JP2002023404A

JP2002023404A - 光導電性像形成部材

Info

Publication number: JP2002023404A
Application number: JP2001152568A
Authority: JP
Inventors: Beng S Ong; エスオンベン; Ping Liu; リューピン; Cheng-Kuo Hsiao; シャオチェン−クオ; Huoy-Jen Yuh; ユーヒョイ−ジェン; John S Chambers; エスチャンバースジョン; Damodar M Pai; エムパイダモダー; Markus R Silvestri; アールシルヴェストリマルクス; Kathleen M Carmichael; エムカーマイケルカスリーン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2002-01-23
Also published as: US6287737B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】光導電性部材製造において迅速に硬化する、
像形成部材を提供する。【解決手段】支持基体、その上の正孔ブロッキング
層、光発生層および電荷輸送層を含み、上記正孔ブロッ
キング層が、下記の式 (I)のシリル官能化ヒドロキシア
ルキルポリマーと下記の式 (II)のオルガノシラン及び
水との反応から誘導される架橋ポリマーを含む、光導電
性像形成部材：（式中、A、B、DおよびFは、ポリマー主鎖の各セグメン
トを示し；Eは、電子輸送部分であり；Xは、ハライド、
シアノ、アルコキシ、アシルオキシおよびアリールオキ
シからなる群から選ばれ；a、b、cおよびdは、繰返しモ
ノマー単位のモル分率であって、a + b + c + dの総和
は1に等しく；Rは、アルキル、置換アルキル、アリール
または置換アリールであり；R¹、R²およびR³は、個々
に、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキ
シ、アシルオキシ、ハロゲン、シアノおよびアミノから
なる群から選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、像形成部
材に関し、さらに詳細には、本発明は、トリアルコキシ
シリル官能化ヒドロキシアルキルアクリレートまたはト
リアルコキシシリル官能化ヒドロキシアルキルアクリレ
ートをアミノアルキルアルコキシシランで架橋させるこ
とにより誘導された架橋ポリシロキキサンを含む正孔ブ
ロッキング層を有する多層型光導電性像形成部材に関
し、ヒドロキシアルキル成分を存在させることにより、
コーティング溶液への水の添加を実質的に相分離を起す
ことなしに可能にし、さらに、正孔ブロッキング層の硬
化または架橋を促進させ得る。上記正孔ブロッキング層
は、好ましくは支持基体と接触しており、支持基体と好
ましくは米国特許第5,482,811号の光発生性顔料とりわ
けタイプVヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む光
発生層との間にあるのが好ましい。

【発明が解決しようとする課題】本発明の像形成部材
は、優れたサイクル操作/環境安定性を示し、長時間に
亘ってその性能に有害な変化を実質的に示さず、さらに
また、本発明の像形成部材は、構造的劣化なしで後の光
発生層のコーティングを可能にする耐溶媒性正孔ブロッ
キング層を含み得、この正孔ブロッキング層は、例えば
ディップまたはスロットコーティングのような種々のコ
ーティング法によって支持基体上に容易にコーティング
し得る。これらの感光性即ち光導電性像形成部材は、光
発生層を基体上に塗布した正孔輸送層と正孔ブロッキン
グ層との間に置いた場合、負に荷電し得る。像形成方
法、とりわけデジタル方式を含むゼログラフィ像形成お
よびプリンティング法も、本発明に属する。

【０００２】

【課題を解決するための手段】本発明の1つの特徴は、
像形成装置即ち光導電性部材製造における、例えばおよ
そ1分以下の迅速硬化、例えば、正孔ブロッキング層の
約5〜約60秒のような後述する多くの利点を有する像形
成部材を提供することであり、上記正孔ブロッキング層
は暗注入を防止或いは最小にし、得られる光導電性部材
は、例えば、優れた光誘起放電カーブ特性、サイクル操
作および環境安定性、並びに電荷キャリアの暗注入から
生ずる電荷欠損スポットの許容し得るレベルを有する。

【０００３】

【発明の実施の形態】本発明の各観点は、支持基体、そ
の上の正孔ブロッキング層、光発生層および電荷輸送層
を含み、上記正孔ブロッキング層が、ポリマー(I)と式
(II)によって示されるオルガノシランとの反応から誘導
された架橋ポリマーを含むことを特徴とする光導電性像
形成部材に関する。本発明の正孔ブロッキング層ポリマ
ーは、(III)によって構造的に示すことができ、反応式1
に示すような架橋反応から誘導することができる：

【０００４】

【化７】

【０００５】（式中、Eは、電子輸送部分であり；A、
B、DおよびFは、適切な2価の結合基を含有するポリマー
主鎖の各セグメントを示し、シリル官能基(SiZ₃)、電子
輸送部分(E)およびヒドロキシ官能基(OH)をポリマー主
鎖に結合させ； Zは、塩化物、臭化物、ヨウ化物、シア
ノ、例えば約1〜約5個の炭素原子を有するアルコキシ、
例えば約2〜約6個の炭素原子を有するアシルオキシ、お
よび例えば約6〜約10個の炭素原子を有するアリールオ
キシからなる群から選ばれ；a、b、cおよびdは、繰返し
モノマー単位のモル分率であり、a + b + c + dの総和
は1に等しく：Rは、アルキル、置換アルキル、アリール
または置換アリールであり、置換基はハロゲン、アルコ
キシ、アリールオキシ、アミノ等であり；R¹、R²および
R³は、個々に、アルキル、アリール、アルコキシ、アリ
ールオキシ、アシルオキシ、ハライド、シアノおよびア
ミノからなる群から選ばれるが、R¹、R²およびR³のうち
の２つは、個々に、アルコキシ、アリールオキシ、アシ
ルオキシおよびハロゲンからなる群から選ばれる）。

【０００６】さらに、本発明は、下記の実施態様を含
む：aが約0〜約0.50であり、bが約0.001〜約0.50であ
り、cが約0〜約0.50であり、dが約0.01〜約0.95である
光導電性像形成部材；および、Aが、アルキレン、アリ
レン、アルコキシカルボニルアルキレンおよびアルコキ
シカルボニルアリレン等のような2価の結合基の群から
選ばれ；B、CおよびDが、個々に、例えば、下記の式の
群：

【０００７】

【化８】

【０００８】（式中、R'およびR"は、個々に、約2〜約2
4個の炭素原子を有する3価の結合基または2価の結合基
である）から選ばれる光導電性像形成部材。

【０００９】Aの具体例は、下記のとおりである：

【００１０】

【化９】

【００１１】B、CおよびDの具体例は、下記のとおりで
ある：

【００１２】

【化１０】

【００１３】（式中、nは、セグメント数を示し、例え
ば、約1〜約6の数である）。Eの具体例は、下記のとお
りである：

【００１４】

【化１１】

【００１５】（式中、R"'は、例えば1〜約10個の炭素原
子を有するアルキルである）。

【００１６】好ましくは、本発明の像形成部材の正孔ブ
ロッキング層は、下記の式(IV)で示されるようなシリル
官能化ポリマーと前記オルガノシラン(II)との架橋によ
り誘導される：

【００１７】

【化１２】

【００１８】（上記において、オルガノシラン(II)は、
メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
エチルトリクロロシラン、エチルトリメトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシ
シラン、3-アミノプロピルトリメトキシシランおよび3-
アミノプロピルトリエトキシシランからなる群から選ば
れ；(IV)のMnは、例えば、約1,000〜約50,000であり、M
wは、例えば、約10,000〜約100,000であり；R⁴、R⁵、R⁶
およびR⁷は、水素原子またはアルキルであり；Zは、塩
化物、臭化物、ヨウ化物、シアノ、約1〜約10個の炭素
原子を有するアルコキシ、および約2〜約10個の炭素原
子を有するアシルオキシからなる群から選ばれ；Jは、
好ましくは、約2〜約10個の炭素原子を有するアルキレ
ンオキシカルボニル、約6〜約15個の炭素原子を有する
アリレン、約7〜約15個の炭素原子を有するアルキレン
アリール、約7〜約15個の炭素原子を有するアリレンオ
キシカルボニル、および約8〜約25個の炭素原子を有す
るアルキレンアリールオキシカルボニルからなる群から
選ばれた2価の結合基であり；Kは、約6〜約15個の炭素
原子を有するアリレン、約7〜約15個の炭素原子を有す
るアルキルアリレン、約2〜約10個の炭素原子を有する
アルキレンオキシカルボニル、および約7〜約20個の炭
素原子を有するアリレンオキシカルボニル等からなる群
から選ばれた2価の結合基であり；Lは、好ましくは、約
6〜約15個の炭素原子を有するアリレン、約7〜約15個の
炭素原子を有するアルキレンアリレン、および約2〜約1
0個の炭素原子を有するアルキレンオキシカルボニル等
からなる群から選ばれた2価の結合基であり；Gは、好ま
しくは、臭化物または塩化物のようなハライド、シア
ノ、約6〜約15個の炭素原子を有するアリール、約2〜約
15個の炭素原子を有するアルコキシカルボニル、または
約7〜約15個の炭素原子を有するアリールオキシカルボ
ニルからなる群から選ばれ；a、b、cおよびdはポリマー
の繰返し単位のモル分率であり、aは約0〜約0.95の範囲
であり、bは約0.001〜約0.50の範囲であり、cは約0〜約
0.50の範囲であり、dは約0.01〜約0.95の範囲であり、a
+ b + c + dの総和は1に等しい）。

【００１９】さらに、本発明においては、下記のような
実施態様がある：Gが約2〜約10個の炭素原子を有するア
ルコキシカルボニルであり、Zが約1〜約5個の炭素原子
を有するアルコキシであり、Kが約7〜約15個の炭素原子
を有するアルキレンアリールである光導電性像形成部
材；Gがメトキシカルボニルであり、Zがメトキシまたは
エトキシのようなアルコキシであり、Kがメチレンフェ
ニレンであり、Lが約6〜約15個の炭素原子を有するアリ
レン、約7〜約15個の炭素原子を有するアリレンアルキ
ルまたは約2〜約10個の炭素原子を有するアルキレンオ
キシカルボニル等である光導電性像形成部材；正孔ブロ
ッキング層が約0.001〜約5ミクロンの厚さを有する光導
電性像形成部材；正孔ブロッキング層が約0.1〜約5ミク
ロンの厚さを有する光導電性像形成部材；正孔ブロッキ
ングポリマーが、好ましくは、後述する式(IV-a)〜(IV-
h)の各ポリマーからなる群から選ばれる光導電性像形成
部材；オルガノシラン(II)が、メチルトリクロロシラ
ン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシ
シラン、プロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピ
ルトリメトキシシランおよび3-アミノプロピルトリエト
キシシラン等のような、アルキルハロシラン、アルキル
アルコキシシランおよびアミノアルキルシラン等からな
る郡から選ばれる光導電性像形成部材；オルガノシラン
(II)が、3-アミノプロピルトリメトキシシランおよび3-
アミノプロピルトリエトキシシランである光導電性像形
成部材；次の順序で、支持基体、本明細書において例示
する各式の架橋正孔ブロッキング層、接着層、光発生体
層および電荷輸送層を含む光導電性像形成部材；接着層
が、約20,000〜約100,000好ましくは約35,000のMwと約1
0,000〜50,000好ましくは約14,000のMnとを有する光導
電性像形成部材；支持基体が導電性金属基体を含む光導
電性像形成部材；導電性基体が、アルミニウム、或いは
アルミニウム処理またはチタン処理ポリエチレンテレフ
タレートベルト(Mylar（登録商標）)である光導電性像
形成部材；光発生体層が約0.05〜約10ミクロンの厚さを
有する光導電性像形成部材；電荷輸送層が約10〜約50ミ
クロンの厚さを有する光導電性像形成部材；光発生体層
が、約5重量％〜約95重量％の量で樹脂バインダー中に
分散させた光発生性顔料を含む光導電性像形成部材：樹
脂バインダーが、ポリエステル、ポリビニルブチラー
ル、ポリカーボネート、ポリスチレン-b-ポリビニルピ
リジンおよびポリビニルホルマールからなる群から選ば
れる光導電性像形成部材；電荷輸送層がアリールアミン
分子を含む光導電性像形成部材；アリールアミンが、下
記の式：

【００２０】

【化１３】

【００２１】（式中、Xは、アルキルおよびハロゲンか
らなる群から選ばれる）を有し、高絶縁性の透明樹脂バ
インダー中に分散されている光導電性像形成部材；上記
アリールアミンのアルキルが、約1〜約10個の炭素原子
を含有する光導電性像形成部材；上記アリールアミンの
アルキルが、約1〜約5個の炭素原子を含有する光導電性
像形成部材；上記アリールアミンのアルキルがメチルで
あり、ハロゲンが塩素であり、樹脂バインダーがポリカ
ーボネートおよびポリスチレンからなる群から選ばれる
光導電性像形成部材；上記アリールアミンが、N,N'-ジ
フェニル-N,N'-ビス(3-メチルフェニル)-1,1'-ビフェニ
ル-4,4'-ジアミンである光導電性像形成部材；好ましく
は約70,000のMwと約25,000〜約50,000好ましくは約35,0
00のMnとを有するポリエステルの接着層をさらに含む光
導電性像形成部材；光発生層が、金属フタロシアニンま
たは無金属フタロシアニンを含む光導電性像形成部材；
光発生層が、チタニルフタロシアニン、ペリレン類また
はヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む光導電性像
形成部材；光発生層が、タイプVヒドロキシガリウムフ
タロシアニンを含む光導電性像形成部材；静電潜像を上
記像形成部材上に発生させ、この潜像を現像し、現像し
た静電像を適当な基体に転写することを含む像形成方
法；正孔ブロッキング層が、カルボン酸およびアミンか
らなる群から選ばれた触媒の存在下でのポリマー(IV)と
オルガノシラン(II)の架橋により誘導される光導電性像
形成部材；酢酸またはアルキルアミンが触媒として使用
される光導電性像形成部材；架橋シロキサンポリマー
が、正孔ブロッキング層として使用され、ポリマー(IV)
とオルガノシラン(II)との反応によって生成される光導
電性像形成部材；支持基体、その上の架橋シロキサンポ
リマーブロッキング層、例えばヒドロキシガリウムフタ
ロシアニンの光発生層、および電荷輸送層を含む像形成
部材。

【００２２】各実施態様において、本発明は、支持基
体、その上の正孔ブロッキング層、光発生層および電荷
輸送層を含み、上記正孔ブロッキング層が、下記の式
(I)のシリル官能化ヒドロキシアルキルポリマーと下記
の式 (II)のオルガノシラン及び好ましくは水との反応
から誘導される架橋ポリマー：

【００２３】

【化１４】

【００２４】（式中、A、B、DおよびFは、ポリマー主鎖
の各セグメントを示し；Eは、電子輸送部分であり；X
は、塩化物、臭化物、ヨウ化物のようなハライド、シア
ノ、アルコキシ、アシルオキシおよびアリールオキシか
らなる群から選ばれ；a、b、cおよびdは、繰返しモノマ
ー単位のモル分率であり、a + b + c + dの総和は1に等
しく：Rは、アルキル、置換アルキル、アリールまたは
置換アリールであり；R ¹、R²およびR³は、個々に、アル
キル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシル
オキシ、ハロゲン、シアノおよびアミノからなる群から
選ばれるが、R¹、R²およびR³のうちの２つは、個々に、
アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシおよびハラ
イドからなる群から選ばれる）を含むことを特徴とする
光導電性像形成部材；シリル官能化ヒドロキシアルキル
ポリマーが、下記の式(IV)：

【００２５】

【化１５】

【００２６】（式中、R⁴、R⁵、R⁶およびR⁷は、個々に、
水素原子およびアルキルから選ばれ；Zは、塩化物、臭
化物、ヨウ化物、シアノ、アルコキシ、アシルオキシか
らなる群から選ばれ；J、KおよびLは、2価の結合基であ
り；Gは、アリールまたはアルコキシカルボニルであ
り；a、b、cおよびdはモル分率であり、a + b + c + d
の総和は1に等しい）によって示される光導電性像形成
部材；正孔ブロッキング層が、下記の(IV)とオルガノシ
ラン(II)との反応：

【００２７】

【化１６】

【００２８】（式中、R⁴、R⁵、R⁶およびR⁷は、水素原子
またはアルキルからであり；Zは、塩化物、臭化物、ヨ
ウ化物、シアノ、アルコキシおよびアシルオキシからな
る群から選ばれ；Jは、アルキレンオキシカルボニル、
アリレン、アルキレンアリール、アリレンオキシカルボ
ニルおよびアルキレンアリールオキシカルボニルからな
る群から選ばれた2価の結合基であり；Kは、アリレン、
アルキルアリレン、アルキレンオキシカルボニル、アリ
レンオキシカルボニルからなる群から選ばれた2価の結
合基であり；Lは、アリレン、アルキレンアリレンおよ
びアルキレンオキシカルボニルからなる群から選ばれ；
Gは、臭化物、塩化物、ヨウ化物、シアノ、アリール、
アルコキシカルボニルおよびアリールオキシカルボニル
からなる群から選ばれ；a、b、cおよびdはモル分率であ
り、a + b + c + dの総和は1に等しく；Rは、アルキ
ル、置換アルキル、アリールまたは置換アリールであ
り、その置換基はハロゲン、アルコキシ、アリールオキ
シまたはアミノであり；R¹、R²およびR³は、個々に、ア
ルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシ
ルオキシ、ハライド、シアノおよびアミノからなる群か
ら選ばれるが、R¹、R²およびR³のうちの２つは、個々
に、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシおよび
ハライドからなる群から選ばれる）から誘導された構造
(V)によって示される架橋ポリマーを含む像形成部材；
オルガノシラン(II)が、メチルトリクロロシラン、ジメ
チルジクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、
プロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメ
トキシシランおよび3-アミノプロピルトリエトキシシラ
ンからなる群から選ばれる光導電性像形成部材；下記の
式(III)の架橋ポリマー：

【００２９】

【化１７】

【００３０】（式中、Eは、電子輸送部分であり；A、
B、DおよびFは、ポリマー主鎖の各セグメントを示し；
a、b、cおよびdは繰返し単位のモル分率を示し、a + b
+ c + dの総和は約1に等しい）；正孔ブロッキング層、
光発生層および電荷輸送層を含み、上記正孔ブロッキン
グ層が、下記の式 (I)のシリル官能化ヒドロキシアルキ
ルポリマーと下記の式 (II)のオルガノシランとの反応
から誘導された架橋ポリマー：

【００３１】

【化１８】

【００３２】（式中、A、B、DおよびFは、ポリマー主鎖
の各セグメントを示し；Eは、電子輸送部分であり；X
は、シアノ、アルキル、アルコキシ、アリール、アリー
ルオキシまたはアシルオキシであり；a、b、cおよびd
は、繰返しモノマー単のモル分率であり；Rは、アルキ
ル、置換アルキル、アリールまたは置換アリールであ
り；R ¹、R²およびR³は、個々に、アルキル、アリール、
アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、ハロゲ
ン、シアノおよびアミノからなる群から選ばれるが、
R¹、R²およびR³のうちの２つは、個々に、アルコキシ、
アリールオキシ、アシルオキシおよびハライドからなる
群から選ばれる）を含むことを特徴とする光導電性像形
成部材；並びに、支持基体、正孔ブロッキング層、光発
生層および電荷輸送層をその順序で含み、下記の式 (I)
のシリル官能化ヒドロキシアルキルポリマーと下記の式
(II)のオルガノシランとの反応から誘導された架橋ポ
リマー：

【００３３】

【化１９】

【００３４】（式中、A、B、DおよびFは、ポリマー主鎖
の各セグメントを示し；Eは、電子輸送部分であり；X
は、ハライド、脂肪族基、アリールまたはシアノであ
り；a、b、cおよびdは、繰返しモノマー単位のモル分率
を示し；Rは、脂肪族基またはアリールであり；R¹、R²
およびR³は、個々に、アルキル、アリール、アルコキ
シ、アリールオキシ、アシルオキシ、ハロゲン、シアノ
およびアミノからなる群から選ばれるが、R¹、R²および
R³のうちの２つは、個々に、アルコキシ、アリールオキ
シ、アシルオキシおよびハライドからなる群から選ばれ
る）を含むことを特徴とする光導電性像形成部材に関す
る。

【００３５】各実施態様における本発明に関連して重要
であるのは、下記の反応式2に従うポリマー(IV)とオル
ガノシラン(II)との反応から誘導された式(V)で示され
るような架橋シロキサンポリマーを含む正孔ブロッキン
グ層である：

【００３６】

【化２０】

【００３７】（式中、Ｚ等の置換基は前述したとおりで
あり、R¹〜R⁷は、アルキル、アリール、アルコキシ、ア
リールオキシおよびハライド等のようなR¹、R²およびR³
について説明したとおりである）。

【００３８】Jの具体的な例は、約2〜約10個の炭素原子
を有するアルキレンオキシカルボニル(-R'-O-CO-)、約6
〜約15個の炭素原子を有するアリレン(-Ar-)、約7〜約1
5個の炭素原子を有するアルキレンアリール(-R'-Ar-)、
約7〜約15個の炭素原子を有するアリレンオキシカルボ
ニル(-Ar-O-CO-)、および約8〜約25個の炭素原子を有す
るアルキレンアリールオキシカルボニル(-R'-Ar-O-CO-)
であり；Kの具体的な例は、約6〜約15個の炭素原子を有
するアリレン(-Ar-)、約7〜約15個の炭素原子を有する
アルキレンアリール(-R'-Ar-)、約2〜約10個の炭素原子
を有するアルキレンオキシカルボニル(-R'-O-CO-)であ
り；Lの具体的な例は、約6〜約15個の炭素原子を有する
アリレン(-Ar-)、約7〜約15個の炭素原子を有するアル
キレンアリール(-R'-Ar-)、および約2〜約10個の炭素原
子を有するアルキレンオキシカルボニル(-R'-O-CO-)で
あり；Rは、アルキル、置換アルキル、アリールまたは
置換アリールであり、その置換基はハロゲン、アルコキ
シ、アリールオキシ、アミノ等であり；R¹、R²およびR³
は、個々に、アルキル、アリール、アルコキシ、アリー
ルオキシ、アシルオキシ、ハライド、シアノおよびアミ
ノからなる群から選ばれるが、R¹、R²およびR³のうちの
２つは、個々に、アルコキシ、アリールオキシ、アシル
オキシおよびハライドからなる群から選ばれる。

【００３９】本発明の正孔ブロッキング層の形成におい
て使用し得るオルガノシラン(II)の具体的な例は、メチ
ルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリクロロシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプ
ロピルトリエトキシシラン等のようなアルキルシラン、
アルコキシシランおよびアミノシランである。

【００４０】本発明の各実施態様において好ましいの
は、正孔ブロッキング層を形成させるのに使用するポリ
マー(IV)を、下記のポリマー(IV-a)〜(IV-h)からなる群
から選ぶことである：

【００４１】

【化２１】

【００４２】

【化２２】

【００４３】

【化２３】

【００４４】

【化２４】

【００４５】（式中、a、b、cおよびdのような文字は、
前述したとおりである）

【００４６】本発明の各実施態様において、本発明の正
孔ブロッキング層の形成は、適当な溶媒中のポリマー(I
V)、オルガノシラン(II)および水の溶液を支持基体上に
コーティングすることを含む。ついで、コーティングし
た層を加熱乾燥させて昇温下で硬化させる。硬化即ち架
橋は、例えば約40℃〜約200℃、好ましくは約80℃〜約1
50℃で、約0.1分〜約2時間のような適当な時間で一般に
実施する。その架橋過程は、例えば下記の反応式3にお
いて構造的に示すように、オルガノシラン(II)とポリマ
ー(IV)のシリル基をヒドロキシシリル官能基に加水分解
し、次いで縮合させてシロキサン(Si-O-Si)結合を形成
させることを含む。若干量の、例えば約0.001〜約10重
量％の水をコーティング溶液中に存在させて、架橋反応
が起るための加水分解を行うことが重要である。コーテ
ィング溶媒中に存在する、例えば溶媒の約0.01重量％の
ような痕跡量の水が、多くの場合、必要な加水分解反応
を誘起させるのに十分であり得る。また、水は、とりわ
けコーティング溶媒がテトラヒドロフラン、メタノー
ル、エタノール、メチルエチルケトンのような水混和性
である場合には添加してもよい。さらに、コーティング
した正孔ブロッキング層の硬化即ち架橋は、熱処理前ま
たは熱処理中に湿潤雰囲気に暴露させて架橋反応を行う
ことによる湿潤化によって誘起させてもよい。

【００４７】

【化２５】

【００４８】本発明の像形成部材において使用する基体
層の具体的な例は、不透明または実質的透明であり得、
所定の機械特性を有する任意の適当な材料を含み得る。
即ち、基体は、商業的に入手可能なポリマーであるMYLA
R（登録商標）、チタン含有MYLAR（登録商標）のような
無機または有機高分子材料の層；酸化インジウム錫また
はアルミニウムを表面上に配列させた半導電性表面層を
有する有機または無機材料の層；またはアルミニウム、
クロム、ニッケルまたは黄銅等のような導電性材料を含
み得る。基体は、可撓質、シームレスまたは硬質であり
得、例えばプレート、円筒状ドラム、スクロール、エン
ドレス可撓性ベルト等のような多くの種々の形状を有し
得る。1つの実施態様においては、基体は、シームレス
可撓性ベルトの形状にある。ある場合には、とりわけ基
体が可撓性の有機ポリマー材料である場合、基体裏面
に、例えばMAKROLON（登録商標）として商業的に入手可
能なポリカーボネートのようなカール防止層をコーティ
ングすることが望まれ得る。

【００４９】基体層の厚さは経済性のような多くの要因
に依存し、従って、この層は、例えば3,000ミクロン以
上の実質的厚さ、或いは得られる像形成部材に悪影響を
及ぼさない限りの最小厚さを有し得る。1つの実施態様
においては、この層の厚さは、約75ミクロン〜約300ミ
クロンである。

【００５０】光発生層は、好ましくはヒドロキシガリウ
ムフタロシアニンタイプVを含み、各実施態様におい
て、例えば、約50重量％のタイプVと約50重量％のポリ
スチレン/ポリビニルピリジンのような樹脂バインダー
を含む。光発生層は、金属フタロシアニン、無金属フタ
ロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ペリ
レン類とりわけビス(ベンズイミダゾ)ペリレン、および
チタニルフタロシアニンのような公知の光発生性顔料、
さらに詳細には、バナジルフタロシアニン、タイプVヒ
ドロキシガリウムフタロシアニンおよびセレンとりわけ
三方晶セレンのような無機成分を含有し得る。光発生性
顔料は、電荷輸送層において使用する樹脂バインダーと
同様な樹脂バインダー中に分散させることができ、或い
は樹脂バインダーを必要としない。一般に、光発生層の
厚さは、他の層の厚さおよび光発生層に含有させる光発
生体物質量のような多くの要因に依存する。従って、こ
の層は、例えば、約0.05ミクロン〜約10ミクロン、さら
に詳細には、例えば、光発生体化合物が約30〜約75容量
％の量で存在する場合、約0.25ミクロン〜約2ミクロン
の厚さを有し得る。この層の最大厚さは、1つの実施態
様においては、感光性、電気特性および機械特性のよう
な要因に主として依存する。種々の適当な量、例えば約
1〜約50重量％、とりわけ約1〜約10重量％で存在する光
発生層用のバインダー樹脂は、ポリ(ビニルブチラー
ル)、ポリ(ビニルカルバゾール)、ポリエステル、ポリ
カーボネート、ポリ(塩化ビニル)、ポリアクリレートお
よびメタクリレート、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリ
マー、フェノキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ(ビニルア
ルコール)、ポリアクリロニトリルおよびポリスチレン
等のような多くの公知のポリマーから選択できる。本発
明の各実施態様においては、像形成装置の先にコーティ
ングした他の層を実質的に混乱させない或いはそのよう
な他の層に悪影響を与えないコーティング溶媒を選択す
ることが望ましい。光発生体層用のコーティング溶媒と
して使用できる溶媒の例は、ケトン類、アルコール類、
芳香族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類、エー
テル類、アミン類、アミド類、エステル類等である。具
体例としては、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエ
チルケトン、メタノール、エタノール、ブタノール、ア
ミルアルコール、トルエン、キシレン、クロロベンゼ
ン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、トリク
ロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチ
ルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセタミ
ド、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸メトキシエチル等が
ある。

【００５１】本発明の各実施態様における光発生体層の
コーティングは、光発生体層の最終乾燥厚が、例えば約
40℃〜約150℃で約15〜約90分間乾燥させた後に、例え
ば約0.01〜約30ミクロン、好ましくは約0.1〜約15ミク
ロンであるように、スプレー法、ディップ法または針金
巻き棒法によって実施できる。

【００５２】光発生体層用に使用できる高分子バインダ
ー材料の具体的な例は、前述したとおりであるが、さら
に、米国特許第3,121,006号に記載されているポリマー
も含む。一般に、光発生体層において使用するポリマー
バインダーの有効量は、光発生体層の約0〜約95重量
％、好ましくは約25〜約60重量％の範囲である。

【００５３】正孔ブロッキング層に通常接触している任
意層としての接着層としては、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリ(ビニルブチラール)、ポリ(ビニルアルコー
ル)、ポリウレタンおよびポリアクリロニトリルのよう
な種々の公知の物質を使用できる。この層は、例えば、
約0.001ミクロン〜約1ミクロンの厚さを有する。必要に
応じて、この層は、適当な有効量の、例えば約1〜約10
重量％の酸化亜鉛、二酸化チタン、窒化ケイ素、カーボ
ンブラック等のような導電性および非導電性粒子を含有
させて、本発明の各実施態様において、例えばさらに望
ましい電気特性および光学特性を付与させることができ
る。

【００５４】一般に約5ミクロン〜約75ミクロン、好ま
しくは約10〜約40ミクロンの厚さを有する正孔輸送層に
おいて用いるアリールアミンには、高絶縁性の透明ポリ
マーバインダー中に分散させた下記の式を有する分子が
ある：

【００５５】

【化２６】

【００５６】（式中、Xはアルキル基、ハロゲンまたは
これらの混合物であり、とりわけこれらの置換基は、Cl
およびCH₃からなる群から選ばれる）。

【００５７】特定のアリールアミンの例は、N,N'-ジフ
ェニル-N,N'-ビス(アルキルフェニル)-1,1'-ビフェニル
-4,4'-ジアミン(アルキルは、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチルおよびヘキシル等からなる群から選ばれ
る)、およびN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス(ハロフェニル)
-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジアミン(ハロ置換基は、好ま
しくはクロロ置換基である)である。他の公知の電荷輸
送層分子も使用できる。例えば、米国特許第4,921,773
号および第4,464,450号を参照されたい。上記輸送層用
の高絶縁性透明ポリマーバインダー材料の例には、米国
特許第3,121,006号に記載されているもののような成分
がある。

【００５８】また、本発明の範囲には、上述した感光性
装置による像形成方法およびプリンティング方法も包含
される。

【００５９】

【実施例】実施例1 a = 0.63、b = 0.02、c = 0.05およびd = 0.30を有する
ポリマー(IV)の合成 1リットルの丸底フラスコに、60 gの9-ジシアノメチレ
ンフルオレン-4-カルボン酸、70 mlのN,N'-ジメチルホ
ルムアミド、67.1 gの4-ビニルベンジル塩化物および37
gの重炭酸ナトリウムを加え、得られた混合物を40℃で
48時間攪拌した。混合物を、1,500 mlの蒸留水中に激し
く攪拌しながら注ぎ入れ、得られた水性混合物を1,000
mlのジクロロメタンで抽出した。有機層を分離し、1,50
0 mlの蒸留水でさらに洗浄し、無水硫酸マグネシウム上
で乾燥させた。その後、有機溶媒を回転蒸発器により除
去し、残留物をジクロロメタンとメタノール混合物(容
量比2：1)から再結晶させ、濾過し、48時間真空乾燥さ
せた後に、ビニルベンジル 9-ジシアノメチレンフルオ
レン-4-カルボキシレートを得た。¹ H-NMR(CDCl₃)： δ5.30(d、J = 10.5 Hz、1H)、5.43
(s、2H)、5.79(d、J=17.5 Hz、1H)、6.73(d、J = 10.5
Hz、2H)、7.31〜7.48(m、7.45で一重項(シングレット)
と重複、7H)、7.88(d、J = 7.9 Hz、1H)、8.07(d、7.9
Hz、1H)、8.45(d、J = 7.8 Hz、1H)、8.59(d、J = 7.9
Hz、1H) IR(KBr)： 2,224 (CN)、1.735 (C=O)cm^-1

【００６０】1リットルの三つ口丸底フラスコに、窒素
雰囲気下に、4.85 gの上記で得たビニルベンジル 9-ジ
シアノメチレンフルオレン-4-カルボキシレート、15.77
gのメチルメタクリレート、1.24 gの3-(トリメトキシ
シリル)プロピルメタクリレート、9.76 gの2-ヒドロキ
シエチルメタクリレート、および200 mlのテトラヒドロ
フランを加えた。得られた混合物を約50℃で10分間攪拌
し、次いで0.33 gの2,2'-アゾビス(イソブチロニトリ
ル)開始剤を添加した。引き続き、混合物を攪拌し、24
時間リフラックスさせた。得られたポリマー溶液を室温
のおおよそ25℃で600 mlのテトラヒドロフランにより稀
釈し、次いで5,000 mlのヘキサン中に攪拌しながら注ぎ
入れて上記のポリマー(IV)生成物を沈降させた。固形生
成物のポリマー(IV-a)を濾過して集め、室温で24時間真
空乾燥させて25 g (82%)のポリマー(III-a)を得た。得
られたポリマーは、GPCで測定したとき、43,426のMwと1
7,822のMnを有し、2,223(CN)、1,736(C=O)cm^-1および3,
467(OH)のIR(フィルム)吸収を示した。

【００６１】実施例2 a = 0.68、b = 0.02、c = 0およびd = 0.30を有するポ
リマー(IV)の合成このポリマーは、実施例2の手順に従って調製したが、2
0.42 gのメチルメタクリレート、1.49 gの3-(トリメト
キシシリル)プロピルメタクリレート、11.71 gの2-ヒド
ロキシエチルメタクリレート、240 mlのテトラヒドロフ
ラン、および0.394 gの2,2'-アゾビス(イソブチロニト
リル)開始剤を用いた。得られたポリマーは、GPCで測定
したとき、29,762のMwと12,537のMnを有し、1,736(C=O)
cm^-1および3,467cm^-1(OH)のIR(フィルム)吸収を示し
た。

【００６２】実施例3 a = 0.48、b = 0.02、c = 0およびd = 0.50を有するポ
リマー(IV)の合成このポリマーは、実施例2の手順に従って調製したが、2
4.03 gのメチルメタクリレート、2.48 gの3-(トリメト
キシシリル)プロピルメタクリレート、32.54 gの2-ヒド
ロキシエチルメタクリレート、385 mlのテトラヒドロ
フラン、および0.63 gの2,2'-アゾビス(イソブチロニト
リル)開始剤を用いた。得られたポリマーは、GPCで測定
したとき、33,358のMwと13,138のMnを有し、1,735(C=O)
cm^-1および3,468cm^-1(OH)のIR(フィルム)吸収を示し
た。

【００６３】実施例4 本発明の正孔ブロッキング層を含む例示としての感光性
像形成装置を次のようにして作成した。75ミクロン厚の
チタン処理MYLAR（登録商標）基体上に、延伸棒法によ
り、テトラヒドロフラン/エタノール/水の86.1/10.4 /
3.5(重量％)混合物9.2 g中0.48gの実施例2のポリマー(V
I)と0.32 gの3-アミノプロピルトリメトキシシランの溶
液から正孔ブロッキング層をコーティングした。135℃
で15分間乾燥させた後、約0.5〜0.7ミクロンの厚さを有
する式(III)に属するブロッキング層(HBL)を得た。ブロ
ッキング層の上に、ジクロロメタン中2重量％のDuPont
49K (49,000)溶液から形成させた0.05ミクロン厚の接着
層をオーバーコーティングした。その後、0.2ミクロン
光発生層を、20 gのトルエン中ヒドロキシガリウムフタ
ロシアニンタイプV(0.46 g)とポリスチレン-b-ポリビニ
ルピリジンブロックコポリマーバインダー(0.48 g)との
分散液から接着層上にコーティングし、次いで100℃で1
0分間乾燥させた。引き続き、25ミクロンの電荷輸送層
(CTL)を、40 gのジクロロメタン中N,N'-ジフェニル-N,
N'-ビス(3-メチルフェニル)-1,1'-ビフェニル-4,4'-ジ
アミン(2.64 g)とポリカーボネート(3.5 g)の溶液から
光発生層上にコーティングした。対照装置も同様な方法
でブロッキング層なしで作成した。

【００６４】各像形成部材のゼログラフィ電気特性は、
部材表面を、コロナ放電源により、電位計に接続した容
量結合プローブにより測定した時の表面電位が約‐800
ボルトの初期値V_oに達するまで静荷電させることを含む
公知の手段によって測定できる。暗中に0.5秒間静置さ
せた後、書く荷電部材は、表面電位V_ddp(暗発生電位)に
達した。次いで、各部材を、XBO 150ワット電球を有す
るフィルター付きキセノンランプからの光に露光させ、
それによって光放電を誘発させ、表面電位をV_b _d値(背景
電位)に低下させた。光放電の割合を、100×(V_ddp‐
V_bg)/V_ddpとして算出した。露光光の所望の波長とエネ
ルギーは、ランプ前面のフィルターの種類により決定し
た。単色光感光度は、狭帯域通過フィルター(narrow ba
nd-pass filter)を用いて測定した。

【００６５】下記の表は、これら装置の電気的性能を要
約しており、例えば、本発明の正孔ブロッキング層(HB
L)による電荷注入の効果的な封鎖を具体的に示してい
る。さらに詳細には、暗発生電位(V_ddp)、半放電露光エ
ネルギー(E_1/2)および残留電位は、対照装置と本発明の
装置において同じようであるけれども、本発明の装置の
光発生体層への正孔注入に関連した暗導電性を判断する
暗減衰は、対照装置の暗減衰よりも有意に低い。

【００６６】

【表１】

【００６７】実施例5 本発明の正孔ブロッキング層を含むもう1つの感光性像
形成装置を実施例4の手順に従って作成したが、HBL厚を
0.7ミクロンの代りに約1.5〜約2.0ミクロンに増大させ
た。このブロッキング層は、テトラヒドロフラン/エタ
ノール/水の86.1/10.4 /3.5(重量％)混合物9.2 g中0.48
gの実施例2のポリマー(VI)と0.32 gの3-アミノプロピ
ルトリメトキシシランの溶液から形成させた。135℃で1
5分間乾燥させた後、約1.5〜約2.0ミクロンの厚さを有
する式VIIに属するブロッキング層(HBL)を得た。下記の
表は、この装置と対照装置の電気的性能を要約する。

【００６８】

【表２】

【００６９】実施例6実施例3のポリマー(IV)から形成さ
せた正孔ブロッキング層を含む感光性像形成装置を実施
例5の手順に従って作成した。HBL厚は約1.3〜約1.7ミク
ロンであり、テトラヒドロフラン/エタノール/水の60/3
6.5 /3.5(重量％)混合物8.5 g中0.9gの実施例3のポリマ
ー(III-a)と0.6 gの3-アミノプロピルトリメトキシシラ
ンの溶液から形成させた。140℃で1分間乾燥させた後、
約1.3〜約1.7ミクロンの厚さを有する式VIIに属するブ
ロッキング層(HBL)を得た。下記の表は、この装置と対
照装置の電気的性能を要約する。

【００７０】

【表３】

【００７１】実施例7 実施例3のポリマー(IV)から形成させた正孔ブロッキン
グ層を含むもう1つの感光性像形成装置を実施例4の手順
に従って作成したが、HBL厚は、約1.3〜約1.7ミクロン
の代りに約3.2〜約4.5ミクロンであった。140℃で15分
間乾燥させた後、約3.2〜約4.5ミクロンの厚さを有する
式VIIに含まれるブロッキング層(HBL)を得た。下記の表
は、この装置と対照装置の電気的性能を要約する。

【００７２】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｆ 230/08 Ｃ０８Ｆ 230/08 (72)発明者ピンリューカナダオンタリオエル５エル１ジェイ７ミシソーガミシソーガロードノース＃12−3349 (72)発明者チェン−クオシャオカナダオンタリオエル５エル４ワイ３ミシソーガガースウッドロード 3106 (72)発明者ヒョイ−ジェンユーアメリカ合衆国ニューヨーク州 14534 ピッツフォードフォールメドードライヴ 31 (72)発明者ジョンエスチャンバースアメリカ合衆国ニューヨーク州 14620 ロチェスターニコルソンストリート 31 (72)発明者ダモダーエムパイアメリカ合衆国ニューヨーク州 14450 フェアポートシャグバークウェイ 72 (72)発明者マルクスアールシルヴェストリアメリカ合衆国ニューヨーク州 14450 フェアポートクラークスクロッシング 29 (72)発明者カスリーンエムカーマイケルアメリカ合衆国ニューヨーク州 14589 ウィリアムソンピースロード 5689 Ｆターム(参考） 2H068 AA34 AA35 AA43 AA44 BA58 BB33 BB57 4J100 AB02R AB03R AB07S AL03R AL08Q AL08S AL09P AL11R BA11S BA15S BA20S BA34S BA40S BA41S BA77Q BC12S CA04 CA05 CA06 CA31 HA53 HB33 HC77 HC78 JA38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基体、その上の正孔ブロッキング
層、光発生層および電荷輸送層を含み、上記正孔ブロッ
キング層が、下記の式 (I)のシリル官能化ヒドロキシア
ルキルポリマーと下記の式 (II)のオルガノシラン及び
水との反応から誘導される架橋ポリマーを含む、光導電
性像形成部材：【化１】（式中、A、B、DおよびFは、ポリマー主鎖の各セグメン
トを示し；Eは、電子輸送部分であり；Xは、ハライド、
シアノ、アルコキシ、アシルオキシおよびアリールオキ
シからなる群から選ばれ；a、b、cおよびdは、繰返しモ
ノマー単位のモル分率であって、a + b + c + dの総和
は1に等しく；Rは、アルキル、置換アルキル、アリール
または置換アリールであり；R¹、R²およびR³は、個々
に、アルキル、アリール、アルコキシ、アリールオキ
シ、アシルオキシ、ハロゲン、シアノおよびアミノから
なる群から選ばれるが、R¹、R²およびR³のうちの２つ
は、個々に、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキ
シおよびハライドからなる群から選ばれる）。
【請求項２】シリル官能化ヒドロキシアルキルポリマ
ーが、下記の式(IV)によって表される、請求項1記載の
像形成部材：【化２】（式中、R⁴、R⁵、R⁶およびR⁷は、個々に、水素原子およ
びアルキルから選ばれ；Zは、塩化物、臭化物、ヨウ化
物、シアノ、アルコキシ、アシルオキシからなる群から
選ばれ；J、KおよびLは、2価の結合基であり；Gは、ア
リールまたはアルコキシカルボニルであり；a、b、cお
よびdはモル分率であって、a + b + c + dの総和は1に
等しい）。
【請求項３】シリル官能化ヒドロキシアルキルポリマ
ーが、(IV-a)〜(IV-h)から選ばれ、該シリル官能化ヒド
ロキシアルキルポリマーが、(IV-a)、(IV-b)、(IV-c)ま
たは(IV-d)である、請求項1記載の像形成部材：【化３】【化４】【化５】【化６】（式中、a、b、cおよびd等の記号は、前述したとおりで
ある）。
【請求項４】オルガノシラン(II)が、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロ
ロシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、3-アミノ
プロピルトリメトキシシランおよび3-アミノプロピルト
リエトキシシランからなる群から選ばれる、請求項１記
載の光導電性像形成部材。
【請求項５】オルガノシロキサン(II)が、3-アミノプ
ロピルトリメトキシシランまたは3-アミノプロピルトリ
エトキシシランである、請求項１記載の光導電性像形成
部材。