JP2008116967A - シラノール含有電荷輸送オーバーコート光伝導体 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な耐摩耗性および延長した寿命を有し、部材の単数又は複数の表面層における撮像部材の傷(これは生み出された最終印刷物上で目視できる望ましくない印刷欠陥を生じる)が減少または最小化した感光体を提供する。
【解決手段】支持基板、光電荷発生層、少なくとも1つの電荷輸送成分および少なくとも1つのシラノールからなる少なくとも1つの電荷輸送層、および前記電荷輸送層と接触し隣接しているオーバーコートを含む撮像部材であって、前記オーバーコートがアクリル化ポリオール、ポリアルキレングリコール、架橋成分、および電荷輸送成分からなる、撮像部材。
【選択図】なし

Description

この開示は、一般に、積層撮像(イメージング)部材、感光体、光伝導体などに向けられる。さらに具体的には、本開示は、多層柔軟性のベルト撮像部材または、場合により設けられる基板のような支持媒体、光電荷発生層、および第一電荷輸送層および第二電荷輸送層のような複数の電荷輸送層を含めた電荷輸送層を含有する疎水性シラノールのようなシラノール、場合によって設けられる接着剤層、場合により設けられる正孔ブロック層または下塗層、およびオーバーコート層より構成される素子に向けられる。場合により、電荷輸送層の内の少なくとも1つは、少なくとも1つの電荷輸送成分、重合体または樹脂バインダー、シラノール、および場合により抗酸化剤を含む。さらに、電荷輸送層の内の少なくとも1つは、シラノールを含まないものであってもよく、ある実施形態では、光電荷発生層はシラノールを含有し、そして電荷輸送層はシラノールを含まない。ある実施形態では、電荷輸送層はシラノールを含有し、光電荷発生層はシラノールフリーである−すなわち光電荷発生層はシラノールを含まない。
米国特許第5,521,306号 米国特許第6,913,863号
ある実施形態において、本明細書中に例示される感光体は良好な耐摩耗性および延長した寿命を有し、部材の単数又は複数の表面層における撮像部材の傷(これは生み出された最終印刷物上で目視できる望ましくない印刷欠陥を生じる)が減少または最小化している。さらにある実施形態において、本明細書中で開示される撮像部材は良好な、そして多くの場合低いVr(残留電位)を有し、適切な場合にはVrがサイクルを経て上昇することを実質的に防止することを可能にし、高感度および低く許容可能な画像ゴースト特性を有し、低バックグランドであり、および/または電荷欠陥スポット(CDS)が最小であり、望ましいトナー清掃性を有する。さらに具体的には、実施形態により本明細書中で撮像部材中への適切なシラノールの組込みが記載されるが、ここでシラノールは少なくとも1つの電荷輸送層もしくは光電荷発生層、または少なくとも1つの電荷輸送層および光電荷発生層の両方に含まれうる。実施形態中で「少なくとも1つ」は例えば、1つ、1〜約10個、2〜約7個、2〜約4個、2個、等々を指す。さらに、シラノールを、電荷輸送層の内の少なくとも1つに添加でき、それは例えば、電荷輸送層溶液に溶解される代わりに、シラノールをドーパントとして電荷輸送層に添加でき、そしてさらに具体的にはシラノールを最上部の電荷輸送層に添加してもよい。同様に、基板上に光電荷発生層を析出させる前にシラノールを光電荷発生層分散物に含まれてもよい。理論によって限定されることを望むものではないが、シラノールを光電荷発生成分と共に混合または粉砕するとき、シラノールが光電荷発生色素と反応して色素を疎水性にさせ、バインダーと色素との間の相互作用を介して重合体バインダーにおける色素の分散性を改善すると考えられる。選択された疎水性シラノールは例えば以下の点で安定である:Si−OH基が水を除去してシロキサン(Si−O−Si)連結を形成するがこれは主にシリコンに付着した3つの他の結合の阻害構造のためである。したがって、例えばシラノールはより長い期間安定であり、例えばある実施形態では三年のような確定しがたいほど長い保存寿命にわたり安定である。
さらに、本開示の範囲内に含まれるのは、本明細書に例示される光応答または光伝導素子で撮像および印刷する方法である。これらの方法は、一般に、撮像部材上での静電潜像の形成、続いて例えば熱可塑性樹脂、色素のような着色剤、電荷添加剤、および表面添加剤よりなるトナー組成物を用いて画像を現像すること(米国特許第4,560,635号、第4,298,697号および第4,338,390号参照)、続いて前記画像を適切な基板に転写しそこに画像を恒久的に固定することを含む。素子が印刷モードで使用されるような環境では、撮像方法は、露出がレーザー素子または画像バーで達成されうることを除いて、同じ操作を含む。さらに具体的には、本明細書中に開示される柔軟性ベルトは、型によっては分当たり100コピー以上生みだすゼロックス社(Xerox Corporation)iGEN3(登録商標)機のために選択しうる。したがって、撮像の工程、特にデジタルおよび/またはカラー印刷を含めた静電写真撮像および印刷は、本開示に含まれる。撮像部材は、ある実施形態では例えば約400から約900ナノメートルまで、特に約650〜約850ナノメートルの波長領域に感度があり、したがってダイオードレーザーを光源として選択しうる。さらに、本開示の撮像部材は、高解像カラー静電写真用途、特に高速カラーコピーおよび印刷工程に有用である。
開示されるのは本明細書中に例示される多くの利点を有する撮像部材であり、例えば約3,500,000撮像サイクルを越えるようなより長い運転寿命、良好な電子特性、安定した電気特性、画像ゴーストが低いこと、低バックグランドおよび/または電荷欠陥点(CDS)の最小化、ある種の溶媒の蒸気にされられる際の電荷輸送層亀裂に対する耐性、良好な表面特性、改善された摩耗耐性、多数のトナー組成物との適合性、撮像部材傷性の回避または最小化、公知ののPIDC(光誘導放電曲線)の発生によって示されるような多数の撮像サイクルに渡って実質的に平坦かまたは変化がない一貫したVr(残留電位)、残留電位のサイクルによる上昇が最小、許容しうるバックグランド電圧(つまり例えば光源に光伝導体を露光した後に約2.6ミリ秒の最小バックグランド電圧)、低残留電圧と共に高速PIDC、等である。
さらに、開示されるのは、機械的に堅固で溶媒耐性の電荷輸送層を伴う積層ベルト光応答性または光伝導性撮像部材である。
さらに開示されるのは、耐摩耗性で抗傷性の単数又は複数の電荷輸送層を含む積層柔軟性ベルト感光体であり、ここで部材の硬度は適切なシラノールの添加によって増大され、膨大な数の撮像サイクルについて主に光伝導体老朽化によって引き起されるVrのサイクル上昇の防止が可能であり、撮像部材が低バックルグランドおよび/または最小CDS、そして膨大な撮像サイクルについて光伝導体老朽化によって引起されるVrのサイクル上昇の防止を示す。
本開示の形態は、以下に関する:
順に、支持基板、少なくとも1つの光電荷発生色素より構成される光電荷発生層、その上に設けられた少なくとも1つの電荷輸送成分およびシラノールより構成される電荷輸送層であって、シラノールまたはシロキサンが以下のもの
Figure 2008116967
(式中、RおよびR’は独立に適切な炭化水素であり、そしてシラノールは約0.1〜約40重量パーセントの量で存在する。)
の内の少なくとも1つより構成される群から選択される電荷輸送層、そして電荷輸送層に接触し隣接した層であって、触媒の存在下で、アクリレートポリオール、ポリアルキレングリコール、架橋剤、および電荷輸送化合物の反応(アクリレートポリオール、グリコール、架橋剤および電荷輸送化合物を主に含有する重合体ネットワークを生じる)により形成されるものである層より構成される光伝導体;
場合により設けられる支持基板、シラノールを含有する光電荷発生層、および少なくとも1つの電荷輸送成分より構成される少なくとも1つの電荷輸送層、およびオーバーコート層を含む撮像部材;
支持基板、光電荷発生成分およびシラノールより構成される光電荷発生層、および少なくとも1つの電荷輸送成分より構成される少なくとも1つの電荷輸送層、および前記電荷輸送層に接触し隣接している架橋オーバーコートを含み、前記オーバーコートは電荷輸送化合物、重合体、および架橋成分より構成されるものである光伝導体;
順に、支持基板、少なくとも1つの光電荷発生色素より構成される光電荷発生層、その上に設けられた少なくとも1つの電荷輸送成分より構成されるシラノール含有電荷輸送層、そして最上部の電荷輸送層に接触し隣接している層であって触媒の存在下でアクリレートポリオール、アルキレングリコール、架橋剤、および電荷輸送化合物の混合物から形成され、アクリレートポリオール、グリコール、架橋剤、および電荷輸送化合物を主に含有する重合体ネットワークを生じる層、から構成される光伝導体であって、ここでシラノールは約0.1〜約40重量パーセントの量で存在するものである光伝導体;
光伝導体であって前記アクリル化ポリオールは、
Figure 2008116967
(式中、RaおよびRcは独立に、線状アルキル基、線状アルコキシ基、分岐アルキル基、および分岐アルコキシ基(ここで各アルキルおよびアルコキシ基は約1〜約20の炭素原子を含む)の内の少なくとも1つを示し、RbおよびRdは独立に、アルキルおよびアルコキシ(ここでアルキルおよびアルコキシは各々約1から約20の炭素原子を含む)の内の少なくとも1つを表し、m、n、pおよびqは、n+m+p+q=1となるように0〜1のモル比を表す)によって示される光伝導体;
場合により設けられる基板、光電荷発生成分により構成される光電荷発生層、および少なくとも1つの電荷輸送成分およびシラノールより構成される少なくとも1つの電荷輸送層(例えば第一および第二電荷輸送層)、前記電荷輸送層と接触するPOC(保護的オーバーコート)の最上部オーバーコート層を含む光伝導体;
支持基板、少なくとも1つの光電荷発生色素および樹脂バインダーより構成される光電荷発生層、その上に設けられた少なくとも1つの電荷輸送成分およびシラノールより構成される少なくとも1つの電荷輸送層、および電荷輸送層と接触する最上部オーバーコート層またはPOCの順で構成された光伝導体であって、前記オーバーコートはアクリル化ポリオール、アルキレングリコール(ここで、アルキレンは、例えば、1〜約10の炭素原子を、さらに具体的には、1〜約4の炭素原子を含有する)、正孔輸送化合物のような電荷輸送体、および微量の触媒および架橋剤を主に、含有する光伝導体;
支持基板、光電荷発生層、および少なくとも2つの電荷輸送層を含む柔軟撮像部材であって、少なくとも1つの光電荷発生または電荷輸送体はシラノールを含有し、前記シラノールは多面体オリゴマーシルセスキオキサン(POSS)シラノールと称しうるものであり、シスラノール(sislanol)については、RおよびR’は独立にアルキル、アルコキシ、アリール、その置換誘導体およびその混合物(例えば、1〜約36の炭素原子またはフェニルのようなアリールについては6〜約36の炭素原子)のような適切な炭化水素、メチル、ビニル、アリル、イソブチル、イソオクチル、シクロフェニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル−3−エチル、エポキシシクロヘキシル−4−エチル、CF3CH2CH2−およびCF3(CF25CH2CH2−のようなフッ素化アルキル、メタクリロプロピル、ノルボルネニルエチルなどより構成される群から選択され、R基としては、フェニル、イソブチル、イソオクチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられ、所望のR’基としては、メチル、ビニル、フッ素化アルキル等が挙げられ、上記電荷輸送層と接触して、アクリル化ポリオールおよびアルキレングリコールの混合物のようなポリオール、電荷輸送化合物、架橋剤の混合物より構成される最上部オーバーコート架橋層が設けられそのオーバーコート層は酸触媒の存在下で形成されるものである柔軟性撮像部材;
光電荷発生層、および少なくとも1つの電荷輸送層より構成される光伝導体であって、前記光電荷発生層が本明細書に説明される少なくとも1つのシラノールを含むか、または前記光電荷発生層と前記少なくとも1つの電荷輸送層の両方が本明細書に説明される少なくとも1つのシラノールを含むか、または電荷輸送層にはシラノールが存在せずシラノールが光電荷発生層に含まれ、電荷輸送層と接触して本明細書に説明される最上部保護架橋オーバーコート層が設けられている光伝導体;
支持基板、その上に設けられた光電荷発生層、および少なくとも1つの電荷輸送成分および本明細書に示される式(RおよびR’は、独立に、アルキル、アルコキシ、またはアリール例えばフェニル、メチル、ビニル、アリル、イソブチル、イソオクチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル−3−エチル、エポキシシクロヘキシル−4−エチル、CF3CH2CH2−およびCF3(CF25CH2CH2−のようなフッ素化アルキル、メタクリロプロピルまたはノルボルネニルエチルである)の少なくとも1つのシラノールより構成される少なくとも1つの電荷輸送層を含む撮像部材;
基板、その上に設けられた光電荷発生層、その上に設けられた少なくとも1つから約3つの電荷輸送層、正孔ブロック層、接着剤層より構成される光伝導体部材であって、実施形態によっては接着剤層は光電荷発生層と正孔ブロック層との間に配置され、電荷輸送層の内の少なくとも1つがシラノールを含有するかまたはシラノールは光電荷発生層にのみ含まれ、光電荷発生層は光電荷発生色素のような光電荷発生成分および樹脂バインダーを含み、少なくとも1つの電荷輸送層は正孔輸送成分のような少なくとも1つの電荷輸送成分、樹脂バインダー、および抗酸化剤のような公知の添加剤を含み、電荷輸送層の全表面と接触した本明細書に説明される最上部オーバーコート保護層が設けられている光伝導体部材。
本明細書に示される光伝導体は、光電荷発生層または電荷輸送層に、以下の式/構造
Figure 2008116967
(式中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、各々独立に、水素原子、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキルのような適切な炭化水素を示す)
によって示されるもののようなジアルキルジチオホスフェートを含んでもよい。
実施形態により以下のものが開示される:
支持基板、その上に設けられた光電荷発生層、電荷輸送層、およびオーバーコート重合体層により構成される光伝導性撮像部材;
約1〜約10ミクロンの厚みの光電荷発生層および各々約5〜約100ミクロンの厚みの少なくとも1つの輸送層を有する光伝導性撮像部材;
充電要素、現像要素、転写要素、および固定要素を含有する静電写真撮像装置であって、装置は光伝導撮像部材を含み、光伝導撮像部材は支持基板、その上に設けられた光電荷発生色素および単数又は複数の電荷輸送層、その上に設けられたオーバーコート層から構成され、ここで輸送層は約40〜約75ミクロンの厚みのものである静電写真撮像装置;
シラノールまたはジアルキルジチオホスフェートが約0.1から約40重量パーセントまで、または約6〜約20重量パーセントの量で存在する部材;
光電荷発生層が約10〜約95重量パーセントの量で存在する光電荷発生色素を含む部材;
光電荷発生層の厚みが約1から約4ミクロンである部材;
光電荷発生層が不活性重合体バインダーを含有する部材;
バインダーが約50〜約90重量パーセントの量で存在し、全ての層成分の総計が約100パーセントである部材;
光電荷発生成分が約370〜約950ナノメートルの波長の光を吸収するヒドロキシガリウムフタロシアニンである部材;
支持基板が、金属より構成される伝導性基板より構成される撮像部材;
伝導性基板が、アルミニウム、アルミ化ポリエチレンテレフタレートまたはチタン化ポリエチレンテレフタレートである撮像部材;
光電荷発生層の樹脂製バインダーが、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のような公知のの適切な重合体により構成される群から選択される撮像部材;
光電荷発生色素が、金属を含まないフタロシアニンである撮像部材;
複数ある電荷輸送層の各々(特に第一および第二層)または一層しかない電荷輸送層、およびオーバーコート層中の電荷輸送化合物が、
Figure 2008116967
(式中、Xはメチルおよび塩化物のような、アルキル、アルコキシおよびハロゲンより構成される群から選択される)
を包む撮像部材;
アルキルおよびアルコキシが約1〜約15の炭素原子を含む撮像部材;
アルキルが約1〜約5の炭素原子を含有する撮像部材;
アルキルがメチルである撮像部材;
複数ある電荷輸送層の各々あるいは少なくとも一つ(特に第一および第二電荷輸送層)または一層のみの電荷輸送層、およびオーバーコート電荷輸送化合物が、
Figure 2008116967
(式中、XおよびYは独立に、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはその混合物である)を含む撮像部材;
例えば、アルキルおよびアルコキシが約1〜約15の炭素原子を含有するもの、アルキルが約1〜約5の炭素原子を含有するもの、および樹脂性バインダーがポリカーボネートおよびポリスチレンより構成される群から選択されるもの、のような撮像部材;
光電荷発生層に存在する光電荷発生色素が、クロロガリウムフタロシアニンまたはV型ヒドロキシガリウムフタロシアニンより構成され、光電荷発生色素が約10重量パーセントから約80重量パーセントの重合体バインダー中に分散される撮像部材;
光電荷発生層の厚みが約1から約11ミクロンまでである部材;
光電荷発生および電荷輸送層成分が重合体バインダー中に含まれる部材;
バインダーが約50〜約90重量パーセントの量で存在し、層成分の総計が約100パーセントである部材;
光電荷発生層の樹脂性バインダーが、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より構成される群から選択される部材;
光電荷発生成分が、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはクロロガリウムフタロシアニンであり、電荷輸送層および/またはオーバーコートが、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、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−p−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−m−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−o−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2−エチル−6−メチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2,5−ジメチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−クロロフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン分子の正孔輸送体を含み、正孔輸送樹脂性バインダーは、ポリカーボネートおよびポリスチレンより構成される群から選択される撮像部材;
光電荷発生層が、金属を含まないフタロシアニンを含有する撮像部材;
光電荷発生層が、アルコキシガリウムフタロシアニンを含有する撮像部材、基板上に被覆として含まれるブロック層、およびブロック層上に被覆された接着剤層を伴う光伝導性撮像部材;
さらに接着剤層および正孔ブロック層を含有する撮像部材;
撮像部材上に静電潜像を発生し、潜像を現像し、現像された静電性画像を転写し、適切な基板に定着することを含むカラー画像形成方法;
支持基板、光電荷発生層、正孔輸送層、および正孔輸送層と接触した(あるいは実施形態によっては光電荷発生層と接触した)最上部オーバーコート層より構成される光伝導性撮像部材であって、ここで実施形態によっては複数の電荷輸送層が選択され、例えば2から約10まで、さらに具体的には2つの電荷輸送層が存在する、光伝導性撮像部材;および
場合により設けられる支持基板、光電荷発生層、および第一、第二および第三電荷輸送層より構成される光伝導性撮像部材の開示がある。
シラノールの例としては、以下の式/構造
Figure 2008116967
を示すフェニル−多面体オリゴマーシルセスキオキサントリシラノールが挙げられる。シラノールの更なる例としてはPOSS分子がある。POSS分子(ここで、全体を通して、POSSは多面オリゴマーシルセスキオキサンを指す)の例には、ドデカフェニル−POSS(C726018Si12)、オクタシクロヘキシル−POSS(C488812Si8)、オクタフェニル−POSS(C484012Si8)、ドデカトリフルオロプロピル−POSS(C36483618Si12)、フェネチルイソブチル−POSS(C367212Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレー(Fountain Valley、CA)のハイブリッド・プラスチクス(Hybrid Plastics)から商業的に入手可能であるものと信じられる。
POSSシラノールの例には、イソブチル−POSSシクロヘキセニルジメチルシリルジシラノールもしくはイソブチル−多面オリゴマーシルセスキオキサンシクロヘキセニルジメチルシリルジシラノール(C388412Si8)、シクロペンチル−POSSジメチルフェニルジシラノール(C437612Si8)、シクロヘキシル−POSSジメチルビニルジシラノール(C468812Si8)、シクロペンチル−POSSジメチルビニルジシラノール(C397412Si8)、イソブチル−POSSジメチルビニルジシラノール(C327412Si8)、シクロペンチル−POSSジシラノール(C407413Si8)、イソブチル−POSSジシラノール(C327413Si8)、イソブチル−POSSエポキシシクロヘキシルジシラノール(C388413Si8)、シクロペンチル−POSSフルオロ(3)ジシラノール(C4075312Si8)、シクロペンチル−POSSフルオロ(13)ジシラノール(C45751312Si8)、イソブチル−POSSフルオロ(13)ジシラノール(C38751312Si8)、シクロヘキシル−POSSメタクリルジシラノール(C519614Si8)、シクロペンチル−POSSメタクリルジシラノール(C448214Si8)、イソブチル−POSSメタクリルジシラノール(C378214Si8)、シクロヘキシル−POSSモノシラノール(C427813Si8)、シクロペンチル−POSSモノシラノール(シュワビノール(Schwabinol)、C356413Si8)、イソブチル−POSSモノシラノール(C286413Si8)、シクロヘキシル−POSSノルボルネニルエチルジシラノール(C539812Si8)、シクロペンチル−POSSノルボルネニルエチルジシラノール(C468412Si8)、イソブチル−POSSノルボルネニルエチルジシラノール(C398412Si8)、シクロヘキシル−POSS TMSジシラノール(C458812Si8)、イソブチル−POSS TMSジシラノール(C317412Si8)、シクロヘキシル−POSSトリシラノール(C428012Si7)、シクロペンチル−POSSトリシラノール(C356612Si7)、イソブチル−POSSトリシラノール(C286612Si7)、イソオクチル−POSSトリシラノール(C5612212Si7)、フェニル−POSSトリシラノール(C423812Si7)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSオレフィンの例には、アリルシクロヘキシル−POSS(C458212Si8)、シクロヘキセニルエチルシクロペンチル−POSS(C437612Si8)、モノビニルシクロヘキシル−POSS(C448012Si8)、オクタビニル−POSS(C162412Si8)、オクタビニルジメチルシリル−POSS(C327220Si16)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSアルコール、チオールおよびフェノールの例には、トランス−シクロヘキサンジオールイソブチル−POSS(C367814Si8)、オクタヒドロキシプロピルジメチルシリル−POSS(C4010428Si16)、メルカプトプロピルイソオクチル−POSS(C5912612SSi8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSアルコキシシラン、クロロシランおよびシランの例には、ジエトキシメチルシリルエチルシクロヘキシル−POSS(C499414Si9)、トリエトキシシリルエチルシクロヘキシル−POSS(C509615Si9)、モノクロロシクロヘキシル−POSS(C4277ClO12Si8)、クロロジメチルシリルエチルシクロヘキシル−POSS(C4687ClO12Si9)、トリクロロシリルエチルシクロヘキシル−POSS(C4481Cl312Si9)、オクタ(クロロシリルエチル)−POSS(C3280Cl812Si16)、オクタシラン−POSS(C165620Si16)、トリス(ジメチルシラン)シクロヘキシル−POSS(C489812Si10)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSアミンの例には、アミノプロピルシクロヘキシル−POSS(C4585NO12Si8)、アミノエチルアミノプロピルシクロヘキシル−POSS(C4790212Si8)、オクタアンモニウム−POSS(C2472Cl8812Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であり;POSSエポキシドの例には、エポキシシクロヘキシルシクロヘキシル−POSS(C509013Si8)、グリシジルシクロヘキシル−POSS(C488814Si8)、オクタグリシジルジメチルシリル−POSS(C5612036Si16)、トリスグリシジルエチル−POSS(C5911418Si10)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSエステルの例には、エチルウンデカノエートイソブチル−POSS(C418814Si8)、メチルプロピオネートイソブチル−POSS(C327014Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;フルオロアルキルPOSSの例には、フルオロ(3)ジシラノールシクロペンチル−POSS(C4075312Si8)、フルオロ(13)ジシラノールイソブチル−POSS(C38751312Si8)、ドデカトリフルオロプロピル−POSS(C36483618Si12)、トリフルオロシクロヘキシル−POSS(C427739Si7)、トリフルオロプロピルイソブチル−POSS(C3167312Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であり;POSSハライドの例には、クロロベンジルシクロヘキシル−POSS(C4983ClO12Si8)、クロロベンジルエチルシクロペンチル−POSS(C4473ClO12Si8)、クロロプロピルイソブチル−POSS(C3169ClO12Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であり;POSSイソシアネートの例には、イソシアナトプロピルジメチルシリルシクロヘキシル−POSS(C4889NO14Si9)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられる。
POSSメタクリレートおよびアクリレートの例には、アクリロシクロヘキシル−POSS(C488614Si8)、メタクリルシクロペンチル−POSS(C427414Si8)、トリスメタクリルシクロヘキシル−POSS(C6912818Si10)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSニトリルには、シアノエチルシクロヘキシル−POSS(C4581NO12Si8)、シアノプロピルシクロペンチル−POSS(C3969NO12Si8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;ノルボルネニルPOSSの例には、ノルボルネニルエチルシクロヘキシル−POSS(C519012Si8)、トリスノルボルネニルシクロペンチル−POSS(C6812012Si10)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;POSSホスフィンの例には、ジフェニルホスフィノエチルシクロペンチル−POSS(C497712PSi8)、ジフェニルホスフィノプロピルシクロペンチル−POSS(C507912PSi8)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられ;並びに、POSS含有ポリマーの例には、ポリ(ジメチル−co−メチルヒドリド−co−メチルプロピル−POSS)シロキサン、ポリ(ジメチル−co−メチルビニル−co−メチルエチルシロキシ−POSS)シロキサン、ポリ(エチルシルセスキオキサン)、ポリ(メチルシルセスキオキサン)、ポリ(フェニルシルセスキオキサン)、ポリ(プロピルメタクリル−POSS−co−メチルメタクリレート)、ポリ(プロピルメタクリル−POSS−co−スチレン)、ポリ(スチリル−POSS−co−スチレン)、ポリ(ビニルシルセスキオキサン)等が含まれ、全てはカリフォルニア州ファウンテン・バレーのハイブリッド・プラスチクスから商業的に入手可能であるものと信じられる。
理論によって限定することを望むものではないが、POSS含有物質はシリコーンよりも熱的および化学的に頑強であり、それらのナノ構造の形状およびサイズはポリマー鎖の運動を分子レベルで制御することよって独自の特性をもたらすものと信じられる。その上、POSS含有物質は炭化水素鎖によって囲まれる頑強なSi−Oコアを有し、その無機コアが有機マトリックス(RSiO1.5n構造(式中、Rは、例えば約2〜約30個の炭素原子を有する炭化水素鎖であり、nは、例えば、8、10もしくは12である)と適合することを可能にしている。
Figure 2008116967
R基は1つの分子内で同じであっても異なっていてもよく、例えば、ビニル、シクロペンチル、イソブチル、シクロヘキシル、イソオクチル、エチル、フェニル、トリフルオロプロピル、フェネチル、それらの混合物等の少なくとも1つからなる群より選択することができる。R基は、例えば、そのPOSSを標準ポリマー中に配合し、それにより実質的に完全な分子レベルの分散となったナノ複合体を得ることを可能にする。分子レベルで分散するPOSS独特の能力はそのポリマーセグメントおよびコイルを補強する。ある実施形態では、ポリマー中のPOSSの約50重量パーセントまでの量レベルが、その物質の物理特性(粘度、光学的透明性、機械的)に否定的な影響を及ぼすことなしに、もしくは処理条件における実質的な変更を強制することなしに、達成可能である。POSS物質は有機マトリックス中で補強剤として機能し、様々な特性(Tg、光度、モジュラス)の強化を可能にする。
POSSオレフィン、例えば、ビニルPOSSは、例えば、以下のものである。
Figure 2008116967
POSSシラノールは、約7〜約20のシリコン原子、または約7〜約12のシリコン原子を含有しうる。POSSシラノールのMwは、例えば、約700〜約2,000、または約800〜約1,300である。
シラノールの更なる例としては以下のものも挙げられる。
Figure 2008116967
Figure 2008116967
ある実施形態においては、選択されうるシラノールはPOSSを含有しない。このようなシラノールの例としては、ジメチル(チエン−2−イル)シラノール、トリス(イソプロポキシ)シラノール、トリス(tert−ブトキシ)シラノール、トリス(tert−ペントキシ)シラノール、トリス(o−トリル)シラノール、トリス(1−ナフチル)シラノール、トリス(2,4,6−トリメチルフェニル)シラノール、トリス(2−メトキシフェニル)シラノール、トリス(4−ジメチルアミノ)フェニル)シラノール、トリス(4−ビフェニリル)シラノール、トリス(トリメチルシリル)シラノール、ジシクロヘキシルテトラシラノール(C12265Si2)、その混合物等が挙げられる。
ここに示される部材、素子、および光伝導体のために選択されるシラノールは、主に、Si−OH置換基が水を排除してシロキサン、すなわちSi−O−Si連結を形成する点から安定である。理論によって限定されるものではないが、珪素に付着した他の3つの結合でのシラノールヒンダード構造は、それらを少なくともより長い期間、例えば少なくとも1週以上2年を越える期間まで、安定にさせると考えられる。シラノールは、電荷輸送層溶液または分散液に含めてもよく、光電荷発生層溶液または分散液に含ませてもよい(例えば溶解)。あるいは、シラノールを電荷輸送層および/または光電荷発生層に添加してもよい。
約0.01〜約50重量パーセントの間のどこでも、または約1〜約30重量パーセント、または約5〜約20重量パーセントの固形、のような種々の適切な量のシラノールを選択しうる。シラノールは電荷輸送層溶液に溶解させてもよく、または単純にシラノールを形成された電荷輸送層に添加してもよい。
光伝導体基板層の厚みは、経済的考慮、電気特性等の多くの因子に依存し、したがってこの層は、かなりの厚み、例えば3,000ミクロンを越える様な厚み、約1,000〜約2,000ミクロン、約500〜約900ミクロン、約300〜約700ミクロン、あるいは最小の厚みのものでありうる。ある実施形態では、この層の厚みは約75ミクロン〜約300ミクロン、または約100ミクロン〜約150ミクロンである。
基板は、不透明であっても実質的に透明であってもよく、任意の適切な材料を含みうる。したがって基板は、無機または有機組成物のような電気的に非伝導性または伝導性の材料の層を含みうる。電気的に非伝導性の材料としては、薄層ウエブとして柔軟であるポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン等を含めた、この目的のために知られる種々の樹脂が使用されうる。電気的に伝導性の基板は、例えば、アルミニウム、ニッケル、鋼鉄、銅などのあらゆる適切な金属、または上記のとおり、炭素、金属粉などのような電気的に伝導性の物質が充填された重合体材料、または有機の電気的に伝導性の材料でありうる。電気的に絶縁または伝導性の基板は、無端柔軟性ベルト、ウエブ、剛性シリンダー、シートなどの形態でありうる。基板層の厚みは、所望の強度および経済的考慮などの多くの因子に依存する。本明細書中で参照される同時係属中の出願で開示されるとおり、ドラムについては、この層はかなりの厚み、例えば多センチメートルまで、でもよく、あるいはミリメートル未満という最小の厚みのものでありうる。同様に、柔軟性ベルトはかなりの厚み、例えば約250マイクロメートル、でもよく、あるいは約50マイクロメートル未満という最小の厚みのものでありうる(ただし最終の電子写真装置に有害な影響がないという条件の下で)。
基板層が伝導性でない実施形態では、電気伝導性の被覆によってその表面を電気伝導性にしうる。伝導性被覆の厚みは、光学的透明性、望まれる柔軟性の程度、および経済的因子によって実質的に広範な範囲にわたり変化しうる。
基板の代表的例は本明細書中に示されるとおりであり、さらに具体的には、本開示の撮像部材について選択され、基板が不透明あるいは実質的に透明でありうる層は、市販されている重合体であるマイラー(MYLAR)(登録商標)やチタンを含有するマイラー(MYLAR)(登録商標)のような無機または有機重合体材料を含めた絶縁材料の層、その上に配列されたインジウム錫オキシドまたはアルミニウムのような半導体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、真鍮などの伝導性材料の層を包含する。基板は、柔軟性で、継ぎ目がないか、または剛性であってもよく、そして例えば、プレート、円筒状ドラム、渦巻き、無端の柔軟性ベルトなどのような多数の異なる形態を有しうる。ある実施形態では、基板は継ぎ目なしの柔軟性ベルトの形態にある。ある種の状況では、特に基板が例えばマクロロン(MAKROLON)(登録商標)として市販されているポリカーボネート材料のような柔軟性の有機重合体材料である場合、ねじれ防止層を基板の裏面に被覆することが望ましい場合がある。
ある実施形態において、光電荷発生層は多数の公知の光電荷発生色素より構成され、例えば、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはクロロガリウムフタロシアニン約50重量パーセント、およびVMCH(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)から入手可能)のようなポリ(ビニルクロリド−コ−ビニルアセテート)共重合体のような樹脂バインダー約50重量パーセントである。一般に、光電荷発生層は公知の光電荷発生色素を含有でき、例えば金属フタロシアニン、金属を含まないフタロシアニン、アルキルヒドロキシガリウムフタロシアニン、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、ペリレン、特にビス(ベンズイミダゾ)ペリレン、チタニルフタロシアニン等であり、より具体的にはバナジルフタロシアニン、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン、およびセレン、セレン合金および三方晶系セレンのような無機成分などである。光電荷発生色素を電荷輸送層のために選択される樹脂バインダー同様の樹脂バインダー中に分散してもよく、あるいは樹脂バインダーは存在しなくてもよい。一般に、光電荷発生層の厚みは、他の層の厚みおよび光電荷発生層に含有される光電荷発生材料の量等の多数の因子に依存する。したがってこの層は、例えば光電荷発生組成物が約30〜約75体積パーセントの量で存在する場合に、例えば約0.05ミクロン〜約10ミクロン、さらに具体的には約0.25ミクロン〜約2ミクロンの厚みであってもよい。ある実施形態においてこの層の最大厚みは、光感度、電気的特性、および機械的配慮のような因子に主に依存する。光電荷発生層バインダー樹脂は、例えば約1から約50重量パーセント、さらに具体的には約1から約10重量パーセントの種々の適切な量で存在し、その樹脂はポリ(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(ビニルクロリド)、ポリアクリレートおよびメタクリレート、ビニルクロリドとビニルアセテートの共重合体、フェノール性樹脂、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、ポリスチレンなどのような多数の公知の重合体から選択されうる。素子中の先に被覆された他の層を実質的に撹乱したり悪影響を及ぼすことのない塗布溶媒を選択することが望ましい。光電荷発生層のための塗布溶媒の例は、ケトン、アルコール、芳香族炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、シラノール、アミン、アミド、エステルなどである。具体的溶媒例は、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、メチレンクロリド、トリクロロエチレン、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、ジメチルアセトアミド、ブチルアセテート、エチルアセテート、メトキシエチルアセテートなどである。
光電荷発生層は、真空蒸発または真空蒸着によって製造された、セレンおよびセレンとヒ素、テルリウム、ゲルマニウムなどとの合金、水素化アモルファスシリコン、シリコンとゲルマニウム、炭素、酸素、窒素などとの化合物、アモルファスフィルムを含んでいてもよい。光電荷発生層は膜形成性重合体バインダーに分散された、例えば結晶性セレンおよびその合金、IIからVI群までの化合物の無機色素、およびキナクリドン、ジブロモアンタンスロン色素、ペリレンおよびペリノンジアミン、多核芳香族キノン等の多環色素、ビス−、トリス−およびテトラキス−アゾを含めたアゾ色素のような有機色素等を含んでいてもよく、溶媒塗布技術によって製造されうる。
感光体を低コスト半導体レーザーダイオード光露光素子で露光した場合でも赤外線感度は達成することができ、ここで例えば選択される色素の吸収スペクトルおよび光感度はその中心金属原子による。このような色素の例としてはオキシバナジウムフタロシアニン、クロロアルミニウムフタロシアニン、銅フタロシアニン、オキシチタンフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、および金属を含まないフタロシアニンが挙げられる。フタロシアニン類は多くの結晶形態で存在し、光電荷発生に強い影響を有する。
光電荷発生組成物または色素は、種々の量で公知の樹脂性バインダー組成物中に存在する。しかし、一般に、約5重量パーセント〜約90重量パーセントの光電荷発生色素を、約10重量パーセント〜約95重量パーセントの樹脂性バインダーに分散させるか、または約20重量パーセント〜約50重量パーセントの光電荷発生色素を、約80重量パーセント〜約50重量パーセントの樹脂性バインダー組成物に分散させる。1つの実施形態では、約50重量パーセントの光電荷発生色素を、約50重量パーセントの樹脂性バインダー組成物に分散させる。
本開示の実施形態での光電荷発生層の被覆は本明細書に示されるとおり達成でき、例えば約15〜約90分の間、約40℃から約150℃までで乾燥させた後に、例えば約0.01〜約30ミクロンの厚みのものでありうる。さらに具体的には、例えば約0.1から約30ミクロンまで、または約0.5〜約2ミクロンの厚みの光電荷発生層を、基板や、基板と電荷輸送層の間の他の表面などに、塗布または付与させうる。通常、光電荷発生層をブロック層および電荷輸送層の上に塗布するか、または複数の電荷輸送層を光電荷発生層上に形成する。この構造では、電荷輸送層の上または下に光電荷発生層を有しうる。
実施形態によっては、適切な公知の接着剤層を光伝導体に含めてもよい。典型的な接着剤層材料としては例えばポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。接着剤層の厚みは変化し得、ある実施形態では例えば、約0.05マイクロメートル(500オングストローム)〜約0.3マイクロメートル(3,000オングストローム)である。スプレー、ディップ塗布、ロール塗布、巻線ロッド塗布、グラビア塗布、バードアプリケーター塗布などによって、接着剤層を正孔ブロック層に付与しうる。付与された被覆の乾燥は例えばオーブン乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥などによって達成されうる。
通常、正孔ブロック層と光電荷発生層に接触するかまたはその間に配置される、場合により設けられる接着剤層として、コポリエステル、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を含めた種々の公知の物質を選択しうる。この層は、例えば、約0.001ミクロン〜約1ミクロン、または約0.1ミクロン〜約0.5ミクロンの厚みのものである。場合により、この層は、有効で適切な量、例えば、約1〜約10重量パーセントの、酸化亜鉛、二酸化チタン、窒化シリコン、カーボンブラックなどの伝導性および非伝導性粒子を含有してもよく、それにより例えば本開示のいくつかの実施形態においてさらに望ましい電気および光学特性を提供してもよい。
本開示の撮像部材のための場合により設けられる正孔ブロックまたは下塗層は、例えばアミノシラン、ドープされた金属酸化物、TiSi、チタン、クロム、亜鉛、錫などのような金属の酸化物、フェノール性化合物とフェノール性樹脂の混合物、または2つのフェノール性樹脂の混合物などの公知の正孔ブロック成分、および場合によりSiO2のようなドーパントなど、多数の成分を含有しうる。フェノール性化合物は、通常、ビスフェノールA(4,4’−イソプロピリデンジフェノール)、E(4,4’−エチリデンビスフェノール)、F(ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン)、M(4,4’−(1,3−フェニレンジイソプロピリデン)ビスフェノール)、P(4,4’−(1,4−フェニレンジイソプロピリデン)ビスフェノール)、S(4,4’−スルホニルジフェノール)、およびZ(4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール)、ヘキサフルオロビスフェノールA(4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフェノール)、レゾルシノール、ヒドロキシキノン、カテキンなどのように少なくとも2つのフェノール基を含有する。
正孔ブロック層は、例えば、約20重量パーセントから約80重量パーセントまで、さらに具体的には約55重量パーセントから約65重量パーセントの金属酸化物のような適切な成分(例えばTiO2)、約20重量パーセントから約70重量パーセントまで、さらに具体的には、約25重量パーセントから約50重量パーセントのフェノール性樹脂、約2重量パーセントから約20重量パーセントまで、さらに具体的には約5重量パーセントから約15重量パーセントの、好ましくは少なくとも2つのフェノール基を含有するフェノール性化合物(例えばビスフェノールS)、および約2重量パーセントから約15重量パーセントまで、さらに具体的には約4重量パーセントから約10重量パーセントの、SiO2のよう合板抑制ドーパントより構成されうる。正孔ブロック層被覆分散液は、例えば、以下のとおりに作製しうる。分散液中の金属酸化物のメジアン粒子サイズが、約10ナノメートル未満、例えば約5〜約9ナノメートルになるまで、金属酸化物/フェノール性樹脂分散液を、最初に、ボールミルまたはダイノミルによって製造する。上記分散液に、フェノール性化合物およびドーパントを添加し、続いて混合する。ディップ塗布またはウエブ塗布によって正孔ブロック層塗布分散液を塗布でき、その層を塗布後熱硬化させうる。生じた正孔ブロック層は例えば、約0.01ミクロン〜約30ミクロン、さらに具体的には約0.1ミクロン〜約8ミクロンの厚みのものである。フェノール性樹脂の例としては、バルクム(VARCUM)(登録商標)29159および29101(オキシケム社(OxyChem Company)から入手可能)およびデュライト(DURITE)(登録商標)97(ボーデン・ケミカル(Borden Chemical)から入手可能)のようなフェノール、p−tert−ブチルフェノール、クレゾールを有するホルムアルデヒド重合体、バルクム(VARCUM)(登録商標)29112(オキシケム社(OxyChem Company)から入手可能)のようなアンモニア、クレゾールおよびフェノールを有するホルムアルデヒド重合体、バルクム(VARCUM)(登録商標)29108および29116(オキシケム社(OxyChem Company)から入手可能)のような4,4’−(1−メチルエチリデン)ビスフェノールを有するホルムアルデヒド重合体、バルクム(VARCUM)(登録商標)29457(オキシケム社(OxyChem Company)から入手可能)、デュライト(DURITE)(登録商標)SD−423A、SD−422A(ボーデン・ケミカル(Borden Chemical)から入手可能)のようなクレゾールおよびフェノールを有するホルムアルデヒド重合体、またはデュライト(DURITE)(登録商標)ESD 556C(ボーデン・ケミカル(Borden Chemical)から入手可能)のようなフェノールおよびp−tert−ブチルフェノールを有するホルムアルデヒド重合体が挙げられる。
場合により設けられる正孔ブロック層を基板に塗布してもよい。隣接する光伝導層(または電子写真撮像層)とその下にある基板の伝導性表面との間で正孔に対する電子的障壁を形成する能力のあるあらゆる適切な、従来からのブロック層を選択しうる。
約5ミクロン〜約75ミクロンの厚みの、さらに具体的には約10ミクロン〜約40ミクロンの厚みの電荷輸送層の成分および分子としては、以下の式
Figure 2008116967
(式中、Xは、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはその混合物であり、また各Xは4つの末端環のそれぞれに存在してもよい)
のアリールアミンのような多数の公知の材料(特に置換基はClおよびCH3より構成される群から選択されてもよい)、および以下の式
Figure 2008116967
(式中、X、YおよびZの内の少なくとも1つは、独立に、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲンまたはその混合物であり、Yが存在しても、Zが存在しても、またはYおよびZの両方が存在してもよい)で表される分子、
Figure 2008116967
によって表されるN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−ヒドロキシフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、
Figure 2008116967
(各R1およびR2は独立に、−H、−OH、−Cn2n+1(nは1〜約12)、アラルキルおよびアリール基の内の少なくとも1つより構成される群から選択され、アラルキルおよびアリール基は例えば約6〜約36の炭素原子を有する)
によって表されるターフェニルアリールアミンが挙げられる。ジヒドロキシアリールアミン化合物は、1つまたはそれより多くの芳香族環を介する両−OH基と最も近い窒素原子との間の直接の共役を一切含まないものでもよい。
表現「直接の共役」は例えば、あるOH基と最も近い窒素原子との間に直接存在する1つまたはそれより多くの芳香族環中に式−(C=C)n−C=C−を有するセグメントが存在することを指す。1つまたはそれより多くの芳香族環を介する、−OH基と最も近い窒素原子との間の直接共役の例は、フェニレン基に結合した窒素原子に対してフェニレン基上のオルトまたはパラ位(つまり2または4位置)に−OH基を有する、フェニレン基を含有する化合物、または末端フェニレン基上のオルトまたはパラ位(関係するフェニレン基に結合した窒素原子に対して)に−OH基を有するポリフェニレン基を含有する化合物が挙げられる。アラルキル基の例としては例えば、−Cn2n−フェニル基(nは、約1〜約5、または約1〜約10である)が挙げられる。アリール基の例としては例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニルなどが挙げられる。R1が−OHであり、各R2がn−ブチルである実施形態では、結果として化合物は、N,N’−ビス[4−n−ブチルフェニル]−N,N’−ジ[3−ヒドロキシフェニル]−ターフェニル−ジアミンとなる。さらに実施形態によっては、正孔輸送体はオーバーコート層の形成のために選択される溶媒に可溶性である。
具体的アリールアミンの例としては、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、ヘキシルなどより構成される群から選択される)、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、クロロ置換基である)、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−p−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−m−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−o−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2−エチル−6−メチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2,5−ジメチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−クロロフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミンなどが挙げられる。
電荷輸送層成分は、光伝導体最上部オーバーコート層のために電荷輸送化合物として選択されうる。
電荷輸送層のために選択されるバインダー材料の例としては、光電荷発生層の場合と同じまたは類似の公知の成分が挙げられる。一般に、輸送層は、約10〜約75重量パーセントの電荷輸送材料を含有し、さらに具体的には、約35パーセント〜約50パーセントのこの材料を含む。
単数又は複数の電荷輸送層、さらに具体的には光電荷発生層と接触した第一電荷輸送層、その上に設けられた最上部または第二電荷輸送層は、ポリカーボネートのような電気的に不活性な重合体を形成する膜中に溶解または分子分散された電荷輸送小分子を含みうる。実施形態において、「溶解」は、例えば、小分子およびシラノールが重合体に溶解して均質相を形成している溶液を形成することを指す。そして「実施形態において分子分散された」とは、例えば、重合体中に分散された電荷輸送分子に該当し、ここでこの小分子は分子スケールで重合体中に分散されている。種々の電荷輸送または電気的に活性な小分子を、単数又は複数の電荷輸送層について選択することができる。実施形態において、電荷輸送体とは、例えば、光電荷発生層で発生された自由電荷を輸送層を越えて輸送することを可能にする、モノマーとしての電荷輸送分子を指す。
例えば約20〜約55重量パーセントの量で電荷輸送層に存在する電荷輸送分子の例としては、例えば、1−フェニル−3−(4’−ジエチルアミノスチリル)−5−(4’’−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン類、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、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−p−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−m−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−o−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(2−エチル−6−メチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(2,5−ジメチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−クロロフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミンのようなアリールアミン類、N−フェニル−N−メチル−3−(9−エチル)カルバジルヒドラゾンおよび4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,2−ジフェニルヒドラゾンのようなヒドラゾン類、および2,5−ビス(4−N,N’−ジエチルアミノフェニル)−1,2,4−オキサジアゾール、スチルベンなどのようなオキサジアゾール類が挙げられる。しかし、プリンターのような高スループットを示す機器におけるサイクル上昇を最小限にするかまたは回避する実施形態では、電荷輸送層がジまたはトリアミノ−トリフェニルメタンを実質的に含まない(約2パーセント未満)べきである。高効率な光電荷発生層への正孔注入を可能にし、それらを電荷輸送層を越えて短い輸送時間で輸送し、その層がバインダーおよびシラノールを含有するような、小分子電荷輸送化合物としては、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、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−p−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−m−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ジ−o−トリル−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(2−エチル−6−メチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(2,5−ジメチルフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、およびN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−クロロフェニル)−[p−ターフェニル]−4,4’’−ジアミン、またはその混合物が挙げられる。所望の場合、電荷輸送層での電荷輸送材料は重合体電荷輸送材料、または小型分子電荷輸送材料と重合体電荷輸送材料との組合せを含みうる。
ある実施形態では電荷輸送層の各々の厚みは約5〜約75ミクロンであるが、しかし実施形態によってはこの範囲外の厚みを選択してもよい。電荷輸送層は、光照射なしでは、その上における静電潜像の形成および滞留を防止するのに十分な速度で正孔輸送層に置かれた静電電荷が伝導することのないような程度に、絶縁体であるべきである。一般に、電荷輸送層と光電荷発生層の厚みの比は約2:1〜200:1、そして状況によっては約2:1〜400:1としてもよい。電荷輸送層は、意図される用途の範囲内の可視光または放射に対して実質的に非吸収性であるが、しかし光伝導層または光電荷発生層から光生成された正孔を注入することを可能にし、これらの正孔を自らを通して輸送させて活性層の表面上の表面電荷を選択的に放電することを可能にする点で、電気的に「活性」である。
選択された連続的電荷輸送オーバーコート層の厚みは、使用されたシステムでの帯電(バイアス帯電ロール)、清掃(ブレードまたはウエブ)、現像(ブラシ)、転写(バイアス転写ロール)などの研磨性により、この厚みは、約10マイクロメートル以下でありうる。ある実施形態では、各層の厚みは約1マイクロメートル〜約5マイクロメートルである。種々の適切な従来からの方法を混合のために使用でき、その後電荷輸送層にオーバーコート層塗布混合物を塗布しうる。典型的な塗布技術としては、スプレー、ディップ塗布、ロール塗布、巻線ロッド塗布などが挙げられる。形成された被覆の乾燥は、オーブン乾燥、赤外線放射乾燥、空気乾燥などのようなあらゆる適切な従来からの技術により実行してよい。本開示の乾燥されたオーバーコート被覆層は、撮像の間に正孔を輸送すべきであるが、自由キャリア濃度は高すぎるべきではない。
最上部電荷輸送層は電荷輸送層と同じ成分を含むことができ、電荷輸送小分子と適切な電気的に不活性な樹脂バインダーの間の重量比は小さく、例えば約0/100〜約60/40、または約20/80〜約40/60である。
ここに開示された光伝導体としては、通常は電荷輸送層と接触し隣接するものである保護的オーバーコート層(POC)が挙げられる。このPOC層は、(i)アクリル化ポリオール、および(ii)ポリプロピレングリコールのようなアルキレングリコール重合体、少なくとも1つの輸送化合物、および少なくとも1つの架橋剤を含めた成分より構成され、アクリル化ポリオールとポリプロピレングリコールの比率は例えば、約0.1:0.9〜約0.9:0.1である。オーバーコート組成物は、第一重合体として約10〜約20,000の水酸基数を有するアクリル化ポリオール、例えば約100〜約20,000の重量平均分子量を有するアルキレングリコールの第二重合体、電荷輸送化合物、酸触媒、および架橋剤を含むことができ、架橋されたオーバーコート層はアクリル化ポリオールおよびグリコールのようなポリオール、架橋剤残基および触媒残基を含有し、これらは全てが反応して重合体ネットワークを形成している。架橋の百分率は決定することは困難でありえ、理論に拘束されることを望むものではないが、オーバーコート層は適切な値まで架橋され、それは例えば約5〜約50パーセント、約5〜約25パーセント、約10〜約20パーセント、また実施形態によっては約40〜約65パーセントである。プレポリマー水酸基、ジヒドロキシアリールアミン(DHTBD)の水酸基が、架橋における利用可能なメトキシアルキル(例えばサイメル(CYMEL)(登録商標)部分)より化学量論的に少ないときに、良好な光伝導体電気応答も達成されうる。
感光体オーバーコートは多数の異なるプロセスによって塗布することができ、例えば溶媒系中にオーバーコート組成物を分散させ、得られたオーバーコート塗布液を被塗布表面、例えば感光体の最上部電荷輸送層に、例えば約0.5ミクロン〜約10ミクロン、または0.5〜約8ミクロンの厚みに塗布するものでもよい。
種々の実施形態によって、オーバーコート層中に存在する架橋可能な重合体はポリオールとアクリル化ポリオール膜形成樹脂との混合物を含むことができ、ここで例えば、架橋可能な重合体は電気的に絶縁性、半導体性または導体性のいずれでもよく、電荷輸送であっても電荷輸送特性を有さなくてもよい。ポリオールの例としては高度に分岐したポリオールが挙げられ、ここで高度な分岐とは例えば十分量の三官能性アルコール(例えばトリオール)を使用して合成されたプレポリマーあるいは高水酸基数を有する多官能性ポリオールに該当し、重合体主鎖からの多数の分岐有する重合体を形成している。ポリオールは、例えば約10〜約10,000の水酸基数を有してよく、エーテル基を含んでいてもエーテル基を含まなくてもよい。適切なアクリル化ポリオールは、例えば、エチレンオキシドで修飾されたプロピレンオキシド、グリコール、トリグリセロールなどの反応産物から産生されるものでもよく、アクリル化ポリオールは以下の式(2)によって表されうる。
Figure 2008116967
(Rtは、CH2CR1CO2−を表し、R1は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘプチルなどのような、例えば1〜約25の炭素原子を、そしてさらに具体的には1〜約12の炭素原子を有するアルキルであり、RaおよびRcは独立に、線状アルキル基、アルコキシ基、分岐アルキルまたは分岐アルコキシ基を表し、ここでアルキルおよびアルコキシ基は例えば1〜約20の炭素原子を保有し、RbおよびRdは独立に、例えば1〜約20の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、m、n、pおよびqは、n+m+p+q=1であるように、0〜1のモル比を表す)。市販のアクリル化ポリオールの例は、ジョンソン・ポリマーズ・インク.(Johnson Polymers Inc.)から入手可能なジョンクリル(JONCRYL)(商標)重合体、およびオーピーシー・ポリマーズ(OPC polymers)から入手可能なポリケム(POLYCHEM)(商標)重合体である。
ある実施形態ではオーバーコート層は架橋剤および触媒を含み、架橋剤は例えばメラミン架橋剤または促進剤であってもよい。架橋剤の組込みは、分岐、架橋構造を提供する、アクリル化ポリオールと相互作用する反応部位を提供しうる。そのように組込まれた場合、例えば、トリオキサン、メラミン化合物およびその混合物を含め、あらゆる適切な架橋剤または促進剤を使用しうる。メラミン化合物を選択する場合それらは官能化されてもよく、その例は、メラミンホルムアルデヒド、グリコウリル−ホルムアルデヒドおよびベンゾグアナミン−ホルムアルデヒドなどのようなメトキシメチル化メラミン化合物などである。ある種の実施形態では、架橋剤は、メチル化、ブチル化メラミン−ホルムアルデヒドを含みうる。適切なメトキシメチル化メラミン化合物の非限定的な例は、式(CH3OCH26333および以下の構造
Figure 2008116967
を有するメトキシメチル化メラミンであるサイメル(CYMEL)(登録商標)303(サイテック・インタストリーズ(Cytec Industries)から入手可能)でありうる。
触媒の存在下でオーバーコート成分を加熱することによって、架橋を達成しうる。触媒の非限定的な例としては、シュウ酸、マレイン酸、石炭酸、アスコルビン酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、クエン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸など、およびその混合物が挙げられる。
ブロック剤をオーバーコート層に含ませてもよく、ブロック剤は酸触媒効果を「一時拘束」または実質的に遮断することができ、それにより酸触媒機能が望まれるまでの間の溶液安定性を与える。したがって、例えば溶液温度が閾値温度より上に上昇するまで、ブロック剤が酸効果を遮断しうる。例えばある種のブロック剤は、その溶液温度が約100℃より上に上昇されるまで、酸効果を遮断するために使用しうる。その時点で、ブロック剤は酸から解離し、気化する。その後、未結合の酸は自由に重合を触媒できる。このような適切なブロック剤の例としては、ピリジン、およびサイテック・インダストリーズ・インク.(Cytec Industries Inc.)から入手可能なサイキャット(CYCAT)(登録商標)4045のようなブロック剤を含有する市販の酸溶液が挙げられるがこれに限定されない。
架橋のために使用される温度は、特定の触媒、触媒量、利用される加熱時間、および所望の架橋の程度と共に変化する。一般に、選択される架橋の程度は、最終感光体の所望の柔軟性による。例えば、完全な、つまり100パーセントである架橋は、剛性ドラムまたはプレート感光体のため使用されうる。しかし、例えばウエブまたはベルト構造を有する柔軟性感光体のためには、通常部分的架橋が選択される。所望の程度の架橋を達成するための触媒の量は、反応のために使用されるポリオール/アクリル化ポリオールのような特定の被覆溶液材料、触媒、温度、および時間によって変化する。特に、ポリエステルポリオール/アクリル化ポリオールを、約100℃〜約150℃の温度で架橋する。触媒としてp−トルエンスルホン酸を用いた場合ポリオール/アクリル化ポリオールのために使用される典型的な架橋温度は、約1分〜約40分で、約140℃より低く、例えば約135℃である。酸触媒の典型的濃度は、ポリオール/アクリル化ポリオールの重量に対して約0.01から約5重量パーセントまでである。架橋の後、オーバーコートは、それが架橋する前は可溶性であった溶媒に実質的に不溶性であるべきであり、したがって溶媒に浸漬した布で擦った際にもオーバーコート材料の除去が起こらないようになっている。架橋は、架橋重合体ネットワークに輸送分子を拘束する三次元ネットワークの発達につながる。
オーバーコート層は、例えば、オーバーコート層の電荷輸送移動度を改善する電荷輸送材料も含みうる。種々の実施形態において、電荷輸送材料は、(i)フェノール性置換芳香族アミン、(ii)第一アルコールで置換された芳香族アミン、および(iii)その混合物の内の少なくとも1つより構成される群から選択されうる。ある実施形態では、電荷輸送材料は、例えば、アルコール可溶性ジヒドロキシターフェニルジアミン:アルコール可溶性ジヒドロキシTPDなどのターフェニルでありうる。ターフェニル電荷輸送分子の例は、以下の式によって表しうる。
Figure 2008116967
(式中、各R1は−OHであり、そしてR2は、アルキル(−Cn2n+1、例えばnは1〜約10、1〜約5、または約1〜約6)、および例えば約6〜約30、または約6〜約20の炭素原子を有するアラルキルおよびアリール基である)。アラルキル基の適切な例としては、例えば、−Cn2n−フェニル基(nは例えば、約1〜約5、または約1〜約10である)が挙げられる。アリール基の適切な例としては、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニルなどが挙げられる。1つの実施形態では、各R1は−OHであり、ジヒドロキシターフェニルジアミン正孔輸送分子を提供する。例えば、各R1が−OHであり、各R2が−Hである場合は、結果として化合物は、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ[3−ヒドロキシフェニル]−ターフェニル−ジアミンとなる。別の実施形態では、各R1が−OHであり、各R2が独立に、上に定義されるとおりのアルキル、アラルキル、またはアリール基である。種々の実施形態では、電荷輸送材料は、オーバーコート層を形成するときに使用される選択された溶媒に可溶性である。
あらゆる適切な二級または三級アルコール溶媒を、オーバーコート層の架橋重合体組成物を形成する膜の付与のために使用されうる。典型的なアルコール溶媒としては、限定はしないものの、例えばtert−ブタノール、sec−ブタノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノールなど、およびその混合物が挙げられる。例えば、テトラヒドロフラン、モノクロロベンゼンおよびその混合物のような他の適切な共溶媒を、オーバーコート層の形成のために選択しうる。これらの共溶媒を、上記アルコール溶媒のための希釈剤として使用してもよく、またはそれらは省略してもよい。しかし、ある種の実施形態では、高沸点アルコール溶媒は効率的な架橋に干渉する可能性があるためそれらを除去すべきであるということから、高沸点アルコール溶媒の使用を最小にするかまたは避けることが有益でありうる。ある実施形態では、オーバーコート溶液のために利用される架橋性重合体、電荷輸送材料、架橋剤、酸触媒、およびブロック剤などの成分は、溶媒中で可溶性または実質的に可溶性であるか、またはオーバーコートのために使用される溶媒であるべきである。
オーバーコート層の厚みは、使用されるシステムでの帯電(例えば、バイアス帯電ロール)、清掃(例えばブレードまたはウエブ)、現像(例えばブラシ)、転写(例えばバイアス転写ロール)などの研磨性に依存しえ、例えば約1または約2ミクロン以上で、上限は約10ミクロンまたは約15ミクロンあるいはそれより大きい。種々の実施形態では、オーバーコート層の厚みは、約1マイクロメートルから約5マイクロメートルまででありうる。光伝導性層の上にオーバーコート層を塗布するための典型的な塗布技術としては、スプレー、ディップ塗布、ロール塗布、巻線ロッド塗布などが挙げられる。付与されたオーバーコート層の乾燥は、オーブン乾燥、赤外線放射乾燥、空気乾燥などのようなあらゆる適切な従来からの技術によって実行されうる。本開示の乾燥されたオーバーコート層は、撮像の間に電荷を輸送するべきものである。
乾燥したオーバーコート層では、組成物は約40〜約90重量パーセントの膜形成架橋性重合体と、約60〜約10重量パーセントの電荷輸送材料とを含みうる。例えば、いくつかの実施形態では、電荷輸送材料は約20〜約50重量パーセントの量でオーバーコート層に組込まれてもよい。所望の場合、オーバーコート層は、伝導性フィラー、耐摩耗性フィラーなどのような他の材料を、任意の適切な公知の量で含みうる。
理論によって限定されることを望まないが、架橋剤は、アクリル化ポリオール、ポリアルキレングリコールのような重合体と共に中心領域に配置され得、そして電荷輸送成分は、架橋剤に結合しており、実施形態によっては中心領域から延伸する。複数あるいは少なくとも一つの電荷輸送層に場合により組込まれ、例えば横方向電荷移動(LCM)抵抗を改善することができる成分または材料の例としては、テトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(イルガノックス(IRGANOX)(登録商標)1010、チバ・スペシャリティー・ケミカル(Ciba Specialty Chemical)から入手可能)のようなヒンダードフェノール性抗酸化剤、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、およびスミライザー(SUMILIZER)(商標)BHT−R、MDP−S、BBM−S、WX−R、NW、BP−76、BP−101、GA−80、GMおよびGS(スミトモ・ケミカル社(Sumitomo Chemical Company,Ltd.)から入手可能)、イルガノックス(IRGANOX)(登録商標)1035、1076、1098、1135、1141、1222、1330、1425WL、1520L、245、259、3114、3790、5057および565(チバ・スペシャリティーズ・ケミカルズ(Ciba Specialties Chemicals)から入手可能)、およびアデカ・スタブ(ADEKA STAB)(商標)AO−20、AO−30、AO−40、AO−50、AO−60、AO−70、AO−80およびAO−330(アサヒ・デンカ社(Asahi Denka Company,Ltd.)から入手可能)を含めた他のヒンダードフェノール性抗酸化剤、サノール(SANOL)(商標)LS−2626、LS−765、LS−770およびLS−744(サンキョー社(SANKYO CO.Ltd.)から入手可能)、チヌビン(TINUVIN)(登録商標)144および622LD(チバ・スペシャリティーズ・ケミカルズ(Ciba Specialties Chemicals)から入手可能)、マーク(MARK)(商標)LA57、LA67、LA62、LA68およびLA63(アサヒ・デンカ社(Asahi Denka Co.,Ltd.)から入手可能)、およびスミライザー(SUMILIZER)(商標)TPS(スミトモ・ケミカル社(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)から入手可能)のようなヒンダードアミン抗酸化剤、スミライザー(SUMILIZER)(商標)TP−D(スミトモ・ケミカル社(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)から入手可能)のようなチオエーテル抗酸化剤、マーク(MARK)(商標)2112、PEP−8、PEP−24G、PEP−36、329KおよびHP−10(アサヒ・デンカ社(Asahi Denka Co.,Ltd.)から入手可能)のような亜リン酸抗酸化剤、ビス(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン(BDETPM)、ビス−[2−メチル−4−(N−2−ヒドロキシエチル−N−エチル−アミノフェニル)]−フェニルメタン(DHTPM)などのような他の分子が挙げられる。電荷輸送層の内の少なくとも1つでの抗酸化剤の重量パーセントは、約0〜約20重量パーセント、約1〜約10重量パーセント、または約3〜約8重量パーセントである。
比較例1
3.5ミルの厚みを有する二軸配向性ポリエチレンナフタレート基板(カレデックス(KALEDEX)(商標)2000)上に被覆された(コーター機)0.02マイクロメートル厚のチタン層を準備し、その上にグラビアアプリケーターで、50グラムの3−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、41.2グラムの水、15グラムの酢酸、684.8グラムの変性アルコール、および200グラムのヘプタンを含有する溶液を塗布することによって、撮像部材つまり光伝導体を製造した。その後、この層を、コーターの強制空気乾燥機中で135℃で約5分間乾燥させた。得られたブロック層は、500オングストロームの乾燥厚みを有していた。その後接着剤層を、グラビアアプリケーターを使用してブロック層上にその液状塗料を塗布することによって製造したが、その接着剤層はテトラヒドロフラン/モノクロロベンゼン/メチレンクロリドの60:30:10体積比混合物中にコポリエステル接着剤(トヨタ・ヒスツ社(Toyota Hsutsu Inc.)から入手可能なアルデル(ARDEL)(商標)D100)を溶液の総重量に対して0.2重量パーセントを含有する。その後、接着剤層をコーターの強制空気乾燥機中で135℃で約5分間乾燥させた。得られた接着剤層は、200オングストロームの乾燥厚みを有していた。
公知のポリカーボネート、ミツビシ・ガス・ケミカル社(Mitsubishi Gas Chemical Corporation)から入手可能な20,000の重量平均分子量のルピロン(LUPILON)(商標)200(PCZ−200)またはポリカーボネート(POLYCARBONATE)Z(商標)0.45グラム、およびテトラヒドロフラン50ミリリットルを、4オンスのガラス製ボトルに導入することによって、光電荷発生層分散液を製造した。この溶液に、2.4グラムのヒドロキシガリウムフタロシアニン(V型)および300グラムの1/8インチ(3.2ミリメートル)直径のステンレス鋼ショットを添加した。その後、この混合液を8時間、ボールミルに入れた。続いて、2.25グラムのPCZ−200を46.1グラムのテトラヒドロフランに溶解させ、ヒドロキシガリウムフタロシアニン分散液に添加した。その後、このスラリーを、10分間振蘯機上に置いた。その後、得られた分散液を、バートアプリケーターを用いて、上記接着剤界面に塗布して、0.25ミルの湿潤厚みを有する光電荷発生層を形成した。上記シランのブロック層と接着剤層を有する基板ウエブの一方の末端に沿って約10ミリメートル幅のストリップを、後に塗布されるグラウンド・ストリップ層による適切な電気的接触を促進するために、意図的に光電荷発生層材料で被覆されないままにした。光電荷発生層を強制空気オーブン中で1分間、120℃で乾燥させて、0.4マイクロメートルの厚みを有する乾燥光電荷発生層を形成した。
その後、得られた撮像部材ウエブを、2つの電荷輸送層でオーバーコートした。具体的には、光電荷発生層を、光電荷発生層と接触する電荷輸送層(底部層)でオーバーコートした。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’−ジアミンと、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販され入手可能な約50,000〜約100,000の分子量平均を有する公知のポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705とを1:1の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、電荷輸送層の底部層を作製した。得られた混合物をメチレンクロリドに溶解させて、15重量パーセントの固形分を含有する溶液を形成した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して光電荷発生層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する、底部層被覆を形成した。この塗布工程の間、湿度は15パーセント以下であった。
その後、電荷輸送層の底部層を、最上部層でオーバーコートした。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’−ジアミンと、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販され入手可能な約50,000〜約100,000の分子量平均を有する公知のポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705とを1:1の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、最上部層の電荷輸送層溶液を作製した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して電荷輸送層の底部層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する被覆を形成した。この塗布工程の間、湿度は15パーセント以下であった。総CTL厚は29ミクロンであった。
実施例I
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、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販され入手可能な約50,000〜約100,000の分子量平均を有するポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705、およびフェニル−POSSトリシラノール(SO1458(商標)、カリフォルニア州ファンテイン・バレイ(Fountain Valley,CA)のハイブリッド・プラスチックス(Hybrid Plastics)から入手可能である)を48:48:4の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、電荷輸送層の底部層を作製したことを除いて、比較例1の工程を反復することによって、撮像つまり光伝導体部材を作製した。得られた混合物を、メチレンクロリドに溶解させて、15重量パーセントの固形分を含有する溶液を形成した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して、光電荷発生層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する、底部電荷輸送層被覆を形成した。
その後、上記電荷輸送層の底部層を、最上部層でオーバーコートした。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’−ジアミンと、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販で入手可能な約50,000〜約100,000の分子量平均を有する公知のポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705とを1:1の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、最上部層の電荷輸送層溶液を作製した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して、電荷輸送層の底部層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する被覆を形成した。この塗布工程の間に、湿度は15パーセント以下であった。総CTL厚み(底部および最上部の電荷輸送層)は、29ミクロンであった。
実施例II
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、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販で入手可能な約50,000〜約100,000の分子量平均を有するポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705、およびフェニル−POSSトリシラノール(SO1458(商標)、カリフォルニア州ファンテイン・バレイ(Fountain Valley,CA)のハイブリッド・プラスチックス(Hybrid Plastics)から入手可能である)を46:46:8の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、電荷輸送層の底部層を作製したことを除いて、比較例1の工程を反復することによって、撮像部材を作製した。得られた混合物をメチレンクロリドに溶解させて、15重量パーセントの固形分を含有する溶液を形成した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して光電荷発生層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する、底部層被覆を形成した。
その後、その電荷輸送層の底部層を、最上部層でオーバーコートした。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’−ジアミンと、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販され入手可能な約50,000〜約100,000の重量平均分子量を有する公知のポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705とを1:1の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、最上部層の電荷輸送層溶液を作製した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して電荷輸送層の底部層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する被覆を形成した。この塗布工程の間、湿度は15パーセント以下であった。総CTL厚み(底部および最上部の電荷輸送層)は29ミクロンであった。
実施例III
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、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販され入手可能な約50,000〜約100,000の重量平均分子量を有するポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705、およびフェニル−POSSトリシラノール(SO1458(商標)、カリフォルニア州ファンテイン・バレイ(Fountain Valley,CA)のハイブリッド・プラスチックス(Hybrid Plastics)から入手可能である)を49:49:2の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、最上部電荷輸送層と底部電荷輸送層を作製したことを除いて、比較例1の工程を反復することによって、撮像部材を作製した。得られた混合物をメチレンクロリドに溶解させて、15重量パーセントの固形分を含有する溶液を形成した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して、光電荷発生層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する、底部層被覆を形成した。
その後、電荷輸送層の底部層を、最上部層でオーバーコートした。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、ファルベンファブリケン・バイエル・エイ.ジー.(Farbenfabriken Bayer A.G.)から市販で入手可能な約50,000〜約100,000の重量平均分子量を有する公知のポリカーボネート樹脂であるマクロロン(MAKROLON)(登録商標)5705、およびフェニル−POSSトリシラノール(SO1458(商標)、カリフォルニア州ファンテイン・バレイ(Fountain Valley,CA)のハイブリッド・プラスチックス(Hybrid Plastics)から入手可能である)を49:49:2の重量比で琥珀色ガラス製ボトルに入れることによって、最上部層の電荷輸送層溶液を作製した。この溶液を、2ミルのバード棒を使用して電荷輸送層の底部層上に塗布して、乾燥(1分間、120℃)時に14.5ミクロンの厚みを有する、被覆を形成した。この塗布工程の間、湿度は15パーセント以下であった。総CTL厚み(底部および最上部の電荷輸送層)は、29ミクロンであった。
実施例IV
オーバーコート被覆溶液の作製
60部のダウアノール(DOWANOL)(登録商標)PM(ダウ・ケミカル社(Dow Chemical Company)から入手可能な1−メトキシ−2−プロパノール)中に、10部のポリケム(POLYCHEM)(登録商標)7558−B−60(オーピーシー・ポリマーズ(OPC Polymers)から得た)、4部のPPG 2K(2,000の重量平均分子量を有するポリプロピレングリコール、シグマ−アルドリッチ(Sigma−Aldrich)から入手可能)、6部のサイメル(CYMEL)(登録商標)1130(サイテック・インダストリーズ社(Cytec Industries Inc.)から入手可能なメチル化、ブチル化メラニン−ホルムアルデヒド)、8部のN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ[3−ヒドロキシフェニル]−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(DHTPD)、1.5部の米国(USA)のビーワイケイ−ケミエ(BYK−Chemie)から入手可能なシルクリーン(SILCLEAN)(商標)3700、および5.5部の8パーセントp−トルエンスルホン酸触媒を添加することによって、オーバーコート被覆溶液を形成した。
比較例5
比較例1の光伝導体を、1/8ミルのバート棒を使用して実施例IVの溶液でオーバーコートした。生じたオーバーコート膜を、2分間、125℃で強制空気オーブン中で乾燥させて高度に架橋された3ミクロン厚のオーバーコートを得たが、このオーバーコートは最上部電荷輸送層に接触し隣接するものであり、メタノールまたはエタノールに実質的に不溶性であった。総光伝導体厚みは、32ミクロンであった。
実施例VI
実施例Iの光伝導体を、1/8ミルのバード棒を使用して実施例IVの溶液でオーバーコートした。生じたオーバーコート膜を、2分間、125℃で強制空気オーブン中で乾燥させて高度に架橋された3ミクロン厚のオーバーコート層を得たが、このオーバーコート層は最上部電荷輸送層に接触し隣接するものであった。総光伝導体厚みは、32ミクロンであった。オーバーコートは、メタノールまたはエタノール中で実質的に不溶性であった。
実施例VII
実施例IIの光伝導体を、1/8ミルのバード棒を使用して実施例IVの溶液でオーバーコートした。生じたオーバーコート膜を、2分間、125℃で強制空気オーブン中で乾燥させて、高度に架橋された3ミクロン厚のオーバーコートを得たが、このオーバーコートは最上部電荷輸送層に接触し隣接するものであった。総光伝導体厚みは、32ミクロンであった。オーバーコートは、メタノールまたはエタノール中で実質的に不溶性であった。
実施例VIII
実施例IIIの光伝導体を、1/8ミルのバード棒を使用して実施例IVの溶液でオーバーコートした。生じたオーバーコート膜を、2分間、125℃で強制空気オーブン中で乾燥させて、高度に架橋された3ミクロン厚のオーバーコートを得たが、このオーバーコートは最上部電荷輸送層に接触し隣接するものであった。総光伝導体厚みは、32ミクロンであった。オーバーコートは、メタノールまたはエタノール中で実質的に不溶性であった。
電気的特性試験
上で製造された光伝導体素子(比較例5および実施例VI、VIIおよびVIII)を、スキャナー設備で試験して光誘導放電サイクルを得た。これは1つの帯電−消去サイクルに続いて1つの帯電−露光−消去サイクルの順番で、ここで光強度は周期ごとに一定増分で増加され、これにより一連の光誘導放電特性曲線を生じて、そこから種々の露出強度での光感度および表面電位が測定される。表面電位を一定増分させながら一連の帯電−消去サイクルを経ることで追加的な電気的特性が得られ、いくつかの電圧対電荷密度曲線が生み出された。
スキャナーは、種々の表面電位での一定電圧帯電にセットされたスコロトロン(scorotron)セットを備えていた。発光ダイオードへの電流を制御して異なる露出レベルを得るようにデータ取得システムによって露出光強度を一定増分で増大させ、素子を−500V(ボルト)の表面電位で試験した。露出光源は、780ナノメートル発光ダイオードであった。電子写真シミュレーションは、環境条件(45パーセント相対湿度および20℃)で、環境制御された光遮断チャンバーで達成される。帯電−放電−消去により10,000サイクルまで素子を電気的に周期にかけた。サイクル=0およびサイクル=10,000の両方で、上記光伝導体について光誘導放電特性(PIDC)曲線が得られた。結果は、表1にまとめられている。
Figure 2008116967
実施形態において、上で生じたPIDC曲線の発生によって決定されるとおり、上記シラノール含有オーバーコート光伝導性部材の多数の改善された特性の開示(例えばVrのサイクル上昇の最小化または防止)がされる。さらに具体的には、表1では、PIDCを特徴づけるために使用されたV(2.5エルグ/cm2)は、露出が2.5エルグ/cm2(V)であるときの素子の表面電位を表す。シラノールを電荷輸送層に組込むと、V(2.5エルグ/cm2)を、84と144から、80と105に、75と98に、そして82と102にそれぞれ減じ、したがって、より長いサイクルに対して光伝導体サイクル上昇を実質的に防止する。

Claims (5)

  1. 支持基板、光電荷発生層、少なくとも1つの電荷輸送成分および少なくとも1つのシラノールからなる少なくとも1つの電荷輸送層、および前記電荷輸送層と接触し隣接しているオーバーコートを含む撮像部材であって、前記オーバーコートがアクリル化ポリオール、ポリアルキレングリコール、架橋成分、および電荷輸送成分からなる、撮像部材。
  2. 前記アクリル化ポリオールが10〜20,000の水酸基数を有し、前記アクリレートポリオール、前記アルキレンポリオール、前記架橋成分および前記電荷輸送成分は酸触媒の存在下で反応して、架橋重合体ネットワークを形成する請求項1に記載の撮像部材。
  3. 前記シラノールが、
    Figure 2008116967
    の内の少なくとも1つより構成される群から選択され、
    RおよびR’は独立に、アルキル、アルコキシ、アリール、およびそれらの置換誘導体の内の少なくとも1つである請求項1に記載の撮像部材。
  4. 前記電荷輸送成分が、アリールアミン分子からなり、前記アリールアミンは、式
    Figure 2008116967
    で表されるものであり、
    Xは、アルキル、アルコキシ、アリールおよびハロゲンの内の少なくとも1つからなる群から選択される請求項1に記載の撮像部材。
  5. 前記アクリル化ポリオールは、
    Figure 2008116967
    (式中、RaおよびRcは独立に、線状アルキル基、線状アルコキシ基、分岐アルキル基、および分岐アルコキシ基の内の少なくとも1つを表し、各アルキルおよびアルコキシ基は、1〜20の炭素原子を含み、RbおよびRdは独立に、アルキルおよびアルコキシの内の少なくとも1つを表し、前記アルキルおよび前記アルコキシは、各々約1から約20の炭素原子を含み、m、n、pおよびqは、n+m+p+q=1となるような0〜1のモル比を表す)
    によって表される請求項1に記載の撮像部材。
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