JP2000508433A - 光受容体のための２層バリヤー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、順に、導電性支持体と、光導電性層と、バリヤーと、好ましくは剥離層とを備える光受容要素である。該バリヤーは：１）該光導電性層に隣接する、非導電性の電荷阻止層と、２）該非導電性電荷阻止層の上の、電気導電性バリヤー層とを備える２層系である。

Description

【発明の詳細な説明】 光受容体のための２層バリヤー 技術分野 本発明は、光受容要素に関する。さらに特に、本発明は光受容要素のための２ 層バリヤーに関する。 背景技術 電子写真は、光複写およびいくつかの形態のレーザー印字を含む種々の周知の 画像処理のための技術的基礎をなす。基本的な電子写真処理は、均一な静電荷を 光受容要素の上に配置し、光受容要素を画像面を露光して、本明細書においては 「光線」とも呼ばれる電磁放射線を活性化し、露光部の帯電を放散し、得られた 静電潜像をトナーで現像し、トナー画像を光受容要素から紙などの最終的な基板 に、直接的な転写によって、または中間転写材料を介して転写することに関係す る。 トナーはポリマーと着色粒子、一般に炭素の配合物を含む粉末材料であっても 、絶縁性の液体に細かく分割した固形物を分散させた液体材料であってもよい。 液体トナーは、分解能の高い画像を与えることができるので、好ましいことが多 い。液体電子写真（以降本明細書においてＬＥＰと呼ぶ）では、光受容要素は、 充電許容電圧と呼ばれる特定の電圧まで充電される。放射線に対する画像様に露 光は、画像部位の表面電圧を、光受容要素の表面の充電許容値より低い残留電圧 ＶＲまで低下する。一般に残存電圧より大きく、帯電許容電圧より小さい電圧で 現像ロールにバイアスをかけると、電場が正に帯電したトナー粒子を光受容体表 面の放電部位に向ける。 トナー画像は、熱、圧力、熱と圧力の組み合わせ、または静電的補助によって 基板または中間キャリアに転写されることができる。電子写真画像のこの段階に 生じる普通の問題は、光導電体から受容体への転写の悪さである。転写の悪さは 、転写効率の低さおよび画像分解能の低さによって生じる可能性がある。転写効 率の低さによって、画像は薄いおよび／または斑点つきとなる。画像分解能が低 いと、画像はぼやける。このような転写の問題は、剥離被覆を使用することによ って軽減させることができる。 光受容要素の構造体は、ローラーに支持されて循環される連続したベルトまた は回転可能なドラムであってもよい。光受容要素は全て、活性化している電磁放 射線に露光されるとき、電流を伝導し、他の条件下では絶縁体である光導電性層 を有する。光導電性層は一般に導電性支持体に固定される。活性化している電磁 放射線が光導電性層に当たったとき、照射領域の表面電圧を中和または低下する 領域の光導電体に帯電が導電するように、光導電体の表面は負または正に帯電さ れる。光導電性層の上に光学的バリヤー層を使用して、光導電性層を保護し、光 導電性層の耐用年数を延長することができる。接着剤層もしくはプライミング層 または基板射出電荷阻止層などの他の層もいくつかの光受容要素に使用すること ができる。 周知の光導電性層には、（ａ）粒子状で結合剤に分散された無機光導電体材料 、またはさらに好ましくは（ｂ）有機光導電体材料が含まれるが、これらに限定 されない。有機光導電体材料を含有する光導電要素は、ボルセンバーガー（Ｂｏ ｒｓｅｎｂｅｒｇｅｒ）およびバイス（Ｗｅｉｓｓ）、フォトリセプターズ（Ｐ ｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓ）：オルガニック フォトコンダクターズ(Ｏｒｇ ａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ)、９章、画像材料ハンドブック(Ｈ ａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉ ａｌｓ)、アーサー エス（Ａｒｔｈｕｒ Ｓ．）編、マーセル デッカー社(Ｍ ａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．)、１９９１年に考察される。有機光導電 材料が使用されると、光導電層は電荷発生層と電荷輸送層からなる２層構成物と なりうる。電荷発生層は一般に厚さ約０．０１乃至５μｍで、光線を吸収して、 染料または顔料などの帯電キャリアを形成することができる材料を含む。電荷輸 送層は一般に厚さ１０〜２０μｍで、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはビス −（ベンゾカルバゾール）−フェニルメタンの誘導体を好適な結合剤中に加えた 物などの、形成された帯電キャリアを移すことができる材料を含む。 光導電要素における２層（２重層とも呼ばれる）有機光導電材料の標準的な用 途では、電荷発生層が、導電性基板と電荷輸送層との間に配置される。このよう な光導電要素は通常導電性基板を電荷発生層の薄い被覆で被覆することによって 形成され、電荷輸送層の比較的厚い被覆が上に被覆される。動作中、光導電要素 の表面は負に帯電する。画像形成時には、光線−衝突部位では、ホール／電子対 が電荷発生層／電荷輸送層界面または界面近傍に形成される。電子は電荷発生層 を通って、導電性基板まで移動するが、ホールは電荷輸送層を通って移動して、 表面の陰性電化を中和する。このように、帯電は光線−衝突部位では中和される 。 または、逆の２層系を使用してもよい。逆の２層有機光導電材料を有する光導 電要素は、光受容面の劣化を少なくする陽性荷電を必要とする。一般的な逆の２ 層系では、導電性基板を電荷輸送層の比較的厚い被覆（約５乃至２０μｍ）で被 覆し、電荷発生層の比較的薄い（０．０５乃至１．０μｍ）被覆で上に被覆する 。動作中、光受容面は正に帯電される。画像形成時には、光線−衝突部位では、 ホール／電子対が電荷発生層／電荷輸送層界面または界面近傍に形 成される。電子は電荷発生層を通って、表面の正の荷電を中和するが、ホールは 電荷輸送層を通って導電性基板まで移動する。このように、帯電は光線−衝突部 位では中和される。 さらに別の方法として、有機光導電層は、電荷発生能力と電荷輸送能力とを有 する、電荷発生材料と電荷輸送材料との混合物を含有する１層の構成物を備えて もよい。１層の光導電層の例は米国特許第５，０８７，５４０号および同第３， ８１６，１１８号に記載される。 一般に光導電層と剥離層の間に位置づけされるバリヤー層を使用して、光導電 層の耐久性を増し、耐用年数を延長することができる。この能力を有効にするた めには、バリヤー層は理想的には多数の異なる性能基準を満たさなければならな い。第１に、バリヤー層はコロナ誘導電荷注入から光導電層を保護するべきであ る。コロナ誘導電荷注入は帯電許容電圧を制限または低下することがあり、有機 光導電要素を望ましくない捕獲電荷で満たすことがある。また、コロナ誘導電荷 注入は、光導電層の有用寿命を短縮する障害を生じることがある。イオン化した 粒子が直接光導電層と直接接触させられるとき、障害が生じる。コロナはまた、 光導電層と直接接触させられるとき、光導電層に障害を与えることがあるオゾン および所与の有害なイオン化粒子を形成する。コロナによるオゾンおよび有害な イオン化粒子は、光導電層に望ましくない反応、例えば酸化を直接的または間接 的に生じることによって光導電層に障害を与えると考えられる。効果的なバリヤ ー層は、コロナによって産生されるオゾンおよびイオン化粒子による光導電層の 直接的な接触を防止または最小にする。 バリヤー層の第２の要件は、光導電層に対しては実質的に不活性でなければな らないということである。すなわち、バリヤー層は、 光導電層の性能が有害に影響され、バリヤー層と光導電層との間に「捕獲部位」 が形成するほどまで、光導電層と化学的に反応するべきではない。捕獲部位は、 電荷を維持し、それによって光導電要素の急速な放電を阻止することができるボ イドに局在化される。従って、捕獲部位の存在は、光導電系が安定な動作条件に 到達する前に長期の「ウォームアップ」期間を必要とする。 バリヤー層は、接着剤を使用しなくても光導電層および剥離層と十分に接着す るべきである。望ましくは、バリヤー層は、光導電要素にかけられる圧縮力およ び引張り力に対して弾性を示す。また、液体トナーに使用されるバリヤー層は、 液体トナーと光導電層との接触を防止し、実質的に限定しなければならない。液 体トナーは、一般にキャリア液に分散されるトナー粒子を含む。 最後に、バリヤー層は実質的にに残存電圧に寄与するべきではない。このよう な望ましくない残存電圧の上昇は、捕獲部位または層の容量性もしくは抵抗性に よって生じることがある。 種々の１層バリヤー層が当分野において開示されている。例えば、米国特許第 ４，３５９，５０９号；同第４，５６５，７６０号；同第４，５９５，６０２号 ；同第４，６０６，９３４号；同第４，０２３，７７５号；および同第５，１２ ４，２２０号並びに国際公開公報第９５／０２８５３号を参照。 しかしながら、１層バリヤー系には限界がある。バリヤーが厚い場合には、液 体トナーに対するバリヤーは改良されるが、バリヤー層が厚くなると、画像の品 質が一般に劣化する。 発明の開示 Ｖ_Rはバリヤー層の厚さと共に増加するので、画像の品質が少なくとも部分的 に劣化することを発明者達は理解している。Ｖ_Rの増 加を導電性バリヤー層を使用することによって阻止することができる。残念なこ とに、導電性バリヤー層は電荷注入を適度に防止しないので、帯電許容電圧、大 量の捕獲電荷および放電ゴーストが生じる。放電ゴーストは、光受容要素の過去 の放電と未放電領域との間に生じる残存電位差である。 本発明者達は、逆の２層光導電系は液体トナーに対して特に有用であることも 発見した。従って、本発明者達は、光受容要素の２層のバリヤー系は、画像の品 質を悪化させることなく、液体トナーに対する優れたバリヤー特性を提供するこ とを発見した。本発明の光受容要素は、順次、光導電性支持体、光導電層、バリ ヤーおよび好ましくは剥離層を含む。バリヤーは： １）光導電層の上の、非導電性電荷阻止層と、 ２）非導電性電荷阻止層の上の、導電性バリヤーと を含む２層系である。 発明の詳細な説明 本発明の光導電構成物は、少なくとも光導電層とバリヤー層とを支持する光導 電基板を含む。本発明の光導電物はドラム型構成物、ベルト構成物または当業者 に周知の任意の他の構成物であってもよい。 光導電系のための光導電基板は当業者に十分に周知で、一般に２つの大まかな 部類からなる：（ａ）導線性金属の自己支持層またはブロック、または他の高導 電性材料；（ｂ）薄い導電性被覆、例えば蒸着アルミニウムが適用されているポ リマーシート、ガラスまたは紙などの絶縁材料。 光導電層は、（ａ）特に結合剤に分散させた形態の無機光導電性材料と、さら に好ましくは、（ｂ）無機光導電性材料ろを含む当該 技術上周知ないかなるものであってもよい。光導電体の厚さは、使用する材料に 依存するが、一般には５乃至１５０μｍの範囲内である。 有機光導電性材料を有する光導電要素は、ボルセンバーガー（Ｂｏｒｓｅｎｂ ｅｒｇｅｒ）およびバイス（Ｗｅｉｓｓ）、フォトリセプターズ（Ｐｈｏｔｏｒ ｅｃｅｐｔｏｒｓ）：オルガニツク フォトコンダクターズ(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ)、９章、画像材料ハンドブック(Ｈａｎｄｂｏ ｏｋ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ)、アーサー エス（Ａｒｔ ｈｕｒ Ｓ.）編、マーセル デッカー社(Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ .)、１９９１年に考察される。有機光導電性材料が使用されるとき、光導電層は 、電荷発生層と帯電移動層とからなる２層構成物であってもよい。電荷発生層は 一般に厚さ約０．０１乃至５μｍで、染料または顔料などの、光線を吸収して帯 電キャリアを形成することができる材料を含む。帯電移動層は一般に厚さ１０〜 ２０μｍで、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはビス−（ベンゾカルバゾール ）−フェニルメタンの誘導体を好適な結合剤中に加えた物などの、形成された帯 電キャリアを移すことができる材料を含む。 光導電要素における２層（２重層とも呼ばれる）有機光導電材料の標準的な用 途では、電荷発生層が、導電性基板と電荷輸送層との間に配置される。このよう な光導電要素は通常導電性基板を電荷発生層の薄い被覆で被覆することによって 形成され、電荷輸送層の比較的厚い被覆が上に被覆される。動作中、光導電要素 の表面は負に帯電する。画像形成時には、光線−衝突部位では、ホール／電子対 が電荷発生層／電荷輸送層界面または界面近傍に形成される。電子は電荷発生層 を通って、導電性基板まで移動するが、ホールは電荷輸送層を通って移動して、 表面の陰性電化を中和する。このように、 帯電は光線−衝突部位では中和される。 または、逆の２層系を使用してもよい。逆の２層有機光導電材料を有する光導 電要素は、光受容面の劣化を少なくする陽性荷電を必要とする。一般的な逆の２ 層系では、導電性基板を電荷輸送層の比較的厚い被覆（約５乃至２０μｍ）で被 覆し、電荷発生層の比較的薄い（０．０５乃至１．０μｍ）被覆で上に被覆する 。動作中、光受容面は正に帯電される。画像形成時には、光線−衝突部位では、 ホール／電子対が電荷発生層／電荷輸送層界面または界面近傍に形成される。電 子は電荷発生層を通って、表面の正の荷電を中和するが、ホールは電荷輸送層を 通って導電性基板まで移動する。このように、帯電は光線−衝突部位では中和さ れる。 さらに別の方法として、有機光導電層は、電荷発生能力と電荷輸送能力とを有 する、電荷発生材料と電荷輸送材料との混合物を含有する１層の構成物を備えて もよい。１層の光導電層の例は米国特許第５，０８７，５４０号および同第３， ８１６，１１８号に記載される。 １層光受容体および／または２重光受容体の電荷発生層に使用するための好適 な電荷発生材料には、アゾ顔料、ペリレン顔料、プタロシアニン顔料、スクアレ ン顔料および２相集合材料が含まれる。２相集合材料は非晶質基質に分散された 感光性フィラメント結晶相を含む。 電荷輸送材料は、電荷（ホールまたは電子）を、発生部位からフィルムのバル クまで輸送する。電荷輸送材料は、一般に分子ドープポリマーまたは活性輸送ポ リマーのどちらかである。好適な電荷輸送材料には、エナミン、ヒドラゾン、オ キサヂアゾール、オキサオール、ピラゾリン、トリアリールアミンおよびトリア リールメタンが含まれる。好適な活性輸送ポリマーはポリビニルカルバゾールで ある。特に好ましい材料は、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）およびアクセプタ ードープポリ−（Ｎ−ビニルカルバゾール）などのポリマーである。別の材料は ボルセンバーガー（Ｂｏｒｓｅｎｂｅｒｇｅｒ）およびバイス(Ｗｅｉｓｓ)、フ ォトリセプターズ(Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓ)：オルガニック フォトコン ダクターズ(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ)、９章、画像材 料ハンドブック(Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｓ)、アーサー エス（Ａｒｔｈｕｒ Ｓ．）編、マーセル デッカー社(Ｍａｒ ｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．)、１９９１年に開示されている。 有機光導電性材料のための好適な結合剤樹脂には、ポリエステル、ポリビニル アセテート、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデンクロライド、ポリカーボネート、 ポリビニルブチラル、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルホルマル、ポリ アクリロニトリル、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリレート、ポリビ ニルカルバゾール、上記ポリマーに使用されるモノマーのコポリマー、塩化ビニ ル／酢酸ビニル／ビニルアルコールターポリマー、塩化ビニル／酢酸ビニル／マ レイン酸ターポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル／塩化ビ ニリデンコポリマー、セルロースポリマーおよびこれらの混合物が含まれるが、 これらに限定されない。有機光導電性材料を被覆する際に使用される好適な溶媒 には、例えばニトロベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロ エチレン、テトラヒドロフラン等が含まれる。 例えば、絶縁結合剤に分散された酸化亜鉛、二酸化チタン、硫化カドミウムお よび硫化アンチモンなどの無機光導電物は当該技術上周知であり、必要な場合に は、感光性染料を添加した従来の形態のいかなる形態で使用されてもよい。好ま しい結合剤は、スチレンブ ラジエンコポリマー、修飾アクリルポリマー、ビニルアセテートポリマー、スチ レン−アルキド樹脂、ソーヤアルキル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ ン、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアクリルエステルおよびメタク リルエステル、ポリスチレン、ポリエステル並びにこれらの組み合わせを含むが 、これらに限定されない樹脂状材料である。 本発明のバリヤー系は、第１の非導電性電荷阻止層を含む。この層は好ましく は、ポリマー結合剤中のシリカを含む。結合剤は好ましくは、第２の伝導性バリ ヤー層を被覆するために使用される溶媒に耐性である結晶または半結晶ポリマー である。結合剤は光導電層の最大の保護を確保するために低透過性であるべきで ある。好ましいポリマーは、２５℃における酸素透過係数が１×１０^-14より小 さく、さらに好ましくは１×１０^-15ｃｍ²／ｓ・Ｐａより小さい。層を溶媒によ って被覆する必要がある場合には、溶媒と光導電層との相互作用の危険性が存在 するので、結合剤は水性被覆可能であるべきである。しかしながら、光導電層が 溶媒に耐性である場合には、溶媒被覆可能な結合剤が許容されることがある。い くつかの好ましい結合剤には、スルホン化ポリエステル、ポリビニルアルコール 、アクリロニトリル／スチレンコポリマー、アクリロニトリル／メタクリレート ／ブタジエンコポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ビニルエーテル／マレイン酸無 水物コポリマー、ポリアクリロニトリル、塩化ビニル／ポリ二塩化ビニリデンコ ポリマーおよびポリビニルアルコールとメチルビニルエーテル／マレイン酸無水 物コポリマーの混合物が含まれる。非常に良好な電荷注入保護を提供するので、 後者の混合物は特に好ましい。好ましくは、結合剤は架橋可能である。架橋剤は 、電荷阻止層の静電放電性能に影響をあたえてはいけない。好適な架橋剤には、 アジリデン系架橋剤、マレイン酸無水物、カル ボン酸官能性架橋剤が含まれる。 シリカ粒子は好ましくは、平均系が５乃至２００ｎｍであるコロイドシリカで ある。シリカの量は非導電性電荷阻止層の約１０乃至９０重量％であってもよく 、さらに好ましくは非導電性電荷阻止層の２０乃至４０重量％の範囲である。非 導電性溶媒耐性層は、好ましくは厚さが０．０３乃至０．１μｍの範囲である。 導電性バリヤー層は、非導電性電荷阻止層の上に配置される。導電性バリヤー 層は、好ましくはポリマー結合剤中に導電性添加剤を含む。好適な導電性添加剤 には、導電性顔料、導電性ポリマー、ポリピロールなどのドープ導電性ポリマー 組成物および光導電性有機分子、ジブロモアントロンなどの普通に共役した芳香 族化合物が含まれる。導電性顔料（または導電性粒子）が好ましい。導電性顔料 の量は、導電性バリヤー層の好ましくは２０重量％未満で、さらに好ましくは５ 〜１５重量％である。導電性粒子の量が多すぎると、被覆中に多量の割れが観察 される。粒子の量を２０％より多くに増加させると、画像の品質には大きな利点 は観察されない。導電性粒子は、導電性を有するいかなる周知の粒子であっても よい。好ましい粒子には、光導電性ＴｉＯ₂、酸化バナジウム等が含まれる。特 に好ましい粒子はＳｂＯ₃／ＳｎＯ₂複合体粒子である。 導電性バリヤー層のためのポリマー結合剤は、種々のポリマーであってもよく 、ただし結合剤はミセル形成可能で、溶媒によって被覆され、導電性添加剤は結 合剤に分散可能である。好ましくは、結合剤系は架橋可能である。好ましいポリ マーは、架橋可能な側基または末端基を有するポリエステル、ポリアセタール、 ポリビニルブチラール、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリアクリレートを含む 。好ましくは、導電性バリヤー層は光導電導電性電荷阻止層の上に溶媒被覆され る。好ましい溶媒には、炭化水素.、アルコールおよび メチルエチルケトンが含まれる。結合剤に関する溶媒の制限は、隣接層の特性に 依存する。隣接層は、層が被覆されるとき、層に分布してもいけないし、分布さ れてもいけない。導電性バリヤー層の乾燥厚さは好ましくは０．３μｍより厚く 、さらに好ましくは０．５乃至１．５μｍである。 選択的に、シリカを導電性バリヤー層に添加してもよい。シリカの量は、導電 性バリヤー層の最高約９０重量％であってもいいが、さらに好ましくは導電性バ リヤー層の１０乃至４０重量％の範囲である。最も好ましくは、この層中の粒子 （導電性および非導電性）の総量は層の５０重量％未満であり、さらに好ましく は４０重量％未満である。 バリヤー系の上に隔離層が適用されることが望ましい。剥離層は当該技術上周 知のいかなる剥離層であってもよい。シリコンポリマー剥離層が十分に周知で、 好ましい。好適な剥離層材料の例には、Ｓｙｌ−ｏｆｆ^TM２３およびＳｙｌ−Ｏ ｆｆ^TM１２（ダウコーニング社(Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐ)）並びに国 際公開公報第９６／３４３１８号に開示される二峰性ビニルシリコンポリマーが 含まれる。 実施例光導電層の調製 逆の２重層光導電物を以下のようにアルミニウム被覆ポリエステルフィルムの 上に被覆した： １０００ｇｍの１２．５％ポリカーボネートＺ（ミツビシガス社(Ｍｉｔｓｕ ｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｏ.)）／ＰＥ２２００（シェルケミカル社（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍ１ｃａｌ Ｃｏ.）（９９：１）のトルエン溶液に、６２．５ｇｍ９ −エチルカルバゾール−３−アル デヒド−Ｎ−メチル−Ｎ−フェニル−ヒドラゾンおよび６２．５ｇｍ９−エチル カルバゾール−３−アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ヒドラゾンを添加した。 この混合物を溶解して、アルミニウム被覆ポリマーフィルムに被覆し、乾燥して 、１５ミクロンの電荷輸送層を得た。電荷輸送層の上面に、（１：１）×形態− 金属を含有しないフタロシアニン（ゼネカ社(Ｚｅｎｅｃａ，Ｌｔｄ.)）／Ｓ− ｌｅｃ Ｂｘ−５（セキスイ化学社(Ｓｅｋｉｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ. )）の２．８％固体分散物を被覆して、０．１ミクロンの乾燥した電荷発生層を 得た。導電層ストック溶液Ｉの調製 ６グラムのセキスイ（Ｓｅｋｉｓｕｉ）Ｂｘ−５ポリビニルブチラルを９６ｇ のメタノールに溶解した。この溶液に、コノシインターナショナル社（Ｋｏｎｉ ｓｈｉ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ.）製の０．９ｇのＳｎ₂／ＳｂＯ 導電性粉末および０．４ｇの３−グリシジルプロピルトリメトキシシラン（ダウ コーニング社(Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐ.)製のＺ６０４０を添加した 。混合物をセラミックボールで４８時間粉砕した。導電層ストック溶液ＩＩの調製 導電性添加剤として０．９ｇのジブロモアントロン光導電性添加剤を、ＳｎＯ₂ ／ＳｂＯ導電性粉末の代わりに使用した以外は、ストック溶液Ｉを調製するた めの手順を繰り返した。導電層溶液の調製 以下の調合物を含む、導電性バリヤー層の被覆のための溶液を調製した。 表 １ 導電性バリヤー調合物特に明記しない限り、ストック溶液Ｉを使用した。 セキスイ（Sekisui）製のBX-5ポリビニルブチラール ナルコ（Nalco）製ノ Nalco 1057コロイド状シリカ AN 169はメチルビニルエーテル／マレイン酸無水物コポリマーである。 IPAはイソプロピルアルコールデアル。^* ストック溶液ＩＩから調製した。（ICIジブロモアンスロンBX948/1を導電性添 加剤として使用した。 ^**試料CB-6は導電性バリヤーではない。1.0ｇ5％グリシジルプロピルトリメ トキシシランも含有した。. 電荷阻止層調合物 以下の調合物を含む、非導電性電荷阻止層を被覆するための溶液を調製した。 表 ２ 種々の電荷阻止層の調合物値は全てグラム単位である。 PVAはポリビニルアルコールである。 セキスイ（Sekisui）製のBX-5ポリビニルブチラール ナルコ（Nalco）製のNalco 1057コロイド状シリカ ナルコ（Nalco）製のNalco 2326コロイド状シリカ AN 169はメチルビニルエーテル／マレイン酸無水物コポリマーである。 IPAはイソプロピルアルコールである。 TX1OOはトリロンX-100界面活性剤である。 これらの溶液の厚さの計算値 Ｂ-1:0.070μm, Ｂ-2:0.035μm, Ｂ-3:0.070μm, Ｂ-4:0.070μm, Ｂ-5:0.070μm，および Ｂ-6:0.070μm.剥離層調合物 以下の調合物を有する隔離層被覆溶液を調製した： 5.0ｇの15％ Syl-off 23（ダウコーニング社（Dow Corning Corp）製の シリコン） 0.56ｇ ＮＭ203（ハラスアミリカ（Huls America）製のポリメチルヒド ロシロキサン） 0.187g PS342.5（ハラスアミリカ（Huls America）製のシロキサン） 33.72ｇヘプタン 0.12ｇ白金触媒被覆手順 電荷阻止層、導電性バリヤー層および剥離層を、リング被覆法を使用して光導 電層の上に被覆した。第１に、電荷阻止層を光導電層の上に０．４ｃｍ／秒の速 度でリング被覆した。この層を１５０℃にて５分間硬化した。導電性バリヤー被 覆溶液を電荷阻止層の上に０．４１ｃｍ／秒の速度でリング被覆した。この層も １５０℃にて５分間硬化した。最後に、剥離被覆溶液を導電性バリヤー層の上に ２．３ｃｍ／秒の速度でリング被覆した。この層を１５０℃にて１０分間硬化し た。最初の静電特性試験 スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｒｏｎ）の光導電要素の表面を約６００乃至６５ ０ボルト（帯電許容）の表面電圧に帯電させることによって、最初の静電特性試 験を実施した。７８０ｎｍダイオードレーザーに暴露することによって、表面電 圧を残存電圧Ｖ_Rまで放電させた。次いで、光導電体の表面全体を７１５ｎｍＬ ＥＤアレーでイレーズした。これらのステップを１サイクルとして、１１回繰り 返して、帯電許容およびＶ_Rを測定した。４０００サイクル充電および放電試験 充電、放電およびイレーズステップを連続４０００サイクル実施した。データ を２０００サイクルごとに収集して、多数のサイクルにわたる帯電許容および放 電の静電的安定性を測定した。湿式画像サイクル試験 帯電および放電ステップに加えて、イレーズステップの前に現像ステップを追 加した。液体トナーを、約５００Ｖ（これは約２００Ｖの典型的なＶ_Rより大き い）の電圧でバイアスさせた、光受容要素と現像ロールとの間の現像領域に導入 した。光受容要素とバイアルロールとの間の隙間は約６ｍｉｌであった。現像ス テップの後に、６０℃の乾燥ロールを使用して、液体トナーの残存キャリア液の 全てを除去した。最初と選択したサイクル経過時に静電データを収集した。デー タを収集したサイクルでは現像ステップを実施しなかった。この試験は、複数の 湿式現像サイクルの影響下での静電的安定性に関する情報を提供する。実施例１ 調合物ＣＢ−１を光導電層に直接被覆して、上記のように硬化した。剥離層を 導電性バリヤー層の上に被覆して、上記のように硬化した。この試料について、 １１サイクル初期静電的試験で評価した。結果は、この試料は安定な帯電許容特 性を有しないことを示した。この問題は、バリヤー被覆の導電性添加剤から有機 光導電体への電荷注入によるものだろう。実施例２〜１２ 表２の電荷阻止層調合物を光導電層に被覆し、上記のように硬化した。その後 種々の導電性溶液および剥離層を各々被覆し、上記のように硬化した。帯電許容 特性のための初期静電試験に従ってこれらの試料を試験した。結果を以下の表３ に示す。ＩＰＡおよびアクリレートを含有する電荷阻止層は、許容できない帯電 許容を提供し た。 表 ３ 初期静電特性試験 実施例１３〜２０ 電荷阻止層の他の結合剤について調査した： ａ．ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）とメチルビニルエーテル／マレイン酸無 水物コポリマーＧａｎｔｒｅｚ（ＡＮ１６９）の混合物。 −４％メタノール溶液 ｂ．シラン末端ポリウレタン分散物。 ｃ．ポリアクリレートラテックスの３０％水溶液。 ｄ．ＢＦ Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｈｙｃａｒ２６１３８ポリアクリル−アクリル ニトリルラテックス（５０重量％固形物） ｅ．ＢＦ Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｈｙｃａｒ２６３７３ポリアクリル−アクリル ニトリルラテックス（５８重量％固形物） ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｓａｎｃｕｒｅ７７６ポリウレタン分散 物（３８重量％固形物） これらの結合剤を以下の表４に示す他の成分と組み合わせて、水溶性被覆溶液 を形成した。被覆溶液を光導電層に直接被覆して、初期静電試験に従って試験し た。ポリウレタンおよびポリアクリレートを含有する結合剤系は良好な帯電許容 性能を示さず、これは荷電射出阻止特性が低いことを示している。 ^*固形物30％のNalco 1057コロイド状シリカを使用した。^** 0.1g Xama-7はオハイオ州グッドリッチのビーエフ（B.F.）社製のポリアジリ ジン架橋剤を用いて製造した。実施例２１ ＰＶＡ／ＡＮ１６９結合剤について、アジリジン系架橋剤および加水分解シラ ン架橋剤を試した。これらの電荷阻止層を光導電層に被覆した。加水分解シラン 架橋剤の導入によって、帯電性能が劣化し、これはこれらの架橋剤は電荷阻止特 性が低いことを示している。アジリジン架橋剤は静電放電性能の影響を生じなか った。実施例２２〜２９ 種々の電荷阻止層被覆溶液および種々の導電層被覆溶液を光導電層に被覆して 、上記のように硬化した。その後、剥離層溶液を被覆し、上記のように硬化した 。４０００サイクル非機能的充電および放電試験についてこれらの光受容要素を 試験した。結果を以下の表に示す。電荷阻止層のみまたは導電性バリヤー層のみ を有する光受容要素は、より高いランプアップを示し、大きな放電ゴーストを示 した。ジブロモアンスロンを導電性添加剤として使用したとき、Ｖ_Rのわずかな 増加および弱冠の放電ゴーストが検出された。 表５ 4000サイクル充電および放電試験 ^*厚さ0.35μm^** 厚さ0.15μm^*** 実施例27は４Ｋサイクル後残存電圧が低く、放電電圧が一定を保った。実施例３０〜３４ 種々の阻止および導電性バリヤー被覆溶液を使用して光受容要素を調製した。 剥離被覆を導電性バリヤー層に適用した。被覆手順は上述するように実施した。 これらの試料に湿式画像サイクル試験を実施した。結果を表６に示す。Ｖ_Rおよ び放電ゴーストの変化値を、表に記載するサイクル数の後に示す。２層系は、１ 層系より優れた耐久性、Ｖ_Rの変化および放電ゴーストを示した。 表 ６ 湿式画像サイクル試験 ^*この非導電性バリヤーは国際公開公報第95/02853に記載されている。^** 厚さ0.15μm.^*** 厚さ0.20μm.

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．導電性基板と；該導電性基板の上の光導電層と；該光導電層の上の、該光 導電層に隣接する非導電性電荷阻止層と該非導電性電荷阻止層の上の導電性バリ ヤー層を備えるバリヤー系と、を備える光受容要素。 ２．該バリヤー系の上にさらに剥離層を備える請求項１記載の要素 ３．該非導電性電荷阻止層がシリカ粒子とポリマー結合剤を含む請求項１記載 の要素。 ４．該ポリマー結合剤が半結晶ポリマーである請求項３記載の要素。 ５．該ポリマー結合剤が、１×１０^-14ｃｍ²／ｓ・Ｐａより小さい酸素透過係 数を有する請求項３記載の要素。 ６．該シリカ粒子の量が、該非導電性電荷阻止層の１０乃至９０重量％であり 、該シリカ粒子が５乃至２００ｎｍの平均径を有する請求項３記載の要素。 ７．該ポリマー結合剤が水分散性である請求項３記載の要素。 ８．該ポリマー結合剤が架橋可能である請求項３記載の要素。 ９．非導電性電荷阻止層が、０．０３乃至０．１μｍの範囲の厚さであり、該 導電性バリヤー層が０．５乃至１．５μｍの範囲の厚さである請求項１記載の要 素。 １０．該導電性バリヤー層が、導電性添加剤とポリマー結合剤を含む請求項１ 記載の要素。 １１．該導電性バリヤーが、さらにシリカを含む請求項１０記載の要素。 １２．該導電性添加剤が、導電性顔料、導電性ポリマー、ドープ された導電性ポリマー組成物、および光導電性有機分子からなる群から選択され る請求項１０記載の要素。 １３．該導電性添加剤が、導電性バリヤー層の２０重量％より少ない量で存在 する導電性顔料である請求項１２記載の要素。 １４．該導電性添加剤が、光導電性ＴｉＯ₂、酸化バナジウム、およびＳｂ₂Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂複合体粒子から選択される導電性顔料である請求項１２記載の要素。 １５．該シリカの量が、該導電性層の１０乃至４０重量％の範囲内である請求 項１１記載の要素。 １６．導電性粒子と非導電性粒子の合計量が、該導電性層の５０重量％より少 ない請求項１１記載の要素。