DE69735035T2

DE69735035T2 - Elektrophotographischer Photorezeptor

Info

Publication number: DE69735035T2
Application number: DE69735035T
Authority: DE
Inventors: Shusuke Odawara Notsu; Akihiko Odawara Yagishita; Masyuki Odawara Hiroi
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2017-05-28
Also published as: EP0810481A3; DE69735035D1; US5858594A; EP0810481A2; EP0810481B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrofotographischen Fotorezeptor; Sie betrifft insbesondere einen elektrofotographischen Fotorezeptor zur Verwendung für z. B. Drucker, worin ein Halbleiterlaserstrahl oder ein LED-Richtstrahl als Lichtquelle verwendet werden.
Nachdem sich erwiesen hat, dass Phthalocyaninverbindungen eine ausgezeichnete Fotoleitfähigkeit besitzen, sind über sie verschiedene Untersuchungen als fotoelektrische Transfermaterialien durchgeführt worden, wobei sie zum Beispiel für elektrofotographische Fotorezeptoren verwendet worden sind. In den vergangenen Jahren war die Forschung und Entwicklung von Laserstrahldruckern oder LED-Drucker sehr intensiv, bei denen eine Laserstrahl oder ein LED-Richtstrahl anstelle von konventionellem weißen Licht verwendet wird, welche Vorteile bezüglich hoher Geschwindigkeit, hoher Bildqualität und bei der Störungseigenschaften aufweisen. Insbesondere sind neuere Entwicklungen bei Halbleiterlasern bemerkenswert, so dass ein kompakter stabilisierter Lasergenerator mit niedrigem Preis verfügbar ist.
Weiterhin ist, was den LED-Strahl betrifft, ein hochfeiner Stahl mit hoher Integration auf einem Niveau von 128 Punkten pro Element möglich geworden, so dass ein solcher Strahl als Lichtquelle für die Elektrofotographie verwendet wird. Die Wellenlängen eines solchen Halbleiterlasers oder einer FED-Lichtstrahlungsquelle liegen zwischen 600 und 900 nm, und ein Fotorezeptor mit einer hohen Empfindlichkeit gegenüber Licht in diesem Wellenlängenbereich ist hoch erwünscht. Als organische fotoleitfähige Materialien, welche dieser Forderung genügen, sind zum Beispiel Squalensäure, Methinfarbmittel, Cyaninfarbmittel, Pyryliumfarbmittel, Thiapyryliumfarbmittel, Polyazofarbmittel und Phthalocyaninfarbmittel bekannt. Davon können Squalensäure, Methinfarbmittel, Cyaninfarbmittel, Pyryliumfarbmittel und Thiapyryliumfarbmittel ihre spektrale Empfindlichkeit relativ leicht an einen langwelligen Bereich anpassen, haben in der Praxis jedoch keine Stabilität für eine wiederholte Verwendung. Bei Polyazofarbmitteln kann ihre Absorption schwierig auf einen langwelligen Bereich eingestellt werden und sie sind schwierig herzustellen. Andererseits können Phthalocyaninfarbmittel relativ leicht synthetisiert werden und besitzen Absorptionsbanden in einem Wellenlängenbereich von mindestens 600 nm und ihre Absorptionswellenlängen erstrecken sich in vielen Fällen, verglichen mit anderen Farbmitteln, bis zu einem relativ langwelligen Bereich, wobei sie als Trägerbildungsmaterialien für langwellige Lichtquellen erwartet und in der Breite untersucht worden sind.
Phthalocyanine unterscheiden sich bezüglich des Absorptionsspektrums oder der Fotoleitfähigkeit in Abhängigkeit von der Art des Zentralmetalls. Nicht nur, dass ihre physikalischen Eigenschaften von der Kristallform abhängen, ist in einigen Fällen berichtet worden, dass bei Phthalocyaninen mit dem gleichen Zentralmetall zur Verwendung als elektrofotographischer Fotorezeptor eine bestimmte spezielle Kristallform gewählt wird. Oxytitanphthalocyanin besitzt zum Beispiel verschiedene Kristallformen, wovon berichtet worden ist, dass in Abhängigkeit von der Kristallform wesentliche Unterschiede in der elektrischen Aufladbarkeit, der Dunkelfeldabnahme oder Empfindlichkeit existieren. JP-A 59-49544 legt offen, dass als Kristallform von Oxytitanphthalocyanin diejenige bevorzugt ist, welche starke Beugungsbanden bei Bragg'schen Winkeln (2θ±0,2) von 9,1°, 13,1°, 20,7°, 26,2° und 27,1° liefert und wovon ein Röntgenbeugungsspektrum wiedergegeben ist. Weiterhin legt JP-A 59-166959 offen, dass ein aus der Dampfphase abgeschiedener Oxytitanphthalocyaninfilm zur Änderung der Kristallform 1 bis 24 Stunden in gesättigtem Tetrahydrofurandampf belassen wurde, um so eine Trägerbildungsschicht zu erhalten. Das Röntgenbeugungspektrum legt eine kleine Zahl von breiten Banden offen und zeigt starke Beugungsbanden bei Bragg'schen Winkeln (2θ) von 7,5°, 12,6°, 13,0°, 25,4°, 26,° und 28,6°.
Die Empfindlichkeit eines elektrofotographischen Fotorezeptors wird jedoch hauptsächlich direkt vom verwendeten fotoleitfähigen Material bestimmt und stimmt notwendigerweise nicht mit der von der Lichtempfindlichkeit der Lichtquelle zur Belichtung geforderten überein, wodurch wahrscheinlich Probleme wie die Verbreiterung oder Verengung von Schriftzeichen oder Störungen bei der Auflösung resultieren. Ist die Empfindlichkeit gegenüber der zur Belichtung verwendeten Lichtquelle zum Beispiel zu hoch, wird eine Verbreiterung von Schriftzeichen erfolgen und die Auflösung dazu tendieren, schlecht zu werden. Weiterhin wird der Tonerverbrauch zunehmen und die Gebrauchsdauer wird beeinträchtigt werden. Dergleichen wird folglich eine Beschränkung bei der Konstruktion eines bildgebenden Verfahrens beim Erhalt eines Bildes mit hoher Qualität bilden.
Um die Lichtempfindlichkeit eines Fotorezeptors zu ändern ist zum Beispiel ein Verfahren bekannt, bei dem das Binderharz oder das zu verwendende organische Lösungsmittel in einem solchen Fall geändert wird, bei dem das fotoleitfähige Material nach einem Dispersionsverfahren verwendet wird. Solche zur Konstruktion des Fotorezeptors verwendete Binderharze oder organische Lösungsmittel sind jedoch ziemlich beschränkt, wobei es in der Praxis schwierig ist, die Empfindlichkeit den Umständen entsprechend zu verändern.
Weiterhin ist über einige Fälle berichtet worden, in denen eine Vielfalt von Phthalocyaninen in Kombination verwendet wird, um die Fotoempfindlichkeit einzustellen. JP-A 62-272272 legt zum Beispiel eine Kombination der α-Form des Oxytitanphthalocyanins und der β-Form des Oxytitanphthalocyanins offen; JP-A 2-183261 legt eine Verfahren zur Einstellung der Fotoempfindlichkeit durch Mischen von Oxytitanphthalocyanin mit unterschiedlichen Kristallformen offen, wie Oxytitanphthalocyanin mit einer Kristallform, welche Bragg'sche Winkel (2θ) bei 9,6°, 11,7°, 24,1° und 27,2° besitzt und Oxytitanphthalocyanin mit Bragg'schen Winkeln bei 6,9°, 15,5° und 23,4° sowie durch Änderung des Mischungsverhältnisses; und JP-A 2-280169 legt ein Verfahren zur Einstellung der Fotoempfindlichkeit durch Beimischen unterschiedlicher Typen von Phthalocyaninen wie metallfreies Phthalocyanin oder Kupferphthalocyanin zu Oxytitanphthalocyanin offen.
Bei den in diesen Fällen offen gelegten Fotorezeptoren ist jedoch der Einstellungsbereich der Empfindlichkeit eng, wobei die Fotoempfindlichkeit nur bezüglich der Fotoempfindlichkeit bestimmter Lichtquellen zur Belichtung eingestellt werden kann, oder es tritt insofern ein Problem auf, als die Potentialänderung bei wiederholter Verwendung groß und in der Praxis nicht zufriedenstellend ist.
WO 93/21565 betrifft eine fotoleitfähige Zusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung von Offsetdruckplatten mit digitaler Laserbildübertragung, die Zusammensetzung umfassend eine Mischung von (a) einem Infrarot-empfindlichen organischen Fotoleiter, welcher gegen Licht im Wellenlängenbereich von 700–900 nm empfindlich ist; (b) einen im sichtbaren Licht empfindlichen organischen Fotoleiter, welcher gegen Licht im Wellenlängenbereich von 400–700 nm empfindlich ist; (c) einen Ultraviolett-empfindlichen organischen Fotoleiter, welcher gegen Licht im Wellenlängenbereich von 300–400 nm empfindlich ist; und (d) ein Bindemittel.
DE-A 30 34 564 beschreibt die Verwendung von Kupferphthalocyanin zur Erhöhung der Empfindlichkeit im roten Spektralbereich und die Beimischung eine Azolackpigments zur Erhöhung der Empfindlichkeit im blauen Spektralbereich, um eine hohe Empfindlichkeit in einem breiten Wellenlängenbereich zu erhalten.
US-A 5,102,757 betrifft ein elektrofotographisches fotoempfindliches Teil und dessen Verwendung als bildgebendes Verfahren, wobei das elektrofotographische fotoempfindliche Teil eine auf einem leitfähigen Träger gebildete Ladung erzeugende Schicht und eine Ladung transportierende Schicht aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrofotographischen Fotorezeptor vorzusehen, wobei die Empfindlichkeit eines elektrofotographischen Fotorezeptors zur Verwendung als bildgebendes Verfahren einen Schritt der punktuellen Belichtung durch einen Belichtungsstrahl zur Bildung eines latenten elektrostatischen Bildes und einen Schritt des Entwickelns dieses latenten elektrostatischen Bildes mit einem Entwickler umfasst, der auf die Belichtung der hier von der verwendeten Lichtquelle geforderten Empfindlichkeit eingestellt ist, so dass das Bild scharf wird.
Die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch Inkorporierung eines Trägerbildungsmaterials mit einer Empfindlichkeit im Nahinfrarot-Wellenlägenbereich und einem Farbmittel ohne wesentliche Empfindlichkeit im Bereich des sichtbaren Lichts und dem Nahinfrarot-Wellenlängenbereich aufweist, in einem wahlweisen Verhältnis in eine lichtempfindlichen Schicht eines elektrofotographischen Fotorezeptors erzielt werden. Die vorliegende Erfindung sieht einen elektrofotographischen Fotorezeptor nach Anspruch 1 vor.
Infrarot-Wellenlängenbereich bedeutet hier einen Wellenlängenbereich von etwa 600 nm bis etwa 900 nm. Es ist ganz besonders ein Bereich, welcher oszillierende Wellenlängen (wie 780 nm, 830 nm, 680 nm und 660 nm) eines Halbleiterlasers oder eines LED-Richtstrahls überdeckt, wie er als Lichtquelle bei einem Laserdrucker oder einem LED-Drucker verwendet wird.
In den begleitenden Zeichnungen ist
1 eine schematische Darstellung, welche ein Trägerbildungsverfahren durch ein Trägerbildungsmaterial veranschaulicht;
2 eine schematische Darstellung, welche den Mechanismus zur erfindungsgemäßen Erniedrigung der Empfindlichkeit veranschaulicht;
3 ein Röntgenbeugungsspektrum bes CuKα-Strahls des in Beispiel 1 verwendeten Oxytitanphthalocyanins;
4 ein Röntgenbeugungsspektrum des CuKα-Strahls des in Beispiel 7 verwendeten Oxytitanphthalocyanins;
5 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1;
6 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 3 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 3;
7 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 7 verwendeten Azoverbindung;
8 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 9 verwendeten Azoverbindung;
9 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 11 verwendeten Cyaninverbindung;
10 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 13 verwendeten Cyaninverbindung;
11 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 15 verwendeten Verbindung Nr. 4;
12 ein sichtbares Licht- und Infrarotlicht-Absorptionsspektrum der in Beispiel 17 verwendeten Verbindung Nr. 9.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen im Detail beschrieben.
Das Trägerbildungsmaterial zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung mit einer Empfindlichkeit im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich kann ein bekanntes Trägerbildungsmaterial wie Squalensäure, ein Methinfarbmittel, ein Cyaninfarbmittel, eine Pyryliumfarbmittel, ein Thiapyryliumfarbmittel, ein Polyazofarbmittel oder ein Phthalocyaninfarbmittel sein. Die Trägerbildungsmaterialien können allein oder in Kombination einer Mischung aus zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden.
Davon ist ein Phthalocyaninpigment wie ein metallfreies Phthalocyanin oder ein Metallphthalocyanin bevorzugt. Das Metallphthalocyanin kann ein Phthalocyanin mit einem Zentralmetall wie Cu, Co, Pb, Fe, Mg, Ga, Ni, Cr, Zr, Ti, V, Mn, Pt, In, Al, Si, Ge oder Sn sein. Das Zentralmetall kann hier einen Substituenten wie Sauerstoff, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe oder eine Propoxygruppe, oder ein Halogenatom wie Fluor, Chlor oder Brom tragen.
Des Weiteren ist von diesen Phthalocyaninpigmenten Oxytitanphthalocyanin weiter bevorzugt.
Oxytitanphthalocyanin, welches bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet wird, wird nunmehr detaillierter beschrieben.
Das bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendete Oxytitanphthalocyanin kann zum Beispiel das sein, welches durch die nachfolgende Formel (VII) wiedergegeben wird:
In der vorstehenden Formel ist X ein Halogenatom wie Chlor oder Brom und n eine Zahl von 0 bis 1.
In der vorstehenden Formel (VII) ist X vorzugsweise ein Chloratom und n vorzugsweise 0 bis 0,5.
Das Oxytitanphthalocyanin zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung kann einfach hergestellt werden, wie zum Beispiel aus 1,2-Dicyanobenzol (ortho-Phthalodinitril) und eine Titanverbindung, wie zum Beispiel nach einer von den nachstehenden Schemata (1) oder (2) wiedergegebenen Reaktion:
worin Pc eine Phthalocyaninrest ist.
Und zwar werden 1,2-Dicyanobenzol und ein Titanhalogenid in einem inerten Lösungsmittel erwärmt und umgesetzt. Als Titanverbindung können zum Beispiel Titantetrachlorid, Titantrichlorid oder Titantetrabromid verwendet werden. Als inertes Lösungsmittel kann zum Beispiel vorzugsweise ein gegenüber der Reaktion inertes hochsiedendes organisches Lösungsmittel wie Trichlorbenzol, α-Chlornaphthalin, β-Chlornaphthalin, α-Methylnaphthalin, Methoxynaphthalin, Diphenylether, Diphenylmethan, Diphenylethan, Ethylenglykoldialkylether, Diethylenglykoldialkylether oder Triethylenglykoldialkylether verwendet werden. Diese Lösungsmittel können allein oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehreren von ihnen verwendet werden. Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise 150°C bis 300°C, vorzugsweise 180°C bis 250°C. Nach der Umsetzung wird das gebildete Dichlortitanphthalocyanin abfiltriert und mit dem für die Umsetzung verwendeten Lösungsmittel gewaschen, um die bei der Reaktion gebildeten Verunreinigungen oder nicht umgesetztes Ausgangsmaterial zu entfernen.
Dann wird es mit einem inerten Lösungsmittel wie zum Beispiel einem Alkohol wie Methanol, Ethanol oder Isopropylalkohol oder einem Ether wie Tetrahydrofuran oder Diethylether gewaschen, um das bei der Reaktion verwendete Lösungsmittel zu entfernen. Das erhaltene Dichlortitanphthalocyanin wird dann einer Behandlung mit einem organischen Lösungsmittel und einer hydrolytischen Behandlung unterworfen, um Oxytitanphthalocyanin zu erhalten. Bei der Behandlung mit einem organischen Lösungsmittel, wie sie zum Beispiel in JP-A 2-308863, JP-A 3-50270 oder JP-A 3-59077 offen gelegt worden ist, kann die gewünschte Kristallform des Oxytitanphthalocyanins direkt aus Dichlortitanphthalocyanin erhalten werden. Das bei der hydrolytischen Behandlung erhaltene Oxytitanphthalocyanin wird weiterhin einer Behandlung mit heißem Wasser unterzogen, wie in JP-A 62-67094 offen gelegt ist, oder einer mechanischen Zerkleinerungsbehandlung, wie in JP-A 2-215866 offen gelegt, um die gewünschte Kristallform zu erhalten.
Im Übrigen ist das bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendete Oxytitanphthalocyanin nicht auf das nach dem vorstehend beschriebnen Verfahren hergestellte Oxytitanphthalocyanin beschränkt. Es kann zum Beispiel durch geeignete Behandlung aus Oxytitanphthalocyaninen anderen Kristalltyps hergestellt werden, und irgendein nach einem beliebigen Verfahren hergestelltes Oxytitanphthalocyanin kann bei der vorliegenden Erfindung als Oxytitanphthalocyanin geeignet sein.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das zusammen mit dem trägerbildenden Material in die fotoempfindliche Schicht zu inkorporierende Farbmittel, ein Farbmittel, welches keine Empfindlichkeit im Bereich des sichtbaren Lichts und des Nahinfrarot-Wellenlängenbereichs aufweist, und welches ein Farbmittel vom Anthrachinon-Typ, Azo-Typ, Cyanin-Typ, heterocyclischen Typ und kondensierten polycyclischen Typ ist, wie in Anspruch 1 definiert. Davon ist ein Farbmittel besonders bevorzugt, welches eine Halbwertsbelichtungsempfindlichkeit im Bereich des sichtbaren Lichts und des Nahinfrarot-Wellenlängenbereichs von mindestens 10 Lux·sec aufweist, und wobei die maximale Absorptionswellenlänge (λ_max) im Bereich des sichtbaren Lichts und des Nahinfrarot-Lichtabsorptionsspektrums des Farbmittels in einem Bereich von 300 nm und 650 nm, und eine Absorption bei 700 nm (Abs 700 nm)) liegt, und die Absorption bei λ_max einer Beziehung nach der folgenden Formel genügt: Abs (700 nm)/Abs (λmax) ≤ 0,1.
Das Farbmittel ist bei der vorliegenden Erfindung daher eine Anthrachinonverbindung mit mindestens zwei Hydroxylgruppen, eine Monoazoverbindung mit mindestens einem Kuppler mit einer phenolischen Hydroxylgruppe, eine Cyaninverbindung mit einem Indolinring als Heteroring, oder eine Naphthalinsäureimidverbindung.
Weiterhin ist als bevorzugtes Farbmittel bei der vorliegenden Erfindung eine Anthrachinonverbindung der nachstehenden Formel (I) zu erwähnen.
In der vorstehenden Formel sind wenigsten zwei von R¹ bis R⁸ Hydroxylgruppen. Der Rest ist ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe wie Methyl, Ethyl oder Propyl, eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe wie Methoxy, Ethoxy oder Propoxy, eine substituierte oder unsubstituierte Phenoxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe wie eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Alkylarylaminogruppe oder eine Diarylaminogruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Sulfonatgruppe oder ein Halogenatom wie Fluor oder Chlor.
Einige spezielle Beispiele der Hydroxyanthrachinonverbindung mit der Struktur der Formel (I) sind in der nachstehenden Tabelle 1 wiedergegeben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt.
Tabelle 1
Weiterhin ist als bevorzugtes Farbmittel bei der vorliegenden Erfindung eine Monoazoverbindung der nachstehenden Formel (IV) zu erwähnen. D-N=N-E (IV)
In der vorstehenden Formel ist jedes D und E jeweils ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer Ring, ein aromatischer Heteroring oder ein kondensierter polycyclischer Rest darstellen. Weiterhin können D und E gleich oder verschieden sein.
Spezielle Beispiele mit den Strukturen D und E der Anthrachinonverbindungen mit der Struktur der Formel (IV) sind in der nachstehenden Tabelle 2 wiedergegeben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt.
Tabelle 2-1
Tabelle 2-2
Tabelle 2-3
Tabelle 2-4
Tabelle 2-5
Tabelle 2-6
Tabelle 2-7
Weiterhin ist als ein anderes bevorzugtes Farbmittel bei der vorliegenden Erfindung eine Cyaninverbindung der nachstehenden Formel (V) zu erwähnen.
In der vorstehenden Formel ist n = 0, 1 oder 2; X ist eine Halogenatom wie Fluor, Chlor oder Brom, CH₃SO₄ ^– oder CH₃C₆H₄SO₄ ^–; R₁ ist ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe. Jedes R' und R'' ist eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe oder eine i-Propylgruppe. F ist ein Rest der folgenden Formeln (G), (H) oder (I):
In der vorstehenden Formel ist jedes der R₂, R₃ und R₄ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom wie Fluor, Chlor oder Brom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel eine Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe oder eine Butoxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe, oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe wie eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Alkylarylaminogruppe oder eine Diarylaminogruppe.
In der vorstehenden Formel ist R₅ und R₆ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe; R₇ ist ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom wie Fluor, Chlor oder Brom; eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe oder eine Butoxygruppe; eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe; oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe wie eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Alkylarylaminogruppe oder eine Diarylaminogruppe. n ist eine ganze Zahl von 0 bis 4.
In der vorstehenden Formel ist jedes R₈, R₉ und R₁₀ jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom wie Fluor, Chlor oder Brom; eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe oder eine Butoxygruppe; eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe; oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe wie eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Alkylarylaminogruppe oder eine Diarylaminogruppe.
Einige spezielle Beispiele mit der Strukturformel F der Cyaninverbindungen mit der Formel (V) sind in der nachstehenden Tabelle 3 wiedergegeben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt.
Tabelle 3
Als weiteres bevorzugtes Farbmittel bei der vorliegenden Erfindung sei weiterhin eine Verbindung mit der nachstehenden Formel (VI) erwähnt.
In der vorstehenden Formel ist jedes R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkylgruppe wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe oder eine t-Butylgruppe; eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel eine solche Alkoxygruppe wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe oder eine Butoxygruppe; eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine Naphthylgruppe; oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe wie eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Alkylarylaminogruppe oder eine Diarylaminogruppe.
Einige spezielle Beispiele mit der Struktur der vorstehenden Formel (VI) sind in der nachstehenden Tabelle 4 wiedergegeben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese speziellen Beispiele beschränkt.
Tabelle 4
Es wird nunmehr erläutert, dass sich das Konzept der vorliegenden Erfindung vom Stand der Technik vollkommen unterscheidet.
Nach dem Stand der Technik werden zwei oder mehrere Trägerbildungsmaterialien mit unterschiedlicher Empfindlichkeit in Kombination verwendet und die Empfindlichkeit durch Änderung ihres Abmischungsverhältnisses auf das gewünschte Niveau eingestellt. In einem solchen Fall liegt das Niveau, auf das die Empfindlichkeit eingestellt werden kann, normalerweise zwischen den Empfindlichkeiten der betreffenden zu mischenden Trägerbildungsmaterialien. Andererseits kann die Empfindlichkeit in vielen Fällen, in denen die Empfindlichkeit durch Mischen mit einem Streckmittel wie einem Binder mit dem Trägerbildungsmaterial eingestellt wird, die Empfindlichkeit zwar eingestellt werden, andere fotoempfindliche Eigenschaften wie das Restpotential, die Dunkelfeldabnahme etc. neigen jedoch dazu sich zu verschlechtern.
Demgegenüber weist der Fotorezeptor der vorliegenden Erfindung das Merkmal auf, dass die Empfindlichkeit leicht innerhalb eines weiten Bereichs von niedriger Empfindlichkeit bis zu hoher Empfindlichkeit eingestellt werden kann, ohne dass sich andere Eigenschaften des Fotorezeptors verschlechtern, indem das Abmischungsverhältnis des Trägerbildungsmaterials mit Trägerbildungsfähigkeit im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich und einem Farbmittel ohne wesentliche Empfindlichkeit im Bereich des sichtbaren Lichts und im nahen Infrarotwellenlängenbereich geändert wird.
Der Mechanismus des alleinigen Erniedrigens der Empfindlichkeit ohne Verschlechterung anderer Eigenschaften kann wie folgt angenommen werden. Es wird angenommen, dass die Herabsetzung der Empfindlichkeit durch eine Kombination von zwei Wirkungen, der „Trägertrennungsinhibierungswirkung" und der „Extenderwirkung" des zugesetzten Farbmittels bewirkt wird. Die betreffenden Effekte werden nunmehr beschrieben.
„Trägertrennungsinhibierungswirkung": Es wird angenommen, dass das Trägerbildungsverfahren durch ein Trägerbildungsmaterial dem in 1 dargestellten entspricht.
(1) Lichtabsorption → (2) Anregung → (3) Bildung eines Trägerpaars → (4) Trennung der Träger → (5) Trägerinjektion
Es wird angenommen, dass hier beim Inkorporieren des Farbmittel der vorliegenden Erfindung, selbst in Stufe (2) Anregung oder (3) Trägerpaarbildung ein teilweiser Energieübergang erfolgt, wobei angenommen wird, dass das Trägerbildungsmaterial deaktiviert wird. Demgemäß nimmt die Zahl von Trägern, welche zur Empfindlichkeitsabnahme beitragen ab und es erfolgt folglich eine Abnahme der Empfindlichkeit.
„Extenderwirkung": Das Mischen eines Farbmittels ohne Trägerbildungsfähigkeit mit einem Trägerbildungsmaterial bedeutet den Ersatz des Farbmittels gegen das Trägerbildungsmaterial, d. h. man lässt das Farbmittel als Extender fungieren. Es wird angenommen, dass die Empfindlichkeit abnimmt, weil der Gehalt des Trägerbildungsmaterials in der Trägerbildungsschicht abnimmt.
Es wird angenommen, dass der vorstehend beschriebene Mechanismus die Empfindlichkeit erniedrigt. Es können bei der vorliegenden Erfindung jedoch auch andere physikalische oder elektrische Eigenschaften des Farbmittels wie die Teilchengröße, die Oberflächenaktivität, die Dispergierbarkeit im Harz, die elektrische Leitfähigkeit etc. zur Verringerung der Empfindlichkeit beitragen. Was das mit dem Trägerbildungsmaterial zu mischende Farbmittel betrifft, gibt es demzufolge keine einheitlichen Auswahlkriterien. Bei der vorliegenden Erfindung wurde die Kombination von Trägerbildungsmaterial mit einer Empfindlichkeit im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich und dem Farbmittel der vorliegenden Erfindung durch eine Reihe von Versuchen unter zahlreichen anorganischen und organischen Verbindungen bestimmt.
Mit dem Fotorezeptor der vorliegenden Erfindung kann die Empfindlichkeit eines elektrofotographischen Fotorezeptors auf die für die Belichtung von der hier verwendeten Lichtquelle geforderten Empfindlichkeit eingestellt werden, um in einem bildgebenden Verfahren, umfassend einen Schritt des Bildens eines latenten elektrostatischen Bildes durch punktuelle Belichtung mittels eines Belichtungsstrahls und einen Schritt des Entwickelns des latenten elektrostatischen Bildes mit einem Entwickler, um ein scharfes Bild zu erhalten.
Als Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungslösung zur Beschichtung einer fotoempfindlichen Schicht werden nunmehr ein Trägerbildungsmaterial und ein Farbmittel gemischt und in einem Dispergiermedium dispergiert und abschließend als Beschichtungsflüssigkeit zur Beschichtung der fotoempfindlichen Schicht im mit einem Binderharz gemischten Zustand eingestellt, oder das Trägerbildungsmaterial und das Farbmittel werden im betreffenden Dispergiermedium dispergiert und des Weiteren im mit einem Binderharz gemischten Zustand eingestellt, und die getrennt hergestellten Flüssigkeiten dann gemischt, um eine Beschichtungsflüssigkeit zur Beschichtung der fotoempfindlichen Schicht zu erhalten.
Als Dispergierungsmedium können verschiedene Lösungsmittel eingesetzt werden. Zum Beispiel können Diethylether, Dimethoxymethan, Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyethan; Ketone wie Aceton und Methylethylketon; Ester wie Methylacetat und Ethylacetat; und Alkohole wie Methanol, Ethanol und Propanol allein oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Als Bindemittelharz können Vinylpolymere, wie Polyvinylbutyral, Polyvinylacetal, Polyester, Polycarbonat, Polystyrol, Polyestercarbonat, Polysulfon, Polyimid, Polymethylmethacrylat und Polyvinylchlorid sowie deren Copolymere, Phenoxy-, Epoxy- und Silicon-Harze und deren teilweise vernetzte gehärtete Produkte allein oder in Kombination als eine Mischung von zwei oder mehreren von diesen eingesetzt werden.
Als Verfahren zum Dispergieren des Trägerbildungsmaterials und des Farbmittels können bekannte Verfahren wie Verfahren mittels einer Kulgelmühle, eines Planetenmischers oder einer Walzenmühle eingesetzt werden. Als Verfahren zum Mischen des Binderharzes mit den Teilchen des Trägerbildungsmaterials oder den Farbmittelteilchen kann ein Verfahren des Dispergierens des Binderharzes im pulverförmigen Zustand oder in Form seiner Polymerlösung während der dispergierenden Behandlung der Teilchen des Trägerbildungsmaterials oder der Farbmittelteilchen zur gleichzeitigen Dispergierung, oder ein Verfahren des Einmischens einer solchen Polymerlösung in die Dispersion, eingesetzt werden.
Was die Anteile des Trägerbildungsmaterials und des Farbmittel betrifft, wird das Farbmittel innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 10 Gew.-Tl. des Gewicht des Trägerbildungsmaterials verwendet. In dem Fall, in dem das Trägerbildungsmaterial und das Farbmittel jeweils getrennt in einem Dispergierungsmedium dispergiert und getrennt mit den Binderharzen gemischt und die getrennt bereiteten Flüssigkeiten dann gemischt werden, um eine Beschichtungsflüssigkeit zur Beschichtung einer fotoempfindlichen Schicht zu erhalten, können die getrennt hergestellten Flüssigkeiten mit einem Mischverfahren gemischt werden wie mithilfe eines mechanischen Rührers, eines Homomischers oder eines Homogenisators, einem Mischverfahren unter Anwendung von Ultraschallwellen oder nach irgendeinem anderen bekannten Verfahren.
Die so erhaltene Dispersion kann mit einem beliebigen Lösungsmittel verdünnt werden, damit sie zum Beschichten geeignete Flüssigkeitseigenschaften annimmt. Als Lösungsmittel können zum Beispiel jene Lösungsmittel verwendet werden, die vorstehend als Beispiele für Dispergierungsmittel angegeben wurden. Was das Verhältnis des Trägerbildungsmaterials und des Farbmittels zum Binderharz betrifft, gibt es keine besondere Beschränkung, wenn es auch üblich ist, das Trägerbildungsmaterial und das Farbmittel in einer Gesamtmenge im Bereich von 5 bis 500 Gew.-Tl. pro 100 Gew.-Tl Harz zu verwenden. Weiterhin liegt die Konzentration des Trägerbildungsmaterials und des Farbmittels in dieser Dispersion vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 10 Gew.-%.
Weiterhin kann bei Bedarf ein Trägertransportmaterial eingebaut werden. Als Trägertransportmaterial sei zum Beispiel eine elektronenanziehende Substanz wie 2,4,7-Trinitrofluorenon oder Tetracyanodimethan, oder eine elektronenabgebende Substanz wie eine heterocyclische Verbindung wie Carbazo, Indol, Imidazol, Oxazol, Oxadiazol, Pyrazolin oder Thiazol, ein Anilinderivat, ein Hydrazonderivat, ein Derivat aromatischer Amine, ein Stilbenderivat oder ein Polymer mit einer solchen Verbindung in seiner Hauptkette oder Seitenkette erwähnt. Was das Verhältnis von Trägertransportmaterial zu Binderharz betrifft, wird das Trägertransportmaterial innerhalb eines Bereichs von 5 bis 500 Gew.-Tl. pro 100 Gew.-Tl. Binderharz verwendet.
Bei Verwendung der dermaßen hergestellten Dispersion wird auf einem elektrisch leitfähigen Substrat eine Trägerbildungsschicht gebildet und darauf eine Trägertransportschicht laminiert, um eine fotoempfindliche Schicht zu bilden. Andernfalls wird eine Trägertransportschicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat gebildet und darauf mittels der vorstehend erwähnten Dispersion zur Bildung einer fotoempfindlichen Schicht eine Trägerbildungsschicht gebildet. Oder es kann eine fotoempfindliche Schicht gebildet werden, indem die ein Trägertransportmittel enthaltende Dispersion auf ein elektrisch leitfähiges Substrat aufgebracht wird. Ein jedes dieser Verfahren kann zur Bildung der fotoempfindlichen Schicht eingesetzt werden. Um jedoch die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erhalten, müssen das Trägebildungsmaterial und das Farbmittel in der gleichen Trägerbildungsschicht enthalten sein.
In dem Fall, in dem eine fotoempfindliche Schicht durch Laminierung einer Trägertransportschicht gebildet wird, liegt die Dicke der Trägerbildungsschicht vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 μm bis 10 μm und die Dicke der Trägertransportschicht beträgt vorzugsweise 5 μm bis 60 μm. In dem Fall, in dem die fotoempfindliche Schicht so gebildet wird, dass die Trägerbildungsschicht eine Einschichtstruktur aufweist, liegt die Dicke der Trägerbildungsschicht vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5 bis 60 μm.
In dem Fall, in dem eine Trägertransportschicht vorgesehen ist, kann das zu verwendende Trägertransportmaterial ein Material sein, wie es beispielsweise als Trägertransportmaterial angegeben ist. Bei Bedarf kann ein Binderharz zusammen mit einen solchen Trägertransportmaterial abgemischt werden. Als ein derartiges Binderharz kann das vorstehend als Beispiel genannte Binderharz eingesetzt werden. In die fotoempfindliche Schicht können je nach Bedarf verschiedene bekannte Additive eingebaut werden. Solche Additive können zum Beispiel Antioxidantien, Radikalfänger, Alterungsschutzmittel wie Ultraviolettabsorber, Erweichungsmittel, Weichmacher, Oberflächenverbesserungsmittel, Verdicker, Streckmittel, Dispersionsstabilisatoren, Egalisierungsmittel, Wachse, ein Akzeptor und ein Donor sein.
Weiterhin kann auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Schicht eine Filmschutzschicht vorgesehen werden, um die fotoempfindliche Schicht vor Einwirkungen von außen zu schützen.
Das elektrisch leitfähige Substrat, auf dem die fotoempfindliche Schicht gebildet wird, kann zum Beispiel ein metallisches Material wie Aluminium, Edelstahl oder Nickel, oder ein isolierendes Substrat wie eine Polyesterfolie, Papier oder Glas sein, mit der Maßgabe, dass seine Oberfläche mit einer leitfähigen Schicht aus z. B. Aluminium, Kupfer, Palladium, Zinnoxid oder Indiumoxid ausgerüstet ist. Eine bekannte Sperrschicht, wie sie üblicherweise verwendet wird, kann zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der fotoempfindlichen Schicht vorgesehen werden.
Die Sperrschicht kann zum Beispiel eine anorganische Schicht sein aus z. B. anodisiertem Aluminium, Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid, eine organische Schicht aus z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Cellulose, Gelatine, Stärke, Polyurethan, Polyimid oder Polyamid, eine organischanorganische Kompositschicht mit in der obigen organischen Schicht disper gierten leitfähigen Teilchen wie Aluminiumoxid- oder Titanoxidteilchen. Die Dicke der Sperrschicht liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 20 μm, am meisten vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 10 μm.
Als Beschichtungsmethode für eine solche fotoempfindliche Schicht, eine Schutzschicht und eine Sperrschicht kann ein konventionelles Verfahren eingesetzt werden, wie eine Tauchverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren, ein Spinndüsenverfahren oder ein Rakelbeschichtungsverfahren.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand von Beispielen eingehender beschrieben. Die vorliegende Erfindung soll jedoch selbstverständlich in keiner Weise auf solche spezielle Beispiele beschränkt werden.
Beispiel 1
200 Gew.-Tl. n-Propanol werden zu 2 Gew.-Tl. der D-Form von Oxytitanphthalocyanin mit dem in 3 wiedergegebenen Röntgenbeugungsspektrum bei der CuKα-Linie und 8 Gew.-Tl. der in Tabelle 1 gezeigten Anthrachinonverbindung Nr. 1 zugesetzt und der Ansatz anschließend 10 Stunden in einer Sandmühle einer Pulverisierungs- und Dispergierungsbehandlung unterworfen. Das Absorptionsspektrum der Anthrachinonverbindung Nr. 1 im sichtbaren Licht ist hier in 5 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0 berechnet. Dann wurde eine 10% methanolische Lösung aus 5 Gew.-Tl. Polyvinylbutyral (Denka Butyral #6000C, Warenzeichen, hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.) damit gemischt, um eine Dispersion zu erhalten. Anschließend wurde diese Dispersion zur Bildung einer Trägerbildungsschicht mit einer Rakel auf die Oberfläche einer mit Aluminium bedampften Polyesterfolie beschichtet, so dass die Dicke der beschichteten Folie nach der Trocknung 0,4 μm betragen sollte. Auf diese Trägerbildungsschicht wurde eine Flüssigkeit, durch Lösen von 56 Gew.-Tl. der nachstehenden Hydrazonverbindung:
14 Gew.-Tl. der nachstehenden Hydrazonverbindung
1,5 Gew.-Tl. der nachstehenden Cyanoverbindung
und 100 Gew.-Tl. eines Polycarbonatharzes (Novalex 7030A, Warenzeichen, hergesellt von Mitsubishi Chemical Corporation) in 1000 Gew.-Tl. 1,4-Dioxan werden hergestellt und mit einer Folienbeschichtungsvorrichtung beschichtet, so dass die Foliendicke nach der Trocknung 17 μm betragen sollte. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor A bezeichnet.
Beispiel 2
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das anstelle des Mischungsverhältnisses des Oxytitanphthalocyanins und der in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 15 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 5 Gew.-Tl. Anthrachinonverbindung Nr. 1 verwendet wurden. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor B bezeichnet.
Beispiel 3
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Anthrachinonverbindung Nr. 3 ausgetauscht wurde, wie in Tabelle 1 wiedergegeben. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor C bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Anthrachinonverbindung Nr. 3 ist hier in 6 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0,03 berechnet.
Beispiel 4
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die in Tabelle 1 identifizierte Anthrachinonverbindung Nr. 3 ausgetauscht wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor D bezeichnet.
Beispiel 5
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Oxytitanphthalocyanins 9 Gew.-Tl. der β-Form des Oxytitanphthalocyanins mit einem Röntgenbeugungsspektrum bei der CuKα-Linie, wie in 4 dargestellt, und 1 Gew.-Tl. der in Tabelle 1 identifizierten Anthrachinonverbindung Nr. 1 verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor G bezeichnet.
Beispiel 6
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass anstelle des Mischungsverhältnisses des Oxytitanphthalocyanins und der in Beispiel 5 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 8 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 2 Gew.-Tl. Anthrachinonverbindung Nr. 1 verwendet wurden. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor H bezeichnet.
Beispiel 7
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Azoverbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurde, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 2 und Nr. 15 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor Q bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Azoverbindung ist hier in 7 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0,01 berechnet.
Beispiel 8
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Azo verbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurde, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 2 und Nr. 15 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor R bezeichnet.
Beispiel 9
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Azoverbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurde, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 1 und Nr. 27 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor S bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Azoverbindung ist hier in 8 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0,04 berechnet.
Beispiel 10
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Azoverbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurde, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 1 und Nr. 27 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor T bezeichnet.
Beispiel 11
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurde, worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-3 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor U bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Cyaninverbindung ist hier in 9 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0 berechnet.
Beispiel 12
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurde, worin worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-3 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor V bezeichnet.
Beispiel 13
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurde, worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-4 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor W bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Cyaninverbindung ist hier in 10 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0 berechnet.
Beispiel 14
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurde, worin worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-4 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor X bezeichnet.
Beispiel 15
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die in Tabelle 4 identifizierte Verbindung Nr. 4 mit der Formel (VI) ausgetauscht wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor Y bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Cyaninverbindung ist hier in 11 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0 berechnet.
Beispiel 16
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die in Tabelle 4 identifizierte Verbindung Nr. 4 mit der Formel (VI) ausgetauscht wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor Z bezeichnet.
Beispiel 17
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die in Tabelle 4 identifizierte Verbindung Nr. 9 mit der Formel (VI) ausgetauscht wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor AA bezeichnet. Das Spektrum im sichtbaren Licht der Cyaninverbindung ist hier in 12 dargestellt. Aus diesem Spektrum wurde Abs (700 nm)/Abs (λ_max) zu 0 berechnet.
Beispiel 18
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer das die in Beispiel 2 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 gegen die in Tabelle 4 identifizierte Verbindung Nr. 9 mit der Formel (VI) ausgetauscht wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Fotorezeptor AB bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das anstelle von 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 10 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RA bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer das anstelle von 9 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 1 Gew.-Tl. der in Beispiel 5 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 10 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RB bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer das anstelle von 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 1 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 1 10 Gew.-Tl. Anthrachinonverbindung Nr. 1 verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RC bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, außer das anstelle von 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 3 verwendeten Anthrachinonverbindung Nr. 3 10 Gew.-Tl. Anthrachinonverbindung Nr. 3 verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RD bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, außer dass anstelle von 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 7 verwendeten Azoverbindung 10 Gew.-Tl. Azoverbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurden, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 2 und Nr. 15 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RJ bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, außer dass anstelle von 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 9 verwendeten Azoverbindung 10 Gew.-Tl. Azoverbindung mit der Formel (IV) ausgetauscht wurden, worin D und E die in Tabelle 2 identifizierten Strukturen Nr. 1 und Nr. 27 aufweisen. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RK bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 7
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, außer das die 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 11 verwendeten Cyaninverbindung gegen 10 Gew.-Tl. der Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurden, worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-3 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RL bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 8
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, außer das die 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 13 verwendeten Cyaninverbindung gegen 10 Gew.-Tl. der Cyaninverbindung mit der Formel (V) ausgetauscht wurden, worin n 1 ist, X Cl ist, R₁ eine Methylgruppe ist und F wie in Tabelle 3 als F-3 identifiziert ist. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RM bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 9
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer das die 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 15 verwendeten Verbindung Nr. 4 gegen 10 Gew.-Tl. der Verbindung in Tabelle 4 identifizerten Verbindung Nr. 4 verwendet wurde. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RN bezeichnet.
Vergleichsbeispiel 10
Ein Fotorezeptor wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 17 hergestellt, außer das die 2 Gew.-Tl. Oxytitanphthalocyanin und 8 Gew.-Tl. der in Beispiel 17 verwendeten Verbindung Nr. 4 gegen 10 Gew.-Tl. der in tabelle 4 als Verbindung Nr. 4 mit der Formel (VI) verwendet wurden. Der so erhaltene Fotorezeptor wurde als Vergleichsfotorezeptor RN bezeichnet.
Untersuchung
Was die erhaltenen Fotorezeptoren betrifft, wurden die Halbwertsempfindlichkeiten bei der Belichtung der Fotorezeptoren A, B, C, D, G, H, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA, AB, RA und RB als anfängliche elektrische Eigenschaften anhand einer elektrostatischen Kopierprüfapparatur (Modell EPA-8100, hergestellt von Kawaguchi Denki Seisakusho) gemessen. Und zwar wurde ein Fotorezeptor an einem dunklen Ort durch einen Coronastrom von 36 mA auf eine Spannung (Vo) aufgeladen. Dann wurde mit monochromatischem Licht von 780 nm kontinuierlich bestrahlt, wobei die für den Abfall des Oberflächenpotentials von –700 V auf –350 V erforderliche Belichtung (E1/2) und das Restpotential (Vr) gemessen wurden. Bei denen das aufgeladene Potential hier nicht –700 V erreichte, wurde der für die Belichtung erforderliche Abfall des Aufladungspotentials zur Hälfte berechnet. Was die Fotorezeptoren RC, RD, RJ, RK, RL, RM, RN, und RO betrifft, erfolgten die Messungen auf die gleiche Weise, außer dass für die Belichtung die Lichtquelle zu weißem Licht verändert wurde anstelle von monochromatischem Licht mit 780 nm. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 wiedergegeben.
Tabelle 5
Aus Tabelle 5 ist ersichtlich, dass die Fotorezeptoren RC, RD, RJ, RK und RN kein Trägerbildungsvermögen aufweisen, nachdem der Unterschied zwischen dem Aufladungspotential und dem Restpotential einen Potentialabfall infolge einer Dunkelfeldabnahme darstellt. Die Fotorezeptoren RL, RM und RO weisen eine geringe Empfindlichkeit gegenüber weißem Licht auf, wobei der Wert jedoch höchstens 10 Luc·sec beträgt, was nicht als verwertbare Empfindlichkeit angesehen werden kann. Andererseits weisen die Fotorezeptoren A, B, C, D, G, H, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA und AB gegenüber monochromatischem Licht von 780 nm hohe Empfindlichkeiten auf und ihre Restpotentiale sind im Wesentlichen gleich oder niedriger, verglichen mit den Fotorezeptoren RA und RB, was anzeigt, dass das Mischen des erfindungsgemäßen Farbmittels mit Oxytitanphthalocyanin keine Verschlechterung der Eigenschaften mit sich brachte. Weiterhin ist aus dem Vergleich von Fotorezeptoren mit wechselndem Abmischungsverhältnis des Farbmittels, wie zum Beispiel aus dem Vergleich von A, B und RA oder aus dem Vergleich von G, H und RB ersichtlich, dass durch Änderung des Abmischungsverhältnisses des erfindungsgemäßen Farbmittels mit dem Oxytitanphthalocyanin die Empfindlichkeit über eine weiten Bereich frei geregelt werden kann.
Wie im Vorangehenden beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, die Empfindlichkeit eines elektrofotographischen Fotorezeptors auf die von einer Lichtquelle zur Belichtung geforderte Empfindlichkeit einzustellen, so dass das Bild bei einem bildgebenden Verfahren, umfassend den Schritt des Bildens eines latenten elektrostatischen Bildes durch punktuelle Belichtung mit einem Belichtungsstrahl und den Schritt des Entwickelns des latenten elektrostatischen Bildes mit einem Entwickler scharf wird, wobei es möglich ist, einen elektrofotographischen Fotorezeptor vorzusehen, welcher das Problem bezüglich der Auflösung oder bezüglich der Verbreiterung oder Verengung von Zeichen lösen kann und welcher geeignet ist, bei einem bildgebenden Verfahren eine Bild hoher Qualität zu liefern.

Claims

Elektrofotographischer Fotorezeptor, umfassend ein elektroleitfähiges Substrat und mindestens eine auf dem Substrat ausgebildete fotoempfindliche Schicht, worin die fotoempfindliche Schicht ein Trägerbildungsmaterial mit einer Empfindlichkeit in dem Nahinfrarot-Wellenlängenbereich von ungefähr 600 bis ungefähr 900 nm und ein Farbmittel mit keiner wesentlichen Empfindlichkeit in dem Bereich des sichtbaren Lichts und dem Nahinfrarot-Wellenlängenbereich von ungefähr 600 bis 900 nm aufweist, worin das Farbmittel eine Anthrachinon-Verbindung mit mindestens zwei Hydroxylgruppen, einer Monoazo-Verbindung mit mindestens einem Kuppler mit einer Phenol-Hydroxyl-Gruppe, eine Cyanin-Verbindung mit einem Indolin-Ring als Heteroring oder eine Naphthalinsäureimid-Verbindung darstellt.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Trägerbildungsmaterial ein Phthalocyanin-Pigment ist.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Trägerbildungsmaterial Oxytitanphthalocyanin darstellt.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Farbmittel eine Halbwertsbelichtungsempfindlichkeit in dem Bereich sichtbaren Lichts und in dem Nahinfrarot-Wellenlängenbereich von mindestens 10 Lux·sec aufweist.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin in dem Absorptionsspektrum von sichtbarem Licht und von Infrarotlicht des Farbmittels die maximale Absorptionswellenlänge (λmax) innerhalb eines Bereichs von 350 nm bis 650 nm liegt und das Absorptionsvermögen bei 700 nm (Abs (700 nm)) und das Absorptionsvermögen bei λmax (Abs (λmax)) eine durch die folgende Formel dargestellte Beziehung erfüllen: Abs (700 nm)/Abs (λmax) ≤ 0,1
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Mischverhältnis des Farbmittels zu dem Trägerbildungsmaterial innerhalb eines Bereichs von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen des Farbmittels zu einem Gewichtsteil des Trägerbildungsmaterials reicht.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Farbmittel eine Anthrachinon-Verbindung der folgenden Formel (I) darstellt:
worin R¹ bis R⁸ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Phenoxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Sulfonatgruppe oder ein Halogenatom darstellen, unter der Voraussetzung, dass mindestens zwei von R¹ bis R⁸ eine Hydroxylgruppe darstellen.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Farbmittel eine Monoazo-Verbindung mit mindestens einem Kuppler mit einer Phenol-Hydroxyl-Gruppe der folgenden Formel (IV) darstellt: D-N=N-E worin D und E jeweils ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer Ring, ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer Heteroring oder ein substituierter oder unsubstituierter kondensierter polycyclischer Rest darstellen, unter der Voraussetzung, dass D und E dieselben oder unterschiedlich sein können.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Farbmittel eine Cyanin-Verbindung der folgenden Formel (V) darstellt:
worin n 0, 1 oder 2 darstellt, X ein Halogenatom, CH₃SO₄ ^– oder CH₃C₆H₄SO₄ ^– ist, R₁ ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe darstellt, wobei ein jedes von R' und R'' eine substituierte oder unsubstituierte C_1-3-Alkylgruppe darstellt, und F ein Rest der folgenden Formeln (G), (H) oder (I) ist:
worin R₂, R₃ und R₄ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkoxygruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe darstellen,
worin R₅ und R₆ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe sind, R₇ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe darstellt, n eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist,
worin R₈, R₉ und R₁₀ jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe darstellen.
Elektrofotographischer Fotorezeptor nach Anspruch 1, worin das Farbmittel eine Verbindung der folgenden Formel (VI) darstellt:
worin R₁ und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C_1-4-Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe darstellen.