DE69735036T2

DE69735036T2 - Elektrophotographisches, lichtempfindliches Element, sowie ein elektrophotographisches Gerät und eine Prozesskassette die es umfassen

Info

Publication number: DE69735036T2
Application number: DE69735036T
Authority: DE
Inventors: Kazuo c/o Ohta-ku Yoshinaga; Shunichiro c/o Ohta-ku Nishida; Keiko c/o Ohta-ku Hiraoka; Yayoi c/o Ohta-ku Nagao; c/o Dow Corning Toray Hideki Ichihara-shi Kobayashi; c/o Dow Corning Toray Toru Ichihara-shi Masatomi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: EP0811885B1; DE69735036D1; EP0811885A2; EP0811885B8; EP0811885A3; US5905008A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das für Kopiergeräte, Drucker, Gravursysteme und ähnliche Apparaturen weitverbreitet eingesetzt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein elektrophotographisches Gerät und eine Verfahrenskartusche, in welchen das vorstehende elektrophotographische lichtempfindliche Element verwendet wird.
Verwandter Stand der Technik
Konventionell wird ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element direkt einer elektrischen oder mechanischen Aktion in den Verfahren der elektrischen Ladung wie etwa der Koronaladung und der Walzenladung, der Entwicklung, dem Bildtransfer, der Reinigung usw. unterworfen und es muss gegenüber den vorstehenden Aktionen beständig sein.
Genauer gesagt sollte das elektrophotographische lichtempfindliche Element gegenüber Abrieb und Verkratzen durch Reibung auf der Oberfläche und gegenüber der elektrischen Verschlechterung beständig sein.
Insbesondere sollte in einem Ladesystem ähnlich einem Walzenladesystem unter Verwendung von elektrischer Entladung das lichtempfindliche Element gegenüber einer Hochenergiebogenentladung dauerhaft sein.
Ferner sollte die Oberfläche des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements eine höhere Reinigungsfähigkeit bei wiederholter Tonerentwicklung und Tonerreinigung aufweisen, ohne dass es zu einer Toneranklebung auf die Oberfläche kommt.
Um den vorstehenden Anforderungen für die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu genügen, wird eine Oberflächenschutzschicht vorgesehen, die hauptsächlich aus einem Harz aufgebaut ist. Zum Beispiel schlägt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 57-30843 eine Schutzschicht vor, in welcher die Beständigkeit durch Zugabe eines teilchenförmigen Metalloxids als elektroleitfähige Teilchen gesteuert wird.
Neben der Schutzschicht wird zur Verbesserung der Eigenschaften der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements der Einbau von Additiven in die Ladungstransportschicht untersucht. Zum Beispiel sind die nachstehend angegebenen Silikonharze mit einer niedrigen Oberflächenenergie offenbart:
Silikonöl (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 61-132954),
Polydimethylsiloxan, Silikonharzpulver (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 4-324454),
vernetztes Silikonharz, Poly(carbonat-silikon)-Blockcopolymer, silikonmodifiziertes Polyurethan und silikonmodifiziertes Polyester.
Die typischen Polymere mit einer niedrigen Oberflächenenergie schließen Fluorpolymere mit ein. Die nachstehenden Fluorpolymere sind als Additive für die lichtempfindliche Schicht zweckmäßig: pulvriges Polytetrafluorethylen und pulvrige Fluorkohlenwasserstoffe.
Jedoch neigt eine Oberflächenschutzschicht mit einem Metalloxid oder dergleichen, welches eine höhere Härte hat, zu einer höheren Oberflächenenergie, so dass es zu einer geringeren Reinigungsfähigkeit und anderen Nachteilen kommt. Ein Harz vom Silikontyp, welches als Additiv zur Verringerung der Oberflächenenergie vorteilhaft ist, ist mit anderen Polymeren wenig kompatibel, so dass es leicht zu einem Agglomerat in dem lichtempfindlichen Element kommt, wobei es zu einer Lichtstreuung kommt, oder es kann leicht aus der Oberfläche ausbluten, wobei die Eigenschaften des lichtempfindlichen Elements instabil werden. Ein Fluorpolymer vom Polytetrafluorethylentyp (PTFE) hat eine geringe Oberflächenenergie, aber ist in Lösungsmitteln unlöslich und wenig dispergierbar, so dass eine wenig glatte Oberfläche des lichtempfindlichen Elements erzeugt wird. Ferner hat das Fluorpolymer einen geringen Brechungsindex, wodurch es im Allgemeinen zu einer Lichtstreuung und zu einer Verschlechterung des latenten Bildes kommt.
Hohe Polymere wie Polycarbonat, Polyacrylatester, Polyester und Polytetrafluorethylen sind im Allgemeinen wenig gegenüber Bogenentladung beständig und werden leicht durch ein Aufbrechen der Polymerhauptkette durch elektrische Entladung verschlechtert.
Die US-A-3,859,090 offenbart eine Abstoßungszusammensetzung mit Polysiloxanölen, die für die Oberflächenbeschichtung einer auf einem Träger eines elektrophotographischen Elements ausgebildeten lichtleitenden Schicht eingesetzt wird.
Die JP-A-05-034 940 offenbart einen elektrophotographischen lichtempfindlichen Körper, der eine auf einem Substrat vorgesehene lichtempfindliche Schicht umfasst, wobei die lichtempfindliche Schicht eine Silikonverbindung mit einem linearen Siliciuminhaltsstoff mit einer Perfluorgruppe enthält.
Die US-A-5,320,923 beschreibt einen organischen Lichtleiter, der ein leitfähiges Substrat, eine Bindemittelkomponente, die eine Schicht auf dem Substrat ausbildet, eine Pigmentkomponente, die durch die Bindemittelkomponente verteilt vorliegt und eine reaktive Stabilisatorkomponente wie etwa Polysiloxane, Organosilanverbindungen und poröse Füllmittel mit Siliciumatomen, die ebenso durch die Bindemittelkomponente verteilt vorliegen, umfasst. Das als eine reaktive Stabilisatorkomponente eingesetzte Polysiloxan ist aus der Gruppe der linearen Polysiloxane ausgewählt und kann Polyfluoralkylsiloxan sein.
Die EP-A-0 524 506 beschreibt eine Lichtbild erzeugende Komponente, die mit einem chemischen Adsorptionsfilm beschichtet ist, welcher aus einer Polysiloxanverbindung mit einer Fluorkohlenstoffgruppe aufgebaut ist, wobei die Polysiloxanverbindung auf der Oberfläche eines Substrats adsorbiert vorliegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element bereitzustellen, welches eine niedrige Oberflächenenergie und ausgezeichnete mechanische und elektrische Beständigkeit aufweist, und welches ein Bild mit einer hohen Auflösung ohne Lichtstreuung und Oberflächeausblutung erzeugt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Gerät und eine Verfahrenskartusche bereitzustellen, in welchen das elektrophotographische lichtempfindliche Element verwendet wird.
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie in Anspruch 1 definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel des elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Beispiel des elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Draufsicht eines noch weiteren Beispiels des elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt die Beziehung zwischen der Lichtintensitätsverteilung in einem Bestrahlungslichtstrahl und einem Spotbereich.
5 ist eine schematische Draufsicht eines weiteren Beispiels des elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Draufsicht eines noch weiteren Beispiels des elektrophotographischen Geräts der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das erfindungsgemäße elektrophotographische lichtempfindliche Element besitzt eine auf einem Träger ausgebildete lichtempfindliche Schicht, wobei die lichtempfindliche Schicht eine Oberfläche mit einem fluormodifizierten organischen Silikonharz aufweist, dass durch die nachstehende Formel (I) der durchschnittlichen Einheiten (durchschnittliche Einheitsformel (I)) dargestellt ist: {F(CF₂)_a1–Q₁–R_1–m1SiO_(3–m1)/2}_x1{F(CF₂)_a2–Q₂–R_2–m2SiO_(3–m2)/2}_x2... {F(CF₂)_ap–Q_p–R_p–_mpSiO_(3-mp)/2}_xp{R₁'_n1SiO_(4–n1)/2}_y1–{R₂'_n2SiO_(4–n2)/2}_y2...{R_q'_nqSiO_(4–nq)/2}_yq (I)wobei R₁, ..., R_p, R₁', ..., und R_q' jeweils eine Alkyl- oder Arylgruppe sind; Q₁, ..., und Q_p jeweils eine Alkylengruppe sind; m₁, ..., und mp jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 2 sind; n1, ..., und nq jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 3 sind; a1, ..., ap jeweils eine ganze Zahl sind; x1 und y1 jeweils eine ganze Zahl größer als 0 sind; und x2, ..., und xp, sowie y2, ..., und yq jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr sind.
Die Oberflächenschicht in der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Schutzschicht, wenn sie vorgesehen ist, oder eine lichtempfindliche Schicht, wenn keine Schutzschicht vorgesehen ist. Falls die lichtempfindliche Schicht aus mehreren Schicht besteht und keine Schutzschicht vorgesehen ist, steht die Oberflächenschicht für die entfernteste Schicht von dem Träger.
In der vorstehenden Formel (I) sind die Symbole R₁, ..., R_p, R₁', ..., und R_q' bevorzugt eine Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Die Alkylgruppe kann linear, verzweigt oder ringförmig (zyklisch) sein, einschließlich z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl und Dodecyl. Eine Alkylgruppe mit einer größeren Kohlenstoffzahl ist nicht bevorzugt, da sie die mechanische Festigkeit der Oberflächenschicht verringert, wenn sie in die Oberflächenschicht eingebaut wird. Die bevorzugte Arylgruppe schließt Phenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl und Biphenyl mit ein. Eine Arylgruppe mit einer größeren Kohlenstoffzahl ist nicht bevorzugt, da sie die Beständigkeit gegenüber einer Lichtbogenentladung der Oberflächenschicht verringert, wenn sie in die Oberflächenschicht eingebaut ist.
Die Symbole Q₁, ..., und Q_p sind jeweils eine Alkylengruppe mit bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffen, einschließlich einer Ethylengruppe und einer Propylengruppe. Die Symbole m₁, ..., und mp sind jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 2. Die Symbole n1, ..., und nq sind jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 3. Die Symbole a1, ..., ap sind jeweils eine ganze Zahl. Die Symbole x1 und y1 sind jeweils eine ganze Zahl von größer als 0; und x2, ..., und xp, sowie y2, ..., und yq sind jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr, wobei das Verhältnis von (x1 + x2 + ... + xp) : (y1 + y2 + ... + yq) im Bereich von bevorzugt 1:20 bis 1:5 liegt.
Das fluormodifizierte organische Silikonharz gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Erweichungspunkt von nicht geringer als 30°C. Um den Erweichungspunkt von 30°C oder höher zu erhalten, sind die Gruppen R₁, ..., R_p, R₁', ..., und R_q' bevorzugt eine Arylgruppe wie etwa Phenyl. Das Harz kann einige restliche Silanol- oder Alkoholgruppen enthalten. Das Verhältnis der Arylgruppen in den Gruppen R₁, ..., R_p, R₁', ... und R_q' ist bevorzugt nicht kleiner als 20 mol%. Das fluormodifizierte organische Silikonharz hat ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht im Bereich von 1000 bis 100000. Das Harz mit einem geringeren gewichtsgemittelten Molekulargewicht kann die mechanische Festigkeit der Oberflächenschicht verschlechtern, wohingegen das Harz mit einem höheren gewichtsgemittelten Molekulargewicht mit dem Bindemittelharz wenig kompatibel ist, so dass eine weiße Trübung und eine verringerte Ladetransportfähigkeit verursacht wird. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht in der vorliegenden Erfindung wird mittels GPC (Gelpermeationschromatographie) bestimmt.
Das fluormodifizierte organische Silikonharz in der vorliegenden Erfindung ist beispielhaft durch die durch die folgenden Durchschnittseinheitsformeln dargestellten Harze beschrieben:
Das erfindungsgemäß verwendete fluormodifizierte organische Silikonharz kann durch einen herkömmlichen Prozess zur Erzeugung von Organopolysiloxanen erzeugt werden. Der herkömmliche Prozess schließt die in den japanischen Patentschriften Nrn. 26-2696 und 28-6297 offenbarten Prozesse; den durch Walter Noll beschriebenen Siloxanpolymer-Syntheseprozess mit ein: „Chemistry and Technology of Silicones", Kapitel 5, Seite 191- (Academic Press, Inc., 1968). Zum Beispiel wird ein organisches Silikonharz durch Auflösen eines Organoalkoxysilans oder eines Organohalogensilans in einem organischen Lösungsmittel, durch Hydrolysieren und Kondensieren der Silanverbindung in Gegenwart einer Säure oder einer Base und durch Entfernung des Lösungsmittels synthetisiert.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein Beispiel eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements mit einer Ladungstransportschicht mit einem fluormodifizierten organischen Silikonharz erläutert.
Der Träger für das elektrophotographische lichtempfindliche Element kann aus einem Material aufgebaut sein, welches selbst elektrisch leitfähig ist, wie etwa Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Zink, Edelstahl, Chrom, Titan, Nickel, Magnesium, Indium, Gold, Platin, Silber und Eisen; kann ein dielektrisches Material wie etwa ein plastisches Material mit einer elektrisch leitfähigen, mittels Dampf abgeschiedenen Beschichtungsschicht aus Aluminium, Indiumoxid, Zinnoxid oder Gold sein; oder kann ein Kunststoff- oder Papierblatt mit darin fein dispergierten elektrisch leitfähigen Feinteilchen sein. Der elektrisch leitfähige Träger sollte bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit gleichförmig sein und eine glatte Oberfläche aufweisen. Die Oberflächenrauheit des Trägers ist bevorzugt nicht größer als 0,3 μm, da die Oberflächenrauheit die Gleichförmigkeit der Zwischenschicht bzw. Grundierungsschicht (subbing layer), der Ladungserzeugungsschicht und der Ladungstransportschicht, die darauf ausgebildet sind, stark beeinflusst.
Insbesondere kann eine elektrisch leitfähige Schicht leicht durch Auftragen einer Dispersion aus elektrisch leitfähigen Feinteilchen in einem Bindemittel auf dem Träger ausgebildet werden. Der Träger mit solch einer elektrisch leitfähigen Schicht besitzt eine gleichförmige Oberfläche und ist zweckmäßig. Die elektrisch leitfähigen Feinteilchen haben einen Primärteilchendurchmesser von nicht größer als 100 nm und bevorzugt nicht größer als 50 nm. Das Material für die elektrisch leitfähigen Feinteilchen schließt elektrisch leitfähiges Zinkoxid, elektrisch leitfähiges Titanoxid, Al, Au, Cu, Ag, Co, Ni, Fe, Ruß, ITO, Zinnoxid, Indiumoxid und Indium mit ein. Die Feinteilchen können mit einem vorstehend aufgeführten elektrisch leitfähigen Material beschichtete isolierende Teilchen sein. Das Material der elektrisch leitfähigen Feinteilchen wird in einer solchen Menge verwendet, dass der spezifische Volumenwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht hinreichend gering wird, und bevorzugt sollte der spezifische Widerstand nicht größer als 1 × 10¹⁰ Ω·cm und bevorzugt nicht größer als 1 × 10⁸ Ω·cm sein.
Zwischen dem elektrisch leitfähigen Träger und der lichtempfindlichen Schicht kann eine Grundierungsschicht vorgesehen sein, welche eine injektionshemmende Funktion und eine Haftfunktion besitzt. Das Material zur Ausbildung der Grundierungsschicht schließt Casein, Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Ethylen/Acrylsäure-Copolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharze, Polyamide, Polyurethanharze und Gelatine mit ein. Die Stärke der Zwischenschicht liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 10 μm und weiter bevorzugt von 0,3 bis 3 μm.
Die lichtempfindliche Schicht kann ein Laminat aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht sein, welche in dieser Reihenfolge auf einem Träger ausgebildet worden sind.
Bei der Erzeugung der lichtempfindlichen Schicht, die aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgebaut ist, wird die Ladungserzeugungsschicht durch Mischen von wenigstens einem Ladungserzeugungsmaterial und einem Bindemittelharz in einem Lösungsmittel und durch Auftragen der Mischung mittels eines herkömmlichen Beschichtungsverfahrens zur Ausbildung eines Films ausgebildet; und die Ladungstransportschicht wird durch Vermischen von wenigstens einem Ladungstransportmaterial und einem Bindemittelharz in einem Lösungsmittel und durch Auftragen der Mischung mittels eines herkömmlichen Beschichtungsverfahrens zur Erzeugung eines Films ausgebildet. Das durch die Formel (I) dargestellte fluormodifizierte organische Harz wird erfindungsgemäß in der vom Träger entfernten Schicht inkorporiert.
Das Ladungserzeugungsmaterial schließt Selen-Tellur, Pyryliumfarbstoffe, Thiopyryliumfarbstoffe, Phthalocyaninpigmente, Anthanthoronpigmente, Dibenzopyrenchinonpigmente, Pyranthronpigmente, Trisazopigmente, Disazopigmente, Azopigmente, Indigopigmente, Chinacridonpigmente, Cyaninpigmente und dergleichen mit ein.
Das Ladungstransportmaterial wird in zwei Gruppen eingeteilt: Elektronentransportverbindungen und positive Lochtransportverbindungen.
Die Elektronentransportverbindungen schließen Elektronenakzeptorverbindungen wie etwa 2,4,7-Trinitrofluorenon, 2,4,5,7-Tetranitrofluorenon, Chloranil, Tetracyanochinodimethan und alkylsubstituierte Diphenochinone, sowie Polymerisate der Elektronenakzeptorverbindung mit ein. Die positiven Lochtransportverbindungen schließen polynukleare aromatische Verbindungen wie etwa Pyren und Anthracen; heterocyclische Verbindungen wie etwa Carbazol, Indol, Oxazol, Thiazol, Oxathiazol, Pyrazol, Pyrazolin, Thiadiazol und Triazole; Hydrazone wie etwa p-Diethylaminobenzaldehyd-N,N-diphenylhydrazon und N,N-Diphenylhydrazino-3-methyliden-9-ethylcarbazol; Styrylverbindungen wie etwa α-Phenyl-4'-N,N-diphenylaminostilben und 5-(4-Di-p-tolylamino)benzyliden)-5H-dibenzo(a,d)cyclohepten; Benzidinverbindungen; Triarylamine; und Polymere mit den Radikalen der vorstehenden Verbindung in der Hauptkette oder der Seitenkette (z.B. Poly-N-vinylcarbazol, Polyvinylanthracen, usw.).
Das Bindemittelharz für die entsprechenden Schichten schließen Polymere und Copolymere von Vinylverbindungen wie etwa Styrol, Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylatester, Methacrylatester, Vinylidenfluorid und Trifluorethylen; Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale, Polycarbonate, Polyester, Polysulfone, Polyphenylenoxide, Polyurethanharze, Celluloseharze, Phenolharze, Melaminharze, organische Silikonharze und Epoxidharze mit ein.
Die aus einer Ladungserzeugungsschicht in einer Ladungstransportschicht aufgebaute lichtempfindliche Schicht enthält das fluormodifizierte organische Silikonharz in einem Gehalt im Bereich bevorzugt von 5 Gew.-% bis 70 Gew.-% und weiter bevorzugt von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, basierend auf dem Feststoffanteil in der Oberflächenschicht. Bei einem kleineren Gehalt des fluormodifizierten organischen Silikonharzes werden die erfindungsgemäßen Effekte nicht hervorragend erzielt, wohingegen bei einem höheren Gehalt davon die mechanische Festigkeit ungenügend werden kann. Die Ladungserzeugungsschicht der lichtempfindlichen Schicht enthält das Ladungserzeugungsmaterial bevorzugt in einem Gehalt im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% und weiter bevorzugt von 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%, basierend auf dessen Feststoffanteil. Die Ladungstransportschicht der lichtempfindlichen Schicht enthält das Ladungstransportmaterial bevorzugt in einem Gehalt im Bereich von 20 Gew.-% bis 70 Gew.-%, basierend auf dem Feststoffanteil der Ladungstransportschicht.
Die lichtempfindliche Schicht aus einer laminierten Struktur hat eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Stärke im Bereich bevorzugt von 0,05 bis 1,0 μm und weiter bevorzugt von 0,1 bis 0,5 μm, sowie eine Ladungstransportschicht mit einer Stärke im Bereich bevorzugt von 1 bis 30 μm und weiter bevorzugt von 3 bis 20 μm.
Auf der lichtempfindlichen Schicht kann, falls notwendig, eine Schutzschicht vorgesehen sein. Die Schutzschicht auf der lichtempfindlichen Schicht enthält das durch die vorstehend erwähnte durchschnittliche Einheitsformel (I) dargestellte fluormodifizierte organische Silikonharz bevorzugt in einem Gehalt von 10 Gew.-% bis 80 Gew.-% und weiter bevorzugt von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, basierend auf dessen Feststoffanteil. Bei einem geringeren Gehalt des fluormodifizierten organischen Silikonharzes können die erfindungsgemäßen Effekte nicht hinreichend erzielt werden, wohingegen die mechanische Festigkeit der Schutzschicht ungenügend werden kann.
Die Schutzschicht wird durch Auftragen und Trocknen einer Lösung des fluormodifizierten organischen Silikonharzes und eines Bindemittelharzes in einem zweckmäßigen Lösungsmittel auf einer lichtempfindlichen Schicht ausgebildet. Das Bindemittelharz schließt Polyvinylbutyral, Polyester, Polycarbonat (z.B. Polycarbonat Z, modifiziertes Polycarbonat, usw.), Nylon, Polyimid, Polyarylat, Polyurethan, Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/Acrylat-Copolymere und Styrol/Acrylnitril-Copolymere mit ein. Die Schutzschicht hat eine Stärke im Bereich bevorzugt von 0,05 bis 20 μm. Die Schutzschicht kann ein teilchenförmiges elektrisch leitfähiges Material, ein UV-absorbierendes Mittel oder dergleichen enthalten. Das bevorzugte teilchenförmige elektrisch leitfähige Material schließt teilchenförmiges Metalloxid wie etwa teilchenförmiges Zinnoxid mit ein.
Ein elektrophotographisches Gerät wird erläutert, in welchem ein erfindungsgemäßes elektrophotographisches lichtempfindliches Element verwendet wird.
In 1 wird ein trommelförmiges lichtempfindliches Element 1 gemäß der vorliegenden Erfindung angetrieben, um in der durch einen Pfeil markierten Richtung rund um die Achse 1a mit einer vorgeschriebenen Umfangsgeschwindigkeit zu rotieren. Während der Rotation durchlaufen die Bereiche der Umfangsoberfläche nacheinander die nachstehenden Prozesse. Ein Bereich des lichtempfindlichen Elements wird gleichförmig mit einem vorbestimmten positiven oder negativen Potential an der Umfangsoberfläche mittels einer Ladungseinrichtung elektrisch aufgeladen. Dann wird der geladene Bereich einer Bildbelichtung mit Licht L (Schlitzbelichtung oder Belichtung mit einem Laserstrahlscannlicht) an einer Lichtbelichtungszone 3 mittels einer nicht in der Zeichnung gezeigten Lichtbelichtungseinrichtung unterworfen, um anschließend ein dem projizierten Lichtbild entsprechendes latentes Bild auf der Umfangsfläche des lichtempfindlichen Elements während seiner Rotation zu erzeugen. Das erzeugte latente Bild wird mit einem Toner mittels einer Entwicklungseinrichtung 4 entwickelt. Das entwickelte Tonerbild wird anschließend mittels einer Korona-Übertragungseinrichtung 5 auf die Fläche eines Aufzeichnungsmediums 9 übertragen, welches synchron mit der Rotation des lichtempfindlichen Elements 1 zwischen das lichtempfindliche Element 1 und die Übertragungseinrichtung 5 mittels einer nicht in der Zeichnung gezeigten Papierblattzuführeinrichtung zugeführt wird. Das Aufzeichnungsmedium 9, welches das übertragene Bild aufgenommen hat, wird von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements abgetrennt und wird in eine Bildfixiereinrichtung 8 eingeführt, um das Bild zu fixieren. Dann wird das Aufzeichnungsmedium als eine Kopie aus dem Gerät ausgegeben. Die Oberfläche des Bereichs des lichtempfindlichen Elements 1 wird nach der Bildübertragung mittels einer Reinigungseinrichtung 6 zur Entfernung jeglichen Resttoners gereinigt und einer Ladungseliminierungsbehandlung mittels einer Vorbelichtungseinrichtung 7 unterworfen, und zwar für die anschließende Bilderzeugung. Ein Koronaladungsgerät wird als das Ladegerät 2 für gleichförmige Aufladung des lichtempfindlichen Elements 1 weit verbreitet eingesetzt.
Wie in der 2 und der 3 gezeigt ist kann das lichtempfindliche Element 1 durch ein Direktladungselement 10, das in Kontakt mit im steht, elektrisch aufgeladen werden. Dieses Ladeverfahren wird hierin nachstehend als „Direktladung" bezeichnet. In dem in der 2 und der 3 gezeigten Gerät wird das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 1 auf einem Aufzeichnungsmedium 9 mittels einer Direktladungseinrichtung 23 übertragen. Genauer gesagt wird ein Potential an das Direktladeelement 23 angelegt und das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 1 wird auf das Aufzeichnungsmedium 9 durch Kontakt mit dem Direktladeelement 23 übertragen.
Das in 2 gezeigte Gerät ist eine elektrophotographische Geräteeinheit, welche aus wenigstens einem lichtempfindlichen Element 1, einem Direktladeelement 10 und einer Entwicklungseinrichtung 4, die in einem Kessel 20 platziert ist, aufgebaut ist. Und diese Geräteeinheit ist derart aufgebaut, dass sie von dem Hauptgerät mittels einer Führungseinrichtung wie etwa einer Schiene abnehmbar ist. Die Reinigungseinrichtung 6 kann in dem Kessel 20 platziert sein oder auch nicht.
Das in 3 gezeigte Gerät umfasst eine erste elektrophotographische Geräteeinheit, die wenigstens aus einem lichtempfindlichen Element 1 und einem Direktladelement 10, die in einem ersten Kessel 21 platziert sind, aufgebaut ist, und eine zweite elektrophotographische Geräteeinheit, die aus wenigstens einer Entwicklungseinrichtung 4, die in einem zweiten Kessel platziert ist, aufgebaut ist, wobei die erste Geräteeinheit und die zweite Geräteeinheit von dem Hauptkörper des elektrophotographischen Geräts abnehmbar vorgesehen sind. Die Reinigungseinrichtung 6 kann in dem Kessel 21 platziert sein oder auch nicht.
In den letzten Jahren wurde die Forderung nach der Auflösung und Abstufung des Bildes für das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät strenger. Untersuchungen wurden zur Erfüllung der vorstehenden Anforderungen durchgeführt. Als Ergebnis haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass in einem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät, in welchem ein Lichtstrahl zur Ausbildung eines latenten Bildes projiziert wird, eine bestimmte Relation zwischen der Gradationsreproduzierbarkeit und dem Produkt der Stärke der lichtempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Elements und der Spotfläche des projizierten Lichts besteht. Genauer gesagt können 400 dpi und eine 256-Gradation durch Steuerung des Produkts der Spotfläche und der Stärke der lichtempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Elements auf nicht mehr als 20000 μm³ realisiert werden. Dies bedeutet, dass im Allgemeinen die Stärke der lichtempfindlichen Schicht, hauptsächlich der Ladungstransportschicht, des lichtempfindlichen Elements unter Verwendung des realisierbaren kleinsten Lichtspots zweckmäßigerweise nicht mehr als 20 μm ist. Somit ist die kleinste Stärke der lichtempfindlichen Schicht erwünscht. Andererseits wird eine Stärke der lichtempfindlichen Schicht von 1 μm oder mehr und bevorzugt von 3 μm oder mehr zur Verhinderung einer Pinhole-Bildung (Lochbildung) und einem Empfindlichkeitsabfall bei dem gleichen Ladepotential erwünscht.
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Spotfläche des Lichtstrahls 30 die Fläche des Bereichs, in welchem die Intensität des Lichts nicht geringer als das 1/e²-fache der Peakintensität ist. Der zweckmäßige Lichtstrahl schließt Licht einer Halbleiterlaserabtastung, Licht eines Feststoffscanners wie etwa einer LED und eines Flüssigkristallshutters mit ein. Die Lichtintensität verteilt sich gemäß einer Gauss-Verteilung, einer Lorentz-Verteilung oder anderen Verteilungstypen. Unabhängig von der Lichtintensitätsverteilung ist die Spotfläche die Fläche des Bereichs, in welcher die Intensität des Lichts nicht kleiner als das 1/e²-fache der Peakintensität ist. Der Lichtspot ist im Allgemeinen von einer elliptischen Gestalt wie in 4 gezeigt ist, wobei M für den Spotdurchmesser in der Hauptscannrichtung steht und S für den Spotdurchmesser der Hilfsscannrichtung steht.
Andere Beispiele des elektrophotographischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die 5 und die 6 erläutert.
In 5 wird eine Originalkopie G auf einem Originalkopiehalter 110 mit der zu kopierenden Fläche nach unten platziert. Die Kopieroperation wird durch Drücken eines Startknopfes begonnen. Eine Einheit 109, welche eine Originalabtastlampe, eine kurzfokussierende Linsenanordnung und einen CCD-Sensor, welche zusammen kombiniert sind, umfasst, scannt die Originalkopie mit dem Belichtungslichtstrahl ab. Das projizierte Scannlicht (Abtastlicht) wird durch die kurzfokussierende Linsenanordnung in einem Bild ausgebildet und wird in den CCD-Sensor eingeführt. Der CCD-Sensor ist aus einem Lichtaufnahmebereich, einem Übertragungsbereich und einem Ausgabebereich aufgebaut. In dem CCD-Lichtaufnahmebereich werden die optischen Signale in elektrische Signale umgewandelt. Die umgewandelten Signale werden mit einem Taktsignal (clock pulse) synchronisiert und werden anschließend in den Ausgabebereich übertragen. In dem Ausgabebereich werden die Ladungssignale in Spannungssignale umgewandelt, verstärkt, in der Impedanz reduziert und ausgegeben. Die erhaltenen analogen Signale werden in digitale Signale umgewandelt und werden für die Bilderzeugung verarbeitet, um die Auflösung und die Gradation für die gewünschte Bildcharakteristik zu optimieren. Die behandelten digitalen Signale werden in einen Druckerbereich übertragen. In dem Druckerbereich wird ein den Bildsignalen entsprechendes, latentes Bild folgendermaßen erzeugt. Die lichtempfindliche Trommel 101 rotiert rund um eine mittig gelagerte Achse mit einer vorgeschriebenen Umfangsgeschwindigkeit. In dem Rotationsprozess wird die Trommel positiv oder negativ gleichförmig mit einer vorbestimmten Spannung mittels einer Ladevorrichtung 103 aufgeladen. Die gleichförmig geladene Oberfläche wird mit einem Lichtstrahl aus einem Feststofflaserelement, das entsprechend dem Bildsignal mittels eines polygonischen Spiegels, der mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert, angeschaltet und abgeschaltet wird, gescannt, um ein der Originalkopie entsprechendes, latentes Bild anschließend auf der Fläche der lichtempfindlichen Trommel 101 zu erzeugen. Das Gerät ist mit einer Vorbelichtungseinrichtung 102, einer Ladeeinrichtung 103, einer Entwicklungseinrichtung 104, einer Reinigungseinrichtung 105 und einer Fixiereinrichtung 106 versehen.
6 veranschaulicht ein Farbkopiergerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 6 liest ein Bildabtastbereich 201 die Originalkopie aus und wandelt die Information in digitale Signale um. Ein Druckbereich 200 gibt das Bild, welches mittels eines Bildscanners 201 eingelesen wurde, in Vollfarbe auf einem Papierblatt aus.
In dem Bildscannbereich 201 dient eine Pressplatte für die Originalkopie 202 zur Fixierung einer Originalkopie 204 auf einer Glasplatte für das Halten der Originalkopie 203 (hierin nachstehend als Platte bezeichnet). Die Originalkopie 204 wird mit Licht aus einer Halogenlampe 205 belichtet. Das durch die Originalkopie 204 reflektierte Licht wird im Spiegel 206, 207 eingeführt und erzeugt ein Bild durch eine Linse 208 auf einem Dreizeilensensor 210, der aus drei CCD-Zeilensensoren (hierin nachstehend als CCD bezeichnet) aufgebaut ist. Das CCD 210 trennt die optische Vollfarbeninformation von der Originalkopie in Farbkomponenten Rot (R), Grün (G) und Blau (B) und überträgt die Farbkomponenten zu einem Signalbehandlungsbereich 209. Die Halogenlampe 205 und der Spiegel 206 bewegen sich mit einer Geschwindigkeit v und der Spiegel 208 bewegt sich mechanisch mit einer Geschwindigkeit von (1/2)v in eine Richtung (hierin nachstehend „Hilfsscannrichtung"), die senkrecht zu der elektrischen Scannrichtung (hierin nachstehend „Hauptscannrichtung") liegt, um die gesamte Fläche der Originalkopie zu scannen.
Ein Standardweißbalken 211 wird als Schattierungskorrektur zur Erzeugung von Daten zur Korrektur der ausgelesenen Daten der den jeweiligen Komponenten R, G und B entsprechenden Zeilensensoren 210-2, 210-3 und 210-4 verwendet. Dieser Standardweißbalken besitzt eine gleichförmige spektrale Reflexionscharakteristik gegenüber sichtbarem Licht. Die Ausgabedaten R, G und B der sichtbaren Sensoren 210-2, 210-3 und 210-4 werden durch Verwendung des Standardweißbalkens korrigiert.
Der Signalbehandlungsbereich 209 behandelt elektrisch das Signal, um die Signale in Komponenten Magenta (M), Cyan (C), Gelb (Y) und Schwarz (Bk) zu trennen, und überträgt diese in einen Druckerbereich 200. Für ein Scannen der Originalkopie in dem Bildscannbereich werden entsprechende Farbkomponenten M, C, Y und Bk nacheinander zu dem Drucker 200 für eine Farbbild-Bilderzeugung durch vier separate Farbscannschritte übertragen.
Die Bildsignale M, C, Y und Bk von dem Bildscannbereich 201 werden zu einem Laserantrieb 212 übertragen. Der Laserantrieb 212 moduliert und treibt einen Halbleiterlaser 213 in Übereinstimmung mit dem Bildsignal an. Mit dem Laserlicht wird eine lichtempfindliche Trommel 217 über einen Polygonspiegel 214, eine f-θ-Linse 215 und einen Spiegel 216 gescannt.
Die Entwicklungsvorrichtungen 219 bis 222 sind aus einer Magenta-Entwicklungsvorrichtung 219, einer Cyan-Entwicklungsvorrichtung 220, einer Gelb-Entwicklungsvorrichtung 221 und einer Schwarz-Entwicklungsvorrichtung 222 aufgebaut. Die vier Entwicklungsvorrichtungen werden nacheinander in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel gebracht, um latente Bilder aus M, C, Y und Bk, die auf der lichtempfindlichen Trommel 217 ausgebildet sind, mit den entsprechenden Tonern zu entwickeln. Auf einer Übertragungstrommel 223 wird ein Papierblatt aus einer Papierblattkassette 224 oder 225 geliefert. Das auf der lichtempfindlichen Trommel 217 entwickelte Tonerbild wird auf das Papierblatt übertragen. Nach anschließendem Transfer der vier Farbbilder aus M, C, Y und Bk wird das Papierblatt durch eine Fixiereinheit 226 hindurchgeleitet, um das Bild zu fixieren, und es wird aus dem Gerät herausgeschleust.
[Beispiele]
Die fluormodifizierten organischen Silikonharze wurden wie nachstehend gezeigt synthetisiert. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen ist die Einheit „Teil(e)" auf Gewichtsbasis, außer es ist anderweitig angegeben.
Synthesebeispiel 1
Eine Mischung aus 24g Wasser und 90g Toluol wurde in einen Kolben gegeben. Zu der Mischung wurde eine flüssige Mischung aus 23g Heptadecafluordecyltrichlorsilan, dargestellt durch die Formel C₈F₁₇C₂H₄SiCl₃, 101g Diphenyldichlorsilan und 120g Toluol tropfenweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die resultierende Mischung weiter über 2 Stunden gerührt. Nach Stehenlassen wurde die wässrige Schicht abgeschieden und die erhaltene organische Lösungsmittelschicht wurde mit reinem Wasser, einer 10%-igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und reinem Wasser wiederholtermaßen in dieser Reihenfolge gewaschen. Nach dem Waschen wurde das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, um 87g eines fluormodifizierten organischen Silikonharzes zu erzeugen, welches durch die folgende Formel dargestellt ist: {F(CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y worin x im Mittel 1 ist und y im Mittel 10 ist. Dieses Harz war ein weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von 70°C in einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 8,3 × 10⁴.
Synthesebeispiel 2
Eine Mischung aus 24g Wasser und 70g Toluol wurde in einen Kolben gegeben. Zu der Mischung wurde eine flüssige Mischung aus 23g Heptadecafluordecyltrichlorsilan, dargestellt durch die Formel C₈F₁₇C₂H₄SiCl₃, 71g Diphenyldichiorsilan, 25g Phenyldichlorsilan und 120g Toluol tropfenweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die resultierende Mischung über zwei Stunden gerührt. Nach Stehenlassen wurde die wässrige Schicht abgeschieden und die erhaltene organische Lösungsmittelschicht wurde mit reinem Wasser, einer 10%-igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und reinem Wasser wiederholtermaßen in dieser Reihenfolge gewaschen. Nach dem Waschen wurde das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, um 82g eines fluormodifizierten organischen Silikonharzes zu erzeugen, welches durch die folgende Formel dargestellt ist: {F(CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y{(C₆H₅)SiO₃/₂}_z worin das Verhältnis x:y:z im Mittel gleich 1:7:3 ist. Dieses Harz war ein weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von 30 bis 40°C und hatte ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 1,1 × 10⁴.
Synthesebeispiel 3

{F(CF₂)₄C₂H₄SiO_3/2}_x{(CH₃)₂SiO_2/2}_y1{(C₆H₅)SiO_3/2}_y2

Eine Mischung aus 10g Wasser, 3g Isopropanol und 20g Toluol wurde in einen Kolben gegeben. Zu der Mischung wurde eine flüssige Mischung aus 11,4g C₄F₉C₂H₄SiCl₃, 2,6g (CH₃)₂SiCl₂, 27,5g Phenyltrichlorsilan und 30g Toluol tropfenweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die Mischung weitere zwei Stunden gerührt. Nach Stehenlassen wurde die wässrige Schicht abgeschieden und die erhaltene organische Lösungsmittelschicht wurde mit reinem Wasser, einer 4%-igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und reinem Wasser wiederholtermaßen in dieser Reihenfolge gewaschen. Nach dem Waschen wurde das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, um 21g eines fluormodifizierten organischen Silikonharzes zu erzeugen, welches durch die folgende Formel dargestellt ist: {F(CF₂)₄C₂H₄SiO_3/2}_x{(CH₃)₂SiO_2/2}_y1{(C₆H₅)SiO_3/2}_y2 worin x im Mittel gleich 1 ist, y1 im Mittel gleich 1 ist und y2 im Mittel gleich 6 ist. Dieses Harz war ein weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von 50 bis 60°C und einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 4,9 × 10⁴.
Synthesebeispiel 4

{(CF₃)C₂H₄SiO_3/2}_x1{F{CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x2{(CH₃)₃SiO_1/2}_y1{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y2

Eine Mischung aus 20g Wasser und 90g Toluol wurde in einen Kolben gegeben. Zu der Mischung wurde eine flüssige Mischung aus 4,7g (CF₃)C₂H₄SiCl₃, 11,6g C₈F₁₇C₂H₄SiCl₃, 5,6g (CH₃)₃SiCl, 75,9g Diphenyldichlorsilan und 120g Toluol tropfenweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die Mischung weitere 2 Stunden gerührt. Nach Stehenlassen wurde die wässrige Schicht abgeschieden und die erhaltene organische Lösungsmittelschicht wurde mit reinem Wasser, einer 4%-igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und reinem Wasser wiederholtermaßen in dieser Reihenfolge gewaschen. Nach dem Waschen wurde das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, um 61g eines fluormodifizierten organischen Silikonharzes zu erzeugen, welches durch die folgende Formel dargestellt ist: {(CF₃)C₂H₄SiO_3/2}_x1{F(CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x2{(CH₃)₃SiO_1/2}_y1{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y2 worin x1 im Mittel gleich 1 ist, x2 im Mittel gleich 1 ist, y1 im Mittel gleich 3 ist und y2 im Mittel gleich 13 ist. Dieses Harz war ein weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von 60 bis 70°C und hatte ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 8,4 × 10³.
Synthesebeispiel 5

{F(CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x{(CH₃)₃SiO_1/2}_y1{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y2{SiO_4/2}_y3

Eine Mischung aus 24g einer 36%-igen (Gew.-%) wässrigen Salzsäure und 100g Toluol wurden in einen Kolben gegeben. Zu der Mischung wurde eine flüssige Mischung aus 11,5g C₈F₁₇C₂H₄SiCl₃, 11,0g (CH₃)₃SiCl, 25,1g Diphenyldichlorsilan, 20,4g Si(OC₂H₅) ₄ und 100g Toluol tropfenweise unter Rühren hinzugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe wurde die Mischung weitere 2 Stunden gerührt. Nach dem Stehenlassen wurde die wässrige Schicht abgeschieden und die erhaltene organische Lösungsmittelschicht wurde mit reinem Wasser, einer 4%-igen (Gew.-%) wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und reinem Wasser wiederholtermaßen in dieser Reihenfolge gewaschen. Nach dem Waschen wurde das organische Lösungsmittel durch Erwärmen entfernt, um 37g eines fluormodifizierten organischen Silikonharzes zu erzeugen, welches durch die folgende Formel dargestellt ist: {F(CF₂)₈C₂H₄SiO_3/2}_x{(CH₃)₃SiO_1/2}_y1{(C₆H₅)₂SiO_2/2}_y2{SiO_4/2}_y3 worin x im Mittel gleich 1 ist, y1 im Mittel gleich 5 ist, y2 im Mittel gleich 5 ist und y3 im Mittel gleich 6 ist. Dieses Harz war ein weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von nicht geringer als 200°C und einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 4,5 × 10³.
Beispiel 1
Das in Synthesebeispiel 1 hergestellte Harz, 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) wurden mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%, 40 Gew.-% und 40 Gew.-% in THF gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Glasplatte mit einer Rakelstreichvorrichtung aufgetragen und wurde bei 120°C über eine Stunde getrocknet, wobei ein gleichförmiger transparenter Film mit 10 μm Stärke erhalten wurde. Die Gleichförmigkeit des Films wurde durch mikroskopische Betrachtung bestätigt.
Die Probe war transparent und zeigte mittels Spektrophotometrie eine Extinktion von 0,001 pro μm Stärke bei 600 nm. Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 105°, was eine geringere Oberflächenenergie der Probe anzeigte.
Beispiel 2
Das in Synthesebeispiel 2 hergestellte Harz, 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) wurden mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%, 40 Gew.-% und 40 Gew.-% in THF gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Glasplatte mit einer Rakelstreichvorrichtung aufgetragen und wurde bei 120°C über eine Stunde getrocknet, wobei ein gleichförmiger transparenter Film mit 10 μm Stärke erhalten wurde. Die Gleichförmigkeit des Films wurde durch mikroskopische Betrachtung bestätigt.
Die Probe war transparent und zeigte mittels Spektrophotometrie eine Extinktion von 0,001 pro μm Stärke bei 600 nm. Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 107°, was eine geringere Oberflächenenergie der Probe anzeigte.
Beispiel 3
Ein spiegelblankpolierter Aluminiumzylinder mit 60 mm äußerem Durchmesser wurde mit Alumite durch anodische Oxidation beschichtet. Dieser Zylinder wurde als der elektroleitfähige Träger eingesetzt.
Ein Beschichtungsflüssigkeit für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen des durch die nachstehende Formel gezeigten Bisazopigments in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über 20 Stunden hergestellt. Auf der Grundierungsschicht (oder Alumite), die vorstehend erzeugt worden ist, wurde die Ladungserzeugungsschicht durch Auftragen dieser flüssigen Dispersion durch Eintauchbeschichtung in einer Trockenstärke von 0,2 μm erzeugt.
Eine Beschichtungsflüssigkeit für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 5 Teilen des durch die nachstehende Strukturformel dargestellten Triarylamins, 2,5 Teilen des in Synthesebeispiel 1 hergestellten Harzes und 5 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke; Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 70 Teilen Tetrahydrofuran gelöst. Diese Lösung wurde auf die Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 12 μm durch Eintauchbeschichtung aufgetragen, um die Ladungstransportschicht auszubilden.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde hinsichtlich der elektrophotographischen Eigenschaften bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Aufladen bei –700V getestet. E_1/2 (Lichtbestrahlung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –350V) betrug 1,2 μJ/cm² und das Restpotential betrug 48V, so dass die Ergebnisse gut waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf ein Digitalkopiergerät GP55 (Walzenladesystem, hergestellt von Canon K.K.) aufgesetzt, welches so modifiziert worden war, dass sich der vorstehend erwähnte Belichtungs-Spotdurchmesser ergab. Mit diesem Gerät wurde das kopierte Bild bei einer anfänglichen Ladung von –400V bewertet. Die Bildausgabe war hinreichend gleichförmig vom anfänglichen Schritt bis zu einem Kopieren von 5000 Blatt im Dauertest; die Gradationsreproduzierbarkeit war exzellent, um 256 Gradationen bei 400 dpi zu ergeben; und der Abrieb des lichtempfindlichen Elements war kleiner als 0,4 μm pro 1000 Blatt-Dauertest.
Der Kontaktwinkel mit Wasser auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements betrug 104° am anfänglichen Zustand und 98° zum Zeitpunkt des Kopierens von 5000 Blatt.
Beispiel 4
Ein spiegelblank polierter Aluminiumzylinder mit 80 mm äußerem Durchmesser, der mittels anodischer Oxidation mit Alumite beschichtet worden war, wurde eingesetzt, auf welchem zur Herstellung eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elements eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 3 ausgebildet wurden.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf ein Digitalkopiergerät CLC500 (Koronaladesystem, hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welches so modifiziert wurde, dass es den vorstehend erwähnten Belichtungs-Spotdurchmesser ergab. Mit diesem Gerät wurde das kopierte Bild bei der anfänglichen Ladung von –400V bewertet. Die Bildausgabe war hinreichend gleichförmig vom anfänglichen Schritt bis zu einem 5000 Blatt-Kopierdauertest; die Gradationsreproduzierbarkeit war ausgezeichnet, um 256 Gradationen bei 400 dpi zu ergeben; und der Abrieb des lichtempfindlichen Elements war kleiner als 0,2 μm pro 1000 Blatt-Dauertest.
Der Kontaktwinkel mit Wasser auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements war 104° am anfänglichen Schritt und betrug 94° zum Zeitpunkt eines Kopierens von 5000 Blatt.
Beispiel 5
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen eines teilchenförmigen Silikonharzes (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 1 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Diese Dispersion wurde auf einem gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen alkohollöslichem Copolymer Nylon (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über zehn Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über 2 Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 27,5 Teilen des in Synthesebeispiel 2 hergestellten fluormodifizierten organischen Silikonharzes, 55 Teilen des in Beispiel 3 eingesetzten Triarylamins und 55 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 70 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 10 μm aufgetragen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 105°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde bezüglich der elektrophotographischen Eigenschaften bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Ladung bei –700V getestet. E_1/2 (Lichtbelichtung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –350V) betrug 0,1 μJ/cm² und das Restpotential betrug 45V, was gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker P270 mit einem AC-Walzenladevorrichtung (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welcher modifiziert wurde, um den vorstehend erwähnten Belichtungs-Spotdurchmesser zu ergeben. Mit diesem Gerät wurde ein Bild ausgebildet und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem Dauertest von 4000 Blättern lag die Extinktion bei 2 μm oder weniger; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 100°; keine Bildverschlechterung wurde beobachtet; eine Einpixelreproduzierbarkeit bei einem Hochlichtbereich (highlight portion) war hinsichtlich der Eingangssignale, die 600 dpi entsprachen, hinreichend.
Beispiel 6
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Die Dispersion wurde auf einen gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 7 zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 10 μm aufgetragen.
Auf diesem elektrisch leitfähigen Träger wurde eine 1 μm starke Grundierungsschicht und eine 0,2 μm starke Ladungserzeugungsschicht auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 4 ausgebildet.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 5 Teilen des in Beispiel 3 verwendeten Triarylamins und 5 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 70 Teilen Chlorbenzol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 8 μm aufgetragen.
Auf die vorstehende Ladungstransportschicht wurde eine in Beispiel 2 hergestellte Harzlösung durch Sprühbeschichtung zur Ausbildung eines Films mit einer Trockenstärke von 4 μm aufgetragen. Der ausgebildete Film wurde getrocknet und bei 110°C über zwei Stunden thermisch ausgehärtet, um das lichtempfindliche Element gemäß der vorliegenden Erfindung zu vervollständigen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 109°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde hinsichtlich der elektrophotographischen Eigenschaften bei einer Wellenlänge von 680 nm mittels Ladung bei –700V getestet. E_1/2 (Lichtbestrahlung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –350V) betrug 0,14 μJ/cm² und das Restpotential betrug 39V, was somit gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welcher in dem optischen System derart modifiziert worden war, dass ein Halbleiterlaser mit 780 nm und 100 mW zur Erzeugung des Laserspotdurchmessers von 60 × 20 μm² verwendet wurde. Mit diesem Laserstrahldrucker wurde ein Bild erzeugt und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem 4000 Blatt-Dauertest war der Abrieb des lichtempfindlichen Elements 2,5 μm oder kleiner; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 98°; keine Bildverschlechterung wie etwa durch Injektion verursachte schwarze Punkte oder Interferenzringe wurden beobachtet; und die Einpixelreproduzierbarkeit bei einem Hochlichtbereich war bei den Eingangssignalen entsprechend 600 dpi hinreichend.
Beispiel 7
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen teilchenförmigen Silikonharz (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 2 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Diese Dispersion wurde auf einem gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen alkohollöslichem Copolymer Nylon (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über zehn Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels Sandmühle über zwei Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 27,5 Teilen des fluormodifizierten organischen Silikonharzes, das in Synthesebeispiel 2 hergestellt worden ist, 55 Teilen des in Beispiel 4 eingesetzten Triarylamins und 55 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 70 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 20 μm aufgetragen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 105°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde für die elektrophotographischen Charakteristiken bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Ladung bei –700V getestet. E_1/2 (Lichtbelichtung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –350V) betrug 0,11 μJ/cm² und das Restpotential betrug 51V, was gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker P270 mit einer AC-Walzenladevorrichtung (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welcher hinsichtlich der Belichtungsbedingungen wie vorstehend erwähnt modifiziert war. Mit diesem Gerät wurde ein Bild ausgebildet und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem Dauertest von 4000 Blättern lag die Extinktion bei 2 μm oder weniger; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 100°; keine Bildverschlechterung wurde beobachtet; eine Einpixelreproduzierbarkeit bei einem Hochlichtbereich (highlight portion) war hinsichtlich der Eingangssignale, die 600 dpi entsprachen, etwas ungenügend.
Beispiel 8
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen teilchenförmigen Silikonharz (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 2 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Diese Dispersion wurde auf einem gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen alkohollöslichem Copolymer Nylon (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über zehn Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über zwei Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 47,0 Teilen des fluormodifizierten organischen Silikonharzes, das in Synthesebeispiel 3 hergestellt worden ist, 55 Teilen des in Beispiel 4 eingesetzten Triarylamins und 55 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 150 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 12 μm aufgetragen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 102°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde für die elektrophotographischen Eigenschaften bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Ladung bei –550V getestet. E_1/2 (Lichtbelichtung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –275V) betrug 0,16 μJ/cm² und das Restpotential betrug 30V, was gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker P270 mit einer AC-Walzenladevorrichtung (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welches hinsichtlich der Belichtungsspotbedingungen wie vorstehend modifiziert worden war. Mit diesem Gerät wurde ein Bild ausgebildet und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem Dauertest von 4000 Blättern lag die Extinktion bei 2 μm oder weniger; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 90°; und keine Bildverschlechterung wurde beobachtet.
Beispiel 9
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen teilchenförmigen Silikonharz (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 2 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Diese Dispersion wurde auf einem gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen alkohollöslichem Copolymer Nylon (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über zehn Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über 2 Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 70 Teilen des fluormodifizierten organischen Silikonharzes, das in Synthesebeispiel 4 hergestellt worden ist, 55 Teilen des in Beispiel 4 eingesetzten Triarylamins und 55 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 150 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 112°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde für die elektrophotographischen Eigenschaften bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Ladung bei –700V getestet. E_1/2 (Lichtbelichtung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –350V) betrug 0,20 μJ/cm² und das Restpotential betrug 40V, was gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker P270 mit einer AC-Walzenladevorrichtung (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welches hinsichtlich der Belichtungsspotbedingungen wie vorstehend modifiziert worden war. Mit diesem Gerät wurde ein Bild ausgebildet und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem Dauertest von 4000 Blättern lag die Extinktion bei 3 μm oder weniger; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 100°; und keine Bildverschlechterung wurde beobachtet.
Beispiel 10
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen teilchenförmigen Silikonharz (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 1 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Diese Dispersion wurde auf einem gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht in einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen alkohollöslichem Copolymer Nylon (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über zehn Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalmodifizierungsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über 2 Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösen von 20 Teilen des fluormodifizierten organischen Silikonharzes, das in Synthesebeispiel 3 hergestellt worden ist, 55 Teilen des in Beispiel 5 eingesetzten Triarylamins und 55 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) in 150 Teilen Tetrahydrofuran hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 12 μm aufgetragen.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 108°.
Das erhaltene lichtempfindliche Element wurde für die elektrophotographischen Charakteristiken bei einer Wellenlänge von 680 nm durch Ladung bei –550V getestet. E_1/2 (Lichtbelichtung zur Absenkung der aufgeladenen Spannung auf –275V) betrug 0,19 μJ/cm² und das Restpotential betrug 28V, was gute Ergebnisse waren.
Dieses elektrophotographische lichtempfindliche Element wurde auf einen Laserstrahldrucker P270 mit einer AC-Walzenladevorrichtung (hergestellt von Canon K.K.) gesetzt, welches hinsichtlich der Belichtungsspotbedingungen wie vorstehend modifiziert worden war. Mit diesem Gerät wurde ein Bild ausgebildet und das kopierte Bild wurde bei der anfänglichen Ladung von –500V ausgewertet. Nach dem Dauertest von 4000 Blättern lag die Extinktion bei 3 μm oder weniger; der Kontaktwinkel mit Wasser betrug wünschenswerterweise 93°; und keine Bildverschlechterung wurde beobachtet.
Vergleichsbeispiel 1
Feines teilchenförmiges Teflon (Marke: Lubron LD-1, Daikin Industries, Ltd., Teilchendurchmesser: ungefähr 0,2 μm), 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) wurden in THF mit einem Feststoffgehalt von 5 Gew.-%, 47,5 Gew.-% und 47,5 Gew.-% gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Glasplatte mittels einer Rakelstreichbeschichtungsvorrichtung aufgetragen und eine Stunde bei 120°C getrocknet, um einen weißlich trüben Film von 10 μm Stärke zu erhalten. In dem Film wurde ein Aggregat der Teflonteilchen mittels mikroskopischer Untersuchung beobachtet.
Diese Probe zeigte mittels Spektrophotometrie eine Lichtextinktion von 0,022 pro μm Stärke bei 600 nm und eine merkliche Lichtstreuung wurde beobachtet.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 86°, was eine ungenügende Verringerung der Oberflächenenergie der Probe zeigte.
Vergleichsbeispiel 2
Herstellung einer Harzlösung mit Methylpolysiloxanharz als Hauptbestandteil:
In 10g Toluol wurden 10g eines Silikonharzes, umfassend 80 mol% Methylsiloxaneinheiten und 20 mol% Dimethylsiloxaneinheiten und 1 Gew.-% Silanolgruppen aufweisend, in einer gleichförmigen Lösung aufgelöst.
Kompatibilitätstest der Ladungstransportschicht:
Die vorstehende Methylpolysiloxanharzlösung, 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical, Co., Inc.) wurden in THF in einem Feststoffgehalt von 5 Gew.-%, 47,5 Gew.-% und 47,5 Gew.-% gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Glasplatte mittels einer Rakelstreichbeschichtungsvorrichtung aufgetragen bei 120°C über eine Stunde getrocknet, wobei ein weißlich trüber Film mit 10 μm Stärke erhalten wurde, welcher eine unebene (oder konkave und konvexe) Oberfläche hatte. In dem Film wurden Aggregate der Teflonteilchen mittels mikroskopischer Untersuchung beobachtet.
Diese Probe zeigte mittels Spektrophotometrie eine Lichtextinktion von 0,05 pro μm Stärke bei 600 nm und eine merkliche Lichtstreuung wurde beobachtet.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 103°, was zeigte, dass die Oberflächenenergie der Probe reduziert war.
Vergleichsbeispiel 3
Herstellung einer Harzlösung mit Phenylpolysiloxanharz als Hauptbestandteil:
In 10g Toluol wurden 12g eines Silikonharzes, umfassend 40 mol% einer Phenylsiloxaneinheit, 20 mol% einer Diphenylsiloxaneinheit, 20 mol% einer Methylsiloxaneinheit und 20 mol% einer Dimethylsiloxaneinheit, und mit 1 Gew.-% Silanolgruppen in einer gleichförmigen Lösung aufgelöst.
Test für die Kompatibilität der Ladungstransportschicht:
Die vorstehende Methylpolyphenylsiloxanharzlösung, 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical, Co., Inc.) wurden mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%, 40 Gew.-% und 40 Gew.-% in THF gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Glasplatte mittels einer Rakelstreichvorrichtung aufgetragen und wurde bei 120°C über eine Stunde getrocknet, um einen weißlichen trüben Film mit 10 μm Stärke zu erhalten.
Diese Probe zeigte mittels Spektrophotometrie eine Lichtextinktion von 0,012 pro μm Stärke bei 600 nm und eine merkliche Lichtstreuung wurde beobachtet.
Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 88°, was eine ungenügende Verringerung der Oberflächenenergie der Probe anzeigte.
Vergleichsbeispiel 4
4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin und ein Polycarbonatharz (Marke: Z-200, Mitsubishi Gas Chemical, Co., Inc.) wurden mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% bzw. 50 Gew.-% in THF gelöst.
Die Lösung wurde auf eine Aluminiumplatte mit 50 μm Stärke mittels einer Rakelstreichvorrichtung aufgetragen und bei 120°C über eine Stunde getrocknet, wobei ein gleichförmiger transparenter Film mit 20 μm Stärke erhalten wurde. Die Gleichförmigkeit des Films wurde mittels mikroskopischer Untersuchung bestätigt.
Eine elektrisch leitfähige Kautschukwalze wurde in Kontakt mit dem Harzfilm dieser Probe gebracht, und zwar unter Verwendung der Aluminiumplatte als eine Erdungsvorrichtung, eine Wechselspannung mit 1500 Hertz mit einer Peak-zu-Peak-Spannung von 1500V, die mit einer Gleichspannung von –600V überlagert war, wurde an die elektrisch leitfähige Walze über eine Stunde angelegt, um die durch die elektrische Aufladung verursachte Verschlechterung zu testen. Die Beständigkeit gegenüber der Entladung wurde durch die Tiefe eines mittels elektrischer Entladung erzeugten Loches in der Nähe des Bereichs, bei welchem die Walze in Kontakt mit dem Harzfilm gebracht worden war, ausgewertet. Die Tiefe des auf dem Film ausgebildeten konkaven Bereichs war größer als 1 μm.
Vergleichsbeispiel 5
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Auflösung von 5 Teilen des in Beispiel 4 verwendeten Triarylamins und 5 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical, Co., Inc.) in 70 Teilen Chlorbenzol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die vorstehende Ladungserzeugungsschicht mittels Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 12 μm aufgebracht. Das lichtempfindliche Element wurde zur Bilderzeugung mittels dem gleichen Laserstrahldrucker (hergestellt von Canon K.K.) wie der in Beispiel 4 verwendete ausgewertet. Nach einem 4000 Blatt-Dauertest wurden Interferenzringe und schwarze Punkte in den kopierten Bildern beobachtet; der Abrieb lag bei 5 μm; der Kontaktwinkel lag bei nicht hervorragenden 72°; und die Einpixelreproduzierbarkeit war ungenügend und ungleichförmig im Hochlichtbereich bei 600 dpi.
Vergleichsbeispiel 6
Eine flüssige Dispersion für eine elektrisch leitfähige Schicht wurde durch Dispergieren von 200 Teilen eines ultrafeinen teilchenförmigen elektrisch leitfähigen Bariumsulfats (Primärteilchendurchmesser: 50 nm) und 3 Teilen eines teilchenförmigen Silikonharzes (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 2 μm) in einer Lösung von 167 Teilen eines Phenolharzes (Marke: Priophen, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 Teilen Methylcellosolv hergestellt. Die Dispersion wurde auf einen gezogenen Aluminiumzylinder mit 30 mm äußerem Durchmesser durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht mit einer Trockenstärke von 15 μm aufgetragen.
Eine Lösung aus 5 Teilen eines alkohollöslichen Copolymer Nylons (Marke: Amylan CM-8000, Toray Industries, Inc.) in 95 Teilen Methanol wurde durch Eintauchbeschichtung aufgetragen und bei 80°C über 10 Minuten zur Erzeugung einer Grundierungsschicht mit 1 μm Stärke getrocknet.
Eine Dispersion für eine Ladungserzeugungsschicht wurde durch Dispergieren von 5 Teilen eines Oxytitanphthalocyaninpigments vom I-Typ in einer Lösung von 2 Teilen Polyvinylbenzal (Benzalationsgrad: 75% oder höher) in 95 Teilen Cyclohexanon mittels einer Sandmühle über zwei Stunden hergestellt. Diese Dispersion wurde auf der vorstehenden Grundierungsschicht mittels Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungserzeugungsschicht in einer Trockenstärke von 0,2 μm aufgetragen.
Eine Lösung für eine Ladungstransportschicht wurde durch Dispergieren und Auflösung von 5 Teilen des in Beispiel 4 verwendeten Triarylamins, 5 Teilen eines Polycarbonatharzes (Marke: Z-400, Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) und 0,5 Teilen eines feinen teilchenförmigen Teflons in 70 Teilen Chlorbenzol hergestellt. Diese Lösung wurde auf der vorstehenden Ladungserzeugungsschicht durch Eintauchbeschichtung zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht in einer Trockenstärke von 12 μm aufgetragen. Das lichtempfindliche Element wurde zur Bilderzeugung mittels des gleichen Laserstrahldruckers (hergestellt von Canon K.K.) wie der in Beispiel 4 verwendete Drucker ausgewertet. Nach einem 4000 Blatt-Dauertest lag der Abrieb bei ungefähr 4 μm; der Kontaktwinkel lag bei 89°, was zeigte, dass die Oberflächenenergie leicht reduziert war; und eine Einpixelreproduzierbarkeit war ungenügend und im Hochlichtbereich bei 600 dpi von dem anfänglichen Zustand des Dauertests ungleichförmig.

Claims

Ein elektrofotographisches lichtempfindliches Element mit einer lichtempfindlichen Schicht, die eine Ladungserzeugungsschicht und eine Ladungstransportschicht in dieser Reihenfolge auf einem Träger umfasst, wobei eine Oberflächenschicht des lichtempfindlichen Elements ein fluoriertes Polysiloxan enthält, die Oberflächenschicht ferner ein Bindemittelharz enthält; das fluorierte Polysiloxan ein fluormodifiziertes organisches Silikonharz ist, das durch die folgende Formel (I) der durchschnittlichen Einheiten dargestellt ist, wobei der Erweichungspunkt des fluormodifizierten organischen Silikonharzes nicht geringer als 30°C ist: {[F(CF₂)_a1–Q₁][R₁]_m1SiO_(3–m1)/2}_x1{[F(CF₂)_a2–Q₂][R₂]_m2SiO_(3-m2)/2}_x2...{[F(CF₂)_ap–Q_p][R_p]_mpSiO_(3-mp)/2}_xp{R1'_n1SiO_(4-n1)/2}_y1{R₂'_n2SiO_(4–n2)/2}_y2...{R_q'_nqSiO_(4-nq)/2]_yq wobei R₁, ... und R_p, R₁', ... und R_q' jeweils eine Alkyl- oder Arylgruppe sind; Q₁, ... und Q_p jeweils eine Alkylengruppe sind; m1, ... und mp jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 2 sind; n1, ... und nq jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 3 sind; a1, ... und ap jeweils eine ganze Zahl sind; x1 und y1 jeweils eine Zahl größer als 0 sind; und x2, ... und xp, und y2, ... und yq jeweils eine Zahl von 0 oder mehr sind; wobei das fluorinierte Polysiloxan eine vernetzte Struktur aufweist und ein gewichtsgemittetes Molekulargewicht von 1.000 bis 100.000 besitzt.
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht eine Ladungstransportschicht ist.
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenschicht eine Schutzschicht ist.
Das elektrofotographische lichtempfindliche Element gemäß Anspruch 1, wobei R₁, ... und R_p, R₁', ... und R_q' jeweils eine Gruppe von 1–12 Kohlenstoffen sind; Q₁, ... und Q_p jeweils eine Gruppe von 2–6 Kohlenstoffen sind; und das Verhältnis von (x1 + x2 + ... + xp) : (y1 + y2 + ... + yq) im Bereich von 1:20 bis 1:5 liegt.
Ein elektrofotographisches Gerät, welches das elektrofotographische lichtempfindliche Element wie es in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 angeführt ist, eine Ladungseinrichtung zur Ladung des elektrofotographischen lichtempfindlichen Elements und eine Bildbelichtungseinrichtung zur Belichtung des geladenen elektrofotographischen lichtempfindlichen Elements mit Bildlicht zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes, und eine Entwicklungseinrichtung zur Entwicklung des erzeugten elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner umfasst.
Eine Verfahrenskartusche, in welcher das elektrofotographische lichtempfindliche Element wie es in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 angeführt ist und wenigstens eine Einrichtung, ausgewählt aus einer Ladungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Reinigungseinrichtung, miteinander kombiniert in einer Einheit vorliegen.