JP5795469B2 - 光衝撃抵抗性オーバーコート層 - Google Patents

Description

本実施形態は、新規な画像形成部材、すなわち、印刷品質を改良する光吸収材料を含むオーバーコート層を含む画像形成部材または感光体に関する。前記光吸収材料は、従来のオーバーコート層が被る固有の光衝撃を、前記オーバーコート層の電気的性質にマイナスの影響を与えることなく低減させる。

電子写真印刷において、一般に感光体として公知の電荷保持面が静電的に帯電され、その後原画像の光パターンに曝露され、その光パターンに従って前記表面を選択的に放電させる。結果として生じる感光体上の帯電領域と放電領域のパターンは、原画像に一致する潜像として公知の静電電荷パターンを形成する。潜像は、トナーとして公知の静電的に引き付けられる微粉化された粉末に接触させることにより現像される。トナーは、感光体表面の静電電荷により画像領域に保持される。従って、トナー像は再現または印刷される原本の光画像に従って作成される。次に、トナー像を基板または支持部材（例えば、紙）に直接にまたは中間体転写部材を用いて転写することができ、その上に貼りついた画像は、再現または印刷される画像の永久的な記録を形成する。現像に続いて、電荷保持面に残った過剰なトナーをこの面から取り除く。このプロセスは、荷電面が多様な方法で画像通りに放電され得る場合に、原本から複写するかまたは電子的に生成または保存した原本を例えばラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）で印刷する光レンズに有用である。

感光体の表面を帯電させるためには、接触型の帯電装置が使用されている。接触型の帯電装置には、ＤＣ電圧にＤＣ電圧の２倍ものＡＣ電圧を重畳した電源から電圧を供給される導電部材が含まれる。帯電装置を、帯電される予定の部材である画像保持部材（感光体）表面に接触させる。接触型の帯電装置は画像保持部材を所定の電位まで帯電させる。一般に、接触型帯電器はロール帯電器の形態である。

多層の感光体または画像形成部材は、少なくとも２つの層を有し、基板、導電層、任意選択の下引層（「電荷ブロッキング層」または「正孔ブロッキング層」と呼ばれることもある）、任意選択の接着層（「界面層」と呼ばれることもある）、電荷生成層（「電荷発生層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）」、「電荷発生層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）」、または「電荷発生層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｌａｙｅｒ）」と呼ばれることもある）、電荷輸送層、および、可撓性ベルト型または硬質ドラム形状のいずれかの任意選択のオーバーコーティング層が含まれてもよい。多層形状において、感光体の活性層は、電荷発生層（ＣＧＬ）および電荷輸送層（ＣＴＬ）である。これらの層を横断する電荷輸送を強化することにより、より優れた感光体性能が得られる。多層の可撓性感光体部材に、カール防止層を電気的活性層の面と反対側の基板の裏面に含めて、所望の感光体平坦性を与えてもよい。

一部の感光体の電気的性質は、特定の波長の光に曝露されると変化する可能性があり、これらの望ましくない変化は質の悪い印刷品質をもたらし得る。過去の研究から、この問題が光衝撃と呼ばれる現象に起因することが示されており、この現象は順に青色光と電荷発生層の相互作用に起因する。光衝撃は、周囲室内光への露光の間、例えば、感光体の取り付けの間または例えば電子写真機などの機械の修理の間に起こり得る。特定の種類のオーバーコート層を有する有機感光体の場合、光衝撃はオーバーコート層自体に内在し、波長に強く依存することが見出されている（例えば、光衝撃の大部分は４００〜５００ｎｍの光によって生じる）。先行する解決策は、光と電荷発生層の相互作用に集中し、内在するオーバーコート層の光衝撃の保護に対応しなかった。例えば、参照により本明細書に取り込まれる米国特許第６，７１３，２２０号には、アリールアミンを含む電荷輸送層の中に光吸収材料をドープすることによって４００〜５００ｎｍの光が電荷発生層と相互作用することを防ぐことによる、光衝撃の影響を低減させるための方法が開示されている。しかし、有機オーバーコート層に観察される内在性の光衝撃は、米国特許第６，７１３，２２０号に教示される方法では解消されない。従って、有機オーバーコート層に起こる内在性の光衝撃に対する解決策が必要とされている。

米国特許第４，３８７，９８０号公報 米国特許第６，７１３，２２０号公報 米国特許第５，６６０，９６１号公報 米国特許第５，２１５，８３９号公報 米国特許第５，９５８，６３８号公報

本明細書において説明される態様に従って、基板、基板の上に配置された電荷発生層、電荷発生層の上に配置された電荷輸送層および電荷輸送層の上に配置されたオーバーコート層を含む画像形成部材が提供され、前記オーバーコート層は約７００ｎｍ以下の波長を有する光を吸収する光吸収材料を含み、該光吸収材料が、光とオーバーコート層との相互作用を実質的に妨げる。

さらに別の実施形態では、ａ）静電潜像をその上に保持するための電荷保持面を有する画像形成部材（前記画像形成部材は、基板、基板の上に配置された電荷発生層、電荷発生層の上に配置された電荷輸送層、および電荷輸送層の上に配置されたオーバーコート層を含み、前記オーバーコート層は、約７００ｎｍ以下の波長を有する光を吸収する光吸収材料を含み、さらに、前記光吸収材料は光とオーバーコート層との相互作用を実質的に妨げる）、ｂ）現像材料を電荷保持面に適用して静電潜像を現像して現像像を電荷保持面に形成するための現像成分と、ｃ）現像像を電荷保持面からコピー基板に転写するための転写成分、およびｄ）現像像をコピー基板に定着させるための定着成分を含む、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置が提供される。

本実施形態に従うドラム形状の画像形成部材の断面図である。 本実施形態に従うベルト形状の画像形成部材の断面図である。 従来のオーバーコート層を有する画像形成装置により作成される印刷物と本実施形態に従う本発明のオーバーコート層を有する画像形成装置により作成される印刷物の比較である。

ここに開示される実施形態は、一般に、内在する光衝撃に対して改良された抵抗性を示す、オーバーコート層を含む、新規な画像形成部材または感光体に関する。従来の有機オーバーコート層と比較して、改良されたオーバーコート層は優れた印刷品質を示し、感光体の全般的な電気性能にマイナスの影響をほとんど及ぼさない。例えば、溶媒中に小型輸送分子、樹脂、架橋剤化合物、酸触媒、および１以上の表面添加剤を含む１種類の現行のオーバーコート層配合物では、オーバーコート層の内在する光衝撃に起因して、質の悪い印刷品質が観察される。

本実施形態は、オーバーコート配合物に、４００〜５７５ｎｍの光を強く吸収する少濃度の光吸収材料、例えばキノン、ルブレン、黄色染料、赤色染料、およびそれらの混合物を組み込むオーバーコート層を提供する。具体的な実施形態では、光吸収材料はジフェノキノン（ＤＰＱ）の群から選択される。ジフェノキノンは、４００〜４６０ｎｍの光を強く吸収する既知の電子輸送分子である。そのような光吸収材料をオーバーコート層の中に組み込むことにより、電気的性質にマイナスの影響を及ぼすことなく、内在する光衝撃に対する抵抗性が付与される。

本開示の例となる実施形態を、図面を参照して下に記載する。明確にするために、図面の説明のために選択された、具体的な用語が、以下の説明において使用されているが、それらは本開示の範囲を規定または制限するものではない。別に指定されなければ、異なる図中の同じ構造を同一に扱うために、同じ参照数字が使用されている。図中の構造は、その相対的比率に従って描かれているものではなく、サイズ、相対サイズ、または位置の点で本開示を限定すると解釈されるべきではない。さらに、本考察は負に帯電した系を扱うが、本開示の画像形成部材は正に帯電した系でも使用することができる。

図１は、ドラム形状を有する多層電子写真画像形成部材の例となる実施形態である。図に示され得るように、例となる画像形成部材には、硬質支持基板１０、下引層１４、電荷発生層１８および電荷輸送層２０が含まれる。硬質基板は、金属、金属合金、アルミニウム、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、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングステン、モリブデン、およびそれらの混合物からなる群から選択される材料からなってもよい。電荷発生層１８および電荷輸送層２０は２つの別々の層として本明細書に記載される画像形成層を形成する。図面に示される形態の代替形態では、電荷発生層は電荷輸送層の上部に配置されてもよい。これらの層の機能成分が、またもう一つの方法として、単一の層に組み込まれてもよいことは当然理解される。

図２は、実施形態に従うベルト形状を有する画像形成部材を示す。示されるように、ベルト形状には、カール防止バックコーティング１、支持基板１０、導電性接地面１２、下引層１４、接着層（界面層とも呼ばれる）１６、電荷発生層１８、および電荷輸送層２０が備わっている。任意選択のオーバーコート層３２およびグランドストリップ１９が含まれてもよい。有機感光体は通常、金属化基板、下引層、電荷発生層（ＣＧＬ）および電荷輸送層（ＣＴＬ）を順次含む。感光体の表面に潜像を形成するため、帯電した感光体を光に露光させる必要があり、それは通常可視光線範囲の波長をもつレーザーである。理想的な状況は、電荷発生層が入射光子を全て吸収することができ、露光光がＣＧＬを通り抜けない状況である。しかし、実際にはＣＧＬおよびＵＣＬを通過し、その後感光体によって反射し戻される少量の光が常に存在する。この光の干渉の結果、印刷に欠陥が生じる。

（基板）
感光体支持基板１０は、不透明であっても実質的に透明であってもよく、必要な機械的性質を有する任意の適した有機もしくは無機材料を含んでもよい。基板全体は、導電性表面中の材料と同じ材料を含むことができ、または、導電性表面は単に基板の上の塗膜であってもよい。任意の適した導電性材料、例えば、金属または金属合金などを用いてもよい。それは、単一の金属化合物でも、または異なる金属および／または酸化物からなる二重層でもあり得る。

基板１０はまた、全体が導電性材料で構成されてもよいし、あるいは、無機もしくは有機ポリマー材料、例えばＤｕＰｏｎｔ社から市販されている二軸配向ポリエチレンテレフタラートであるＭＹＬＡＲ、またはＫＡＬＥＤＥＸ２０００として入手可能なポリエチレンナフタレートなどを含む絶縁材料であってもよく、接地面層１２は、導電性のチタンもしくはチタニウム／ジルコニウム塗膜、そうでなければインジウム錫酸化物、アルミニウム、チタンなどの半導体表面層を有する有機材料もしくは無機材料からなる層を含むか、あるいはアルミニウム、クロム、ニッケル、真ちゅう、その他の金属などの導電性材料のみで構成されている。支持基板の厚さは、多数の因子によって決まり、それには機械的性能および経済的考慮事項が含まれる。

基板１０は、多数の多くの異なる形状、例えば、プレート、シリンダー、ドラム、スクロール、エンドレス可撓性ベルトなどを有してもよい。図２に示されるように、基板がベルトの形態である場合、ベルトは継ぎ目があっても継ぎ目が無くてもよい。実施形態では、本明細書における感光体は、図１に示されるようにドラム形状である。

基板１０の厚さは、柔軟性、機械的性能、および経済的考慮事項を含む多数の因子によって決まる。本実施形態の支持基板１０の厚さは、少なくとも約５００マイクロメートル、または約３，０００マイクロメートル以下、または少なくとも約７５０マイクロメートル、または約２５００マイクロメートル以下であってもよい。

例となる基板支持体１０は、各々のコーティング層溶液で使用される溶媒のいずれにも不溶性であり、光学的に透明または半透明であり、かつ、約１５０℃の高温に至るまで熱的に安定している。画像形成部材の製造に使用される基板支持体１０は、約１×１０^−５／℃〜約３×１０^−５／℃の範囲の熱収縮係数および約５×１０^−５ｐｓｉ（３．５×１０^−４Ｋｇ／ｃｍ^２）〜約７×１０^−５ｐｓｉ（４．９×１０^−４Ｋｇ／ｃｍ^２）の間のヤング率を有し得る。

（接地面）
導電性接地面１２は、例えば、真空蒸着法などの任意の適したコーティング技法により基板１０の上に形成され得る、導電性金属層であってもよい。導電層の厚さは、電子光導電性部材に望まれる光透過性および柔軟性に応じて実質的に広い範囲にわたって変動してもよい。従って、可撓性の光応答性画像形成装置には、導電層の厚さは、少なくとも約２０オングストローム、または約７５０オングストローム以下、あるいは導電率、柔軟性および光透過率の最適な組合せには、少なくとも約５０オングストローム、または約２００オングストローム以下であってもよい。

金属層を形成するために用いる技法に関わらず、空気に触れると大部分の金属の外側表面に金属酸化物の薄層が形成される。従って、金属層の上に重なる外側の層を「隣接」層と特徴付ける場合、これらの上に重なる隣接層は、実際には、酸化性の金属層の外面に形成された薄い金属酸化物層に接触し得ることを意図する。一般に、背面消去露光（ｒｅａｒ ｅｒａｓｅ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）のためには、導電層の光透過性は少なくとも約１５％であることが望ましい。導電層は金属に限定される必要はない。導電層のその他の例は、例えば約４０００〜約９０００オングストロームの波長の光に対する透明層として導電性酸化インジウムスズ、または不透過性の導電層としてポリマーバインダー中に分散した導電性カーボンブラックなどの材料の組合せであってもよい。

（正孔ブロッキング層）
導電性接地面層の付与後、下引層もしくは正孔ブロッキング層１４をその上に塗布してもよい。正に帯電した感光体について電子ブロッキング層は正孔を感光体の画像形成表面から導電層に向かって移動させる。負に帯電した感光体については、導電層から反対側の光導電層への正孔の注入を防ぐための障壁を形成することのできる任意の適した正孔ブロッキング層を利用してもよい。

下引層の一般的な実施形態は、金属酸化物および樹脂バインダーを含んでもよい。正孔ブロッキング層は連続していて約０．５マイクロメートル未満の厚さを有するべきである。厚さが大きいと望ましくないほど高い残留電位をもたらす可能性があるためである。露光段階の後の電荷の中和が促進され、かつ最適な電気性能が実現されるので、約０．００５マイクロメートル〜約０．３マイクロメートルの正孔ブロッキング層が使用される。最適な電気的挙動のために正孔ブロッキング層に約０．０３マイクロメートル〜約０．０６マイクロメートルの厚さを使用する。ブロッキング層は、任意の適した従来の技法、例えば噴霧法、浸漬コーティング、ドローバーコーティング、グラビアコーティング、シルクスクリーニング、エアナイフコーティング、逆ロールコーティング、真空蒸着、化学処理などにより適用されてもよい。薄層を得る際の便宜上、ブロッキング層は希釈溶液の形態で付与され、溶媒は、真空、加熱などの従来技法によって塗膜の付着後に除去される。一般に、正孔ブロッキング層材料と溶媒の重量比が約０．０５：１００〜約０．５：１００であればスプレーコーティングに十分である。

電荷発生層１８をその後に下引層１４に付与してもよい。粒子の形態であって、不活性樹脂などの膜形成バインダー中に分散していてもよい、電荷発生／光導電性材料を含む任意の適した電荷発生バインダーを利用してもよい。光導電層が電荷発生層の特性を向上させるかまたは減少させる場合には多電荷発生層組成物を用いることができる。所望であれば、当分野で公知のその他の適した電荷発生材料を利用してもよい。選択された電荷発生材料は、静電潜像を形成するための電子写真画像形成プロセスにおける画像通りの放射露光段階の間、約４００〜約９００ｎｍの波長を有する活性化放射に高感受性であるべきである。例えば、ヒドロキシガリウムフタロシアニンは、約３７０〜約９５０ｎｍの波長の光を吸収する。

任意の適した不活性樹脂材料を電荷発生層１８中のバインダーとして用いてもよい。電荷発生材料は、樹脂のバインダー組成物中に様々な量で存在することができる。一般に、少なくとも約５体積％、又は約９０体積％以下の電荷発生材料が、少なくとも約９５体積％、または約１０体積％以下の樹脂バインダー中に分散している。より具体的には、少なくとも約２０％または約６０体積％以下の電荷発生材料が、少なくとも約８０体積％、または約４０体積％以下の樹脂バインダー組成物中に分散している。

具体的な実施形態では、電荷発生層１８の厚さは、少なくとも約０．１μｍ、または約２μｍ以下、あるいは少なくとも約０．２μｍ、または約１μｍ以下であってもよい。これらの実施形態は、クロロガリウムフタロシアニンまたはヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはそれらの混合物から構成されてもよい。電荷発生材料と樹脂バインダー材料を含有する電荷発生層１８の厚さは、一般に少なくとも約０．１μｍ、または約５μｍ以下、例えば乾燥している場合で約０．２μｍ〜約３μｍの範囲である。電荷発生層の厚さは、一般にバインダー含有量に関連している。バインダー含有量の高い組成物ほど、一般に電荷発生のためにより厚い層を用いる。

(電荷輸送層）
ドラム感光体において、電荷輸送層は、同じ組成物からなる単一の層を含む。そのようなものとして、電荷輸送層を単一の層２０に関して具体的に考察するが、二重電荷輸送層を有する実施形態にその詳細を適用することもできる。その後電荷輸送層２０は電荷発生層１８の上に付与され、電荷輸送層２０には、電荷発生された正孔または電子の電荷発生層１８からの注入を後押しすることができ、かつ、これらの正孔／電子の輸送を電荷輸送層によって画像形成部材表面の表面電荷を選択的に放電させる、任意の適した透過性の有機ポリマーまたは非ポリマー材料が含まれてもよい。一実施形態では、電荷輸送層２０は正孔を輸送する役割を果たすだけでなく、電荷発生層１８を磨耗または化学薬品による攻撃から保護する役割を果たし、それ故に画像形成部材の耐用年数を延ばすことができる。電荷輸送層２０は、実質的に非光導電性の材料であってもよいが、電荷発生された正孔の電荷発生層１８からの注入を後押しする層とする。

この層２０は、通常、入射光の大部分がその下にある電荷発生層１８によって確実に利用されるようにするために、露光時に電子写真画像形成部材を使用する波長領域において透過性がある。電荷輸送層は、電子写真で有用な光の波長、例えば、４００〜９００ｎｍに露光されると、光吸収がごくわずかで電荷発生のない、優れた光透過性を示すべきである。感光体が、透過性の基板１０と、透明もしくは部分的に透過性の導電層１２も用いて作製される場合には、基板１０によって全ての光を基板の裏側に通過させることにより画像通りの露光または消去を実現することができる。この場合、電荷発生層１８を基板と電荷輸送層２０の間に挟むならば、層２０の材料は使用する波長領域内で光を伝達する必要はない。電荷輸送層２０は、電荷発生層１８とともに、照射光がない場合には電荷輸送層に加えられた静電電荷が伝導されないという程度に不導体である。電荷輸送層２０は、放電プロセスの間に電荷が層を通過する時に最低限の電荷を捕捉するべきである。

電荷輸送層２０には、電気的に不活性なポリマー材料、例えばポリカーボネートバインダーに溶解または分子分散させて固溶体を形成し、それによりこの材料を電気的に活性にする添加剤として有用な、任意の適した電荷輸送成分または活性化化合物が含まれてもよい。「溶解した」とは、例えば、小分子がポリマーに溶解して均質相をなす溶液を形成することを指し；実施形態において分子分散したとは、例えば、ポリマー中に分散した電荷輸送分子を指し、この小分子は分子規模でポリマーに分散している。電荷輸送成分は、そうでなければ電荷発生された正孔の電荷発生材料からの注入を後押しすることができず、これらの正孔の輸送を可能にすることのできない、膜形成ポリマー材料に加えることができる。この添加により、電気的に不活性のポリマー材料が、電荷発生層１８から電荷発生された正孔の注入を後押しすることができ、かつ電荷輸送層の表面電荷を放電するために電荷輸送層２０を通じて、これらの正孔の輸送を可能にすることのできる材料に変換される。高移動度電荷輸送成分は、協働して分子間にそして最終的には電荷輸送層の表面に電荷を輸送する有機化合物の小分子を含んでもよい。

多数の電荷輸送化合物を電荷輸送層に含めることができ、この層は一般に約５〜約７５マイクロメートルの厚さ、より具体的には、約１５〜約４０マイクロメートルの厚さである。電荷輸送成分の例は、次の式／構造のアリールアミン：
（式中、Ｘは、アルキル、アルコキシ、アリール、およびそれらの誘導体のような適した炭化水素；ハロゲン、またはそれらの混合物、および特にＣｌおよびＣＨ_３からなる群から選択される置換基である）；ならびに次式の分子
（式中、Ｘ、ＹおよびＺは、各々独立に、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、かつ、ＹおよびＺの少なくとも１つが存在している）である。

高分子バインダー材料の具体例としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ（シクロオレフィン）、およびエポキシ、ならびにそれらのランダムもしくは交互共重合体が挙げられる。実施形態では、電荷輸送層、例えば正孔輸送層は、少なくとも約１０μｍ、または約４０μｍ以下の厚さを有してもよい。

例えば、改良された、側方の電荷移動（ＬＣＭ）抵抗性を可能にするために、所望により複数の電荷輸送層または少なくとも１つの電荷輸送層に組み込まれる成分または材料の例としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、およびその他のヒンダードフェノール系酸化防止剤；ヒンダードアミン系酸化防止剤；チオエーテル系酸化防止剤；亜リン酸系酸化防止剤；その他の分子、例えばビス（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）などが挙げられる。少なくとも１つの電荷輸送層中の酸化防止剤の重量％は、約０〜約２０、約１〜約１０、または約３〜約８重量％である。

電荷輸送層は、その上の静電潜像の形成および保持を妨げるために十分な比率での照射光がない場合には、正孔輸送層に加えられた静電電荷が伝導されないという程度に不導体であるべきである。電荷輸送層は、可視光線または意図する使用領域内の放射に対して実質的に非吸収性であるが、それは光導電層、つまり電荷発生層からの電荷発生された正孔の注入を可能にし、さらにこれ自体を経由してこれらの正孔を輸送し、活性層の表面の表面電荷を選択的に放電させるという点で電気的に「活性」である。

さらに、ベルト形状を用いる本実施形態では、電荷輸送層は、単一パス（ｓｉｎｇｌｅ ｐａｓｓ）電荷輸送層、あるいは同一または異なる輸送分子比の二重パス（ｄｕａｌ ｐａｓｓ）電荷輸送層（または二重層の電荷輸送層）から構成されてもよい。これらの実施形態では、二重層電荷輸送層の全体の厚さは約１０μｍ〜約４０μｍである。その他の実施形態では、二重層電荷輸送層の各々の層の個々の厚さは２μｍ〜約２０μｍであり得る。さらに、電荷輸送層は、電荷輸送層とオーバーコート層の界面での結晶化を阻止するために、感光体の最上層として使用されるように構成されてもよい。もう一つの実施形態では、電荷輸送層は、第一パス層と第二パス層の間の界面で起こる微結晶化を阻止するために、第一パス電荷輸送層として使用されるように構成されてもよい。

電荷輸送層混合物を形成し、その後に支持基板層に適用するために、あらゆる適した従来の技法を用いることができる。電荷輸送層は、単一のコーティング段階または複数のコーティング段階で形成することができる。浸漬コーティング、リングコーティング、噴霧、グラビアまたは任意のその他のドラムコーティング法を使用してもよい。

付着した塗膜の乾燥は、オーブン乾燥、赤外線放射乾燥、空気乾燥などの任意の適した従来技法により実現することができる。乾燥後の電荷輸送層の厚さは、最適な光電子的および機械的結果のためには約１０μｍ〜約４０μｍまたは約１２μｍ〜約３６μｍである。もう一つの実施形態では、厚さは約１４μｍ〜約３６μｍである。

（オーバーコート層）
有機感光体に用いられる従来のオーバーコート層と比較して、光衝撃に対して改良された抵抗性を示し、かつ優れた電気性能も示すオーバーコート層３２を提供するために、本実施形態は光吸収材料３６をドープしたオーバーコート層３２を用いる。本実施形態において、オーバーコート層配合物は、キノン、ルブレン、黄色染料、赤色染料、およびそれらの混合物からなる群から選択される特定の光吸収材料３６を含む。これらの実施形態は、内在する光衝撃、特に４００〜５００ｎｍの光により引き起こされる光衝撃に対する抵抗性の増加を示す。一般に、光吸収材料は、約７００ｎｍ以下の波長の光がオーバーコート層と相互作用することを実質的に防ぐ。光とオーバーコート層との間の相互作用の実質的な阻止は、ドーパントまたは光吸収材料が４００〜５００ｎｍの範囲の光を強力に吸収し、それ故にそうでなければオーバーコート層と相互作用して光衝撃効果を引き起こす光の大部分を吸収するという事実に基づく。

実施形態では、オーバーコート層は、溶媒中に小型の輸送分子、樹脂、架橋剤化合物、酸触媒、および１以上の表面添加剤を含む配合物または溶液から形成される。架橋プロセスを促進するため、小型輸送分子と架橋剤化合物の組合せは、強酸性溶液の存在下で行われる。

実施形態では、小型輸送分子は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシフェニル）−［１，１’−テルフェニル］−４，４’−ジアミン（ＤＨＴＥＲ）、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（ＤＨＴＢＤ）等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択することができる。実施形態では、樹脂は、ポリエステルポリオール、ポリアクリレートポリオール等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択することができる。使用される１つの具体的な樹脂は、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．社（Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）より入手可能なアクリルポリオールである、ＪＯＮＣＲＹＬである。架橋剤化合物は、実施形態では、メチル化ホルムアルデヒド−メラミン樹脂、メトキシメチル化メラミン樹脂、エトキシメチル化メラミン樹脂、プロポキシメチル化メラミン樹脂、ブトキシメチル化メラミン樹脂、ヘキサメチロールメラミン樹脂、アルコキシアルキル化メラミン樹脂、例えばメトキシメチル化メラミン樹脂、エトキシメチル化メラミン樹脂、プロポキシメチル化メラミン樹脂、ブトキシメチル化メラミン樹脂等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。一例では、メラミンホルムアルデヒド架橋剤化合物は、Ｃｙｔｅｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（Ｗｅｓｔ Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）より入手可能なＣＹＭＥＬ ３０３である。酸触媒は、トルエンスルホン酸、アミン保護トルエンスルホン酸等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。実施形態では、使用される酸触媒は、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社（Ｎｏｒｗａｌｋ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）より入手可能なＮＡＣＵＲＥ ＸＰ−３５７である。表面添加剤は、アルキルシラン、パーフルオロ化アルキルアルコール等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。溶媒は、アルコール、エーテル、エステル等、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されてもよい。一実施形態では、使用される溶媒は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．社（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）より入手可能なグリコールエーテルであり、固形分約２０％で使用できる（ＤＯＷＡＮＯＬ ＰＭ）。

光吸収材料を上記オーバーコート溶液の中に組み込むことにより、内在する光衝撃に対して実質的な抵抗性を示すオーバーコート層がもたらされる。光吸収材料は、約７００ｎｍ以下の波長を有する光を吸収する。具体的な実施形態では、光吸収材料は約４００ｎｍ〜約５７５ｎｍの波長を有する光を吸収する。実施形態では、光吸収材料は、オーバーコート溶液の約１％〜約１０％、または約２％〜約３％の量で存在する。

さらなる実施形態では、小型輸送分子は、オーバーコート溶液の約４０％〜約７０％、または約３５％〜約４０％の量で存在する。その他の実施形態では、樹脂は、オーバーコート溶液の約３０％〜約６０％、または約２４％〜約２８％の量で存在する。実施形態では、架橋剤化合物はオーバーコート溶液の約５％〜約３５％、または約４％〜約６％の量で存在する。本実施形態では、酸触媒は、オーバーコート溶液の約０．５％〜約３％、または約１％〜約２％の量で存在する。本実施形態では、１以上の表面添加剤は、オーバーコート溶液の約１％〜約６％、または約１％〜約２％の量で存在する。さらなる実施形態では、溶媒は、オーバーコート溶液の約１８％〜約３５％、または約２０％〜約２４％の量で存在する。

実施形態では、光吸収材料は、乾燥したオーバーコート層の約０．１％〜約１０％、または約２％〜約５％の量で存在する。特定の実施形態では、小型輸送分子は、乾燥したオーバーコート層の約３４％〜約３６％、または約３４．５％〜約３５．５％の量で存在する。実施形態では、架橋剤化合物は、乾燥したオーバーコート層の約３５％〜約３９％、または約３６．５％〜約３７．５％の量で存在する。その他の実施形態では、樹脂は、乾燥したオーバーコート層の約２４％〜約２９％、または約２６％〜約２７％の量で存在する。さらに、実施形態では、１以上の表面添加剤は、乾燥したオーバーコート層の約１％〜約３％、または約１％〜約２％の量で存在してもよい。

調製したオーバーコート溶液は、その後感光体の上に被覆され、乾燥される。１５５℃で４０分間乾燥させた後の、乾燥したオーバーコート層の平均厚さは、約３μｍ〜約７μｍ、または約３μｍ〜約４μｍである。

従来のオーバーコート層とは違って、本実施形態によって形成されるオーバーコート層は、オーバーコート層自体に内在する光衝撃を阻止し、それ故に全体的な電気的性能にマイナスの影響を及ぼすことなく印刷品質を改良する。

（実施例）
比較例Ｉ

光導電体を以下の通り作製した。３成分の正孔ブロッキングまたは下引層を以下の通り作製した。ジルコニウムアセチルアセトナートトリブトキシド（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ ｔｒｉｂｕｔｏｘｉｄｅ）（３５．５部）、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（４．８部）、およびポリ（ビニルブチラール）ＢＭ−Ｓ（２．５部）をｎ−ブタノール（５２．２部）に溶かした。得られる溶液をディップコーターによって３０ｍｍのアルミニウム管に被覆し、得られる層を５９℃にて１３分間予熱し、５８℃（露点５４℃）にて１７分間加湿し、１３５℃にて８分間乾燥させた。得られた下引層の厚さはおよそ１．３μｍであった。

Ｖ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む厚さ約０．２μｍの電荷発生層を、上記の正孔ブロッキング層または下引層の上に厚さ約１．３μｍで付着させた。この電荷発生層コーティング分散体は以下の通り作製した。３ｇのヒドロキシガリウムＶ型色素を、２ｇのポリマーバインダー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能なカルボキシル変性ビニル共重合体、ＶＭＣＨ）、および４５ｇのｎ−酢酸ブチルと混合した。得られる混合物を、Ａｔｔｒｉｔｏｒミル中で約２００ｇの１ｍｍ Ｈｉ−Ｂｅａホウケイ酸塩ガラスビーズとともに約３時間磨砕した。得られる分散体を２０μｍナイロン布フィルターに通して濾過し、分散体の固形分を希釈して約６重量％とした。

その後、３０ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）および１０ｇのモノクロロベンゼン（ＭＣＢ）の溶媒混合物中の、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（５ｇ）、三菱ガス化学株式会社より入手可能な膜形成高分子バインダーＰＣＺ ４００［ポリ（４，４’−ジヒドロキシ−ジフェニル−１−１−シクロヘキサン、Ｍ_ｗ４０，０００）］（７．５ｇ）から単純な混合により調製した溶液から、１８μｍ厚さの電荷輸送層を電荷発生層の上面に被覆した。この電荷輸送層を約１３５℃にて約４０分間乾燥させた。

比較例ＩＩ

オーバーコート溶液を、４．５３ｇのＣＹＭＥＬ（登録商標）３０３（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．社より得られるメチル化ブチル化メラミン−ホルムアルデヒド）、４．２２ｇの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（ＤＨＴＢＤ）、３．２４ｇのＪＯＮＣＲＹＬ樹脂、０．１２ｇのＢＹＫ−ＳＩＬＣＬＥＡＮ（登録商標）３７００（米国ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社より得られるヒドロキシル化シリコーン変性ポリアクリレート）、および０．１２ｇのＮＡＣＵＲＥ（登録商標）ＸＰ３５７（Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社より入手可能なブロックされた酸触媒）を、４８．８ｇのＤＯＷＡＮＯＬ（登録商標）ＰＭ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社より得られる１−メトキシ−２−プロパノール）に添加することにより形成したことを除いて、比較例Ｉのプロセスを反復することによりオーバーコートされた光導電体を調製した。オーバーコート層溶液を電荷輸送層の上面に塗布し、１５５℃にて４０分間乾燥させると、３．１μｍの厚さのオーバーコート層が形成された。

実施例Ｉ

０．４ｇのジフェノキノン（ＤＰＱ）をオーバーコート配合物に添加したことを除いて、比較例ＩＩのプロセスを反復することによりオーバーコートされた光導電体を作製した。

試験結果

上で作製した３種類の光導電体装置（比較例ＩおよびＩＩならびに実施例Ｉ）をスキャナで試験して、各々のスキャナサイクルとともに、電子写真方式の露光光強度を徐々に低下させて様々な露光強度での一連の表面電位を生成した、光誘起放電曲線を得た。

スキャナは定電圧充電のためのスコロトロン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光レベルを得るデータ取得システムによって露光光強度を徐々に低下させ、この装置を−７００Ｖ（ボルト）の表面電位で試験した。露光光源は、７８０ｎｍ発光ダイオードであった。電子写真シミュレーションは、周囲条件（相対湿度４５％および２０℃）で、環境制御された遮光チャンバ中で達成された。

光誘起放電特性（ＰＩＤＣ）を３種類の光導電体全てについて終了した。光誘起放電曲線は、対照オーバーコート層を有するドラムと、ジフェノキノン（ＤＰＱ）を含むオーバーコート層で被覆された本発明のドラムとの間に差がないことを実証した。表１に、電気特性の概要を記載する。

表１で用いた略語に関して：
Ｖ_０は、初期表面電位であり；
Ｖ_ｄｄは、露光前に失った電位（暗失活）であり；
Ｓは、ＰＩＤＣ曲線の初期傾斜であり、かつ感受性の測定値であり；
Ｅ_１／２は、表面電位が前記露光の開始時の電位の半分に減衰した時の感光体の光感受性であり；
Ｖ（３）は、露光量３エルグ／ｃｍ^２の表面電位であり；
Ｖ（１０）は、露光量１０エルグ／ｃｍ^２の表面電位であり；かつ
Ｖ_ｒは、光消去後の残留表面電位である。

電気特性の概要は、オーバーコート層を３％ＤＰＱでドープすることが電気特性にマイナスの影響を及ぼさないことを明らかに示す。

光衝撃の評価は、ドラムのほんの一部（１インチ四方）を規定量の４００〜５００ｎｍの波長をもつ光に露光することにより達成された。次に、ドラムを従来の画像形成装置で機械試験した。結果を図３に示す。光衝撃は、４００〜５００ｎｍの光に露光した領域における電気的特性の望ましくない変化として表れ、これは順に前記領域における印刷ハーフトーンの望ましくない変化を示す。図３から分かるように、３％のＤＰＱを含む標準的なオーバーコート層をドープした結果、ＤＰＱを含まない感光体と比較して、光衝撃に対する感光体の抵抗性に有意な改良がもたらされた。３％のＤＰＱを含むドラムは、印刷ハーフトーンにごくわずかしか変化を示さないが、ＤＰＱを含まないドラムは、露光領域においてハーフトーンに著しい暗色化を示す。光衝撃印刷試験は、少量の光吸収材料、例えばＤＰＱをオーバーコート層の中に添加することによる飛躍的な利点を実証するものである。

要約すれば、本実施形態は、現在用いられている従来型オーバーコート層と比較して光衝撃に対する抵抗性において顕著な改良を示すオーバーコート層を提供する。さらに、本実施形態は、電気的性能に何らマイナスの影響を及ぼすことなく、より優れた印刷品質を提供する。

Claims (1)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された電荷発生層と、
   前記電荷発生層上に配置された電荷輸送層と、
   前記電荷輸送層上に配置されたオーバーコート層とを含む画像形成部材であって、
   前記オーバーコート層が、４００〜４６０ｎｍの波長を有する光を吸収するジフェノキノンを含み、前記オーバーコート層が、ジフェノキノン、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（ＤＨＴＢＤ）、ヒドロキシル化シリコーン変性ポリアクリレート、メチル化ブチル化メラミン−ホルムアルデヒド、酸触媒及び１以上の表面添加剤を溶媒中に含むオーバーコート溶液から形成され、前記画像形成部材が、ジフェノキノンをオーバーコート層に含まない画像形成部材と比較して光衝撃の低下を示す、画像形成部材。