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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches
Gerät mit
einem Halbleiterlaser mit kurzer Wellenlänge als Belichtungsquelle.
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Stand der Technik
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Halbleiterlaser
mit Oszillationswellenlängen
nahe bei 800 nm oder 680 nm sind hauptsächlich als Laserlichtquellen
in elektrofotografischen Geräten
wie etwa Laserdrucker verwendet worden. Eine Vielzahl von Ansätzen für das Steigern
der Auflösung
wurde verfolgt, um den Bedürfnissen
nach Bildern mit einem Output von hoher Qualität zu genügen. Wie in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr.
9-240051 offenbart, wird der Spot-Durchmesser des Lasers
kleiner, je kürzer
die Oszillationswellenlänge
des Lasers ist. Ein kleinerer Spot-Durchmesser ermöglicht die
Erzeugung von latenten Bildern mit hoher Auflösung.
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Es
gibt mehrere Methoden für
das Erreichen einer Laseroszillation mit kurzer Wellenlänge. Eine
Methode ist eine Kombination der Verwendung eines nicht linearen
optischen Materials und der Erzeugung einer zweiten harmonischen
Generation (SHG), um die Wellenlänge
des Laserlichts auf die Hälfte
zu reduzieren, wie in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen Nr. 9-275242 ,
9-189930 und
5-313033 offenbart. Die Technik in
diesem System hat sich als Primärlichtquelle
etabliert. Die Methode verwendet im Allgemeinen GaAs-Halbleiterlaser
und YAG-Laser mit einem hohen Output, der die Gebrauchsdauer des
Geräts
verlängern kann.
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Eine
weitere Methode ist die Verwendung eines wide-gap-Halbleiters, der
eine Miniaturisierung eines Geräts
verglichen mit einem SHG-Gerät
erleichtert. Viele wide-gap-Halbleiter
wurden angesichts einer hohen Leuchteffizienz untersucht und beinhalten
beispielsweise ZnSe-Halbleiterlaser, die in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen Nr.
7-32409 und
6-334272 offenbart
sind, und GaN-Halbleiterlaser, die in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen Nr.
8-88441 und
7-335975 offenbart
sind.
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In
diesen Halbleiterlasern ist es allerdings schwierig, die Gerätekonfiguration,
die Bedingungen für
das Kristallwachstum und die Elektrode zu optimieren. Beispielsweise
erschweren Defekte im Kristall eine Oszillation bei Raumtemperatur über lange
Zeiträume,
was für
eine praktische Verwendung essentiell ist. Der meistgebräuchliche
Halbleiterlaser ist ein GaN-Halbleiterlaser,
der 1150 Stunden lang eine kontinuierliche Oszillation bei 50°C aushält (offenbart
im Oktober 1997), als ein Ergebnis technischer Innovation.
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Konventionelle
Laser-elektrofotografische, fotoempfindliche Elemente, die in elektrofotografischen Geräten verwendet
werden, sind so gestaltet, dass sie praktische Empfindlichkeitsgrade
gegenüber
einer Langwellenlängenregion
von etwa 700 bis 800 nm aufweisen. Diese elektrofotografischen fotoempfindlichen Elemente verwenden
Ladungserzeugungsmaterialien wie etwa Nichtmetall-Phthalocyanine
und Metall-Phthalocyanine, z. B. Kupfer-Phthalocyanin und Oxytitan-Phthalocyanin,
die bei 400 bis 500 nm keine Absorptionsbanden aufweisen. Daher
besitzen diese elektrofotografischen fotoempfindlichen Elemente
infolge von unzureichender Erzeugung von Trägern keine praktischen Empfindlichkeitsgrade
gegenüber
einer Wellenlängenregion
von 400 bis 500 nm.
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Die
Verwendung eines Ladungserzeugungsmaterials mit einer ausreichenden
Absorptionsbande bei 400 bis 500 nm erreicht nicht immer eine ausreichend
hohe Empfindlichkeit. In den hauptsächlichen elektrofotografischen
fotoempfindlichen Elementen wird eine Erzeugung von geladenen Trägern und
eine Übertragung der
geladenen Träger
durch verschiedene Schichten durchgeführt, um eine hohe Empfindlichkeit
zu erreichen. In einem fotoempfindlichen Element mit einer Ladungserzeugungsschicht
und einer Ladungstransportschicht, die in dieser Reihenfolge auf
einem leitfähigen
Substrat eingerichtet sind, wird eine Belichtung durchgeführt, wenn
Laserlicht durch die Ladungstransportschicht geht und die Ladungserzeugungsschicht
erreicht. Wenn die Ladungstransportschicht aus einem Ladungsübertragungsmaterial
mit einem großen
Absorptionskoeffizienten bei einer kurzen Wellenlänge von
400 bis 500 nm zusammengesetzt ist, erreicht das Licht die Ladungserzeugungsschicht
nicht ausreichend. Demgemäß zeigt
die Verwendung des Ladungserzeugungsmaterials mit einer hohen Absorption
bei 400 bis 400 nm keine hohe Empfindlichkeit.
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Des
Weiteren kann Licht mit kurzer Wellenlänge eine Zersetzung oder Isomerisierung
des Ladungsübertragungsmaterials
verursachen und daher eine Verschlechterung des Ladungsübertragungsmaterials
während
einer wiederholten Verwendung verursachen, selbst wenn das kurzwellige
Licht von 400 bis 500 nm durch die Ladungstransportschicht geht.
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US-A-5 376 487 offenbart
ein fotoempfindliches Element vom laminierten Typ mit einer fotoempfindlichen
Schicht, die eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht
umfasst, mit einer Schichtdicke von 25 μm oder mehr, und die eine spezielle
Arylamin-Verbindung
als Ladungstransportmaterial und eine Elektron-aufnehmende Verbindung
mit einer Elektronenaffinität
von 0,85–1,0
eV auf einem elektrisch leitfähigen
Substrat aufweist. Die maximale Absorptionswellenlänge eines
Ladungsübertragungskomplexes der
Arylamin-Verbindung mit der Elektron-aufnehmenden Verbindung ist
im Bereich von 480–550
nm.
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EP-A-0 435 165 offenbart
einen elektrofotografischen Fotorezeptor mit einem elektrisch leitfähigen Träger und
einer darüber
gebildeten fotoempfindliche Schicht, wobei die fotoempfindliche
Schicht eine spezielle Arylamin-Verbindung
enthält.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrofotografisches
Gerät bereitzustellen,
das ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element mit einer
hohen Empfindlichkeit gegenüber
einer Wellenlängenregion
von 380 bis 450 nm und mit einer verringerten Veränderung
des Potentials während
einer wiederholten Verwendung, und einen Kurzwellenlängenlaser
umfasst, und das im Stande ist, kontinuierlich Bilder von hoher
Qualität
auszugeben.
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Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines
elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements gemäß Anspruch
4.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrofotografisches
Gerät,
wie in Anspruch 1 definiert.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht einer Schichtanordnung eines elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elements der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Schnittansicht einer Schichtanordnung eines elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elements der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Schnittansicht einer Schichtanordnung eines elektrofotografischen
fotoempfindlichen Elements der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Schnittansicht einer Schichtanordnung eines elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elements der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine schematische Schnittansicht eines elektrofotografischen Geräts mit einer
Prozesskartusche der vorliegenden Erfindung; und
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6 zeigt
Transmissionsspektren von Ladungstransportschichten bei einer Belichtungswellenlängenregion.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das
elektrofotografische lichtempfindliche Element gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Halbleiterlaserlicht mit einer Wellenlänge in einem
Bereich von 380 bis 450 nm bestrahlt und hat eine Ladungstransportschicht,
die einen Durchlassgrad von mindestens 90% für das Halbleiterlaserlicht
aufweist.
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1 bis 4 sind
Schnittansichten von exemplarischen Schichtanordnungen in einem
geschichteten elektrofotografischen lichtempfindlichen Element mit
einem leitfähigen
Substrat, einer darauf gebildeten Ladungserzeugungsschicht und einer
darauf gebildeten Ladungstransportschicht. In 1 enthält das elektrofotografische
lichtempfindliche Element ein leitfähiges Substrat 1,
eine darauf gebildete Ladungserzeugungsschicht 2 und eine
darauf gebildete Ladungstransportschicht. In 2 enthält das elektrofotografische lichtempfindliche
Element zusätzlich
zu den in 1 gezeigten Schichten weiter
eine Grundschicht 4, die auf dem leitfähigen Schichtträger gebildet
ist. In 3 enthält das elektrofotografische
lichtempfindliche Element zusätzlich
zu den in 1 gezeigten Schichten weiter
eine Schutzschicht 5, die auf der Ladungstransportschicht 3 gebildet
ist. In 4 enthält das elektrofotografische
lichtempfindliche Element weiter die Grundschicht 2 und
die Schutzschicht 5. Jede andere Anordnung kann in der
vorliegenden Erfindung angewandt werden.
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Die
folgenden sind bevorzugte leitfähige
Schichtträger,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
- (1) Eine Platte oder ein Zylinder, zusammengesetzt aus einem
Metall oder einer Legierung, z. B. Aluminium, eine Aluminiumlegierung,
Edelstahl oder Kupfer.
- (2) Ein nicht leitfähiger
Schichtträger,
wie etwa Glas, Harz oder Papier, oder ein leitfähiger Schichtträger, der
aus dem oben erwähnten
Metall oder der Legierung zusammengesetzt ist, in dem ein Metall
wie etwa Aluminium, Palladium, Rhodium, Gold oder Platin auf dem
Schichtträger
abgeschieden oder laminiert ist.
- (3) Der obige nicht leitfähige
oder leitfähige
Schichtträger,
in dem eine leitfähige
Schicht, die aus einem leitfähigen
Polymer, Zinnoxid oder Indiumoxid zusammengesetzt ist, auf dem Schichtträger durch
Abscheidung oder ein Beschichtungsverfahren gebildet ist.
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Die
folgenden sind ladungserzeugende Materialien, die bevorzugt in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese ladungserzeugenden
Materialien können
allein oder in Kombination verwendet werden.
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- (1) Azo-Pigmente wie etwa Monoazo-Pigmente,
Bisazo-Pigmente
und Trisazo-Pigmente.
- (2) Indigo-Pigmente und Thioindigo-Pigmente.
- (3) Phthalocyanin-Pigmente wie etwa Metallphthalocyanin-Pigmente und Nichtmetallphthyalocyanin-Pigmente.
- (4) Perylen-Pigmente wie etwa Perylenanhydrid und Perylenimide.
- (5) Polyzyklische Chinon-Pigmente, z. B. Anthrachinone und Pyrenchinone.
- (6) Squaryliumpigmente
- (7) Pyryliumsalze und Thiopyryliumsalze
- (8) Triphenylmethanpigmente
- (9) Anorganische Substanzen, z. B. Selen und amorphes Silizium.
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Die
Ladungserzeugungsschicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält, wird
vorzugsweise durch Dispergieren des ladungserzeugenden Materials
in einem geeigneten Bindemittel und Beschichten der Dispersion auf
einem leitfähigen
Schichtträger
gebildet. Alternativ kann sie auf einem leitfähigen Schichtträger durch
ein Trockenverfahren wie etwa Abscheidung, Sputtern oder CVD-Verfahren gebildet
werden.
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Das
Bindemittel kann von einer Auswahl von Bindemittelharzen gewählt werden.
Nicht einschränkende
Beispiele der Bindemittelharze beinhalten Polycarbonatharze, Polyesterharze,
Polyarylatharze, Butyralharze, Polystyrolharze, Polyvinylacetalharze,
Diallylphthalatharze, Acrylharze, Methacrylharze, Vinylacetatharze, Phenolharze,
Siliconharze, Polysulfonharze, Styrol-Butadien-Copolymerharze, Alkydharze,
Epoxyharze, Harnstoffharze und Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharze. Diese Harze
können
allein oder in Kombination verwendet werden.
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Die
Ladungstransportschicht enthält
das Bindemittelharz vorzugsweise in einer Menge von 80 Gew.-% oder
weniger, und weiter bevorzugt 40 Gew.-% oder weniger. Die Dicke
der ladungserzeugenden Schicht ist vorzugsweise 5 μm oder weniger
und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,01 μm bis 2 μm. Die Ladungserzeugungsschicht
kann eine Auswahl von Sensibilisatoren enthalten.
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Die
Ladungstransportschicht, die ein Ladungsübertragungsmaterial enthält, hat
einen Durchlassgrad von mindestens 90% für ausgestrahltes Laserlicht.
Die Ladungstransportschicht ist aus einer Kombination eines Ladungsübertragungsmaterials
und einem der oben erwähnten
Bindemittelharze erzeugt. Weitere Bindemittelharze, die für die Ladungstransportschicht
geeignet sind, sind leitfähige
Polymere wie etwa Polyvinylcarbazol und Polyvinylanthracen.
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Die
Ladungsübertragungsmaterialien
sind in Elektronentransportmaterialien und Lochtransportmaterialien
eingeordnet.
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Beispiele
der Elektronentransportmaterialien beinhalten elektrophile Materialien
wie etwa 2,4,7-Trinitrofluorenon, 2,4,5,7-Tetranitrofluorenon, Chloranil
und Tetracyanochinodimethan und Polymere der elektrophilen Materialien.
Beispiele der Lochtransportmaterialien beinhalten polyzyklische
aromatische Verbindungen wie etwa Pyren und Anthracen; heterozyklische
Verbindungen wie etwa Carbazole, Indole, Oxazole, Thiazole, Oxadiazole,
Pyrazole, Pyrazoline, Thiadiazole und Triazole; sonstige Verbindungen
wie etwa Hydrazone, Styryle, Benzidine, Triarylmethane und Triarylamine;
und Polymere mit Gruppen, die von diesen Verbindungen abgeleitet
sind, in Haupt- oder Seitenketten wie etwa Poly-n-vinylcarbazol
und Polyvinylanthracen. Diese Ladungsübertragungsmaterialien können allein
oder in Kombination verwendet werden. Gemäß experimentellen Ergebnissen
durch die vorliegenden Erfinder sind bei dem fotoempfindlichen Element
nach wiederholter Verwendung eine große Schwankung im Potential
und Bilddefekte, einschließlich
Ghosting bzw. Geistbildung, in einer Kombination eines fotoempfindlichen
Elements, das ein Ladungserzeugungsmaterial mit einer ausreichenden
Absorptionsbande bei etwa 400 nm bis 500 nm verwendet, und einer
Lichtquelle, die Licht mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm emittiert,
auffällig,
eher als bei einer Kombination eines konventionellen lichtempfindlichen
Elements für
eine längere
Wellenlänge
und einer Lichtquelle für
eine längere
Wellenlänge.
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Ein
Faktor, der solche Phänomene
verursacht, ist eine Teilakkumulierung von Excitonen und geladenen
Trägern,
die durch Bestrahlung eines Lichts mit kurzer Wellenlänge mit
hoher Energie erzeugt werden, und die nicht während des elektrofotografischen
Prozesses verbraucht werden. Eine solche Akkumulierung wird die
Aufladeeigenschaften und die Empfindlichkeit des fotoempfindlichen
Elements verändern.
Die vorliegenden Erfinder haben entdeckt, dass eine Akkumulierung
der Excitonen und der Träger
unterdrückt
werden kann durch eine Ladungsübertragungsreaktion
mit einem Ladungsübertragungsmaterial,
das eine Veränderung
im Potential und ein Memory-Phänomen
während
wiederholter Verwendung unterdrücken
kann und stabile Bilder von hoher Qualität erzeugen kann.
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Da
Drucker, die mit elektrofotografischen lichtempfindlichen Elementen
versehen sind, auf zahlreichen Gebieten verwendet werden, sind die
elektrofotografischen lichtempfindlichen Elemente so gestaltet,
dass sie in zahlreichen Umgebungen stabile Bilder bereitstellen.
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Somit
sind die Ladungsübertragungsmaterialien,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, durch die folgenden
Formeln (1) bis (7) dargestellt:
wobei Ar
1-1,
Ar
1-2 und Ar
1-3 jeweils
eine substituierte oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist.
Beispiele der unsubstituierten aromatischen Gruppen beinhalten Arylgruppen,
z. B. Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl und Pyrenyl; aromatische heterozyklische
Gruppen, z. B. Pyridyl, Chinolyl, Thienyl, Furyl, Benzimidazolyl
und Benzothiazolyl. Beispiele der Substituentgruppen in den substituierten
aromatischen Gruppen beinhalten Alkylgruppen, z. B. Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen, z. B. Methoxy, Ethoxy und
Butoxy; Halogenatome, z. B. Fluor, Chlor und Brom; Aralkylgruppen,
z. B. Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl und Furfuryl; Acylgruppen,
z. B. Acetyl und Benzyl; Haloalkylgruppe, z. B. Trifluormethyl;
Cyanogruppen; Nitrogruppen; Phenylcarbamoylgruppen; Carboxygruppen,
und Hydroxygruppen.
wobei Ar
2-1 eine
substituierte oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist, und Ar
2-2, Ar
2-3, Ar
3-1 und Ar
3-2 jeweils eine
substituierte oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist. R
2-1 bis R
3-4 jeweils
eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe ist, eine substituierte
oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte
Vinylgruppe, oder eine substituierte oder unsubstituierte aromatische
Gruppe, wobei mindestens zwei von R
3-1 bis
R
3-4 die substituierten oder unsubstituierten
aromatischen Gruppen sind. X
2-1 und X
3-1 ist jeweils eine zweiwertige organische
Gruppe, und vorzugsweise -O-, -S-, -SO
2-,
-NR
1-, -CR
2=CR
3- oder -CR
4R
5-, wobei R
1 bis
R
5 jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
Aralkylgruppe ist. R
2-1 und Ar
2-1,
R
3-1 und R
3-2, oder
R
3-3 und R
3-4 können einen
Ring direkt oder zusammen mit einer organischen Gruppe bilden, wie
etwa -CH
2-, -CH
2CH
2-, -CH=CH-, -O-, oder -S-.
worin Ar
4-1 und
Ar
4-3 jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
aromatische Gruppe ist, und Ar
4-2 eine substituierte
oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist. R
4-1 ist
eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte
oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte
Vinylgruppe, oder eine substituierte oder unsubstituierte aromatische
Gruppe. R
4-1 und Ar
4-1 können einen
Ring direkt oder zusammen mit einer organischen Gruppe bilden, wie
etwa -CH
2-, -CH
2CH
2-, -CH=CH-, -O-, oder -S-.
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In
den Formeln (2) bis (4) beinhalten Beispiele der unsubstituierten
aromatischen Gruppen R
2-1, Ar
2-1, R
3-1 bis R
3-4, R
4-1, Ar
4-1 und Ar
4-3 Arylgruppen, z. B. Phenyl, Naphthyl,
Anthracenyl und Pyrenyl; aromatische heterozyklische Gruppen, z.
B. Pyridyl, Chinolyl, Thienyl, Furyl, Carbazolyl, Benzimidazolyl
und Benzothiazolyl. Beispiele der aromatischen Gruppen Ar
2-2, Ar
2-3, Ar
3-1, Ar
3-2 und Ar
4-2 beinhalten zweiwertige und dreiwertige Reste
(zwei oder drei Wasserstoffatome werden weggelassen) von aromatischen
Verbindungen, wie etwa Benzol, Naphthalen, Anthracen und Pyren,
und aromatische heterozyklische Verbindungen, wie etwa Pyridin, Chinolin,
Thiophen und Furan. Beispiele von Alkylgruppen beinhalten Methyl,
Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl. Beispiele der Aralkylgruppen beinhalten
Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl und Furfuryl. Beispiele der Substituentengruppen
in diesen substituierten Gruppen beinhalten Alkylgruppen, z. B.
Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen, z. B. Methoxy,
Ethoxy und Butoxy; Halogenatome, z. B. Fluor, Chlor und Brom; Arylgruppen,
z. B. Phenyl und Naphthyl; aromatische heterozyklische Gruppen,
z. B. Pyridyl, Chinolyl, Thienyl und Furyl; Acylgruppen, z. B. Acetyl
und Benzyl; Haloalkylgruppen, z. B. Trifluormethyl; Cyanogruppen;
Nitrogruppen; Phenylcarbamoylgruppen; Carboxygruppen; und Hydroxygruppen.
Wobei Ar
5-1 und
Ar
5-2 jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
aromatische Gruppe ist. R
5-1 bis R
5-4 jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe,
eine substituierte oder unsubstituierte Vinylgruppe, oder eine substituierte
oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist, wobei mindestens zwei
von R
5-1 bis R
5-4 die
substituierten oder unsubstituierten aromatischen Gruppen sind.
R
5-1 und R
5-2 oder
R
5-3 und R
5-4 können einen
Ring direkt oder zusammen mit einer organischen Gruppe bilden, wie
etwa -CH
2-, -CH
2CH
2-, -CH=CH-, -O-, oder -S-.
Wobei Ar
6-1 eine
substituierte oder unsubstituierte aromatische Gruppe ist. R
6-1 bis R
6-4 ist
jeweils eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine
substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte
oder unsubstituierte Vinylgruppe, oder eine substituierte oder unsubstituierte
aromatische Gruppe, wobei mindestens zwei von R
6-1 bis
R
6-4 die substituierten oder unsubstituierten
aromatischen Gruppen sind. R
6-1 und R
6-2 oder R
6-3 und
R
6-4 können
einen Ring direkt oder zusammen mit einer organischen Gruppe bilden,
wie etwa -CH
2-, -CH
2CH
2-, -CH=CH-, -O-, oder -S-.
wobei Ar
7-1 und
Ar
7-2 jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
aromatische Gruppe ist. R
7-1 bis R
7-4 ist jeweils eine substituierte oder unsubstituierte
Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine
substituierte oder unsubstituierte Vinylgruppe, oder eine substituierte
oder unsubstituierte aromatische Gruppe, wobei mindestens zwei von
R
7-1 bis R
7-4 die
substituierten oder unsubstituierten aromatischen Gruppen sind.
R
7-1 und R
7-2 oder
R
7-3 und R
7-4 können einen
Ring direkt oder zusammen mit einer organischen Gruppe bilden, wie
etwa -CH
2-, -CH
2CH
2-, -CH=CH-, -O-, oder -S-.
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X7-1 ist eine zweiwertige organische Gruppe
und vorzugsweise -CR6R7-
(wobei R6 und R7 jeweils
Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe,
eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe, eine substituierte
oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte
aromatische Gruppe ist, wobei R6 bis R7 einen Ring bilden können), -O-, -S-, -CH2-O-CH2-, -O-CH2-O-, -NR8- (wobei
R8 eine substituierte oder unsubstituierte
Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte aromatische
Gruppe ist), oder eine substituierte oder unsubstituierte Arylengruppe.
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In
den Formeln (5) bis (7) beinhalten Beispiele der unsubstituierten
aromatischen Gruppen von R5-1 bis R5-4, R6-1 bis R6-4 und R7-1 bis
R7-4 Arylgruppen, z. B. Phenyl, Naphthyl,
Anthracenyl und Pyrenyl; aromatische heterozyklische Gruppen, z.
B. Pyridyl, Chinolyl, Thienyl, Furly, Carbazolyl, Benzimidazolyl
und Benzothiazolyl. Beispiele der aromatischen Gruppen Ar5-1, Ar5-2, Ar6-1, Ar7-1 und Ar7-2 beinhalten zweiwertige Reste (zwei Wasserstoffatome
sind weggelassen) von aromatischen Verbindungen, wie etwa Benzol,
Naphthalen, Anthracen und Pyren, und aromatischen heterozyklische
Verbindungen, wie etwa Pyridin, Chinolin, Thiophen und Furan. Beispiele
der Alkylgruppen beinhalten Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl.
Beispiele der Aralkylgruppen beinhalten Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl
und Furfuryl. Beispiele der Alkoxygruppen beinhalten Methoxy und Ethoxy.
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Beispiele
der Substituentgruppen in diesen substituierten Gruppen beinhalten
Alkylgruppen, z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und Hexyl; Alkoxygruppen,
z. B. Methoxy, Ethoxy und Butoxy; Halogenatome, z. B. Fluor, Chlor
und Brom; Arylgruppen, z. B. Phenyl und Naphthyl; aromatische heterozyklische
Gruppen, z. B. Pyridyl, Chinolyl, Thienyl und Furyl; Acylgruppen,
z. B. Acetyl und Benzyl; Haloalkylgruppen, z. B. Trifluormethyl;
Cyanogruppen; Nitrogruppen; Phenylcarbamoylgruppen; Carboxygruppen;
und Hydroxygruppen.
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Die
folgenden sind nicht einschränkende
Beispiele von bevorzugten Verbindungen, die durch die Formel (1)
dargestellt sind, wobei Ar
1-1, Ar
1-2 und Ar
1-3 in
der Formel (1) gezeigt sind.
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Die
folgenden sind nicht einschränkende
Beispiele von bevorzugten Verbindungen, die durch die Formeln (2),
(3) und (4) dargestellt sind.
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Die
folgenden sind nicht einschränkende
Beispiele von bevorzugten Verbindungen, die durch die Formeln (5),
(6) und (7) dargestellt sind, wobei A und B in Verbindungen 6–1 bis 6–56 jeweils
in der Formel (6) darstellen.
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Das
Ladungsübertragungsmaterial
wird vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 500 Gewichtsteilen zu
100 Gewichtsteilen des Bindemittels vermischt. Die Ladungstransportschicht
ist elektrisch zur Ladungserzeugungsschicht leitend, empfängt Träger, die
aus der Ladungserzeugungsschicht unter einem elektrischen Feld injiziert
werden, und transportiert die Träger
zu der Oberfläche.
Die Dicke der Ladungstransportschicht ist in einem Bereich von vorzugsweise
5 μm bis
40 μm und
weiter bevorzugt 10 μm
bis 30 μm,
in Anbetracht der Transportfähigkeit
der geladenen Träger.
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Die
Ladungstransportschicht kann, wenn notwendig, ein Antioxidationsmittel,
ein UV-Absorptionsmittel und Weichmacher enthalten.
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Materialien
für die
Grundschicht, die optional in der vorliegenden Erfindung gebildet
ist, beinhalten Casein, Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Polyamid,
z. B. Nylon-6, Nylon-6,6, Nylon-10 und Copolymernylon, Polyurethane
und Aluminiumoxid. Die Dicke der Grundschicht ist in einem Bereich
von vorzugsweise 0,1 μm
bis 10 μm
und weiter bevorzugt 0,5 bis 5 μm.
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Die
Schutzschicht, die optional auf der lichtempfindlichen Schicht in
der vorliegenden Erfindung gebildet ist, kann eine Harzschicht sein.
Die Harzschicht kann leitfähige
Teilchen enthalten.
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Diese
Schichten können
durch jedes Beschichtungsverfahren unter Verwendung eines Lösungsmittels
gebildet werden. Beispiele der Beschichtungsverfahren beinhalten
ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren, ein
Schleuderbeschichtungsverfahren, ein Walzenauftragsverfahren, ein
Meyer-Bar-Coating-Verfahren, und ein Rakelstreichverfahren.
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Die
Belichtungseinrichtung in der vorliegenden Erfindung hat einen Halbleiterlaser
mit einer Oszillationswellenlänge
von 380 nm bis 450 nm als Belichtungslichtquelle. Andere Konfigurationen
sind in der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt. Angesichts
einer breiten Auswahl der Selektivität der Ladungsübertragungsmaterialien
und der Einrichtungskosten wird weiter bevorzugt, dass die Oszillationswellenlänge in einem Bereich
von 400 nm bis 450 nm ist.
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In
der vorliegenden Erfindung kann jede aufladende Einrichtung, jede
entwickelnde Einrichtung, jede Übertragungseinrichtung
und jede reinigende Einrichtung ohne Einschränkungen verwendet werden.
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5 ist
eine schematische Schnittansicht eines elektrofotografischen Geräts mit einer
Prozesskartusche, die mit dem lichtempfindlichen Element der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt ist. Ein elektrofotografisches lichtempfindliches
Trommelelement 6 dreht sich an einer Achse 7 in
der Richtung des in der Zeichnung gezeigten Pfeils. Das lichtempfindliche
Element 6 wird durch eine primäraufladende Einrichtung 8 gleichförmig auf
ein negatives oder positives Potential aufgeladen, und wird danach
durch ein Belichtungslicht 9 aus einer Belichtungseinrichtung
(nicht in der Zeichnung gezeigt), beispielsweise durch Laserstrahlabtasten,
bestrahlt. Ein latentes Bild wird auf der Oberfläche des lichtempfindlichen
Elements 6 sequenziell gebildet.
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Das
latente Bild wird mit Toner durch eine Entwicklungseinrichtung 10 entwickelt,
und das entwickelte Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 6 wird
auf ein Aufzeichnungsblatt 12, das aus einer Zubringereinrichtung
(nicht in der Zeichnung gezeigt) zu einer Lücke zwischen dem lichtempfindlichen
Element 6 und einer Übertragungseinrichtung 11 in
Synchronisation mit der Rotation des lichtempfindlichen Elements 6 zugeführt wird, übertragen.
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Das
Aufzeichnungsblatt 12 wird von dem lichtempfindlichen Element 6 abgelöst, wird
zu einer fixierenden Einrichtung 13 eingeführt, um
das übertragene
Bild zu fixieren, und wird aus dem Gerät entladen.
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Der
Resttoner auf der Oberfläche
des lichtempfindlichen Elements 6 wird nach der Übertragung
durch eine reinigende Einrichtung 14 entfernt. Die Oberfläche des
lichtempfindlichen Elements 6 wird de-elektrifiziert und
wird danach in der folgenden Bilderzeugung verwendet. Da die primäraufladende
Einrichtung 8 in der Zeichnung eine aufladende Einrichtung
vom Kontakt-Typ unter Verwendung einer aufladenden Walze ist, ist eine
vorbereitende Belichtung nicht immer notwendig.
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In
der vorliegenden Erfindung können
mindestens zwei Bestandteile unter dem elektrofotografischen lichtempfindlichen
Element 6, der primäraufladenden
Einrichtung 8, der entwickelnden Einrichtung 10 und
der reinigenden Einrichtung 14 einstückig als Prozesskartusche kombiniert
werden, die montierbar ist an, und abnehmbar von einem Aufbau eines
elektrofotografischen Geräts,
wie etwa einem Kopiergerät
oder einem Laserstrahldrucker. Beispielsweise beinhaltet eine Prozesskartusche 16 das
lichtempfindliche Element 6 und mindestens eines der Bestandteile
der primäraufladenden
Einrichtung 8, der entwickelnden Einrichtung 10 und der
reinigenden Einrichtung 14, und ist montierbar an, und
abnehmbar von dem Geräteaufbau
durch eine Führungseinrichtung
wie etwa eine Schiene 17.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich mit Bezug auf die folgenden
Beispiele beschrieben. In den Beispielen bedeutet „Teile" Gewichtsteile.
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Beispiele
5, 11–13,
16–19,
21–26,
29–44,
46, 47, 49–53,
55–81
sind außerhalb
des Umfangs der Erfindung.
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Beispiel 1
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<Herstellung
des elektrofotografischen lichtempfindlichen Elements>
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Eine
Beschichtungslösung
aus 5,5 Teilen N-methoxyliertem Nylon-6 (massegemitteltes Molekulargewicht:
30000) und 8 Teilen eines Alkohol-löslichen Copolymernylon (massegemitteltes
Molekulargewicht: 28000) in einem gemischten Lösungsmittel aus 30 Teilen Methanol
und 80 Teilen Butanol wurde auf einem Aluminiumschichtträger unter
Verwendung eines Meyer-Bars beschichtet, und danach getrocknet,
um eine Grundschicht mit einer Dicke von etwa 1 μm zu bilden.
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Zu
400 Teilen Tetrahydrofuran wurden 20 Teile einer Azo-Verbindung, dargestellt
durch die folgende Formel, und 10 Teile eines Butyralharzes (Butyralanteil:
65 Mol%, massegemitteltes Molekulargewicht: 30000) hinzugefügt, und
das Gemisch wurde in einer Sandmühle
mit Glaskügelchen
mit einem Durchmesser von 1 mm 20 Stunden lang dispergiert. Die
Dispersion wurde auf die Grundschicht unter Verwendung eines Meyer-Bars
aufgetragen und getrocknet, um eine Ladungserzeugungsschicht mit
einer Dicke von etwa 0,4 μm
zu bilden.
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Eine
Lösung
einer Ladungstransportschicht wurde hergestellt durch Auflösen von
7 Teilen von Verbindung 1–6
und 10 Teilen Bisphenol-Z-Typ-Polycarbonat (massegemitteltes Molekulargewicht:
45000) in 60 Teilen Monochlorbenzol. Die Lösung wurde unter Verwendung
eines Meyer-Bars auf der Ladungserzeugungsschicht aufgetragen und
bei 100°C
für eine
Stunde getrocknet, um eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke
von etwa 23 μm
zu bilden. Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element
wurde auf diese Weise erzeugt.
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<Messung
der elektrofotografischen Eigenschaften>
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Die
elektrofotografischen Eigenschaften des resultierenden lichtempfindlichen
Elements wurden unter Verwendung eines elektrostatischen Kopierblatt-Testers
EPA-8100, hergestellt von Kawaguchi Electric Co., Ltd., gemessen.
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(Anfängliche
Eigenschaften)
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Das
lichtempfindliche Element wurde auf ein Oberflächenpotential von –600 V unter
Verwendung eines Corona-Aufladers aufgeladen, und wurde mit einem
monochromatischen Lichtstrahl von 380 nm aus einem Monochromator
belichtet. Die Dosis, wenn das Oberflächenpotential auf –300 V abnahm,
wurde gemessen, um eine Halb-Belichtungs-Empfindlichkeit E1/2 zu bestimmen. Ein Restoberflächenpotential
Vr nach Belichtung für 30 Sekunden wurde bestimmt.
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(Wiederholungseigenschaften)
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Das
anfängliche
dunkle Potential (Vd) und das anfängliche
helle Potential (V1) wurden jeweils auf
etwa –600
V und –200
V eingestellt, bei gewöhnlicher
Temperatur (23°C)
und gewöhnlicher
Feuchtigkeit (55% Luftfeuchtigkeit), wobei mit dunklem Potential
ein Potential bei einem dunklen Teil gemeint ist, und mit hellem
Potential ein Potential bei einem hellen Teil gemeint ist. Aufladungs- und Belichtungs-Zyklen
wurden 5000-mal unter Verwendung eines monochromatischen Lichtstrahls
von 380 nm wiederholt, um die Veränderungen (ΔVd und ΔVl) in Vd und Vl zu messen. Das negative Vorzeichen in der
Veränderung
im Potential bedeutet eine Abnahme im Absolutwert des Potentials,
während
das positive Vorzeichen einen Anstieg im Absolutwert des Potentials
bedeutet.
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<Messung
des Durchlassgrades der Ladungstransportschicht>
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Die
Ladungstransportschicht wurde von dem lichtempfindlichen Element
abgelöst
und der Durchlassgrad der Ladungstransportschicht wurde gemessen. 6 zeigt
Durchlassspektren, wobei die Nummern in der Zeichnung die Erkennungsnummern
der Verbindungen darstellen.
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Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Beispiele 2 bis 5
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung
der in Tabelle 1 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
1–6 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 1 und 6 gezeigt.
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Vergleichsbeispiele 1 und 2
-
Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung
der durch die folgenden Formeln dargestellten Verbindungen anstelle
von Verbindung 1–6
vorbereitet und bewertet. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 1
gezeigt. Vergleichsverbindung
1
Vergleichsverbindung
2
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die elektrofotografischen lichtempfindlichen
Elemente der vorliegenden Erfindung eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Belichtungslicht
von etwa 380 nm aufweisen, und eine hohe Stabilität im Potential
und eine Empfindlichkeit nach wiederholter Verwendung zeigen. Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element mit einer Ladungstransportschicht
mit einem hohen Durchlassgrad wird angesichts einer hohen Empfindlichkeit
bevorzugt. Die lichtempfindlichen Elemente der Vergleichsbeispiele
1 und 2 mit Elektronentransportschichten, die nicht das 380-nm-Licht
durchlassen, weisen keine Empfindlichkeit auf.
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Beispiele 6 bis 10 und Vergleichsbeispiele
3 bis 6
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung
der in Tabelle 2 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
1–6 hergestellt.
Elektrofotografische Eigenschaften der resultierenden lichtempfindlichen
Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines monochromatischen
Lichtstrahls von 445 nm ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 und 6 gezeigt.
-
-
Die
Ergebnisse zeigen, dass die elektrofotografischen lichtempfindlichen
Elemente der vorliegenden Erfindung eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Belichtungslicht
von etwa 445 nm aufweisen, und eine hohe Stabilität im Potential
und Empfindlichkeit nach wiederholter Verwendung zeigen. Das lichtempfindliche
Element, das Verbindung 1–11
verwendet, zeigt einen hohen Durchlassgrad und eine hohe Empfindlichkeit
bei 445 nm, wie in Beispiel 9 gezeigt, während es einen niedrigen Durchlassgrad
und eine niedrige Empfindlichkeit bei 380 nm zeigt, wie in Beispiel
5 gezeigt. Die lichtempfindlichen Elemente der Vergleichsbeispiele
3 und 4, die jeweils Vergleichsverbindungen 1 und 2 verwenden, zeigen
eine beträchtlich
geringere Empfindlichkeit. Da Verbindungen 1–31 und 1–33, dargestellt durch die
Formel (1), 445-nm-Licht nicht durchlassen, weisen die lichtempfindlichen
Elemente der Vergleichsbeispiele 5 und 6, die diese Verbindungen
verwenden, keine Empfindlichkeit auf.
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Beispiele 11 bis 13
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung
der in Tabelle 3 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
1–6 hergestellt.
Elektrofotografische Eigenschaften der resultierenden lichtempfindlichen
Elemente wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines monochromatischen
Lichtstrahls von 500 nm bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle
3 gezeigt.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die lichtempfindlichen Elemente unter Verwendung
der Verbindung 1–31 und
der Verbindung 1–32
hohe Durchlassgrade zeigen, eine hohe Empfindlichkeit und ausgezeichnete
Wiederholungseigenschaften bei 500 nm, wie in Beispielen 12 und
13 gezeigt, während
sie niedrige Durchlassgrade und eine geringe Empfindlichkeit bei
445 nm zeigen, wie in Vergleichsbeispielen 5 und 6 gezeigt.
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Beispiele 14 und 15
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Ein Überzug einer
leitfähigen
Schicht wurde vorbereitet durch Dispergieren von 50 Teilen pulverisiertem
Titanoxid, das mit Zinnoxid überzogen
ist, welches 10% Antimonoxid enthält, 25 Teilen eines Phenolharzes
vom Resol-Typ, 20 Teilen Methylcellosolve, 5 Teilen Methanol, 0,002
Teilen Silikonöl
(Polydimethylsiloxan-Polyoxyalkylen-Copolymer,
durchschnittliches Molekulargewicht: 3000) in einer Sandmühle unter
Verwendung von Glaskügelchen
mit 1 mm Durchmesser. Der Überzug
wurde auf einen Aluminiumzylinder (30 mm Durchmesser × 251 mm)
tauchbeschichtet und bei 140°C
für 30
Minuten getrocknet, um eine leitfähige Schicht mit einer Dicke
von 20 μm
zu bilden.
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Eine
Grundschicht-Lösung
wurde vorbereitet durch Auflösen
von 5 Teilen N-methoxyliertem Nylon-6 (massegemitteltes Molekulargewicht:
52000) und 10 Teilen Alkohol-löslichem
Copolymernylon (massegemitteltes Molekulargewicht: 48000) in 95
Teilen Methanol. Die Grundschicht-Lösung wurde auf die leitfähige Schicht
tauchbeschichtet und getrocknet, um eine Grundschicht mit einer
Dicke von 0,8 μm
zu bilden.
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Zu
einer Lösung
von 10 Teilen Polyvinylbutyral (Handelsname: S-LEC, hergestellt
von Sekisui Chemical Co., Ltd.) in 200 Teilen Cyclohexanon wurden
15 Teile α-Oxytitanphthalocyanin
hinzugefügt.
Das Gemisch wurde in einer Sandmühle
unter Verwendung von Glaskügelchen
mit 1 mm Durchmesser zehn Stunden lang dispergiert und danach mit
200 Teilen Essigester verdünnt.
Die verdünnte
Lösung
wurde auf die Grundschicht tauchbeschichtet und bei 95°C für zehn Minuten
getrocknet, um eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von
0,3 μm zu
erzeugen.
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Eine
Ladungstransportschicht-Lösung
wurde hergestellt durch Auflösen
von 8 Teilen von jeder der in Tabelle 4 gezeigten Verbindungen und
10 Teilen Bisphenol-Z-Typ-Polycarbonat
(massegemitteltes Molekulargewicht: 45000) in 65 Teilen Monochlorbenzol.
Die Lösung
wurde auf die Ladungserzeugungsschicht unter Verwendung eines Meyer-Bars aufgetragen
und bei 100°C
für eine
Stunde getrocknet, um eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke
von etwa 21 μm
zu erzeugen. Elektrofotografische lichtempfindliche Elemente der Beispiele
14 und 15 wurden auf diese Weise gebildet.
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Jedes
der elektrofotografischen lichtempfindlichen Elemente wurde in einem
modifizierten Drucker LBP-2000, hergestellt von Canon Kabusiki Kaisha,
mit einem Pulsmodulator montiert. Der Drucker hatte einen blauen
Festkörper-SHG-Laser
ICD-430, hergestellt von Hitachi Metal, Ltd., als Lichtquelle (Oszillationswellenlänge: 430
nm), und war zu einem elektrofotografischen System vom Carlson-Typ
(Revers-Entwicklung) modifiziert, einschließlich eines Aufladungs-Belichtungs-Entwicklungs-Übertragungs-Reinigens und Ansprechen auf
600 dpi Bilder. Das dunkle Potenzial Vd wurde
auf –650
V eingestellt, das helle Potenzial Vl wurde
auf –200 V
eingestellt, und ein Bild, das ein Schachbrettmuster (abwechselndes
An/Aus-Muster) und
fünf Punktezeichen
beinhaltet, wurde ausgegeben. Das resultierende Bild wurde visuell
bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 7
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Ein
Bild aus dem in Beispiel 14 verwendeten lichtempfindlichen Element
wurde wie in Beispiel 14 bewertet, mit der Ausnahme, dass ein GaAs-Halbleiterlaser
mit einer Oszillationswellenlänge
von 780 nm als Lichtquelle des Druckers verwendet wurde. Die Ergebnisse
sind auch in Tabelle 4 gezeigt.
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Die
Ergebnisse in Tabelle 4 zeigen, dass das elektrofotografische Gerät der vorliegenden
Erfindung eine hohe Reproduzierbarkeit von Punkten und Zeichen aufweist
und Bilder mit hoher Auflösung
ausgeben kann.
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-
Beispiele 16 bis 25
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 hergestellt
unter Verwendung der in Tabelle 5 gezeigten Verbindungen anstelle
von Verbindung 1–6
in Beispiel 1, unter einem Verändern
der Dicke der Ladungserzeugungsschicht auf etwa 0,2 μm und einem
Verändern
der Dicke der Ladungstransportschicht auf 25 μm. Alle Ladungstransportschichten
dieser lichtempfindlichen Elemente hatten Durchlassgrade von 30%
oder mehr gegenüber
450-nm-Licht. Zum Beispiel hatte die Ladungstransportschicht von
Beispiel 20 einen Durchlassgrad von 100%.
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Elektrofotografische
Eigenschaften jedes lichtempfindlichen Elements wurden unter Verwendung
eines elektrostatischen Kopierblatt-Testers EPA-8100, hergestellt
von Kawaguchi Electric Co., Ltd., gemessen.
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(Anfängliche
Eigenschaften)
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Das
lichtempfindliche Element wurde auf ein Oberflächenpotential von –700 V unter
Verwendung eines Corona-Aufladers aufgeladen und wurde mit einem
monochromatischen Lichtstrahl von 450 nm aus einem Monochromator
bestrahlt. Die Dosis, wenn das Oberflächenpotential auf –350 V sank,
wurde gemessen, um eine Halb-Belichtungs-Empfindlichkeit E1/2 zu bestimmen. Ein Restoberflächenpotential
Vr nach Belichtung für 30 Sekunden wurde bestimmt.
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(Wiederholungs- und Umgebungs-Eigenschaften)
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Das
anfängliche
dunkle Potential (Vd) und das anfängliche
helle Potential (Vl) wurden jeweils auf
etwa –700
V und –200
V eingestellt bei gewöhnlicher
Temperatur (23°C)
und gewöhnlicher
Feuchtigkeit (55% Luftfeuchtigkeit). Auflade- und Belichtungs-Zyklen
wurden 5000-mal unter Verwendung eines monochromatischen Lichtstrahls
von 450 nm wiederholt, um Veränderungen
(ΔVd und ΔVl) in Vd und Vl zu messen. Die Umgebung wurde auf eine
Hochtemperatur-, Hochfeuchtigkeits-Umgebung (33°C und 85% Luftfeuchtigkeit)
verändert,
um eine Veränderung
in Vl von der in normaler Temperatur und
normaler Feuchtigkeit zu messen. Das negative Vorzeichen in der
Veränderung
im Potential bedeutet eine Abnahme im Absolutwert des Potentials,
während das
positive Vorzeichen einen Anstieg im Absolutwert des Potentials
bedeutet.
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(Optischer Memory)
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In
jedem fotoempfindlichen Element wurde das anfängliche dunkle Potential (Vd) und das anfängliche helle Potential (Vl) für
einen monochromatischen Lichtstrahl von 450 nm jeweils auf etwa –700 V und –200 V eingestellt.
Das lichtempfindliche Element wurde teilweise mit einem monochromatischen
Lichtstrahl von 450 nm mit einer Intensität von 20 μW/cm2 für 20 Minuten
bestrahlt, und Vd und Vl des
lichtempfindlichen Elements wurden gemessen, um den Unterschied ΔVd im dunklen Potential zwischen dem bestrahlten
Teil und dem nicht bestrahlten Teil und den Unterschied ΔVl im hellen Potential zwischen dem bestrahlten
Teil und dem unbestrahlten Teil zu messen. Das negative Vorzeichen
in der Potentialdifferenz bedeutet, dass das Potential bei dem bestrahlten
Teil niedriger ist als das bei dem nicht bestrahlten Teil, und das
positive Vorzeichen bedeutet das Gegenteil.
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Diese
Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
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Beispiel 24
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
16 unter Verwendung von Verbindung A, die durch die folgende Formel
dargestellt ist, anstelle von Verbindung 1–7 vorbereitet und bewertet.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 5 gezeigt. Die Ladungstransportschicht
dieses lichtempfindlichen Elements hatte einen Durchlassgrad in
einem Bereich von 30% bis weniger als 90%.
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Beispiel 25
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
16 unter Verwendung der Verbindung B, die durch die folgende Formel
dargestellt ist, anstelle von Verbindung 1–7 vorbereitet und bewertet.
Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 5 gezeigt. Die Ladungstransportschicht
dieses lichtempfindlichen Elements hatte einen Durchlassgrad in
einem Bereich von 30% bis weniger als 90%.
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Beispiele 26 bis 29
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 16 unter Verwendung
der in Tabelle 6 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
1–7 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt. Die Ladungstransportschichten
dieser lichtempfindlichen Elemente hatten Durchlassgrade von mindestens
30%.
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Beispiel 30 bis 33
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 16 unter Verwendung
der durch die folgende Formel dargestellten Verbindung anstelle
der Azo-Verbindung und unter Verwendung der in Tabelle 7 gezeigten
Verbindungen anstelle von Verbindung 1–7 vorbereitet und bewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
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Beispiele 34 bis 36
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 30 unter Verwendung
der in Tabelle 8 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
2–5 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass elektrofotografische lichtempfindliche Elemente
unter Verwendung der durch die Formeln (1) bis (4) dargestellten
Verbindungen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Kurzwellenlängen-Belichtungslicht,
eine hohe Stabilität
des Potentials und Empfindlichkeit nach wiederholter Verwendung, einen
niedrigen Grad der Umgebungs-Abhängigkeit
und einen geringen Grad des optischen Memory gegenüber Licht
mit kurzer Wellenlänge
aufweisen.
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Beispiele 37 bis 43
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie Beispiel 14 vorbereitet, mit
der Ausnahme, dass Ladungserzeugungsschichten und Ladungstransportschichten
wie folgt erzeugt wurden.
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Zu
einer Lösung
von 10 Teilen Polyvinylbutyral (Handelsname: S-LEC, hergestellt
von Sekisui Chemical Co., Ltd.) in 200 Teilen Cyclohexan wurden
20 Teile der in Beispiel 16 verwendeten Azo-Verbindung hinzugefügt. Das
Gemisch wurde in einer Sandmühle
unter Verwendung von Glaskügelchen
mit 1 mm Durchmesser 20 Stunden lang dispergiert und wurde mit 200
Teilen Essigester verdünnt.
Die Dispersion wurde auf die Grundschicht tauchbeschichtet und bei
95°C für zehn Minuten
getrocknet, um eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von
0,4 μm zu
erzeugen.
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Eine
Ladungstransportschicht-Lösung
wurde vorbereitet durch Auflösung
von 9 Teilen von jeder der in Tabelle 4 gezeigten Verbindungen und
von 10 Teilen Bisphenol-Z-Typ- Polycarbonat
(massegemitteltes Molekulargewicht: 45000) in 65 Teilen Monochlorbenzol.
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Die
Lösung
wurde auf die Ladungserzeugungsschicht tauchbeschichtet und bei
100°C für eine Stunde getrocknet,
um eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von etwa 22 μm zu bilden.
Elektrofotografische lichtempfindliche Elemente der Beispiele 37
und 43 wurden auf diese Weise erzeugt.
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Jedes
der elektrofotografischen lichtempfindlichen Elemente wurde in einem
von Canon Kabusiki Kaisha hergestellten modifizierten Drucker LBP-2000,
der einen Pulsmodulator aufweist, montiert und wurde bewertet. Der
Drucker hatte einen blauen Festkörper-SHG-Laser
ICD-430, hergestellt von Hitachi Metal, Ltd., als Lichtquelle (Oszillationswellenlänge: 430
nm), und war zu einem elektrofotografischen System vom Carlson-Typ
(Revers-Entwicklung)
modifiziert, einschließlich
eines Aufladungs-Belichtungs-Entwicklungs-Übertragungs-Reinigens und Erwidern auf 600 dpi Bilder.
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(Reproduzierbarkeit von Punkten und Zeichen)
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Das
anfängliche
dunkle Potential (Vd) und das anfängliche
helle Potential (Vl) wurden jeweils auf
etwa –650
V und –200
V eingestellt, und ein Bild, das ein Schachbrettmuster (abwechselndes
An/Aus-Muster) und fünf
Punktezeichen beinhaltete, wurde ausgegeben. Das resultierende Bild
wurde visuell bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt,
wobei „A" „ausgezeichnet" angibt, „B" „gut" angibt, „C" „durchschnittlich" angibt, und „D" „nicht gut" angibt.
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(Geist)
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In
einem anfänglichen
Stadium wurde ein Zeichenmuster, das einer Umdrehung der Trommel
entspricht, bei normaler Temperatur (23°C) und normaler Feuchtigkeit
(55% Luftfeuchtigkeit) gedruckt, um das Auftreten des Geist-Phänomens visuell
zu untersuchen. Unter Verwendung eines Musters für das Überprüfen der Dauerhaftigkeit wurden
5000 kontinuierliche Druckvorgänge
durchgeführt.
Dieses Muster beinhaltet vertikale und horizontale Linien mit einer
Breite von etwa 2 mm bei einer Entfernung von 7 mm. Danach wurden ein
vollständig
schwarzes Bild und ein Schachbrettmuster (abwechselndes An/Aus-Muster)
und Fünfpunktezeichen
gedruckt, um das Auftreten des Geist-Phänomens
zu überprüfen, während des
Veränderns
des entwickelnden Volumens der Maschine auf F5 (Zwischenwert) und
F9 (hohe Konzentration). Rang 5 bezeichnet „kein Geist", Rang 4 bezeichnet „Geist
wird im Schachbrettmuster bei F9 beobachtet", Rang 3 bezeichnet „Geist wird in dem Schachbrettmuster
bei F5 beobachtet",
Rang 2 bezeichnet „Geist
wird in dem vollständig schwarzen
Muster bei F9 beobachtet",
und Rang 1 bezeichnet „Geist
wird im vollständig
schwarzen Muster bei F5 beobachtet".
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Die
Ergebnisse sind Tabelle 9 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 8
-
Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
37 vorbereitet unter Verwendung der durch die folgende Formel dargestellten
Azo-Verbindung.
-
-
Vergleichsbeispiel 9
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Vergleichsbeispiel
8 unter Verwendung von Verbindung A anstelle von Verbindung 1–7 vorbereitet.
-
Die
lichtempfindlichen Elemente der Beispiele 8 und 9 wurden wie in
Beispiel 37 unter Verwendung eines GaAs-Halbleiterlasers mit einer Oszillationswellenlänge von
780 nm als Lichtquelle des Druckers bewertet. Die Ergebnisse sind
auch in Tabelle 9 gezeigt.
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Beispiele 44 bis 46
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 37 unter Verwendung
der in Tabelle 10 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
1–7 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
-
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Vergleichsbeispiel 10
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
44 unter Verwendung der in Vergleichsbeispiel 8 verwendeten Verbindung
anstelle von Verbindung 4–7
vorbereitet und bewertet.
-
Das
lichtempfindliche Element wurde wie in Beispiel 44 unter Verwendung
des GaAs-Halbleiterlasers mit einer Oszillationswellenlänge von
780 nm als Lichtquelle des Druckers bewertet. Die Ergebnisse sind
auch in Tabelle 10 gezeigt.
-
Die
Ergebnisse in Tabelle 10 zeigen, dass das elektrofotografische Gerät der vorliegenden
Erfindung eine hohe Reproduzierbarkeit von Punkten und Zeichen aufweist
und Bilder mit hoher Auflösung
ausgeben kann. Deutliche Bilder ohne Defekte können kontinuierlich erhalten
werden.
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Beispiele 47 bis 51
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 1 vorbereitet,
mit der Ausnahme, dass die Dicke der Ladungserzeugungsschicht auf
etwa 0,3 μm
verändert
wurde, die Dicke der Ladungstransportschicht auf 22 μm verändert wurde,
und die in Tabelle 11 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
1–6 verwendet
wurden. Jedes lichtempfindliche Element hatte einen Durchlassgrad
von 30% oder mehr für
450-nm-Licht. Beispielsweise betrug der Durchlassgrad der Ladungstransportschicht
von Beispiel 48 100%. Die resultierenden lichtempfindlichen Elemente
wurden wie in Beispiel 16 bewertet. Die Ergebnisse sind Tabelle
11 gezeigt.
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Beispiel 52
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
47 unter Verwendung von Verbindung A mit der folgenden Formel anstelle
der Verbindung 5–8
vorbereitet und bewertet. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle 11
gezeigt. Die Ladungstransportschicht hatte einen Durchlassgrad in
einem Bereich von 30% bis weniger als 90%.
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Beispiel 53
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
47 unter Verwendung von Verbindung B, dargestellt durch die folgende
Formel, anstelle der Verbindung 5–8 vorbereitet und bewertet. Die
Ergebnisse sind auch in Tabelle 11 gezeigt. Die Ladungstransportschicht
dieses lichtempfindlichen Elements hatte einen Durchlassgrad in
einem Bereich von 30% bis weniger als 90%.
-
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Beispiele 54 bis 57
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 47 unter Verwendung
der in Tabelle 12 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
5–8 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Jedes lichtempfindliche
Element hatte einen Durchlassgrad von 30% oder mehr. Beispielsweise
betrug der Durchlassgrad der Ladungstransportschicht von Beispiel
54 100%.
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Beispiele 58 bis 61
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 47 unter Verwendung
der in Tabelle 13 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
5–8 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 gezeigt. Jedes lichtempfindliche
Element hatte einen Durchlassgrad von 30% oder mehr.
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Beispiele 62 bis 65
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 47 unter Verwendung
der Azo-Verbindung mit der folgenden Formel und den in Tabelle 14
gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung 5–8 vorbereitet und bewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 gezeigt.
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Beispiele 66 bis 68
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 62 unter Verwendung
der in Tabelle 15 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
5–9 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 15 gezeigt.
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Beispiele 69 bis 71
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 62 unter Verwendung
der in Tabelle 16 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
5–9 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 gezeigt.
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Die
Ergebnisse in Tabellen 11 bis 16 zeigen, dass die elektrofotografischen
lichtempfindlichen Elemente unter Verwendung der durch die Formeln
(5) bis (7) dargestellten Verbindungen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Belichtungslicht
mit kurzer Wellenlänge,
eine hohe Stabilität
im Potential und Empfindlichkeit nach wiederholter Verwendung, einen
niedrigen Grad von Anfälligkeit
gegenüber
Umgebungs-Bedingungen und einen geringen Grad des optischen Memory
gegenüber
Licht mit kurzer Wellenlänge
aufweisen.
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Beispiele 72 bis 74
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 37 unter Verwendung
der in Tabelle 17 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
1–7 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 17 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 11
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
72 vorbereitet, mit der Ausnahme, dass die durch die folgende Formel
dargestellte Azo-Verbindung
verwendet wurde.
-
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Das
resultierende lichtempfindliche Element wurde wie in Beispiel 72
unter Verwendung eines GaAs-Halbleiterlasers mit einer Oszillationswellenlänge von
780 nm als Lichtquelle des Druckers bewertet. Die Ergebnisse sind
auch in Tabelle 17 gezeigt.
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Beispiele 75 bis 78
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 72 unter Verwendung
der in Tabelle 18 gezeigten Verbindungen anstelle von Verbindung
5–9 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 18 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 12
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
72 unter Verwendung der in Vergleichsbeispiel 11 verwendeten Azo-Verbindung
vorbereitet.
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Das
resultierende lichtempfindliche Element wurde wie in Beispiel 72
unter Verwendung eines GaAs-Halbleiterlasers mit einer Oszillationswellenlänge von
780 nm als Lichtquelle des Druckers bewertet. Die Ergebnisse sind
auch in Tabelle 18 gezeigt.
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Beispiele 79 bis 81
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Elektrofotografische
lichtempfindliche Elemente wurden wie in Beispiel 72 unter Verwendung
der in Tabelle 19 gezeigten Verbindungen anstelle der Verbindung
5–9 vorbereitet
und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 19 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel 13
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Ein
elektrofotografisches lichtempfindliches Element wurde wie in Beispiel
72 unter Verwendung der in Vergleichsbeispiel 11 verwendeten Azo-Verbindung
vorbereitet.
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Das
resultierende lichtempfindliche Element wurde wie in Beispiel 72
unter Verwendung eines GaAs-Halbleiterlasers mit einer Oszillationswellenlänge von
780 nm als Lichtquelle des Druckers bewertet. Die Ergebnisse sind
auch in Tabelle 19 gezeigt.
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Die
Ergebnisse in Tabellen 18 und 19 zeigen, dass das elektrofotografische
Gerät der
vorliegenden Erfindung eine hohe Reproduzierbarkeit von Punkten
und Zeichen besitzt und Bilder mit hoher Auflösung ausgeben kann.
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Während die
vorliegende Erfindung mit Bezug auf das, was gegenwärtig als
bevorzugte Ausführungsformen
erachtet wird, beschrieben worden ist, sollte verstanden werden,
dass die Erfindung in keineswegs auf die offenbarten Ausführungsformen
eingeschränkt
ist.