JP2003149835A - 光受容体用電荷輸送層材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の電荷輸送層と同等あるいはそれ以上に
優れた性能特性を示し、更にジクロロメタンよりも環境
負荷の小さな溶媒を用いて被覆可能な、光受容体の電荷
輸送層を提供する。 【解決手段】 少なくともビスフェノールＡ−二塩化フ
タロイルエステル共重合体ポリカーボネートバインダ
と、少なくとも１種の電荷輸送材料とを含む、光受容体
用電荷輸送層である。この電荷輸送層は、優れた耐摩耗
性と優れた電気的性能を示し、良好な印刷品質が得られ
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、電子写真に使用さ
れる光受容体の新しい電荷輸送層組成物に関する。より
詳細には、本発明は電荷輸送層に使用するためのポリカ
ーボネートバインダに関する。 【０００２】 【従来の技術】電子写真技術において、伝導層上に光伝
導性絶縁層を備えた電子写真プレートで画像形成を行う
には、まず光伝導性絶縁層の表面を均一に静電気で荷電
させる。次にこのプレートに、光などの活性化電磁波の
像を露光し、光伝導性絶縁層の照射を受けた部分の電荷
を選択的に消失させ、その跡の非照射部分に静電潜像を
残す。次に、例えば現像剤組成物から微粉砕した検電気
的トナー粒子を散布してこの静電潜像を現像し、光伝導
性絶縁層の表面に可視像を形成する。得られた可視トナ
ー画像は、紙などの適当な受け部材へ転写することがで
きる。 【０００３】電子写真画像形成部材は通常、基板支持体
と、導電層と、必要に応じて正孔障壁層と、必要に応じ
て接着層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、必要に応じ
て保護又はオーバーコート層とを含む多層形光受容体で
ある。画像形成部材は、可撓性ベルト、堅牢なドラムな
ど、多くの形状とすることができる。殆どの多層形可撓
性光受容体ベルトでは、基板支持体の裏側、電気的活性
層を載せているのとは反対の側に、抗カール層を用いて
光受容体に所望の平面性を持たせる。あるタイプの多層
形光受容体は、電気絶縁性の有機樹脂バインダ中に分散
した光伝導性無機化合物の微粉砕粒子の層を含む。 【０００４】電荷発生（光発生）層（ＣＧＬ）と電荷輸
送層（ＣＴＬ）とを別々に備えた積層光受容体を開示し
ている。電荷発生層は正孔を光発生し、光発生した正孔
を電荷輸送層へ注入することができる。多層形光受容体
に使用される光発生層は、例えば、塗膜形成ポリマー性
バインダ中に分散した、無機光伝導性粒子又は有機光伝
導性粒子などである。無機又は有機光伝導性材料は、連
続的で均質な光発生層に成形される（特許文献１参
照）。 【０００５】電荷発生層及びジアミン含有輸送層など
の、少なくとも２つの電気的作用層を備えた感光性部材
の例を開示している（特許文献１から特許文献５参
照）。これらの特許の明細は全て本件に引用して援用す
る。 【０００６】電荷輸送層は、その中に電荷輸送材料を分
散した、多くの様々な種類のポリマーバインダのいずれ
かを含むことが知られている。例えば、次のようなもの
である。 【０００７】重量平均分子量が約２万〜約１５万に及
ぶ、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル、ポリアリレ
ート、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリスルホン
等の、電気的に不活性な樹脂バインダを含む電荷輸送層
を述べている。ここでは更に、望ましいバインダとし
て、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニレンカ
ーボネート）（別名：ビスフェノールＡ−ポリカーボネ
ート）、ポリ（４，４’−シクロヘキシリデンジフェニ
レンカーボネート）（別名：ビスフェノールＺ−ポリカ
ーボネート）等の、ポリカーボネート類が挙げられてい
る（特許文献６参照）。 【０００８】同様に、ポリ（４，４’−イソプロピリデ
ン−ジフェニレン）カーボネート、ポリ（４，４’−ジ
フェニル−１，１’−シクロヘキサンカーボネート）、
ポリアリールケトン類、ポリエステル、ポリアリレー
ト、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリスルホン等
の、適当な電気的に不活性な塗膜形成ポリマー性バイン
ダのいずれかを含む電荷輸送層を備えた光受容体を述べ
ている（特許文献７参照）。 【０００９】電気的に不活性な樹脂材料、望ましくは、
約２万〜約１５万の重量平均分子量を持つポリカーボネ
ート樹脂を含む電荷輸送層を備えた光受容体を述べてい
る。最も望ましいポリカーボネート樹脂は、ポリ（４，
４’−ジプロピリデン−ジフェニレンカーボネート）
（重量平均分子量約３５，０００〜約４万、ゼネラル・
エレクトリック社（General Electric Company）製、レ
クサン（LEXAN）１４５（登録商標））；ポリ（４，
４’−イソプロピリデン−ジフェニレンカーボネート）
（重量平均分子量約４万〜約４５，０００、ゼネラル・
エレクトリック社製、レクサン１４１（登録商標））；
重量平均分子量約５万〜約１２万のポリカーボネート樹
脂（バイエル社（Bayer Corp.）製、マクロロン（MAKRO
LON）（登録商標））；重量平均分子量約２万〜約５万
のポリカーボネート樹脂（モベイ・ケミカル社（Mobay
Chemical Company）製、マーロン（MERLON）（登録商
標））である。更に、ジクロロメタン溶媒は、全ての成
分を十分に溶解し、その沸点が低いことから、電荷輸送
層被覆用混合物の成分として望ましいことも述べられて
いる（特許文献８参照）。 【００１０】更に、塗膜形成バインダ中に溶解又は分子
状に分散した、少なくとも２つの長鎖カルボン酸アルキ
ル基を持つ正孔輸送材料を含む、少なくとも１層の画像
形成層で被覆した支持基板を備えた、可撓性の電子写真
用画像形成部材を述べている（特許文献９参照）。 【００１１】 【特許文献１】米国特許第４，２６５，９９０号明細書 【特許文献２】米国特許第４，２３３，３８４号明細書 【特許文献３】米国特許第４，３０６，００８号明細書 【特許文献４】米国特許第４，２９９，８９７号明細書 【特許文献５】米国特許第４，４３９，５０７号明細書 【特許文献６】米国特許第６，２４２，１４４号明細書 【特許文献７】米国特許第６，０２０，０９６号明細書 【特許文献８】米国特許第６，１７１，７４１号明細書 【特許文献９】米国特許第５，７２８，４９８号明細書 【発明が解決しようとする課題】 【００１２】上記の既存のバインダ材料と同等あるいは
それ以上に優れた性能特性を示し、更に、ジクロロメタ
ンよりも環境負荷の小さな溶媒を用いて被覆可能である
という長所を持つ、画像形成部材（光受容体）の電荷輸
送層用の改良されたバインダが求められている。 【００１３】ゆえに、本発明の目的は、電荷輸送層バイ
ンダとして使用される新たなバインダ樹脂の開発であ
る。 【００１４】更に本発明の目的は、既存の電荷輸送層バ
インダと同等あるいはそれ以上の性能を持ち、更に、環
境負荷の小さな溶媒を含む溶液からの被覆が可能である
電荷輸送層バインダの開発である。 【００１５】 【課題を解決するための手段】これら及びその他の目的
は本発明により達成される。第１の態様では、本発明
は、少なくともテトラヒドロフランを含む溶媒中に分散
した、少なくともビスフェノールＡ−二塩化フタロイル
エステル共重合体ポリカーボネートバインダと、少なく
とも１種の電荷輸送材料とを含む、光受容体用の電荷輸
送層材料に関する。 【００１６】本発明の第２の態様では、本発明は、少な
くともビスフェノールＡ−二塩化フタロイルエステル共
重合体ポリカーボネートバインダと、少なくとも１種の
電荷輸送材料とを含む、光受容体の電荷輸送層に関す
る。 【００１７】本発明の第３の態様では、本発明は、少な
くとも光受容体と、光受容体を荷電する荷電装置とを含
む画像形成装置であって、光受容体は、必要に応じて抗
カール層と、基板と、必要に応じて正孔障壁層と、必要
に応じて接着層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、必要
に応じてオーバーコート層とを含み、電荷輸送層は、少
なくともビスフェノールＡ−二塩化フタロイルエステル
共重合体ポリカーボネートバインダと、少なくとも１種
の電荷輸送材料とを含む、画像形成装置に関する。 【００１８】本発明の電荷輸送層バインダとして望まし
いポリカーボネート樹脂バインダを使用することによ
り、画像形成部材の電荷輸送層は、優れた正孔輸送性能
と耐摩耗性を備え、またテトラヒドロフランなどの環境
負荷の小さな溶媒を用いて画像形成部材構造体上に被覆
することが可能である。 【００１９】 【発明の実施の形態】本発明において、光受容体用の電
荷輸送層材料は、少なくともテトラヒドロフランを含む
溶媒に分散した、少なくともビスフェノールＡ−二塩化
フタロイルエステル共重合体ポリカーボネートバインダ
と、少なくとも１種の電荷輸送材料とを含む。 【００２０】ビスフェノールＡ−二塩化フタロイルエス
テル共重合体ポリカーボネートバインダは、ビスフェノ
ールＡ（すなわち、４，４’−イソプロピリデンジフェ
ノール）と二塩化フタロイルエステルとの共重合体を含
むものが最も望ましいと考えられる。望ましくは、共重
合体ポリカーボネートは、溶離液としてジクロロメタン
を、標準としてポリスチレンを用いたゲル浸透クロマト
グラフィによる測定で、重量平均分子量が、例えば、約
１５万〜５０万、より望ましくは約１５万〜約３０万、
更に望ましくは１７５，０００〜約２２５，０００、最
も望ましくは約２０万のものである。このような共重合
体ポリカーボネート樹脂は、ゼネラル・エレクトリック
社よりレクサンＭＬ５２７３の商品名で入手可能であ
り、この物質は、（ビスフェノールＡ／二塩化フタロイ
ルエステルカーボネート）共重合体（ＰＣＥ）（ＣＡＳ
登録番号：７１５１９−８０−７）である。 【００２１】光受容体の電荷輸送層は、電荷発生層から
流れ込む光発生正孔と電子とを保持し、これらの正孔又
は電子を有機層を通過させて、表面電荷を選択的に放電
するものでなければならない。少しでも電荷が輸送層内
部に捉えられると、表面電荷が完全に放電されず、光受
容体表面でトナー画像が十分に現像されなくなる。 【００２２】このため、電荷輸送層は少なくとも１種の
電荷輸送材料を含まなければならない。適当であれば当
該技術で公知のどのような電荷輸送分子も使用できる
が、電荷輸送分子はポリマーバインダ中に分散又はポリ
マー鎖中に入り込むものである。適当な電荷輸送材料
は、当該技術で非常に良く知られており、これらの電荷
輸送材料はいずれも制限することなく本件で使用でき
る。 【００２３】例えば、望ましい電荷輸送分子は、下記化
１の一般式を持つ１種以上の芳香族アミン化合物から成
る。 【００２４】 【化１】 【００２５】式中、Ｒ₁及びＲ₂は、置換又は非置換フェ
ニル基、ナフチル基、ポリフェニル基から成る群より選
ばれる芳香族基であり、Ｒ₃は、置換又は非置換アリー
ル基、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８の
環式脂肪族化合物から成る群より選ばれる。置換基は、
ＮＯ₂基、ＣＮ基などの電子吸引基を含んではならな
い。 【００２６】電荷発生層で光発生して電荷輸送層に流れ
込む正孔を保持し、厚い輸送層を通して正孔を輸送する
ことが可能な、電荷輸送層に使用される上記構造式の電
荷輸送芳香族アミンの例は、不活性樹脂バインダ中に分
散した、例えば、トリフェニルメタン、ビス（４−ジエ
チルアミン）−２−４’−４”−ビス（ジエチルアミ
ノ）−２’，２”−ジメチルトリフェニルメタン、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（式中、アルキルは、例え
ば、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルなど）、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（クロロフェニ
ル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１，１’−ビフェニル）−４，４’
−ジアミン、等である。 【００２７】より望ましくは、電荷輸送層は、バインダ
中に溶解又は分子状に分散したアリールアミン小分子を
含む。典型的な芳香族アミン化合物としては、トリフェ
ニルアミン類、ビス及びポリトリアリールアミン類、ビ
スアリールアミンエーテル類、ビスアルキル−アリール
アミン類、等が挙げられる。最も望ましくは、電荷輸送
材料は下記化２の構造式を持つ芳香族アミンＴＰＤであ
る。 【００２８】 【化２】 【００２９】本件で用いられる特に望ましい電荷輸送層
は、約２０〜約８０重量％の少なくとも１種の電荷輸送
材料と、約８０〜約２０重量％のポリマーバインダとを
含む。乾燥した電荷輸送層は、望ましくは、乾燥電荷輸
送層の総重量の約３０〜約７０重量％の小分子電荷輸送
分子を含む。 【００３０】電荷輸送層材料にはまた、当業者に公知の
一般的な機能を与えるために使用される添加物を追加し
ても良い。このような添加剤としては、例えば、抗酸化
剤、レベリング剤、界面活性剤、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）粒子などの耐摩耗性添加剤、耐光衝
撃又は衝撃緩和剤、等が挙げられる。 【００３１】溶媒系は本電荷輸送層材料のもう一つの特
長である。先に述べたように、従来の電荷輸送層用ポリ
カーボネートバインダ樹脂では、例えば浸漬塗布での塗
布に適した被覆用溶液の調製には溶媒としてジクロロメ
タンを使用する必要があった。しかし、ジクロロメタン
は環境に配慮して特別な取り扱いを要する溶媒であるた
め、高コストの被覆及び浄化操作が必要である。しか
し、本発明の共重合体ポリカーボネートは、ジクロロメ
タンより環境負荷の小さな溶媒系に溶解できるため、従
来のポリカーボネートバインダ樹脂を用いる場合より安
価に電荷輸送層を形成することができる。本発明の電荷
輸送層材料に使用される最も望ましい溶媒系は、テトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）である。所望ならば、トルエン
など他の溶媒も加えて良い。 【００３２】もちろん、本発明の共重合体ポリカーボネ
ート樹脂もジクロロメタンに可溶であり、所望ならばこ
の溶媒も共重合体ポリカーボネートに用いられる。つま
り、本発明の電荷輸送層はテトラヒドロフランを含む溶
液から生成する必要があるというわけではない。 【００３３】被覆材料の総固体対総溶媒の重量比は、望
ましくは約１０：９０〜約３０：７０程度、より望まし
くは約１５：８５〜約２５：７５である。 【００３４】本発明の電荷輸送層材料の調製では、材料
組成の成分を容器、例えば攪拌機の付いた容器に加え
る。成分を容器に加える順に特に制限はないが、最初に
溶媒系を容器に加えることが最も望ましい。輸送分子と
共重合体ポリカーボネートバインダポリマーとを共に溶
解しても良いが、それぞれを別個に溶解した後に容器中
の溶液に加える方法が最も望ましい。 【００３５】電荷輸送層材料の全成分を容器に加えた
ら、溶液を混合して均一な被覆用組成物とする。混合
は、例えば約１，０００ｒｐｍ以上の速度で攪拌するな
ど高剪断条件下で行う。 【００３６】電荷輸送層溶液を光受容体構造体（詳細は
下記のとおり）に塗布する。より詳細には、光受容体構
造体の予め形成してあった層の上に層を形成する。最も
望ましくは、電荷発生層の上に電荷輸送層を形成する。
光受容体構造体への電荷輸送層被覆用溶液の塗布には適
当な従来法を用いる。典型的な塗布法としては、例え
ば、スプレー、浸漬塗布、押出塗布、ロール塗布、巻き
線棒塗布、ドローバー塗布などが挙げられる。 【００３７】乾燥した電荷輸送層の厚さは、例えば約１
０〜約５０μｍが望ましい。一般に、電荷輸送層の電荷
発生層に対する厚さの比は、望ましくは約２：１〜約２
００：１に保つが、場合によっては約４００：１程にも
なる。本発明の電荷輸送層は優れた耐摩耗性を有する。 【００３８】次に、光受容体の他の層について説明す
る。本発明は、追加の層の有無や構造体中の層の順序に
関わりなく、前述の本発明の共重合体ポリカーボネート
を含む電荷輸送層を用いる全ての光受容体構造体を包含
しようとするものである。 【００３９】本発明の画像形成部材には、適当であれば
どのような多層形光受容体を用いても良い。電荷発生層
及び電荷輸送層、またその他の層は、正荷電又は負荷電
光受容体いずれの製造に適当であればどのような順序で
塗布しても良い。例えば、米国特許第４，２６５，９９
０号に述べられているように、電荷輸送層の前に電荷発
生層を塗布しても、あるいは、米国特許第４，３４６，
１５８号に述べられているように、電荷発生層の前に電
荷輸送層を塗布しても良い。いずれの特許も、その内容
を全て本件に引用して援用する。しかし最も望ましく
は、電荷発生層の上に電荷輸送層を使用し、必要に応じ
て電荷輸送層をオーバーコート及び／又は保護層で上塗
りする。 【００４０】電荷輸送層を用いる本発明の光受容体は、
必要に応じて抗カール層と、基板と、必要に応じて正孔
障壁層と、必要に応じて接着層と、電荷発生層と、電荷
輸送層と、必要に応じて１層以上のオーバーコート及び
／又は保護層とを含む。 【００４１】光受容体基板は当該技術で公知の適当な有
機又は無機材料から成る。基板は、全体が導電性材料か
ら成るものでも、あるいは導電性表面を備えた絶縁材料
であっても良い。基板は効果的な厚さ、通常約１００ミ
ル（２．５４ｍｍ）まで、望ましくは約１〜約５０ミル
（０．０２５４〜１．２７ｍｍ）であるが、この範囲を
越える厚さでも良い。基板層の厚さは、経済的要件や機
械的要件など多くの要因によって決まる。このためこの
層は相当な厚さ、例えば１００ミル（２．５４ｍｍ）以
上、あるいは装置に悪影響を及ぼさない程度に最少の厚
さとすることができる。同様に、基板は堅牢なものでも
可撓性であっても良い。特に望ましい実施の形態では、
この層の厚さは約３〜約１０ミル（約０．０７６２〜約
０．２５４ｍｍ）である。可撓性ベルトの画像形成部材
では、望ましい基板の厚さは約６５〜約１５０μｍで、
例えば直径１９ｍｍの小径ローラの周囲を回転させる場
合、最適な可撓性と最小の伸びとするには約７５〜約１
００μｍがより望ましい。 【００４２】基板は不透明でも、殆ど透明であっても良
く、所望の機械的性質を備えた様々な適当な材料から成
る。基板全体が導電性表面と同じ材料から成るもので
も、あるいは基板上に導電性表面を被覆しただけのもの
でも良い。適当であればどのような導電材料も使用でき
る。典型的な導電材料としては、銅、真鍮、ニッケル、
亜鉛、クロム、ステンレススチール、導電性プラスチッ
クス及びゴム類、アルミニウム、半透明アルミニウム、
スチール、カドミウム、銀、金、ジルコニウム、ニオ
ブ、タンタル、バナジウム、ハフニウム、チタン、タン
グステン、モリブデン、紙に適当な材料を含ませて、あ
るいは湿潤雰囲気中で処理し、十分な水を含ませて伝導
性としたもの、インジウム、スズ、酸化スズや酸化イン
ジウムスズなどの金属酸化物、等が挙げられる。導電層
の厚さは電子光伝導部材の用途に応じてかなり広範囲に
変えることができる。一般に伝導層の厚さは約５０オン
グストローム〜数ｃｍに及ぶが、この範囲を越える厚さ
であっても良い。可撓性の電子写真用画像形成部材が望
まれる場合、伝導層の厚さは典型的に約２０〜約７５０
オングストローム、導電性と可撓性と光透過性との組み
合わせを最適とするには約１００〜約２００オングスト
ロームが望ましい。使用する基板が非伝導性ベースとそ
の上に被覆した導電層を含む場合、基板は、有機及び無
機材料などどのような他の既存の材料であっても良い。
典型的な基板材料は、この目的に適うことが知られる様
々な樹脂などの絶縁性の非伝導性材料であり、例えば、
ポリカーボネート類、ポリアミド類、ポリウレタン類、
紙、ガラス、プラスチックス、ポリエステル類（例え
ば、マイラ（MYLAR）（登録商標）又はメリネクス（MEL
INEX）４４２（登録商標）（デュポン（Du Pont）より
入手可能））、等である。伝導層は、真空蒸着など適当
な被覆法によりベース層上に被覆することができる。所
望ならば、基板は、チタン化又はアルミニウム化したマ
イラなど、金属化プラスチックスから成るものであって
も良く、この場合、金属化表面は、光発生層や、基板と
光発生層との間にある他の層と接している。被覆又は非
被覆基板は可撓性又は堅牢であり、板、円筒形ドラム、
スクロール、エンドレス可撓性ベルトなど、様々な形状
とすることができる。基板の外側表面は、酸化アルミニ
ウム、酸化ニッケル、酸化チタンなどの金属酸化物を含
むものであっても良い。 【００４３】最も望ましくは、電荷輸送層を用いる本発
明の光受容体は、ベルト又はドラム状である。ドラムの
場合、コピー機やプリンタに用いられる様な小径ドラム
の形が最も望ましい。 【００４４】次に、必要に応じて基板に正孔障壁層を塗
布する。一般に、正に荷電する光受容体の電子障壁層
は、電子写真画像形成工程の間、光受容体の最上層の電
荷発生層で光発生した正孔を、その下の電荷（正孔）輸
送層へ向かって移動させ、底の伝導層に至らせる。この
ように、電荷（正孔）輸送層上に電荷発生層を被覆した
光受容体のように正に荷電する光受容体では、電子障壁
層は通常、正孔に対して障壁とならないと考えられる。
負に荷電する光受容体では、隣接する光伝導層と下塗り
のジルコニウム又はチタン層との間で正孔に対して電子
障壁となり得る適当な正孔障壁層を用いる。正孔障壁層
は、適当であればどのような素材から成るものでも良
い。負に荷電する光受容体に用いられる典型的な正孔障
壁層としては、例えば、ラックアミド（メトキシメチル
置換ポリアミドから誘導したナイロン６形材料）などの
ポリアミド類、メタクリル酸ヒドロキシアルキル類、ナ
イロン類、ゼラチン、ヒドロキシアルキルセルロース、
有機ポリホスファゼン類、オルガノシラン類、有機チタ
ン酸塩類、有機ジルコン酸塩類、酸化ケイ素類、酸化ジ
ルコニウム類、等が挙げられる。望ましくは、正孔障壁
層は窒素含有シロキサン類を含むものである。典型的な
窒素含有シロキサン類は、加水分解したシランを含む被
覆用溶液から調製する。典型的な加水分解可能なシラン
類としては、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニルトリエトキシ
シラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミ
ン、及びそれらの混合物などが挙げられる。 【００４５】上記のアミノシラン類の加水分解の際、ア
ルコキシ基はヒドロキシル基で置換される。特に望まし
い障壁層は、塗布後に空気に触れると金属層表面に自然
に形成される酸化ジルコニウム及び／又は酸化チタンの
層と、加水分解したシランとの反応生成物から成るもの
である。この組み合わせは斑が少なく、低いＲＨ（相対
湿度）で電気的に安定である。画像形成部材は、酸化ジ
ルコニウム及び／又は酸化チタン層の上に、ｐＨ約４〜
約１０で加水分解したシランの水溶液を被覆し、反応生
成物層を乾燥してシロキサン塗膜とし、このシロキサン
塗膜に光発生層や正孔輸送層などの電気的作用層を塗布
して調製する。 【００４６】障壁層は、スプレー、浸漬塗布、ドローバ
ー塗布、グラビア塗布、シルクスクリーン、エアーナイ
フ塗布、リバースロール塗布、真空蒸着、化学処理な
ど、適当であればどのような従来法で塗布しても良い。
薄層とするには、障壁層を希薄溶液として塗布し、被覆
の塗布後に、真空、加熱などの従来法で溶媒を除去する
と良い。このシロキサン被覆は、その内容を全て本件に
引用して援用する、米国特許第４，４６４，４５０号に
述べられている。乾燥後、加水分解シランより生成した
シロキサン反応生成物塗膜はより大きな分子を含む。加
水分解シランの反応生成物は、直鎖、部分架橋、ダイマ
ー、トリマー等である。 【００４７】シロキサン障壁層は連続的で、厚さは約
０．５μｍ以下でなければならない。それ以上に厚いと
望ましくない程に残留電圧が高くなる。露光工程後の電
荷の中和が速やかで、電気的性能が最も良くなることか
ら、障壁層の厚さは約０．００５〜約０．３μｍ（約５
０〜約３，０００オングストローム）が望ましい。酸化
ジルコニウム及び／又は酸化チタン層の場合、電気的挙
動が最適で電荷欠陥点の発生と成長を少なくするには、
約０．０３〜約０．０６μｍの厚さが望ましい。 【００４８】必要に応じて、正孔障壁層に接着層を塗布
する。接着層は適当な塗膜形成ポリマーから成る。典型
的な接着層材料は、例えば、共重合ポリエステル樹脂、
ポリアリレート類、ポリウレタン類、樹脂混合物等であ
る。 【００４９】望ましい共重合ポリエステル樹脂は、４種
の二酸とエチレングリコールとの反応生成物である直鎖
飽和共重合ポリエステルである。この直鎖飽和共重合ポ
リエステルの分子構造において、共重合ポリエステル中
の二酸とエチレングリコールとのモル比は、１：１であ
る。二酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン
酸、アゼライン酸であり、そのモル比は、４：４：１：
１である。この構造を持つ具体的な直鎖飽和共重合ポリ
エステル接着促進剤は、４９，０００（ローム・アンド
・ハース社（Rohm and Haas Inc.）製、以前はモートン
・インターナショナル社（Morton International In
c.）より入手可）という市販品として入手可能である。
４９，０００は、エチレングリコールと、上記の比でラ
ンダムに配列した４種の二酸とが、交互に並んだモノマ
ーユニットから成る、重量平均分子量約７万の直鎖飽和
共重合ポリエステルである。この直鎖飽和共重合ポリエ
ステルのＴｇは約３２℃である。他の望ましい具体的な
ポリエステル樹脂は、テレフタル酸、イソフタル酸、及
びそれらの混合物から成る群より選ばれる二酸と、エチ
レングリコール、２，２−ジメチルプロパンジオール、
及びそれらの混合物から成る群より選ばれるジオールと
から誘導した、二酸とジオールとの比が１：１で、Ｔｇ
が約５０〜約８０℃である共重合ポリエステル樹脂であ
る。代表的なポリエステル樹脂は市販されており、例え
ば、ボスティク社（Bostik, Inc.）製の、バイテル（VI
TEL）ＰＥ−１００（登録商標）、バイテルＰＥ−２０
０（登録商標）、バイテルＰＥ−２００Ｄ（登録商
標）、バイテルＰＥ−２２２（登録商標）、バイテル１
７５０Ｂ（登録商標）などが挙げられる。より詳細に
は、バイテルＰＥ−１００ポリエステル樹脂は、２種類
の二酸とエチレングリコールとの直鎖飽和共重合ポリエ
ステルであり、この共重合ポリエステル中の二酸とエチ
レングリコールとの比は１：１である。二酸はテレフタ
ル酸とイソフタル酸であり、その比は３：２である。バ
イテルＰＥ−１００直鎖飽和共重合ポリエステルは、エ
チレングリコールと、上記の比でランダムに配列した２
種類の二酸とが交互に並んだモノマーユニットから成
り、重量平均分子量は約５万、Ｔｇは約７１℃である。 【００５０】もう一つのポリエステル樹脂は、ボスティ
ク社製のバイテルＰＥ−２００である。このポリエステ
ル樹脂は、２種類の二酸と２種類のジオールとの直鎖飽
和共重合ポリエステルであり、この共重合ポリエステル
中の二酸とジオールとの比は１：１である。二酸はテレ
フタル酸とイソフタル酸であり、その比は１．２：１で
ある。２種類のジオールはエチレングリコールと２，２
−ジメチルプロパンジオールであり、その比は１．３
３：１である。バイテルＰＥ−２００直鎖飽和共重合ポ
リエステルは、２種類の二酸と２種類のジオールとが上
記の比でランダムに交互に並んだモノマーユニットから
成り、重量平均分子量は約４５，０００、Ｔｇは約６７
℃である。 【００５１】本発明のポリエステル樹脂の誘導に用いる
二酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、及
び／又はアゼライン酸のみである。本発明の接着層に使
用するポリエステル樹脂の合成には、適当であればどの
ようなジオールも使用できる。典型的なジオールとして
は、例えば、エチレングリコール、２，２−ジメチルプ
ロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、
ヘキサンジオールなどが挙げられる。 【００５２】あるいは、接着界面層は、ポリアリレート
（アモコ・パフォーマンス・プロダクツ社（Amoco Perf
ormance Products, Inc.）製、アーデル（ARDEL）Ｄ−
１００（登録商標））、ポリウレタン、又はこれらのポ
リマーとカルバゾールポリマーとのポリマー混合物を含
むものであっても良い。接着層は公知であり、例えば、
その内容を全て本件に引用して援用する、米国特許第
５，５７１，６４９号、米国特許第５，５９１，５５４
号、米国特許第５，５７６，１３０号、米国特許第５，
５７１，６４８号、米国特許第５，５７１，６４７号、
米国特許第５，６４３，７０２号に述べられている。 【００５３】接着層被覆用溶液の調製には適当であれば
どのような溶媒も使用できる。典型的な溶媒としては、
テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、シクロヘキサノン、ジクロロメタン、１，１，２
−トリクロロエタン、モノクロロベンゼン等、及びそれ
らの混合物が挙げられる。接着層被覆の塗布には適当な
手法を用いる。典型的な塗布法は、押出塗布、グラビア
塗布、スプレー塗布、巻き線棒塗布などである。接着層
は電荷障壁層へ直接塗布する。このように、本発明の接
着層は、下塗りの電荷障壁層と上塗りの電荷発生層との
両者に直に隣接し、接着結合を強め、接地面への正孔流
入抑止効果がある。塗布した被覆の乾燥は、オーブン乾
燥、赤外線乾燥、空気乾燥など適当な従来法で行う。接
着層は連続的でなければならない。乾燥後の接着層の厚
さが約０．０１〜約２μｍならば十分な結果が得られ
る。乾燥厚さは、望ましくは約０．０３〜約１μｍであ
る。約０．０１μｍ以下の厚さでは、電荷発生層と障壁
層との間の接着が十分ではなく、光受容体ベルトをロー
ラやカーブしたスキッド板など径の小さな支持体上で走
行させた場合に剥がれるおそれがある。本発明の接着層
の厚さが約２μｍ以上であると、サイクルを重ねるにつ
れて過剰な残留電荷の蓄積が認められる。 【００５４】光発生層は、無機又は有機組成物などで構
成される単一又は複数の層から成る。発生層の一例は、
その内容を全て本件に引用して援用する、米国特許第
３，１２１，００６号に述べられている。これは、光伝
導性無機化合物の微粉砕粒子を電気絶縁性の有機樹脂バ
インダ中に分散したものである。複数の光発生層を持つ
組成物は、光伝導層が光発生層の特性を強める、あるい
は弱める場合に使用する。 【００５５】光受容体の電荷発生層は、塗膜形成バイン
ダ中に分散した適当な光伝導性粒子を含む。典型的な光
伝導性粒子としては、例えば、金属を含まないフタロシ
アニン、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、
ヒドロキシガリウムフタロシアニン、バナジルフタロシ
アニンなどのフタロシアニン類、ベンズイミダゾールペ
リレンなどのペリレン類、三方晶系セレン、キナクリド
ン類、置換２，４−ジアミノトリアジン類、多核芳香族
キノン類、等が挙げられる。特に望ましい光伝導性粒子
としては、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロ
ガリウムフタロシアニン、ベンズイミダゾールペリレ
ン、三方晶系セレンなどが挙げられる。 【００５６】光伝導性材料に適したバインダの例として
は、ポリカーボネート類、ポリエチレンテレフタレート
などのポリエステル類、ポリウレタン類、ポリスチレン
類、ポリブタジエン類、ポリスルホン類、ポリアリール
エーテル類、ポリアリールスルホン類、ポリエーテルス
ルホン類、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポリメ
チルペンテン類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリ酢
酸ビニル類、ポリビニルブチラール類、ポリシロキサン
類、ポリアクリレート類、ポリビニルアセタール類、ポ
リアミド類、ポリイミド類、アミノ樹脂、フェニレンオ
キシド樹脂、テレフタル酸樹脂、フェノキシ樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体、ポリ塩化ビニル類、ポリビニルアルコール
類、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）類、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル共重合体、アル
キド樹脂、セルロース性塗膜形成体、ポリ（アミドイミ
ド）、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン
−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニリデン共
重合体、スチレン−アルキド樹脂、ポリビニルカルバゾ
ール類、等の熱可塑性及び熱硬化性樹脂が挙げられる。
これらのポリマー類は、ブロック、ランダム、又は交互
共重合体であっても良い。 【００５７】バインダ材料中に光発生材料がある場合、
光発生組成物又は顔料は塗膜形成ポリマーバインダ組成
物中に、適当又は所望量含まれる。例えば、約１０〜約
６０容量％の光発生顔料を、約４０〜約９０容量％の塗
膜形成ポリマーバインダ組成物中に、望ましくは、約２
０〜約３０容量％の光発生顔料を、約７０〜約８０容量
％の塗膜形成ポリマーバインダ組成物中に分散する。典
型的に、光発生層中には、光伝導性材料が約５〜約８０
重量％、望ましくは約２５〜約７５重量％、バインダが
約２０〜約９５重量％、望ましくは約２５〜約７５重量
％存在するが、この範囲を越える相対量であっても良
い。 【００５８】光伝導性組成物及び／又は顔料の粒径は、
望ましくは塗布して固化した層の厚さより小さく、より
望ましくは約０．０１〜約０．５μｍであると被覆均一
性が更に良くなる。 【００５９】光伝導性組成物と樹脂状バインダ材料とを
含む光発生層の厚さは、通常約０．０５〜約１０μｍ又
はそれ以上、望ましくは約０．１〜約５μｍ、より望ま
しくは約０．３〜約３μｍであるが、この範囲を越える
厚さでも良い。光発生層の厚さは光発生化合物とバイン
ダとの相対量によって決まり、光発生材料はしばしば約
５〜約１００重量％の量を占める。バインダ含量の高い
組成物では、一般に光発生のためにより厚い層が必要で
ある。一般に、この層は、画像形成又は印刷露光工程に
おいてその上に当てられた入射光の約９０％以上を吸収
するのに十分な厚さとすることが望ましい。この層の厚
さの最大値は、主に機械的要件、使用する特定の光発生
化合物、他の層の厚さ、可撓性光伝導性画像形成部材が
望まれるか、などの要因によって決まる。 【００６０】光発生層は、所望の、又は適当な方法で下
塗り層に塗布することができる。光発生層被覆用混合物
の混合とその後の塗布には、適当であればどのような手
法を用いても良い。典型的な塗布法としては、スプレ
ー、浸漬塗布、ロール塗布、巻き線棒塗布などが挙げら
れる。塗布した被覆の乾燥は、オーブン乾燥、赤外線乾
燥、空気乾燥など、適当な手法で行う。 【００６１】塗膜形成バインダの溶解には、適当であれ
ばどのような溶媒を用いても良い。典型的な溶媒として
は、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、ジクロロ
メタン、モノクロロベンゼン等が挙げられる。電荷発生
層被覆用分散液は、例えば、アトリター、ボールミル、
ダイノミル、ペイントシェーカ、ホモジナイザ、ミクロ
フリュイダイザなど、適当な手法を用いて調製する。 【００６２】必要に応じて、オーバーコート層及び／又
は保護層を用いて光受容体の摩擦に対する耐性を高める
こともできる。ウェブ状の光受容体を製造する場合など
では、平板性及び／又は耐摩耗性を与えるため、光伝導
層を載せているのとは反対の基板面に抗カール裏塗り被
覆を塗布しても良い。これらのオーバーコート及び抗カ
ール裏塗り層は当該技術で公知であり、電気絶縁性ある
いは僅かに半導性の熱可塑性有機ポリマー又は無機ポリ
マーを含むことができる。オーバーコートは連続的で、
通常その厚さは約１０μｍ以下であるが、この範囲を越
える厚さでも良い。抗カール裏塗り層は一般に、基板層
の反対側にある単一層又は多層の力の総和とほぼ釣り合
うのに十分な厚さとする。抗カール裏塗り層の例は、そ
の内容を全て本件に引用して援用する、米国特許第４，
６５４，２８４号に述べられている。可撓性光受容体で
は約７０〜約１６０μｍが典型的な厚さの範囲である
が、この範囲を越える厚さでも良い。オーバーコートの
厚さは、絶縁性マトリックスでは最大３μｍ、半導性マ
トリックスでは最大６μｍとすることが可能である。こ
のようなオーバーコートを用いれば光受容体の摩耗寿命
を更に長くすることが可能で、オーバーコートの摩耗速
度は２〜４μｍ／１００キロサイクル、あるいは摩耗寿
命は１５０〜３００キロサイクルである。 【００６３】本発明の光受容体は、電子写真画像形成法
で使用するための電子写真画像形成装置に用いられる。
前述のように、このような画像形成では、まず光受容体
を静電気で均一に荷電し、次に荷電した光受容体に、光
などの活性化電磁波の像を露光して、光受容体の照射を
受けた部分の電荷を選択的に消失させ、その跡の非照射
部分に静電潜像を残す。次に、１つ以上の現像部におい
て、例えば現像材組成物から微粉砕した検電気的トナー
粒子を散布してこの静電潜像を現像し、光受容体の表面
に可視像を形成する。得られた可視トナー画像は、紙な
どの適当な受け部材へ転写することができる。次に光受
容体は通常、次の画像の形成のために再荷電する前に、
クリーニング部で清浄にする。 【００６４】本発明の光受容体は既存の荷電装置を用い
て荷電する。このような装置としては、例えば当該技術
で公知のＡＣバイアス荷電ロール（ＢＣＲ）が挙げられ
る。例えば、その内容を全て本件に引用して援用する、
米国特許第５，６１３，１７３号を参照されたい。所望
ならば、当該技術で公知の他の方法、例えば、コロトロ
ン、ジコロトロン、スコロトロン、ピン荷電装置などを
用いて荷電を行っても良い。 【００６５】本発明の電荷輸送層の新しい共重合体ポリ
カーボネート樹脂バインダは、接着性、耐摩耗性、電荷
輸送層の電気的性能の点において従来のポリカーボネー
トバインダ樹脂と少なくとも同等の性能を持つ電荷輸送
層を形成することができ、更に、テトラヒドロフランな
どの環境負荷の小さな溶媒に可溶であるという特長があ
る。 【００６６】次の実施例及び比較例により本発明を更に
述べるが、これは本発明を更に説明するものであって、
必ずしも限定しようとするものではない。特に指示のな
い限り全ての部及び％は重量比である。 【００６７】 【実施例】実施例１及び２と、比較例１及び２ これら２つの実施例と、２つの比較例では、本発明のビ
スフェノールＡ−二塩化フタルロイルエステル共重合体
ポリカーボネートバインダ（実施例１及び実施例２）、
又は、従来のポリカーボネートバインダ（バイエル社
製、マクロロン５７０５（登録商標））（比較例１及び
比較例２）と、ＴＰＤ正孔輸送分子とを用いて電荷輸送
層を調製した。 【００６８】実施例１及び比較例１では、ＰＣＺ−２０
０（三菱瓦斯化学製のポリカーボネート）バインダに分
散したヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む電荷発
生層の上に電荷輸送層を被覆した。実施例２及び比較例
２では、ＰＣＺ−２００バインダに分散したベンズイミ
ダゾールペリレンを含む電荷発生層の上に電荷輸送層を
被覆した。電荷輸送層材料は光受容体上に２４μｍの厚
さに被覆した。 【００６９】実施例１及び２と、比較例１及び２で調製
した光伝導性画像形成試料の電子写真特性を、直径２
４．２６ｃｍ（９．５５インチ）の円筒形アルミニウム
ドラムを備えた電子写真試験用スキャナを用いて評価し
た。供試試料はドラム上にテープで留めた。試料の表面
速度が７６．３ｃｍ（３０インチ）／秒で一定となるよ
うドラムを回転させた。設置した光受容体試料の周囲
に、直流ピンコロトロン、露光光、消去光、５個の電位
計プローブを取り付けた。試料の荷電時間は３３ミリ秒
であった。露光光は６７０ｎｍを、消去光は広帯域白色
光（４００〜７００ｎｍ）を、いずれも３００ワット出
力のキセノンアークランプにより照射した。供試試料を
まず暗所に６０分以上置き、相対湿度４０％、２１℃の
試験条件下で平衡とした。次に各試料を、暗所におい
て、約９００ボルトの現像電位まで負に荷電した。各試
料の電荷受容と、４００エルグ／ｃｍ²の前消去露光に
よる放電後の残留電位を記録した。暗失活は、０．６６
秒後のＶｄｄｐの損失として測定した。光エネルギーを
２０エルグ／ｃｍ²まで変えながら試験方法を繰り返
し、各試料の光誘導放電特性（ＰＩＤＣ）を求めた。光
放電は、光受容体をＶｄｄｐ６００ボルトから１００ボ
ルトへ放電させるために必要なエネルギー（エルグ／ｃ
ｍ²）で与えられる。 【００７０】接着試験 光伝導画像形成部材の接着性を、１８０度（逆）及び９
０度（正）剥離試験法を用いて評価した。 【００７１】実施例１〜５の各々から最小０．５×６イ
ンチ（１．２７×１５．２４ｃｍ）の５個の画像形成部
材試料を切り取り、１８０度剥離強度を求めた。各試料
に対し、剃刀の刃を用いて供試画像形成部材試料から電
荷輸送層を部分的に剥ぎ取り、手で一方の端から約３．
５インチ（約８．８９ｃｍ）を剥いで下塗りの電荷発生
層の部分を露出させた。両面接着テープ、１．３ｃｍ
（１／２インチ）幅のスコッチマジックテープ＃８１０
（登録商標、３Ｍ社製）を用いて、供試画像形成部材試
料の電荷輸送層面を、１×６×０．５インチ（２．５４
×１５．２４×１．２７ｃｍ）のアルミニウム製受け板
に固定した。この状態で、供試試料の剥ぎ取った部分の
抗カール層／基板は、試料から１８０度で容易に剥ぎ取
り、電荷発生層と接着層とを分けることができた。電荷
輸送層を剥がしていない端と反対の、剥いで得られた部
分の端を、インストロン引張試験機（Instron Tensile
Tester）の上側の顎に差し込んだ。部分的に剥いだ抗カ
ール／基板細長片の自由端を、インストロン引張試験機
の下側の顎に差し込んだ。次に、顎をクロスヘッド速度
１インチ（２．５４ｃｍ）／分、チャートスピード２イ
ンチ（５．０８ｃｍ）、負荷範囲２００ｇで動かし、１
８０度で、試料を少なくとも２インチ（５．０８ｃｍ）
剥いだ。チャートレコーダでモニターした負荷より、抗
カール層を基板と共に剥ぐために必要な平均負荷を供試
試料の幅で割り、剥離強度を算出した。 【００７２】次の表１に、これらの実施例及び比較例の
電子写真スキャナを用いた評価と接着強度試験の性能結
果をまとめた。 【００７３】 【表１】 【００７４】前記の結果の比較より、本発明の共重合体
ポリカーボネートは、従来のポリカーボネートより電気
的性能に優れ、接着性の点では従来のポリカーボネート
と同程度であることが分かった。 【００７５】更に、本発明の共重合体ポリカーボネート
は、従来のポリカーボネートバインダ樹脂で達成できる
粘度（マクロロン（登録商標）を用いて、〜６６０ｃ
Ｐ）に匹敵する、約９００〜９５０ｃＰと粘度の高い溶
液にできるため、粘度の低い被覆用溶液で見られるよう
なみかん肌などの欠陥を生じることなく、浸漬塗布によ
って層を形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディビット ジェイ マティ アメリカ合衆国 ニューヨーク オンタリ オ パディ レーン 2035 (72)発明者 ジョン エー バーグフィオード シニア アメリカ合衆国 ニューヨーク マセドン タナー レーン 494 Ｆターム(参考） 2H068 BB25 EA14

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくともテトラヒドロフランを含む溶
   媒中に分散した、少なくともビスフェノールＡ−二塩化
   フタルロイルエステル共重合体ポリカーボネートバイン
   ダと、少なくとも１種の電荷輸送材料と、を含むことを
   特徴とする光受容体用電荷輸送層材料。