JPH01319044A - 電子移送性ポリシリレンを含む光導電性像形成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般に電子移送性ポリシリレンを含む光導電性
像形成部材に関する。

さらに詳細には、１つの実施態様においては、本発明は
水素化またはハロゲン化無定形ケイ素の光励起層、米国
特許筒４，６１８．５５１号に開示されているようなポ
リシリレンを含む電子移送層（該米国特許の記載はすべ
て参考として本明細書に引用する）、およびその間に置
かれた金属酸化物層とを含む負帯電型像形成部材に関す
る。本発明の１つの特定の態様における上記像形成部材
は支持基体、水素化無定形ケイ素光励起層、ポリシリレ
ン特にポリ　（メチルフェニル）シリレン、ポリ　（ｎ
−プロピルメチル）シリレンおよび他の同様なシリレン
を含む電子移送層、および該電子移送層と光励起層との
間に置かれた酸化ケイ素を含む金属酸化物層とを含む。

本発明の光導電性像形成部材は、現像に液体インク組成
物を用いる方法を包含する電子写真特に静電複写法にお
いて特に有用である。さらに、本発明の像形成部材は化
学的および電気的安定性を有し、電子写真像形成装置に
おいて長時間使用できる。

〔従来の技術〕

ポリシリレンを含む像形成部材は米国特許筒４．６１８
．５５１号に開示されている。さらに詳細には、該米国
特許には、請求項１に記載されているような弐を有する
多層型像形成部材において使用するポリシリレン正札移
送性化合物が開示されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前述の利点を有する光導電性像形成部材
を提供することである。

〔発明の開示〕

本発明の上記およびその他の目的は電子移送性ポリシリ
レンを含む光導電性像形成部材を提供することによって
達成される。さらに詳細には、本発明によれば、水素化
またはハロゲン化無定形ケイ素光励起層；式： （式中、Ｒａ、Ｒｔ、Ｒ８、Ｒａ、ＲｓおよびＲｈは、
個々に、アルキル、アリール、置換アルキル、置換アリ
ールおよびアルコキシからなる群より選ばれ；ｍ、ｎ、
およびｐはポリマー全体の各特定のモノマー単位の割合
を示す数であり、ｒｌ　＋　ｍ＋　ｐの総計は１００％
に等しい）の電子移送性ポリシリレン；およびその間に
置かれた酸化ケイ素のような金属酸化物とを含む負帯電
型光導電性像形成部材が提供される。上記の式％式％ およびθ％≦ｐ≦１００％である。ポリシリレンのモノ
マー単位はいずれもポリマー全体を通じてランダムに分
布させ得るかあるいは変化し得る長さのブロックで交互
に存在し得る。

本発明の光導電性像形成部材において使用できるポリシ
リレン電子移送性化合物の例示的な特定の例には、ポリ
　（メチルフェニルシリレン）、ポリ　（メチルフェニ
ルシリレンーコージメトルシリレン）、ポリ　（シクロ
ヘキシルメチルシリレン）、ポリ　（ターシャリ−ブチ
ルメチルシリレン）、ポリ　（フェニルエチルシリレン
）、ポリ　（ｎ−プロピルメチルシリレン）、ポリ　（
ｐ−）リルメチルシリレン）、ポリ　（シクロトリメチ
ルシリレン）、ポリ　（シクロテトラメチレンシリレン
）、ポリ（シクロペンタメチレンシリレン）、ポリ　（
ジーｔ−プチルシリレンーコージーメチルシリレン）、
ポリ　（ジフェニルシリレンーコーフェニルメチルシリ
レン）、ポリ　（シアノエチルメチルシリレン）、ポリ
　（フェニルメチルシリレン）等がある。本発明の像形
成部材において用いる好ましい電子移送性ポリシリレン
には、ポリ　（メチルフェニル）シリレン、ポリ　（シ
クロヘキシルメチル）シリレンおよびポリ　（フェネチ
ルメチル）シリレンがある。

この層は好ましくは約４〜約２５ミクロンの厚さを有す
る。理論によって拘束することは望まないけれども、上
記ポリシリレンは、無定形ケイ素層で励起された電荷が
酸化物層を通してポリシリレンに注入されるので、電子
移送体として機能するものと信じている。従って、ポリ
シリレンは電子移送媒体として作用する。

さらに本発明の像形成部材においては、電荷光励起層は
、好ましくは、水素化無定形ケイ素またはドバントがハ
ロゲン材料であるドープ化水素化無定形ケイ素からなる
。さらに別の実施態様においては、この層はその上の窒
化ケイ素、炭化ケイ素または水素化無定形炭素の薄層に
よって保護または電気的に安定化されている。さらに、
この層、の厚さは好ましくは約０．５〜約３ミクロンよ
り好ましくは１．５ミクロンである。上記の保護層は、
ポリシリレン電荷移送層が支持基体と光励起層の間にあ
るときは通常使用しない。

通常約０．１〜約５ミクロンの厚さで存在する金属酸化
物層の例には、酸化ケイ素、酸化錫、酸化ゲルマニウム
等がある。他の厚さの層も本発明の目的が達成される限
り使用できる。

本発明の光導電性像形成部材は多くの公知方法によって
作製でき、そのプロセスパラメーターおよび各層のコー
ティング順序は所望する部材による。例えば、本発明の
部材は、任意構成成分としての正札ブロッキング層およ
び任意構成成分としての接着層を有する伝導性基体を用
意し、この基体に溶媒コーティング法、ラミボーティン
グ法または他の方法により電子移送ポリシリレン層、金
属酸化物層および光励起層を適用することによって作製
できる。他の方法には溶融押出法、浸漬コーティング法
およびスプレー法がある。

１つの特定の実施態様においては、アルミニウムのよう
な支持基体を用意する。その後、電子移送ポリシリレン
層をその溶液から適用するが、その適用法は多（の公知
方法、例えば、引延し捧コーティング法、浸漬コーティ
ング法等によって行い得る。一般には、上記の溶液はベ
ンゼン、トルエン等の溶媒中の約１〜約１０重量のポリ
シリレンポリマーを含有する。乾燥したく溶媒を除去し
た）後、得られた装置を金属酸化物層を加える目的でプ
ラズマ反応器（ＰＥＣＶＤ−プラズマ促進化学蒸着）に
入れる。この方法においては、純粋または酸素、窒素ま
たは炭素含有ガスを含むシランガス、または必要に応じ
てドーピングしたシランガスを成長中の膜に結合する凝
集性ラジカルに電気放電中で分解する。分解温度は約２
００〜約２５０℃であるが、これら範囲外の他の温度も
本発明の目的が達成される限り使用できる。ドパントに
は約１〜約２０ｐｐＩｌ好ましくは１０ｐｐｍの量のリ
ンまたはジボランがある。その後、任意構成成分として
のオーバーコーテイングも、例えば、アンモニアガスと
シラン混合物を窒化ケイ素オーバーコーテイングとして
使用するようなＰＥＣＶＤにより適用できる。

これら部材用のオーバーコーテイングとしては、窒化ケ
イ素、無定形炭素、炭化ケイ素等を使用でき、これらの
オーバーコーテイングは約０．１〜約５ミクロンの厚さ
で適用できる。これらのオーバーコーテイングは公知の
プラズマ促進化学蒸着法により適用する。

以下、本発明およびその特徴をより明瞭に理解するため
に、種々の実施態様を図面に沿って説明する。

第１図においては、支持基体３、任意構成成分としての
接着ブロッキング層４、ポリシリレン電子移送層５、酸
化ケイ素層７、および約１０〜約３０原子％の水素を含
有する水素化無定形ケイ素成分を含む電荷キャリヤー光
励起層９とを含む本発明の負帯電型感光性像形成部材が
例示されている。

第２図においては、アルミニウム処理マイラーの伝導性
支持基体１５、約１０ミクロンの好ましい厚さを有する
ポリ　（メチルフェニルシリレン）１９を含む電子移送
層１７．０．１ミクロンの好ましい厚さを有する二酸化
ケイ素層２１、および約２０原子％の水素を含有する水
素化無定形ケイ素を含み０．５ミクロンの好ましい厚さ
を有する光励起層２３とを含む本発明の負帯電型光導電
性像形成部材が例示されている。光励起および電子移送
の各成分はポリエステル、ポリカーボネート等の不活性
樹脂バインダー中に分散させ得る。

形成部材、例えば、炭化ケイ素および窒化ケイ素のよう
な保護オーバーコーテイング層を約１〜約２ミクロンの
好ましい厚さで使用できる像形成部材も本発明の範囲に
包含される。

さらに本発明の像形成部材に関しては、支持基体層は不
透明または実質的に透明であり得、所定の機械的性質を
有する任意の適当な材料を含み得る。即゛ち、これらの
基体は無機または有機高分子材料のような非伝導性材料
の眉、伝導性表面層を有する有機または無機材料の層、
または、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、イ
ンジウム、酸化錫、黄銅等のような伝導性材料層を含み
得る。

基体は可撓質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
の任意の多くの種々の形状を有し得る。好ましいのは、
基体はエンド１／ス可撓性ベルトの形である。基体層の
厚さは経済性を含む多くの要因による。即ち、基体層は
、例えば、１００ミル（２，５４ｍｍ）の実質的厚さ、
あるいは像形成部材に悪影響を及ぼさない限りの最小の
厚さであり得る。好ましい実施態様においては、この層
の厚さは約３〜約１０ミル（７６，２〜２５４μｍ）の
範囲にある。

光励起成分の例は約１０〜約３０好ましくは約２５〜約
４０原子％の水素またはハロゲンを含有する水素化また
はハロゲン化性無定形ケイ素である。一般に、この層は
像形成露光工程においてこの層に照射される照射光の約
９０％以上を吸収するのに十分な厚さで調製するのが望
ましい。この層の最大厚さは機械的考慮例えば可撓性の
感光性像形成部材を所望するかどうかのような要因に主
として依存している。しかしながら、一般的には、この
層は約１〜約２５ミクロン好ましくは約４〜約２５ミク
ロンの厚さを有する。

ポリシリレン層において使用する任意成分としての樹脂
バインダーは、例えば、米国特許第３．１２１．００６
号に開示されているようなポリマー頻；ポリエステル、
ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、ポリ
カーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリヒドロキシエー
テル樹脂等である。

また、本発明の像形成部材には、ダイチル（Ｄｉｔｅｌ
）ＰＨ−１００、ダイチルＰＨ−２００およびダイチル
ＰＦＩ−２２２（すべて、グツドイヤータイヤアンドラ
バー社より入手できる）として入手できるポリエステル
；ポリビニルブチラール；デュポン４９．０００ポリエ
ステル等の接着層も含まれ得る。

この接着層は一般に約２００〜約９００μｍの厚さを有
し、例えば、テトラヒドロフラン、トルエンおよび塩化
メチレンの溶液から適用する。この接着層は支持基体上
に存在させるかあるいは任意構成成分としての正孔ブロ
ッキング層と支持基体の間に存在させ得る。ブロッキン
グ層の例には米国特許第４．４６４．４５０号に開示さ
れているようなシロキサン類がある。他のブロッキング
層には米国特許第４，３３８．３８７号、第４，２８６
，０３３号および第４．２９１．１１０号に開示されて
いるような（ガンマー−アミノプロピル）メチルジェト
キシシリレンを包含するシリレン類がある。

本発明の像形成部材は、種々の電子写真像形成システム
、特に、静電像を感光性像形成部材上に形成し、次いで
、樹脂粒子と顔料粒子とを含むトナー組成物（例えば、
米国特許第４，５５８．１０８号、第、ｉ、２９８．６
７２号および第４．５６９，６３５号を参照されたい）
によって現像し、その後、現像した像を適当な基体に転
写し得られた像を定着することを含む静電複写システム
において有用である。

さらに詳細には、上述の感光体の表面を電子写真実務に
おいて普通のコロナ帯電装置を用いて所望の極性に均一
に帯電させる。その後、帯電させた感光体をその電荷励
起層により殆んどすべてを吸収される波長の光に像形成
的方法で露光する。

励起層内で励起した電荷キャリヤーは電界によって正キ
ャリヤーが負帯電表面に移行し、一方、負電荷キャリヤ
ー、電子が正即ち接地電極（基体）に移行するような方
法で分離される。この方法において、静電潜像が形成さ
れ、次の各工程において、現像され紙のような基体材料
に転写される。

その後、転写像は熱または圧力、またはその組合せを用
いて基体に定着させる。

上述の多層型感光体においては、電子が高効率で移送層
に注入されかつ移送層を通して捕捉（残留電荷の蓄積を
もたらす）による損失なしに移送されることが重要であ
る。残留電荷は得られる像に貧弱な品質を与えるであろ
う。また、移送層を通じての電子の移送はコピー装置に
おけるその後の工程に関して迅速であることが重要であ
る。例えば、露光後、電荷移送は潜像を現像工程（静電
潜像を可視像とする）に供する前に実質的に完了すべき
である。移送が現像時に依然として生ずる場合には、貧
弱な像が得られるであろう。本発明の像形成部材におい
ては、この問題は実質的に転減される。

本発明におけるポリシリレン電子移送性ポリマーは感光
体装置で使用したとき幾つかの利点を有する。例えば、
これらのポリマーは電子の励起に高効率を有する光励起
材料によって効率的であり得る。電子移送は表面荷電お
よび現像に関連して設計の自由性を増大させ得るであろ
う。例えば、負トナーおよび正表面荷電を望む場合、装
置は電子移送層でオーバーコーテイングした基体上の光
励起層によって作製できるであろう。電荷励起層内で励
起され電荷移送層を通して移送された電子は像形成的な
方法で正表面電荷を中和して静電潜像を発生させるであ
ろう。この潜像はその後所望の負トナーで現像できる。

〔実施例〕

実施例１ 厚さ約３ミル（７６，２μｍ＞を有するアルミニウム基
体上に、公知の引延し棒コーティング法により、重量平
均分子量９００，０００のポリ　（メチルフェニル）シ
リレンをトルエン中２％溶液からコーティングすること
によって感光性像形成部材を作製した。乾燥後、この層
は約１０ミクロンの厚さを有していた。続いて、このポ
リシリレン層に引延し捧コーティングにより酸化ケイ素
を０．１ミクロン厚で適用し、次いで２０原子％の水素
を含み厚さ０．５ミクロンを有する水素化無定形ケイ素
の層を適用した。その後、窒化ケイ素（ＳｉＮ、　）の
オーバーコーテイング層を厚さ２ミクロンで適用した。

実施例２ 感光性像形成部材を、実施例１の手順を繰返すことによ
って作製したが、重量平均分子１７５０．０００を有す
るポリ　（シクロヘキシルメチル）シリレンを前記のポ
リ　（メチルフェニル）シリレンの代りに用い、この層
はトルエン中３０％溶液からコーティングした。

実施例３ 感光性像形成部材を、実施例１の手順を繰返すことによ
って作製したが、重量平均分子１ｓｏｏ、ｏｏ。

を有するポリ　（フェネチルメチル）シリレンを前記の
ポリ　（メチルフェニル）シリレンの代りに用い、コー
ティングはトル１７９４０％溶液から行った。さらに、
各層の厚さは、ポリ　（フェネチルメチル）シリレンで
８ミクロン、酸化ケイ素で０、１ミクロン、水素化無定
形ケイ素で０．５ミクロンおよび窒化ケイ素で１．５ミ
クロンであった。

実施例１の像形成部材の光放電曲線は優れたコントラス
ト（対比）電位を示した。従って、高品質の像が、実施
例１の負帯電型像形成部材を組み込んだ静電複写像形成
試験装置において、上記像形成部材上に像を公知の樹脂
粒子と顔料粒子を含む、より詳しくは、８８重量％のス
チレンｎ−ブチルメタクリレート樹脂、１０重量％のカ
ーボンブラック粒子、および２重量％の帯電促進添加剤
セチルピリジニウムクロライドとを含むトナー組成物に
よって形成し現像したのちに形成されるであろう。実質
的に同様な結果が実施例２および３の像形成部材によっ
ても得ることができる。

実施例４ 感光性像形成部材を、厚さ３ミル（７６，２μｍ）のア
ルミニウム処理マイラー基体を用意し、この基体に、マ
ルチプルクリアランスフィルムアプリケーターでもって
３−アミノプロピルトリエトキシシラン（フロリダのＰ
ＣＲリサーチケミカルズ社より入手できる）のエタノー
ル中約１：５比の層を０．５ミル（１２，７μｍ）の湿
潤厚さで適用するごとによって作製した。室温で５分間
乾燥し、次いで強制送風炉中で１００℃、１０分間硬化
後、電子移送層としてポリ　（メチルフェニルシリレン
）をトルエンとテトラヒドロフランの容量比２：１の溶
液から適用した；この適用はスプレー法により行った。

乾燥後、この眉は約１０ミクロンの厚さを有していた。

続いて、このポリシリレン層にバードアプリケーターを
用いて２０原子％の水素を含む水素化無定形ケイ素の光
励起層を適用し、この層は０．４ミクロンの厚さを有し
ていた。

その後、この像形成部材を静電複写像形成試験装置に組
み込んだところ、実質的に背景付着物のない優れた解像
力を有する像が５０，０００回の像形成サイクルを越え
る期間において得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光導電性像形成部材の一部断面図であ
る。 第２図は本発明の別の光導電性像形成部材の一部断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持基体、ポリシリレン電子移送層、金属酸化物層
   、および該酸化物層上の水素化無定形ケイ素を含む光励
   起層を含む負帯電型光導電性像形成部材。 ２、ポリシリレンが式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５およ
   びＲ＿６は、個々に、アルキル、アリール、置換アルキ
   ル、置換アリールおよびアルコキシからなる群より選ば
   れ；ｍ、ｎ、およびｐはポリマー全体のモノマー単位の
   割合を示す数である） を有する請求項１記載の像形成部材。