DE69925212T2

DE69925212T2 - Elektrophotographisches lichtempfindliches Element, Prozesskartusche und elektrophotographisches Gerät

Info

Publication number: DE69925212T2
Application number: DE69925212T
Authority: DE
Inventors: Makoto Ohta-ku Tanaka; Kouichi Ohta-ku Nakata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: EP0982632A1; EP0982632B1; DE69925212D1; US6270936B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element und spezieller auf ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einer lichtempfindlichen Schicht, die eine spezielle Verbindung als ein ladungserzeugendes Material enthält. Diese Erfindung bezieht sich zudem auf eine Verfahrenskartusche und auf ein elektrophotographisches Gerät, die solch ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element aufweisen.
Technischer Hintergrund
Phthalocyaninpigmente werden nicht nur zum Färben verwendet, sondern haben seit langem Interesse erregt und sind als elektronische Materialien studiert worden, die in elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementen, Solarzellen, Sensoren usw. verwendet werden.
In den letzten Jahren werden Drucker, bei denen Elektrophotographie verwendet wird, zudem weitreichend als Druckerendgeräte verwendet. Diese sind hauptsächlich Laserstrahldrucker mit Lasern als Lichtquellen. Im Hinblick auf die Kosten, die Größe des Geräts und so weiter werden als die Lichtquellen Halbleiterlaser verwendet. Gegenwärtig vorherrschend verwendete Halbleiterlaser haben eine Oszillationswellenlänge von so lang wie 790 bis 820 nm. Demgemäß werden elektrophotographische lichtempfindliche Elemente entwickelt, die in solch einem Bereich langer Wellenlängen ausreichende Empfindlichkeiten aufweisen.
Die Empfindlichkeitsbereiche von elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementen unterscheiden sich in Abhängigkeit von den Arten der ladungserzeugenden Materialien. In den letzten Jahren werden hinsichtlich ladungserzeugender Materialien mit einer Empfindlichkeit gegenüber Licht langer Wellenlänge viele Studien an Metallphthalocyaninen oder metallfreien Phthalocyaninen wie etwa Aluminiumchlorphthalocyanin, Chlorindiumphthalocyanin, Oxyvanadiumphthalocyanin, Hydroxygalliumphthalocyanin, Chlorgalliumphthalocyanin, Magnesiumphthalocyanin und Oxytitanphthalocyanin vorgenommen.
Von diesen Phthalocyaninen wird das Oxytitanphthalocyanin in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 61-217050, 61-239248, 64-17066 und 3-128973 offenbart. Das Hydroxygalliumphthalocyanin wird in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 5-263007 und 6-93203 offenbart.
Für eine Kombination von ladungserzeugenden Materialien offenbaren die offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 3-37666, 5-66596 und 7-128888 ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einem breiten Wellenlängenbereich der Empfindlichkeit (das heißt panchromatisch), wobei eine Phthalocyaninverbindung und ein Azopigment in Kombination verwendet werden.
Ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das eine Oxytitanphthalocyaninverbindung verwendet, die den stärksten Reflex in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 27,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist, hat eine sehr hohe Empfindlichkeit und zudem eine gute Aufladungsleistung, aber jene mit viel überlegeneren Eigenschaften hinsichtlich des Restpotentials, des Lichtspeichers (Photomemory) und der Potentialstabilität werden gegenwärtig studiert. Zudem zeigt ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das ein Hydroxygalliumphthalocyanin verwendet, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist, gute Ergebnisse hinsichtlich Empfindlichkeit, Restpotential und Photomemory, aber jene mit viel überlegeneren Eigenschaften hinsichtlich der Aufladungsleistung und der Potentialstabilität werden angestrebt.
Um die Eigenschaften zu verbessern, das heißt, um den Empfindlichkeitsbereich zu verbreitern, wird vorgeschlagen, die Phthalocyaninverbindung und das Azopigment in Kombination zu verwenden. Allerdings erfordert ein Unterschied in der Dispergierfähigkeit zwischen der Phthalocyaninverbindung und dem Azopigment ein kompliziertes Dispergierverfahren oder macht den Dispersionszustand in vielen Fällen instabil. Zudem werden unter dem Gesichtspunkt des Erzielens einer viel höheren Verfahrensgeschwindigkeit und einer viel besseren Bildqualität Studien an elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementen mit viel überlegeneren Eigenschaften hinsichtlich der Empfindlichkeit, der Potentialstabilität bei wiederholter Verwendung, dem Restpotential, schwarzen Punkten oder Schleier aufgrund von fehlerhafter Aufladung und zudem eines Speichereffekts bei weißem Licht vorgenommen.
EP-A-0 638 848 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen bilderzeugenden Elements, wobei wenigstens zwei unterschiedliche Phthalocyaninpigmentteilchen durch lichtleitfähige Teilchen eingeschlossen werden, wobei die lichtleitfähigen Teilchen in einem auf einem Substrat bereitgestellten Überzug enthalten sind.
US 5,578,406 offenbart einen elektrophotographischen Lichtempfänger, der ein elektroleitfähiges Substrat und eine lichtempfindliche Schicht umfasst. In der lichtempfindlichen Schicht ist als ein Bindeharz ein Copolycarbonat mit speziell definierten Struktureinheiten enthalten.
In EP-A-0 803 546 werden eine Hydroxygalliumphthalocyaninverbindung, ein Herstellungsverfahren für diese sowie ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element, das die Hydroxygalliumphthalocyaninverbindung verwendet, offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element bereitzustellen, das ein geringes Restpotential aufweist, von jeglicher fehlerhafter Aufladung frei ist, einen geringen Photomemory zeigt, eine hohe Bildqualität und hohe Empfindlichkeitseigenschaften verspricht und stabile Potentialeigenschaften aufweist, wenn es wiederholt verwendet wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahrenskartusche und ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, die solch ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element verwenden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element bereit, das einen Träger und eine auf dem Träger bereitgestellte lichtempfindliche Schicht umfasst, wobei die lichtempfindliche Schicht ein Oxytitanphthalocyanin, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung den stärksten Reflex bei 27,2° und starke Reflexe bei 9,0°, 14,2° und 23,9° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) aufweist, und ein Hydroxygalliumphthalocyanin enthält, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt zudem eine Verfahrenskartusche mit dem vorstehenden elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung und einer Einrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Aufladungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Reinigungseinrichtung bereit, die als eine Einheit getragen werden und abnehmbar an dem Hauptkörper eines elektrophotographischen Geräts angebracht sein können.
Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus ein elektrophotographisches Gerät mit dem vorstehenden elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung, einer Aufladungseinrichtung, einer Belichtungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Übertragungseinrichtung bereit.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 zeigt ein charakteristisches CuKα-Röntgenbeugungsmuster von Oxytitanphthalocyaninkristallen, die im Herstellungsbeispiel 1 erhalten wurden.
Die 2 zeigt ein charakteristisches CuKα-Röntgenbeugungsmuster von Chlorgalliumphthalocyaninkristallen, die im Herstellungsbeispiel 2 erhalten wurden.
Die 3 zeigt ein charakteristisches CuKα-Röntgenbeugungsmuster von Oxytitanphthalocyaninkristallen, die im Referenzherstellungsbeispiel 3 erhalten wurden.
Die 4 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines elektrophotographischen Geräts mit einer Verfahrenskartusche, die das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung aufweist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung weist eine lichtempfindliche Schicht auf, die ein Oxytitanphthalocyanin, das den stärksten Peak in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 27,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist, und ein Hydroxygalliumphthalocyanin enthält, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist.
Das Oxytitanphthalocyanin mit dem stärksten Reflex in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 27,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat eine Kristallform mit starken Reflexen bei 9,0°, 14,2° und 23,9° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°).
Das Hydroxygalliumphthalocyanin mit starken Reflexen in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) kann eine Kristallform haben, die jene mit starken Reflexen bei 7,3°, 24,9° und 28,1° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) und jene mit starken Reflexen bei 7,5°, 9,9°, 16,3°, 18,6°, 25,1° und 28,3° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) einschließt, wie sie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 5-263007 etc. offenbart sind, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Oxytitanphthalocyanin wird strukturell durch die folgende Formel dargestellt.
wobei X_1-1, X_1-2, X_1-3 und X_1-4 jeweils Cl oder Br bezeichnen und n₁, m₁, k₁ und j₁ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 bezeichnen.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Hydroxygalliumphthalocyanin wird strukturell durch die folgende Formel dargestellt.
wobei X_2-1, X_2-2, X_2-3 und X_2-4 jeweils Cl oder Br bezeichnen und n₂, m₂, k₂ und j₂ jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 bezeichnen.
In der vorliegenden Erfindung können das Oxytitanphthalocyanin und das Hydroxygalliumphthalocyanin bevorzugt in einem Gewichtsverhältnis von 9:1 bis 1:59 enthalten sein. Wenn das Oxytitanphthalocyanin in einem zu großen Anteil vorliegt, können leicht nicht zufriedenstellendes Restpotential, Photomemory und Potentialstabilität resultieren. Wenn es in einem zu geringen Teil vorliegt, können leicht fehlerhafte Bilder wie etwa schwarze Punkte und Schleier aufgrund fehlerhafter Aufladung leicht auftreten, und zudem kann leicht eine nicht zufriedenstellende Potentialstabilität resultieren.
Bei dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element der vorliegenden Erfindung kann die lichtempfindliche Schicht irgendeinen Aufbau einschließlich eines mehrschichtartigen mit einer ladungserzeugenden Schicht, die ein ladungserzeugendes Material enthält, und einer ladungstransportierenden Schicht, die ein ladungstransportierendes Material enthält, und eines einschichtartigen, der sowohl das ladungserzeugende Material als auch das ladungstransportierende Material in der gleichen Schicht enthält, aufweisen.
Im Falle der ersteren gibt es zwei Wege, die Schichten zu überlagern. Insbesondere ist ein Aufbau, bei dem die ladungserzeugende Schicht und die ladungstransportierende Schicht in dieser Reihenfolge von der Trägerseite her überlagert sind, im Hinblick auf die elektrophotographische Leistung bevorzugt.
Die ladungserzeugende Schicht enthält das Oxytitanphthalocyanin und das Hydroxygalliumphthalocyanin als ladungserzeugende Materialien und ein Bindeharz. Wenn die ladungserzeugenden Materialien vermischt werden, können die Materialien in einem Verhältnis innerhalb des vorstehenden Bereichs in einem geeigneten Bindeharz und Lösungsmittel dispergiert werden, oder ihre einzeln hergestellten Dispersionen können in einem vorgeschriebenen Verhältnis vermischt oder in Schichten überlagert werden. Wenn die Dispersionen einzeln hergestellt werden, können sich die Bindeharze und Lösungsmittel jeweils voneinander unterscheiden. Wenn sie in Schichten überlagert werden, können die einzeln hergestellten Dispersionen auf solch eine Weise aufgebracht werden, dass die Materialien in einem vorgeschriebenen Gewichtsverhältnis enthalten sind.
Das verwendete Bindeharz kann Polyester, Acrylharze, Polyvinylcarbazol, Phenoxyharze, Polycarbonat, Polyvinylbutyral, Polyvinylbenzal, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polysulfon, Polyarylate und Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymer einschließen.
Die ladungstransportierende Schicht wird gebildet, indem eine Überzugslösung, die hauptsächlich durch Lösen eines ladungstransportierenden Materials und eines Bindeharzes in einem Lösungsmittel hergestellt wird, aufgebracht und der gebildete nasse Überzug getrocknet wird. Das verwendete ladungstransportierende Material kann verschiedene Arten von Triarylaminverbindungen, Hydrazonverbindungen, Stilbenverbindungen, Pyrazolinverbindungen, Oxazolverbindungen, Thiazolverbindungen und Triarylmethanverbindungen einschließen. Als das Bindeharz können die gleichen Harze wie jene für die ladungserzeugende Schicht verwendet werden.
Im Falle der lichtempfindlichen Schicht des Einzelschichttyps kann sie gebildet werden, indem eine Überzugsflüssigkeit, die das ladungserzeugende Material, das ladungstransportierende Material und das Bindeharz enthält, aufgebracht wird, gefolgt von Trocknen.
Der Träger kann irgendeiner von jenen sein, die eine Leitfähigkeit aufweisen, und kann Metalle, wie etwa Aluminium und rostfreien Stahl, und Metalle, Kunststoffe oder Papiere, die mit leitfähigen Schichten bereitgestellt sind, einschließen. Der Träger kann die Form eines Zylinders oder eines Films aufweisen.
Eine unterliegende (subbing) Schicht mit einer Barrierefunktion und einer Klebefunktion kann zwischen dem Träger und der lichtempfindlichen Schicht bereitgestellt sein. Materialien für die unterliegende Schicht können Polyvinylalkohol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Methylcellulose, Casein, Polyamid, Leim und Gelatine einschließen. Diese werden jeweils in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, gefolgt von Aufbringen auf den Träger.
Zwischen dem Träger und der unterliegenden Schicht kann zudem eine leitfähige Schicht bereitgestellt sein, so dass jegliche Unebenheiten oder Fehlstellen auf dem Träger bedeckt und Interferenzstreifen aufgrund von Lichtstreuung verhindert werden können, wenn Bilder unter Verwendung von Laserlicht eingegeben werden. Diese Schicht kann gebildet werden, indem ein leitfähiges Pulver wie etwa Ruß, Metallteilchen oder Metalloxid in dem Bindeharz dispergiert wird. Die leitfähige Schicht kann bevorzugt eine Schichtdicke von 5 bis 40 μm und speziell bevorzugt von 10 bis 30 μm aufweisen.
Diese Schichten können durch ein Verfahren einschließlich Eintauchüberziehen, Sprühüberziehen, Schleuderüberziehen, Kugelüberziehen, Klingenüberziehen und Strahlüberziehen aufgebracht werden.
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung kann nicht nur in elektrophotographischen Kopiergeräten verwendet werden, sondern kann zudem weitgehend auf dem Gebiet verwendet werden, auf dem die Elektrophotographie angewendet wird, wofür Laserstrahldrucker, CRT-Drucker, LED-Drucker, Flüssigkristalldrucker, Laserstrahlgravurgeräte und Faxgeräte Beispiele sind.
Die Verfahrenskartusche und das elektrophotographische Gerät der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
Die 4 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines elektrophotographischen Geräts mit einer Verfahrenskartusche, die das elektrophotographische lichtempfindliche Element der vorliegenden Erfindung aufweist.
In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element der vorliegenden Erfindung, das in der Richtung des Pfeils bei einer gegebenen Umfangsgeschwindigkeit um eine Achse 2 herum drehend angetrieben wird. Im Laufe seiner Drehung wird das lichtempfindliche Element 1 durch eine primäre Aufladungseinrichtung 3 auf seiner Peripherie gleichmäßig auf ein positives oder negatives gegebenes Potential elektrostatisch aufgeladen. Das so aufgeladene lichtempfindliche Element wird dann Licht 4 ausgesetzt, das von einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt) zur Schlitzbelichtung oder Laserstrahl-Abtastbelichtung ausgesandt wird. Auf diese Weise werden nacheinander elektrostatische latente Bilder auf der Peripherie des lichtempfindlichen Elements 1 erzeugt.
Die so erzeugten elektrostatischen latenten Bilder werden anschließend mit Toner durch den Betrieb einer Entwicklungseinrichtung 5 entwickelt. Die resultierenden tonerentwickelten Bilder werden dann nacheinander durch den Betrieb einer Übertragungseinrichtung 6 auf die Oberfläche eines Übertragungsmediums 7 übertragen, das von einem Papierzuführabschnitt (nicht gezeigt) synchron mit der Drehung des lichtempfindlichen Elements 1 zu dem Teil zwischen dem lichtempfindlichen Element 1 und der Übertragungseinrichtung 6 zugeführt wird.
Das Übertragungsmedium 7, auf das die Bilder übertragen worden sind, wird von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements getrennt, zu einer Bildfixiereinrichtung 8 geführt, wo die Bilder fixiert werden, und wird dann aus dem Gerät als ein kopiertes Material (eine Kopie) ausgedruckt.
Der nach der Übertragung zurückbleibende Toner wird nach der Übertragung der Bilder durch eine Reinigungseinrichtung 9 von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 1 entfernt. Somit wird das lichtempfindliche Element auf seiner Oberfläche gereinigt, des Weiteren einer Beseitigung von Ladung durch Vorbelichtungslicht 10 unterzogen, das von einer Vorbelichtungseinrichtung (nicht gezeigt) ausgesandt wird, und dann wiederholt zur Erzeugung von Bildern verwendet. Da die primäre Aufladungseinrichtung 3 eine Kontaktaufladungseinrichtung ist, die eine Aufladewalze verwendet, ist bei dem in 4 gezeigten Gerät die Vorbelichtung nicht notwendigerweise erforderlich.
In der vorliegenden Erfindung kann das Gerät aus einer Vielzahl von Komponenten ausgewählt aus den bildenden Elementen wie etwa dem vorstehenden elektrophotographischen lichtempfindlichen Element 1, der primären Aufladungseinrichtung 3, der Entwicklungseinrichtung 5 und der Reinigungseinrichtung 9 bestehen, die einstückig als eine Verfahrenskartusche getragen werden, so dass die Verfahrenskartusche an den Körper des elektrophotographischen Geräts wie etwa eines Kopiergeräts oder eines Laserstrahldruckers abnehmbar angebracht werden kann. Zum Beispiel kann wenigstens eine von der primären Aufladungseinrichtung 3, der Entwicklungseinrichtung 5 und der Reinigungseinrichtung 9 zusammen mit dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element 1 einstückig in einer Kartusche getragen werden, um eine Verfahrenskartusche 11 auszubilden, die an den Körper des Geräts über eine Führungseinrichtung wie etwa eine Schiene 12, die in dem Körper des Geräts bereitgestellt ist, abnehmbar angebracht werden kann.
In dem Fall, dass das elektrophotographische Gerät als ein Kopiergerät oder ein Drucker verwendet wird, ist das Belichtungslicht 4 ein Licht, das von einem Original reflektiert oder durchgelassen wird, oder Licht, das durch das Abtasten eines Laserstrahls, den Antrieb einer LED-Anordnung oder den Antrieb einer Flüssigkristall-Verschlussanordnung gemäß den Signalen, die durch Einlesen eines Originals und durch Umwandeln der Information in Signale erhalten werden, eingestrahlt wird.
Herstellungsbeispiele für die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Phthalocyaninverbindungen werden nachstehend angegeben.
Herstellungsbeispiel 1
(Herstellung von Oxytitanphthalocyanin)
In 100 g α-Chlornaphthalin wurden 5,0 g o-Phthalodinitril und 2,0 g Titantetrachlorid bei 200°C für 3 Stunden gerührt, gefolgt von Abkühlen auf 50°C. Die ausgefallenen Kristalle wurden abfiltriert, um eine Paste aus Dichlortitanphthalocyanin zu erhalten. Als nächstes wurde diese Paste unter Rühren mit 100 ml N,N-Dimethylformamid, das auf 100°C erwärmt worden war, gewaschen und dann zweimal wiederholt mit 100 ml Methanol von 60°C gewaschen, um zu filtrieren. Die so erhaltene Paste wurde des Weiteren in 100 ml destilliertem Wasser bei 80°C für eine Stunde gerührt, gefolgt von Filtration, um blaue Oxytitanphthalocyaninkristalle zu erhalten. Ausbeute: 4,3 g.
Werte der Elementaranalyse (C₃₂H₁₆N₈TiO)
Als nächstes wurden die erhaltenen Kristalle in 30 ml konzentrierter Schwefelsäure gelöst, und die erhaltene Lösung wurde unter Rühren zu 300 ml destillieren Wassers von 20°C zugetropft, um eine Umfällung durchzuführen, gefolgt von Filtration. Das erhaltene Filtrat wurde gründlich mit Wasser gewaschen, um nicht kristallines Oxytitanphthalocyanin zu erhalten. Dann wurden 4,0 g des so erhaltenen nicht kristallinen Oxytitanphthalocyanins in 100 ml Methanol bei Raumtemperatur (22°C) für 8 Stunden suspendiert und gerührt, gefolgt von Filtrieren und anschließendem Trocknen unter verringertem Druck, um geringfügig kristallines Oxytitanphthalocyanin zu erhalten. Als nächstes wurden 2,0 g dieses Oxytitanphthalocyanins zu 40 ml n-Butylether zugegeben und bei Raumtemperatur (22°C) für 20 Stunden unter Verwendung von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm gemahlen.
Aus der resultierenden Dispersion wurde der Feststoff herausgeholt und gründlich mit Methanol und dann mit Wasser gewaschen, gefolgt von Trocknen, um Oxytitanphthalocyanin zu erhalten. Ausbeute: 1,8 g.
Dieses Oxytitanphthalocyanin hatte in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 9,0°, 14,2°, 23,9° und 27,1° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°). Das Röntgenbeugungsmuster dieser Kristalle ist in 1 gezeigt.
Herstellungsbeispiel 2
(Herstellung von Hydroxygalliumphthalocyanin)
73 g o-Phthalodinitril, 25 g Galliumtrichlorid und 400 ml α-Chlornaphthalin wurden bei 200°C für 4 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt, und danach wurde das Produkt bei 130°C abfiltriert. Das resultierende Produkt wurde bei 130°C für 1 Stunde unter Verwendung von N,N-Dimethylformamid dispergiert und gewaschen, gefolgt von Filtrieren und anschließendem Waschen mit Methanol, des Weiteren gefolgt von Trocknen, um 45 g Chlorgalliumphthalocyanin zu erhalten. Die Elementaranalyse dieser Verbindung ergab das Folgende.
Werte der Elementaranalyse (C₃₂H₁₆N₈ClGa)
15 g des hier erhaltenen Chlorgalliumphthalocyanins wurden in 450 g konzentrierter Schwefelsäure von 5°C gelöst, und die erhaltene Lösung wurde unter Rühren zu 2300 g Eiswasser zugetropft, um eine Umfällung durchzuführen, gefolgt von Filtrieren. Das erhaltene Filtrat wurde mit 2%igem wässrigen Ammoniak dispergiert und gewaschen und dann gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen, gefolgt von Gefriertrocknen bei einem Vakuum von 1 mmHg mittels eines Gefriertrockners, um 13 g eines geringfügig kristallinen Hydroxygalliumphthalocyanins zu erhalten.
Als nächstes wurden 7 g des so erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyanins und 210 g N,N'-Dimethylformamid mit einer Sandmühle bei Raumtemperatur (22°C) für 5 Stunden unter Verwendung von 300 g Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm gemahlen. Aus der resultierenden Dispersion wurde der Feststoff herausgeholt und dann gründlich mit Methanol gewaschen, gefolgt von Trocknen, um 5,6 g Hydroxygalliumphthalocyanin zu erhalten. Dieses Hydroxygalliumphthalocyanin hatte in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,3°, 24,9° und 28,1° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°). Das Röntgenbeugungsmuster dieser Kristalle ist in 2 gezeigt. Zudem ergab die Elementaranalyse dieser Verbindung das Folgende.
Werte der Elementaranalyse (C₃₂H₁₇N₈OGa)
Referenzherstellungsbeispiel 3
(Herstellung von Oxytitanphthalocyanin)
Das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 64-17066 offenbarte Herstellungsbeispiel wurde durchgeführt, um ein kristallines Oxytitanphthalocyanin mit starken Reflexen in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 9,5°, 9,7°, 11,6°, 14,9°, 24,0° und 27,3° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) zu erhalten. Das Röntgenbeugungsmuster dieser Kristalle ist in 3 gezeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch die angegebenen Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
50 Teile (Gewichtsteile; das gleiche gilt hiernach) Titanoxidpulver, das mit Zinnoxid überzogen ist, enthaltend 10% Antimonoxid, 25 Teile resolartigen Phenolharzes, 20 Teile Methylcellosolve, 5 Teile Methanol und 0,02 Teile Siliconöl (Polydimethylsiloxan/Polyoxyalkylen-Copolymer; durchschnittliches Molekulargewicht: 30.000) wurden für 2 Stunden mittels einer Sandmühle unter Verwendung von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert, um eine leitfähige Überzugsflüssigkeit herzustellen. Diese Überzugsflüssigkeit wurde durch Eintauchen auf einen Aluminiumzylinder aufgebracht, gefolgt von Trocknen bei 140°C für 30 Minuten, um eine leitfähige Schicht mit einer Schichtdicke von 20 μm auszubilden.
Auf diese leitfähige Schicht wurde eine Lösung, die durch Lösen von 5 Teilen eines 6-66-610-12- Polyamidquadripolymers in einem gemischten Lösungsmittel aus 70 Teilen Methanol und 25 Teilen Butanol hergestellt worden war, durch Eintauchen aufgebracht, gefolgt von Trocknen, um eine unterliegende Schicht mit einer Schichtdicke von 1 μm auszubilden.
Als nächstes wurden zu einer Lösung, die durch Lösen von 4 Teilen Polyvinylbutyral (Handelsname: S-LEC BX-1; erhältlich von Sekisui Chemical Co., Ltd.) in 100 Teilen Cyclohexanon erhalten worden war, 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde für 2 Stunden mittels einer Sandmühle unter Verwendung von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm dispergiert. Zu der so erhaltenen Dispersion wurden 100 Teile Ethylacetat zugegeben, um sie zu verdünnen. Danach wurde die resultierende Dispersion durch Eintauchen auf die unterliegende Schicht aufgebracht, gefolgt von Trocknen bei 100°C für 10 Minuten, um eine ladungserzeugende Schicht mit einer Schichtdicke von 0,18 μm auszubilden.
Als nächstes wurden 10 Teile eines ladungstransportierenden Materials, das durch die folgende Strukturformel dargestellt wird:
und 10 Teile Bisphenol-Z-Polycarbonat in 60 Teilen Monochlorbenzol gelöst, um eine Lösung herzustellen, die dann durch Eintauchen auf die ladungserzeugende Schicht aufgebracht wurde, gefolgt von Trocknen bei 100°C für 1 Stunde, um eine ladungstransportierende Schicht mit einer Schichtdicke von 23 μm auszubilden, so dass ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element hergestellt wurde.
Das so hergestellte elektrophotografische lichtempfindliche Element wurde in ein modifiziertes Gerät eines digitalen Kopiergeräts eingesetzt (Handelsname: GP-55; hergestellt durch CANON INC.). Seine Oberfläche wurde so eingestellt, dass sie ein Potential im dunklen Bereich von –700 V aufwies, und wurde mit Laserlicht von 780 nm bestrahlt, wobei die Lichtmenge gemessen wurde, die notwendig war, um das Potential von –700 V auf –150 V abzuschwächen, um die Empfindlichkeit zu untersuchen. Das Potential bei einer Belichtung mit Licht einer Energie von 20 μJ/cm² wurde ebenfalls als ein Restpotential Vr gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse waren wie nachstehend gezeigt.
Empfindlichkeit: 0,17 (μJ/cm²)
Restpotential Vr: –15 V
Als nächstes wurde in drei Umgebungen von 15°C/10% relativer Feuchtigkeit, 18°C/50% relativer Feuchtigkeit und 35°C/80% relativer Feuchtigkeit das anfängliche Potential im dunklen Bereich auf –700 V und das anfängliche Potential im hellen Bereich auf –150 V eingestellt, wobei ein Durchlauftest kontinuierlich auf 3000 Blättern durchgeführt wurde. Nach dem Durchlauf wurden das Potential im dunklen Bereich und das Potential im hellen Bereich gemessen, und die Bildqualität wurde durch visuelle Beobachtung bewertet. Im Ergebnis wurden in allen Umgebungen nach dem Durchlauf Potentialeigenschaften und eine Bildqualität beibehalten, die so gut wie jene zum Startzeitpunkt waren.
Beispiel 2
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 6,4 Teile des ersteren und 1,6 Teile des letzteren ersetzt wurden.
Beispiel 3
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 4 Teile des ersteren und 4 Teile des letzteren ersetzt wurden.
Beispiel 4
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 1,6 Teile des ersteren und 6,4 Teile des letzteren ersetzt wurden.
Beispiel 5
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 6,4 Teile des ersteren und 1,6 Teile des letzteren ersetzt wurden.
Vergleichsbeispiel 1
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls nur durch 8 Teile des ersteren ersetzt wurden.
Vergleichsbeispiel 2
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls nur durch 8 Teile des letzteren ersetzt wurden.
Vergleichsbeispiel 3
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 8 Teile des im Referenzherstellungsbeispiel 3 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls ersetzt wurden.
Vergleichsbeispiel 4
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass 7,2 Teile des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 0,8 Teile des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Hydroxygalliumphthalocyaninkristalls durch 4 Teile des im Referenzherstellungsbeispiel 3 erhaltenen Oxytitanphthalocyaninkristalls und 4 Teile eines durch die folgende Strukturformel dargestellten Disazopigments ersetzt wurden.
An diesen elektrophotografischen lichtempfindlichen Elementen wurde ihre Empfindlichkeit und ihr Restpotential Vr auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Unter Einstellen des anfänglichen Potentials im dunklen Bereich auf –700 V und des anfänglichen Potentials im hellen Bereich auf –150 V wurde ein kontinuierlicher Durchlauftest an 3.000 Blättern vorgenommen, und das Ausmaß der Veränderungen im Potential des dunklen Bereichs und im Potential des hellen Bereichs zwischen jenen zum Startzeitpunkt und jenen nach einem Durchlauf von 3.000 Blättern, ΔVd und ΔVl, wurden gemessen. In der Tabelle geben die Pluszeichen bei den Daten des Ausmaßes der Veränderungen eine Zunahme im absoluten Potentialwert und die Minuszeichen eine Abnahme im absoluten Potentialwert an. Zudem wurde durch visuelle Beobachtung nach dem Durchlauf eine Bewertung hinsichtlich schwarzer Punkte und Schleier durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Beispiele 6 bis 10 & Vergleichsbeispiele 5 bis 8
Die elektrophotografischen lichtempfindlichen Elemente entsprechend jenen, die in den Beispielen 1 bis 5 bzw. in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellt wurden, wurden für 5 Minuten unter Verwendung eines weißen fluoreszierenden Lichts einem Licht von 1500 lux ausgesetzt, und die Unterschiede zwischen dem Potential des dunklen Bereichs nach einer Belichtung für 2 Minuten und des Potentials des dunklen Bereichs vor der Belichtung, ΔV_PM, wurden gemessen, um den Photomemoryeffekt zu bewerten.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen ersichtlich ist, zeigen die elektrophotografischen lichtempfindlichen Elemente der vorliegenden Erfindung ein geringes Restpotential, sind frei von fehlerhaften Bildern wie etwa schwarzen Punkten und Schleier, zeigen einen kleinen Photomemory und haben hohe Empfindlichkeitseigenschaften und stabile Potentialeigenschaften bei ihrer wiederholten Verwendung.
Ein elektrophotografisches lichtempfindliches Element umfasst einen Träger und eine lichtempfindliche Schicht. Die lichtempfindliche Schicht enthält ein Oxytitanphthalocyanin mit dem stärksten Reflex in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 27,2° und starken Reflexen bei 9,0°, 14,2° und 23,9° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) und ein Hydroxygalliumphthalocyanin mit starken Reflexen in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ). Eine Verfahrenskartusche und ein elektrophotografisches Gerät, die das elektrophotografische lichtempfindliche Element verwenden, werden ebenfalls offenbart.

Claims

Elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einem Träger und einer auf dem Träger bereitgestellten lichtempfindlichen Schicht, die ein Oxytitanphthalocyanin, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung den stärksten Reflex bei 27,2° und starke Reflexe bei 9,0°, 14,2° und 23,9° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) aufweist, und ein Hydroxygalliumphthalocyanin enthält, das in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,4° ± 0,2° und 28,2° ± 0,2° im Beugungswinkel (2θ) aufweist.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, wobei das Hydroxygalliumphthalocyanin in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,3°, 24,9° und 28,1° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) aufweist.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, wobei das Hydroxygalliumphthalocyanin in der charakteristischen CuKα-Röntgenbeugung starke Reflexe bei 7,5°, 9,9°, 16,3°, 18,6°, 25,1° und 28,3° im Beugungswinkel (2θ ± 0,2°) aufweist.
Elektrophotographisches lichtempfindliches Element nach Anspruch 1, wobei die lichtempfindliche Schicht eine ladungserzeugende Schicht und eine ladungstransportierende Schicht umfasst und wobei die ladungserzeugende Schicht das Oxytitanphthalocyanin und das Hydroxygalliumphthalocyanin enthält.
Verfahrenskartusche mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element nach Anspruch 1 und Einrichtungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Aufladungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Reinigungseinrichtung, wobei das elektrophotographische lichtempfindliche Element und wenigstens eine der Einrichtungen als eine Einheit getragen werden und abnehmbar an dem Hauptkörper eines elektrophotographischen Geräts angebracht sein können.
Elektrophotographisches Gerät mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element nach Anspruch 1, einer Aufladungseinrichtung, einer Belichtungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Übertragungseinrichtung.