DE19801525A1 - Organischer Photorezeptor für lichtelektrische Aufzeichnung und Verfahren zur Bestimmung von dessen Standzeit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Photorezeptor, der auf dem Gebiet der Elektrophotographie (der lichtelektrischen Aufzeichnung) nützlich ist, sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Standzeit des Photorezeptors. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen elektrophotographischen organischen Photorezeptor, der ein organisches, lichtleitendes Material verwendet, sowie ein Verfahren zur Bestimmung von dessen Standzeit, die von der differentiellen Härte einer lichtempfindlichen Schicht abhängig ist, die als eines der Bauteile für den Photorezeptor dient.

Bislang wurden anorganische Photorezeptoren als elektrophotographische Photorezeptoren verwendet. Diese weisen jeweils ein anorganisches lichtleitendes Material auf, beispielsweise Selen, Kadmiumsulfid, amorphes Silizium, oder Zinkoxid. In den vergangenen Jahren wurden allerdings einige stark polymerisierte Verbindungen, beispielsweise Poly-N- Vinylcarbazol, Polyvinylanthrazen, Phthalocyaninverbindungen, sowie Bisazoverbindungen untersucht und zu organischen Lichtleitern (OPCs) entwickelt, die jeweils eine eigene elektrische Leitfähigkeit aufweisen, die sich in Reaktion auf das empfangene Licht ändert. Photorezeptoren, die zumindest einen dieser OPCs verwenden (nachstehend als OPC- Photorezeptoren bezeichnet) wurden ebenfalls untersucht und entwickelt, und daher wurden einige von ihnen in der Praxis eingesetzt. In der nachstehenden Beschreibung wird jeder OPC, der in dem OPC-Photorezeptor verwendet werden kann, ebenfalls als organisches lichtleitendes Material bezeichnet.

Der OPC-Photorezeptor weist ein elektrisch leitfähiges Substrat und eine darauf vorgesehene organische lichtempfindliche Schicht auf. Die organische lichtempfindliche Schicht enthält eines der voranstehend erwähnten organischen lichtleitenden Materialien und besteht aus zwei Schichten, einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, die jeweils eigene Funktionen haben.

Eine Bilderzeugung kann durch den elektrophotographischen Vorgang unter Verwendung eines derartigen OPC-Photorezeptors durchgeführt werden. Im allgemeinen umfaßt der Bilderzeugungsvorgang die Schritte der Entwicklung und der Reinigung. Der Vorgang umfaßt nämlich folgende Schritte:
gleichförmige Aufladung einer Oberfläche des OPC- Photorezeptors in Abwesenheit von Licht durch Erzeugung einer Koronaentladung;
Erzeugung eines latenten Bildes aus Zeichen, Figuren und dergleichen eines Quellendokuments auf der aufgeladenen Oberfläche des OPC-Photorezeptors;
Entwickeln des latenten Bildes dadurch, daß man Tonerteilchen an dem latenten Bild anhaften läßt, infolge des elektrischen Feldes, welches durch die Aufladung auf dem Photorezeptor hervorgerufen wird;
Übertragen der entwickelten Tonerteilchen auf dem Photorezeptor auf Papier durch Koronaladung der Rückseite des Papiers mit einer Ladung entgegengesetzt jener der Tonerteilchen, und dauerndes Fixieren des Bildes an dem Papier durch Einschmelzen des Toners in die Papieroberfläche; und
Entladen und Reinigen des Photorezeptors von jeglichem überschüssigen Toner unter Verwendung von Koronaentladungsvorrichtungen, Lampen, Bürsten und/oder Abstreiferklingen, wobei der Photorezeptor für eine erneute Verwendung wiedergewonnen wird.

Im Vergleich mit dem anorganischen Photorezeptor stellt sich heraus, daß der OPC-Photorezeptor erheblich bessere Eigenschaften aufweist, in Bezug auf die Ausbildung von Membranen, ein geringes Gewicht, einen hohen Herstellungswirkungsgrad usw., jedoch eine schlechtere Empfindlichkeit, Standzeit, und Stabilität bei Änderung der Umgebungsbedingungen aufweist. Unter diesen Unzuträglichkeiten betrifft beispielsweise das Problem der Standzeit die differentielle Härte des OPC-Photorezeptors. Die differentielle Härte der Oberfläche des OPC- Photorezeptors ändert sich entsprechend der physikalischen oder chemischen Bedingungen, einschließlich der Zusammensetzung oder des Molekulargewichts eines Harzbindemittels, welches als Bindemittel verwendet wird, und des Verhältnisses des Harzbindemittels zum lichtleitenden Material. Daher kann die Standzeit des OPC-Photorezeptors dadurch erhöht werden, daß dessen differentielle Härte verbessert wird, nämlich durch Auswahl geeigneter Materialien zur Herstellung jeder der Schichten des OPC-Photorezeptors, und durch geeignete Ausbildung der Anordnung dieser Schichten.

Im allgemeinen wird die lichtempfindliche Schicht oben auf dem OPC-Photorezeptor angeordnet, so daß die Oberfläche der erstgenannten Schicht die Oberfläche der letztgenannten Schicht bildet. Die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht ist daher verschiedenen Belastungen von außen ausgesetzt. Beispielsweise bei dem Entwicklungsschritt wird der OPC- Photorezeptor mechanischen Belastungen ausgesetzt, beispielsweise einer Reibung, die durch die Berührung mit Papier, Toner, Träger und dergleichen hervorgerufen wird. Weiterhin wird er während des Reinigungsschrittes mechanischen Belastungen ausgesetzt, beispielsweise Druck durch das Reinigungsmittel und Reibung infolge des Kontakts mit kleinen Teilchen (beispielsweise Papierabrieb, Resttonerteilchen, und Restträgerteilchen), die auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht verbleiben. Wenn die differentielle Härte des OPC-Photorezeptors niedrig ist, wogegen die Reinigungskraft hoch ist, wird die lichtempfindliche Schicht leicht den Auswirkungen der voranstehend erwähnten kleinen Teilchen auf die Oberfläche des Photorezeptors ausgesetzt. Wenn die lichtempfindliche Schicht aus einem brechbaren, festen Material besteht, führt darüber hinaus die Auswirkung der Erzeugung einer Reibung mit den kleinen Teilchen zu einem lokalen Sprödigkeitsbruch (Mikrobruch) in der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht. Diese Art von Störung führt zu einer fehlerhaften Bilderzeugung zum Zeitpunkt der Entwicklung bei der nächsten Umdrehung des OPC-Photorezeptors (in Form einer Trommel). Wenn angenommen wird, daß der Reinigungsschritt vollständig beendet ist, obwohl Tonerteilchen in einem fehlerhaften (gebrochenen) Abschnitt der Trommeloberfläche übrigbleiben, so wird ein Fehler in Form schwarzer Punkte in dem Bild hervorgerufen.

Die herkömmlichen Reinigungsverfahren umfassen ein Klingen- oder Abstreiferreinigungsverfahren und ein Magnetbürstenreinigungsverfahren. Hierbei kann das Abstreiferreinigungsverfahren hauptsächlich bei einer lichtempfindlichen Schicht eingesetzt werden, die eine geringe differentielle Härte aufweist. Um zu verhindern, daß die lichtempfindliche Schicht den lokalen Sprödigkeitsbruch hervorruft, verwendet ein Fachmann auf diesem Gebiet eine Reinigungsklinge mit niedriger Härte, oder setzt Gleitpulver (Absetzpulver) auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht ein, um die Reibung zwischen dem Photorezeptor und der Klinge (dem Abstreifer) zu verringern. Ein Reinigungsabstreifer mit niedriger Härte erhöht allerdings die Wahrscheinlichkeit dafür, daß Störungen wie beispielsweise ein verschwommenes Bild hervorgerufen werden, welches bei einer warmen und feuchten Umgebung hervorgerufen wird. Obwohl das Schmiermittelpulver eingesetzt wird, kann ein Bildfehler auftreten, da der lokale Sprödigkeitsbruch hervorgerufen wird, wenn die Wirksamkeit des Schmiermittelpulvers abgenommen hat, infolge einer häufigen Wiederholung des Druckvorgangs.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines organischen Photorezeptors für die Elektrophotographie, welcher keinen lokalen Sprödigkeitsbruch auf seiner Oberfläche hervorruft.

Ein zweiter Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Bestimmung der Standzeit eines organischen Photorezeptors für die Elektrophotographie, welcher keinen lokalen Sprödigkeitsbruch in seiner Oberfläche hervorruft.

Gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein organischer Photorezeptor für die Elektrophotographie zur Verfügung gestellt, dessen Oberfläche eine differentielle Härte aufweist, und der ein elektrisch leitfähiges Substrat aufweist, auf welchem eine organische lichtempfindliche Schicht einschließlich eines lichtleitenden Materials vorgesehen ist, wobei:
die differentielle Härte einer Änderung von 20 µm oder weniger in der Breite eines Kratzers entspricht, der auf der Oberfläche bei jeweils einer Änderung von 10 g in der Vertikalbelastung zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, an welchem die Oberfläche senkrecht mit einem Druck von 10 g oder mehr belastet wird, wenn ein Versuch zur Bestimmung der differentiellen Härte dadurch durchgeführt wird, daß der Photorezeptor in eine vorbestimmte Position bei einer konstanten Geschwindigkeit von 30 mm/min. unter der Belastung in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche bewegt wird, durch einen konischen Eindruckstempel, der zur Erzeugung des Kratzers auf der Oberfläche dient, wobei der konische Eindruckstempel ein konischer Saphir- oder Diamanteindruckstempel ist, der einen Abschnitt mit konischer Spitze mit einem Scheitel in Form einer Halbkugel aufweist, mit einem Durchmesser von 0,01 mm und einem Konuswinkel von 90°.

Hierbei kann das Ausmaß der Änderung der Breite des Kratzers, der auf der Oberfläche hervorgerufen wird, im Bereich von 3 bis 15 µm liegen.

Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung der Standzeit eines Photorezeptors zur Verfügung gestellt, welches folgende Schritte aufweist:
Bereitstellung einer Oberfläche des Photorezeptors als Probe,
Bestimmung der differentiellen Härte der Probe durch Bewegung der Photorezeptors zu einer vorbestimmten Position unter konstanter Geschwindigkeit von 30 mm/min. unter einer Belastung in Richtung senkrecht zur Oberfläche über einen konischen Eindruckstempel, um einen Kratzer auf der Oberfläche zu erzeugen, wobei der konische Eindruckstempel ein konischer Saphir- oder Diamanteindruckstempel ist, der einen Abschnitt mit konischer Spitze mit einem Scheitel in Form einer Halbkugel aufweist, mit einem Durchmesser von 0,01 mm und einem Konuswinkel von 90°; und
Durchführung der Feststellung, daß die Probe eine gute Standzeit aufweist, wenn die differentielle Härte einer Änderung von 20 µm oder weniger bezüglich der Breite eines Kratzers entspricht, der auf der Oberfläche erzeugt wird, für jeweils eine Änderung von 10 g der Vertikalbelastung, wenn eine senkrechte Belastung von 10 g oder mehr Druck auf die Oberfläche einwirkt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Ziele, Auswirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines OPC-Photorezeptors als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nachstehend eine Beschreibung konkreter Beispiele für die vorliegende Erfindung durchgeführt.

Ein OPC-Photorezeptor 1 ist so ausgebildet, daß er von der Funktion unterschiedliche Schichten aufweist, und ist mit einem leitfähigen Substrat 2 und einer lichtempfindlichen Schicht 3 versehen. Wie aus der Figur hervorgeht, ist die Schicht 3 auf das leitfähige Substrat 2 auflaminiert, und besteht aus zwei in der Funktion unterschiedlichen Schichten, nämlich einer Ladungserzeugungsschicht 4 und einer Ladungstransportschicht 5 (vorzugsweise ist die letztgenannten Schicht auf der erstgenannten angeordnet, wie in der Figur dargestellt). Weiterhin ist eine Unterschicht 6 zwischen dem leitfähigen Substrat und der lichtempfindlichen Schicht 3 vorgesehen.

Das leitfähige Substrat 2 kann in Form einer dicken oder dünnen Platte, eines Bandes, eines Zylinders oder dergleichen ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das leitfähige Substrat 2 aus einem Metallmaterial wie beispielsweise Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder Kupfer bestehen. Alternativ hierzu kann es aus einem Metall oder einem Kunststoff bestehen, der mit Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Zinnoxid oder dergleichen durch Vakuumablagerung beschichtet ist. Weiterhin kann es aus einem Metall oder einem Kunststoff bestehen, der mit einer Beschichtungszusammensetzung bedeckt ist, die durch Mischung eines leitfähigen Materials mit einem Bindemittelharz erzeugt wird, oder aus einem Kunststoff oder dergleichen, welches aus einem leitfähigen Material besteht.

Die Unterschicht 6 kann dann vorgesehen sein, wenn es erforderlich ist, die Haftung zwischen dem leitfähigen Substrat 2 und der lichtempfindlichen Schicht 3 zu verbessern, oder um das Einführen von Ladungsträgern von dem leitfähigen Substrat 2 in die lichtempfindliche Schicht 3 zu steuern. Die Unterschicht 6 besteht hauptsächlich aus einem Harz, welches aus der Gruppe von Polyvinylalkohol, Melaminharz, Phenolharz, Polyamidharz usw. ausgewählt ist. Die Dicke der Unterschicht 6 beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 bis 20 µm, und besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 10 µm.

Die Ladungserzeugungsschicht 4 kann dadurch hergestellt werden, daß eine Beschichtungsflüssigkeit auf die Unterschicht 3 aufgebracht wird, oder direkt auf das leitfähige Substrat 2. Die Beschichtungsflüssigkeit kann dadurch hergestellt werden, daß ein Pulver eines organischen lichtleitenden Materials, beispielsweise Phthalocyanin, Perylen, oder ein Bisazo-Pigment in einer Bindemittelharzflüssigkeit dispergiert wird, beispielsweise einem Polyvinyl-Butyralharz oder einem Polyacrylatharz. Die Dicke der Ladungserzeugungsschicht 4 liegt vorzugsweise im Bereich 0,1 bis 1 µm.

Die Ladungstransportschicht 5 enthält hauptsächlich ein Ladungstransportmaterial und ein Bindemittelharz. Das Ladungstransportmaterial kann aus folgender Gruppe ausgewählt werden:
eine Hydrazonverbindung (beispielsweise gemäß den nachstehenden Formeln I-1 oder I-2):

eine Triarylaminverbindung (beispielsweise die chemischen Formeln II-1 oder II-2);

eine Styrylaminverbindung (beispielsweise die chemischen Formeln III-1 oder III-2)

Das Bindemittelharz für die Ladungstransportschicht 5 kann aus den Harzen wie Polyvinylbutyral, Polykarbonat, Polyester und dergleichen ausgewählt werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil des Ladungstransportmaterials in der Ladungstransportschicht 5 zwischen 30 und 70 Gew.-%, auf der Grundlage des Gesamtfeststoffanteils des Harzbindemittels.

Die Dicke der Ladungstransportschicht 5 beträgt vorzugsweise 10 bis 50 µm, und besonders bevorzugt 15 bis 40 µm.

Bei den OPC-Photorezeptoren gemäß den nachstehenden Ausführungsformen wurde ein Bewertung der differentiellen Härte ihrer jeweiligen lichtempfindlichen Schichten 3 durch das folgende Meßverfahren durchgeführt, welches folgende Schritte umfaßt:
Haltern eines Photorezeptors, bei welchem die Meßung, durchgeführt werden soll, auf einem Probenhalter eines Oberflächenmeßgerätes des Typs HEIDON 14 (hergestellt von Shinto Kagaku Co., Ltd.);
Aufbringen einer Belastung senkrecht zur oberen Oberfläche des Photorezeptors (also der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht), bei welchem die Messung stattfinden soll, durch einen konischen Saphir- Eindruckstempel, wobei der konische Eindruckstempel einen Abschnitt mit konischer Spitze mit einem Scheitel in Form einer Halbkugel mit einem Durchmesser von 0,01 mm und einem Konuswinkel von 90° aufweist; und
Bewegung des Probenhalters in eine vorbestimmte Position bei konstanter Geschwindigkeit von 30 mm/min., wobei die Belastung in der Richtung senkrecht zur Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht einwirkt, durch den konischen Eindruckstempel, um einen Kratzer mit dem konischen Eindruckstempel auf der lichtempfindlichen Schicht zu erzeugen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die lichtempfindliche Schicht Änderungen der voranstehend erwähnten Belastung während der Bewegung des Probenhalters ausgesetzt ist, was zu Anderungen der Tiefe führt, in welcher der konische Eindruckstempel auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht einwirkt.

Daher wurden Anderungen der Breite des Kratzers beurteilt, statt die Anderungen der Tiefe zu beurteilen, in welcher der konische Eindruckstempel in die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht eindringt. Die Breite des Kratzers wird unter Verwendung eines Lichtmikroskops gemessen (AFX-II, im Handel von Nikon Co., Ltd. erhältlich).

Das Ausmaß der voranstehend geschilderten Änderung der Belastung beträgt 10 g zu einem bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise von 50 g auf 40 g, 40 g auf 30 g, 30 g auf 20 g, und 20 g auf 10 g. Daher wird die differentielle Härte der lichtempfindlichen Schicht dadurch bewertet, daß das Ausmaß der Änderung der Breite des Kratzers zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu welchem das Ausmaß der Änderung der voranstehend geschilderten Belastung 10 g beträgt. Die differentielle Härte der lichtempfindlichen Schicht wird proportional zur Abnahme des Ausmaßes der Änderung der Breite des Kratzers beurteilt, wenn die auf die lichtempfindliche Schicht einwirkende Belastung geändert wird.

Wenn der OPC-Photorezeptor die Form einer Trommel aufweist, sollte der Photorezeptor auf dem Probenhalter gehaltert werden, damit Kratzer in der Richtung entlang der Achse der Trommel erzeugt werden.

Vorzugsweise entspricht die differentielle Härte der lichtempfindlichen Schicht des Photorezeptors für photoelektrische Aufzeichnungen gemäß der vorliegenden Erfindung einer Änderung der Breite des Kratzers von 20 µm oder weniger, vorzugsweise 3 bis 15 µm Wenn die Änderung der Breite des Kratzers kleiner als 3 µm ist, so wächst die Neigung, daß ein Film aus Toner hervorgerufen wird. Überschreitet sie andererseits 15 µm, so beginnt sich ein Einfluß auf die Bilderzeugung abzuzeichnen.

Die nachstehende Beschreibung ist dazu gedacht, bestimmte Ausführungsformen des Photorezeptors gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf ihre spezifischen Ausführungsformen beschränkt.

Ausführungsform 1 (1) Verfahren zur Herstellung eines Photorezeptors

Es wurde ein Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 250 mm als elektrisch leitfähiges Substrat hergestellt.

Dann wurden 8 Gew.-% eines copolymerisierten Polyamidharzes (DAIAMIDE T-170, im Handel erhältlich von Daicel-Hüls Co., Ltd.) in einer Lösungsmittelmischung gelöst, die aus 70 Gew.-% Methanol und 30 Gew.-% n-Butanol besteht, um eine Beschichtungsflüssigkeit zur Herstellung einer Unterschicht herzustellen.

Die Beschichtungsflüssigkeit zur Herstellung der Unterschicht wurde auf das voranstehend geschilderte, elektrisch leitfähige Substrat unter Verwendung eines Eintauchbeschichtungsverfahrens aufgebracht, wodurch eine Unterschicht mit einer Dicke von 0,5 µm nach einem Trocknungsvorgang bei 90°C über 20 Minuten erhalten wurde.

Es wurde eine Dispersionsmischung dadurch hergestellt, daß 10 Gew.-% Disazopigment, 10 Gew.-% Polyvinylbutyralharz (S-LEC BH-S, erhältlich von Sekisui Chemicals Co., Ltd.) und 100 Gew.-% Cyclohexanon gemischt wurden. Dann wurde diese Dispersionsmischung durch 500 Gewichtsteile Tetrahydrofuran verdünnt, wodurch man eine Beschichtungsflüssigkeit erhielt, die zur Herstellung einer Ladungserzeugungsschicht eingesetzt werden kann. Die so erhaltene Beschichtungsflüssigkeit wurde unter Einsatz eines Eintauchbeschichtungsverfahrens auf die Unterschicht aufgebracht, gefolgt von einem Trocknungsvorgang über 20 Minuten bei 90°C. Hierdurch wurde eine Ladungserzeugungsschicht mit einer Dicke von 0,3 µm erhalten.

Weiterhin wurden 10 Gew.-% einer Hydrazonverbindung, die beispielhaft durch die chemische Formel I-1 dargestellt wird, als Ladungstransportmaterial sowie 10 Gew.-% eines Polykarbonatharzes (BPPC, im Handel erhältlich von Idemitu Kosan Co., Ltd.) als Bindemittel miteinander vermischt, und dann wurde ein Oxidationsverhinderungsmittel auf Phenolbasis zusätzlich der Mischung hinzugefügt. Die Mischung wurde in 80 Gew.-% Tetrahydrofuran gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zur Erzeugung einer Ladungstransportschicht zu erzeugen. Die erhaltene Beschichtungsflüssigkeit wurde dadurch auf die Ladungserzeugungsschicht aufgebracht, daß ein Tauchbeschichtungsverfahren verwendet wurde, und dann erfolgte eine Trocknung über 30 Minuten bei 100°C, um eine Ladungstransportschicht mit einer Dicke von 20 µm herzustellen. Auf diese Weise wurde ein Photorezeptor erhalten.

(2) Messung der differentiellen Härte der Oberfläche einer lichtempfindlichen Schicht des Photorezeptors

Zur Messung der differentiellen Härte bei der vorliegenden Ausführungsform wurde das in dem voranstehenden Abschnitt geschilderte Verfahren eingesetzt. Das Ausmaß der Änderung der Last betrug zum jeweiligen Zeitpunkt 10 g. Die differentielle Härte der lichtempfindlichen Schicht wurde daher dadurch bewertet, daß das Ausmaß der Änderung der Breite des Kratzers zu dem Zeitpunkt gemessen wurde, wenn die Last, die senkrecht auf die lichtempfindliche Schicht einwirkte, geändert wurde, und zwar von 50 g auf 40 g, von 40 g auf 30 g, von 30 g auf 20 g, und von 20 g auf 10 g. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

In dieser Tabelle ist daher die differentielle Härte als das Ausmaß der Änderung der Breite des Kratzers angegeben.

(3) Beobachtung eines lokalen Sprödigkeitsbruches in der Oberfläche des Photorezeptors bei vertikalen Laständerungen

Weiterhin wurde ein OPC-Photorezeptor, welcher jenem entsprach, der den voranstehend geschilderten vertikalen Laständerungen ausgesetzt wurde, in ein lichtelektrisches Kopiergerät eingesetzt, welches ein Koronaentladungsgerät mit -6 kV aufwies, ein optisches System für die Belichtung mit Licht, ein Entwicklungsgerät, ein Übertragungs- und Ladegerät, ein optisches System zur Ladungslöschungsbelichtung, und eine Abstreifklingenreinigungsvorrichtung. Dann wurde ein Belastungsversuch dadurch durchgeführt, daß 20.000 Papierblätter unter Umgebungsbedingungen von einer Temperatur von 26°C und einer Feuchte von 60% relativer Feuchte bedruckt wurden. Nach der Beendigung des Dauerversuches wurde die Erzeugung lokaler Sprödigkeitsbrüche in der Oberfläche des Photorezeptors indirekt durch Bewertung der Qualität gedruckter Bilder erfaßt. Hierbei ergab sich, daß in dem gedruckten Bild (vergleiche Tabelle 1) keine durch Lokalsprödigkeitsbruch erfolgte Bildstörungen beobachtet wurden, so daß daraus geschlossen werden konnte, daß der Photorezeptor während dieses Versuches normale Eigenschaften aufwies.

Hierbei bestand die voranstehend geschilderte Abstreifreinigungsvorrichtung aus einem Abstreifer aus Silikongummi mit einer Gummihärte von 66°. Der Abstreifer war so angeordnet, daß er einen Abstreiferdruck von 28 g/cm auf eine mit ihm in Berührung stehende Oberfläche bei einem Winkel von 25° ausübte. Weiterhin wurde ein Entwickler eingesetzt, der 100 Gew.-% Styrol-Acryl-Basis Magnettoner mit 1,2 Gew.-% eines keramischen feinen Pulvers auf Oxidbasis (SiO₂) aufwies.

Tabelle 1

Ausführungsform 2

Es wurde ein OPC-Photorezeptor auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 hergestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß das Ladungstransportmaterial in der Beschichtungsflüssigkeit zur Herstellung der Ladungstransportschicht geändert wurde, und zwar von der Hydrazonverbindung auf die voranstehend erwähnte Aminverbindung III-1. Darüber hinaus wurde die Messung der differentiellen Härte der Oberfläche einer lichtempfindlichen Schicht des OPC-Photorezeptors (durch die Feststellung des Lokalsprödigkeitsbruches in der Oberfläche des Photorezeptors bei Änderungen der Vertikalbelastung) auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 durchgeführt, abgesehen davon,. daß sich die Anzahl der gedruckten Blätter auf 15.000 änderte, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Es zeigt sich, daß in dem gedruckten Bild keine Bildstörungen festgestellt werden konnten, die durch lokalen Sprödigkeitsbruch hervorgerufen werden, so daß man daraus schließen konnte, daß sich der Photorezeptor während des Belastungsversuches normal verhielt.

Tabelle 2

Ausführungsform 3

Es wurde ein Photorezeptor auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Bindemittelmaterial in der Beschichtungsflüssigkeit zur Herstellung der Ladungstransportschicht von BPPC auf Polykarbonat geändert wurde (PANLITE TS-2050, Teijin Chemicals Co., Ltd.). Um in dieser Hinsicht einen Einfluß festzustellen, wurde der Belastungsversuch auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 durchgeführt, ohne die Anzahl bedruckter Blätter zu ändern (also 20.000 Blätter). Die sich ergebende differentielle Härte der lichtempfindlichen Schicht ist in Tabelle 3 aufgeführt, woraus man den Einfluß auf die Bildqualität erkennt. Hieraus ergibt sich, daß Bildstörungen, die hervorgerufen werden, nicht in dem gedruckten Bild festgestellt werden konnten, so daß man daraus schließen kann, daß sich der Photorezeptor während des Belastungsversuches normal verhielt.

Tabelle 3

Vergleichsbeispiel

Es wurde ein Photorezeptor auf dieselbe Art und Weise wie bei der Ausführungsform 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß der Anteil an Ladungstransportmaterial und an Bindemittel auf 14 Gew.-% Hydrazonverbindung und 6 Gew.-% Bindemittel geändert wurde. Die Messung und der Lebensdauerversuch wurden auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 durchgeführt, und die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 angegeben.

Allerdings zeigten sich bei diesem Vergleichsbeispiel Bildfehler (Fehler in Form schwarzer Punkte mit einem Durchmesser von etwa 1,2 mm) auf dem gedruckten Bild nach dem Druck von 1.170 Papierblättern. Weiterhin wurde die Oberfläche des Photorezeptors unter einem Lichtmikroskop untersucht (AFX-II, hergestellt von Nicon Co., Ltd.), und hieraus wurde geschlossen, daß diese Fehler durch sehr kleine Spalte hervorgerufen wurden, die einen Durchmesser von etwa 1,0 mm zeigten, und auf der Oberfläche des Photorezeptors entstanden, wenn sich Toner in ihren zentralen Abschnitten ablagerte.

Tabelle 4

Wie aus den Ausführungsformen 1, 2, 3 und dem Vergleichsbeispiel hervorgeht, welche voranstehend geschildert wurden, hängt die differentielle Härte einer lichtempfindlichen Schicht des Photorezeptors von den in der Ladungstransportschicht eingesetzten Materialien ab. Anderungen der differentiellen Härte stehen in Beziehung zum Ladungstransportmaterial, zum Bindemittelharz und dem relativen Anteil des Bindemittelharzes und des Ladungstransportmaterials. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schwierigkeit der Hervorrufung eines Lokalsprödigkeitsbruches durch eine Bilderzeugung überwunden werden, bei welcher ein elektrophotographischer Photorezeptor verwendet wird, bei welchem das Ausmaß der Änderung der Breite eines Kratzers, der auf dem Photorezeptor hervorgerufen wird, 20 µm oder weniger bei einer Änderung der Vertikalbelastung von 10 g beträgt. Der Photorezeptor gemäß der vorliegenden Erfindung sorgt daher für eine hervorragende Bildqualität, obwohl Druckbilder auf eine hohe Anzahl an Papierblättern gedruckt werden.

Die vorliegende Erfindung wurde im einzelnen unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, und aus den voranstehenden Ausführungen sollte nunmehr deutlich geworden sein, jedenfalls für Fachleute auf diesem Gebiet, daß sich Änderungen und Modifikationen vornehmen lassen, ohne von der Erfindung in ihrem Gesamtaspekt abzuweichen, und daher sollen die beigefügten Patentansprüche alle derartigen Anderungen und Modifikationen umfassen, die sich aus dem Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung ergeben, welche wiederum von der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen bestimmt werden.

Claims (3)

1. Organischer Photorezeptor für lichtelektrische Aufzeichnungen, der auf seiner Oberfläche eine differentielle Härte aufweist, und ein elektrisch leitfähiges Substrat aufweist, auf welchem eine organische lichtempfindliche Schicht mit einem lichtleitenden Material vorgesehen ist, wobei die differentielle Härte einer Änderung von 20 µm oder weniger in der Breite eines Kratzers entspricht, der auf der Oberfläche erzeugt wird, wenn jeweils eine Änderung der Vertikalbelastung von 10 g bei der senkrechten Belastung mit einem Druck von 10 g oder mehr der Oberfläche erfolgt, wenn ein Versuch zur Ermittlung der differentiellen Härte dadurch durchgeführt wird, daß der Photorezeptor in eine vorbestimmte Position mit einer konstanten Geschwindigkeit von 30 mm/min. unter dieser Belastung in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche bewegt wird, über einen konischen Eindruckstempel, der zur Erzeugung des Kratzers auf der Oberfläche dient, wobei der konische Eindruckstempel ein konischer Saphir- oder Diamant-Eindruckstempel ist, der einen Abschnitt mit einer konischen Spitze aufweist, dessen Scheitel die Form einer Halbkugel aufweist, mit einem Durchmesser von 0,01 mm und eine Konuswinkel von 90°.

2. Organischer Photorezeptor nach Anspruch 1, bei welchem das Ausmaß der Änderung der Breite eines Kratzers, der auf der Oberfläche hervorgerufen wird, im Bereich von 3 bis 15 µm liegt.

3. Verfahren zur Bestimmung der Standzeit eines Photorezeptors mit folgenden Schritten:
Bereitstellung einer Oberfläche des Photorezeptors als Probe,
Bestimmung der differentiellen Härte der Probe dadurch, daß der Photorezeptor in eine vorbestimmte Position mit konstanter Geschwindigkeit von 30 mm/min. unter einer Belastung in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche gebracht wird, durch einen konischen Eindruckstempel, um einen Kratzer auf der Oberfläche zu erzeugen, wobei der konische Eindruckstempel ein konischer Saphir- oder Diamant-Eindruckstempel ist, der einen Abschnitt mit konischer Spitze mit einem Scheitel in Form einer Halbkugel mit einem Durchmesser von 0,01 mm und einem Konuswinkel von 90° aufweist; und
Durchführung der Feststellung, daß die Probe eine gute Standzeit aufweist, wenn die differentielle Härte einer Änderung von 20 µm oder weniger der Breite eines Kratzers entspricht, der auf der Oberfläche bei jeweils einer Änderung der Vertikalbelastung von 10 g bei einer senkrechten Belastung mit einem Druck von 10 g oder mehr auf der Oberfläche entspricht.