DE69826186T2

DE69826186T2 - Elektrophotographischer Photoleiter und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69826186T2
Application number: DE69826186T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Nabari-shi Katayama; Takahiro Tenri-shi Teramoto; Kiyofumi Yamatokoriyama-shi Morimoto; Satoshi Joyo-shi Machino; Tatsuhiro Kashiba-shi Morita; Tomoko Kashihara-shi Kanazawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2018-06-20
Also published as: DE69826186D1; US5958638A; EP0887711B1; CN1203383A; EP0887711A1; CN1218225C; JPH1115184A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrophotographischen Photoleiter mit einer Grundierungsschicht zwischen einem Substrat und einer photosensitiven Schicht sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben und insbesondere auf die Grundierungsschicht und ein Verfahren zur Bildung derselben.
Das elektrophotographische Bildformungsverfahren unter Verwendung eines Photoleiters mit Photoleitfähigkeit ist im allgemeinen eines der Bildaufzeichnungsverfahren unter Verwendung eines Photoleitfähigkeitsphänomens des Photoleiters. Noch spezieller wird ein Bild gebildet durch die Schritte des zunächst gleichmäßigen Aufladens der Oberfläche des Photoleiters mittels Corona-Entladung im Dunkeln, darauffolgend Belichtung der aufgeladenen Oberfläche des Photoleiters mit einem Bildlicht, wodurch selektiv die Ladung eines dem Licht ausgesetzten Abschnitts des Photoleiters zur Bildung eines elektrostatischen latenten Bilds in einem nicht belichteten Abschnitt hiervon abgeführt wird, und Entwickeln des elektrostatischen latenten Bildes in ein sichtbares Bild durch Anhaftenlassen von Tonerpartikeln, die farbig und geladen sind, mittels elektrostatischer Anziehungskraft oder dergleichen an das elektrostatische latente Bild.
Beim Ablauf des Bildformungsverfahrens sind beim Photoleiter grundlegende Eigenschaften erforderlich, die gleichmäßige Aufladbarkeit auf ein vorbestimmtes Potential in Dunkelheit, ausgezeichnete Ladungserhaltung für niedrige Ladung, hohe Photosensitivität, um schnell mit Entladen in Reaktion auf Lichtbestrahlung und dergleichen zu beginnen. Für den Photoleiter ist ferner eine einfache Entfernung von statischer Ladung auf dessen Oberfläche sowie ein niedriges Restpotential und hohe mechanische Festigkeit von dessen Oberfläche erforderlich. Zusätzlich muss der Photoleiter ebenfalls gute Flexibilität, geringe Variationen in den elektrischen Eigenschaften, einschließlich Aufladbarkeit, Photosensitivität und Restpotential trotz wiederholter Verwendung hiervon und gute Beständigkeit gegenüber Wärme, Licht, Temperatur, Feuchtigkeit und Ozonabbau aufweisen.
Die derzeit verwendeten Photoleiter, die die zuvor erwähnten Eigenschaften berücksichtigen, sind derart aufgebaut, dass die photosensitive Schicht mit Photoleitfähigkeit auf dem Substrat gebildet wird. Unglücklicherweise ist der zuvor erwähnte Photoleiter gegenüber Trägerinjektion vom Substrat in die photosensitive Schicht derart empfindlich, dass die Ladung auf der Oberfläche des Photoleiters mikroskopisch abgeführt werden oder verschwinden kann. Dies re sultiert in der Erzeugung eines fehlerhaften Bildes. Es wurde ein Photoleiter vorgeschlagen, worin die Grundierungsschicht zwischen dem Substrat und der photosensitiven Schicht eingefügt ist, um ein derartiges Problem zu lösen, eine Oberflächenstörung des Substrats abzudecken, die Aufladbarkeit des Photoleiters zu verbessern und Anhaftungs- und Beschichtungseigenschaften der photosensitiven Schicht im Hinblick auf das Substrat zu verbessern.
Im Stand der Technik gibt es aus einem Harzmaterial allein zusammengesetzte Grundierungsschichten; Beispiele von verwendbarem Harzmaterial umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Acrylharz, Vinylchloridharz, Vinylacetatharz, Polyurethan, Epoxyharz, Polyester, Melaminharz, Siliconharz, Polyvinylbutyral, Polyamid und Copolymere, die zwei oder mehr sich wiederholende Einheiten dieser Harze enthalten. Die verwendbaren Harzmaterialien umfassen weiterhin Kasein, Gelatine, Polyvinylalkohol, Ethylcellulose und dergleichen. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-48-47344 (1973) offenbart Polyamid als ein bevorzugtes Harzmaterial, wohingegen die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-52-25638 (1977) in einem Lösungsmittel aus halogeniertem Kohlenwasserstoff oder Alkohol lösliches Polyamid als das bevorzugte Harzmaterial offenbart.
Der zuvor erwähnte Photoleiter, einschließlich der aus dem Harzmaterial allein zusammengesetzten Grundierungsschicht, zeigt ein relativ hohes Restpotential und daher einer verringerten Photosensitivität. Daher neigen die Tonerpartikel dazu, an einem Nicht-Bildbereich anzuhaften, der nicht das elektrostatische latente Bild trägt, was in der Erzeugung eines fehlerhaften Bildes, bezeichnet als vernebeltes Bild, resultiert. Ein derartiges Phänomen wird besonders häufig unter Bedingungen von niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit beobachtet. Zur Ausschaltung eines derartigen Phänomens wird die Verwendung einer Grundierungsschicht, zusammengesetzt aus leitfähigen Teilchen, oder eines Harzmaterials, enthaltend leitfähige Teilchen, offenbart, beispielsweise in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-55-25030 (1980), JP-A-56-52757 (1981), JP-A-59-93453 (1984), JP-A-63-234261 (1988), JP-A-63-298251 (1988), JP-A-2-181158 (1990), JP-A-4-172362 (1992) und JP-A-4-229872 (1992).
Die zuvor erwähnte nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-55-25030 (1980) offenbarte eine Grundierungsschicht, zusammengesetzt aus leitfähigen Teilchen, verkörpert durch ein Metall, wie Ag, Cu, Ni, Au, Bi oder Kohlenstoff genauso wie eine Grundierungsschicht, zusammengesetzt aus einem Bindemittel mit darin dispergierten leitfähigen Teilchen. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-56-52757 (1981) offenbarte eine Grundierungsschicht, enthaltend Titanoxid.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-59-93453 (1984) offenbarte eine Grundierungsschicht, enthaltend ein teilchenförmiges Titanoxid, oberflächenbehandelt mit Zinnoxid oder Aluminiumoxid. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-2-181158 (1990) offenbarte eine Grundierungsschicht, zusammengesetzt aus einem Polyamidharz, worin Titanoxid-Teilchen, beschichtet mit Aluminiumoxid, dispergiert sind. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-4-172362 (1992) offenbarte eine Grundierungsschicht, enthaltend ein Bindemittel und Metalloxid-Teilchen, wie Titanoxid und Zinnoxid, wobei die Teilchen mit einem Titanat-Kopplungsmittel oberflächenbehandelt sind. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-4-229872 (1992) beschreibt eine Grundierungsschicht, enthaltend ein Bindemittel und Metalloxid-Teilchen, die mit einer Silanverbindung oder einer fluorhaltigen Silanverbindung oberflächenbehandelt sind.
In den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen JP-A-63-234261 (1988) und JP-A-63-298251 (1988) werden optimale Mischungsverhältnisse zwischen einem weißen Pigment und einem Bindemittel in einer Grundierungsschicht, die hauptsächlich aus dem weißen Pigment, wie Titanoxid, und dem Bindemittel zusammengesetzt ist, offenbart.
Die zuvor erwähnten Grundierungsschichten und photosensitiven Schichten werden durch ein Tauchbeschichtungsverfahren gebildet, das ein relativ einfaches Beschichtungsverfahren mit hoher Produktivität und niedrigen Herstellungskosten darstellt. Da das Bilden der photosensitiven Schicht auf das Ausbilden der photosensitiven Schicht folgt, ist das Harzmaterial der Grundierungsschicht bevorzugt in einem Lösungsmittel für eine Beschichtungsflüssigkeit für die photosensitive Schicht unlöslich. Im Licht des Vorangehenden verwendet eine Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht im allgemeinen ein in Alkohol oder Wasser lösliches Harzmaterial. Die Beschichtungsflüssigkeit wird durch Lösen oder Dispergieren des Harzmaterials darin hergestellt.
Im Falle der Grundierungsschicht, die Metallteilchen als die leitfähigen Teilchen enthält, gibt es ein Problem, dass der Photoleiter eine verringerte Aufladbarkeit aufweist, die zu einer verringerten Bilddichte führt, wenn der Photoleiter wiederholt verwendet wird.
Im Falle, dass die Grundierungsschicht Metalloxid-Teilchen, wie Titanoxid, enthält, hat eine Grundierungsschicht, die Titanoxid in einer kleineren Menge und einen Binder in einer entsprechenden größeren Menge enthält, einen großen Durchgangswiderstand, wodurch der Transfer von Ladungsträgern, die während der Lichtbestrahlung erzeugt werden, unterdrückt wird. Dies führt zu einem erhöhten Restpotential des Photoleiters und daher resultiert ein fehlerhaftes Bild wie ein vernebeltes Bild. Zusätzlich kann der Photoleiter keine befriedigenden Bildcharakteristika bieten, aufgrund einer erheblichen Abnahme der Haltbarkeit unter Bedingungen von niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit.
Die Erhöhung der Menge an Titanoxid kann zu einer geringeren Zunahme des Restpotentials und zu einer geringeren Abnahme der Haltbarkeit unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit beitragen. Jedoch neigt der Photoleiter, der über eine ausgedehnte Zeitspanne wiederholt verwendet wird, dazu, ein erhöhtes Restpotential, insbesondere unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit, zu entwickeln. Folglich kann der Photoleiter nicht fortwährend stabile Eigenschaften über eine ausgedehnte Zeitspanne beibehalten. Andererseits nimmt die das Bindemittel in sehr kleiner Menge enthaltende Grundierungsschicht an Filmfestigkeit und Adhäsion zum Substrat ab. Dies führt zu einer Ablösung der photosensitiven Schicht und daher resultiert das fehlerhafte Bild. Zusätzlich, aufgrund eines erheblichen Abnehmens des Durchgangswiderstands, nimmt die Aufladbarkeit des Photoleiters ab. Weiterhin zeigt Titanoxid eine geringere Affinität zum Bindemittel, so dass die Dispergierbarkeit und Lagerbeständigkeit der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht abnimmt. Dies resultiert in inkonsistenter Beschichtungsdicke, und daher werden ausgezeichnete Bildcharakteristika des Photoleiters nicht erhalten.
Die vorliegende Erfindung versucht einen elektrophotographischen Photoleiter sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen, wobei der Photoleiter angepasst ist, um mit einer vorbestimmten Ladung gleichmäßig aufgeladen zu werden, und ein niederes Restpotential sowie ausgezeichnete Stabilität unter Betriebsbedingungen genauso wie bei dessen wiederholter Verwendung zu zeigen.
Die Erfindung liefert einen elektrophotographischen Photoleiter, umfassend:
ein leitfähiges Substrat,
eine Grundierungsschicht, gebildet auf dem Substrat, und
eine photosensitive Schicht, gebildet auf der Grundierungsschicht,
worin die Grundierungsschicht ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, ein Bindemittel und nadelähnliche Titanoxid-Teilchen, die zuvor mit einem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden, enthält.
Obwohl elektrophotographische Photoleiter, die ein leitfähiges Substrat, eine Grundierungsschicht, enthaltend ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, ein Metalloxid und ein Bindemittel sowie eine photosensitive Schicht im Stand der Technik bereits bekannt sind (beispielsweise in der JP-06-236061A, JP-06-236062A, EP-A-0 718 699 und EP-A-0 785 477), beschreibt keines der Dokumente aus dem Stand der Technik die besondere Kombination von Merkmalen, auf denen die vorliegende Erfindung basiert, d. h. die Einbeziehung von nadelähnlichen Titanoxid-Teilchen, die zuvor mit dem Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung oberflächenbehandelt wurden, in die Grundierungsschicht. Die Bedeutung dieser Merkmale wird nachfolgend detailliert beschrieben und in den Beispielen und Vergleichsbeispielen veranschaulicht.
Erfindungsgemäß umfasst die zwischen dem Substrat und der photosensitiven Schicht eingeschobene Grundierungsschicht das Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, das Titanoxid und das Bindemittel. Aufgrund des in der Grundierungsschicht enthaltenen Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung wird die Affinität des Titanoxids zum Bindemittel so erhöht, dass trotz eines großen Gehalts an Titanoxid, das Titanoxid in einer Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht gleichmäßig dispergiert wird, ohne hierbei eine Aggregation zu erzeugen, oder die Gelierung der Beschichtungsflüssigkeit hervorzurufen. Dies führt ebenfalls zu erhöhter Lagerstabilität der Beschichtungsflüssigkeit. Folglich wird die Grundierungsschicht mit gleich mäßiger Dicke gebildet. Daher kann der resultierende Photoleiter auf eine vorbestimmte Ladung gleichmäßig aufgeladen werden. Aufgrund eines erhöhten Gehalts an Titanoxid hat die Grundierungsschicht einen relativ geringen Durchgangswiderstand, wodurch der Transfer von erzeugten Ladungsträgern sichergestellt wird. Demgemäß wird der Anstieg von Restpotential unterdrückt. Weiterhin wird der Anstieg von Restpotential aufgrund der Betriebsumgebung, insbesondere unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit oder aufgrund von wiederholter Verwendung des Photoleiters über eine ausgedehnte Zeitspanne verhindert. Folglich kann der Photoleiter eine hohe Photosensitivität in einer stabilen Art und Weise bieten.
Der Photoleiter der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel bevorzugt ein Silylierungsmittel mit einer ungesättigten Bindung darstellt.
Erfindungsgemäß liefert die Verwendung des Silylierungsmittels mit der ungesättigten Bindung als Kopplungsmittel die Grundierungsschicht, die die zuvor erwähnten Effekte aufweist.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel bevorzugt ein Silan-Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung darstellt.
Erfindungsgemäß liefert die Verwendung des Silan-Kopplungsmittels mit der ungesättigten Bindung als das Kopplungsmittel ebenfalls die Grundierungsschicht, die die zuvor erwähnten Effekte aufweist.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Titanoxid zuvor mit dem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wird.
Erfindungsgemäß kann durch Unterziehen des Titanoxids einer vorherigen Oberflächenbehandlung mit dem Kopplungsmittel eine Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht unter Verwendung einer geringen Menge an Kopplungsmittel hergestellt werden, die gegenüber der Aggregation des Titanoxids und der Gelierung der Flüssigkeit resistent ist. Weiterhin trägt eine Oberflächenbehandlung zu einer verbesserten Dispergierbarkeit und Lagerbeständigkeit der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht bei. Folglich kann eine Grundierungsschicht von konsistenter Dicke gebildet werden. Zusätzlich können die Herstellungskosten für die Grundierungsschicht herabgesetzt werden.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Titanoxid eine nadelähnliche Partikelform aufweist.
Erfindungsgemäß bietet die Verwendung der nadelförmigen Teilchen des Titanoxids eine relativ erhöhte Chance, dass die nadelförmigen Teilchen von Titanoxid miteinander in Kontakt kommen. Daher kann trotz eines relativ kleinen Gehalts an Titanoxid der Anstieg an Restpotential aufgrund der Betriebsumgebung insbesondere unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit unterdrückt werden. Da der Gehalt an Titanoxid herabgesetzt werden kann, wird die Filmfestigkeit und die Adhäsion der Grundierungsschicht zum Substrat verbessert. Dies erlaubt ebenfalls, dass der elektrophotographische Photoleiter eine ausgezeichnete Stabilität erreicht, weil der Photoleiter gegenüber der Verschlechterung der elektrischen Eigenschaf ten und der Bildcharakteristika aufgrund dessen wiederholter Verwendung über eine ausgedehnte Zeitspanne weniger anfällig ist. In einem Vergleich zwischen einer Grundierungsschicht, enthaltend Metalloxid-Granulate, und derjenigen, enthaltend nadelförmige Teilchen von Titanoxid, wobei beide Grundierungsschichten das Titanoxid im selben Gehalt enthalten, zeigt die die nadelförmigen Teilchen von Titanoxid enthaltende Grundierungsschicht einen niedrigeren Widerstand, was erlaubt, die Dicke der Grundierungsschicht zu vergrößern. Demgemäß spiegelt die Oberfläche der Grundierungsschicht keine Oberflächenstörungen des Substrats wieder, und daher kann die Grundierungsschicht eine gute Oberflächenglattheit erreichen.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die nadelähnlichen Teilchen eine kurze Achse zwischen 0,001 und 1 μm, eine lange Achse zwischen 0,002 und 100 μm und ein mittleres Längenverhältnis zwischen 1,5 und 300 aufweisen.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Titanoxid, relativ zum Gesamtgewicht der Grundierungsschicht, bevorzugt zwischen 10 und 99 Gew.-% beträgt.
Erfindungsgemäß wird der Anstieg des Restpotentials aufgrund der Betriebsumgebung, insbesondere unter den Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit durch Auswahl der Menge des Titanoxids, relativ zum Gesamtgewicht der Grundierungsschicht aus dem zuvor erwähnten Bereich, unterbunden, und somit kann der Photoleiter eine hohe Photosensitivität in stabiler Art und Weise erreichen.
Der Photoleiter der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches Polyamidharz umfasst.
Erfindungsgemäß trägt die Verwendung des im organischen Lösungsmittel löslichen Polyamidharzes als dem Bindemittel zu einer besseren Affinität des Titanoxids zum Bindemittel und einer ausgezeichneten Adhäsion des Bindemittels zum Substrat bei. Zusätzlich weist die Grundierungsschicht eine gute Flexibilität auf. Das Polyamidharz quillt nicht oder löst sich nicht in Lösungsmitteln, die im allgemeinen als Beschichtungsflüssigkeit für eine photosensitive Schicht verwendet werden, und daher kann das Auftreten von Beschichtungsstörungen oder inkonsistenten Beschichtungsdicken im Verfahren zur Bildung der Grundierungsschicht verhindert werden. Folglich kann die Grundierungsschicht mit konsistenter Dicke gebildet werden.
Der Photoleiter der Erfindung wird weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Titanoxid bevorzugt keiner Oberflächenbehandlung zur Verleihung von Leitfähigkeit unterzogen wird.
Erfindungsgemäß dient die Grundierungsschicht als Ladungsblockierungsschicht zur Unterdrückung der Ladungsinjektion aus dem Substrat, indem Titanoxid verwendet wird, das keiner Oberflächenbehandlung zur Verleihung von Leitfähigkeit unterzogen wird. Somit wird verhindert, dass die Aufladbarkeit des Photoleiters aufgrund von dessen wiederholtem Einsatz verringert wird.
Die Erfindung liefert ferner ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photoleiters, der ein leitfähiges Substrat, eine auf dem Substrat gebildete Grundierungsschicht und eine auf der Grundierungsschicht gebildete photosensitive Schicht umfasst,
worin die Grundierungsschicht durch Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, die ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, nadelähnliche Titanoxid-Teilchen, die zuvor mit dem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel enthält, gebildet wird.
Erfindungsgemäß wird die Grundierungsschicht gebildet durch Einsetzen der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, die das Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, das Titanoxid, das Bindemittel und das Lösungsmittel enthält. Die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht weist eine hohe Dispergierbarkeit des Titanoxids und Homogenität auf. Das heißt, wenn das Substrat in die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht zum Bilden der Grundierungsschicht eingetaucht wird, kann beispielsweise das Auftreten von Beschichtungsstörungen oder inkonsistenten Beschichtungsdicken verhindert werden, so dass die Grundierungsschicht mit den zuvor erwähnten Effekten gebildet werden kann. Weiterhin erreicht die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht eine hohe Lagerstabilität.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Photoleiters wird dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel bevorzugt eine Mischung, enthaltend ein Lösungsmittel, ausgewählt aus niederen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und ein Lösungsmittel, ausgewählt aus Dichlormethan, Chloroform, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, Toluol und Tetrahydrofuran darstellt, und dass das Bindemittel bevorzugt ein in der Mischung lösliches Polyamidharz ist.
Erfindungsgemäß weist die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht eine hohe Dispergierbarkeit des Titanoxids und Homogenität auf, derart, dass das Auftreten von Beschichtungsstörungen oder inkonsistenten Beschichtungsdicken in der resultierenden Grundierungsschicht verhindert wird. Demgemäß wird die Beschichtungsschicht mit den zuvor erwähnten Effekten gebildet. Weiterhin erreicht die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht eine hohe Lagerstabilität.
Es ist bevorzugt, dass eine Lösungsmittelmischung mit einer azeotropen Zusammensetzung aus dem zuvor erwähnten Mischungslösungsmittel ausgewählt wird. Das Azeotrop bedeutet ein Phänomen, worin unter einem vorgegebenen Druck eine flüssige Mischung dieselbe Zusammensetzung hat, wie in der Dampfphase, so dass die Mischungslösung einen konstanten Siedepunkt aufweist. Die azeotrope Zusammensetzung wird bestimmt durch eine frei wählbare Kombination eines Lösungsmittels, ausgewählt aus den zuvor erwähnten niederen Alkoholen, und einem Lösungsmittel, ausgewählt aus Dichlormethan, Chloroform, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, Toluol und Tetrahydrofuran. Ein Mischungsverhältnis der Lösungsmittel, die eine derartige Mischung ausbauen, wird aus den bekannten Mischungsverhältnissen ausgewählt. Beispielsweise werden 35 Gew.-Teile Methanol und 65 Gew.-Teile 1,2-Dichlorethan zusammengemischt, um die azeotrope Zusammensetzung zu bilden. Die Auswahl von Lösungsmitteln zum Bilden der azeotropen Zusammensetzung liefert eine konsistente Verdampfung der Lösungsmittel, derart, dass die resultierende Grundierungsschicht ohne Beschichtungsstörungen vorliegt und eine gleichmäßige Filmdicke aufweist. Zusätzlich wird die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht hinsichtlich der Lagerstabilität verbessert.
Beispiele des Kopplungsmittels mit der ungesättigten Bindung umfassen die nachfolgenden Verbindungen, wie Allyltrimethoxysilan, Allyltriethoxysilan, 3-(1-Aminopropoxy)-3,3-dimethyl-1-propenyltrimethoxysilan, (3-Acryloxypropyl)trimethoxysilan, (3-Acryloxypropyl)methyldimethoxysilan, (3-Acyloxypropyl)dimethylmethoxysilan, N-3-(Acryloxy-2-hydroxypropyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, 3-Butenyltriethoxysilan, 2-(Chlormethyl)allyltrimethoxysilan, 1,3-Divinyltetramethyldisilazan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, O-(Vinyloxyethyl)-N-(triethoxysilylpropyl)urethan, Allyldimethylchlorsilan, Allylmethyldichlorsilan, Allyldichlorsilan, Allyldimethoxysilan und Butenylmethyldichlorsilan.
Das Kopplungsmittel wird als das Oberflächenbehandlungsmittel für das Titanoxid eingesetzt, und die zuvor erwähnten Kopplungsmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren Typen verwendet werden.
Das Verfahren der vorherigen Oberflächenbehandlung des Titanoxids mit dem Kopplungsmittel fällt in zwei breite Kategorien: Ein Nassverfahren und ein Trockenverfahren. Das Nassverfahren fällt in zwei Kategorien: Ein wässeriges Behandlungsverfahren, wie ein direktes Lösungsverfahren, Emulsionsverfahren und Aminadduktverfahren, und ein Lösungsbehandlungsverfahren.
Das Nassverfahren umfasst die Schritte des Zugebens des Titanoxids in eine Mischungslösung, enthaltend ein organisches Lösungsmittel oder Wasser, sowie dem zuvor erwähnten darin gelösten oder suspendierten Kopplungsmittel als dem Oberflächenbehandlungsmittel; Rühren der resultierenden Mischungslösung für eine Zeitspanne von mehreren Minuten bis etwa 1 Stunde, und, wenn notwendig, Wärmebehandlung der Mischungslösung; und Abfiltrieren des resultierenden Metalloxids, gefolgt von dessen Trocknung. Alternativ kann das Kopplungsmittel in eine Lösungsmischung gegeben werden, die das organische Lösungsmittel oder Wasser und das darin dispergierte Titanoxid enthält, und die nachfolgenden Schritte können in derselben Art und Weise wie oben durchgeführt werden. Das direkte Lösungsverfahren verwendet ein in Wasser lösliches Kopplungsmittel, das Emulsionsverfahren verwendet ein in Wasser emulgierbares Kopplungsmittel und das Aminadduktverfahren verwendet ein Kopplungsmittel mit einem Phosphorsäure-Rest. Im Aminadduktverfahren ist es bevorzugt, zur Mischungslösung eine kleine Menge an tertiärem Amin, wie Trialkylamin oder Trialkylolamin zuzugegeben, wodurch der pH-Wert der Mischungslösung auf 7 bis 10 eingestellt wird, und das Verfahren unter Kühlung der Mischungslösung durchzuführen, um den Anstieg der Flüssigkeitstemperatur aufgrund der exo thermen Neutralisationsreaktion zu unterdrücken. Das Nassverfahren begrenzt die verwendbaren Kopplungsmittel auf jene, die im organischen Lösungsmittel oder Wasser, das verwendet wird, löslich oder suspendierbar sind.
Im Trockenverfahren wird das zuvor erwähnte Kopplungsmittel direkt zum Titanoxid zugegeben und mittels eines Mischers oder dergleichen gerührt. Es ist bevorzugt, das Titanoxid zuvor zur Entfernung von Wasser von dessen Oberflächen zu trocknen. Beispielsweise wird das Metalloxid bei einer Temperatur von etwa 100°C in einem Henschel-Mischer oder dergleichen zuvor getrocknet, der mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von mehreren zehn UpM rotiert wird, wonach das Kopplungsmittel zugegeben wird. Alternativ kann das Kopplungsmittel im organischen Lösungsmittel oder Wasser vor Zugeben des Titanoxids gelöst oder dispergiert werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das Titanoxid mit dem Kopplungsmittel durch Versprühen des Mittels mit Trockenluft oder Stickstoffgas gleichmäßig gemischt werden. Der Zugabe des Kopplungsmittels folgend wird die resultierende Mischung bevorzugt bei etwa 80°C 10 Minuten im Mischer gerührt, der bei einer Geschwindigkeit von nicht kleiner als 1000 UpM rotiert wird.
Die Menge des Kopplungsmittels wird im allgemeinen ausgewählt aus einem Bereich zwischen 0,01 Gew.-% und 30 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Titanoxids. Wenn die Dosierungsmenge des Kopplungsmittels unterhalb des zuvor erwähnten Bereichs liegt, bietet die Oberflächenbehandlung keinen Effekt. Wenn andererseits die Dosierungsmenge den obigen Bereich überschreitet, gibt es nur noch eine geringe Änderung des aus der Oberflächenbehandlung erhaltenen Effekts. Eine bevorzugte Dosierungsmenge des Kopplungsmittels ist ausgewählt aus einem Bereich zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Titanoxids.
Die Titanoxid-Teilchen haben eine nadelähnliche Form mit einem Längenverhältnis L/S von nicht kleiner als 1,5, wobei "L" die Länge einer langen Achse hiervon bezeichnet, während "S" die Länge einer kurzen Achse hiervon bezeichnet. Ein bevorzugtes Längenverhältnis liegt in einem Bereich zwischen 1,5 und 300. Wenn das Längenverhältnis kleiner ist als der obige Bereich, wird ein geringerer Effekt der nadelähnlichen Form erreicht. Wenn andererseits das Längenverhältnis den obigen Bereich überschreitet, gibt es nur noch geringe Verbesserungen hinsichtlich des Effekts der nadelähnlichen Form. Ein noch bevorzugteres Längenverhältnis wird ausgewählt aus einem Bereich zwischen 2 und 10.
Die lange Achse L des Titanoxid-Teilchens wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 0,002 μm und 100 μm, wohingegen die kurze Achse S hiervon ausgewählt wird in einem Bereich zwischen 0,001 μm und 1 μm. Wenn die lange Achse L und die kurze Achse S die obigen Bereiche überschreiten, zeigt die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht eine weniger stabile Dispergierbarkeit. Wenn die Längen L und S unterhalb der obigen Bereiche liegen, nimmt der Effekt der nadelähnlichen Form ab. Eine bevorzugte lange Achse L wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 0,02 μm und 10 μm, wohingegen eine bevorzugte kurze Achse S ausgewählt wird in einem Bereich zwischen 0,01 μm und 0,5 μm.
Obwohl das Längenverhältnis und die Achsenlängen L und S des Titanoxid-Teilchens mittels der Schwerkraft-Sedimentationsanalyse, der Lichtpermeabilität-Teilchengrößenverteilungsanalyse oder dergleichen bestimmt werden können, ist es bevorzugt, die Längen mittels eines Elektronenmikroskops direkt zu messen.
Die Menge an Titanoxid, basierend auf dem Gesamtgewicht der Grundierungsschicht wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 10 Gew.-% und 99 Gew.-%. Wenn das Titanoxid in einer Menge von weniger als 10 Gew.-% enthalten ist, nimmt die resultierende Grundierungsschicht hinsichtlich der Photosensitivität ab und leidet unter akkumulierten statischen Ladungen, und daher wird das Restpotential hiervon erhöht. Dieses Phänomen ist in einem Falle auffällig, wo der Photoleiter unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit wiederholt verwendet wird. Wenn das Titanoxid in einer Menge von mehr als 99 Gew.-% enthalten ist, wird die Lagerstabilität der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht verringert. Dies führt zur Sedimentation des in der Beschichtungsflüssigkeit enthaltenen Metalloxids und daher resultiert eine verringerte Homogenität der Beschichtungsflüssigkeit. Eine bevorzugte Menge eines Metalloxids, basierend auf dem Gesamtgewicht der Grundierungsschicht, wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 30 und 99 Gew.-% und bevorzugter zwischen 50 und 95 Gew.-%.
Die Titanoxid-Teilchen können irgendeine der kristallinen Formen, einschließlich Anatas, Rutil und amorph aufweisen. Zusätzlich sind die Titanoxid-Teilchen nicht auf irgendeine einkristalline Form begrenzt, und viele Typen von Titanoxid-Teilchen mit verschiedenen kristallinen Formen können in Kombination verwendet werden.
Der Durchgangswiderstand des Titanoxids wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 10⁵ und 10¹⁰ Ω·cm. Wenn der Durchgangswiderstand des Titanoxids weniger als 10⁵ Ω·cm beträgt, hat die Grundierungsschicht einen verringerten Widerstand und kann nicht mehr als Ladungsblockierungsschicht dienen.
Somit wird die Aufladbarkeit als Eigenschaft des Photoleiters verringert. Wenn andererseits das Titanoxid einen Durchgangswiderstandswert von über 10¹⁰ Ω·cm aufweist, welcher Wert äquivalent oder größer ist als derjenige des Bindemittels, hat die resultierende Grundierungsschicht einen übermäßigen Widerstand, so dass der Transfer von durch die Lichtbestrahlung erzeugten Ladungsträgern unterdrückt wird und ein erhöhtes Restpotential resultiert. Vor oder nach der Oberflächenbehandlung des Titanoxids mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung kann das Titanoxid mit einer einzelnen Verbindung oder einer Mischung von Verbindungen beschichtet werden, die Al₂O₃, SiO₂ und ZnO umfassen, wodurch der Durchgangswiderstand des Titanoxids im zuvor erwähnten Bereich eingestellt wird.
Das Material, ähnlich zu dem des Standes der Technik, in dem die Grundierungsschicht aus einer einzelnen Harzkomponente gebildet wird, kann als Bindemittel verwendet werden. Beispiele eines verwendbaren Harzmaterials umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Acrylharz, Vinylchloridharz, Vinylacetatharz, Polyurethan, Epoxyharz, Polyester, Melaminharz, Silicon harz, Polyvinylbutyral, Polyamid und Copolymere, enthaltend zwei oder mehr sich wiederholende Einheiten dieser Harzmaterialien. Die verwendbaren Harzmaterialien umfassen weiterhin Casein, Gelatine, Polyvinylalkohol, Ethylcellulose und dergleichen. Vor allem ist Polyamid besonders bevorzugt im Hinblick auf Lichtbeständigkeit gegenüber Auflösung oder Anquellen in dem zur Bildung der photosensitiven Schicht auf der Grundierungsschicht eingesetzten Lösungsmittel, ausgezeichnete Adhäsion zum Substrat und einem geeigneten Flexibilitätsgrad. Hinsichtlich des Polyamids sind besonders bevorzugt in Alkohol lösliche Nylons, diese umfassen beispielsweise sogenannte copolymerisierte Nylons, wie durch Copolymerisation erhaltenes 6-Nylon, 66-Nylon, 610-Nylon, 11-Nylon, 12-Nylon und dergleichen, sowie chemisch modifizierte Nylons, wie N-Alkoxymethyl-modifiziertes Nylon und N-Alkoxyethyl-modifiziertes Nylon.
Die Grundierungsschicht wird durch Verwendung der Beschichtungsflüssigkeit der Grundierungsschicht gebildet, die das Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, das Titanoxid, das Bindemittel und das Lösungsmittel enthält. Speziell wird die zuvor erwähnte Lösungsmittelmischung als Lösungsmittel für die Beschichtungsflüssigkeit verwendet, um die Verringerung der Dispergierbarkeit des Metalloxids zu überwinden, die man erhält, wenn ein einzelnes Lösungsmittel verwendet wird. Dies führt ebenfalls zu einer verbesserten Lagerstabilität der Beschichtungsflüssigkeit, was deren Wiederverwendung ermöglicht.
Die Dicke der Grundierungsschicht wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 0,01 und 20 μm. Eine Grundierungsschicht von weniger als 0,01 μm Dicke dient im wesentlichen nicht als Grundierungsschicht. Eine derartige Grundierungsschicht bedeckt weder Oberflächenstörungen der Oberflächen des Substrats zum Bereitstellen von konsistenten Oberflächencharakteristika, noch verhindert diese die Trägerinjektion aus dem Substrat. Daher resultiert eine verringerte Aufladbarkeit der Grundierungsschicht. Mit einer Dicke größer als 20 μm ist die Grundierungsschicht schwer zu bilden und weist eine verringerte mechanische Festigkeit auf. Die Dicke der Grundierungsschicht wird bevorzugt ausgewählt in einem Bereich zwischen 0,05 und 10 μm.
Bei Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht kann die Dispersion der Beschichtungsflüssigkeit hergestellt werden durch ein Verfahren unter Verwendung einer Kugelmühle, Sandmühle, eines Verreibers, einer Vibrationsmühle, einem Ultraschall-Dispersionsmischers oder dergleichen. Ein allgemeines Beschichtungsverfahren, wie ein Tauchbeschichten, kann zur Anwendung der Beschichtungsflüssigkeit eingesetzt werden.
Das Substrat kann eine Metalltrommel oder eine Metallscheibe, gebildet aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Kupfer, Zink, rostfreiem Stahl und Titan, einsetzen; eine Trommel, eine Scheibe, ein nahtloses Band, gebildet aus einem Polymermaterial, einschließlich Polyethylenterephthalat, Nylon und Polystyrol, und mit einer Metallfolie darauf laminiert oder einem darauf abgeschiedenem Metall; und eine Trommel, eine Scheibe oder ein nahtloses Band, gebildet aus hartem Papier und mit einer darauf laminierten Metallfolie oder einem darauf abgeschiedenen Metall sein.
Die auf der Grundierungsschicht gebildete photosensitive Schicht kann irgendeine eines Typs sein, der einen separierten Funktions-Typ, zusammengesetzt aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, einem Einzelschicht-Typ, zusammengesetzt aus einer einzelnen Schicht, und dergleichen umfasst. Im separierten Funktions-Typ der photosensitiven Schicht wird die Ladungserzeugungsschicht auf der Grundierungsschicht gebildet und dann die Ladungstransportschicht darüber gelegt.
Die Ladungserzeugungsschicht enthält ein Ladungserzeugungsmaterial. Beispiele des Ladungserzeugungsmaterials umfassen Bisazoverbindungen, wie Chlorodian-Blau; polycyclische Chinonverbindungen, wie Dibromanthanthron; Perylenverbindungen; Chinacridonverbindungen; Phthalocyaninverbindungen; Azuleniumsalzverbindungen und dergleichen. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von mehreren Typen verwendet werden.
Die Ladungserzeugungsschicht kann gebildet werden mittels eines Verfahrens, worin das Ladungserzeugungsmaterial im Vakuum abgeschieden wird, oder ein Verfahren, worin das Ladungserzeugungsmaterial in einer Lösung eines Binderharzes dispergiert wird und die resultierende Beschichtungslösung aufgebracht wird. Das letztere Verfahren wird im allgemeinen verwendet. Verfahren zum Dispergieren des Ladungserzeugungsmaterials in der Beschichtungsflüssigkeit für eine Ladungserzeugungsschicht unter Aufbringung der Beschichtungsflüssigkeit können dieselben sein, wie jene, die für die Grundierungsschicht eingesetzt werden.
Beispiele eines Binderharzes, das in der Ladungserzeugungsschicht enthalten ist, umfassen Melaminharze, Epoxyharze, Siliconharze, Polyurethan, Acrylharze, Polycarbonat, Polyacrylat, Phenoxyharze, Butyralharze und dergleichen. Die verwendbaren Binderharze umfassen ebenfalls Copolymere, enthaltend zwei oder mehr sich wiederholende Einheiten, wie ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Acrylonitrilstyrol-Copolymer und dergleichen. Es ist festzuhalten, dass verwendbare Binderharze nicht auf diese beschränkt sind, und im allgemeinen eingesetzte Harzmaterialien können allein oder in Kombination von mehreren Typen verwendet werden.
Beispiele von verwendbaren Lösungsmitteln zur Auflösung des Binderharzes zur Verwendung in der Ladungserzeugungsschicht umfassen halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Ethandichlorid und dergleichen; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon und dergleichen; Ester, wie Ethylacetat, Butylacetat und dergleichen; Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan und dergleichen; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol und dergleichen; und aprotische polare Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid und dergleichen.
Die Dicke der Ladungserzeugungsschicht wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 0,5 μm und 5 μm und noch bevorzugter zwischen 0,1 μm und 1 μm.
Die Ladungstransportschicht enthält ein Ladungstransportmaterial. Beispiele eines Ladungstransportmaterials umfassen Hydrazonverbindungen, Pyrazolinverbindungen, Triphenylaminverbindungen, Triphenylmethanverbindungen, Stilbenverbindungen, Oxadiazolverbindungen und dergleichen. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von mehreren Typen verwendet werden.
Ähnlich zur Grundierungsschicht wird die Ladungstransportschicht gebildet durch das Verfahren, worin das Ladungstransportmaterial in einer Lösung, enthaltend das Binderharz, gelöst wird, und die resultierende Mischungsflüssigkeit aufgebracht wird. Beispiele eines Binderharzes zur Verwendung in der Ladungstransportschicht umfassen dieselben Harze, wie jene, die für die Ladungserzeugungsschicht verwendet werden. Diese Harzmaterialien können allein oder in Kombination von mehreren Typen verwendet werden.
Die Dicke der Ladungstransportschicht wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 5 und 50 μm und noch bevorzugter zwischen 10 und 40 μm.
Die Dicke einer photosensitiven Schicht vom einschichtigen Typ wird ausgewählt in einem Bereich zwischen 5 und 50 μm und noch bevorzugter zwischen 10 und 40 μm.
In beiden Fällen, der einschichtigen photosensitiven Schicht und der mehrschichtigen photosensitiven Schicht, ist die photosensitive Schicht bevorzugt von negativer Ladung, so dass die Grundierungsschicht als Hindernis gegen die Lochinjektion aus dem Substrat dient und dass hohe Empfindlichkeit und hohe Haltbarkeit erhalten werden können.
Zur Verbesserung der Sensitivität des Photoleiters und zur Verhinderung des Anstiegs des Restpotentials unter Verschlechterung der photosensitiven Eigenschaften hiervon aufgrund eines wiederholten Einsatzes kann die photosensitive Schicht weiterhin mindestens einen Typ an Elektronenakzeptor enthalten. Beispiele eines verwendbaren Elektronakzeptors umfassen Chinonverbindungen, wie Parabenzochinon, Chloranil, Tetrachlor-1,2-benzochinon, Hydrochinon, 2,6-Dimethylbenzochinon, Methyl-1,4-benzochinon, α-Naphthochinon, β-Naphthochinon und dergleichen; Nitroverbindungen, wie 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, 1,3,6,8-Tetranitrocarbazol, p-Nitrobenzophenon, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2-Nitrofluorenon und dergleichen und Cyanoverbindungen, wie Tetracyanoethylen, 7,7,8,8-Tetracyanochinodimethan, 4-(p-Nitrobenzoiloxy)-2',2'-dicyanovinylbenzol, 4-(m-Nitrobenzoiloxy)-2',2'-dicyanovinylbenzol und dergleichen. Von diesen Verbindungen sind insbesondere die Fluorenonverbindungen, Chinonverbindungen und Benzol-Derivate mit einem elektronenanziehenden Substituent, wie Cl, CN, NO₂ und dergleichen bevorzugt.
Im übrigen können ein UV-Absorber und ein Antioxidans zugegeben werden. Beispiele des UV-Absorbers und des Antioxidans umfassen Benzoesäure, Stilbenverbindungen und ihre Derivate und stickstoffhaltige Verbindungen, wie Triazolverbindungen, Imidazolverbindungen, Oxadiazilverbindungen, Thiazolverbindungen und ihre Derivate.
Wenn erforderlich, kann eine Schutzschicht zum Schutz der photosensitiven Schicht vorgesehen werden. Die Schutzschicht kann thermoplastische Harze, photohärtende Harze und duroplastische Harze verwenden. Zusätzlich kann die Schutzschicht weiterhin den zuvor erwähnten UV-Absorber, Antioxidans, anorganisches Material, wie Metalloxid, eine organische Metallverbindung, den Elektronakzeptor und dergleichen enthalten.
Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, einschließlich der Verarbeitbarkeit, Flexibilität und dergleichen, der photosensitiven Schicht und der Schutzschicht kann weiterhin ein Weichmacher, wie ein zweibasiger Säureester, Fettsäureester, Phosphat, Phthalat, chloriertes Paraffin und dergleichen zugegeben werden. Zusätzlich kann ein Ausgleichsmittel, wie ein Siliconharz, zugegeben werden.
Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung anhand der Zeichnungen noch klarer, worin:
1A und 1B jeweils Schnittansichten sind zur Veranschaulichung von elektrophotographischen Photoleitern 1a und 1b entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, und
2 ein Diagramm ist mit einer Tauchbeschichtungsvorrichtung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung der elektrophotographischen Photoleiter 1a und 1b.
Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Die 1A und 1B sind Schnittansichten zur Veranschaulichung elektrophotographischer Photoleiter 1a bzw. 1b (nachfolgend einfach bezeichnet als "Photoleiter") nach einer Ausführungsform der Erfindung. Die Photoleiter 1a und 1b umfassen jeweils ein leitfähiges Substrat 2, eine auf dem Substrat 2 gebildete Grundierungsschicht 3 und eine auf der Grundierungsschicht 3 gebildete photosensitive Schicht 4. Die Grundierungsschicht 3 umfasst ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, ein Metalloxid und ein Bindemittel.
Der in 1A gezeigte Photoleiter 1a ist vom separierenden Funktionstyp. Die photosensitive Schicht 4 des Photoleiters 1a umfasst eine Ladungserzeugungsschicht 5 und eine Ladungstransportschicht 6, die voneinander getrennt sind. Die auf der Grundierungsschicht 3 gebildete Ladungserzeugungsschicht 5 umfasst ein Binderharz 7 und ein Ladungserzeugungsmaterial 8, wohingegen die auf der Ladungserzeugungsschicht 5 gebildete Ladungstransportschicht 6 ein Binderharz 18 umfasst, sowie ein Ladungstransportmaterial 9. Der in 1B gezeigte Photoleiter 1b ist ein einschichtiger Typ und hat eine einschichtige photosensitive Schicht 4. Die photosensitive Schicht 4 umfasst ein Binderharz 19, das Ladungserzeugungsmaterial 8 und das Ladungstransportmaterial 9.
2 ist ein Diagramm einer Tauchbeschichtungsvorrichtung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung der elektrophotographischen Photoleiter 1a und 1b. Ein Beschichtungsflüssigkeitbad 13 und ein Rührtank 14 enthalten darin eine Beschichtungsflüssigkeit 12. Die Beschichtungsflüssigkeit 12 wird durch einen Motor 16 vom gerührten Tank 14 durch einen Zirkulationsweg 17a zum Beschichtungsflüssigkeitsbad 13 transportiert, von dem die Beschichtungsflüssigkeit zum Rührtank 14 durch einen Zirkulationsweg 17b fließt, der nach unten geneigt ist für die Verbindung zwischen einem oberen Abschnitt des Beschichtungsflüssigkeitsbads 13 und des Rührtanks 14. In dieser Art und Weise zirkuliert die Beschichtungsflüssigkeit 12. Über dem Beschichtungsflüssigkeitsbad 13 wird das Substrat 2 an einer Rotationswelle 10 angebracht. Eine axiale Richtung der Rotationsachse 10 erstreckt sich parallel in vertikaler Richtung des Beschichtungsflüssigkeitsbads 13. Die Rotation der Rotationsachse 10 mittels eines Motors 11 bewirkt, dass das angebrachte Substrat 2 sich vertikal bewegt.
Der Motor 11 wird in einer vorbestimmten Richtung rotiert, um hierdurch das Substrat 2 abzusenken, was somit in die Beschichtungsflüssigkeit 12 im Beschichtungsflüssigkeitsbad 13 eingetaucht wird. Daraufhin rotiert der Motor 11 in umgekehrter Richtung zur vorher erwähnten Richtung, wodurch sich das Substrat 2 hebt, das hierdurch aus der Beschichtungsflüssigkeit 12 herausgenommen wird. Das Substrat 2 mit der Beschichtungsflüssigkeit darauf wird getrocknet, wodurch ein Film der Beschichtungsflüssigkeit 12 darauf gebildet wird. Die Grundierungsschicht 3, die Ladungserzeugungsschicht 5 und die Ladungstransportschicht 6 der photosensitiven Schicht 4 vom separierenden Funktionstyp sowie die photosensitive Schicht 4 vom einschichtigen Typ können durch dieses Eintauchbeschichtungsverfahren gebildet werden. Eine Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht umfasst ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, die nadelähnlichen Teilchen von Titanoxid, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1
Zunächst wurden 0,02 g Methacryloxypropyltrimethoxysilan (kommerziell erhältlich als S710 von Chisso Corporation) als Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung zu 500 g n-Hexan zugegeben. Unter Rühren wurde die resultierende Lösungsmischung zu 20 g nadelförmigen Teilchen von Titanoxid zugegeben, die keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurden (kommerziell erhältlich als STR-60N von Sakai Chemical Industry Co., Ltd., und mit einer langen Achse L von 0,05 μm, einer kurzen Achse S von 0,01 μm und einem Längenverhältnis von 5) und wurden weiterhin für 1 Stunde gerührt. Daraufhin wurden die Titanoxid-Teilchen abfiltriert und durch Erzhitzen auf 100°C 3 Stunden getrocknet. Somit wurden Titanoxid-Teilchen, oberflächenbehandelt mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, erhalten. Es ist festzuhalten, dass die in dieser Ausführungsform eingesetzten Titanoxid-Teilchen keiner Oberflächenbehandlung zur Verleihung von Leitfähigkeit unterzogen wurden.
Als nächstes wurden 17,1 Gew.-Teile derart mit Kopplungsmittel oberflächenbehandelten Titanoxids mit 0,09 Gew.-Teile Nylon-Harz-Copolymer (kommerziell erhältlich als CM8000 von Toray Industries, Inc.) als Bindemittel zu einem Mischungslösungsmittel, enthaltend 28,7 Gew.-Teile Methylalkohol von 53,3 Gew.-Teilen 1,2-Dichlorethan, zugegeben. Die resultierende Mischungslösung wurde zur Dispergierung mit einem Farbschüttler 8 Stunden gerührt. Somit wurde eine Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht hergestellt.
Die derart hergestellte Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht wurde in eine 2 mm dicke Zelle gegeben, so dass die Trübheit der Flüssigkeit frisch aus dem Schüttler mit einem Trübungsmesser vom integrierenden Kugel-Typ gemessen wurde (kommerziell erhältlich als SEP-PT-501D von Mitsubishi Chemical Industries Ltd.). Eine Dispergierbarkeit der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht wurde basierend auf diesem Ergebnis beurteilt. Nachdem man für 90 Tage stehen ließ, wurde die Trübheit der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht in derselben Art und Weise wie oben gemessen. Die Lagerstabilität der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht wurde basierend auf diesem Ergebnis beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 2 und 3
Das Titanoxid von Beispiel 1 wurde ersetzt mit (Beispiel 2) nadelförmigen Teilchen von Titanoxid, die einer Oberflächenbehandlung mit Al₂O₃ unterzogen wurden (kommerziell erhältlich als STR-60 von Sakai Chemical Industry Co., Ltd. mit einer langen Achse L von 0,05 μm, einer kurzen Achse S von 0,01 μm und einem Längenverhältnis von 5). Beispiel 3 verwendet nadelförmige Teilchen von Titanoxid, die einer Oberflächenbehandlung mit Al₂O₃ und SiO₂ unterzogen wurden (kommerziell erhältlich als STR-60A von Sakai Chemical Industry Co., Ltd. und mit einer langen Achse L von 0,05 μm, einer kurzen Achse S von 0,01 μm und einem Längenverhältnis von 5). Außer für das obige wurden die nachfolgenden Schritte in derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit Oberflächenbehandlung der Teilchen mit dem Kopplungsmittel, mit der ungesättigten Bindung, Herstellen der Beschichtungsflüssigkeiten für die Grundierungsschicht dieser Beispiele und Messung der Trübheit der Beschichtungsflüssigkeiten unmittelbar nach deren Herstellung und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 4
In Beispiel 4 wurde das Titanoxid von Beispiel 1 durch nadelförmige Teilchen von Titanoxid ersetzt, die einer Oberflächenbehandlung mit SiO₂ unterzogen wurden (kommerziell erhältlich als STR-60S von Sakai Chemical Industry Co., Ltd. mit einer langen Achse L von 0,05 μm, einer kurzen Achse S von 0,01 μm und einem Längenverhältnis von 5). Als Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung wurde Methacryloxypropyltrimethoxysilan ersetzt durch ein Titanat-Kopplungsmittel (kommerziell erhältlich als KR 55 von Ajinomoto Co., Inc.). Außer für das obige wurden die nachfolgenden Schritt in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit Oberflächenbehandlung der Teilchen mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht und Messen der Trübheiten der Beschichtungsflüssigkeit unmittelbar nach deren Herstellung und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 4
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden Beschichtungsflüssigkeiten für die Grundierungsschicht in derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Titanoxid-Teilchen nicht mit dem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden. Die Trübheiten der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten wurden unmittelbar nach deren Herstellung gemessen und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Hinsichtlich der Dispergierbarkeiten der Beschichtungsflüssigkeiten unmittelbar nach deren Herstellung zeigen die Tabellen, dass die Beschichtungsflüssigkeiten der Beispiele 2 bis 4 ausgezeichnetere Dispergierbarkeiten mit niedrigeren Trübheiten und höherer Transparenz als jene der entsprechenden Vergleichsbeispiele zeigten. Hinsichtlich der Lagerstabilität behielten sämtliche Beschichtungsflüssigkeiten der Beispiele 1 bis 4 im wesentlichen ihre ursprüngliche Trübheit bei, wohingegen jene der entsprechenden Vergleichsbeispiele unter Aggregations- und Sedimentations- oder Gelierungsbildung litten. Es ist verständlich, dass die Verwendung des mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung oberflächenbehandelten Titanoxids die Be schichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht liefert, die ausgezeichnete Dispergierbarkeit unmittelbar nach deren Herstellung zeigt. Weiterhin weist eine derartige Beschichtungsflüssigkeit Stabilität hinsichtlich der Dispergierbarkeit während der Lagerung über eine ausgedehnte Zeitspanne auf. Jedoch zeigte die Beschichtungsflüssigkeit von Beispiel 4 eine ausgezeichnete Ausgangs-Dispergierbarkeit, aber erhöhte die Trübheit nach Lagerung. Im übrigen geht die verringerte Trübheit der Beschichtungsflüssigkeiten der meisten Vergleichsbeispiele auf zunehmende Transparenz der überstehenden Flüssigkeiten der jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten aufgrund von Aggregation und Sedimentation zurück.
Beispiel 5
In diesem Beispiel wurde Methacryloxypropyltrimethoxysilan des Beispiels 1 als dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung ersetzt durch Allyltrimethoxysilan (kommerziell erhältlich als AO567 von Chisso Corporation). Weiterhin wurden die Titanoxid-Teilchen ersetzt durch nadellförmige Teilchen von Titanoxid (kommerziell erhältlich als MT-150A von Tayca Corporation und mit einer langen Achse L von 0,1 μm, einer kurzen Achse S von 0,01 μm und einem Längenverhältnis von 10). Außer für das obige wurden die darauffolgenden Schritte in derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit Oberflächenbehandlung der Teilchen mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht und Messen der Trübheit der Beschichtungsflüssigkeit unmittelbar nach deren Herstellung und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiele 6 bis 8
Allyltrimethoxysilan von Beispiel 5 als Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung wurde ersetzt durch Vinyltriethoxysilan (kommerziell erhältlich als S220 von Chisso Corporation) in Beispiel 6, durch 1,3-Divinyltetramethyldisilazan (kommerziell erhältlich von Chisso Corporation) in Beispiel 7, und durch Butenylmethyldichlorsilan (kommerziell erhältlich von Chisso Corporation) in Beispiel 8. Außer für das obige wurden die aufeinander folgenden Schritte in derselben Art und Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, mit Oberflächenbehandlung der Teilchen mit dem jeweiligen Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, Herstellung der Be schichtungsflüssigkeiten für die Grundierungsschicht und Messen der Trübheiten der Beschichtungsflüssigkeiten unmittelbar nach deren Herstellung und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 5 bis 8
In diesen Vergleichsbeispielen wurden Kopplungsmittel ohne ungesättigte Bindung anstelle der Kopplungsmittel der entsprechenden Beispiele 5 bis 8 verwendet. Vergleichsbeispiel 5 verwendet Methyltrimethoxysilan (kommerziell erhältlich als TSL8113 von Toshiba Silicone Co., Ltd.). Vergleichsbeispiel 6 verwendet (Tridecafluor-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)triethoxysilan (kommerziell erhältlich von Chisso Corporation), wohingegen Vergleichsbeispiel 7 Trimethylchlorsilan (kommerziell erhältlich als TSL8031 von Toshiba Silicone Co., Ltd.) verwendet, das als Silylierungsmittel dient. Vergleichsbeispiel 8 verwendet Diphenyldichlorsilan (kommerziell erhältlich als TSL8062 von Toshiba Silicone Co., Ltd.). Außer für das obige wurden die folgenden Schritte in der gleichen Art und Weise wie in den Beispielen 5 bis 8 durchgeführt, mit Oberflächenbehandlung der Teilchen mit den jeweiligen Kopplungsmitteln ohne ungesättigte Bindung, Herstellung der Beschichtungsflüssigkeiten für die Grundierungsschicht und Messen der Trübheiten der Beschichtungsflüssigkeiten unmittelbar nach deren Herstellung und 90 Tage später. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 3
Tabelle 4
Hinsichtlich der Dispergierbarkeiten unmittelbar nach der Herstellung der Beschichtungs flüssigkeiten zeigen die Tabellen, dass die Beschichtungsflüssigkeiten der Beispiele 5 bis 8 ausgezeichnetere Dispergierbarkeiten mit niedrigerer Trübheit und höherer Transparenz als jene der entsprechenden Vergleichsbeispiele aufweisen. Hinsichtlich der Lagerstabilität behielten sämtli che Beschichtungsflüssigkeiten der Beispiele 5 und 6 im wesentlichen ihre ursprüngliche Trübheit bei, wohingegen jene der korrespondierenden Vergleichsbeispiele die Aggregations- und Sedimentations- oder Gelierungsbildung zuließen. Demgemäß ist es verständlich, dass die Beschichtungsflüssigkeit, enthaltend das mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung oberflächenbehandelte Titanoxid, das Bindemittel und das Mischungslösungsmittel, ausgezeichnetere Dispergierbarkeit unmittelbar nach dessen Herstellung erreicht, verglichen mit der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, enthaltend Titanoxid, das mit dem Kopplungsmittel ohne ungesättigte Bindung oberflächenbehandelt wurde. Weiterhin behalten die Beschichtungsflüssigkeiten dieser Beispiele die Stabilität hinsichtlich der Dispergierbarkeit während sie über eine ausgedehnte Zeitspanne gelagert werden. Es ist ebenfalls verständlich, dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, die das Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung als Dispergiermittel und Polyamid als Bindemittel verwendet, ausgezeichnetere Dispergierbarkeit und Lagerstabilität zeigt als die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, die ein ähnliches Kopplungsmittel als Dispergiermittel und ein anderes Harz als Polyamid als Bindemittel verwendet.
Beispiel 9
Beispiel 9 verwendet ein trommelförmiges Substrat. Das Substrat wurde aus Aluminium gebildet und hatte eine Dicke (t) von 1 mm, einen Durchmesser (ϕ) von 80 mm, eine Länge von 348 mm und eine maximale Oberflächenrauhigkeit von 0,5 μm. Ein derartiges Substrat wurde einer in 2 gezeigten Eintauchbeschichtungsvorrichtung unterzogen, wodurch auf dessen Oberfläche die Beschichtungsflüssigkeit für eine in Beispiel 5 hergestellte Grundierungsschicht aufgebracht wurde.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht wurde auf das leitfähige Substrat mittels eines Back-Applikators aufgebracht und 10 Minuten einem Heißlufttrockenverfahren bei 110°C unterzogen, wodurch eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 3,0 μm im Trockenzustand gebildet wurde. Das gesamte enthaltene Lösungsmittel wurde im wesentlichen während des Trocknungsverfahrens so abgedampft, dass die Grundierungsschicht die nadelförmigen Teilchen von Titanoxid, Nylon-Copolymer und Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung enthielt. Zu diesem Zeitpunkt war die Menge an nadelförmigen Titanoxid-Teilchen 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierungsschicht, wohingegen die Menge an Kopplungsmittel 1 Gew.-% betrug, bezogen auf das Gewicht des Titanoxids.
Um einen in 1A gezeigten Photoleiter mit separierendem Funktions-Typ herzustellen, wurde die Ladungserzeugungsschicht auf der derart gebildeten Grundierungsschicht gebildet. Noch spezieller wurde eine Mischungslösung, enthaltend 1,5 Gew.-Teile Bisazo-Pigment (Chlorodian-Blau), dargestellt durch die nachfolgende chemische Formel 1 und 1,5 Gew.-Teile Phenoxyharz (kommerziell erhältlich als PKHH von Union Carbide Corporation) zu 97 Gew.-Teilen 1,2-Dimethoxyethan, zugegeben und zur Dispergierung 8 Stunden in einem Farbschüttler gerührt. Somit wurde eine Beschichtungsflüssigkeit für die Ladungserzeugungsschicht hergestellt. Die Beschichtungsflüssigkeit für die Ladungserzeugungsschicht wurde auf die Grundierungsschicht mittels des Back-Applikators aufgebracht und dem Heißluft-Trockenverfahren bei 90°C für 10 Minuten unterzogen, wodurch eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von 0,8 μm im Trockenzustand gebildet wurde.
Chemische Formel 1
Als nächstes wurde eine Ladungstransportschicht über die derart gebildete Ladungserzeugungsschicht gelegt. Noch spezieller wurde eine Mischungslösung, enthaltend 1 Gew.-Teil Hydrazonverbindung, dargestellt durch die nachfolgende chemische Formel 2, 0,5 Gew.-% Polycarbonat (kommerziell erhältlich als Z-200 von Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) und 0,5 Gew.-Teile Polyarylat (kommerziell erhältlich als U-100 von Unitika Ltd.) zu 8 Gew.-Teilen Dichlormethan zugegeben und zur Lösung mittels eines magnetischen Rührers gerührt. Somit wurde eine Beschichtungsflüssigkeit für die Ladungstransportschicht hergestellt. Die Beschichtungsflüssigkeit für die Ladungstransportschicht wurde auf die Ladungserzeugungsschicht mittels des Back-Applikators aufgebracht und dem Heißluft-Trockenverfahren 1 Stunde bei 80°C unterzogen, wodurch eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 20 μm im Trockenzustand gebildet wurde.
Chemische Formel 2
Der derart hergestellte Photoleiter vom separierenden Funktions-Typ wurde auf eine Bildformungsvorrichtung montiert (SF-8870 von Sharp Corporation), um die Charakteristika eines erzeugten Bilds zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiele 10 bis 13
Als eines der das Mischungslösungsmittel aufbauenden Lösungsmittel, enthalten in der Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht von Beispiel 9, wurde 1,2-Dichlorethan ersetzt durch 1,2-Dichlorpropan in Beispiel 10, durch Chloroform in Beispiel 11, durch Tetrahydrofuran in Beispiel 12 und durch Toluol in Beispiel 13. Jedes dieser Lösungsmittel wurde mit Methylalkohol gemischt als dem anderen Lösungsmittel des Mischungslösungsmittels in einem in Tabelle 7 aufgelisteten Mischungsverhältnis, um eine azeotrope Zusammensetzung zu bilden. Außer für dieses wurden die darauf folgenden Schritte in derselben Art und Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, mit Bilden der Grundierungsschichten und dann der Photoleiter der jeweiligen Beispiele. Die resultierenden Photoleiter wurden jeweils auf die Bildformungsvorrichtung montiert, um die Charakteristika eines erzeugten Bildes zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiele 14 bis 18
In diesen Beispielen enthielten die Mischungslösungsmittel in den Beschichtungsflüssigkeiten für die Grundierungsschichten entsprechend jenen der Beispiele 9 bis 13 Methylalkohol und das andere Lösungsmittel in einem Mischungsverhältnis von jeweils 41 : 41 (Gew.-Teile). Außer hierfür wurden die darauf folgenden Schritte in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, mit Bilden der Grundierungsschichten und dann der Photoleiter der jeweiligen Beispiele. Die resultierenden Photoleiter wurden jeweils auf die Bildformungsvorrichtung montiert, um die Charakteristika eines erzeugten Bildes zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 9
In diesem Vergleichsbeispiel wurde das Mischungslösungsmittel von Beispiel 9 ersetzt durch 82 Gew.-Teile von Methylalkohol als einzelnes Lösungsmittel. Außerdem wurden die darauf folgenden Schritte in derselben Art und Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, mit Bilden einer Grundierungsschicht und dann eines Photoleiters. Der resultierende Photoleiter wurde auf die Bildformungsvorrichtung montiert, um die Charakteristika eines erzeugten Bildes zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Beispiele 19 bis 28
Die Grundierungsschichten und Photoleiter der Beispiele 19 bis 28 wurden in derselben Art und Weise in den entsprechenden Beispielen 9 bis 18 gebildet, außer dass die Beschichtungsflüssigkeiten der Beispiele 9 bis 18, die 90 Tage stehen gelassen wurden, entsprechend verwendet wurden. Die resultierenden Photoleiter wurden jeweils auf die Bildformungsvorrichtung mon tiert, um die Charakteristika eines erzeugten Bildes zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 10
Eine Grundierungsschicht und ein Photoleiter dieses Vergleichsbeispiels wurden in derselben Art und Weise wie in Vergleichsbeispiel 9 gebildet, außer dass die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht des Vergleichsbeispiels 9, die 90 Tage stehen gelassen wurde, eingesetzt wurde. Der resultierende Photoleiter wurde auf die Bildformungsvorrichtung montiert, um die Charakteristika eines erzeugten Bildes zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Tabelle 5
Dispergierbarkeitsbeurteilung

o ausgezeichnet
Δ akzeptabel
x Aggregation

Inkonsistenzbeurteilung

o keine Inkonsistenzen
Δ akzeptabel
x einige Inkonsistenzen
xx schwere Inkonsistenzen

Entsprechend den Ergebnissen der Beurteilung der Beispiele 9 bis 28 und der Vergleichsbeispiele 9 und 10 erreichte die Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, jeweils enthaltend die nadelförmigen Teilchen von Metalloxid, oberflächenbehandelt mit dem Kopplungsmittel mit der ungesättigten Bindung, das Bindemittel, zusammengesetzt wie bei den Beispiele 9 bis 28 gezeigt, aus Polyamid und dem Mischungslösungsmittel der azeotropen Zusammensetzung, Verbesserungen hinsichtlich der Dispergierbarkeit und Lagerstabilität aus der Dispergierbarkeit und Lagerstabilität der Beschichtungsflüssigkeiten der Grundierungsschicht, jeweils enthaltend das Lösungsmittel, zusammengesetzt aus einer einzelnen Komponente. Somit ermöglichten derartige Beschichtungsflüssigkeiten der Grundierungsschicht ohne inkonsistente Beschichtungsdicke in stabiler Art und Weise gebildet zu werden. Weiterhin bot die Verwendung des Photoleiters, einschließlich einer derartigen Grundierungsschicht, ein Bild ohne inkonsistente Bilddichten und mit ausgezeichneten Bildcharakteristika.
Beispiel 29
Der Photoleiter von Beispiel 9 wurde einer Beurteilung der Bildcharakteristika hiervon unter der L/L-Umgebung und der H/H-Umgebung unterzogen. Die Beurteilung der Bildcharakteristika wurde durchgeführt, indem der Photoleiter auf die Bildformungsvorrichtung montiert wurde (kommerziell erhältlich als SF-8870 von Sharp Corporation). Es wurden ausgezeichnete Bilder ohne inkonsistente Bilddichten erhalten, die inkonsistenten Bilddichten, die auf Oberflächenstörungen des Substrats oder inkonsistente Dicken der Grundierungsschicht zurückgingen. Zusätzlich, selbst nach 20.000-facher Verwendung des Photoleiters, wurden Bilder erhalten, die im wesentlichen genauso ausgezeichnet waren, wie jene, die durch Verwendung eines frischen Photoleiters erzeugt wurden.
Vergleichsbeispiel 11
Ein Photoleiter wurde in derselben Art und Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, außer dass die Grundierungsschicht nicht gebildet wurde. Ähnlich zu Beispiel 29 wurde der resultierende Photoleiter auf die Bildcharakteristika hiervon unter der L/L-Umgebung und der H/H-Umgebung beurteilt. Es wurden Inkonsistenzen hinsichtlich der Bilddichten in den resultierenden Bildern beobachtet, wobei die Inkonsistenzen durch Oberflächenstörungen des Substrats oder inkonsistente Dicken der Grundierungsschicht hervorgerufen wurden. Zusätzlich resultierte eine niedrigere Photosensitivität des Photoleiters bei Auftreten von Nebeln in einem weißen Bereich des Bildes. Nach wiederholtem Gebrauch des Photoleiters wurde die Verschlechterung der Bildcharakteristika des Photoleiters weiter verstärkt.

Claims

Elektrophotographischer Photoleiter (1a, 1b) umfassend: ein leitfähiges Substrat (2); eine Grundierungsschicht (3), gebildet auf dem Substrat; und eine photosensitive Schicht (4), gebildet auf der Grundierungsschicht, worin die Grundierungsschicht (3) ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, ein Bindemittel und nadelähnliche Titanoxid-Teilchen, die zuvor mit dem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden, enthält.
Elektrophotographischer Photoleiter nach Anspruch 1, worin das Kopplungsmittel ein Silylierungsmittel mit einer ungesättigten Bindung darstellt.
Elektrophotographischer Photoleiter nach Anspruch 1, worin das Kopplungsmittel ein Silankopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung darstellt.
Elektrophotographischer Photoleiter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin die nadelähnlichen Teilchen eine kurze Achse zwischen 0,001 und 1 μm, eine lange Achse zwischen 0,002 und 100 μm und ein mittleres Längenverhältnis zwischen 1,5 und 300 aufweisen.
Elektrophotographischer Photoleiter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Menge des Titanoxids relativ zum Gesamtgewicht der Grundierungsschicht zwischen 10 und 99 Gew.-% beträgt.
Elektrophotographischer Photoleiter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Bindemittel ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches Polyamidharz umfaßt.
Elektrophotographischer Photoleiter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Titanoxid keiner Oberflächenbehandlung zur Verleihung von Leitfähigkeit unterzogen wurde.
Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Photoleiters (1a, 1a), das ein leitfähiges Substrat (2), eine auf dem Substrat gebildete Grundierungsschicht (3) und eine auf der Grundierungsschicht gebildete photosensitive Schicht (4) umfaßt, worin die Grundierungsschicht (3) durch Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit für die Grundierungsschicht, die ein Kopplungsmittel mit einer ungesättigten Bindung, nadelähnliche Titanoxid-Teilchen, die zuvor mit dem Kopplungsmittel oberflächenbehandelt wurden, ein Bindemitel und ein Lösungsmittel enthält, gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, worin das Lösungsmittel eine Mischung, enthaltend ein Lösungsmittel, ausgewählt aus niederen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und ein Lösungsmittel, ausgewählt aus Dichlormethan, Chloroform, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, Toluol und Tetrahydrofuran, darstellt, und das Bindemittel ein in der Mischung lösliches Polyamidharz ist.