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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches
lichtempfindliches Element, auf eine Verfahrenskartusche und ein
elektrofotografisches Gerät,
welche dieses lichtempfindliche Element verwenden, und auf ein Verfahren
zur Herstellung dieses lichtempfindlichen Elements, und spezieller
auf ein lichtempfindliches Element mit einer lichtempfindlichen
Schicht, die eine spezielle Verbindung enthält, auf eine Verfahrenskartusche
und ein elektrofotografisches Gerät, welche dieses lichtempfindliche
Element verwenden, und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses
lichtempfindlichen Elements.
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Technischer
Hintergrund
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Anorganisches
Materialen, z. B. Selen, Cadmiumsulfid und Zinkoxid, sind als lichtleitende
Materialien zur Verwendung in elektrofotografischen lichtempfindlichen
Elementen bekannt. Andererseits sind organische Materialien, z.
B. Polyvinylcarbazol, Phthalocyanin und Pigmente auf Azobasis, aufgrund
ihrer Vorteile der z. B. hohen Produktivität und der geringeren Umweltverschmutzung
trotz ihrer Unterlegenheit gegenüber
anorganischen Materialien hinsichtlich z. B. der lichtleitenden
Eigenschaften und der Haltbarkeit weitreichend eingesetzt worden.
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Diese
elektrofotografischen lichtempfindlichen Elemente sind oftmals ein
funktionsgetrennter Typ, bei dem getrennte ladungserzeugende und
ladungstransportierende Schichten laminiert sind, um gleichzeitig
die erforderlichen elektrischen und mechanischen Eigenschaften zu
erfüllen.
Es ist unnötig
zu erwähnen,
dass ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element ausreichende
Empfindlichkeit, elektrische Eigenschaften und optische Eigenschaften
gegenüber
dem elektrofotografischen Verfahren aufweisen muss, für das es
verwendet wird. Darüber
hinaus ist es für
dieses erforderlich, dass es gegenüber verschiedenen äußeren elektrischen und
mechanischen Kräften
beständig
ist, die während
der verschiedenen Schritte, zum Beispiel der Elektrifizierung, der
Belichtung, der Tonerentwicklung, des Übertragens von Bildern auf
Papier und der Reinigung, denen die Oberfläche des lichtempfindlichen
Elements bei wiederholter Verwendung ausgesetzt ist, erzeugt werden.
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Konkret
ist es für
dieses erforderlich, dass es gegenüber einem durch ein mit der
Oberfläche
in Kontakt kommendes Objekt hervorgerufenen Verschleiß und Verkratzen
der Oberfläche,
gegenüber
einer durch Elektrifizierung hervorgerufenen Verschlechterung der
Oberfläche,
z. B. einer verschlechterten Übertragungseffizienz
und verschlechterten Gleiteigenschaften, und gegenüber einer
elektrischen Verschlechterung, z. B. verringerter Empfindlichkeit
und verringertem Potential, beständig
ist.
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Die
Oberflächenschicht
für elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente aus organischen lichtempfindlichen Materialien
ist im Allgemeinen eine dünne
Harzschicht, und ihre Funktionen werden weitgehend durch die Eigenschaften
des Harzes bestimmt. In der letzten Zeit wird Acrylharz, Polycarbonatharz
und dergleichen als eines von denen verwendet, welche die vorstehenden
Anforderungen bis zu einem gewissen Ausmaß erfüllen können. Allerdings kann keines
dieser Harze alle vorstehenden Anforderungen gleichzeitig erfüllen. Insbesondere
ist ihre unzureichende Härte
eines der größten Probleme,
die für
eine weitere Verbesserung der Haltbarkeit der lichtempfindlichen
Elemente gelöst
werden müssen.
Selbst wenn das vorstehende Harz für diese verwendet wird, wird
die Oberflächenschicht
bei wiederholter Verwendung verschlissen oder beschädigt.
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In
der letzten Zeit werden Verbindungen mit geringem Molekulargewicht,
z. B. ladungstransportierende Verbindungen, häufig in großen Mengen verwendet, um die
Anforderungen einer größeren Empfindlichkeit zu
erfüllen.
Allerdings wird die Festigkeit von Filmen aus solchen Verbindungen
aufgrund ihrer Weichmachereigenschaften stark herabgesetzt sein,
was durch Verschleiß und/oder
Verkratzen hervorgerufene Schädigungen
der Oberflächenschicht
bei wiederholter Verwendung verschlimmern wird. Eine weitere Art
möglicher
Probleme, die aus der Verwendung solcher Verbindungen resultieren,
ist die Neigung dieser Verbindungen, sich bei der Lagerung des elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elements abzutrennen.
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Eines
der zum Lösen
dieser Probleme vorgeschlagenen Mittel ist die Verwendung eines
setzbaren Harzes für
die ladungstransportierende Schicht, wie es zum Beispiel von der
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2-127652 offenbart wird. Solch ein Harz
wird die Beständigkeit
der ladungstransportierenden Schicht gegenüber Reißen und Schädigungen bei wiederholter Verwendung
durch eine Beförderung
des Aushärtens
und Vernetzens der Schicht stark verbessern.
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Es
sollte allerdings angemerkt werden, dass eine Verbindung mit geringem
Molekulargewicht in dem Bindeharz inhärent als ein Weichmacher wirkt,
selbst wenn ein setzbares Harz verwendet wird, und die vorstehend
erwähnten
Probleme, die sich aus der Abtrennung ergeben, nicht drastisch verbessern
wird. Bei einer ladungstransportierenden Schicht, die aus einem
organischen ladungstransportierenden Material und einem Bindeharz
besteht, hängt
die Kapazität
zum Ladungstransport stark von den Eigenschaften des Harzes ab, womit
gemeint ist, dass es schwierig ist, die Anforderungen großer Härte und
elektrofotografischer Eigenschaften gleichzeitig in ausreichender
Weise zu erfüllen,
da z. B. ein setzbares Harz mit ausreichend großer Härte dazu neigt, die Kapazität des Ladungstransports
zu verringern, was möglicherweise
zu einer Vergrößerung des
Restpotentials führt,
wenn das Element wiederholt verwendet wird.
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Zum
Beispiel offenbaren die offengelegten japanischen Patentanmeldungen
Nr. 5-216249 und 7-72640 ein elektrofotografisches lichtempfindliches
Element mit einer ladungstransportierenden Schicht, die ein Monomer
mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält, wobei
die Doppelbindung als das ladungstransportierende Mittel wirkt,
wenn sie durch Wärme-
oder Lichtenergie angeregt wird. Allerdings ist das ladungstransportierende
Mittel an das Hauptskelett des Polymers lediglich wie eine anhängende Gruppe
angebracht, sodass es aufgrund einer unzureichenden Beseitigung
der vorstehend erwähnten
Weichmacheigenschaft schwierig ist, die mechanische Festigkeit ausreichend
zu verbessern. Eine Erhöhung
der Konzentration des ladungstransportierenden Materials in einem
Versuch, die Kapazität
des Ladungstransports zu verbessern, verringert die Vernetzungsdichte,
was zu einer unzureichenden mechanischen Festigkeit führt. Dies
kann zudem nachteilige Wirkungen notwendiger Zusatzstoffe für die Polymerisation,
z. B. eines Starters, auf die elektrofotografischen Eigenschaften
hervorrufen.
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Als
ein weiteres Mittel zum Lösen
der vorstehenden Probleme offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr. 8-248649 ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element,
dessen ladungstransportierende Schicht aus einem thermoplastischen
Harz mit einer Gruppe im Hauptskelett besteht, die eine Kapazität zum Ladungstransport
aufweist. Diese ladungstransportierende Schicht ist gegenüber der
Abtrennung widerstandsfähiger
und mechanisch stärker
als die herkömmliche
Schicht vom Typ mit molekularer Dispersion. Allerdings ist die Verbesserung
der Festigkeit beschränkt,
wenn ein thermoplastisches Harz verwendet wird, und die handhabungs-
und produktivitätsbezogenen
Eigenschaften des Elements einschließlich der Löslichkeit des Harzes sind nicht
ausreichend.
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WO
97/33193 offenbart vernetzbare oder kettenverlängerbare Polyamine sowie Filme
daraus. Die Filme sind zum Transport von positiven Ladungen wirksam,
wenn sie relativ niedrigen Spannungen ausgesetzt werden.
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Das
U.S.-Patent Nr. 5,734,003 offenbart ein ladungstransportierendes
Polymer, ein Verfahren zur Herstellung des Polymers und eine organische
Elektronenvorrichtung, die das Polymer enthält.
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EP-A-0
295 126 bezieht sich auf Lichtempfänger, die Arylaminverbindungen
enthalten, um den Transport von elektrischer Ladung zu erleichtern,
wobei die Lichtempfänger
gegenüber
einer Schädigung,
die durch flüssige
Entwickler hervorgerufen wird, weniger anfällig gemacht sind.
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DE-A-43
39 711 offenbart Triphenylverbindungen und ein Verfahren zur Herstellung
diskotischer vernetzter Flüssigkristallpolymere.
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Im
Hinblick auf das Vorstehende gibt es Nachfragen nach lichtempfindlichen
Elementen, die gleichzeitig die Anforderungen an mechanische Festigkeit
und Kapazität
des Ladungstransports in einem größeren Ausmaß erfüllen können.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrofotografisches
lichtempfindliches Element mit größerer Beständigkeit gegenüber Verschleiß und Verkratzen
und zudem einer größeren Beständigkeit
gegenüber
der Abtrennung bereitzustellen, indem die bei dem herkömmlichen
elektrofotografischen lichtempfindlichen Element auftretenden Probleme
gelöst
werden, um die Filmfestigkeit zu vergrößern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrofotografisches
lichtempfindliches Element bereitzustellen, das stark verringerte
Veränderungen
oder Verschlechterung der lichtempfindlichen Eigenschaften zeigt,
z. B. ein erhöhtes
Restpotential, wenn es wiederholt verwendet wird, und das erforderliche Funktionen
in stabiler Weise sicherstellt, selbst wenn es wiederholt verwendet
wird.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahrenskartusche
und ein elektrofotografisches Gerät bereitzustellen, welche das
vorstehende elektrofotografische lichtempfindliche Element verwenden.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Herstellung des vorstehenden elektrofotografischen lichtempfindlichen
Elements bereitzustellen.
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Konkreter
stellt die vorliegende Erfindung ein elektrofotografisches lichtempfindliches
Element bereit, das einen Träger
und darauf eine lichtempfindliche Schicht umfasst, wobei die lichtempfindliche
Schicht eine gehärtete
Leerstellen transportierende Verbindung mit zwei oder mehr kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen in dem gleichen Molekül vor dem Härten umfasst, wobei die Verbindung
durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl gehärtet ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zudem eine Verfahrenskartusche bereit,
die das vorstehende elektrofotografische lichtempfindliche Element
und wenigstens eine Einrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus jenen zum Elektrifizieren, zur Entwicklung und zum Reinigen
umfasst, die monolithisch getragen werden, um eine Anordnung auszubilden,
die frei an den Körper
eines elektrofotografischen Geräts
angebracht oder davon abgenommen werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zudem ein elektrofotografisches Gerät bereit,
welches das vorstehende elektrofotografische lichtempfindliche Element
und Einrichtungen zum Elektrifizieren, zur Belichtung, zur Entwicklung
und zur Übertragung
umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zudem ein Verfahren zur Herstellung
des vorstehenden elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements
mit den Schritten bereit:
- (i) Erzeugung einer
Schicht, die eine Leerstellen transportierende Verbindung mit zwei
oder mehr kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen in dem gleichen
Molekül
für das
elektrofotografische lichtempfindliche Element umfasst, und
- (ii) Bestrahlen der in dem Schritt (i) erhaltenen Schicht mit
einem Elektronenstrahl, um die Schicht auszuhärten, und Erzeugen der lichtempfindlichen
Schicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
Figur veranschaulicht den Aufbau eines elektrofotografischen Geräts, das
mit einer Verfahrenskartusche ausgerüstet ist, die das elektrofotografische
lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung aufweist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das
elektrofotografische lichtempfindliche Element der vorliegenden
Erfindung umfasst eine gehärtete Leerstellen
transportierende Verbindung mit zwei oder mehr kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen in dem gleichen Molekül vor dem Härten, wobei die Verbindung durch
Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl gehärtet ist.
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Die
Reaktionen zur Erzeugung von Polymeren fallen in die allgemeinen
Kategorien Kettenpolymerisation und schrittweise Polymerisation,
und eine Art der Polymerisation für die vorliegende Erfindung
gehört
zu der ersten Kategorie. Spezieller schließen die Kettenpolymerisationen
eine Polymerisation ungesättigter
Gruppen, eine ringöffnende
Polymerisation und eine isomerisierende Polymerisation ein, bei
der die Reaktion hauptsächlich über eine
Zwischenstufe abläuft,
z. B. Radikale und Ionen (siehe zum Beispiel „Chemistry of BasiC Synthesis
Resins (a new edition)" von
Tadahiro Miwa, veröffentlicht
von Giho-do Shuppan, Seite 24, 25. Juli 1995 (erste Ausgabe, 8.
Auflage)).
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Die
kettenpolymerisierende funktionelle Gruppe ist eine, durch welche
die Kettenpolymerisation erfolgen kann. Funktionelle Gruppen für eine Polymerisation
ungesättigter
Gruppen und eine ringöffnende
Polymerisation sind nachstehend beschrieben. Sie machen die meisten
kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen aus und finden weitreichende
Anwendungen.
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Die
Polymerisation von ungesättigten
Gruppen ist eine Art von Polymerisation, bei der eine oder mehrere
ungesättigte
Gruppen, zum Beispiel C=C, C≡C,
C=O, C=N und C≡N,
hauptsächlich
C=C, miteinander durch Radikale oder Ionen reagieren. Diese ungesättigten
polymerisierbaren funktionellen Gruppen schließen die folgenden Gruppen ein,
sind aber nicht darauf beschränkt:
wobei
R eine Alkylgruppe ist, z. B. Methyl, Ethyl oder Propyl, die einen
Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl oder
Phenethyl, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Arylgruppe,
zum Beispiel Phenyl, Naphtyl oder Anthryl, die einen Substituenten
aufwesen kann, ein Wasserstoffatom oder dergleichen.
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Die
ringöffnende
Polymerisation ist eine Reaktion, bei der eine instabile Ringstruktur
mit einer Spannung, z. B. ein Kohlenstoffring, ein Oxoring und ein
stickstoffhaltiger Heteroring, durch die Wirkung eines Katalysators
aktiviert und geöffnet
und gleichzeitig die Polymerisationsreaktion wiederholt wird, um
ein kettenförmiges
Polymer zu erzeugen. In den meisten dieser Reaktionen wirkt hauptsächlich ein
Ion als die aktive Spezies. Die funktionellen Gruppen für eine ringöffnende
Polymerisation schließen
die folgenden Gruppen ein, sind aber nicht darauf beschränkt:
wobei
R' eine Alkylgruppe,
z. B. Methyl, Ethyl oder Propyl, die einen Substituenten aufweisen
kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl oder Phenethyl, die einen
Substituenten aufweisen kann, eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphtyl
oder Anthryl, die einen Substituenten aufweisen kann, ein Wasserstoffatom
oder dergleichen ist.
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Von
den vorstehenden, für
die vorliegende Erfindung nützlichen
kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen sind jene, die durch
die folgenden allgemeinen Formeln (5) bis (7) gezeigt sind, bevorzugt.
wobei E ein Wasserstoffatom,
ein Halogenatom, z. b. Fluor, Chlor oder Brom, eine Alkylgruppe,
z. B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, die einen Substituenten
aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphtylmethyl,
Furfuryl oder Thienyl, die einen Substituenten aufweisen kann, eine
Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthryl, Pyrenyl, Thiophenyl
oder Furyl, die einen Substituenten aufweisen kann, CN, Nitro, eine
Alkoxygruppe, z. B. Methoxy, Ethoxy oder Propoxy, oder -COOR
7 oder CONR
8R
9 ist,
W eine zweibindige Arylengruppe,
z. B. Phenylen, Naphthylen oder Anthracenylen, die eine Substituenten
aufweisen kann, eine zweibindige Alkylengruppe, z. B. Methylen,
Ethylen oder Butylen, die einen Substituenten aufweisen kann, oder
-COO-, -CH
2-, -O-, -OO-, -S- oder CONR
10- ist,
R
7,
R
8, R
9 und R
10 jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom,
z. B. Fluor, Chlor oder Brom, eine Alkylgruppe, z. B. Methyl, Ethyl
oder Propyl, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Aralkylgruppe,
z. B. Benzyl oder Phenethyl, die einen Substituenten aufweisen kann,
oder eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl oder Anthryl, die einen
Substituenten aufweisen kann, sind,
wobei R
8 und
R
9 gleich oder verschieden sein können, und
f 0 oder 1 ist.
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Die
Substituenten, welche E und W aufweisen können, schließen ein
Halogenatom, z. B. Fluor, Chlor, Brom und Iod, eine Nitrogruppe,
eine Cyanogruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkylgruppe, z. B. Methyl,
Ethyl, Propyl und Butyl, eine Alkoxygruppe, z. B. Methoxy, Ethoxy
und Propoxy, eine Aryloxygruppe, z. B. Phenoxy und Naphthoxy, eine
Aralkylgruppe, z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl, Furfuryl
und Thienyl, und eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthryl
und Pyrenyl, ein.
wobei R
11 und
R
12 jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe,
z. B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, die einen Substituenten
aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl oder Phenethyl,
die einen Substituenten aufweisen kann, oder eine Arylgruppe, z.
B. Phenyl oder Naphthyl, die einen Substituenten aufweisen kann, sind
und g eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.
wobei R
13 und
R
14 jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe,
z. B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, die einen Substituenten
aufweisen kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl oder Phenethyl,
die einen Substituenten aufweisen kann, oder eine Arylgruppe, z.
B. Phenyl oder Naphthyl, die einen Substituenten aufweisen kann, sind
und h eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.
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Die
Substituenten, welche R11, R12,
R13 und R14 in der
allgemeinen Formel (6) oder (7) aufweisen können, schließen ein
Halogenatom, z. B. Fluor, Chlor, Brom und Iod, eine Alkylgruppe,
z. B. Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl, eine Alkoxygruppe, z. B.
Methoxy, Ethoxy und Propoxy, eine Aryloxygruppe, z. B. Phenoxy und Naphthoxy,
eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl, Furfuryl
und Thienyl und eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthryl
und Pyrenyl, ein.
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Von
den bevorzugten kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen für die folgende
Erfindung, die durch die allgemeinen Formeln (5) bis (7) gezeigt
sind, sind jene, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (8)
bis (14) gezeigt sind, mehr bevorzugt:
wobei
i eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und
wobei j eine ganze Zahl von
1 bis 3 ist.
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Von
den durch die allgemeinen Formeln (8) bis (14) gezeigten Gruppen
sind die durch die allgemeine Formel (8) gezeigte Acryloyloxygruppe
und die durch die allgemeine Formel (9) gezeigte Methacryloyloxygruppe
aufgrund, neben anderen, ihrer polymerisationsbezogenen Eigenschaften
noch mehr bevorzugt.
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Die „Leerstellen
transportierende Verbindung mit zwei oder mehr kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen in dem gleichen Molekül" für
die vorliegende Erfindung ist eine Verbindung, bei der wenigstens zwei
vorstehend beschriebene kettenpolymerisierende Gruppen als funktionelle
Gruppen über
chemische Bindungen an eine Leerstellen transportierende Verbindung
gebunden sind, wobei die „zwei
oder mehr kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen" gleich oder verschieden
sein können.
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Die
ladungstransportierenden Verbindungen mit zwei oder mehr kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen sind bevorzugt jene, die durch die folgende
allgemeine Formel (1) gezeigt sind:
wobei
P
1 und P
2 beide
eine kettenpolymerisierende funktionelle Gruppe sind und gleich
oder verschieden sein können,
Z ein organischer Rest ist, der einen Substituenten aufweisen kann,
Y ein Wasserstoffatom ist und a, b und d jeweils eine ganze Zahl
von 0 oder größer sind,
wobei b + d eine ganze ZahL von 3 oder größer ist, wenn a 0 ist, a eine
ganze Zahl von 2 oder größer ist,
wenn b oder d 0 ist, und a + b + d eine ganze Zahl von 3 oder größer in allen
anderen Fällen
ist, P
1 gleich oder verschieden sein kann,
wenn a zwei oder größer ist, P
2 gleich oder verschieden sein kann, wenn
d 2 oder größer ist,
und Z gleich oder verschieden sein kann, wenn b 2 oder größer ist.
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Der
Satz „P1 kann gleich oder verschieden sein, wenn
a 2 oder größer ist2
bedeutet, dass, wenn n Arten unterschiedlicher P1 durch
P11, P12, P13, P14, P15...P1n dargestellt
werden und a 3 ist, die drei kettenpolymerisierenden funktionellen
Gruppen P1, die direkt an eine Leerstellen
transportierende Verbindung A gebunden sind, gleich sein können, zwei
gleich und die andere verschieden sein können (z. B. P11,
P11 und P12) oder alle
drei Gruppen voneinander verschieden sein können (z.B. P12,
P15 und P17). Die
Sätze „P2 kann gleich oder verschieden sein, wenn
d 2 oder größer ist" und „Z kann
gleich oder verschieden sein, wenn b 2 oder größer ist" sollen in einer gleicher Weise gelesen
werden.
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„A" in der allgemeinen
Formel (1) bezeichnet eine Leerstellen transportierende Gruppe und
ist nicht beschränkt,
solange sie eine Kapazität
zum Leerstellentransport aufweist. Wenn die Leerstellen transportierende
Verbindung durch eine Wasserstoffadditionsverbindung dargestellt
wird, d.h. P1 und Z sind Wasserstoffatome,
schlließen
die für
die vorliegende Erfindung nützlichen
Leerstellen transportierenden Gruppen ein Oxazolderivat, ein Oxadiazolderivat,
ein Imidazolderivat, ein Triarylaminderivat, z. B. Triphenylamin,
9-(p-Diethylaminostyryl)anthracen,
1,1-Bis-(4-dibenzylaminophenyl)propan,
Styrylanthracen, Styrylpyrazolin, Phenylhydrazon, ein Thiazolderivat,
ein Triazolderivat, ein Phenazinderivat, ein Acridinderivat, ein
Benzofuranderivat, ein Benzimidazolderivat, ein Thiophenderivat
und ein N-Phenylcarbazolderivat ein.
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Von
den vorstehenden Leerstellen transportierenden Verbindungen sind
die Bevorzugten jene, die durch die allgemeine Formel (4) gezeigt
werden:
wobei R
4,
R
5 und R
6 jeweils
eine Alkylgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 10, z. B.
Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, die einen Substituenten aufweisen
kann, eine Aralkylgruppe, z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl,
Furfuryl oder Thienyl, die einen Substituenten aufweisen kann, oder
eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphtyl, Anthryl, Phenanthryl, Pyrenyl,
Thiophenyl, Furyl, Pyridyl, Chinolyl, Benzochinolyl, Carbazolyl,
Phenothiazinyl, Benzofuryl, Benzothiophenyl, Dibenzofuryl oder Dibenzothiophenyl,
die einen Substituenten aufweisen kann, sind.
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R4, R5 und R6 können
gleich oder verschieden sein und wenigstens zwei von ihnen sind
Arylgruppen. Speziell bevorzugt sind R4,
R5 und R6 alle Arylgruppen.
Zwei von R4, R5 und
R6 in der vorstehenden allgemeinen Formel
(4) können
direkt oder über
eine bindende Gruppe miteinander verbunden sein, wobei die bindende
Gruppe eine Alkylengruppe, z. B. Methylen, Ethylen und Propylen,
ein Heteroatom, z. B. ein Sauerstoffatom und ein Schwefelatom, und
CH=CH einschließen.
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Z
in der allgemeinen Formel (1) ist eine Alkylengruppe, die einen
Substituenten aufweisen kann, eine Arylengruppe, die einen Substituenten
aufweisen kann, CR
1=CR
2 (wobei
R
1 und R
2 jeweils
eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind
und gleich oder verschieden sein können), C=O, S=O, SO
2 oder ein organischer Rest, der wenigstens
eines von einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom enthält, die
beliebig miteinander kombiniert sein können. Von diesen sind jene,
die durch die folgende allgemeine Formel (2) gezeigt werden, bevorzugt,
und jene, die durch die allgemeine Formel (3) gezeigt sind, sind
mehr bevorzugt.
wobei
X
1 bis X
3 jeweils
eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 20, z.
B. Methylen, Ethylen oder Propylen, die einen Substituenten aufweisen
kann, (CR
1=CR
2)m,
C=O, S=O, SO
2, ein Sauerstoff- oder ein
Schwefelatom sind. Ar
1 und Ar
2 sind
jeweils eine zweibindige Arylengruppe, die einen Substituenten aufweisen
kann (eine Gruppe, die durch Wegnehmen von zwei Wasserstoffatomen
aus Phenylen, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Pyren, Benzothiophen,
Pyridin, Chinolin, Benzochinolin, Carbazol, Phenothiazin, Benzofuran,
Benzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzothiophen oder dergleichen gebildet
wird).
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R1 und R2 sind jeweils
eine Alkylgruppe, z. B. Methyl, Ethyl oder Propyl, die einen Substituenten
aufweisen kann, eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl oder Thiophenyl,
die einen Substituenten aufweisen kann, oder ein Wasserstoffatom,
wobei R1 und R2 gleich
oder verschieden sein können.
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m
ist eine ganze Zahl von 1 bis 5, und p bis t sind jeweils eine ganze
Zahl von 0 bis 10, wobei p bis t nicht gleichzeitig 0 sind.
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X4 und X5 in der allgemeinen
Formel (3) sind jeweils (CH2)m', (CH=CR3)n', C=O oder ein Sauerstoffatom,
und Ar3 ist eine zweibindige Arylengruppe,
die einen Substituenten aufweisen kann (eine Gruppe, die durch Wegnehmen
von zwei Wasserstoffatomen aus Phenylen, Naphthalin, Anthracen,
Phenanthren, Pyren, Benzothiophen, Pyridin, Chinolin, Benzochinolin,
Carbazol, Phenothiazin, Benzofuran, Benzothiophen, Dibenzofuran,
Dibenzothiophen oder dergleichen gebildet wird).
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R3 ist eine Alkylgruppe, z. B. Methyl, Ethyl
oder Propyl, die einen Substituenten aufweisen kann, eine Arylgruppe,
z. B. Phenyl, Naphthyl oder Thiophenyl, die einen Substituenten
aufweisen kann, oder ein Wasserstoffatom, m' ist eine ganze Zahl von 1 bis 10, n' ist eine ganze Zahl
von 1 bis 5, und u bis w sind jeweils eine ganze Zahl von 0 bis
10 (wobei u bis w speziell bevorzugt jeweils eine ganze Zahl von
0 bis 5 sind), wobei u bis w nicht gleichzeitig 0 sind.
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Die
Substituenten, welche R1 bis R6,
Ar1 bis Ar3, X1 bis X5 und Z in
den allgemeinen Formeln (1) bis (4) aufweisen können, schließen ein
Halogenatom, z. B. Fluor, Chlor, Brom und Iod, eine Nitrogruppe,
eine Cyanogruppe, eine Hydroxygruppe, eine Alkylgruppe, z. B. Methyl,
Ethyl, Propyl und Butyl, eine Alkoxygruppe, z. B. Methoxy, Ethoxy
und Propoxy, eine Aryloxygruppe, z. B. Phenoxy und Naphthoxy, eine
Aralkylgruppe, z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl, Furfuryl
und Thienyl, und eine Arylgruppe, z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthryl und
Pyrenyl, eine substituierte Aminogruppe, z. B. Dimethylamino, Diethylamino,
Dibenzylamino, Diphenylamino und Di(p-tolyl)amino, und eine Arylvinylgruppe,
z. B. Styryl und Naphthylvinyl, ein.
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Die
für die
vorliegende Erfindung nützliche
Leerstellen transportierende Verbindung mit zwei oder mehr kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen in dem gleichen Molekül weist bevorzugt ein Oxidationspotential von
1,2 V oder weniger und mehr bevorzugt 0,4 bis 1,2 V auf.
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Wenn
das Oxidationspotential 1,2 V übersteigt,
ist es schwierig, die Ladung (Leerstelle) aus dem ladungserzeugenden
Material zu injizieren. Andere Probleme, die leicht auftreten können, schließen ein
erhöhtes
Restpotential, eine verschlechterte Empfindlichkeit und übermäßige Potentialladungen
ein, wenn das lichtempfindliche Element wiederholt verwendet wird.
Die Probleme, die möglicherweise
bei einem Oxidationspotential unterhalb von 0,4 V auftreten, schließen eine
verringerte Elektrifizierungskapazität und eine beschleunigte Verschlechterung
der Verbindung ein, da diese leicht oxidiert wird, was im Gegenzug
Probleme wie z. B. eine verschlechterte Empfindlichkeit, verschmierte
Bilder und übermäßige Potentialladungen
hervorrufen kann, wenn das lichtempfindliche Element wiederholt
verwendet wird. Das Oxidationspotential kann durch das folgende
Verfahren bestimmt werden:
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Messung des Oxidationspotentials:
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Das
Oxidationspotential der Leerstellen transportierenden Verbindung
wurde durch einen Analysator mit einer gesättigten Kalomelreferenzelektrode
und einer 0,1N Acetonitrillösung
von (n-Bu)4N+ClO4 – als der Elektrolytlösung bestimmt,
wobei das an die Arbeitselektroden aus Platin angelegte Potential
durch einen Potentialabtaster abgetastet wurde, um das Oxidationspotential
aus der Spitze in der Strom-Spannungskurve
zu bestimmen.
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Konkreter
wurde die Probe in der 0,1N Acetonitrillösung von (n-Bu)4N+ClO4 – so
gelöst,
dass sie eine Konzentration von ungefähr 5 bis 10 mmol% aufwies.
Eine Spannung wurde durch die Arbeitselektroden in einem Bereich
von 0 bis 1,5 V an die Probenlösung
angelegt, wobei sie linear erhöht
wurde, um die Strom-Spannungskurve aufzustellen. Das Potential,
welches den Spitzenstrom ergab (die erste Spitze, wenn zwei oder
mehr Spitzen beobachtet wurden), wurde als das Oxidationspotential
definiert.
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Einige
der bevorzugten Leerstellen transportierenden Verbindungen mit zwei
oder mehr kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen in dem gleichen
Molekül
sind nachstehend gezeigt. Es ist so zu verstehen, dass diese Verbindungen
nicht auf die vorstehenden beschränkt sind.
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Stellvertretende
Synthesebeispiele für
die Leerstellen transportierenden Verbindungen mit kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen, welches für
die vorliegende Erfindung nützlich
ist, werden nachstehend beschrieben.
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Synthesebeispiel 1: Synthese
der Verbindung Nr. 6
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Die
Verbindung Nr. 6 wurde auf dem folgenden Weg synthetisiert:
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1
(50 g oder 0,47 mol), 2 (406 g oder 1,4 mol), wasserfreies Kaliumcarbonat
(193 g) und Kupferpulver (445 g) wurden zusammen mit 1,2-Dichlorbenzol
(1200 g) bei 180 bis 190°C
für 15
Stunden unter Rühren
erhitzt. Die erhaltene Lösung
wurde filtriert und dann unter Vakuum gesetzt, um das Lösungsmittel
zu entfernen. Der Rückstand
wurde über
eine Säule
mit Silica-Gel gereinigt, um 132 g von 3 zu erzeugen.
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3
(120 g oder 0,28 mol) wurde zu 1500 g Methylcellosolve zugegeben,
wozu 150 g Natriummethylat unter Rühren bei Raumtemperatur langsam
zugegeben wurde. Nach Abschluss der Zugabe wurde die erhaltene Lösung bei
Raumtemperatur für
eine Stunde und dann bei 70 bis 80°C für 10 Stunden gerührt. Sie
wurde dann in Wasser gegossen, mit verdünnter Salzsäure neutralisiert, mit Ethylacetat
extrahiert und unter Vakuum gesetzt, um das Lösungsmittel zu entfernen, nachdem
die organische Schicht mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet
worden war. Der Rückstand
wurde über
eine Säule
mit Silica-Gel gereinigt, um 78 g von 4 zu erzeugen.
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4
(70 g oder 0,2 mol) und Triethylamin (40 g oder 0,4 mol) wurden
zu 400 ml getrocknetem Tetrahydrofuran (THF) zugegeben und auf 0
bis 5°C
abgekühlt,
wozu Acryloylchlorid (55 g oder 0,6 mol) langsam zugetropft wurde.
Nach Abschluss der Zugabe wurde die erhaltene Lösung langsam zurück auf Raumtemperatur gebracht,
bei der sie für
4 Stunden gerührt
wurde. Sie wurde dann in Wasser gegossen, neutralisiert, mit Ethylacetat
extrahiert und das Lösungsmittel
wurde entfernt, nachdem die organische Schicht mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet worden war. Der Rückstand wurde über eine
Säule mit
Silica-Gel gereinigt, um 42 g von 5 (die Verbindung Nr. 6) (Oxidationspotential:
0,83 V) zu erzeugen.
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Synthesebeispiel 2: Synthese
der Verbindung Nr. 71
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4
(10 g oder 29 mmol), die im Synthesebeispiel 1 hergestellt worden
war, wurde zu 50 ml getrocknetem THF zugegeben und auf 0 bis 5°C abgekühlt, wozu
3,5 g öligen
Natriumhydrids (ungefähr
60%) langsam zugegeben wurden. Nach Abschluss der Zugabe wurde die
erhaltene Lösung
langsam zurück
auf Raumtemperatur gebracht, bei der sie für eine Stunde gerührt wurde,
und dann erneut auf 0 bis 5°C
abgekühlt,
wozu Allylbromid (17,5 g oder 145 mmol) langsam zugetropft wurde.
Nach Abschluss der Zugabe wurde die erhaltene Lösung bei der gleichen Temperatur
für eine
Stunde gerührt
und dann zurück
auf Raumtemperatur gebracht, bei der sie zusätzlich für 5 Stunden gerührt wurde.
Sie wurde dann in Wasser gegossen, neutralisiert, mit Toluol extrahiert
und das Lösungsmittel
wurde entfernt, nachdem die organische Schicht mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet worden war. Der Rückstand wurde über eine
Säule mit
Silica-Gel gereinigt, um 5,6 g der Zielverbindung (die Verbindung
Nr. 71) (Oxidationspotential: 0,81 V) zu erzeugen.
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Synthesebeispiel 3: Synthese
der Verbindung Nr. 55
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Die
Verbindung Nr. 71 (3,0 g), die im Synthesebeispiel 2 hergestellt
worden war, wurde in 20 ml Dichlormethan gelöst und auf 0 bis 5°C abgekühlt, wozu
5,2 g m-Chlorperoxybenzoesäure
(ungefähr
70%) langsam zugegeben wurden, für
eine Stunde gerührt
und zurück
auf Raumtemperatur gebracht, bei der sie für 12 Stunden gerührt wurde.
Die erhaltene Lösung
wurde in Wasser gegossen, mit Dichlormethan extrahiert und das Lösungsmittel
wurde entfernt, nachdem die organische Schicht mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet worden war. Der Rückstand wurde über eine
Säule mit
Silica-Gel gereinigt, um 2,1 g der Zielverbindung (die Verbindung
Nr. 55) (Oxidationspotential: 0,81 V) zu erzeugen.
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Synthesebeispiel 4: Synthese
der Verbindung Nr. 31
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Die
Verbindung Nr. 31 wurde auf dem folgenden Weg synthetisiert:
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6
(40 g oder 0,24 mol), 7 (77 g oder 0,35 mol), wasserfreies Kaliumcarbonat
(48,8 g) und Kupferpulver (75 g) wurden zusammen mit 1,2-Dichlorbenzol
(250 g) bei 180 bis 190°C
für 10
Stunden unter Rühren
erhitzt. Die erhaltene Lösung
wurde filtriert und dann unter Vakuum gesetzt, um das Lösungsmittel
zu entfernen. Der Rückstand
wurde über
eine Säule
mit Silica-Gel gereinigt, um 49 g von 8 zu erzeugen.
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Dimethylfomramid
(DMF, 242,3 g) wurde auf 0 bis 5°C
abgekühlt,
wozu 84,8 g Phosphoroxychlorid langsam auf solch eine Weise zugetropft
wurden, dass das Reaktionssystem bei 10°C oder darunter gehalten wurde.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die erhaltene Lösung bei der gleichen Temperatur
für 15
Minuten gerührt,
wozu eine Lösung
aus 8 (24 g oder 0,093 mol) und DMF (135 g) langsam zugetropft wurde.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die erhaltene Lösung bei der gleichen Temperatur
für 30
Minuten gerührt,
zurück auf
Raumtemperatur gebracht, bei der sie für 2 Stunden gerührt wurde,
und auf 80 bis 85°C
erhitzt, wo sie für 6
Stunden gerührt
wurde. Sie wurde dann in 2 kg einer wässrigen Natriumacetatlösung (ungefähr 15%)
gegossen, für
12 Stunden gerührt,
neutralisiert und mit Toluol extrahiert. Die organische Schicht
wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, um das Lösungsmittel
zu entfernen. Der Rückstand
wurde über
eine Säule mit
Silica-Gel gereinigt, um 16 g von 9 zu erzeugen.
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Lithiumaluminiumhydrid
(1,85 g) wurde zu 100 ml getrocknetem THF zugegeben, wozu eine Lösung von
9 (15 g oder 0,048 mol) und getrocknetem THF (100 ml) langsam zugegeben
wurde, während
bei Raumtemperatur gerührt
wurde. Nach Beendigung der Zugabe wurde die erhaltene Lösung bei
Raumtemperatur für 4
Stunden gerührt,
wozu 400 ml einer wässrigen
5%igen Salzsäurelösung langsam
zugetropft wurden. Nach Beendigung der Zugabe wurde die erhaltene
Lösung
mit Toluol extrahiert, und die organische Schicht wurde mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet, um die Lösung zu entfernen. Der Rückstand
wurde mit Silica-Gel über
eine Säule
gereinigt, um 13 g von 10 zu erzeugen.
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10
(10 g oder 0,03 mol) und Triethylamin (12 g oder 0,12 mol) wurden
zu 150 ml getrocknetem THF zugegeben und auf 0 bis 5°C abgekühlt, wozu
Acryloylchlorid (8,5 g oder 0,09 mol) langsam zugetropft wurde. Nach
Beendigung der Zugabe wurde die erhaltene Lösung langsam zurück auf Raumtemperatur
gebracht, bei der sie für
4 Stunden gerührt
wurde. Sie wurde dann in Wasser gegossen, neutralisiert, mit Ethylacetat
extrahiert und da Lösungsmittel
wurde entfernt, nachdem die organische Schicht mit wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet worden war. Der Rückstand wurde über eine
Säule mit
Silica-Gel gereinigt, um 5,6 g 11 (die Verbindung Nr. 31) (Oxidationspotential:
0,93 V) zu erzeugen.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die Leerstellen transportierende
Verbindung in einer dreidimensionalen, vernetzten Struktur an zwei
oder mehr Vernetzungspunkten über
kovalente Bindungen in der lichtempfindlichen Schicht durch Polymerisieren/Vernetzen
der Leerstellen transportierenden Verbindung mit wenigstens zwei
kettenpolymerisierenden funktionellen Gruppen in dem gleichen Molekül eingeschlossen.
Es ist möglich, die
Leerstellen transportierende Verbindung mit sich selber zu polymerisieren/zu
vernetzen, oder nachdem sie mit einer weiteren Verbindung mit einer
kettenpolymerisierenden Gruppe vermengt wurde, deren Art und Menge
nicht beschränkt
ist. Die vorstehende andere Verbindung mit einer kettenpolymerisierenden
Gruppe kann ein Monomer, ein Oligomer oder ein Polymer mit einer
kettenpolymerisierenden Gruppe sein.
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Wenn
die funktionelle Gruppe in der Leerstellen transportierenden Verbindung
die gleiche ist wie jene in der anderen kettenpolymerisierenden
Verbindung oder mit dieser polymerisierbar ist, können sie über eine kovalente
Bindung miteinander verbunden sein, um eine dreidimensionale, vernetzte,
copolymerisierte Struktur auszubilden. Wenn diese funktionellen
Gruppen nicht miteinander polymerisierbar sind, besteht die lichtempfindliche
Schicht aus einer Mischung von zwei oder mehr dreidimensional gehärteten Verbindungen,
oder aus der dreidimensionalen, gehärteten Verbindung als dem Hauptinhaltsstoff,
welcher die andere kettenpolymerisierende Monomerverbindung oder
eine gehärtete
Verbindung davon enthält.
In solch einem Fall ist es möglich,
durch vorsichtiges Einregeln ihres vermengten Anteils und ein filmerzeugendes
Verfahren ein sich durchdringendes Netzwerk (inter penetrating network,
IPN) auszubilden.
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Die
lichtempfindliche Schicht kann aus einem Monomer, einem Oligomer
oder einem Polymer gebildet sein, welches keine mit der Leerstellen
transportierenden Verbindung kettenpolymerisierbade Gruppe aufweist,
oder aus einem Monomer, einem Oligomer oder einem Polymer, welches
eine polymerisierbare Gruppe aufweist, die von der kettenpolymerisierbaren
verschieden ist. Es ist für
die lichtempfindliche Schicht situationsabhängig zudem möglich, dass
sie eine Leerstellen transportierende Verbindung enthält, die
in der dreidimensionalen, vernetzten Struktur nicht chemisch eingeschlossen
ist, d. h. eine Verbindung, die keine kettenpolymerisierende funktionelle
Gruppe aufweist. Darüber
hinaus können
andere Arten von Zusatzstoffen eingeschlossen sein, z. B. ein Schmiermittel
aus einem feingepulverten Harz, das Fluor enthält.
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Das
lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung weist eine
lichtempfindliche Schicht auf, die eine ladungserzeugende Schicht,
die eine ladungserzeugende Verbindung enthält, und eine ladungstransportierende
Schicht, die eine ladungstransportierende Verbindung enthält, umfasst,
die auf einem Träger
in dieser oder in umgekehrter Reihenfolge gebildet sind. Die lichtempfindliche
Schicht kann eine einzelne Schicht mit einer darin dispergierten
ladungserzeugenden und ladungstransportierenden Verbindung sein.
Bei der ersteren Art einer laminierten lichtempfindlichen Schicht
können
zwei oder mehr ladungstransportierende Schichten verwendet werden.
Bei der letzteren, der lichtempfindlichen Schicht aus einer einzelnen
Schicht, kann die Schicht, die eine ladungserzeugende und ladungstransportierende
Verbindung enthält,
des Weiteren mit einer ladungstransportierenden Schicht oder einer
Schutzschicht laminiert sein.
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Jeder
Aufbau kann verwendet werden, solange die Leerstellen transportierende
Verbindung mit den kettenpolymerisierenden Gruppen und/oder die
Verbindung, nachdem sie polymerisiert/vernetzt wurde, in der lichtempfindlichen
Schicht eingeschlossen ist/sind. Allerdings ist der Aufbau des lichtempfindlichen
Elements mit Funktionstrennung, mit einer ladungserzeugenden und
einer ladungstransportierenden Schicht, die in dieser Reihenfolge
auf einem Träger
laminiert sind, im Hinblick auf die Eigenschaften des Elements,
insbesondere der elektrischen Eigenschaften (z. B. des Restpotentials)
und der Haltbarkeit, bevorzugt. Einer der durch die vorliegende
Erfindung hervorgerufenen Vorteile ist eine verbesserte Haltbarkeit
der Oberflächenschicht,
ohne dass die Kapazität
zum Ladungstransport geopfert wird.
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Jedes
Material kann für
den Träger
für das
elektrofotografische lichtempfindliche Element der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, solange es elektrisch leitfähig ist.
Es kann aus einem Metall, z. B. Aluminium, Kupfer, Chrom, Nickel,
Zink oder rostfreiem Stahl, oder einer Legierung bestehen, das bzw.
die zu einer Trommel oder zu einer Lage geformt ist. Es kann zudem
ein Kunststofffilm sein, der mit einer Metallfolie (z. B. einer
Aluminium- oder Kupferfolie) laminiert ist oder auf dem Aluminium,
Indiumoxid, Zinnoxid oder dergleichen abgeschieden ist, oder ein
metallischer Film, ein Kunststofffilm oder ein Papier, das mit einer
elektrisch leitfähigen
Schicht versehen ist, welche durch Versprühen eines elektrisch leitfähigen Materials
selber oder in Kombination mit einem Bindeharz erzeugt ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen
Schicht eine Haftschicht mit Barriere- und Klebefunktionen aufweisen.
Die Haftschicht ist z. B. für
eine Verbesserung der Haftung oder Auftragbarkeit der lichtempfindlichen
Schicht, des Schutzes des Träger,
von Beschichtungsfehlstellen in dem Träger, eine Verbesserung der
Eigenschaften der Ladungsinjektion von dem Träger oder des Schutzes der lichtempfindlichen
Schicht vor einem elektrischen Ausfall bereitgestellt.
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Für die Haftschicht
geeignete Materialien schließen
Polyvinylalkohol, Poly-N-vinylimidazol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose,
Ethylen/Acrylat-Copolymer, Casein, Polyamid, N-methoxymetyliertes
Nylon-6, copolymerisiertes Nylon, Leim und Gelatine ein. Zur Erzeugung
der Haftschicht wird ein geeignetes Material, das in einem angemessenen
Lösungsmittel
gelöst
ist, über
den Träger
verteilt und getrocknet. Ihre Dicke beträgt bevorzugt 0,1 bis 2 μm.
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Die
laminatartige lichtempfindliche Schicht weist eine ladungserzeugende
und eine ladungstransportierende Schicht auf.
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Für die ladungserzeugende
Schicht geeignete Materialien schließen Farbstoffe auf Basis von
Selen-Tellur, Pyrilium und Thiapyrilium und einer Vielzahl von Zentralmetallen
und kristallinen Systemen ein. Konkreter schließen sie kristalline Phthalocyaninverbindungen
des α-, β-, γ-, ε- oder X-Typs, Pigmente
von Anthoanthoron, Dibenzpyrenchinon, Pyranthron, Trisazo, Disazo,
Monoazo, Indigo, Chinacridon, asymmetrisches Chinocyanin, Chinocyanin
und amorphes Silicium ein (durch die offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr. 54-143645 offenbart).
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Die
ladungserzeugende Schicht wird durch das folgende Verfahren erzeugt:
Eine Mischung aus dem ladungserzeugenden Material und einer 0,3
bis 4 mal größeren Menge
eines Bindeharzes wird ausgiebig durch einen Homogenisierer, eine Überschalldispergiervorrichtung,
eine Kugelmühle,
eine vibrierende Kugelmühle,
eine Sandmühle,
eine Reibmühle,
eine Walzenmühle
oder dergleichen in einem Lösungsmittel
dispergiert, und verteilt und getrocknet. Sie ist ein Film mit einer
einzelnen Zusammensetzung des ladungserzeugenden Materials, der
z. B. durch Verdampfung abgeschieden ist. Seine Dicke beträgt bevorzugt
5 μm oder
weniger und mehr bevorzugt 0,1 bis 2 μm.
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Die
für die
vorliegende Erfindung nützlichen
Bindeharze schließen
Polymere und Copolymere von Vinylverbindungen, z. B. von Styrol,
Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylatester, Methacrylatester, Vinylidenfluorid, Trifluorethylen
und Polyvinylalkohol, Polyvinylacetal, Polycarbonat, Polyester,
Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyurethan, Celluloseharz, Phenolharz,
Melaminharz, siliciumhaltiges Harz und Epoxidharz ein.
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Die
für die
vorliegende Erfindung nützliche
Leerstellen transportierende Verbindung mit kettenpolymerisierenden
funktionellen Gruppen kann zur Erzeugung der ladungstransportierenden
Schicht auf der ladungserzeugenden Schicht oder einer Oberflächenschutzschicht
mit einer Kapazität
zum Leerstellentransport auf der ladungstransportierenden Schicht
aus dem ladungstransportierenden Material und dem Bindeharz auf
der ladungserzeugenden Schicht verwendet werden. Die Schutzschicht
mit einer Kapazität
zum Leerstellentransport ist in die Definition der lichtempfindlichen
Schicht eingeschlossen.
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In
jedem Fall ist es bevorzugt, dass eine Lösung, welche die Leerstellen
transportierende Verbindung enthält,
verteilt und dann polymerisiert/vernetzt wird. Es ist zudem möglich, die
Schutzschicht unter Verwendung einer Lösung auszubilden, welche die
Leerstellen transportierende Verbindung enthält, die durch eine Reaktion
gehärtet
und dann erneut in einem Lösungsmittel
dispergiert oder gelöst
wurde.
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Die
Leerstellen transportierende Verbindung mit den kettenpolymerisierenden
Gruppen für
die ladungstransportierende Schicht wird basierend auf der gesamten
ladungstransportierenden Schicht nach dem Aushärten zu 20 Gewichtsprozent
oder mehr als das Wasserstoffaddukt der Leerstellen transportierenden Gruppe
(z. B. A in der allgemeinen Formel (1)) und bevorzugt zu 40 Gewichtsprozent
oder mehr verwendet. Unterhalb von 20 Gewichtsprozent kann ihre
Kapazität
zum Ladungstransport leicht herabgesetzt sein, was möglicherweise
Probleme hervorruft, z. B. eine verringerte Empfindlichkeit und
ein erhöhtes
Restpotential. Die Dicke der ladungstransportierenden Schicht beträgt bevorzugt
1 bis 50 μm
und mehr bevorzugt 3 bis 30 μm.
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Wenn
die ladungstransportierende Verbindung mit den kettenpolymerisierenden
Gruppen zur Erzeugung einer Oberflächenschutzschicht auf den ladungserzeugenden/ladungstransportierenden
Schichten verwendet wird, kann die ladungstransportierende Schicht
unterhalb der Schutzschicht durch Beschichten mit und Trocknen einer
Lösung
einer angemessenen ladungstransportierenden Verbindung und eines
Bindeharzes (das aus den vorstehenden Harzen für die ladungserzeugende Schicht
ausgewählt
sein kann), die in einem Lösungsmittel
dispergiert/gelöst
sind, erzeugt werden. Die angemessenen ladungstransportierenden
Verbindungen schließen
Polymere mit heterocyclischen oder kondensierten polycyclischen
aromatischen Verbindungen, z. B. Poly-N-vinylcarbazol und Polystyrylanthracen,
heterocyclische Verbindungen, z. B. Pyrazolin, Imidazol, Oxazol,
Triazol und Carbazol, Triarylalkanderivate, z. B. Triphenylmethan,
Triarylaminderivate, z. B. Triphenylamin, und Verbindungen mit geringem
Molekulargewicht, z. B. Phenylendiaminderivate, N-Phenylcarbazolderivate,
Stilbenderivate und Hydrazinderivate, ein.
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Hinsichtlich
des Verhältnisses
der ladungstransportierenden Verbindung zum Bindeharz, in dem Fall, dass
das Gesamtgewicht von sowohl der ladungstransportierenden Verbindung
als auch des Bindeharzes als 100 Gewichtsprozent genommen wird,
bildet die ladungstransportierende Verbindung bevorzugt 30 bis 100 Gewichtsprozent
basierend auf 100 der Gesamtzusammensetzung aus der ladungstransportierenden
Verbindung und dem Bindeharz und mehr bevorzugt 50 bis 100 Gewichtsprozent.
Unterhalb von 30 Gewichtsprozent ladungstransportierender Verbindung
kann die Kapazität
zum Ladungstransport abnehmen, was möglicherweise Probleme wie etwa
eine verringerte Empfindlichkeit und ein erhöhtes Restpotential hervorruft.
Die Dicke der ladungstransportierenden Schicht beträgt bevorzugt
1 bis 50 μm
als Gesamtdicke der oberen Oberflächenschutzschicht und der ladungstransportierenden
Schicht und mehr bevorzugt 5 bis 30 μm.
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In
der vorliegenden Erfindung kann in die lichtempfindliche Schicht,
welche die gehärtete
Leerstellen transportierende Verbindung mit den kettenpolymerisierenden
Gruppen enthält,
in jedem Fall die ladungstransportierende Verbindung eingebracht
sein.
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Wenn
die einschichtige lichtempfindliche Schicht für die vorliegende Erfindung
verwendet wird, kann die lichtempfindliche Schicht durch Polymerisieren/Vernetzen
einer Lösung,
die sowohl die Leerstellen transportierende als auch die ladungserzeugende
Verbindung enthält,
erzeugt werden, oder die einschichtige lichtempfindliche Schicht,
die sowohl die Leerstellen transportierende als auch die ladungserzeugende
Verbindung enthält,
kann mit einer Lösung
aufgebracht werden, welche die Leerstellen transportierende Verbindung
enthält,
die zu polymerisieren/vernetzen ist.
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In
die lichtempfindliche Schicht für
die vorliegende Erfindung können
verschiedene Zusatzstoffe einschließlich eines Hemmstoffs (z.
B. ein Antioxidationsmittel oder eine Absorber für Ultraviolett-Strahlung) oder eines
Schmiermittels (z. B. feingepulvertes Harz, das Fluor enthält) eingeschlossen
sein.
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Die
Verfahren zum Verteilen einer Lösung,
um jede Schicht auszubilden, schließen Eintauchbeschichten, Sprühbeschichten,
Bestreichen und Rotationsbeschichten ein. Von diesen ist das Eintauchbeschichten gegenüber den
anderen aufgrund seiner hohen Effizienz/Produktivität mehr bevorzugt.
Bekannte Verfahren zur Filmerzeugung, z. B. Verdampfung und eines
unter zur Hilfenahme von Plasma, können für die vorliegende Erfindung
in angemessener Weise ausgewählt
werden.
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Die
Leerstellen transportierende Verbindung mit kettenpolymerisierenden
Gruppen, die für
die vorliegende Erfindung nützlich
ist, ist unter Zuhilfenahme eines Elektronenstrahls polymerisiert/vernetzt.
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Der
Elektronenstrahl wird verwendet, da auf einen Polymerisationsstarter
verzichtet werden kann, was einer der bemerkenswertesten Vorteile
dieses Verfahrens ist. Dies macht es möglich, eine dreidimensionale lichtempfindliche
Matrix mit sehr großer
Reinheit zu erzeugen und gute elektrofotografische Eigenschaften
sicherzustellen. Seine Produktivität ist ebenfalls groß, da die
Polymerisation effizienter in kürzerer
Zeit durchgeführt
wird. Einen weiteren Vorteil liefert die hohe Durchlässigkeit
eines Elektronenstrahls, welcher die Schicht aushärtet, während er
viel weniger durch ein abschirmendes Material, z. B. einen Zusatzstoff
oder dergleichen, welches in der Schicht vorliegt oder eine dicke
Schicht ausbildet, beeinträchtigt
wird.
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Es
sollte allerdings angemerkt werden, dass die Polymerisation in Abhängigkeit
von der Art der verwendeten kettenpolymerisierenden Gruppe oder
der Art ihres Zentralskeletts verzögert werden kann. In solch einem
Fall kann zusätzlich
ein Polymerisationsstarter in einem akzeptablen Bereich verwendet
werden.
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Der
in der vorliegenden Erfindung verwendete Strahl ist aufgrund seiner
Möglichkeit
zur Verbesserung der Polymerisationseffizienz ein Elektronenstrahl.
Geeignete Beschleuniger für
einen Elektronenstrahl schließen
ein Abtasten (Scannen), einen Elektrovorhang, einen breiten Strahl,
impuls- und laminarartige ein. Da der Elektronenstrahl verwendet
wird, ist es sehr wichtig, angemessene Bestrahlungsbedingungen für die lichtempfindliche
Schicht einzustellen, um die elektrischen Eigenschaften und die
Haltbarkeit hervorzubringen. Die Leerstellen transportierende Verbindung
wird mit einem Elektronenstrahl, der bevorzugt mit 300 kV oder weniger
und mehr bevorzugt 150 kV oder weniger beschleunigt ist, bei einer
Bestrahlungsdosis in einem Bereich von bevorzugt 1 bis 100 Mrad
und mehr bevorzugt von 3 bis 50 Mrad bestrahlt. Eine Verschlechterung
der lichtempfindlichen Eigenschaften nimmt zu, wenn die Beschleunigungsspannung
des Elektronenstrahls über
300 kV hinausgeht. Hinsichtlich der Bestrahlungsdosis wird die Vernetzung
unterhalb von 1 Mrad unzureichend sein, und die lichtempfindlichen
Eigenschaften werden oberhalb von 100 Mrad leicht verschlechtert.
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Die
Figur veranschaulicht ein elektrofotografisches Gerät, das mit
einer Verfahrenskartusche ausgestattet ist, welche das elektrofotografische
lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung aufweist. Das trommelförmige elektrofotografische
lichtempfindliche Element 1 der vorliegenden Erfindung
wird so angetrieben, dass es sich um die Achse 2 mit einer
festgelegten Umfangsgeschwindigkeit in der Pfeilrichtung dreht. Das
Element 1 wird, während
es gedreht wird, durch die primäre
Elektrifizierungseinrichtung 3 gleichmäßig auf ein festgelegtes Potential
positiv oder negativ aufgeladen und dann durch eine Belichtungseinrichtung,
z. B. eine Schlitz- oder eine Laserstrahlabtastung (nicht gezeigt),
mit Licht 4 belichtet. Im Ergebnis werden elektrostatische
latente Bilder eins nach dem anderen auf dem lichtempfindlichen
Element 1 erzeugt.
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Das
erzeugte elektrostatische latente Bild wird dann durch die Entwicklungseinrichtung 5 mit
einem Toner entwickelt, und das entwickelte Bild wird eines nach
dem anderen durch die Übertragungseinrichtung 6 auf
das Übertragungspapier 7 übertragen,
welches synchron mit der Drehung des lichtempfindlichen Elements 1 von
einer Papierzufuhr (nicht gezeigt) zu dem Raum zwischen dem lichtempfindlichen
Element 1 und der Übertragungseinrichtung 6 zugeführt wird.
Das Übertragungspapier 7 wird
nach der Aufnahme des entwickelten Bildes von dem lichtempfindlichen
Element 1 abgetrennt und zu der Bildfixiereinrichtung 8 geführt, wo
das Bild fixiert wird. Das fixierte Bild wird als eine Kopie eines
Druckers zur Außenseite
dieses elektrofotografischen Geräts
ausgegeben.
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Die
Oberfläche
des lichtempfindlichen Elements 1 wird durch eine Reinigungseinrichtung 9 gereinigt, um
rückständigen Toner
zu entfernen, nachdem das Bild übertragen
wurde, und wird für
die wiederholte Verwendung zur Erzeugung von Bildern mit einem von
einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt) emittierten Vorbelichtungslicht 10 bestrahlt,
um Elektrizität
zu beseitigen. Wenn die primäre
Elektrifizierungseinrichtung 3 vom Kontakttyp ist, der
mit einer elektrifizierenden Walze oder dergleichen ausgestattet
ist, kann auf das Vorbelichtungslicht verzichtet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung können
einige der bildenden Elemente, z. B. das elektrofotografische lichtempfindliche
Element 1, die primäre
Elektrifizierungseinrichtung 3, die Entwicklungseinrichtung 5 und
die Reinigungseinrichtung 9, einstückig zu einer Verfahrenskartuschenanordnung
ausgebildet sein, die frei an den Körper eines elektrofotografischen
Geräts,
z. B. eines Kopierers oder eines Laserstrahldruckers, angebracht oder
davon abgenommen werden kann. Z. B. wird wenigstens eine von der
primären
Elektrifizierungseinrichtung 3, der Entwicklungseinrichtung 5 und
der Reinigungseinrichtung 9 zusammen mit dem lichtempfindlichen Element 1 getragen,
um eine Kartuschenanordnung auszubilden, z. B. ist die Verfahrenskartusche 11 unter Verwendung
einer Führungseinrichtung,
z. B. einer Schiene 12, an dem Körper des Geräts anbringbar
oder davon abnehmbar.
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Das
Belichtungslicht 4 ist Licht, welches von einem Originalbild
reflektiert oder von diesem durchgelassen wird, oder ein Laserstrahl,
der in Übereinstimmung
mit einem Signal des von einem Sensor eingelesenen und in Signal
umgewandelten Originalbilds abgetastet wird, oder Licht, das durch
Antrieb einer LED-Anordung oder einer Flüssigkristallblendenanordnung
eingestrahlt wird.
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Das
elektrofotografische lichtempfindliche Element der vorliegenden
Erfindung kann weitreichend in Vorrichtungen mit Anwendung von Elektrofotografie
verwendet werden, z. B. in Laserstrahldruckern, CRT-Druckern, LED-Druckern,
Flüssigkristalldruckern
und laserunterstützten
Druckern, ohne Beschränkung
auf elektrofotografische Kopiergeräte.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch Beispiele beschrieben, wobei „Teil(e)" Gewichtsteil(e)
meint.
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Beispiel 1
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Das
Beschichtungsmaterial für
die elektrisch leitfähige
Schicht wurde durch das folgende Verfahren hergestellt. Eine Mischung
aus 50 Teilen elektrisch leitfähiger
Titanoxidteilchen, die mit Zinnoxid überzogen waren, das zu 10%
Antimonoxid enthielt, 25 Teilen Phenolharz, 20 Teilen Methylcellosolve,
5 Teilen Methanol und 0,002 Teilen Siliconöl (ein Polydimethylsiloxan/Polyoxyalkylen-Copolymer mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000) wurde hergestellt,
indem diese Komponenten mit einer Sandmühle mit Glaskugeln (Durchmesser:
1 mm) für
2 Stunden dispergiert wurden. Dieses Beschichtungsmaterial wurde
durch Tauchbeschichtung über
einem Aluminiumzylinder (Durchmesser: 30 mm) verteilt und für 30 Minuten
bei 140°C
getrocknet, um eine 20 μm
dicke elektrisch leitfähige
Schicht auf dem Zylinder auszubilden.
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Das
Beschichtungsmaterial für
die Zwischenschicht wurde hergestellt, indem 5 Teile N-methoxymethyliertes
Nylon in 95 Teilen Methanol gelöst
wurden. Dieses Beschichtungsmaterial wurde durch Eintauchbeschichtung über der
vorstehenden elektrisch leitfähigen
Schicht verteilt und für
20 Minuten bei 100°C
getrocknet, um darauf eine 0,6 μm
dicke Zwischenschicht auszubilden.
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Eine
Mischung aus 5 Teilen eines durch die folgende Strukturformel A
gezeigten Bisazopigments, 2 Teilen Polyvinylbutyralharz und 60 Teilen
Cyclohexanon wurde hergestellt, indem diese Komponenten mit einer
Sandmühle
mit Glaskugeln (Durchmesser: 1 mm) für 24 Stunden dispergiert wurden,
wozu 60 Teile Tetrahydrofuran zugegeben wurden, um das Beschichtungsmaterial
für die
ladungserzeugende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde durch Eintauchbeschichten über
der Zwischenschicht verteilt und bei 100°C für 15 Minuten getrocknet, um
eine 0,2 μm
dicke ladungserzeugende Schicht auszubilden.
-
-
Die
Verbindung Nr. 6 wurde als Leerstellen transportierende Verbindung
(60 Teile) in einem gemischten Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (30 Teile) und Dichlormethan (30 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die ladungstransportierende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde über
der ladungserzeugenden Schicht verteilt und mit einem Elektronenstrahl
unter den Bedingungen einer Beschleunigungsspannung von 150 kV und
einer Bestrahlungsdosis von 30 Mrad bestrahlt und ausgehärtet, um
eine 15 μm
dicke ladungstransportierende Schicht auszubilden, sodass das elektrofotografische
lichtempfindliche Element fertiggestellt wurde.
-
Das
so hergestellte elektrofotografische lichtempfindliche Element wurde
hinsichtlich seiner zeitlichen Abtrennung, den elektrofotografischen
Eigenschaften und der Haltbarkeit beurteilt. Die zeitliche Abtrennung wurde
durch einen Beschleunigungstest beurteilt, in dem eine Probe bei
75°C für 14 Tage
konserviert wurde, wobei ein Reinigungsblatt aus Urethankautschuk
für Kopierer
gegen die Probenoberfläche
gepresst wurde. Sie wurde dann mikroskopisch betrachtet, um zu beurteilen,
ob es Abtrennung gab oder nicht. Wenn keine Abtrennung beobachtet
wurde, wurde der Test weiter bis zu einer Gesamtdauer von 30 Tagen
fortgesetzt.
-
Die
elektrofotografischen Eigenschaften und die Haltbarkeit wurden beurteilt,
indem die Probe in einen Kopierer (Canon Inc., LBP-SX) eingesetzt
wurde. Die Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements zu Beginn
wurden gemessen [Potential des dunklen Abschnitts Vd, Empfindlichkeit
für Lichtabfall
(notwendige Lichtmenge, um das auf –700 V eingestellte Potential
des dunklen Abschnitts auf –150
V zu verringern) und Restpotential Vsl (Potential, als die Probe
mit Licht bestrahlt wurde, dessen Menge 3 mal so groß war wie
jene für die
Empfindlichkeit für
Lichtabfall)]. Ein Haltbarkeitstest wurde durchgeführt, bei
dem ein Originalbild 10.000 Mal kopiert wurde, um visuell zu betrachten,
ob es eine fehlerhafte Kopie gab oder nicht, und um einen Verschleiß des lichtempfindlichen
Elements und der Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements und
um Veränderungen
in den Eigenschaften, ΔVd, ΔVl (Unterschied
zwischen der Lichtmenge, die zur Einstellung des anfänglichen
Vl bei –150
V erforderlich ist und Vl der Probe nach dem Haltbarkeitstest, die
mit der gleichen Lichtmenge bestrahlt wurde) und ΔVsl, zu bestimmen.
-
Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Das lichtempfindliche Element
zeigte sehr stabile und gute Eigenschaften: An dem geprüften lichtempfindlichen
Element wurde keine Abtrennung beobachtet, seine lichtempfindlichen
Eigenschaften waren gut, nur ein begrenztes Ausmaß an Verschleiß wurde
beobachtet und die lichtempfindlichen Eigenschaften veränderten
sich bei dem Haltbarkeitstest kaum.
-
Beispiele 2 bis 25
-
Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde für jedes
der Beispiele 2 bis 25 wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Verbindung
Nr. 6 als die Leerstellen transportierende Verbindung durch die
in der folgenden Tabelle gezeigte ersetzt wurde, um die elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elemente herzustellen und zu beurteilen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 26
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile eines durch die Strukturformel
(B) gezeigten Acrylmonomers zugegeben wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 27
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Das
gleiche wie das im Beispiel 7 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 11 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile eines durch die
Strukturformel (C) gezeigten Acrylmonomers zugegeben wurden, um
das elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen
und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 28
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile des durch die
Strukturformel (D) gezeigten Acryloligomers (zahlengemitteltes Molekulargewicht:
2.000) zugegeben wurden, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 angegeben.
-
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Beispiele 29 bis 33
-
Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde für jedes
der Beispiele 29 bis 33 wiederholt, mit der Ausnahme, dass jedes
lichtempfindliche Element mit einem Elektronenstrahl unter den in
der folgenden Tabelle gezeigten Bedingungen bestrahlt wurde. Jedes
von ihnen zeigte eine gute Festigkeit gegenüber Verschleiß und lieferte
während
des Haltbarkeitstests gute Kopien, obwohl eine geringfügig verringerte Empfindlichkeit
und erhöhtes
Restpotential in Abhängigkeit
von einer erhöhten
Strahlungsdosis bei den elektrofotografischen Eigenschaften zu Beginn
beobachtet wurden. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
Beispiel | Bestrahlungsbedingung
(Beschleunigungsspannung/ Strahlungsdosis) |
29 | 200
kV/30 Mrad |
30 | 300/30 |
31 | 150/80 |
32 | 150/150 |
33 | 150/200 |
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Beispiel 34
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungserzeugende Schicht auszubilden.
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Eine
durch die folgende Strukturformel (E) gezeigte Styrylverbindung
(20 Teile):
und 10 Teile eines Carbonatharzes
(zahlengemitteltes Molekulargewicht: 20.000) mit einer durch die
Strukturformel (F) gezeigten Wiederholungseinheit:
wurden in einem gemischten
Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (50 Teile) und Dichlormethan (20 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die ladungstransportierende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde über
der ladungserzeugenden Schicht verteilt, um eine 10 μm dicke ladungstransportierende
Schicht auszubilden.
-
Die
Verbindung Nr. 6 wurde als Leerstellen transportierende Verbindung
(60 Teile) in einem gemischten Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (50 Teile) und Dichlormethan (50 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die Oberflächenschutzschicht
herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial wurde durch Sprühbeschichtung über der
ladungstransportierenden Schicht verteilt und mit einem Elektronenstrahl
unter den Bedingungen einer Beschleunigungsspannung von 150 kV und
einer Bestrahlungsdosis von 30 Mrad bestrahlt und ausgehärtet, um
eine 5 μm
dicke Oberflächenschutzschicht
auszubilden, sodass das elektrofotografische lichtempfindliche Element
fertiggestellt wurde. Das gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete
Verfahren wurde eingesetzt, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 35
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Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die Verbindung Nr. 7 als Leerstellen transportierende
Verbindung ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 angegeben.
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Beispiel 36
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Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 30 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 30 Teile des durch die
Strukturformel (B) gezeigten Acrylmonomers, das für Beispiel
26 verwendet wurde, zugegeben wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 37
-
Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 30 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 30 Teile des durch die
Strukturformel (D) gezeigten Acryloligomers, das für Beispiel
28 verwendet wurde, zugegeben wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 38
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungserzeugende Schicht auszubilden. Die Verbindung Nr.
6 als Leerstellen transportierende Verbindung (60 Teile) und 0,6
Teile eines Fotopolymerisationsstarters, der durch die Strukturformel
(J) gezeigt wird
wurden in einem gemischten
Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (30 Teile) und Dichlormethan (30 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die ladungstransportierende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde über
die ladungserzeugende Schicht verteilt und mit einem von einer Metallhalogenidlampe
bei einer Intensität
von 500 mW/cm
2 ausgesandtem Licht für 30 Sekunden
bestrahlt und ausgehärtet,
um eine 15 μm
dicke ladungstransportierende Schicht auszubilden, sodass das elektrofotografische
lichtempfindliche Element fertiggestellt wurde. Das gleiche wie
das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde eingesetzt, um das
elektrofotografische lichtempfindliche Element zu beurteilen.
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Die
Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Das lichtempfindliche Element
zeigte sehr stabile und gute Eigenschaften: Keine Abtrennung wurde
an dem geprüften lichtempfindlichen
Element beobachtet, seine lichtempfindlichen Eigenschaften waren
gut, nur ein begrenztes Ausmaß an
Verschleiß wurde
beobachtet und die lichtempfindlichen Eigenschaften veränderten
sich während
des Haltbarkeitstests kaum.
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Vergleichsbeispiele 39
bis 48
-
Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde für jedes
der Beispiele 39 bis 48 wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Verbindung
Nr. 6 als Leerstellen transportierende Verbindung durch eine in
der folgenden Tabelle gezeigte ersetzt wurde, um die elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elemente herzustellen und zu beurteilen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiele 49
bis 51
-
Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde für jedes
der Beispiele 49 bis 51 wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Verbindung
Nr. 6 als Leerstellen transportierende Verbindung durch eine in
der folgenden Tabelle gezeigte ersetzt und der durch die Strukturformel
(J) gezeigte Fotopolymerisationsstarter durch den durch die Strukturformel
(K) gezeigten Fotopolymerisationsstarter ersetzt wurde,
um die elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elemente herzustellen und zu beurteilen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
-
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Vergleichsbeispiel 52
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Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als ladungstransportierende
Verbindung durch die Verbindung Nr. 117 ersetzt und 0,3 Teile des
Fotopolymerisationsstarters (J) und 0,3 Teile des Fotopolymerisationsstarters
(K) zugegeben wurden, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 53
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Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass der Fotopolymerisationsstarter (J) durch
einen durch die Strukturformel (L) gezeigten thermischen Polymerisationsstarter
ersetzt wurde:
und das Aushärten unter
Zuhilfenahme eines Ultraviolett-Strahls
durch ein Aushärten
unter Erhitzen bei 140°C für eine Stunde
ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche Element
herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben.
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Vergleichsbeispiel 54
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Das
gleiche wie das im Beispiel 53 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die Verbindung Nr. 71 ersetzt wurde, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 55
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Das
gleiche wie das im Beispiel 53 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die Verbindung Nr. 112 ersetzt wurde, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 56
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Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile des durch die
Strukturformel (B) gezeigten Acrylmonomers zugegeben wurden, um
das elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen
und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 57
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Das
gleiche wie das im Beispiel 49 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 55 als Leerstellen
transportierende Verbindung und 12 Teile eines durch die Strukturformel
(M) gezeigten Epoxidmonomers
zugegeben wurden, um das
elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen und
zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 58
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Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile des durch die
Strukturformel (D) gezeigten Acryloligomers (zahlengemitteltes Molekulargewicht:
2.000) zugegeben wurden, um das elektrofotografische lichtempfindliche Element
herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben.
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Vergleichsbeispiel 59
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Das
gleiche wie das im Beispiel 53 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 48 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 12 Teile des durch die
Strukturformel (B) gezeigten Acrylmonomers zugegeben wurden, um
das elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen
und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 60
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Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungstransportierende Schicht auszubilden.
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Die
Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende Verbindung (60
Teile) und 0,6 Teile eines durch die Strukturformel (J) gezeigten
Fotopolymerisationsstarters wurden in einem gemischten Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (50 Teile) und Dichlormethan (50 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die Oberflächenschutzschicht
herzustellen.
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Dieses
Beschichtungsmaterial wurde über
der ladungstransportierenden Schicht durch Sprühbeschichten verteilt und mit
einem von einer Metallhalogenidlampe mit einer Intensität von 500
mW/cm2 ausgesandten Licht für 30 Sekunden
bestrahlt und ausgehärtet,
um eine 5 μm
dicke Oberflächenschutzschicht
auszubilden, sodass das elektrofotografische lichtempfindliche Element fertiggestellt
wurde. Das gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde
eingesetzt, um das elektrofotografische lichtempfindliche Element zu
beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 61
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Das
gleiche wie das im Beispiel 60 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die Verbindung Nr. 55 als Leerstellen transportierende
Verbindung ersetzt und der durch die Strukturformel (J) gezeigte
Fotopolymerisationsstarter durch den durch die Strukturformel (K)
gezeigten Fotopolymerisationsstarter ersetzt wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 62
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Das
gleiche wie das im Beispiel 60 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 30 Teile der Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 30 Teile des durch die
Strukturformel (B) gezeigten Acrylmonomers zugegeben wurden, um
das elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen
und zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 63
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Das
gleiche wie das im Beispiel 61 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 30 Teile der Verbindung Nr. 55 als Leerstellen
transportierende Verbindung verwendet und 30 Teile des durch die Strukturformel
(M) gezeigten Epoxidmonomers zugegeben wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 64
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Das
gleiche wie das im Beispiel 62 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass das durch die Strukturformel (B) gezeigte
Acrylmonomer durch das durch die Strukturformel (D) gezeigte Acryloligomer
(zahlengemitteltes Molekulargewicht: 2.000) ersetzt wurde, um das
elektrofotografische lichtempfindliche Element herzustellen und
zu beurteilen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 65
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungserzeugende Schicht auszubilden.
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Die
durch die Strukturformel (E) gezeigte Styrylverbindung (15 Teile)
und 15 Teile eines Polymethylmethacrylatharzes (zahlengemitteltes
Molekulargewicht: 40.000) mit einer durch die Strukturformel (G)
gezeigten Wiederholungseinheit
wurden in einem gemischten
Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (50 Teile) und Dichlormethan (20 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die ladungstransportierende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde über
der ladungserzeugenden Schicht verteilt, um eine 15 μm dicke ladungstransportierende
Schicht auszubilden, sodass das elektrofotografische lichtempfindliche
Element fertiggestellt wurde.
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde eingesetzt,
um das elektrofotografische lichtempfindliche Element zu beurteilen.
Eine Abtrennung wurde innerhalb von 14 Tagen beobachtet. Obwohl
es zu Anfang gute elektrofotografische Eigenschaften zeigte, wurde
seine Oberflächenschicht
beim Haltbarkeitstest stärker
verschlissen, sodass sich fehlerhafte Bilder zeigten, z. B. Schleierbildung
und Kratzer. Die ladungstransportierende Schicht wurde verschlissen,
sodass sie ihre Dicke verlor, nachdem 8.000 Kopien hergestellt worden
waren, was zu einem Versagen der Elektrifizierung führte und
es nicht länger
möglich
war, Kopien herzustellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 66
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Das
gleiche wie für
das Vergleichsbeispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass das durch die Strukturformel (G) gezeigte
Polymethylmethacrylatharz durch das durch die Strukturformel (F)
gezeigte Polycarbonatharz (zahlengemitteltes Molekulargewicht: 20.000)
ersetzt wurde, um das elektrofotografische Element herzustellen
und zu beurteilen.
-
Eine
Abtrennung wurde innerhalb von 30 Tagen beobachtet. Das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zeigte eine geringfügig bessere Haltbarkeit als
jenes, das im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, war aber beim
Haltbarkeitstest immer noch unzureichend, sodass fehlerhafte Bilder
erzeugt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 67
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Das
gleiche wie das im Vergleichsbeispiel 66 verwendete Verfahren wurde
wiederholt, mit der Ausnahme, dass 10 Teile der durch die Strukturformel
(E) gezeigten Styrylverbindung und 15 Teile des durch die Strukturformel
(F) gezeigten Polycarbonatharzes verwendet wurden, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element herzustellen und zu beurteilen. Das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zeigte eine bessere Haltbarkeit als jenes,
das im Vergleichsbeispiel 66 hergestellt wurde, aber seine Kapazität zum Ladungstransport
nahm aufgrund des großen
Abstandes zwischen den ladungstransportierenden Materialien ab,
sodass die Empfindlichkeit verschlechtert und das Restpotential
erhöht
wurden. Im Ergebnis wurden Ghost-Bilder erzeugt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 68
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Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungstransportierende Schicht auszubilden.
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Dann
wurden 10 Teile der durch die Strukturformel (E) gezeigten Styrylverbindung
und 15 Teile des durch die Strukturformel (F) gezeigten Polycarbonatharzes
in einem gemischten Lösungsmittel
aus Monochlorbenzol (50 Teile) und Dichlormethan (30 Teile) gelöst, um das
Beschichtungsmaterial für
die Oberflächenschutzschicht
herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial wurde durch Sprühbeschichten über der
ladungstransportierenden Schicht verteilt und für eine Stunde bei 120°C getrocknet,
um eine 5 μm
dicke Oberflächenschutzschicht
auszubilden, sodass das elektrofotografische lichtempfindliche Element
fertiggestellt wurde.
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Das
gleiche wie das im Beispiel 34 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um das elektrofotografische lichtempfindliche Element zu beurteilen.
Aufgrund des Vorliegens der ladungstransportierenden Schicht mit
hoher Kapazität
zum Ladungstransport unterhalb der Oberflächenschutzschicht zeigte es
weder eine Verringerung der Empfindlichkeit noch eine Erhöhung des
Restpotentials und erzeugte keine Ghost-Bilder. Nichtsdestoweniger
war es allerdings immer noch hinsichtlich der Haltbarkeit unzureichend,
da die während
des Haltbarkeitstests erzeugten Bilder immer noch Kratzer und Schleier
aufwiesen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 69
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die durch die Strukturformel (H) gezeigte Verbindung,
die von der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 5-216249 offenbart
wird, ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element herzustellen und zu beurteilen. Das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zeigte zu Beginn gute elektrofotografische
Eigenschaften, war aber viel weniger haltbar als jenes, das im Beispiel
1 hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 70
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Das
gleiche wie das im Beispiel 26 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die durch die Strukturformel (H) gezeigte Verbindung
ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche Element
herzustellen und zu beurteilen. Das elektrofotografische lichtempfindliche
Element zeigte zu Beginn gute elektrofotografische Eigenschaften,
aber es war viel weniger haltbar als jenes, das im Beispiel 26 hergestellt
wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 71
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Das
gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
um die ladungserzeugende Schicht auszubilden.
-
Dann
wurden 20 Teile Polycarbonatharz (zahlengemitteltes Molekulargewicht:
20.000), das durch die Strukturformel (I) gezeigt wird und durch
das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-248649 (Seiten
10 bis 11) offenbarte Verfahren synthetisiert war, in 80 Teilen
Tetrahydrofuran gelöst,
um das Beschichtungsmaterial für die
ladungstransportierende Schicht herzustellen. Dieses Beschichtungsmaterial
wurde über der
ladungserzeugenden Schicht verteilt, um eine 15 μm dicke ladungstransportierende
Schicht auszubilden, sodass das elektrofotografische lichtempfindliche
Element fertiggestellt wurde. Das gleiche wie das im Beispiel 1
verwendete Verfahren wurde eingesetzt, um das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zu beurteilen. Es zeigte eine höhere mechanische
Festigkeit als jene, die in den Vergleichsbeispielen 65 und 66 hergestellt
wurden, aber es wies immer noch eine unzureichende Haltbarkeit auf.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 72
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Das
gleiche wie das im Beispiel 38 verwendete Verfahren wurde wiederholt,
mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen transportierende
Verbindung durch die durch die Strukturformel (H) gezeigte Verbindung
ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche Element
herzustellen und zu beurteilen. Das elektrofotografische lichtempfindliche
Element zeigte zu Beginn gute elektrofotografische Eigenschaften,
aber es war viel weniger haltbar als jenes, das im Vergleichsbeispiel
38 hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
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Vergleichsbeispiel 73
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Das
gleiche wie das im Vergleichsbeispiel 56 verwendete Verfahren wurde
wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Verbindung Nr. 6 als Leerstellen
transportierende Verbindung durch die durch die Strukturformel (H)
gezeigte Verbindung ersetzt wurde, um das elektrofotografische lichtempfindliche
Element herzustellen und zu beurteilen. Das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zeigte zu Beginn gute elektrofotografische
Eigenschaften, aber es war viel weniger haltbar als jenes, das im
Vergleichsbeispiel 56 hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 angegeben.
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