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DE10141925A1 - Photoleiter für die Elektrophotographie und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Photoleiter für die Elektrophotographie und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number
DE10141925A1
DE10141925A1 DE10141925A DE10141925A DE10141925A1 DE 10141925 A1 DE10141925 A1 DE 10141925A1 DE 10141925 A DE10141925 A DE 10141925A DE 10141925 A DE10141925 A DE 10141925A DE 10141925 A1 DE10141925 A1 DE 10141925A1
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DE
Germany
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layer
charge
photoconductor
optionally substituted
formula
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10141925A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Takaki
Yoichi Nakamura
Koichi Aizawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Imaging Device Co Ltd filed Critical Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
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Abstract

Die Erfindung ergibt einen Photoleiter für die Elektrophotographie, der eine ausreichende Ozonbeständigkeit und eine verbesserte Stabilität der elektrischen Charakteristiken aufweist. DOLLAR A Dieser Photoleiter umfaßt einen leitfähigen Träger (1) und auf dem Träger eine lichtempfindliche Schicht (3), die eine Verbindung der Formel (I) DOLLAR F1 enthält, worin jeder Rest R·1· bis R·4· unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxylgruppe, eine Alkylhalogenidgruppe, eine Alkoxylhalogenidgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe und R·5· eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Photoleiter für die Elektrophotographie (auch einfach als "Photoleiter" bezeichnet), der in Geräten für die Elektrophotographie wie z. B. in Druckern, Kopierern und Faksimilegeräten verwendet wird, und insbesondere auf einen Photoleiter, der aufgrund von ver­ besserten Additiven eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Ozon aufweist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Photoleiters.
Für einen Photoleiter erforderliche Funktionen sind das Speichern von Oberflächenladungen im Dunkeln, das Erzeugen von Ladungen bei Lichteinfall und das Transportieren der erzeugten Ladungen bei Lichteinfall. Als bekannte Photoleiter gibt es sogenannte Einschicht-Photoleiter, die diese Funktionen mit einer einzigen lichtempfindlichen Schicht erfüllen, und sogenannte Photoleiter mit laminierten Schichten, die zwei funktionsgetrennte Schichten aufweisen: eine erste Schicht, die in erster Linie zum Erzeugen von Ladungen bei Lichteinfall dient, und eine zweite Schicht, die zum Speichern von Oberflächenladungen im Dunkeln und zum Trans­ port der erzeugten Ladungen bei Lichteinfall dient.
Zur Erzeugung von Bildern mit einem elektrophotographischen Verfahren unter Verwendung der vorstehend genannten Photoleiter-Typen wird z. B. das Carlson-Verfahren eingesetzt. Die Bildformierung kann bei diesem Verfahren durchgeführt werden durch Aufladen des Photoleiters mittels einer Koronaentladung im Dunkeln, Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes, z. B. des Abbildes von Buchstaben oder Zeichnungen eines Originals, auf der aufgeladenen Oberfläche des Photoleiters, Entwickeln des so gebildeten elektrostatischen latenten Bildes mittels Tonerteilchen, welche dann das Bild auf einem Träger wie z. B. Papier wiedergeben. Nach der Übertragung des Toners werden verbleibende Tonerteilchen entfernt und elektrostatische Restladungen werden durch Löschungsbelichtung entfernt, so daß der Photoleiter erneut verwendet werden kann.
Als lichtempfindliche Materialien der Photoleiter werden beispielsweise anorganische photoleitende Substanzen, wie Selen, Selenlegierungen, Zinkoxid und Cadmiumsulfld verwendet, die in einem Harzbindemittel dispergiert sind. Daneben werden auch organische photoleitende Substanzen, wie Poly-N-vinylcarbazol, 9,10- Phthalocyanin- und Bisazoverbindungen verwendet, die durch Dispergieren in einem Harzbindemittel oder durch Vakuumabscheidung oder Sublimation aufbereitet wurden.
In den vergangenen Jahren wurden zur Bereitstellung von Photoleitern mit höherer Leistungsfähigkeit eine Anzahl von Verbesserungen bei den Materialien durchgeführt, die einen Photoleiter aufbauen, einschließlich bei den vorstehend genannten Materialien. Es ist jedoch keiner der bekannten Photoleiter in der Lage, alle erforderlichen Eigenschaften vollständig zu erfüllen. Demgemäß sind weitere Verbesserungen erforderlich, wie es nachstehend beschrieben ist.
Die Stabilität elektrischer Charakteristiken bei wiederholter Verwendung ist eine der dringend verbesserungswürdigen Eigenschaften. Insbesondere muß eine Änderung des elektrischen Potentials, speziell des Helligkeitspotentials, des Photolei­ ters bei kontinuierlichem und wiederholtem praktischem Betrieb vermieden werden, da eine solche Änderung eine Verschlechterung der Qualität von gedruckten Buchstaben und kopierten Bildern verursacht. Die Potentialänderung kann auf eine Ermüdung und einen Abbau der organischen Materialien zurückgeführt werden, die durch Ozon, Licht und Wärme, welche durch den kontinuierlichen Betrieb eines in der Praxis eingesetzten Gerätes erzeugt werden, und durch Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen der Geräteumgebung verursacht werden. Insbesondere ist eine Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Ozon, das bei dem kontinuierli­ chen Betrieb des in der Praxis eingesetzten Gerätes erzeugt wird, ein essentielles Erfordernis, um auch bei der wiederholten Verwendung bleibend hervorragende Charakteristiken zu haben.
Es wurden Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, Additive zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Ozon zu entwickeln. Diese Additive werden im allgemeinen als "Antioxidationsmittel" bezeichnet. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden verschiedene Verbindungen vorgeschlagen. Unter diesen Verbindungen zeigte ein phenolisches Antioxidationsmittel einen ausgeprägten Effekt und es ist eines der weithin verwendeten Materialien, wie es in der Ver­ öffentlichung H10-133400 einer japanischen ungeprüften Patentanmeldung be­ schrieben ist.
Wenn dieses Antioxidationsmittel zur weiteren Verbesserung der Ozon­ beständigkeit in einer Menge zugegeben wird, die größer ist als die minimale erforderliche Menge, dann zeigt das Restpotential bei den ursprünglichen elektri­ schen Charakteristiken oder nach dem kontinuierlichen Gebrauch im in der Praxis eingesetzten Gerät einen eindeutig zu hohen Wert und die Photoleitereigenschaften können sich als nicht mehr zufriedenstellend erweisen. Folglich ist es schwierig, die Ozonbeständigkeit lediglich durch die Verwendung seit langem vorgeschlagener bekannter Antioxidationsmittel weiter zu verbessern. Vielmehr sind neue und wirksamere Antioxidationsmittel erforderlich.
Durch die Erfindung soll das vorstehend genannte Problem gelöst und ein Photoleiter für die Elektrophotographie geschaffen werden, der eine hohe Ozon­ beständigkeit und eine verbesserte Stabilität der elektrischen Charakteristiken bei wiederholter Verwendung aufweist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Photoleiters angegeben werden.
Zur Lösung des Problems umfaßt ein erfindungsgemäßer Photoleiter für die Elektrophotographie einen leitfähigen Träger und eine lichtempfindliche Schicht auf dem leitfähigen Träger, wobei die lichtempfindliche Schicht eine Verbindung der Formel (I)
enthält, worin jeder Rest R1 bis R4 unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogen­ atom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxylgruppe, eine Alkylhalogenidgruppe, eine Alkoxylhalogenidgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, und R5 eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe ist.
Wenn die lichtempfindliche Schicht laminiert ist und eine ladungserzeugen­ de Schicht und eine ladungstransportierende Schicht umfaßt, enthält vorzugsweise mindestens eine der Schichten, also die ladungserzeugende Schicht oder die ladungstransportierende Schicht, die Verbindung der Formel (I). In diesem Fall umfaßt die ladungserzeugende Schicht ein ladungserzeugendes Material und die ladungstransportierende Schicht ein ladungstransportierendes Material. Vorzugs­ weise ist die Verbindung der Formel (I) in der ladungserzeugenden Schicht in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen bezüglich 100 Gewichtsteilen des ladungs­ erzeugenden Materials enthalten, oder ist in der ladungstransportierenden Schicht in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen bezüglich 100 Gewichtsteilen des ladungstransportierenden Materials enthalten.
Wenn die lichtempfindliche Schicht aus einer einzigen Schicht besteht, ist die Verbindung der Formel (I) in der einzigen lichtempfindlichen Schicht vorzugs­ weise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew-% bezüglich der Feststoffkomponente der lichtempfindlichen Schicht enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Photoleiters umfaßt einen Schritt zur Bildung einer lichtempfindlichen Schicht durch Beschichten eines leitfähigen Trägers mit einer Beschichtungsflüssigkeit, die eine Verbindung der Formel (I) enthält.
Die Beschichtungsflüssigkeit dann beim erfindungsgemäßen Herstellungs­ verfahren in einem beliebigen Beschichtungsverfahren eingesetzt werden, ein­ schließlich Tauchbeschichtungsverfahren und Sprühbeschichtungsverfahren, also ohne Beschränkung auf ein spezielles Beschichtungsverfahren.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung bezüglich einiger spezieller Aspekte der erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben.
Spezielle Beispiele der Verbindung der allgemeinen Formel (I) im Rahmen der Erfindung sind die Verbindungen der nachstehenden Formeln (I-1) bis (I-14). Die Erfindung soll jedoch nicht durch diese Verbindungen beschränkt sein.
Diese Verbindungen sind bekannt und in den nachstehenden Literaturstellen beschrieben. Sie können im Handel erhältlich sein oder gemäß der Beschreibung in den nachstehenden Literaturstellen synthetisiert werden:
Song Xiaoping u. a., Huaxue Shiji, 20(2), 125 (1998),
Harold R. Gerberich, Beschreibung des Europäischen Patents Nr. 178929,
Serge Ratton, Veröffentlichung Nr. S61-18745 einer japanischen ungeprüften Patentanmeldung und
David Johnston, Chem. Ind. (London), (24), 1000 (1982).
Der erfindungsgemäße Photoleiter kann vom Einschicht-Typ oder vom Laminat-Typ sein. Es bestehen keine Beschränkungen mit Ausnahme der Grund­ struktur, welche die lichtempfindliche Schicht umfaßt, die auf den leitfähigen Träger laminiert ist. Die nachstehende Beschreibung bezieht sich jedoch auf ein Beispiel eines Photoleiters des Laminat-Typs.
Die einzige Figur ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel des Grundaufbaus eines erflndungsgemäßen Photoleiters zeigt, und zwar eines negativ aufladenden funktionsgetrennten Photoleiters des Typs mit laminierten Schichten einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Der Photoleiter von Fig. 1 ist ein funktionsgetrennter Photoleiter mit laminierten Schichten, der einen leitfähigen Träger 1, eine Grundbeschichtungs­ schicht 2 auf dem Träger und eine lichtempfindliche Schicht 3, die aus einer ladungserzeugenden Schicht 4 und einer ladungstransportierenden Schicht 5 zusammengesetzt ist, umfaßt, die nacheinander in dieser Reihenfolge laminiert sind. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Oberflächenschutzschicht. Die Grundbeschich­ tungsschicht 2 und die Oberflächenschutzschicht 6 können, müssen aber nicht vorhanden sein.
Der leitfähige Träger 1 wirkt als Elektrode für den Photoleiter und auch als Tragunterlage für die anderen Schichten, aus denen der Photoleiter besteht. Der Träger 1 kann eine zylindrische Form, eine ebene Form oder eine filmartige Form aufweisen und kann aus einem Metall oder einer Legierung wie Aluminium, Edel­ stahl oder Nickel bestehen, oder auch aus einem Glas oder Harz, die behandelt worden sind, um ihnen eine gewisse Oberflächenleitfähigkeit zu verleihen.
Die Grundbeschichtungsschicht 2, die aus einer Schicht ausgebildet ist, welche ein Harz als Hauptkomponente oder einen Oxidfilm wie Alumit enthält, kann gegebenenfalls zur Steuerung der Ladungsinjektion von dem leitfähigen Träger in die lichtempfindliche Schicht, zur Abdeckung von Defekten auf der Oberfläche des Trägers und zur Verbesserung des Haftvermögens der lichtempfindlichen Schicht auf dem Träger bereitgestellt werden. Das Harzmaterial für die Grundbeschichtungs­ schicht kann isolierendes Polymer wie Casein, Polyvinylalkohol, Polyamid, Melamin oder Cellulose oder ein leitfähiges Polymer wie Polythiophen, Polypyrrol oder Polyanilin sein, die allein oder in einer geeigneten Kombination verwendet werden können. Die Grundbeschichtungsschicht kann zusammen mit dem Harzmaterial ferner ein Metalloxid wie Titandioxid oder Zinkoxid enthalten.
Die ladungserzeugende Schicht 4, die zur Erzeugung von Ladungen bei Lichteinfall dient, wird durch Abscheiden einer photoleitenden Substanz als ladungserzeugendes Material in einem Vakuum oder durch Beschichten mit einer Beschichtungsflüssigkeit, in der Teilchen des ladungserzeugenden Materials in einem Harzbindemittel dispergiert sind, gebildet. Die ladungserzeugende Schicht soll Ladungen mit einer hohen Effizienz erzeugen und die erzeugten Ladungen in hohem Maß in die ladungstransportierende Schicht 5 injizieren können. Die Ladungs­ injektion soll hierbei weniger vom elektrischen Feld abhängen und soll selbst in einem niedrigen elektrischen Feld erleichtert werden. Das ladungserzeugende Material kann eine Phthalocyaninverbindung, wie metallfreies Phthalocyanin des X-Typs, metallfreies Phthalocyanin des τ-Typs, Titanylphthalocyanin des α-Typs, Titanylphthalocyanin des β-Typs, Titanylphthalocyanin des Y-Typs, amorphes Titanylphthalocyanin oder Kupferphthalocyanin des ε-Typs, Azopigmente, Anthoan­ thronpigmente, Thiapyryliumpigmente, Perylenpigmente, Perynonpigmente, Squariliumpigmente oder Chinacridonpigmente sein, die allein oder in einer geeigneten Kombination verwendet werden können. Darüber hinaus können auch Selen oder Selenverbindungen verwendet werden. Eine geeignete Substanz für die ladungserzeugende Schicht kann entsprechend dem Wellenlängenbereich der für die Bilderzeugung verwendeten Lichtquelle ausgewählt werden.
Das in der ladungserzeugenden Schicht verwendete Harzbindemittel kann ein Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polyamidharz, Polyurethanharz, Vinylchlorid­ harz, Vinylacetatharz, Phenoxyharz, Polyvinylacetalharz, Polyvinylbutyralharz, Polystyrolharz, Polysulfonharz, Diarylphthalatharz, Methacrylsäureesterharz oder Polymeren sowie Copolymeren dieser Harze sein, die in einer geeigneten Kombina­ tion verwendet werden können. Der Gehalt des ladungserzeugenden Materials relativ zum Gehalt des Harzbindemittels in der ladungserzeugenden Schicht liegt im Bereich von 5 bis 500 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 100 Gewichtsteilen bezogen auf 10 Gewichtsteile des Harzbindemittels.
Die Filmdicke der ladungserzeugenden Schicht wird abhängig vom Licht­ absorptionskoeffizienten der ladungserzeugenden Substanz festgelegt und wird im allgemeinen so eingestellt, daß sie nicht mehr als 1 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 µm beträgt. Die ladungserzeugende Schicht 4 enthält ein ladungserzeugendes Material als Hauptkomponente, der ein ladungstransportierendes Material und andere Materialien zugesetzt werden können.
Die ladungstransportierende Schicht 5 ist hauptsächlich aus einem ladungs­ transportierenden Material und einem Harzbindemittel zusammengesetzt. Das ladungstransportierende Material kann eine Hydrazonverbindung, eine Styryl­ verbindung, eine Diaminverbindung, eine Butadienverbindung oder eine Indol­ verbindung sein, die allein oder in einer geeigneten Kombination eingesetzt werden können. Das in der ladungstransportierenden Schicht verwendete Harzbindemittel kann aus Polycarbonatharzen wie Harzen des Bisphenol-A-Typs, des Bisphenol-Z- Typs oder einem Bisphenol-A-Biphenyl-Copolymer, einem Polystyrolharz, einem Polyphenylenharz und einer beliebigen geeigneten Kombination dieser Substanzen bestehen. Der Gehalt des ladungstransportierenden Materials relativ zum Gehalt des Harzbindemittels in der ladungstransportierenden Schicht liegt im Bereich von 2 bis 500 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 30 bis 300 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels. Die Filmdicke der ladungstransportierenden Schicht wird vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 50 µm, mehr bevorzugt von 15 bis 40 µm gehalten, so daß ein praktisch effektives Oberflächenpotential aufrech­ terhalten wird. Spezielle Beispiele des ladungstransportierenden Materials, das im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann, sind Materialien der nachstehend gezeigten Formeln (II-1) bis (II-13).
Es ist erforderlich, daß mindestens eine der Schichten, nämlich die ladungs­ erzeugende Schicht 4 oder die ladungstransportierende Schicht 5, im erfindungs­ gemäßen Photoleiter die Verbindung der Formel (I) enthält. Die Verbindung der Formel (I) ist vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen, mehr bevorzugt von 0,05 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des ladungserzeugenden Materials oder des ladungstransportierenden Materials enthalten. In einem Photoleiter des Einschicht-Typs ist die Verbindung der Formel (I) vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew-%, mehr bevorzugt von 1 bis 20 Gew-%, bezogen auf die Feststoffkomponente der lichtempfindlichen Schicht enthalten.
In der Grundbeschichtungsschicht 2, der ladungserzeugenden Schicht 4 und der ladungstransportierenden Schicht 5 können gegebenenfalls zur Erhöhung der Empfindlichkeit, zur Verringerung des Restpotentials und zur Verbesserung der Stabilität gegenüber Umweltbedingungen oder gegen schädliches Licht verschiedene Additive enthalten sein. Zusätzlich zu der Verbindung der Formel (I), welche die vorliegende Erfindung umfaßt, können die zu verwendenden Additive Bernsteinsäu­ reanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Dibrommaleinsäureanhydrid, Pyromellithsäurean­ hydrid, Pyromellithsäure, Trimellithsäure, Trimellithsäureanhydrid, Phthalimid, 4- Nitrophthalimid, Tetracyanethylen, Tetracyanchinodimethan, Chloranil, Bromanil, o-Nitrobenzoesäure oder Trinitrofluorenon sein. Ferner kann auch ein Antioxida­ tionsmittel oder ein Lichtstabilisator enthalten sein. Die für diese Zwecke verwende­ te Verbindung kann aus Chromanolderivaten wie Tocopherol oder Etherverbindun­ gen, Esterverbindungen, Polyarylalkanverbindungen, Hydrochinonderivaten, Dietherderivaten, Benzophenonderivaten, Benzotriazolderivaten, Thioetherverbin­ dungen, Phenylendiaminderivaten, Phosphorsäureestern, Phenolverbindungen, sterisch gehinderten Phenolverbindungen, linearen Aminverbindungen, cyclischen Aminverbindungen oder sterisch gehinderten Aminverbindungen bestehen. Die Additive sollten jedoch nicht auf diese beispielhaft angeführten Substanzen be­ schränkt sein.
Der lichtempfindlichen Schicht 3 kann ferner Silikonöl oder ein Fluor- enthaltendes Öl zur Verbesserung der Ebenheit des gebildeten Films und zur Verleihung eines besseren Schmiervermögens zugesetzt werden.
Auf die lichtempfindliche Schicht 3 kann bei Bedarf eine Oberflächenschutz­ schicht 6 aufgebracht sein, um die Stabilität gegenüber der Umwelt und die mecha­ nische Festigkeit zu verbessern. Die Oberflächenschutzschicht 6 ist aus einem Material ausgebildet, das eine hohe Beständigkeit gegenüber einer mechanischen Belastung und eine hohe Stabilität gegenüber der Umwelt aufweist. Sie soll Licht, für das die ladungserzeugende Schicht empfindlich ist, mit minimalen Verlusten hindurchtreten lassen.
Die Oberflächenschutzschicht 6 ist eine Schicht, die ein Harzbindemittel als Hauptkomponente oder einen anorganischen dünnen Film wie z. B. amorphen Kohlenstoff enthält. Das Harzbindemittel kann zur Erhöhung der Leitfähigkeit, der Verringerung des Reibungskoeffizienten und zur Verleihung von Schmierfähigkeit ein Metalloxid wie z. B. Siliciumoxid, d. h., Silica, Titanoxid, Zinnoxid, Calciumoxid, Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid, ein Metallsulfid wie Bariumsulfid oder Calcium­ sulfid, ein Metallnitrid wie Siliciumnitrid oder Aluminiumnitrid, feine Teilchen eines Metalloxids oder Teilchen eines Fluor-enthaltenden Harzes wie z. B. eines Tetrafluo­ rethylenharzes oder eines Fluor-enthaltenden Kamm-Propf-Copolymerharzes enthalten.
Die Oberflächenschutzschicht 6 kann ferner das ladungstransportierende Material und ein Elektronenakzeptormaterial enthalten, um der Schutzschicht eine ladungstransportierende Funktion zu verleihen, und sie kann auch die Verbindung der Formel (I) nach der vorliegenden Erfindung enthalten. Um die Ebenheit des gebildeten Films zu verbessern und um der Schutzschicht eine Schmierfunktion zu verleihen, kann auch Silikonöl oder ein Fluorenthaltendes Öl enthalten sein. Während die Filmdicke der Schutzschicht 6 von der in dieser Schicht verwendeten Materialzusammensetzung abhängt, kann sie innerhalb eines Bereichs, in dem der erhaltene Photoleiter nicht negativen Einflüssen wie z. B. einer Erhöhung des Restpotentials bei einem wiederholten und kontinuierlichen Gebrauch unterliegt, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
Die vorstehend beschriebenen Effekte des erflndungsgemäßen Photoleiters können erhalten werden, wenn dieser mit verschiedenen Arten von Geräteprozessen eingesetzt wird, einschließlich Aufladungsprozessen des Kontaktaufladungstyps unter Verwendung von Walzen oder Bürsten und des Nicht-Kontaktaufladungstyps unter Verwendung eines Corotrons oder Scorotrons, und mit Entwicklungsprozessen des Kontakt- oder Nicht-Kontaktentwicklungstyps, einschließlich nicht-magnetischen Einkomponentensystemen, magnetischen Einkomponentensystemen oder Zwei­ komponentensystemen. Die Verbindungen der Formel (I) in der Erfindung haben nicht nur in einem Photoleiter des negativ aufladenden Typs, der nun hauptsächlich bei Photoleitern elektrophotographischer Systeme verwendet wird, einen aus­ reichenden Effekt, sondern auch in Photoleitern des positiv aufladenden Typs.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Photoleiters muß nur einen Schritt zur Herstellung einer lichtempfindlichen Schicht durch Aufbringen einer Beschichtungsflüssigkeit umfassen, die eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthält, und ist durch keine andere Bedingung des Herstellungsverfahrens beschränkt.
Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.
Beispiel 1
Die Grundbeschichtungsschicht 2 wurde mit einer Dicke von etwa 2 µm durch Beschichten des leitfähigen Trägers 1 mit einer Beschichtungsflüssigkeit durch ein Tauchbeschichtungsverfahren und Trocknen bei 100°C für 30 min gebildet. Der leitfähige Träger 1 war ein Aluminiumzylinder mit einem Außendurchmesser von 30 mm und einer Länge von 254 mm. Die Beschichtungsflüssigkeit für die Grund­ beschichtungsschicht wurde durch Lösen und Dispergieren von 5 Gewichtsteilen eines alkohollöslichen Nylons (AMILAN CM8000, hergestellt von Toray Industries Co., Ltd.) und 5 Gewichtsteilen feiner Teilchen eines Aminosilan-behandelten Titanoxids in 90 Gewichtsteilen Methanol hergestellt.
Durch Beschichten der Grundbeschichtungsschicht 2 mit einer Beschich­ tungsflüssigkeit und Trocknen bei 80°C für 30 min wurde die ladungserzeugende Schicht 4 mit einer Dicke von etwa 0,3 µm gebildet. Die Beschichtungsflüssigkeit für die ladungserzeugende Schicht 4 wurde durch Dispergieren und Lösen von 1,5 Gewichtsteilen eines metallfreien Phthalocyanins des X-Typs als ladungs­ erzeugendes Material und 1,5 Gewichtsteilen eines Polyvinylbutyralharzes (BX-1, hergestellt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) als Harzbindemittel in 60 Gewichtsteilen eines 1 : 1-Gemisches aus Dichlormethan und Dichlorethan hergestellt.
Durch Beschichten der ladungserzeugenden Schicht 4 mit einer Beschich­ tungsflüssigkeit und Trocknen für 60 min bei 90°C wurde die ladungstransportieren­ de Schicht 5 mit einer Dicke von etwa 25 µm gebildet, um so den Photoleiter zu erhalten. Die Beschichtungsflüssigkeit für die ladungstransportierende Schicht 5 wurde durch Lösen von 100 Gewichtsteilen der Verbindung der Formel (II-1), hergestellt von Fuji Electric Co., Ltd., als ladungstransportierendes Material, 100 Gewichtsteilen eines Polycarbonatharzes (TOUGHZET B-500, hergestellt von Idemetsu Kosan Co., Ltd.) als Harzbindemittel und einem Gewichtsteil der Verbin­ dung der Formel (I-1) in 900 Gewichtsteilen Dichlormethan hergestellt.
Beispiel 2
Der Photoleiter wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Verbindung der Formel (I-1) durch die Verbindung der Formel (I-3) ersetzt.
Beispiel 3
Der Photoleiter wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde als ladungserzeugendes Material ein Oxytitanylphthalocyanin des α-Typs eingesetzt.
Beispiel 4
Der Photoleiter wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch war der eine Gewichtsteil der Verbindung der Formel (I-1) in der ladungserzeugenden Schicht 4, jedoch nicht in der ladungstransportierenden Schicht 5 enthalten.
Vergleichsbeispiel 1
Der Photoleiter wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Verbindung der Formel (I-1) nicht verwendet.
Vergleichsbeispiel 2
Der Photoleiter wurde wie in Beispiel 3 hergestellt, jedoch wurde die Verbindung der Formel (I-1) nicht verwendet.
Die elektrophotographischen Charakteristiken der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden wie folgt bewertet. Die Photoleiteroberfläche wurde durch eine Koronaentladung im Dunkeln auf -650 V aufgeladen. Anschließend wurde die Koronaentladung beendet und das Oberflächenpotential V0 unmittelbar nach der Aufladung gemessen. Nach 5 s Halten im Dunkeln wurde das Oberflächen­ potential V5 gemessen. Eine Potentialretentionsrate Vk5 (%) von 5 s nach dem Aufladen ist durch
Vk5 = V5/V0.100 (1)
definiert.
Der Photoleiter wurde 5 s lang von dem Zeitpunkt an, an dem das Ober­ flächenpotential -600 V betrug, mit monochromatischem Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm belichtet, das mit einem Filter vom Licht einer Halogenlampe ausgefil­ tert wurde. Die Menge an Lichtenergie, die in den Zeitspanne eingestrahlt wurde, während der das Oberflächenpotential von -600 V auf -300 V abfiel, wurde als Empfindlichkeit E(½) [µJ cm-2] gemessen. Das Oberflächenpotential nach 5 s Belichtung wurde als Restpotential VR5 [-V] gemessen.
Die elektrischen Charakteristiken der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichs­ beispiele 1 und 2 wurden bewertet durch Messen der vorstehend beschriebenen Werte an drei verschiedenen Zeitpunkten: (1) zu Anfang, (2) unmittelbar nach 2 Stunden Lagerung in einem abgedichteten Gefäß, das mit 100 ppm Ozon gefüllt und vom Licht abgeschlossen war ("Ozon-Exposition"), und (3) 24 Stunden nach der Entnahme aus dem Gefäß. Die Messergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen deutlich, daß dann, wenn die Verbindung der Formel (I) nach der Erfindung in der ladungstransportierenden Schicht 5 oder der ladungserzeugenden Schicht 4 enthalten ist, die schädlichen Einflüsse der Ozon- Exposition, wie z. B. die Verringerung der Potentialretentionsrate und die Abnahme des Restpotentials, effektiv unterdrückt werden, während sich die ursprünglichen elektrischen Charakteristiken im Vergleich mit einem Photoleiter, der die Verbin­ dung der Formel (I) nicht enthält, wenig unterscheiden.
Jeder der Photoleiter der Beispiele und der Vergleichsbeispiele wurde in einen Digitalkopierer des magnetischen Zweikomponenten-Entwicklungstyps montiert, wobei der Digitalkopierer zur Messung des Oberflächenpotentials des Photoleiters modifiziert worden war, und die Stabilität des Helligkeitspotentials des Photoleiters wurde vor und nach dem Bedrucken von 100000 Blättern bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2
Aus Tabelle 2 wird deutlich, daß, während sich die Werte des Helligkeits­ potentials zu Beginn zwischen den Beispielen und den Vergleichsbeispielen nicht sehr unterscheiden, große Unterschiede nach 100000 bedruckten Blättern zwischen den Beispielen, bei welchen die Verbindung der Formel (I) eingesetzt worden ist, und den Vergleichsbeispielen, bei welchen die Verbindung nicht eingesetzt worden ist, beobachtet wurden. Die Verbindung der Formel (I) unterdrückt also einen Anstieg des Helligkeitspotentials.
Es wurde beschrieben, daß ein erfindungsgemäßer Photoleiter, bei dem eine spezielle Verbindung der Formel (I) in der lichtempfindlichen Schicht verwendet wird, die Beständigkeit gegenüber Ozon ohne einen negativen Effekt auf die ursprünglichen elektrischen Charakteristiken verbessert. Darüber hinaus zeigt der erfindungsgemäße Photoleiter stabile elektrische Charakteristiken während des wiederholten Betriebs in einem in der Praxis betriebenen Gerät.
Der erfindungsgemäße Photoleiter erreicht einen ausreichenden Effekt in jedem System, einschließlich verschiedener Aufladungs- und Entwicklungsprozesse und negativer und positiver Aufladungsprozesse.

Claims (5)

1. Photoleiter für die Elektrophotographie, der einen leitfähigen Träger (1) und eine lichtempfindliche Schicht (3) auf dem leitfähigen Träger umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (3) eine Verbin­ dung der Formel (I)
enthält, worin jeder Rest R1 bis R4 unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkox­ ylgruppe, eine Alkylhalogenidgruppe, eine Alkoxylhalogenidgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, und R5 eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe ist.
2. Photoleiter für die Elektrophotographie nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (3) eine ladungserzeugende Schicht (4) und eine ladungstransportierende Schicht (5) umfaßt und daß mindestens eine dieser Schichten, also die ladungserzeugende Schicht oder die ladungstransportierende Schicht, die Verbindung der Formel (I) enthält.
3. Photoleiter für die Elektrophotographie nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (3) aus einer einzigen Schicht besteht und die Verbindung der Formel (I) in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew-% bezüglich einer Feststoff-Komponente der lichtempfindlichen Schicht enthalten ist.
4. Photoleiter für die Elektrophotographie nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ladungserzeugende Schicht (4) ein ladungserzeugendes Material enthält und die ladungstransportierende Schicht (5) ein ladungs­ transportierendes Material enthält, und daß die Verbindung der Formel (1) in der ladungserzeugenden Schicht in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen bezüglich 100 Gewichtsteilen des ladungserzeugenden Materials enthalten ist oder in der ladungstransportierenden Schicht in einer Menge von 0,01 bis 20 Gewichtsteilen bezüglich 100 Gewichtsteilen des ladungstransportierenden Materials enthalten ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Photoleiters für die Elektrophotographie, das einen Schritt zur Bildung einer lichtempfindlichen Schicht (3) durch Beschichten eines leitfähigen Trägers (1) mit einer Beschichtungsflüssigkeit umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsflüssigkeit eine Verbindung der Formel (I)
enthält, worin jeder Rest R1 bis R4 unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Alkox­ ylgruppe, eine Alkylhalogenidgruppe, eine Alkoxylhalogenidgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, und R5 eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe ist.
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