfluorwasserstoffsäure und Zirkoniumammoniumfluorid als Metallsalze enthält, als die wässrige Säurelösung zur chemischen Umwandlung verwendet wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Der chemische Umwandlungsüberzug hatte eine Schichtdicke von 18 nm (180 Å).
Beispiel 4
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Lösung (Handelsname: ALUSURF 301N-1, erhältlich von Nihon Paint Co., Ltd.; pH: 4,0), die Phosphorsäure und Zikoniumfluorid und ein Natriumsalz von Zirkoniumfluorwasserstoffsäure als Metallsalze enthält, als die wässrige Säurelösung zur chemischen Umwandlung verwendet wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Der chemische Umwandlungsüberzug hatte eine Schichtdicke von 30 nm (300 Å).
Vergleichsbeispiel 1
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine chemische Umwandlung durchgeführt wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Ammoniakwasser mit einer Konzentration von 0,3% wurde hergestellt, und dieses wurde auf 95°C erhitzt.
In dieses erhitzte Ammoniakwasser wurde der gleiche Aluminiumzylinder wie der, der in Beispiel 1 verwendet wurde und keiner chemischen Umwandlung unterzogen war, eingetaucht, um eine Oberflächenbehandlung vorzunehmen, gefolgt von Trocknen, um einen Überzug aus Boehmit auf der Zylinderoberfläche zu bilden.
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass stattdessen dieser Aluminiumzylinder verwendet wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Eine chemische Umwandlung wurde durchgeführt, indem ein Aluminiumzylinder für 1 Minute in anstelle der wässrigen Säurelösung der vorliegenden Erfindung eine Lösung vom Chromphosphat-Typ zur chemischen Umwandlung (Handelsname: ALUCHROME 3701, erhältlich von Nihon Parkerizing Co., Ltd.) eingetaucht wurde, die bei 30°C gehalten wurde und weder Titan noch Zirkonium enthielt, um einen chromatartigen chemischen Umwandlungsüberzug auf der Oberfläche des Zylinders zu bilden.
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass stattdessen dieser Aluminiumzylinder verwendet wurde. Eine Bewertung wurde auf ähnliche Weise vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines elektrophotografischen lichtempfindlichen Elements mit den Schritten: ein Aluminiumsubstrat wird ohne irgendeine äußere elektrische Kraft anzulegen einer chemischen Umwandlung mit einer wässrigen Säurelösung unterzogen, die ein Titansalz oder ein Zirkoniumsalz enthält, und eine lichtempfindliche Schicht wird auf diesem gebildet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Titansalz und das Zirkoniumsalz Fluorverbindungen sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die wässrige Säurelösung einen pH von 1,0 bis 5,5 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die wässrige Säurelösung eine Temperatur von 30°C bis 90°C hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wässrige Säurelösung des Weiteren wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Phosphorsäure, einem Phosphat, einem Tannin und einer Gallotanninsäure enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die wässrige Säurelösung des Weiteren wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluorwasserstoffsäure, Fluorborsäure, Fluorsilansäure und irgendeinem Salz von diesen enthält.