Diese Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Photorezeptor und eine bilderzeugende Vorrichtung, ein bilderzeugendes Verfahren und eine Arbeitseinheit, welche den Photorezeptor verwendet.

In der vergangenen Zeit wird ein elektrophotographisches bilderzeugendes Verfahren umfangreich zum Schreiben von digital verarbeiteten Daten verwendet, in welchem ein organischer Photorezeptor Licht ausgesetzt wird, welches bildweise dotiert ist, um ein statisches latentes Bild auf dem Photorezeptor zu erzeugen und ein Bild wird durch eine Umkehrentwicklung erzeugt.

Hinsichtlich dem zu verwendenden elektrophotographischen Photorezeptor in solch einem Verfahren ist es erforderlich, dass der Photorezeptor für eine verlängerte Verwendungszeit stabil ist und in der Lage ist, das Schreiben von hochauflösenden Bildern durchzuführen. Im allgemeinen ist ein organischer Photorezeptor, welcher auch als OPC bezeichnet wird, eine wesentliche Technologie für ein Verfahren, welches eine hohe Bildqualität erfordert, da der organische Photorezeptor ausgewählt werden kann aus einer großen Auswahl an Materialien im Vergleich zu anorganischen Photorezeptoren. Dem gemäß kann der organische Photorezeptor leicht unterschiedlichen Arten von Lichtquellen angepasst werden und ist hervorragend im Hinblick auf die Stabilität des Ladungspotentials.

Andererseits muss der organische Photorezeptor im Hinblick auf dessen Beständigkeit hin verbessert werden, da der organische Photorezeptor in der mechanischen Festigkeit schlecht ist und ein Defekt, welcher durch ein Abnutzen oder eine Schädigung hervorgerufen wird, auftritt. Die Verwendung einer Schutzschicht, welche durch Vernetzung eines Siloxanharzes gebildet wird, welche hervorragend im Hinblick auf die mechanische Festigkeit ist, ist als eine Technologie bekannt, durch welche der Widerstand des organischen Photorezeptors im Hinblick auf Probleme von Schädigung und Abnutzung erhöht werden kann.

Verschiedene Versuche wurden unternommen, um solche Probleme zu lösen. Zum Beispiel ist in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 9-319130 eine Technologie beschrieben, in welcher ein Kondensationsprodukt eines organischen Silikonpolymers und von kolloidalem Silika in der Oberflächenschicht enthalten ist.

Vor kurzem wurde, wie in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (JP O.P.I.) 9-190004 beschrieben, ein Photorezeptor entwickelt, welcher eine Harzschicht aufweist, die ein Siloxanharz mit einer Struktureinheit zum Ladungstransport aufweist. Diese Schutzschicht ist im Hinblick auf die mechanische Festigkeit und der elektrischen Eigenschaft überlegen und die Nachteile der mechanischen Festigkeit des organischen Photorezeptors kann dadurch erheblich verbessert werden. Allerdings ist der Effekt von solch einer Schicht bisher nicht ausreichend im Hinblick auf die Beständigkeit und die Bildqualität.

Darüber hinaus ist bekannt, dass sich die Substanz zum Ladungstransport in den Eigenschaften in der Bildaufzeichnungsschicht durch ein oxidierendes Gas wie Ozon oder NO_x, welches durch eine Elektrode beim Laden, Übertragen oder Abtrennen gebildet wird, verschlechtert. Die Oxidation des Photorezeptors bewirkt eine Verschlechterung der Ladungseigenschaft und der Lichtempfindlichkeit, was folglich zu einem Fehler in dem Bild, wie eine Schleierbildung, oder zu einer Erniedrigung der Bilddichte führt. Allerdings wird die Verschlechterung augenscheinlich in einem üblichen Photorezeptor inhibiert, da die Bildaufzeichnungsschicht auf übliche Weise abgetragen wird und die äußere Oberfläche, welche am meisten verschlechtert ist, auf übliche Weise abgetragen wird und die verschlechterten Substanzen und die Verunreinigungssubstanzen auf der Oberfläche entfernt werden. Im Gegensatz hierzu kann die mechanische Festigkeit und die elektrophotographische Eigenschaft des Photorezeptors in dem Photorezeptor mit der Harzschicht, welche das Siloxanharz mit der Struktureinheit zum Ladungstransport umfasst, durch die Festigkeit des Siloxanharzes und der Gegenwart der Einheit zum Ladungstransport erhöht werden und als ein Vorteil ergibt sich, dass die Menge an Abnutzung des Photorezeptors erheblich reduziert wird. Allerdings erschwert die reduzierte Abnutzungsmenge des Photorezeptors die Vermeidung des Effektes der Verunreinigungssubstanz, welche durch die Wirkung des Oxidationsgases wie Ozon oder NO_x gebildet wird. Dem gemäß besteht eine erhöhte Nachfrage, die Verschlechterung unter der Bedingung zu inhibieren, in welcher die Abnutzung selten auftritt.

Es ist anzumerken, dass die Probleme der Verschlechterung im Hinblick auf die Stabilität des geladenen Potentials des Photorezeptors und der Bildqualität durch die Akkumulation von verschlechterter Substanz, welche durch das Oxidationsgas wie Ozon oder NO_x während einer verlängerten Zeitdauer gebildet wird, hervorgerufen werden, da das Siloxanharz, welches eine vernetzte Struktur aufweist und hervorragend in der Oberflächenfestigkeit ist, im Hinblick auf die Abnutzungsmenge erniedrigt ist. Die Erfindung wurde durchgeführt, um diese Probleme zu lösen.

Als ein Ergebnis der Studien der Erfinder ist es ein Problem der vernetzten Schicht des organischen Siliziums, dass die Schicht leicht durch die absorbierte Feuchtigkeit in einer hohen Feuchtigkeitsumgebung beeinflusst wird, da eine nicht reagierte hydrolysierbare Gruppe oder eine Silanolgruppe dazu neigt, auf der Oberflächenschicht zu verbleiben.

Wenn eine große Menge von nicht reagierter Gruppe vorliegt, tritt in einer hohen Feuchtigkeitsumgebung die Absorption von Wassermolekülen und die Bildung eines Produktes der Entladung in dem Ladungsprozess auf. Dem gemäß wird der elektrischer Widerstand der Oberfläche erniedrigt und ein Problem wie das Bildfließen wird hervorgerufen.

Die oben beschriebenen Phänomene treten im wesentlichen in Bereichen nahe der Ladungselektrode auf, wenn die Trommel, welche das Bild trägt, gestoppt wird. Zum Beispiel kann das Verlaufen des Bildes nicht ausreichend in dem Bereich unter der Ladungselektrode durch Einblasen von aufgearbeiteter Luft oder durch eine Wärmeeinrichtung, welche in einem Bereich nahe der Trommel, welche das Bild trägt, vorgesehen ist, verhindert werden. Es wird angenommen, dass die schädigende Substanz, wie aktiver Sauerstoff, welche während der Betriebszeit gebildet wird, um die Ladungselektrode herum verbleibt und den Photorezeptor, welcher auf dem angehaltenen Bildträger beschichtet ist, angreift. Dem gemäß kann die Oberfläche des Bildträgers nicht gleichmäßig durch übliches Einblasen von aufgearbeiteter Luft oder durch die separate Wärmeeinrichtung, welche nahe dem Bildträger vorgesehen ist, erwärmt werden und der Effekt solch einer Wärmeeinrichtung ist nicht ausreichend, um die Absorption von Wassermolekülen unter der hohen Luftfeuchtigkeitsbedingung zu vermeiden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrophotographischen Photorezeptor, in welchem die Effekte der Harzschicht, welche ein Antioxidationsmittel und ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur gemäß Anspruch 1 enthält, während einer verlängerten Zeitdauer aufrechtgehalten werden und welche eine gute Ladungseigenschaft, eine hohe Selektivität und eine hohe Bildqualität hat und dessen geladenes Potential in dem Verlauf der Verwendung für einen längeren Zeitraum stabil ist, und eine bilderzeugende Vorrichtung, ein bilderzeugendes Verfahren und eine Arbeitseinheit unter Verwendung des Photorezeptors bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrophotographischen Bildträger bereitzustellen, welcher eine gute Ladungsfähigkeit, eine hohe Selektivität und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung aufweist, und bei welchem die Widerstandsfähigkeit der Oberfläche davon in einer hohen Luftfeuchtigkeitsumgebung nicht verschlechtert wird, so dass folglich das Problem des Verfließen des Bildes nicht auftritt, und eine bilderzeugende Vorrichtung, ein bilderzeugendes Verfahren und eine Arbeitseinheit, welche jeweils den elektrophotographischen Bildträger verwenden, bereitzustellen.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass die Verschlechterung der Harzschicht wirkungsvoll verhindert werden kann, wenn die Harzschicht eine Struktur zum Ladungstransport gemäß Anspruch 1 aufweist und ein Antioxidationsmittel, insbesondere ein Antioxidationsmittel mit einer spezifischen Struktur, umfasst.

Die Erfindung und Ausführungsformen davon werden beschrieben.

Ein elektrophotographischer Photorezeptor, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat und darauf vorgesehen eine Bildaufzeichnungsschicht und eine Harzschicht, in welcher die Harzschicht ein Siloxanharz mit einer Struktureinheit zum Ladungstransport und eine vernetzte Struktur aufweist und die Harzschicht ein Antioxidationsmittel enthält.

Ein elektrophotographischer Photorezeptor nach Anspruch 1, umfassend eine Harzschicht, welche ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur umfasst, welche durch Reagieren von einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe mit einer Verbindung, welche eine Struktureinheit zum Ladungstransport aufweist, gebildet wird und die Harzschicht ein Antioxidationsmittel umfasst.

Der elektrophotographische Photorezeptor umfasst die Harzschicht, welche ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur umfasst, die durch die folgende Formel 1 dargestellt wird.

Ein elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 1, welcher eine Harzschicht umfasst, welche ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur aufweist, welche gebildet wird durch Reagieren einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbare Gruppe mit einer Verbindung mit einer Struktureinheit zum Ladungstransport, welche eine Hydroxylgruppe aufweist, und die Harzschicht ein Antioxidationsmittel enthält.

Der elektrophotographische Photorezeptor, worin das Antioxidationsmittel eine gehinderte Phenol-Verbindung ist.

Der elektrophotographische Photorezeptor, worin das Antioxidationsmittel eine gehinderte Amin-Verbindung ist.

Der elektrophotographische Photorezeptor, worin das Antioxidationsmittel eine organische Phosphor enthaltende Antioxidations-Verbindung ist.

Der elektrophotographische Photorezeptor, welcher in einem der Punkte (1) bis (7) beschrieben ist, worin das Antioxidationsmittel eine organische schwefelhaltige Antioxidations-Verbindung ist.

Der elektrophotographische Photorezeptor, worin die Harzschicht als die äußerste Schicht vorgesehen ist.

Eine bilderzeugende Methode unter Verwendung des elektrophotographischen Photorezeptors, welche die Schritte des Ladens, des bildweise Belichtens, des Entwickelns, des Übertragens und des Reinigens umfasst.

Eine bilderzeugende Vorrichtung, welche den elektrophotographischen Photorezeptor gemäß Anspruch 1 umfasst und das Laden, das bildweise Belichten, das Entwickeln, das Übertragen und das Reinigen durchführt.

Eine Arbeitseinheit, welche zur Bilderzeugung durch die Verfahrensweise des Ladens, des bildweise Belichtens, des Entwickelns, des Übertragens und des Reinigens verwendet wird, in welcher die Arbeitseinheit eine Kombination des elektrophotographischen Photorezeptors gemäß Anspruch 1 mit mindestens einer Ladungseinheit, einer bilderzeugenden Einheit, einer Entwicklungseinheit, einer Übertragungseinheit und einer Reinigungseinheit umfasst.

Ein elektrophotographischer Bildträger, enthaltend einen Photorezeptor gemäß Anspruch 1 mit einer Schicht, welche ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur enthält.

Der elektrophotographische Bildträger, worin die Schicht, welche das Siloxanharz mit der vernetzten Struktur enthält, eine Harzschicht ist, welche durch Reagieren von einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe mit kolloidalem Silika gebildet wird.

Der elektrophotographische Bildträger, worin der Photorezeptor eine Schicht enthält, welche ein Siloxanharz mit einer Struktureinheit zum Ladungstransport umfasst und eine vernetzte Struktur aufweist.

Der elektrophotographische Bildträger, worin der Photorezeptor eine Schicht enthält, welche ein Siloxanharz mit einer Fähigkeit zum Ladungstransport umfasst und eine vernetzte Struktur aufweist.

Der elektrophotographische Bildträger, worin das Siloxanharz, welches eine Fähigkeit zum Ladungstransport und eine vernetzte Struktur aufweist, ein Siloxanharz ist, welches durch Reagieren einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe mit einer Verbindung, welche eine Struktureinheit aufweist, welche eine Hydroxylgruppe umfasst und eine Fähigkeit zum Ladungstransport aufweist, gebildet wird.

Der elektrophotographische Bildträger, worin die Schicht, welche das Siloxanharz mit der Fähigkeit zum Ladungstransport enthält und die vernetzte Struktur aufweist, ein Antioxidationsmittel enthält.

Der elektrophotographische Bildträger, worin die Schicht, welche das Siloxanharz mit der Fähigkeit zum Ladungstransport enthält und die vernetzte Struktur aufweist, eine gehinderte Phenol-Verbindung oder eine gehinderte Amin-Verbindung als ein Antioxidationsmittel enthält.

Der elektrophotographische Bildträger, worin die Schicht, welche das Siloxanharz mit der vernetzten Struktur enthält, eine Oberflächenschutzschicht ist.

Der elektrophotographische Bildträger, worin die Bilderzeugung durchgeführt wird, während der Photorezeptor durch eine Wärmevorrichtung aus dem Inneren des Photorezeptors erwärmt wird.

Eine bilderzeugende Methode, worin der elektrophotographische Bildträger verwendet wird und die Methode den Schritt des Erwärmens des elektrophotographischen Bildträgers umfasst.

Die bilderzeugende Methode, worin der Schritt des Erwärmens des elektrophotographischen Bildträgers ausgehend von dem Inneren des Photorezeptors durchgeführt wird.

Eine bilderzeugende Vorrichtung, worin der elektrophotographische Bildträger verwendet wird und ein Bild erzeugt wird durch die Verfahrensschritte des Ladens, des bildweisen Belichtens, des Entwickelns, des Übertragens, des Abtrennens und des Reinigens.

Eine Arbeitseinheit zur Verwendung zur Erzeugung eines Bildes unter Verwendung des elektrophotographischen Bildträgers und durch die Verfahrensschritte des Ladens, des bildweisen Belichtens, des Entwickelns, des Übertragens, des Abtrennens und des Reinigens, worin die Arbeitseinheit eine Kombination des elektrophotographischen Bildträgers und mindestens einer Einheit aus einer Ladungseinheit, einer bilderzeugenden Einheit, einer Entwicklungseinheit, einer Übertragungseinheit oder einer Abtrenneinheit und einer Reinigungseinheit umfasst.

1 zeigt den Querschnitt eines elektrophotographischen Bildträgers gemäß der Erfindung.

2 zeigt den Querschnitt einer bilderzeugenden Vorrichtung gemäß der Erfindung.

In der Erfindung werden unter dem Photorezeptor in geringfügiger Abweichung der üblichen Bedeutung Schichten verstanden, welche hauptsächlich den elektrophotographischen Photorezeptor gemäß Anspruch 1 aufbauen, einschließlich einer lichtempfindlichen Schicht, einer Oberflächenschutzschicht zum Schutz oder Unterstützung der lichtempfindlichen Schicht und eine Zwischenschicht zum Verhindern des nachteiligen Einflusses der elektrisch leitfähigen Schicht auf die lichtempfindliche Schicht.

Unter dem Bildträger in der Erfindung wird ein Bildträger im üblichen Sinn verstanden, welcher darüber hinaus die elektrisch leitfähige Schicht und das Substrat umfasst. Darüber hinaus wird üblicherweise unter dem Photorezeptor einer verstanden, welcher die elektrisch leitfähige Schicht und das Substrat umfasst. Allerdings ist in der vorliegenden Erfindung der „Photorezeptor" klar von dem „Bildträger" abgegrenzt. Dem gemäß ist die Wärmevorrichtung in dem „Bildträger" als ein wesentliches Merkmal umfasst, wenn eine Heizvorrichtung beigefügt ist, welche jedoch nicht von dem „Photorezeptor" umfasst ist.

Zum Beispiel wird eine Ausführungsform, welche in 1 dargestellt ist, als eine der Ausführungsformen der Erfindung des Bildträgers bezeichnet, in welcher ein planares Heizgerät eingebaut ist.

1 zeigt einen Querschnitt eines Bildträgers gemäß der Erfindung. In der Figur wird die Photorezeptortrommel 10 wie folgt aufgebaut: eine Bildaufzeichnungsschicht 5, welche zusammengesetzt ist aus einer Zwischenschicht, einer ladungserzeugenden Schicht und einer ladungstransportierenden Schicht, ist auf einem Aluminiumsubstrat 1 vorgesehen und eine Oberflächenschutzschicht 6 ist auf der lichtempfindlichen Schicht 5 vorgesehen, wobei darüber hinaus eine Heizvorrichtung 7, um welche ein planares Heizgerät in der Form eines Coils herum angeordnet ist, im Inneren des Substrats vorgesehen ist.

Als das Verfahren zum Erwärmen gemäß der Erfindung kann ein Verfahren verwendet werden, bei welchem heiße Luft unter Druck auf die Oberfläche des Photorezeptors oder in das Innere der Photorezeptortrommel geblasen wird, allerdings ist es darüber hinaus bevorzugt, das Innere der Photorezeptortrommel ausgehend von dem Heizgerät, welches in die Trommel eingebaut ist, direkt zu erwärmen, wobei durch solch eine Verfahrensweise die Trommel gleichmäßig selbst dann erwärmt werden kann, wenn ein beliebiger Bereich der Trommel gerade unter der Ladungselektrode angehalten wird. Die relative Feuchtigkeit des Bildträgers (Photorezeptortrommel) kann durch solch eine Heizungsmethode durch das Heizen erniedrigt werden und ein gutes Bild kann in dem gesamten Bereich des Bildes in einer hohen Luftfeuchtigkeitsumgebung erhalten werden. Dem gemäß ist das direkte Erwärmen durch das Heizgerät, welches in den Bildträger selbst eingebaut ist, am wirkungsvollsten. Darüber hinaus kann der Effekt durch die Verwendung eines externen Heizgerätes in Kombination verbessert werden.

Im Hinblick auf die Heizungsvorrichtung gibt es keine Beschränkungen und zum Beispiel können ein planares Heizgerät, welches aus einem Wärmegenerator wie einem Ni-Chrom-Draht, welcher durch eine Harzträger, wie Polyethylenterephthalat, in einer Sandwich-Form vorliegt, oder ein Keramikheizgerät verwendet werden.

Die Temperatur des Photorezeptors liegt vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 30 °C bis 65 °C unter einer Bedingung einer relativen Feuchtigkeit von nicht weniger als 50 % und innerhalb des Bereiches von 40 °C bis 50 °C unter einer Bedingung der relativen Feuchtigkeit von nicht weniger als 70 %.

Es ist bevorzugt, dass die Photorezeptortrommel rotiert wird, während die Temperatur innerhalb des oben genannten Bereiches während der Zeitdauer von dem Einschalten der Stromquelle bis zu der Bilderzeugung gehalten wird, um das Verfließen des Bildes zu vermeiden. Das Verfließen des Bildes kann bei einer niedrigeren Temperatur durch solch eine Verfahrensweise verhindert werden.

In der Erfindung ist die Schicht, welche das Siloxanharz mit der vernetzten Struktur enthält, vorzugsweise eine Oberflächenschutzschicht, weiter bevorzugt eine Schicht, welche das Siloxanharz enthält, welches eine Struktureinheit mit einer Fähigkeit zum Ladungstransport umfasst und die vernetzte Struktur aufweist.

Der Photorezeptor, welcher die Harzschicht, umfassend das Siloxanharz gemäß Anspruch 1 mit einer vernetzten Struktur und die Struktureinheit zum Ladungstransport, umfasst, ist im Hinblick auf die mechanische Festigkeit der Schicht deutlich verbessert, welches ein Nachteil des organischen Photorezeptors und der elektrischen Eigenschaften davon ist, was ein Problem der Schicht des Siloxanharzes mit der vernetzten Struktur und eines Antioxidationsmittels ist.

Es wurde herausgefunden als ein Ergebnis von Untersuchungen, dass dieses Problem wirkungsvoll gelöst werden kann, wenn ein Antioxidationsmittel in der Schicht des Siloxanharzes mit der ladungstransportierenden Struktur zugegen ist, da das Siloxanharz mit der ladungstransportierenden Struktur eine höhere Mischbarkeit mit dem Antioxidationsmittel im Verhältnis zu dem üblichen Siloxanharz aufweist, welches Probleme in der Mischbarkeit mit dem Antioxidationsmittel hat, Dem gemäß kann die Verschlechterung, welche durch das Oxidationsgas wie Ozon oder NO_x bewirkt wird, für eine verlängerte Zeitdauer erheblich reduziert werden.

Das Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur ist ein Harz, welches durch die neue Bildung einer chemischen Bindung zwischen den Molekülen eines Monomers, Oligomers oder Polymers, welche jeweils zuvor eine Siloxanbindung in der Struktureinheit davon aufweisen, mit Hilfe eines Katalysators oder eines Vernetzungsmittels hergestellt wird, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur aufzubauen oder durch Bilden einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur von Molekülen von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren durch eine Siloxanbindung. Die Struktureinheit, welche verwendet wird, ist üblicherweise in der Lage, die dreidimensionale Netzwerkstruktur durch eine Kondensationsreaktion durch Alkoxysilan oder Silanol aufzubauen. Ein Partikel wie kolloidales Silika kann in der dreidimensionalen Netzwerkstruktur zugegen sein.

In der Erfindung ist die hydrolysierbare Gruppe der organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe zum Beispiel eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Methylethylketoximgruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Acetoxygruppe, eine Propenoxygruppe, eine Butoxygruppe oder eine Methoxyethoxygruppe. Von diesen ist eine hydrolysierbare Gruppe, welche durch OR dargestellt wird, bevorzugt, in welcher R eine Gruppe von Atomen ist, welche erforderlich sind, um eine Alkoxygruppe zu bilden, und die Anzahl an Kohlenstoffatomen ist vorzugsweise 1 bis 6. Beispiele für R schließen ein eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe, eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe und eine Methoxyethylgruppe.

Im allgemeinen ist die Reaktion der organischen Silizium-Verbindung zur Herstellung eines hohen molekularen Gewichtes ausgeschlossen, wenn die Anzahl n an hydrolysierbaren Gruppe gleich 1 ist. Wenn n gleich 2, 3 oder 4 ist, kann die Reaktion zur Bildung eines hohen molekularen Gewichts leicht fortfahren und wenn n gleich 3 oder 4 ist, kann die Vernetzungsreaktion stark fortfahren. Dem gemäß kann die Lagerfähigkeit der Beschichtungsflüssigkeit der Schicht und die Härte der aufgetragenen Schicht durch Einstellen solcher Faktoren kontrolliert werden.

Darüber hinaus ist bekannt gewesen, dass die Substanz zum Ladungstransport in den Eigenschaften der Bildaufzeichnungsschicht durch ein Oxidationsgas wie Ozon oder NO_x, welches durch eine Elektrode zum Laden, Übertragen oder Abtrennen gebildet wird, abgebaut wird. Die Oxidation des Photorezeptors bewirkt eine Verschlechterung der Ladungseigenschaft und der Lichtempfindlichkeit und führt somit zu einem Fehler in dem Bild wie eine Schleierbildung oder eine Verschlechterung in der Bilddichte. Allerdings wird die Verschlechterung in einem üblichen Photorezeptor unterdrückt, da die bildaufzeichnende Schicht auf übliche Weise abgenutzt wird und die äußere Oberfläche, welche am meisten verschlechtert ist, auf übliche Weise abgenutzt wird und die verschlechtert wirkende Substanz und die Verunreinigungssubstanz auf der Oberfläche entfernt wird.

Im Gegensatz hierzu wird in dem Photorezeptor mit der Harzschicht, enthaltend das Siloxanharz mit der Struktureinheit zum Ladungstransport, die mechanische Festigkeit und die elektrophotographische Eigenschaft des Photorezeptors durch die Stärke des Siloxanharzes und die Gegenwart der Einheit zum Ladungstransport verbessert und ein Vorteil wird dahingehend erhalten, dass die Abnutzungsmenge des Photorezeptors erheblich reduziert wird. Allerdings erschwert die reduzierte Abnutzungsmenge des Photorezeptors, dass der Effekt, dass die Verunreinigungssubstanz entfernt wird, welche durch den Effekt des Oxidationsgases wie Ozon oder NO_x hervorgerufen wird, reduziert wird. Dem gemäß besteht erheblicher Bedarf, um die Verschlechterung des Photorezeptors unter der Bedingung, dass die Abnutzung nur geringfügig auftritt, zu vermeiden.

Eine Technologie der Zugabe von verschiedenen Arten von Mitteln, welche der Verschlechterung entgegenwirken, wurde entwickelt, um den Photorezeptor vor dem Oxidationsgas zu schützen. Allerdings weist ein übliches Siloxanharz das Problem auf, dass es schwierig ist, eine gleichförmige Schicht auszubilden, da das Siloxanharz im Verhältnis zu einem üblichen organischen hochmolekularen Material in der Mischfähigkeit mit dem Mittel, welches der Verschlechterung entgegenwirkt, schlechter ist. Es ist allgemein für das Harz mit einer vernetzten Struktur wie dem Siloxanharz bekannt, dass die Mischfähigkeit mit dem Additiv in Abhängigkeit der Struktur oder der Dichte der Vernetzung variiert. In dem Fall einer geringen Mischbarkeit wird das Additiv oder die nicht reagierte Substanz zum Ladungstransport isoliert und die Schicht wird durch Ausbluten uneben, wenn die Abtrennung an der Zwischenphase der Schichten oder der Oberfläche der Schicht auftritt. Die unebene Schicht bewirkt eine Verschlechterung der Schichtfestigkeit und der Bildqualität. Darüber hinaus wird eine Haftung von Fremdstoffen auf der Oberfläche des Photorezeptors unterstützt und eine Filmbildung von Toner oder Papierpulver kann leicht auftreten, wenn die Schicht die äußerste Schicht ist.

Als ein Ergebnis der Studien zur Verbesserung der oben beschriebenen Probleme der Harzschicht, enthaltend das Siloxanharz, wurde herausgefunden, dass das Siloxanharz mit der Struktur zum Ladungstransport und der vernetzten Struktur wirkungsvoll in der Schicht enthalten sein kann, ohne dass eine Deformation der Schicht auftritt, und die Verschlechterung, welche durch das Oxidationsgas wie Ozon oder NO_x hervorgerufen wird, in dem Verlauf einer verlängerten Verwendungszeit erheblich reduziert werden kann, da das Harz eine geeignete Mischbarkeit mit einem Antioxidationsmittel aufweist, welches ein relativ hohes Molekulargewicht hat und welches mit einem üblichen Siloxanharz nur schwierig gemischt werden kann. Es wurde darüber hinaus herausgefunden, dass die Mischbarkeit insbesondere hervorragend ist, wenn die Schicht ein vernetztes Siloxanharz enthält, welches gebildet wird durch Reagieren einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe mit einer Verbindung, welche eine Struktureinheit zum Ladungstransport aufweist. Die Harzschicht gemäß der Erfindung hat eine geringe Abnutzungseigenschaft und eine gute Bildqualität kann für eine verlängerte Verwendungszeit ohne das Problem der Filmbildung aufrecht gehalten werden.

Die Harzschicht gemäß der Erfindung wird vorzugsweise als die äußerste Oberfläche des Photorezeptors vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen. Darüber hinaus kann eine Überbeschichtungsschicht auf der Harzschicht vorgesehen sein, um andere Eigenschaften des Photorezeptors zu erreichen. Darüber hinaus kann eine der Schichten, welche die Schichten des Photorezeptors bilden, die Harzschicht gemäß der Erfindung sein. Dem gemäß kann wenn die bildaufnehmende Schicht eine Struktur gemäß einer einzelnen Schicht aufweist, in welcher die Photorezeptorschicht nicht von einer Schicht zum Ladungstransport und einer Schicht zur Ladungserzeugung getrennt ist. das vernetzte Siloxanharz mit der Struktureinheit zum Ladungstransport und das Oxidationsmittel in solch einer Schicht enthalten sein.

Es ist erforderlich, dass die Harzschicht gemäß der Erfindung das Siloxanharz in einer Menge enthält, welche erforderlich ist, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, und eine andere Substanz zur Erzeugung einer weiteren Funktion kann zusammen zugegeben werden.

Nun wird der elektrophotographische Photorezeptor, welcher in der Erfindung verwendet wird, im Detail unten beschrieben.

In der Erfindung kann das vernetzte Siloxanharz mit der Struktureinheit zum Ladungstransport hergestellt werden durch eine bekannte Methode unter Verwendung einer organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe. Solch eine organische Silizium-Verbindung wird durch die folgenden Formeln A, B, C oder D dargestellt.

In den Formeln stehen R₁ bis R₆ jeweils für eine organische Gruppe, in welcher ein Kohlenstoffatom direkt mit dem Siliziumatom in der Formel verbunden ist, und Y₁ bis Y₄ sind jeweils eine Hydroxylgruppe oder eine hydrolysierbare Gruppe.

Wenn Y₁ bis Y₄ in den oben genannten Formeln eine hydrolysierbare Gruppe sind, schließen Beispiele davon ein eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Methylethylketoximgruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Acetoxygruppe, eine Propenoxygruppe, eine Propoxygruppe, eine Butoxygruppe und eine Methoxyethoxygruppe. Beispiele für die organische Gruppe, welche durch R₁ bis R₆ dargestellt wird, in denen jeweils ein Kohlenstoffatom direkt mit dem Siliziumatom verbunden ist, schließen ein eine Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe und eine Butylgruppe, eine Arylgruppe wie eine Phenylgruppe, eine Tolylgruppe, eine Naphthylgruppe und eine Biphenylgruppe, eine Epoxy enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Glycidoxypropylgruppe und eine &bgr;-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylgruppe, eine (Meth)acryloyl enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Acryloxypropylgruppe und eine &ggr;-Methacryloxypropylgruppe, eine Hydroxyl enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Hydroxypropylgruppe und eine 2,3-Dihydroxypropyloxypropylgruppe, eine Vinyl enthaltende Gruppe wie eine Vinylgruppe und eine Propenylgruppe, eine Quecksilber enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Mercaptopropylgruppe, eine Amino enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Aminopropylgruppe und eine N-&bgr;-(Aminoethyl)-&ggr;-aminopropylgruppe, eine Halogen enthaltende Gruppe wie eine &ggr;-Chloropropylgruppe, eine 1,1,1-Trifluorpropylgruppe, eine Nonafluorhexylgruppe und eine Perfluoroctylethylgruppe und eine Alkylgruppe, welche durch eine Nitrogruppe oder eine Cyanogruppe substituiert ist. Die organischen Gruppen, welche durch R₁ bis R₆ dargestellt werden, können jeweils gleich oder verschieden sein.

Im allgemeinen wird die Reaktion der organischen Silizium-Verbindung zur Erzeugung eines hohen Molekulargewichts verhindert, wenn die Anzahl n an hydrolysierbarer Gruppe gleich 1 ist. Wenn n gleich 2, 3 oder 4 ist, kann die Reaktion zur Erzeugung eines hohen Molekulargewichts leicht vonstatten gehen und wenn n gleich 3 oder 4 ist, wird die Vernetzungsreaktion stark durchgeführt. Dem gemäß kann durch die Kontrolle solcher Faktoren die Lagerfähigkeit der Beschichtungsflüssigkeit der Schicht und die Härte der aufgetragenen Schicht gesteuert werden.

Das Siloxanharz der Erfindung ist ein Harz, welches gebildet und gehärtet wird durch eine Reaktion (einschließlich einer Hydrolyse und einer Reaktion in der Gegenwart eines Katalysators oder eines Vernetzungsmittels) eines Monomers, eines Oligomers oder eines Polymers mit einer Siloxanbindung in dessen chemischer Struktur, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur auszubilden.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird unter dem Siloxanharz der Erfindung ein vernetztes Siloxanharz verstanden, welches gebildet wird als ein Ergebnis der Bildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur durch Beschleunigung der Bildung der Siloxanbindung der organischen Verbindung mit einer Siloxanbindung durch eine hydrolysierende Reaktion und einer dehydratisierenden Reaktion.

Darüber hinaus kann das Siloxanharz ein Harz sein, welches ein Silikapartikel als einen Teil der vernetzten Struktur enthält und durch Zugabe eines kolloidalen Silikapartikels mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe gebildet wird.

In der Erfindung ist das vernetzte Siloxanharz mit einer Struktureinheit zum Ladungstransport ein Siloxanharz, in welchem eine chemische Struktur eingebaut ist, welche eine Drift-Mobilität eines Elektrons oder eines Loches aufweist (= die Struktureinheit mit einer Ladungstransportfähigkeit). Konkret bedeutet das, dass das vernetzte Siloxanharz mit der Fähigkeit zum Ladungstransport gemäß der Erfindung als eine partiale Struktur davon eine Verbindung aufweist, welche üblicherweise als eine Substanz zum Ladungstransport verwendet wird (im folgenden auch als eine Verbindung zum Ladungstransport oder CTM genannt).

Die Struktureinheit zum Ladungstransport ist eine chemische Struktureinheit oder ein Rest einer Verbindung zum Ladungstransport, welche eine Elektronen-Mobilität oder eine Loch-Mobilität zeigt. In anderen Worten ausgedrückt, ist die Struktureinheit zum Ladungstransport eine chemische Struktureinheit oder ein Rest einer Verbindung zum Ladungstransport, durch welche ein elektrischer Strom, welcher durch den Ladungstransport hervorgerufen wird, mittels einer bekannten Methode zum Detektieren der Fähigkeit zum Ladungstransport wie eine Time-Of-Flight-Methode detektiert werden kann.

Die Verbindung zum Ladungstransport, welche in der Lage ist, die Struktureinheit mit der Fähigkeit zum Ladungstransport in dem Siloxanharz durch Reaktion mit der organischen Silizium-Verbindung auszubilden, wird unten beschrieben.

Beispiele für CTM vom Lochtransport-Typ, welche jeweils in dem Siloxanharz als Teilstruktur davon zugegen sind, sind wie folgt: Oxazol, Oxadiazol, Thiazol, Triazol, Imidazol, Imidazolon, Imidazolin, Bisimidazolidin, Styryl, Hydrazon, Benzidin, Pyrazolin, Stilben-Verbindungen, Amin, Oxazolon, Benzothiazol, Benzimidazol, Chinazolin, Benzofuran, Acridin, Phenanzin, Aminostilben, Poly-N-vinylcarbazol, Poly-1-vinylpyren und Poly-9-vinylanthrathen.

Beispiele für CTM vom Elektronentransport-Typ, welche in dem Siloxanharz als Teilstruktur davon zugegen sind, sind wie folgt:

Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid, Mellithsäureanhydrid, Tetracyanoethylen, Tetracyanochinodimethan, Nitrobenzol, Dinitrobenzol, Trinitrobenzol, Tetranitrobenzol, Nitrobenzonitril, Picrylchlorid, Chinonchiorimid. Chloranil, Bromanil, Benzochinon, Naphthochinon, Diphenochinon, Tropochinon, Anthrachinon, 1-Chloranthrachinon, Dinitroanthrachinon, 4-Nitrobenzophenon, 4,4'-Dinitrobenzophenon, 4-Nitrobenzalmalondinitril, &agr;-Cyano-&bgr;-(p-cyanophenyl)-2-(p-chlorphenyl)ethylen, 2,7-Dinitrofluoren, 2,4,7-Trinitrofluorenon, 2,4,5,7-Tetranitrofluorenon, 9-Fluorenylidendicyanomethylmalononitril, Polynitro-9-fluorenylidendicyanomethylmalonodinitril, Pikrinsäure, o-Nitrobenzoesäure, p-Nitrobenzoesäure, 3,5-Dinitrobenzoesäure, Pentafluorbenzoesäure, 5-Nitrosalicylsäure, 3,5-Dinitroalicyclsäure, Phthalsäure und Meritsäure.

In der Erfindung sind bevorzugte Struktureinheiten zum Ladungstransport Reste von wie oben erwähnten üblicherweise verwendeten Verbindungen zum Ladungstransport. Der Rest ist mit dem Bindungsatom oder der Gruppe, welche durch Z dargestellt wird, durch das Kohlenstoffatom oder das Siliziumatom, welche die Verbindung zum Ladungstransport bilden, gebunden, so dass er in dem Siloxanharz enthalten ist.

In der Formel ist X gleich einer Struktureinheit mit der Fähigkeit zum Ladungstransport und Z ist ein Sauerstoffatom O, ein Schwefelatom S oder ein Stickstoffatom N.

Wenn Z ein Stickstoffatom N ist, wird die oben genannte Bindungsgruppe durch -NR- dargestellt, in welcher R ein Wasserstoffatom oder eine monovalente organische Gruppe ist.

Obwohl die Struktureinheit X zum Ladungstransport in der Formel als eine monovalente Gruppe dargestellt wird, kann die Struktureinheit als eine zwei- oder mehrvalentige Vernetzungsgruppe in dem gehärteten Harz oder als eine einfache Pendant-Gruppe, wenn die Verbindungen zum Ladungstransport, welche mit dem Siloxan reagieren, zwei oder mehr funktionelle Gruppen aufweisen, sein.

Das Atom O, S oder N ist ein Bindungsatom oder eine Gruppe zum Einbau der Struktureinheit zum Ladungstransport in das Siloxanharz, welches gebildet wird durch Reaktion einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe oder eines Amins, welche in die Verbindung zum Ladungstransport mit der organischen Silizium-Verbindung mit einer Hydroxylgruppe oder einer hydrolysierbaren Gruppe eingeführt sind. Als nächstes werden die Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe und einer Amingruppe, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beschrieben.

Die Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Hydroxylgruppe, wie hierin beschrieben, sind diejenigen, welche üblicherweise verwendete Strukturen aufweisen und darüber hinaus auch Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe. insbesondere können als Beispiele genannt werden die Verbindungen zum Ladungstransport, welche durch die unten dargestellte allgemeine Formel dargestellt werden, welche an Siloxan basierenden organischen Silizium-Verbindungen binden und in der Lage sind, eine Harzschicht auszubilden. Allerdings sind die Verbindungen nicht auf die unten dargestellte Struktur beschränkt und können auch diejenigen sein, welche sowohl eine Ladungstransportfähigkeit als auch eine Hydroxylgruppe aufweisen. X-(R₇-OH)_m m ≧ 1 worin X eine Struktureinheit ist, welche die Fähigkeit zum Ladungstransport bereitstellt, R₇ eine Einfachbindungs-Gruppe jeweils von einer substituierten oder einer unsubstituierten Alkylen- oder Arylengruppe ist und m vorzugsweise 1 bis 5 ist.

Von diesen können als repräsentative Verbindungen die unten beschrieben genannt werden. Darüber hinaus sind wie hierin beschrieben zum Beispiel auf Triethanolamin basierende Verbindungen diejenigen, welche eine Triarylamin-Struktur wie Triphenylamin und ähnliche aufweisen, sowie diejenigen, welche eine Hydroxylgruppe aufweisen, welche an ein Kohlenstoffatom über das Kohlenstoffatom, welches die Gruppe bildet, gebunden sind.

Als nächstes wird ein Synthesebeispiel für die Verbindung zum Ladungstransport beschrieben.

In einen Vierhalskolben, welcher mit einem Thermometer, einem Kühlrohr, einem Rührer und einem Tropftrichter ausgestattet war, wurden 49 g der Verbindung (1) und 184 g an Phosphoroxychlorid gegeben, welche erwärmt und dadurch gelöst wurden. Unter Verwendung des Tropftrichters wurden graduell 117 g an Dimethylformamid tropfenweise zugegeben. Danach wurde die resultierende Mischung für ungefähr 15 Stunden gerührt, während die Temperatur der Reaktionslösung zwischen 85 und 95 °C gehalten wurde. Anschließend wurde die Reaktionslösung graduell in warmes Wasser gegossen, welches ein deutlich größeres Volumen aufwies, und die resultierende Mischung wurde unter Rühren langsam gekühlt.

Abgeschiedene Kristalle wurden durch Filtration gewonnen, dann getrocknet und die Verbindung (2) wurde durch Reinigung der resultierenden Rückstände durch die Adsorption von Verunreinigungen unter Verwendung von Silikagel und ähnlichem und Rekristallisation unter Verwendung von Acetonitril erhalten. Die Ausbeute betrug 30 g.

In einen Kolben wurden 30 g an Verbindung (2) und 100 ml an Ethanol gegeben und die resultierende Mischung wurde gerührt. Nach graduellem Zugeben von 1,9 g an Natriumborhydrid wurde die resultierende Mischung für 2 Stunden gerührt, während die Temperatur zwischen 40 und 60 °C gehalten wurde. Anschließend wurde die Reaktionslösung in ungefähr 300 ml an Wasser gegeben und Kristalle schieden sich unter Rühren ab. Die abgeschiedenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt, gut gewaschen und getrocknet, um die Verbindung (3) zu erhalten. Die Ausbeute betrug 30 g.

In einen Kolben von 300 ml, welcher mit einem Thermometer und einem Rührer ausgestattet war, wurden 30 g an Cu, 60 g an K₂CO₃, 8 g an Verbindung (1) und 100 g an Verbindung (2) gegeben und die resultierende Mischung wurde auf ungefähr 180 °C erwärmt und dann für 20 Stunden gerührt. Nach dem Kühlen wurden Reaktionsprodukte durch Filtration gewonnen und einer Säulenreinigung unterworfen, um 7 g an Verbindung (3) zu erhalten.

Ein Kolben von 100 ml, welcher mit einem Thermometer, einem Tropftrichter, einem Einlass für Argongas und einem Rührer ausgestattet war, wurde mit Argongas gefüllt. In diesen Kolben wurden 7 g der Verbindung (3), 50 ml an Toluol und 3 g an Phosphorylchlorid gegeben. Zu der resultierenden Mischung wurden langsam tropfenweise 2 g an DMF zugetropft und die resultierende Mischung wurde dann auf ungefähr 80 °C erwärmt und für 16 Stunden gerührt. Das Resultierende wurde in ungefähr 70 °C warmes Wasser gegossen und dann gekühlt. Die resultierende Mischung wurde einer Extraktion unter Verwendung von Toluol unterworfen. Das Extrakt wurde gewaschen, bis der pH-Wert des Waschwassers 7 war. Der resultierende Extrakt wurde unter Verwendung von Natriumsulfat getrocknet, dann konzentriert und dann einer Säulenreinigung unterworfen, um 5 g an Verbindung (4) zu erhalten.

In einen Kolben von 100 ml, welcher mit einem Einlass für Argongas und einem Rührer ausgestattet war, wurden 1,0 g an t-BuOK und 60 ml an DMF gegeben und der Kolben wurde mit Argongas gefüllt. Zu der resultierenden Mischung wurden 2,0 g der Verbindung (4) und 2,2 g der Verbindung 5 gegeben und die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur für eine Stunde gerührt. Das Resultierende wurde in Wasser geschüttet, welches ein deutlich größeres Volumen aufwies und wurde dann einer Extraktion unter Verwendung von Toluol unterzogen. Das resultierende Extrakt wurde mit Wasser gewaschen und dann unter Verwendung von Natriumsulfat getrocknet. Danach wurden die getrockneten Extrakte aufkonzentriert und einer Säulenreinigung unterworfen, um 2,44 g an Verbindung (6) zu erhalten.

In einen Kolben von 100 ml, welcher mit einem Thermometer, einem Tropftrichter, einem Einlass für Argongas und einem Rührer ausgestattet war, wurde Toluol gegeben und der Kolben wurde dann mit Argongas gefüllt. Hierzu wurden 15 ml einer Lösung von n-BuLi in Hexan (1,72 M) gegeben und die resultierende Mischung wurde auf 50 °C erwärmt. Zu dieser resultierenden Mischung wurde tropfenweise eine Lösung gegeben, welche durch Auflösen von 2,44 g der Verbindung (6) in 30 ml an Toluol hergestellt wurde, und die resultierende Mischung wurde für 3 Stunden gerührt, während die Temperatur bei 50 °C gehalten wurde. Nach dem Kühlen der resultierenden Mischung auf –40 °C wurden 8 ml Ethylenoxid zugegeben, auf –15 °C erwärmt und für eine Stunde gerührt. Danach wurde die resultierende Mischung auf Raumtemperatur erwärmt, mit 5 ml an Wasser gemischt und dann einer Extraktion unter Verwendung von 200 ml an Ether unterworfen. Der resultierende Extrakt wurde mit gesättigtem Salzwasser gewaschen. Nach dem Waschen wurde der Extrakt unter Verwendung von Natriumsulfat getrocknet, aufkonzentriert und einer Säulenreinigung unterworfen, um 1,0 g der Verbindung (7) zu erhalten.

Als nächstes werden spezifische Beispiele der Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Mercaptogruppe unten beschrieben.

Die Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Mercaptogruppe, wie vorliegend beschrieben, sind Verbindungen zum Ladungstransport, welche üblicherweise verwendete Strukturen sowie Verbindungen mit einer Mercaptogruppe aufweisen. Insbesondere zu nennen sind Verbindungen zum Ladungstransport, welche durch die unten beschriebene allgemeine Formel dargestellt werden, welche an organische Silizium-Verbindungen binden und in der Lage sind, eine Harzschicht auszubilden, Allerdings sind die Verbindungen nicht auf die unten beschriebene Struktur beschränkt und können darüber hinaus diejenigen sein, welche eine Ladungstransportfähigkeit aufweisen sowie eine Mercaptogruppe umfassen, X-(R₈-SH)_m m ≥ 1 worin X für eine Gruppe steht, welche die Ladungstransportfähigkeit bereitstellt, R₈ eine einzelne Bindungsgruppe darstellt, welche jeweils eine substituierte oder eine unsubstituierte Alkylengruppe oder eine Arylengruppe sind, und m vorzugsweise 1 bis 5 ist.

Von diesen werden als repräsentative Verbindungen die unten beschriebenen genannt.

Darüber hinaus sind spezifische Beispiele der Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Aminogruppe unten dargestellt.

Die Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Aminogruppe, wie vorliegend beschrieben, sind Verbindungen zum Ladungstransport mit üblicherweise verwendeten Strukturen sowie Verbindungen mit einer Aminogruppe. Insbesondere können repräsentative Verbindungen zum Ladungstransport genannt werden, welche durch die unten beschriebene allgemeine Formel dargestellt werden, welche an organische Silizium-Verbindungen binden und in der Lage sind, eine Harzschicht auszubilden. Allerdings sind die Verbindungen nicht auf die unten beschriebene Struktur beschränkt, so dass diejenigen verwendet werden können, welche eine Ladungstransportfähigkeit sowie eine Aminogruppe aufweisen. X-(R₉-NR₁₀H)_m m ≥ 1 worin X gleich einer Gruppe ist, welche die Ladungstransportfähigkeit bereitstellt, R₉ eine Einfachbindungsgruppe darstellt, in welcher jede Gruppe eine substituierte oder eine unsubstituierte Alkylengruppe oder eine Arylengruppe ist, R₁₀ gleich Wasserstoff, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe oder eine substituierte oder eine unsubstituierte Arylgruppe ist, und m vorzugsweise 1 bis 5 ist.

Von diesen sind als repräsentative Verbindungen diejenigen zu nennen, welche unten beschrieben sind.

Im Hinblick auf Verbindungen zum Ladungstransport mit einer Amingruppe in dem Fall von primären Amin-Verbindungen (-NH₂), können zwei Wasserstoffatome mit der organischen Silizium-Verbindung reagieren und die Bindung zu der Siloxanstruktur kann stattfinden. In dem Fall von sekundären Amin-Verbindungen (-NHR₁₀) kann ein Wasserstoffatom mit der organischen Silizium-Verbindung reagieren und der verbleibende Rest R₁₀ kann eine verbleibende Gruppe einer Verzweigung, eine Gruppe, welche zur Vernetzungsreaktion beiträgt oder eine Verbindung mit Ladungstransportfähigkeit sein.

Die Verbindung zum Ladungstransport mit einer Silizium enthaltenden Gruppe wird nun unten beschrieben.

Ausgangsmaterialien für das Siloxanharz: Die Verbindungen, welche durch die Formeln A bis D dargestellt werden (im folgenden als A bis D bezeichnet). Das zu verwendende Verhältnis der organischen Siliziumhaltigen Verbindungen ist vorzugsweise von 0,05 bis 1 mol der Bestandteile C + D pro 1 mol der Bestandteile A + B.

Wenn kolloidales Silika E zugegeben wird, ist es bevorzugt, 1 bis 30 Gewichtsteile von E pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmengen der Bestandteile A + B + C + D zu verwenden.

Die Zugabemenge der reaktiven Verbindung zum Ladungstransport F, welche in der Lage ist, die Harzschicht durch Reagieren mit der organischen Silizium-Verbindung und dem kolloidalen Silika auszubilden, beträgt vorzugsweise 1 bis 500 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Bestandteile von A + B + C + D. Wenn die Menge der Bestandteile A + B geringer ist als der oben genannte Bereich, wird die Härte der Siloxanharzschicht erniedrigt, da die Vernetzungsdichte zu gering ist. Wenn die Menge an Bestandteilen A + B zu groß ist, ist die Härte der Schicht ausreichend, allerdings wird die Schicht brüchig. Ein Unterschuss und ein Überschuss der kolloidalen Silika-Komponente E zeigt ähnliche Effekte wie im Hinblick auf die Bestandteile A + B. Eine zu geringe Menge des Bestandteils F führt zu einer Erniedrigung in der Empfindlichkeit und einer Erhöhung des verbleibenden Potentials, da die Fähigkeit zum Ladungstransport der Siloxanharzschicht zu niedrig wird.

Wenn die Menge an Bestandteil F zu groß ist, erniedrigt sich die Festigkeit der Harzschicht.

Das vernetzte Siloxanharz mit der Fähigkeit zum Ladungstransport gemäß der Erfindung kann hergestellt werden durch Ausbildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur durch Bildung einer neuen chemischen Bindung durch Zugabe eines Katalysators oder eines Vernetzungsmittels zu einem Monomer, einem Oligomer oder einem Polymer, welche jeweils vorher eine Siloxanbindung in der Struktureinheit davon aufweisen. Das Harz kann darüber hinaus hergestellt werden durch Ausbildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur durch Beschleunigung der Siloxanbindung eines Monomers, eines Oligomers oder eines Polymers durch eine Hydrolysierungsreaktion und eine Dehydratisierungs-Kondensationsreaktion danach.

Üblicherweise kann die dreidimensionale Netzwerkstruktur durch eine Kondensationsreaktion einer Zusammensetzung, enthaltend Alkoxysilan oder Alkoxysilan und kolloidalem Silika, gebildet werden.

Beispiele für den Katalysator zum Bilden der dreidimensionalen Netzwerkstruktur schließen ein eine organische Carbonsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Aluminiumsäure, einem Carbonat oder Thiocyanat eines Alkalimetalls, ein organisches Aminsalz wie Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumacetat, eine organische Zinn-Verbindung wie Zinnoctat, Dibutylzinndictat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmercaptid, Dibutylzinnthiocarboxylat und Dibutylzinnmaleat, einem Alumnium- oder Zinksalz von Octansäure oder Naphthalinsäure und ein Acetylacetonat-Komplex.

Das Antioxidationsmittel der Erfindung ist üblicherweise eines, welches in der Lage ist, die Wirkungen von Sauerstoff auf eine automatisch oxidierbare Substanz, welche in dem Inneren oder auf der Oberfläche des Photorezeptors sich befindet unter einer Bedingung wie Belichtung, Erwärmung oder Entladung, zu verhindern oder zu inhibieren. Beispiele für solch eine Substanz schließen die folgenden ein.

• Antioxidationsmittel vom Phenol-Typ
• Verbindungen vom gehinderten Phenol-Typ
• Antioxidationsmittel vom Amin-Typ
• Verbindungen vom gehinderten Amin-Typ
• Verbindungen vom Diallyldiamin-Typ
• Verbindungen vom Diallylamin-Typ

• Antioxidationsmittel vom Schwefel-Typ
• Thioether-Verbindungen
• Phosphorhaltige Antioxidationsmittel
• Verbindungen vom Phosphorester-Typ

Die Verbindung vom gehinderten Phenol-Typ ist eine Verbindung mit einer großen organischen Gruppe in der ortho-Position im Hinblick auf die phenolische OH-Gruppe oder eine Alkoxid-Phenol-OH-Gruppe, und die gehinderte Amin-Verbindung ist eine Verbindung mit einer großen Gruppe nahe dem Stickstoffatom. Beispiele für die große organische Gruppe schließen ein eine verzweigtkettige Alkylgruppe, wobei eine tert-Butylgruppe bevorzugt ist.

Unter den Antioxidationsmitteln sind die Radikalketten-Verhinderungsmittel (1) bevorzugt und die gehinderten Phenol-Verbindungen und die gehinderten Amin-Verbindungen sind insbesondere bevorzugt.

Zwei oder mehrere Arten der Antioxidationsmittel können in Kombination verwendet werden, zum Beispiel ist eine Kombination der Verbindung vom gehinderten Phenol-Typ (1) und das Antioxidationsmittel vom Thioether-Typ (2) bevorzugt.

In der Erfindung ist die Verbindung mit der gehinderten Amin-Struktur darüber hinaus bevorzugt, da die Verbindung wirkungsvoll ist, um ein Trüben des Bildes und die Bildung von schwarzen Punkten zu vermeiden. In einer weiteren Ausführungsform ist darüber hinaus eine Verbindung bevorzugt, welche sowohl eine Struktureinheit des gehinderten Phenols, als auch eine Struktureinheit des gehinderten Amins umfasst.

Die Antioxidationsmittel vom gehinderten Phenol-Typ und vom gehinderten Amin-Typ, welche bevorzugt in der Erfindung verwendet werden, schließen eine Verbindung ein, welche die Struktureinheit, welche durch die Formel A beschrieben wird, und eine Struktureinheit, welche durch die Formel B beschrieben, aufweist.

In den Formeln sind R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, Z ist eine Gruppe von Atomen, welche erforderlich sind, um den Stickstoff enthaltenden heterocyclischen Ring zu bilden. Eines von R₁ und R₂ und eines von R₃ und R₄ kann in Z eingeschlossen sein und eine Doppelbindung bilden.

R₅ ist eine verzweigtkettige Alkylgruppe, R₆, R₇ und R₈ sind jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe und R₆, R₇ und R₈ können zusammen gebunden sein, um einen Ring zu bilden.

R₉ ist ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Alkylidengruppe.

R₁, R₂, R₃ und R₄ sind jeweils bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen und die Alkylgruppe kann gegebenenfalls einen Substituenten aufweisen wie eine Arylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Amidgruppe und ein Halogenatom.

Z ist eine Gruppe von Atomen, welche erforderlich ist, um einen Stickstoff enthaltenden heterocyclischen Ring zu bilden, vorzugsweise einen 5- bis 6-gliedrigen Ring. Bevorzugte Strukturen für die Ringe schließen ein einen Ring von Piperidin, Piperazin, Morpholin, Pyrrolidin, Imidazolidin, Oxazolidin, Thiazolidin, Selenazolidin, Pyrrolin, Imidazolin, Isoindolin, Tetrahydroisochinolin, Tetrahydropyridin, Dihydropyridin, Dihydroisochinolin, Oxazolin, Thiazolin, Selenazolin und Pyrrol. Ein Piperidin-Ring, ein Piperazin-Ring, ein Morpholin-Ring und ein Pyrrolidin-Ring sind insbesondere bevorzugt.

R₅ und R₆ sind jeweils bevorzugt eine tert- oder sec.-Alkylgruppe mit 3 bis 40 Kohlenstoffatomen.

Die Alkylgruppe, welche durch R₇ und R₈ dargestellt wird, ist vorzugsweise eine, welche 1 bis 40 Kohlenstoffatome aufweist, und die Arylgruppe, welche durch R₇ und R₈ dargestellt wird, ist vorzugsweise eine Phenylgruppe, eine Naphthylgruppe und ein Pyridylgruppe. Ein Chroman-Ring ist bevorzugt, wenn R₆ und R₇ einen Ring bilden.

Die Alkylgruppe und die Alkylidengruppe, welche durch R₉ dargestellt werden, sind vorzugsweise eine, welche 1 bis 40, weiter bevorzugt 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.

Der Gehalt des Antioxidationsmittels vom gehinderten Phenol-Typ oder vom gehinderten Amin-Typ in dem Harz beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 25 Gew.-%. Wenn der Gehalt größer als 25 Gew.-% ist, wird die Fähigkeit zum Ladungstransport in der Harzschicht erniedrigt und das verbleibende Potential neigt dazu, sich zu erhöhen. Darüber hinaus neigt die Festigkeit der Schicht dazu, niedriger zu werden. Ein Gehalt von 0,1 bis 10 Gew.-% ist weiter bevorzugt.

Das Antioxidationsmittel kann einer ladungserzeugenden Schicht, einer ladungstransportierenden Schicht und einer Zwischenschicht, welche unter der Harzschicht vorgesehen ist, zugegeben werden. Die Zugabemenge des Antioxidationsmittels in die jeweilige dieser Schichten beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 25 Gew.-%.

Ein Antioxidationsmittel kann in der Erfindung ohne Beschränkung verwendet werden, solange die oben genannten Bedingungen erfüllt sind. Konkrete Beispiele hiervon werden unten dargestellt.

Typische Beispiele für die Verbindung, welche durch die Formel RO-P(OR)-OR dargestellt wird, sind unten gezeigt. In der oben genannten Formel ist R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine Arylgruppe, welche jeweils substituiert oder unsubstituiert sein können.

Typische Beispiele der Verbindung, welche durch die Formel R-S-R dargestellt wird, sind unten gezeigt. In der Formel ist R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine Arylgruppe, welche jeweils substituiert oder unsubstituiert sein kann.

Beispiele von Antioxidationsmitteln, welche auf dem Markt verfügbar sind, schließen die folgenden ein.

Antioxidationsmittel vom gehinderten Phenol-Typ: Ilganox 1076, Ilganox 1010, Ilganox 1098, Ilganox 245, llganox 1330, Ilganox 3114, Ilganox 1076 und 3,5-Di-t-butyl-4-hydroxybiphenyl.

Antioxidationsmittel vom gehinderten Amin-Typ: Sanol LS2626, Sanol LS765, Sanol LS770, Sanol LS744, Tinuvin 144, Tinuvin 622LD, Mar LA57, Mark LA67, Mark LA62, Mark LA68 und Mark LA63.

Der Aufbau der Erfindung wird unten beschrieben.

Die Schichtstruktur des elektrophotographischen Photorezeptors unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Allerdings ist zu erwähnen, dass die bevorzugte Struktur eine ist, in welcher die Harzschicht der vorliegenden Erfindung auf eine photoempfindliche Schicht appliziert wird, welche aus einer ladungserzeugenden Schicht, einer ladungstransportierenden Schicht oder einer ladungserzeugenden/ladungstransportierenden Schicht besteht.

Die Materialien zur Ladungserzeugung (CGM), welche in die photoempfindliche Schicht der vorliegenden Erfindung eingearbeitet sind, können allein oder in Kombination mit einem geeigneten Bindemittelharz verwendet werden, um eine Harzschicht zu bilden. Die repräsentativen Beispiele für diese Materialien zur Ladungserzeugung schließen ein zum Beispiel Pyrylium-Farbstoffe, Thiopyrylium-Farbstoffe, Phthalocyanin-Pigmente, Anthanthron-Pigmente, Dibenzpyrenchinon-Pigmente, Pyranthron-Pigmente, Azo-Pigmente, Trisazo-Pigmente, Disazo-Pigmente, Indigo-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Cyanin-Farbstoffe etc.

Die Materialien zum Ladungstransport (CTM), welche in die oben erwähnte photoempfindliche Schicht eingearbeitet sind, schließen zum Beispiel ein Oxazol-Derivate, Oxadiazol-Derivate, Thiazol-Derivate, Thiadiazol-Derivate, Triazol-Derivate, Imidazol-Derivate, Imidazolon-Derivate, Imidazolin-Derivate, Bisimidazolidin-Derivate, Styryl-Verbindungen, Hydrazon-Verbindungen, Benzidin-Verbindungen, Pyrazolin-Derivate, Stilben-Verbindungen, Amin-Derivate, Oxazolon-Derivate, Benzothiazol-Derivate, Benzimidazol-Derivate, Chinazolin-Derivate, Benzofuran-Derivate, Acridin-Derivate, Phenazin-Derivate, Aminostilben-Derivate, Poly-N-vinylcarbazol, Poly-1-vinylpyren, Poly-9-vinylanthracen und ähnlich.

Diese Materialien zum Ladungstransport werden üblicherweise zusammen mit einem Bindemittel zur Ausbildung einer Schicht verwendet. Bindemittelharze, welche eingearbeitet sind in eine photoempfindliche Schicht einer einzelnen Schicht, einer ladungserzeugenden Schicht (CGL) und einer ladungstransportierenden Schicht (CTL), umfassen Polycarbonatharze, Polyesterharze, Polystyrolharze, Methacrylsäureharze, Acrylsäureharze, Polyvinylchloridharze, Polyvinylidenchloridharze, Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetatharze, Styrol-Butadienharze, Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymer-Harze, Vinylchlorid-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Harze, Urethanharze, Silikonharze, Epoxyharze, Silikonalkydharze, Phenolharze, Polysilikonharze, Polyvinylcarbazol etc.

In der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis des Materials zur Ladungserzeugung in der Schicht zur Ladungserzeugung zu dem Bindemittelharz vorzugsweise zwischen 1:5 und 5:1, bezogen auf das Gewichtsverhältnis. Darüber hinaus ist die Dicke der ladungserzeugenden Schicht vorzugsweise nicht größer als 5 µm, besonders bevorzugt 0,05 bis 2 µm.

Darüber hinaus wird die ladungserzeugende Schicht durch Beschichten einer Zusammensetzung erzeugt, welche durch Auflösen des oben erwähnten ladungserzeugenden Materials zusammen mit dem Bindemittelharz in einem geeigneten Lösemittel und einem anschließenden Trocknen hergestellt wird. Das Mischungsverhältnis des Materials zum Ladungstransport zu dem Bindemittelharz ist vorzugsweise zwischen 3:1 und 1:3, bezogen auf das Gewichtsverhältnis.

Die Dicke der ladungstransportierenden Schicht beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 50 µm und ist weiter bevorzugt zwischen 10 und 40 µm. Darüber hinaus kann, wenn eine Mehrzahl an ladungstransportierenden Schichten vorgesehen sind, die Dicke der oberen ladungstransportierenden Schicht vorzugsweise nicht mehr als 10 µm betragen und ist vorzugsweise weniger als die gesamte Schichtdicke der ladungstransportierenden Schicht, welche unter der oberen Schicht der ladungstransportierenden Schicht vorgesehen ist.

Als Lösemittel oder Dispersionsmedien, welche zur Herstellung des Photorezeptors der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind zu nennen n-Butylamin, Diethylamin, Ethylendiamin, Isopropanolamin, Triethanolamin, Triethylendiamin, N,N-Dimethylformamid, Aceton, Methylethylketon, Methylisopropylketon, Cyclohexanon, Benzol, Toluol, Xylol, Chloroform, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Dichlorpropan, 1,1,2-Trichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan, Trichlorethylen, Tetrachlorethan, Tetrahydrofuran, Dioxolan, Dioxan, Methanol, Ethanol, Butanol, Isopropanol, Ethylacetat, Butylacetat, Dimethylsulfoxid, Methylcellosolv und ähnlich; allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Von diesen werden besonders bevorzugt Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan oder Methylethylketon verwendet. Darüber hinaus können diese Lösemittel allein oder in Kombination von zwei Arten oder mehreren verwendet werden.

Elektrisch leitfähige Träger zur Verwendung in dem elektrophotographischen Photorezeptor der Erfindung schließen ein:

• 1) Metallplatten wie Aluminium, Edelstahl etc.;
• 2) diejenigen, welche durch Laminieren oder Verdampfen einer dünnen Metallschicht wie Aluminium, Palladium, Gold und ähnlichem auf einem Träger wie Papier, Kunststofffilm, etc. hergestellt werden;
• 3) diejenigen, welche durch Beschichten oder Verdampfen einer Schicht, welche aus elektrisch leitfähigen Verbindungen wie einem elektrisch leitfähigem Polymer, Indiumoxid, Zinnoxid, etc. bestehen, gebildet werden.

Für den in der Erfindung verwendeten elektrisch leitfähigen Träger wird ein Metallmaterial wie Aluminium, Kupfer, Messing, Stahl, Edelstahl oder Kunststoff, welches in die Form eines Riemens oder einer Trommel geformt wird, hauptsächlich verwendet Aluminium, welches im Hinblick auf Kosten und Verarbeitbarkeit bevorzugt ist, wird vorzugsweise von diesen verwendet und dünne Aluminiumrohre, welche durch Extrudieren oder einen Ziehprozess in einer zylindrischen Form hergestellt werden, häufig verwendet.

Der elektrisch leitfähige Träger mit einer versiegelten Alumit-Beschichtung auf der Oberfläche kann in der Erfindung verwendet werden. Die Alumit-Verarbeitung kann in einem Säurebad wie Chromsäure, Oxalsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Sulfaminsäure etc. durchgeführt werden und das Verfahren der anodischen Oxidation in Schwefelsäure liefert die besten Ergebnisse. Bevorzugte Bedingung für das Verfahren der anodischen Oxidation in Schwefelsäure ist zum Beispiel ein Gehalt an Schwefelsäure von 100 bis 200 g/l, einen Aluminiumionen-Gehalt von 1 bis 10 g/l, eine Badtemperatur von ungefähr 20 °C und das Anlegen einer Spannung von ungefähr 20 Volt. Die Dicke der anodischen Oxidationsbeschichtung beträgt üblicherweise 20 µm oder weniger, wobei insbesondere im Mittel 10 µm oder weniger bevorzugt ist.

Als Beschichtungsmethoden zur Herstellung des elektrophotographischen Photorezeptors der vorliegenden Erfindung verwendete Beschichtungsmethoden können eine Eintauchbeschichtungsmethode, eine Sprühbeschichtungsmethode, eine Beschichtungsmethode vom Typ des zirkularen Mengenkontrollbereichs und ähnliche sein. Um allerdings die Ablösung der unteren Schichtoberfläche während dem Beschichten der Oberflächenschichtseite der photoempfindlichen Schicht zu minimieren sowie um eine gleichmäßige Beschichtung zu erreichen, werden bevorzugt die Sprühbeschichtungsmethode oder die Beschichtungsmethode vom Typ des zirkularen Mengenkontrollbereichs (wobei es sich als repräsentatives Beispiel um ein Verfahren vom zirkularen Gleittrichter-Typ handelt) angewendet. Darüber hinaus ist die oben erwähnte Sprühbeschichtung zum Beispiel detailliert in den japanischen Offenlegungsschriften Nrn. 3-90250 und 3-269238 beschrieben, während die oben genannte Beschichtung vom Zirkularmengenkontroll-Typ detailliert zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-189061 beschrieben ist.

In der vorliegenden Erfindung kann eine Zwischenschicht, welche als eine Grenzschicht fungiert, zwischen dem elektrisch leitfähigen Träger und der photoempfindlichen Schicht vorgesehen sein.

Für die Zwischenschicht als Materialien sind zu nennen Casein, Polyvinylalkohol, Nitrocellulose, Ethylenacrylsäure-Copolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharz, Polyamide (Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, copolymerisiertes Nylon, alkoxymethyliertes Nylon, etc.), Polyurethan, Gelatine und Aluminiumoxid oder Zwischenschichten vom Hartungs-Typ unter Verwendung von Metallalkoxiden, organischen Metallkomplexen und Silankupplungsreagentien wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 9-68870 beschrieben. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 &mgr;m und ist weiter bevorzugt zwischen 0,1 und 5 µm.

Darüber hinaus kann die Form des Trägers eine Trommel, ein Blatt oder ein Riemen sein und ist vorzugsweise optimal für die elektrophotographische Vorrichtung, in welcher der Träger verwendet wird.

Der elektrophotographische Photorezeptor der vorliegenden Erfindung kann im allgemeinen in elektrophotographischen Vorrichtungen wie Kopierern, Laserdruckern, LED-Druckern, Flüssigkristallblendendrucker etc. verwendet werden. Darüber hinaus kann er umfangreich in Vorrichtungen für Displays, zur Aufzeichnung, für den Offset-Druck, für die Plattenherstellung und für das Fax verwendet werden, in welchen elektrophotographische Techniken angewendet werden.

2 zeigt einen Querschnitt einer bilderzeugenden Vorrichtung, umfassend den elektrophotographischen Photorezeptor der vorliegenden Erfindung.

In 2 bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf eine Photorezeptortrommel (ein photoempfindlicher Körper), bei welcher es sich um den bildhaltenden Körper handelt. Der Photorezeptor wird hergestellt durch Applizieren der Harzschicht der vorliegenden Erfindung auf eine organische photoempfindliche Schicht, welche auf die Trommel aufgetragen wurde, welche geerdet ist und mechanisch im Uhrzeigersinn rotiert. Das Bezugszeichen 12 betrifft eine Scorotron-Ladungseinheit und die umlaufende Oberfläche der Photorezeptortrommel 10 wird gleichmäßig durch Koronaentladung geladen. Vor dem Laden unter Verwendung dieser Ladungseinheit 12 kann die Ladung der umlaufenden Oberfläche des Photorezeptors durch Belichtung mittels der Belichtungseinheit 11 unter Verwendung von lichtemittierenden Dioden entfernt werden, um die Hysterese des Photorezeptors aufgrund der vorherigen Bilderzeugung zu entfernen.

Nachdem der Photorezeptor gleichmäßig geladen ist, wird die Bildbelichtung basierend auf Bildsignalen unter Verwendung einer Bildbelichtungseinheit 13 durchgeführt. Die Bildbelichtungseinheit 13 in 2 verwendet eine Laserdiode (nicht dargestellt) als die Quelle des bestrahlenden Lichtes. Das Scannen der Photorezeptortrommel wird durchgeführt durch Licht, von welchem der optische Weg durch den Reflektionsspiegel 132 gebrochen wird, nachdem das Licht durch den rotierenden polygonalen Spiegel 131 (f&thgr;-Linse) und ähnlichem durchlaufen ist und ein elektrostatisches Bild wird erzeugt.

Das resultierende elektrostatische latente Bild wird anschließend durch die Entwicklungseinheiten 14 entwickelt. Um die Photorezeptortrommel 10 herum werden Entwicklungseinheiten 14 vorgesehen, welche jeweils aus einem Entwicklungsmaterial, bestehend aus einem Toner wie gelb (Y), Magenta (M), blaugrün (Cyan, C), schwarz (K) oder ähnlichem, zusammen mit einem Träger bestehen. Zunächst wird die erste Farbentwicklung unter Verwendung einer Entwicklungshülse durchgeführt, welche einen eingebauten Magnet aufweist und zusammen entlang dem Entwicklungsmaterial rotiert. Das Entwicklungsmaterial besteht aus einem Träger, welcher durch Beschichten eines isolierenden Harzes um Ferrit-Partikel als einen Kern herum hergestellt wird, und einem Toner, welcher durch Zugabe des entsprechenden gefärbten Pigmentes, eines Mittels zur Ladungskontrolle, Silika, Titanoxid und ähnlichem zu einem Polyester als einen Hauptbestandteil hergestellt wird. Das Entwicklungsmaterial wird durch eine schichtbildende Vorrichtung reguliert, welche in der Abbildung nicht dargestellt ist, so dass eine Schicht gebildet wird, welche eine Dicke von 100 bis 600 µm auf der Entwicklungshülse aufweist und in eine Entwicklungszone befördert, um die Entwicklung zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Entwicklung im allgemeinen durchgeführt durch Zuführung eines direkten Stroms und/oder eines Wechselstroms/zusammen mit einer Bias-Spannung in die Lücke zwischen der Photorezeptortrommel 10 und der Entwicklungshülse 141.

In dem Fall der Bildung von farbigen Bildern nach Visualisierung des ersten Farbbildes wird die zweite Farbbildformation gestartet. Ein gleichmäßiges Laden wird erneut unter Verwendung der Scorotron-Ladungseinheit 12 durchgeführt und das zweite latente Farbbild wird durch die Bildbelichtungseinheit 13 erzeugt. Die dritten und vierten Farbbilder werden durch dieselben bilderzeugenden Verfahren wie dem Verfahren für das zweite Farbbild durchgeführt und vier Farbbilder werden auf der umlaufenden Oberfläche der Photorezeptortrommel 10 visualisiert.

Andererseits umfasst in einer monochromatischen elektrophotographischen Vorrichtung die Entwicklungseinheit 14 nur schwarzen Toner und eine einzige Entwicklung erzeugt ein Bild.

Nach dem Erzeugen eines Bildes wird das Aufzeichnungsblatt P in eine Transferzone unter Verwendung der Rotation von Papierzuführrollen 17 zugeführt, wobei die Transferzeit eingestellt ist.

In der Transferzone werden Transferrollen (in der Transfereinheit) 18 unter Druck in Kontakt gebracht mit der umlaufenden Oberfläche der Photorezeptortrommel 10 in einer synchronisierten Transferzeit und die mehrfarbigen Bilder werden simultan auf ein Aufzeichnungsblatt, welches auf geeignete Weise platziert ist, übertragen.

Anschließend wird das Aufzeichnungsblatt einer Ladungsentfernung unter Verwendung einer Abtrennungsbürste (in der Abtrennungseinheit) 19 unterworfen, welche annähernd gleichzeitig, wenn der Transferroller unter Druck in Kontakt gebracht wird, unter Druck gebracht wird; dann wird das Aufzeichnungsblatt von der umlaufenden Oberfläche der Photorezeptortrommel 10 entfernt, in eine Fixierungseinheit 20 überführt, einer Schmelzhaftung des Toners unterworfen, welcher erwärmt wird und durch den Erwärmungsroller 201 und den Druckroller 202 angepresst wird, und dann über den Ausgang der Vorrichtung über den papierausgebenden Roller 21 ausgestoßen. Im übrigen werden die oben erwähnten Transferroller 18 und die Abtrennungsbürste 19, nachdem das Aufzeichnungsblatt P passiert ist, von der längsumlaufenden Oberfläche der Photorezeptortrommel 10 entfernt und für die anschließende Bildung eines neuen Tonerbildes vorbereitet.

Andererseits wird die Photorezeptortrommel 10, von welcher das Aufzeichnungsblatt P entfernt wurde, einer Entfernung und einem Reinigen von dem verbliebenen Toner durch Druckkontakt des Messers 221 der Reinigungseinheit 22 unterworfen, erneut einer Ladungseliminierung unter Verwendung der Belichtungseinheit 11 unterworfen, einem Wiederaufladen unter Verwendung der Ladungseinheit 12 unterworfen und einem anschließenden bilderzeugenden Verfahren unterworfen. Darüber hinaus wird das oben erwähnte Messer 221 sofort nach dem Reinigen der Photorezeptoroberfläche der Photorezeptortrommel entfernt, wenn Farbbilder vor dem Aufbringen auf dem Photorezeptor gebildet werden.

Darüber hinaus bezieht sich das Bezugzeichen 30 auf eine ablösbare Arbeitseinheit, in welcher ein Photorezeptor, eine Transfereinheit, eine Abtrennungseinheit und eine Reinigungseinheit integriert sind.

Die vorliegende elektrophotographische bilderzeugende Vorrichtung wird so aufgebaut, dass Bestandteile wie der oben genannte Photorezeptor, die oben genannte Entwicklungseinheit, die oben genannte Reinigungseinheit und ähnliche als eine Arbeitseinheit integriert sind und dass diese Einheit von dem Hauptkörper abnehmbar ist. Darüber hinaus kann die Arbeitseinheit als eine einzelne abnehmbare Einheit in solch einer Weise ausgebildet werden, dass mindestens eine Einheit einer Ladungseinheit, einer Bildbelichtungseinheit, einer Entwicklungseinheit, einer Transfereinheit oder einer Abtrennungseinheit und einer Reinigungseinheit mit einem Photorezeptor integriert vorliegt und sie kann so ausgebildet werden, dass sie unter Verwendung von Führungsvorrichtungen wie einer Schiene von dem Hauptkörper der Vorrichtung abnehmbar ist.

Es bestehen zwei Arten von Arbeitseinheiten, im allgemeinen eine Arbeitseinheit vom Integral-Typ und eine Arbeitseinheit vom separaten Typ, welche wie folgt beschrieben werden. Die Arbeitseinheit vom Integral-Typ besteht aus mindestens einer Einheit einer Ladungseinheit, einer bilderzeugenden Einheit, einer Entwicklungseinheit, einer Transfereinheit oder einer Abtrennungseinheit und einer Reinigungseinheit in Kombination mit dem integrierten Photorezeptor und die Arbeitseinheit ist von dem Hauptkörper abnehmbar. Die Arbeitseinheit vom separaten Typ besteht aus einer Arbeitseinheit, einer bilderzeugenden Einheit, einer Entwicklereinheit, einer Transfereinheit oder einer Abtrennungseinheit und einer Reinigungseinheit separat von dem Photorezeptor und ist mit dem Hauptkörper vereinigt, wenn sie innerhalb des Hauptkörpers integral zusammengesetzt wird. Die Arbeitseinheit der Erfindung kann beiden Arten von Einheiten entsprechen.

Wenn eine bilderzeugende Vorrichtung als ein Kopierer oder ein Drucker verwendet wird, wird die Bildbelichtung auf solch eine Weise durchgeführt, dass Licht, welches von dem originalen Dokument reflektiert wird oder ein Licht, welches von diesem abgesetzt wird, auf einen Photorezeptor gestrahlt wird oder ein Originaldokument wird unter Verwendung eines Sensors gelesen, wobei die gelesene Information in Signale umgewandelt wird und ein Abtastlaserstrahl, welcher den resultierenden Signalen entspricht, steuert eine LED-Anordnung und steuert eine Flüssigkristallblendenanordnung und Licht wird auf den Photorezeptor gestrahlt.

Darüber hinaus wird die Bildbelichtungseinheit 13 verwendet, um so die Belichtung durchzuführen und die erhaltenen Daten zu drucken, wenn ein Drucker oder ein Faxgerät verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die unten stehenden Beispiele näher beschrieben, wobei die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt sind.

Die Photorezeptoren wurden mittels der folgenden Methode hergestellt.

Ein Photorezeptor wurde wie unten beschrieben hergestellt. Zwischenschicht Polyamidharz (Amilan CM-8000, hergestellt durch Toray Co.) 60 g Methanol 1600 ml 1-Butanol 400 ml wurden gemischt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung für die Zwischenschicht herzustellen. Die resultierende Beschichtungslösung wurde auf einen zylindrischen Aluminiumkörper aufgetragen unter Verwendung einer Eintauchbeschichtungsmethode und bei Raumtemperatur getrocknet, um eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,3 µm zu bilden. Ladungserzeugende Schicht Titanylphthalocyanin 60 g Silikonharzlösung (15 % KR5240 Xylolbutanollösung, hergestellt durch Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co.) 700 g 2-Butanon 2000 ml wurden gemischt und für 10 Stunden dispergiert unter Verwendung einer Sandmühle, um eine Beschichtungszusammensetzung für die ladungsgenerierende Schicht herzustellen. Die resultierende Beschichtungszusammensetzung wurde auf die oben beschriebene Zwischenschicht unter Verwendung einer Beschichtungsmethode vom Eintauch-Typ aufgetragen, um eine ladungserzeugende Schicht mit einer Dicke von 0,2 µm zu erzeugen. Ladungstransportierende Schicht Ladungstransportierendes Material (D1) 200 g Polycarbonat vom Typ Bisphenol Z (IUPILON Z300, hergestellt durch Mitsubishi Gas Kagaku Co.) 300 g 1,2-Dichlorethan 2000 ml wurden gemischt und aufgelöst, um eine ladungstransportierende Beschichtungszusammensetzung herzustellen. Die resultierende Beschichtungszusammensetzung wurde auf die oben erwähnte ladungserzeugende Schicht unter Verwendung einer Beschichtungsmethode vom Eintauch-Typ aufgetragen, um eine Transportschicht mit einer Dicke von 20 µm zu bilden.

Molekularsieb (4Å) wurde zu einem 10 gew.-%igen Polysiloxanharz (enthaltend 1 Gew.-% an Silanolgruppe), welches aus 80 mol-% der Methylsiloxaneinheit und 20 mol-% der Methylphenylsiloxaneinheit zusammengesetzt ist, gegeben, wobei die resultierende Mischung für 15 Minuten ungestört stehen gelassen und dann dehydratisiert wurde. Das resultierende Harz wurde in 10 gew.-%igem Toluol gelöst und 5 Gewichtsteile an Methyltrimethyloxysilan und 0,2 Gewichtsteile an Dibutylzinnacetat wurden zu der resultierenden Lösung zugegeben, um eine gleichförmige Lösung zu ergeben.

Zu der resultierenden Lösung wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin (Beispiel-Verbindung T-1) gegeben und dann gemischt. Die resultierende Lösung wurde auf die resultierende Beschichtung als eine Schutzschicht von 1 µm Dicke aufgetragen und anschließend bei 120 °C für eine Stunde getrocknet, um den Photorezeptor des Beispiels 1-9 zu bilden.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass Dihydroxymethyltriphenylamin in der Schutzschicht gegen 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin ausgetauscht wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass der Gehalt an Antioxidationsmittel von 0,3 Gew.-% auf 0,03 Gew.-% verändert wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass das Antioxidationsmittel nicht verwendet wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel 10 mit der Ausnahme hergestellt, dass kein Antioxidationsmittel verwendet wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass Dihydroxymethyltriphenylamin (Beispielsverbindung T-1) in der Schutzschicht nicht verwendet wurde. Die Abtrennung des Antioxidationsmittels wurde in einem so hergestellten Photorezeptor beobachtet und schwarze Punkte wurden in der Anfangszeit der Verwendung des Photorezeptors gebildet.

Die Bewertung wurde durchgeführt durch Installieren des Photorezeptors in eine digitale bilderzeugende Vorrichtung.

Zur Herstellung einer Vorrichtung zur Verwendung für die Evaluierung wurde eine digitale Kopiermaschine Konica 7050, hergestellt durch Konica Corporation, so modifiziert, dass die Belichtungsmenge auf geeignete Weise kontrolliert werden konnte und jeder der Photorezeptoren, welche zu evaluieren waren, wurden in die Maschine installiert. Das Anfangsladungspotential wurde auf –650 Volt gesetzt. Die Kopiervorgänge wurden 50000-fach unter Verwendung von Papier der Größe A4 und der Variation des Potentials in dem belichteten Bereich VL und dem Potential in dem unbelichteten Bereich VH wiederholt, wobei die Abnutzungsmenge der Schichtdicke und die Bildqualität nach dem Kopieren von 50000 Blättern bewertet wurden.

Wie in Tabelle 1 dargestellt, erzeugten die Photorezeptoren, welche in den Beispielen 1 bis 9 und 11 hergestellt wurden, keine Fehler wie Schleierbildung, Unschärfe des Bildes, Verlaufen des Bildes, Filmbildung, Kratzern und schwarzen Punkten und die Reflektionsdichte in dem festen Ruß geschwärzten Bereich war nicht weniger als 1,2, was ausreichend hoch war. Somit werden Bilder mit einer hohen Auflösung erhalten. Darüber hinaus sind sowohl die Potentialunterschiede als auch die Bildeigenschaften in den Photorezeptoren der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 schlecht und es wurde herausgefunden, dass diese Photorezeptoren für die praktische Verwendung ungeeignet sind.

Die Bilddichte im Hinblick auf die absolute Dichte wurde an dem festen schwarzen Bild unter Verwendung eines Densitometers RD-918, hergestellt durch Macbeth Co., Ltd. gemessen und die Schleierbildung wurde visuell bewertet in dem weißen Bereich des Bildes der ersten Kopie und der 50000sten Kopie. Die Unschärfe des Bildes wurde visuell bewertet.

• A:

  1,2 oder mehr: gut

  B:

  Weniger als 1,2 bis 0,8: akzeptabel für praktische Verwendung

  C:

  Weniger als 0,8: für praktische Verwendung ungeeignet

• A:

  Keine Schleierbildung wurde beobachtet

  B:

  Eine Schleierbildung wurde gelegentlich beobachtet, allerdings war das Ausmaß der Schleierbildung für die praktische Verwendung akzeptabel.

  C:

  Eine Schleierbildung wurde kontinuierlich beobachtet.

• A:

  Ein unscharfes Bild wurde auf nicht mehr als 5 Blättern unter den 50000 Blättern beobachtet.

  B:

  Ein unscharfes Bild wurde auf 6 bis 20 Blättern unter den 50000 Blättern beobachtet.

  C:

  Ein unscharfes Bild wurde auf 21 oder mehr Blättern unter den 50000 Blättern beobachtet.

Der Durchmesser und die Anzahl von schwarzen Punkten wurden mittels einer Bildanalysevorrichtung Omunicon 3000, hergestellt durch Shimadzu Seisakusho Co., Ltd. gemessen, um die Bildung von schwarzen Punkten zu evaluieren. Die Evaluierung wurde durchgeführt auf der Basis der Anzahl von schwarzen Punkten mit einem Durchmesser von nicht weniger als 0,1 mm pro 100 cm². Die Norm für die Evaluierung war wie folgt.

• A:

  Nicht mehr als 1/100 cm²: gut

  B:

  2 bis 3/100 cm²: für die praktische Verwendung akzeptabel

  C:

  4 oder mehr/100 cm²: für die praktische Verwendung ungeeignet.

Die Abnutzungsmenge der Schichtdicke wurde basierend auf dem Unterschied zwischen der Schichtdicke der ersten Kopie und nach 50000 Kopien bestimmt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1 zeigt, dass die Beispiele 1 bis 9 und 11 gemäß der Erfindung in all den Eigenschaften ausreichend sind, während die Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 im Hinblick auf den Potentialunterschied und die Bildqualität schlechter sind.

Die folgende Schicht zum Ladungstransport wurde auf eine Schicht zur Ladungserzeugung aufgetragen, welche auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 zur Herstellung eines Photorezeptors hergestellt wurde. Schicht zum Ladungstransport Substanz zum Ladungstransport (Beispielsverbindung T-1) 200 g Methyltrimethoxysilan 300 g Gehinderte Phenol-Verbindung (1-35) 1 g Kolloidales Silika (39 % Methanollösung) 8 g 1-Butanol 50 g 1 % Essigsäure 50 g Aluminiumtetraacetylacetat 1 g

Die oben beschriebenen Bestandteile wurden gemischt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung für die ladungstransportierende Schicht herzustellen. Die Beschichtungslösung wurde auf die Schicht zur Ladungserzeugung aufgetragen mit Hilfe einer Tauchbeschichtungsmethode. Die beschichtete Schicht wurde ausgehärtet durch Erwärmen für 2 Stunden bei 110 °C. So wurde eine Schicht zum Ladungstransport mit einer Dicke von 12 µm gebildet.

Die Evaluierung wurde wie oben beschrieben durchgeführt.

Ein Photorezeptor wurde hergestellt und bewertet auf dieselbe Weise wie in Beispiel 12 mit der Ausnahme, dass die ladungstransportierende Substanz T-1 durch eine Substanz zum Ladungstransport D1 ersetzt wurde.

Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt. Die Tabelle 1 zeigt, dass in dem Vergleichsphotorezeptor die Bildung von schwarzen Punkten durch die Ausscheidung der Substanz zum Ladungstransport oder des Antioxidationsmittels ein Anstieg der Abnutzungsmenge und eine Filmbildung auftraten und dass die Dauerhaftigkeit und die elektrophotographische Eigenschaft des Vergleichsbeispiels abnahmen.

Zwischenschicht Polyamidharz (Amilan CM-8000, hergestellt durch Toray Co.) 60 g Methanol 1600 ml 1-Butanol 400 ml wurden gemischt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung für eine Zwischenschicht zu bilden. Die resultierende Beschichtungslösung wurde auf einen zylindrischen Aluminium basierenden Körper unter Verwendung einer Eintauchbeschichtungsmethode aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet, um eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,3 µm zu bilden. Schicht zur Ladungserzeugung Y-Titanylphthalocyanin 60 g Silikonharzlösung (15 % KR5240 Xylolbutanollösung, hergestellt durch Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co.) 700 g 2-Butanon 2000 ml wurden für 10 Stunden gemischt und dispergiert unter Verwendung einer Sandmühle, um eine Beschichtungs-Zusammensetzung für die ladungserzeugende Schicht zu bilden. Die resultierende Beschichtungs-Zusammensetzung wurde auf die oben beschriebene Zwischenschicht unter Verwendung einer Tauchbeschichtungsmethode aufgetragen, um eine Schicht zur Ladungserzeugung mit einer Dicke von 0,2 µm zu bilden. Schicht zum Ladungstransport Material zum Ladungstransport (D1) 200 g Polycarbonat vom Typ Z (IUPILON Z300, hergestellt durch Mitsubishi Gas Kagaku Co.) 300 g 1,2-Dichlorethan 2000 m wurden gemischt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung für den Ladungstransport zu bilden. Die resultierende Beschichtungs-Zusammensetzung wurde auf die oben beschriebene Schicht zur Ladungserzeugung unter Verwendung einer Tauchbeschichtungsmethode aufgetragen, um eine Schicht zum Ladungstransport mit einer Dicke von 20 µm zu bilden.

Die oben genannten Bestandteile wurden gemischt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung für eine Haftschicht herzustellen, Die Beschichtungslösung wurde auf die Schicht zum Ladungstransport aufgetragen und einer Wärmebehandlung für 30 Minuten bei 100 °C unterworfen, um eine Haftungsschicht mit einer Dicke von 0,3 µm zu bilden.

Eine Methanollösung eines Polysiloxans, welches aus 80 mol-% an Methylsiloxaneinheit und 20 mol-% an Methylphenylsiloxaneinheit besteht, wurde durch Stehen lassen für 15 Stunden in der Gegenwart eines Molekularsiebes 4Å dehydratisiert. Zehn Gewichtsteile von dieser Lösung wurden in 20 Gewichtsteile Toluol gelöst und dann wurden 1 Gewichtsteil an Methyltrimethoxysilan und 0,2 Gewichtsteile an Dibutylzinnacetat zu der Lösung zugegeben, um eine gleichmäßig Lösung herzustellen.

Die Lösung wurde beschichtet, so dass eine Schutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm gebildet wurde und die beschichtete Schicht wurde durch Wärme für 1 Stunde bei 120 °C gehärtet. So wurde der Photorezeptor des Referenzbeispiels 21 hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates auf der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus geheizt werden konnte.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 mit der Ausnahme hergestellt, dass 0,5 Gewichtsteile an kolloidalem Silika zu der Beschichtungslösung der Schutzschicht zugegeben wurden.

Eine Probe wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 bis zur Haftschicht hergestellt. Darüber hinaus wurde eine Lösung durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen der organischen Silizium-Verbindung KP-85 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Prapanol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die Haftschicht aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde für 1 Stunde bei 110 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrats der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Probe wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 bis zur Haftschicht hergestellt. Darüber hinaus wurde eine Lösung durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen der organischen Silizium-Verbindung KP-854 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die Haftschicht aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde für 1 Stunde bei 110 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus von dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Probe wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 bis zur Haftschicht hergestellt Darüber hinaus wurde eine Lösung durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen der organischen Silizium-Verbindung X-40-2269 (Shiin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die Haftschicht aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde für 1 Stunde bei 110 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates auf der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Probe wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 bis zur Haftschicht hergestellt Darüber hinaus wurde eine Lösung durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen der organischen Silizium-Verbindung X-40-2239 (Shiin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Diese Lösung wurde auf die Haftschicht aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde für 1 Stunde bei 110 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates auf der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Haftschicht und die Oberflächenschutzschicht nicht verwendet wurden.

Zur Herstellung einer Maschine, welche durch Evaluierung verwendet wird, wurde eine digitale Kopiermaschine Konica 7050, hergestellt von Konica Corporation, so modifiziert, das die Belichtungsmenge auf geeignete Weise kontrolliert werden konnte und jeder der Photorezeptoren der Referenzbeispiele 21 bis 26 und des Vergleichsbeispieles 21 wurden jeweils in die Maschine installiert. Das Anfangsladungspotential wurde auf –650 V gesetzt. Es wurden Kopiervorgänge von 10000 Blättern unter der Bedingung einer hohen Feuchtigkeit und Temperatur (30 °C, 80 % Luftfeuchtigkeit) durchgeführt, während die Temperatur des Photorezeptors bei 40 °C gehalten wurde.

Die Bilder, welche zu Anfang des Kopiervorganges und nach 10000 Kopien erhalten wurden, wurden analysiert.

A:

Kein Fehler wird beobachtet.

B:

Die Auflösungskraft ist leicht erniedrigt, jedoch ausreichend für eine praktische Verwendung.

C:

Die Auflösungskraft ist erniedrigt in einem Teil des Bildes; für die praktische Verwendung ungeeignet.

D:

Nicht verwendbar für die praktische Verwendung, da ein Verlaufen des Bildes auftritt.

Die Abnutzungsmenge der Schichtdicke nach dem Kopieren von 10000 Blättern wurde für die Evaluierung gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Darüber hinaus wurden die Bewertungen unter den folgenden Bedingungen der Vergleichsbeispiele 22 bis 24 durchgeführt und die Ergebnisse davon sind in Tabelle 2 dargestellt.

Auf dieselbe Weise wie Beispiel 21 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter kopiert, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht verwirklicht wurde. Die Bewertung wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 durchgeführt.

Auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 22 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter an Kopien hergestellt, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht verwirklicht wurde. Die Bewertung wurde auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 22 durchgeführt.

Auf dieselbe Weise wie in Referenzbeispiel 21 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter an Kopien hergestellt, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht verwirklicht wurde. Die Bewertung wurde auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel 21 durchgeführt. Tabelle 2 Abnutzung der Schichtdicke (µm) Anfangsbild Bild nach 10000 Kopierblättern Referenzbeispiel 21 0,38 B B Referenzbeispiel 22 0,21 B B Referenzbeispiel 23 0,16 B B Referenzbeispiel 24 0,28 B B Referenzbeispiel 25 0,23 A A Referenzbeispiel 26 0,24 A A Vergleichsbeispiel 21 2,44 B C Vergleichsbeispiel 22 0,66 C D Vergleichsbeispiel 23 0,30 C D Vergleichsbeispiel 24 2,35 B C

Die oben beschriebenen Ergebnisse zeigen, dass die Oberflächenabnutzung und die Bildqualität nach wiederholter Verwendung verbessert werden kann durch Einstellen der Temperatur des Bildträgers (Photorezeptortrommel) innerhalb des optimalen Bereiches. Im Gegensatz dazu wird der Effekt des Erwärmens nicht erhalten, wenn der Photorezeptor keine Oberflächenschutzschicht aufweist, wie es in den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele 21 und 24 gezeigt ist.

Eine Methanollösung eines Polysiloxans, bestehend aus 80 mol-% an Methylsiloxaneinheit und 20 mol-% an Methylphenylsiloxaneinheit, wurde durch Stehen lassen in der Gegenwart von Molekularsieb 4Å für 15 Stunden dehydratisiert. 10 Gewichtsteile dieser Lösung wurden in 10 Gewichtsteile Toluol aufgelöst und dann wurden 1 Gewichtsteil an Methyltrimethoxysilan und 0,2 Gewichtsteile an Dibutylzinnacetat zu der Lösung zugegeben, um eine gleichförmige Lösung zu bilden.

Zu der Lösung wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin und 0,3 Gewichtsteile an gehindertem Amin (Beispielsverbindung 2-1) zugegeben und gemischt. Die Lösung wurde beschichtet, um eine Schutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde durch Wärme für 1 Stunde bei 120 °C gehärtet. So wurde der Photorezeptor des Beispiels 27 hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus geheizt werden kann.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 27 mit der Ausnahme hergestellt, dass 0,5 Gewichtsteile an kolloidalem Silika zu der Beschichtungslösung der Oberflächenschutzschicht gegeben wurde.

Eine Lösung wurde durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen einer organischen Silizium-Verbindung KP-85 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Darüber hinaus wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin zu der Lösung zugegeben und aufgelöst, um eine gleichförmige Lösung zu ergeben. Diese Lösung wurde auf die Schicht zum Ladungstransport des Referenzbeispieles 21 aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die beschichtete Schicht wurde für 1 Stunde bei 120 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Lösung wurde durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen einer organischen Silizium-Verbindung KP-854 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Darüber hinaus wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin zu der Lösung gegeben und aufgelöst, um eine gleichförmige Lösung zu ergeben. Diese Lösung wurde auf die Schicht zum Ladungstransport des Referenzbeispieles 21 aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die aufgetragene Schicht wurde für 1 Stunde bei 120 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Lösung wurde durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen einer organischen Silizium-Verbindung X-40-2239 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Darüber hinaus wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin zu der Lösung gegeben und aufgelöst, um eine gleichförmige Lösung zu ergeben. Diese Lösung wurde auf die Schicht zum Ladungstransport des Referenzbeispieles 21 aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die aufgetragene Schicht wurde für 1 Stunde bei 100 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Eine Lösung wurde durch gleichförmiges Auflösen von 60 Gewichtsteilen einer organischen Silizium-Verbindung X-40-2269 (Shin'etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.), welche kommerziell erhältlich ist, in 60 Gewichtsteilen von 2-Propanol hergestellt. Darüber hinaus wurden 6 Gewichtsteile an Dihydroxymethyltriphenylamin zu der Lösung gegeben und aufgelöst, um eine gleichförmige Lösung zu ergeben. Diese Lösung wurde auf die Schicht zum Ladungstransport des Referenzbeispieles 21 aufgetragen, um eine Oberflächenschutzschicht mit einer Trockendicke von 1 µm zu bilden und die aufgetragene Schicht wurde für 1 Stunde bei 100 °C getrocknet. So wurde ein Photorezeptor hergestellt. Ein planarer Heizer, in welchem ein Ni-Chrom-Draht in der Form eines Sandwich vorlag, wurde in das Innere des elektrisch leitfähigen Substrates der Photorezeptortrommel eingebracht, so dass die Trommel aus dem Inneren der Trommel heraus beheizt werden konnte.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 27 mit der Ausnahme hergestellt, dass Dihydroxymethyltriphenylamin in der Oberflächenschutzschicht durch 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin ersetzt wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 28 mit der Ausnahme hergestellt, dass Dihydroxymethyltriphenylamin in der Oberflächenschutzschicht durch 4-[2-(Triethoxysilyl)ethyl]triphenylamin ersetzt wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 27 mit der Ausnahme hergestellt, dass das gehinderte Amin (Beispielverbindung 3-1) in der Oberflächenschutzschicht durch ein gehindertes Phenol (Beispielverbindung 1-32) ersetzt wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 28 mit der Ausnahme hergestellt, dass die gehinderte Amin-Verbindung nicht verwendet wurde.

Ein Photorezeptor wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 22 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Oberflächenschutzschicht nicht verwendet wurde.

Zur Herstellung einer Maschine, welche durch Evaluierung verwendet wird, wurde eine digitale Kopiermaschine Konica 7050, hergestellt von Konica Corporation, so modifiziert, das die Belichtungsmenge auf geeignete Weise kontrolliert werden konnte und jede der Photorezeptoren der Referenzbeispiele 27 bis 36 und des Vergleichsbeispieles 25 wurden jeweils in die Maschine installiert. Das Anfangsladungspotential wurde auf –650 V gesetzt. Es wurden Kopiervorgänge von 10000 Blättern unter der Bedingung einer hohen Feuchtigkeit und Temperatur (30 °C, 80 % Luftfeuchtigkeit) durchgeführt, während die Temperatur des Photorezeptors bei 40 °C gehalten wurde. Die Bilder, welche zu Anfang des Kopiervorganges und nach 10000 Kopien erhalten wurden, wurden analysiert.

A:

Kein Fehler wird beobachtet.

B:

Die Auflösungskraft ist leicht erniedrigt, jedoch ausreichend für eine praktische Verwendung.

C:

Die Auflösungskraft ist erniedrigt in einem Teil des Bildes; für die praktische Verwendung ungeeignet.

D:

Nicht verwendbar für die praktische Verwendung, da ein Verlaufen des Bildes auftritt.

Die Abnutzungsmenge der Schichtdicke nach dem Kopieren von 10000 Blättern wurde für die Evaluierung gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Darüber hinaus wurden die Bewertungen unter den folgenden Bedingungen durchgeführt und die Ergebnisse davon sind in Tabelle 2 dargestellt.

Auf dieselbe Weise wie Beispiel 27 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter kopiert, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht vorgesehen war.

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 8 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter an Kopien hergestellt, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht vorgesehen war.

Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 25 wurden mit der Ausnahme 10000 Blätter an Kopien hergestellt, dass die Erwärmung des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht vorgesehen war.

Auf dieselbe Weise wie in Vergleichsbeispiel 33 wurden 10000 Blätter an Kopien mit der Ausnahme hergestellt, dass das Erwärmen des Photorezeptors während dem Kopiervorgang nicht vorgesehen war.

Diese Vergleichsbeispiele wurden auf dieselbe Weise bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 Abnutzung der Schichtdicke (µm) Anfangsbild Bild nach 10000 Kopierblättern Beispiel 27 0,43 A A Beispiel 28 0,28 A A Beispiel 29 0,26 A A Beispiel 30 0,35 A A Beispiel 31 0,26 A A Beispiel 32 0,26 A A Vergleichsbeispiel 33 0,65 B B Vergleichsbeispiel 34 0,46 B B Beispiel 35 0,45 A A Vergleichsbeispiel 36 0,46 B B Vergleichsbeispiel 25 2,44 B C Vergleichsbeispiel 26 0,75 B B Vergleichsbeispiel 27 0,57 B B Vergleichsbeispiel 28 2,35 B B Vergleichsbeispiel 29 0,80 C D

Die oben beschriebenen Ergebnisse zeigen, dass die Oberflächenabnutzung und die Bildqualität nach wiederholter Verwendung verbessert werden können, wenn die Temperatur des Bildträgers (Photorezeptortrommel) innerhalb des optimalen Bereiches eingestellt wird. Im Gegensatz dazu wird der Effekt des Erwärmens nicht erhalten, wenn der Photorezeptor keine Oberflächenschutzschicht aufweist.

Ein elektrophotographischer Photorezeptor gemäß Anspruch 1, in welchem die Effekte der Harzschicht, enthaltend ein Oxidationsmittel und ein Siloxanharz mit einer vernetzten Struktur wie durch die Formel 1 des Anspruchs 1 dargestellt, über einen verlängerten Zeitraum aufrecht erhalten werden können und welcher eine gute Ladungseigenschaft, eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Bildqualität aufweist und das geladene Potential davon über den Zeitraum der Verwendung für einen verlängerten Zeitraum stabil ist sowie eine bilderzeugende Vorrichtung, ein bilderzeugendes Verfahren und eine Arbeitseinheit unter Verwendung des Photorezeptors können durch die Erfindung zur Verfügung gestellt werden.

Ein elektrophotographischer Bildträger, welcher eine gute Ladungsfähigkeit, eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung aufweist und bei welchem der spezifische elektrische Widerstand der Oberfläche unter einer erheblich feuchten Bedingung nicht erniedrigt wird und somit das Problem des Verlaufens des Bildes nicht auftritt und eine bilderzeugende Vorrichtung, ein bilderzeugendes Verfahren und eine Arbeitseinheit, welche den elektrophotographischen Bildträger verwendet, können durch die Erfindung bereitgestellt werden.