JPH0695412A - 架橋接着層を有する多層型電子写真像形成部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 少なくとも部分的に架橋された接着層及び溶
液被覆電荷発生層を含む電子写真像形成部材。 【効果】 電気特性に悪影響を及ぼさずに接着が改善さ
れた像形成部材が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、電子写真
に関し、更に詳細には、多層を有する光導電性像形成部
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法においては、導電層上に光導
電性絶縁層を配置した電子写真プレート、ドラム、ベル
ト等（像形成部材）に対し、先ずその表面に一様に静電
荷を施すことにより像形成が行われる。次に、この像形
成部材は光のような活性電磁波のパターンに露光され
る。これにより、光導電性絶縁層の照射域の電荷を選択
的に消散させるとともに、非照射域に静電潜像を残す。
次いで、光導電性絶縁層の表面に微細な検電性マーキン
グ粒子を付着させることにより、この静電潜像を現像し
て可視像を形成することができる。次いで、得られた可
視像は像形成部材から紙のような支持体に直接的に又は
間接的に転写される。再使用できる像形成部材を用いれ
ば、このような像形成工程を多数回繰り返して行うこと
ができる。電子写真像形成部材は多くの形で供給され
る。例えば、像形成部材は、ガラス質セレンのような単
一物質の均一層であってもよく、感光体と他の物質とを
含む複合層であってもよい。光電子発生層と電荷輸送層
を別々に含む積層型感光体は、米国特許第 4,265,990号
に開示されている。光電子発生層では、電荷を光電子発
生させ、その光電子発生した電荷を電荷輸送層に注入さ
せることができる。

【０００３】進歩した高速電子写真コピー機、複写機及
びプリンタが開発されるにつれて、長時間のサイクリン
グ中に画像品質の劣化が起こるようになった。更に、非
常に高速で動作する複雑で極めて精細な複写及び印刷シ
ステムでは、感光体に関して狭い動作制限のような厳し
い要件が設けられている。最新の光導電性像形成部材に
よく見られる多くの層は、極めて可撓性で、隣接層に良
好に接着し、且つ狭い動作制限内で予想できる電気特性
を示して何千回ものサイクルにわたって優れたトナー像
を与えなければならない。電子写真像形成システムにお
いてベルトとして用いられている多層型感光体の１種
は、基体、導電層、ブロッキング層、接着層、電荷発生
層及び電荷輸送層を含むものである。この感光体は、更
に抗カール裏打層やオーバーコーティング層のような層
を含むこともできる。

【０００４】多層型電子写真像形成部材に関する１つの
課題は剥離である。多層型電子写真像形成部材の各層が
異なった種類の材料を含有するので、これらの層の相互
の接着が異なってくる。特に、ある種材料がこれらの層
に用いられると十分な接着が得られないので、電荷ブロ
ッキング層と電荷発生層との間に接着層を設けることが
好ましい。多くの接着層用材料が供給されている。例え
ば、du Pont 49,000樹脂 (E.I.duPont de Nemours & Co
mpany製) 及びVitel PE-100、Vitel PE-200、Vitel PE-
200D 及びVitel PE-222樹脂 (全てGoodyear Rubber and
Tire Company製) のようなコポリエステルが一般に用
いられる。そのようなポリエステルに関しては、接着層
の厚さによる割合に応じて接着性が増大する。Yuの米国
特許第 4,786,570号には、具体的な電子写真像形成部材
が開示されている。この電子写真像形成部材は、可撓性
基体、アミノシラン反応生成物を含む正孔ブロッキング
層及び下記式を有する実質的に少なくとも１種のコポリ
エステル樹脂からなる厚さ約２００−９００オングスト
ロームの接着層を含むものである。 ＨＯＯＣ−（二酸−ジオール)_n −ＯＨ （二酸はテレフタール酸、イソフタール酸及びその混合
物からなる群から選ばれ、ジオールはエチレングリコー
ルを含み、二酸のジオールに対するモル比は１：１であ
り、ｎは約１７５−３５０の数であり、コポリエステル
樹脂のＴ_g は約５０−８０℃である。) この像形成部材
には、フィルム形成性高分子成分を含む電荷発生層及び
ジアミン正孔輸送層も含まれ、電荷発生層が光電子発生
正孔を発生注入するスペクトル領域には、この正孔輸送
層は実質的に吸収されないが電荷発生層からの光電子発
生正孔の注入を支持し電荷輸送層を介して正孔を輸送す
ることができる。

【０００５】一般的に、接着層は、適切な接着結合強度
を付与して電荷発生層を電荷ブロッキング層に結合す
る。しかしながら、ある種電荷発生層は、一般に用いら
れている接着層では十分な接着を示さない。この接着の
課題は、電荷発生層の個々の成分や層を形成するために
用いられた工程によるものである。例えば、フタロシア
ニン又はベンズイミダゾールペリレンをポリマーバイン
ダーに分散させたものを含む電荷発生層は、接着層によ
る接着が不十分である。光電子発生特性が改善されたこ
とから、ベンズイミダゾールペリレンは興味深い光電子
発生顔料である。更に、ベンズイミダゾールペリレン粒
子は、溶媒系に溶解したポリマーに分散され、分散液コ
ーティングとして被覆され、この工程は電荷輸送層を被
覆する際に生じることがある電荷発生層の亀裂を避ける
ことができる。しかしながら、電荷ブロッキング層とベ
ンズイミダゾールペリレンを特に好ましい高濃度で含む
電荷発生層との間に接着層で与えた接着は実質的に低下
し、得られた電子写真像形成部材は像形成ベルト装置の
機能中に層剥離を著しく受けやすい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、得られた部
材の電気多能性に悪影響を及ぼさずに接着層の接着が改
善された電子写真像形成部材を提供する。この像形成部
材は、少なくとも部分的に架橋された接着層及び溶液被
覆電荷発生層を含む。接着層の架橋は、被覆された電荷
発生層との化学的な結合、ポリマーの機械的なからみあ
い又は化学的な結合とポリマーの機械的なからみあいの
組み合わせの部位を与える。結合及び／又はポリマーの
機械的からみあいは、接着層が電荷発生層に対する接着
を改善させることができる。接着層中の架橋剤の少なく
とも一部と電荷発生層のバインダー樹脂の少なくとも一
部との化学的結合により、接着層が界面的に架橋され
る。架橋接着層の少なくとも一部と電荷発生層のバイン
ダー樹脂の少なくとも一部とのポリマーの機械的からみ
あいによる中間相結合によって改善された接着が付与さ
れる。最後に、架橋剤の化学的結合よる架橋と接着層の
少なくとも一部とバインダー部分とのポリマーの機械的
からみあいによる架橋の両方により接着が改善される。
化学的結合により層が界面的に架橋される場合には、化
学反応が電荷発生層と接着層の各々のポリマー分子を３
次元網目構造へ相互結合させる。得られた完全な架橋構
造は実質的に１分子となり、これによって電荷発生層が
接着層に化学的に相互結合される。

【０００７】接着層に対して溶媒を用いた溶液コーティ
ングにより電荷発生層が被覆される場合には、溶媒が接
着層を部分的に膨潤して中間相を形成する。電荷発生層
のバインダーポリマーが膨潤した中間相に浸透し、架橋
可能な場合には、ポリマーが反応して３次元網目構造を
形成すると思われる。バインダー樹脂ポリマーが架橋し
えない場合や架橋している接着層において架橋剤の化学
的結合の部位が消耗されている場合には、ポリマーは接
着層の網目構造の空隙を介して浸透し、格子様網目構造
内でからみあいにより相互結合されるようになる。化学
的架橋、ポリマーの機械的からみあい及び架橋とからみ
あいとの組み合わせは、層間の接着を改善する。更に、
本発明は、接着層に架橋剤を加え、該薬剤をポリエステ
ル接着樹脂と反応させて接着層を少なくとも部分的に架
橋することを含む電子写真像形成部材の調製方法に関す
る。接着層上に電荷発生層を被覆し、架橋剤と反応させ
るか又はポリマーが接着網目構造と機械的にからみあう
か又は反応とからみあいの両方が行われる。上記剥離の
課題を取り除くほか、本発明の処方は不利な電気的影響
を生じない。例えば、試験において、分散液被覆ベンズ
イミダゾールペリレン感光体に対してユニークな特徴的
電気特性は５０，０００サイクル後も維持される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真像形
成部材の層、特に電荷発生層と電荷ブロッキング層との
間の接着を電荷発生層と間に配置された接着層の間の界
面架橋結合の改良により増大するものである。層の接着
は、像形成部材の電気多能性に悪影響を及ぼさずに増大
される。特に、接着層は電荷発生層のバインダーに架橋
される。本発明の１実施態様においては、支持基体、導
電層、電荷ブロッキング層、接着層、電荷発生層及び電
荷輸送層を含む接着の改善された電子写真像形成部材が
提供される。この実施態様においては、層間の界面的分
子架橋工程によって電荷発生層と接着層の間の接着が改
善される。本発明の電子写真像形成部材の代表的な構造
を図１に示す。この像形成部材は、抗カール層１、支持
基体２、導電性接地平面３、電荷ブロッキング層４、接
着層５、電荷発生層６、電荷輸送層７及びオーバーコー
ティング層８が設けられている。上記部材において、像
形成部材の外端に電荷輸送層に隣接してグラウンドスト
リップ９が設けられることが好ましい。米国特許第 4,6
64,995号参照。グラウンドストリップ９は、電子写真工
程で接地部材（図示されていない）と接地接触するよう
に電荷輸送層と隣接して被覆される。

【０００９】図１で示した本発明の電子写真像形成部材
層の説明は次の通りである。支持基体２は、不透明であ
っても実質的に透明でもよく、必要とされる機械的特性
を有する適切な多くの材料を含むことができる。基体は
更に導電性表面が設けられてもよい（接地平面３）。従
って、基体は無機又は有機組成物のような非導電性又は
導電性材料の層を含むことができる。非導電性材料とし
てこの目的に知られている各種樹脂、例えばポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン等が
用いられる。ベルト型像形成部材の場合、電気絶縁性あ
るいは導電性基体は可撓性でなければならず、任意の異
種構造、例えばシート、スクロール、無端可撓性ベルト
等であってもよい。基体は無端可撓性ベルトの形であ
り、Mylar(E.I.du Pont de Nemours & Co.製) として知
られている市販の２軸方向性ポリエステル又はMelinex
(ICI Americas Inc. 製) を含むものが好ましい。基体
層の好ましい厚さは、経済的観点のような多くの要因に
左右される。この層の厚さは、可撓性を最適にし直径の
小さなロール、例えば１９mm径ロールでサイクルされる
場合に生じる表面屈折応力が最小になる約６５−１５０
マイクロメータ、好ましくは約７５−１２５マイクロメ
ータの範囲とすることができる。可撓性ベルト用の基体
は、実質的に、例えば２００マイクロメータの厚さを有
するものであるが、最終の導電性部材に悪影響を及ぼさ
なければ、例えば５０マイクロメータの最小の厚さを有
してもよい。隣接層の接着をより強くするために、コー
ティング前に基体層の表面を洗浄することが好ましい。
洗浄は、基体層の表面をプラズマ放電、イオン衝撃等に
曝すことによって行われる。

【００１０】導電性接地平面３（必要に応じ）は、真空
蒸着法のような任意の適切なコーティング手法により、
例えば基体２上に形成される金属層のような導電層であ
る。代表的な金属としては、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、
モリブデン等並びにその混合物及び合金が挙げられる。
導電層は実質的に広範囲にわたって厚さが異なり、光導
電性部材に所望される光学的透明性及び可撓性に左右さ
れる。従って、可撓性光応答性像形成部材の場合、導電
層の厚さは約２０−７５０オングストロームが好まし
く、導電性、可撓性及び光透過性の組み合わせを最適に
するためには約５０−２００オングストロームが更に好
ましい。金属層を形成するために用いられる手法にかか
わらず、一般に空気に露出した際にほとんどの金属の外
表面上に金属酸化物の薄層が形成する。即ち、金属層に
重ねる他の層の特徴を“連続”層とする場合には、これ
らの重なっている連続層が実際に酸化しうる金属層の外
表面上に形成した金属酸化物薄層に接触するものである
ことを意味する。一般的には、後の消去露光のために少
なくとも約１５％の導電層光透明度が好ましい。導電層
は金属に限定される必要はない。導電層の他の例として
は、波長約４０００−９０００オングストロームの光に
対する透明層として導電性インジウムスズ酸化物又は不
透明な導電層としてプラスチックバインダーに分散され
た導電性カーボンブラックのような材料の組み合わせで
あってもよい。導電性基体が用いられる場合には導電性
接地平面３は省略される。

【００１１】導電性接地平面層を付着させた後、その上
に電荷ブロッキング層４が被覆される。正帯電感光体用
の電子ブロッキング層は、正孔を感光体の像形成表面か
ら導電層に移行させることができる。負帯電感光体の場
合、正孔が導電層から隣接の光導電層に注入しないよう
に防止するバリヤを形成することができる任意の適切な
正孔ブロッキング層が使用される。ブロッキング層４と
しては、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン等
のポリマー；トリメトキシシリルプロピルエチレンジア
ミン、N-β-(アミノエチル）γ−アミノ−プロピルトリ
メトキシシラン、イソプロピル4-アミノベンゼンスルホ
ニルチタネート、ジ( ドデシルベンゼンスルホニル）チ
タネート、イソプロピルジ（4-アミノベンゾイル）イソ
ステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（N-エチル
アミノエチルアミノ）チタネート、イソプロピルトリア
ントラニルチタネート、イソプロピルトリ（N,N-ジメチ
ル−エチルアミノ）チタネート、チタン−４−アミノベ
ンゼンスルホネートオキシアセテート、チタン4-アミノ
ベンゾエートイソステアレートオキシアセテート、［H₂
N(CH₂)₄ ］CH₃Si(OCH₃)₂( γ- アミノブチルメチルジメ
トキシシラン) 、［H₂N(CH₂)₃ ］CH₃Si(OCH₃)₂( γ- ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン) 及び［H₂N(CH₂)
₃ ］Si(OCH₃)₃(γ- アミノプロピルトリメトキシシラ
ン) のような窒素含有シロキサン又は窒素含有チタン化
合物（米国特許第 4,338,387号、同第 4,286,033号及び
同第 4,291,110号に開示されている）が挙げられる。好
ましい正孔ブロッキング層は、加水分解シラン又は加水
分解シランの混合物と金属接地平面層の酸化表面との反
応生成物を含む。付着後空気に曝されるとほとんどの金
属接地平面層の外表面上に酸化表面が本質的に形成す
る。この組み合わせは、低い相対湿度において電気的安
定性を向上させる。加水分解シランは下記一般式を有す
る。

【００１２】

【化１】

【００１３】（式中、Ｒ₁ は炭素原子１−２０個を有す
るアルキリデン基であり、Ｒ₂ 、Ｒ₃及びＲ₇ は各々独
立してＨ、炭素原子１−３個を有する低級アルキル基及
びフェニル基からなる基から選ばれ、Ｘは酸又は酸塩の
アニオンであり、ｎは１−４であり、ｙは１−４であ
る。） ブロッキング層４は、連続的であり、厚さが大きすぎる
と好ましくない高残留電圧を生じることになるので約
０．５マイクロメータより小さい厚さにするべきであ
る。露光工程後の電荷中和を容易にし良好な電気的性能
を得るために約０．００５−０．３マイクロメータのブ
ロッキング層が適当である。最適な電気的挙動を得るた
めには、ブロッキング層の厚さを約０．０３−０．０６
マイクロメータとすることが好ましい。ブロッキング層
４は、吹き付け、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、リバースロールコーティ
ング、真空蒸着、化学処理等の任意の適切な手法によっ
て被覆される。薄層を得る際に便宜上、希釈溶液として
ブロッキング層を被覆することが好ましく、コーティン
グ液の付着後、真空、加熱等の慣用の手法によりこの溶
媒は除去される。一般的には、ブロッキング層材料と溶
媒の重量比約０．５：１００−５．０：１００が吹き付
けコーティング用に良好である。

【００１４】接着を促進するために、ブロッキング層と
電荷発生層又は光電子発生層の間に中間層５が設けられ
る。乾燥した層の厚さ約０．０１−０．３マイクロメー
タが好ましく、約０．０５−０．２マイクロメータが更
に好ましい。電荷発生層の成分に界面的に架橋したり電
荷発生層とポリマーを機械的にからみあわせる架橋網目
構造を形成することができる成分を含む限り、接着層は
電子写真像形成部材の層として既知の接着剤を含むこと
ができる。接着層は、du Pont 49,000樹脂(E.I.du Pont
de Nemours & Co. 製) 、Vitel 1200(Goodyear Rubber
& Tire Co. 製) 等のフィルム形成性ポリエステル樹脂
接着剤を含むことができる。適度な接着強度を付与し得
られた電子写真用像形成部材に悪影響を及ぼさないため
に、du Pont 49,000及びVitel 1200接着層の両方が好ま
しい。du Pont 49,000は、４個の二酸とエチレングリコ
ールを有する線状飽和コポリエステルであり、重量平均
分子量約７０，０００及びガラス転移温度３２℃を有す
る。その分子構造は次のように表される。 ＨＯＯＣ−（二酸−エチレングリコール）_n −ＯＨ （ｎは重合度を表し重量平均分子量約７０，０００が得
られる数である。) コポリエステルにおいて二酸のエチ
レングリコールに対する比は１：１である。二酸は、テ
レフタール酸、イソフタール酸、アジピン酸及びアゼラ
イン酸（４：４：１：１比）である。

【００１５】Vitel 1200は、２個の二酸とエチレングリ
コールを有する線状コポリエステルであり、重量平均分
子量約４９，０００及びガラス転移温度７１℃を有す
る。Vitel 1200は、Goodyear Rubber & Tire Co.製であ
る。その分子構造は次のように表される。 ＨＯＯＣ−（二酸−エチレングリコール）_n −ＯＨ （ｎは重合度を表し重量平均分子量約４９，０００が得
られる数である。) コポリエステルにおいて二酸のエチ
レングリコールに対する比は１：１である。二酸は、テ
レフタール酸及びイソフタール酸（３：２比）である。
Goodyear Tire & Rubber Co.からVitel 2200としてもう
１つのコポリエステル樹脂接着剤が市販されている。こ
のポリエステル樹脂は、２個の二酸と２個のジオールを
有する線状飽和コポリエステルである。この線状飽和コ
ポリエステルの分子構造は、次のように表される。 ＨＯＯＣ−（二酸−ジオール）_n −ＯＨ （コポリエステルにおける二酸のエチレングリコールに
対する比は１：１である。）二酸は、テレフタール酸と
イソフタール酸（１．２：１比）である。２個のジオー
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（１．３３：１比）である。Goodyear Vitel 2
200 線状飽和コポリエステルは、２個の二酸と２個のジ
オールのランダム交互モノマー単位からなり、重量平均
分子量約５８，０００及びＴ_g 約６７℃を有する。他の
適切なコポリエステルとしては、Goodyear Vitel 1710
、Vitel 1870、Vitel 3300、Vitel 3550及びVitel 583
3が挙げられる。Vitel 5833は架橋しうるヒドロキシル
官能基及びカルボン酸官能基を有する短鎖状分枝鎖ポリ
マーである。Vitel 5833は、それ自体で特に有効である
が、接着層架橋密度の増加を必要とする応用では他のポ
リエステルと混和される。Goodyear Vitelコポリエステ
ルの特性を表１に纏める。

【００１６】

【表１】 表１ Vitel 樹脂 Mn Mw 酸価 ヒドロキシル数 Tg (℃) (mgKOH/g) (mgKOH/g) ──────────────────────────────────── 1200 28,000 49,000 1 - 3 3 - 6 71 1710 42,000 71,000 1 - 3 3 - 6 27 1870 36,000 62,000 1 - 3 3 - 6 -5 2200 32,000 58,000 1 - 3 3 - 6 67 3300 40,000 69,000 1 - 3 3 - 6 14 3550 42,000 80,000 1 - 3 3 - 6 -11 5833 4,600 9,800 5 38 48 ────────────────────────────────────

【００１７】本発明の電荷発生層（光電子発生層）６
は、接着層５上に被覆される。本発明によれば、からみ
あった半又は全網目構造又は界面結合の生成による機械
的及び／又は化学的結合を与えることにより、電荷発生
層との接着が改善される。好ましい実施態様において
は、両方の層においてヒドロキシル又はカルボン酸基と
反応する適切な架橋剤との反応により架橋が得られる。
コーティング溶液を用いて架橋剤を加えて接着層を形成
した後、電荷発生層溶液を被覆する。電荷発生層と架橋
させる場合には、接着層内での完全な架橋又は架橋剤の
消耗を避けるように注意しなければならない。架橋剤
は、主要な化学結合による分子の官能基の結合で橋を形
成することによって２つの分子又は分子鎖を結合する元
素、基、化合物、例えば、ポリマーである。ポリエステ
ルのヒドロキシル及びカルボキシル基と反応する適切な
架橋剤としては、ポリイソシアネート、メラミン、メラ
ミン／尿素ホルムアルデヒド樹脂、ペルオキシド及びポ
リメチルアクリルアミノグリコレートメチルエーテルが
挙げられる。一般構造ＲＮＣ＝Ｏのポリイソシアネート
が好ましい。Mondur CB-75及びDesmodur N-75 (Mobay
製) のようなトリイソシアネートが特に好ましい。他の
架橋剤としては、例えば、Cymel 300 、Cymel 301 、Cy
mel 303 (American Cyanamid製) 及びResimene 728 (Mo
nsanto製) 又はベンゾイルペルオキシド及びジキュミル
ペルオキシドのようなフリーラジカル生成架橋剤が挙げ
られる。架橋剤の接着層に対する重量比１−１６、好ま
しくは４−８で架橋剤が接着層に加えられる。接着層を
加熱するとまず架橋剤の有効な活性部位のいくつかと接
着剤の対応する反応性部位との間で架橋反応が行われ
る。この加熱は、５０−１５０℃の温度が好ましい。そ
の後、電荷発生層が接着層に被覆される。架橋が化学的
結合による場合には、得られた組成物を５０−１５０
℃、好ましくは１２０−１３５℃まで少なくとも５分間
加熱すると架橋剤の残りの活性部位と電荷発生層のバイ
ンダーの対応する反応性部位の間で第２の架橋が行われ
る。加熱は被覆したコーティング層の乾燥も完全にす
る。

【００１８】光電子発生層６の光電子発生材料の具体例
としては、無機光導電性粒子、例えば、無定形セレン、
三方晶セレン及びセレン−テルル、セレン−テルル−ヒ
素、ヒ化セレン及びその混合物からなる群から選ばれた
セレン合金並びに有機光導電性粒子、例えば、米国特許
第 3,357,989号に記載されている無金属フタロシアニン
のＸ形、バナジルフタロシアニン及び銅フタロシアニン
のような金属フタロシアニンのような各種フタロシアニ
ン顔料；ジブロモアンタントロン；スクアリリウム；キ
ナクリドン(du Pont製、商品名Monastral Red 、Monast
ral Violet及びMonastral Red Y)；ジブロモアンタント
ロン顔料（商品名Vat orange 1及びVatorange 3);米国
特許第 3,442,781号に開示されている置換2,4-ジアミノ
−トリアジン；多核芳香族キノン(Allied Chemical Cor
poration製、商品名Indofast Double Scarlet 、Indofa
st Violet Lake B、Indofast Brilliant Scarlet及びIn
dofast Orange)等が挙げられる。所望に応じ、当該技術
において知られている他の適切な光電子発生材料も用い
られる。

【００１９】白色光に対する感度を考慮すると、ポリマ
ーバインダーと光導電性顔料、例えば、バナジルフタロ
シアニン、無金属フタロシアニン、ベンズイミダゾール
ペリレン、無定形セレン、三方晶セレン、セレン合金
（例えば、セレン−テルル、セレン−テルル−ヒ素、ヒ
化セレン等）及びその混合物を含む電荷発生層が特に好
ましい。米国特許第 4,587,189号に開示されているペリ
レン顔料が特に好ましい。赤外光に対して感度が高いと
いう追加の長所を有していることから、バナジルフタロ
シアニン、無金属フタロシアニン及びテルル合金も好ま
しい。ベンズイミダゾールペリレン又はフタロシアニン
のような有機顔料を用いる場合、好ましい感光性及び良
好な電気特性を与えるために高レベルの顔料供給が必要
とされる。しかしながら、上記で示したように、高い顔
料供給は、接着層に対する接着結合強度を弱める結果と
なる。改善された接着が必要あるいは所望される場合
に、本発明は有利であり、特に電荷発生層を有する像形
成部材は高い顔料供給を必要とする。光電子発生層のポ
リマーマトリックスとして、任意の適切なフィルム形成
性バインダー材料が用いられる。代表的なポリマーフィ
ルム形成性マトリックスとしては、例えば、米国特許第
3,121,006号に記載されているものが挙げられる。架橋
しうるポリマーバインダー材料が好ましい。しかしなが
ら、接着層と架橋化学結合を形成しないバインダー材料
も適切である。これらの材料としては、ポリカーボネー
ト、ポリアリエート、ポリアクリレート、ポリスルホ
ン、ポリビニルクロリド、ポリビニルブチラール、ポリ
ウレタン、ポリシロキサン、スチレン−ブタジエンコポ
リマー等が挙げられる。電荷発生層が接着層に架橋され
るべきである場合には、ポリエステルバインダー材料は
接着層で用いたものと同一であることが好ましい。

【００２０】もう１つの好ましい実施態様においては、
バインダーが溶媒に溶解し、接着層の上面も膨潤して中
間相を形成する。代表的な溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、シクロヘキサノン、塩化メチレン、1,1,1-トリ
クロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、トリクロロエ
チレン、トルエン等及びその混合液が挙げられる。溶媒
の混合液は、蒸発範囲を制御するために用いられる。例
えば、満足できる結果は、テトラヒドロフランのトルエ
ンに対する重量比約９０：１０−１０：９０を用いて得
られる。一般的には、光電子発生顔料、バインダーポリ
マー及び溶媒の組み合わせは、光電子発生顔料を電荷発
生層コーティング組成物に均一に分散させたものを形成
するように選ばなければならない。電荷発生層バインダ
ーポリマーの溶媒は、電荷発生層で使用したポリマーバ
インダーを溶解し電荷発生層中に存在させた光電子顔料
を分散させることができなけれならない。光電子発生組
成物あるいは顔料は、種々の量で樹脂質バインダー中に
存在させる。一般的には、光電子発生顔料５−約９０体
積％を樹脂質バインダー約９５−１０体積％に分散させ
る。光電子発生顔料約２０−３０体積％を樹脂質バイン
ダー組成物約８０−７０体積％に分散させることが好ま
しい。しかしながら、ある種電荷発生顔料は、２０体積
％以上から５０−９０体積％までの非常に高い割合で層
中に存在させることが好ましい。従って、そのような組
成物に関して、電荷発生層中のバインダーの割合は典型
的光電子発生成分に比べて実質的に減少する。本発明に
よって提供された架橋は、そのような電荷発生層につい
て特に有利である。高濃度で存在させることが好ましい
電荷発生顔料としては、フタロシアニン及びベンズイミ
ダゾールペリレンが挙げられる。フタロシアニンとして
は、バナジルフタロシアニン及び無金属フタロシアニン
が挙げられる。ベンズイミダゾールペリレンとしては下
記構造が挙げられる。

【００２１】

【化２】

【００２２】任意の適切な慣用手法を用いて、混合を行
い、その後、電荷発生層用コーティング混合液を架橋剤
含有接着層上に被覆する。適切な手法としては、吹き付
け、浸漬コーティング、ロールコーティング、巻線ロッ
ドコーティング等が挙げられる。好ましい手法として
は、ポリマー／溶媒溶液に顔料を分散させ、溶液コーテ
ィングによって被覆する。付着被覆物の乾燥は、任意の
適切な慣用手法、例えば、オーブン乾燥、赤外線輻射乾
燥、空気乾燥等によって行われ、コーティングを施す際
に使用した溶媒を実質的に全て除去する。

【００２３】電荷輸送層７は、電荷発生層６からの光電
子発生した正孔又は電子の注入を支持し、これらの正孔
又は電子を輸送して表面電荷を選択的に放電させること
ができる任意の適切な透明有機高分子又は非高分子材料
を含むものである。電荷輸送層は、正孔又は電子を輸送
するためだけでなく、電荷発生層を摩耗や化学浸蝕から
保護して像形成部材の動作寿命を延長する。電荷輸送層
は、ゼログラフィーで有効な光の波長、例えば、４００
０−９０００オングストロームに露光した際、たとえあ
ったとしても、無視しうる放電を示さねばならない。像
形成部材が使用されるべきである領域の照射に対して、
電荷輸送層は実質的に透明である。露光がそれを介して
行われる場合、電荷輸送層は通常透明であり、入射光の
ほとんどは下にある電荷発生層で利用されることにな
る。透明基体で用いられる場合、像への露光又は消去は
基体を介して行われ、全ての光は基体を通過する。この
場合、電荷輸送材料は使用波長領域の光を透過する必要
はない。電荷輸送層は、通常電気的に不活性な高分子材
料を電気的に活性な材料にするために分散された活性化
化合物を含むものである。これらの化合物は、光電子発
生電荷の注入を支持することができずこの電荷を輸送す
ることができない高分子材料に添加される。多層光導電
体で用いられる特に好ましい輸送層は、少なくとも１種
の電荷輸送芳香族アミン化合物約２５−７５重量％及び
芳香族アミンが可溶性であるフィルム形成性高分子樹脂
約７５−２５重量％を含む。電荷輸送層は、下記一般式
を有する化合物を１種以上含む混合物から形成されるこ
とが好ましい。

【００２４】

【化３】

【００２５】（式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ は置換された又は置
換されないフェニル基、ナフチル基及びポリフェニル基
からなる群から選ばれ、Ｒ₃ は置換された又は置換され
ないアリール基、炭素原子１−１８個を有するアルキル
基及び炭素原子３−１８個を有する環状脂肪族基からな
る群から選ばれる。) 置換基は、ＮＯ₂ 基、ＣＮ基等の
電子吸引基を含めないようにしなければならない。上記
構造式で表される電荷輸送芳香族アミンの具体例として
は、不活性樹脂バインダーに分散されたトリフェニルメ
タン、ビス（４−ジエチルアミン−２−メチルフェニ
ル）−フェニルメタン；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（アルキルは、例えば、
メチル、エチル、プロピル、n-ブチル等である) 、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′−ジアミン等
が挙げられる。

【００２６】塩化メチレン又は他の適切な溶媒に可溶な
任意の適切な不活性樹脂バインダーが用いられる。塩化
メチレンに可溶な代表的な不活性樹脂バインダーとして
は、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルカルバゾール、
ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリ
スルホン等が挙げられる。分子量は、約２０，０００か
ら１，５００，０００まで変えることができる。これら
のバインダーを溶解することができる他の溶媒として
は、テトラヒドロフラン、トルエン、トリクロロエチレ
ン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリ
クロロエタン等が挙げられる。電気的に不活性な樹脂材
料は、分子量約２０，０００−１２０，０００を有する
ポリカーボネート樹脂が好ましく、分子量約５０，００
０−１００，０００を有するものが更に好ましい。電気
的に不活性な樹脂材料として最も好ましい材料は、分子
量約３５，０００−４０，０００を有するポリ（４，
４′−ジプロピリデン−ジフェニレンカーボネート）(
General Electric Company製のLexan 145)；分子量約４
０，０００−４５，０００を有するポリ（４，４′−ジ
プロピリデン−ジフェニレンカーボネート)(General El
ectric Company製のLexan 141)；分子量約５０，０００
−１００，０００を有するポリカーボネート樹脂(Farbe
nfabricken Bayer A.G. 製のMakrolon);分子量約２０，
０００−５０，０００を有するポリカーボネート樹脂(M
obay Chemical Company 製のMerlon);ポリエーテルカー
ボネート；及び４，４′−シクロヘキシリデンジフェニ
ルポリカーボネートである。全ての成分を適切に溶解し
低沸点のために、塩化メチレン溶媒は電荷輸送層コーテ
ィング混合液の好ましい成分である。電荷輸送層の厚さ
は約１０−５０マイクロメータの範囲とし、約２０−３
５マイクロメータが好ましい。約２３−３１マイクロメ
ータの厚さが最適である。

【００２７】グラウンドストリップ９は、フィルム形成
性ポリマーバインダー及び導電性粒子を含むものであ
る。導電性粒子を分散させるためにセルロースが用いら
れる。導電性グラウンドストリップ９において、任意の
適切な導電性粒子が用いられる。グラウンドストリップ
９には、米国特許第 4,664,995号に挙げられているよう
な材料が含まれる。代表的な導電性粒子としては、カー
ボンブラック、グラファイト、銅、銀、金、ニッケル、
タンタル、クロム、ジルコニウム、バナジウム、ニオ
ブ、インジウム、酸化スズ等が挙げられる。導電性粒子
は任意の適切な形状を有してもよい。典型的な形状とし
ては、不規則形、粒形、球形、楕円形、立方形、薄片、
繊維等が挙げられる。非常に不規則な外表面を有する導
電性グラウンドストリップ層を避けるために、導電性粒
子は導電性グラウンドストリップ層の厚さより小さい粒
子サイズでなければならない。１０マイクロメータ未満
の平均粒子サイズは、一般に乾燥グラウンドストリップ
層の外表面に導電性粒子の過度の突出を避け、乾燥グラ
ウンドストリップ層のマトリックスへ粒子を比較的均一
に分散させることができる。グラウンドストリップに用
いられるべき導電性粒子の濃度は、用いられる個々の導
電性粒子の導電率のような要因に左右される。グラウン
ドストリップ層の厚さは、約７−４２マイクロメータ、
好ましくは約１４−２７マイクロメータを有してもよ
い。

【００２８】抗カール層１は任意であり、電気絶縁性又
はわずかに半導電性である有機ポリマー又は無機ポリマ
ーを含むことができる。抗カール層は、平坦度及び／又
は耐摩耗性を与える。抗カール層１は、基体２の裏側、
像形成層の反対側に形成される。抗カール層は、フィル
ム形成性樹脂及び接着促進ポリエステル添加剤を含むこ
とができる。フィルム形成性樹脂の具体例としては、ポ
リアクリレート、ポリスチレン、ポリ（４，４′−イソ
プロピリデンジフェニルポリカーボネート）、４，４′
−シクロヘキシリデンジフェニルポリカーボネート等が
挙げられる。添加剤として用いられる代表的な接着促進
剤としては、49,000(du Pont) 、VitelPE-100、Vitel P
E-200、Vitel PE-307(Goodyear)等が挙げられる。通
常、フィルム形成性樹脂添加用に接着促進剤約１−１５
重量％が用いられる。抗カール層の厚さは、約３−３５
マイクロメータ、好ましくは約１４マイクロメータであ
る。抗カールコーティングは、フィルム形成性樹脂及び
接着促進剤を塩化メチレンのような溶媒に溶解して調製
した溶液として被覆される。ハンドコーティングあるい
は当該技術で知られている他の方法により、この溶液が
感光体部材の支持基体の裏面（像形成層の反対側）に被
覆される。次いで、被覆湿潤膜を乾燥して抗カール層１
を形成する。

【００２９】任意のオーバーコーティング層８は、オー
バーコートを通って電荷を輸送することができる有機ポ
リマー又は無機ポリマーを含むことができる。オーバー
コーティング層の厚さは、約２−８マイクロメータ、好
ましくは約３−６マイクロメータの範囲とすることがで
きる。最適範囲の厚さは、約３−５マイクロメータであ
る。本発明を更に下記実施例で具体的に説明するが、こ
れらに限定されるものではない。これらの実施例は例示
するためだけのものであり、本発明がここで挙げた材
料、条件、工程パラメーター等に限定されるものではな
い。

【００３０】

【比較実施例１】厚さ３ミルのチタン被覆ポリエステル
(Melinex、ICI Americas Inc. 製) 基体のウェブを準備
し、これに３−アミノ−プロピルトリエトキシシラン５
０ｇ、蒸留水５０．２ｇ、酢酸１５ｇ、２００プルーフ
変性アルコール６８４．８ｇ及びヘプタン２００ｇを含
有する溶液を生産用コーターを用いてグラビアアプリケ
ーターで被覆して光導電性像形成部材を調製する。この
層をコーターの強制空気乾燥機中１３５℃で約５分間乾
燥する。得られたブロッキング層は乾燥厚さ０．０５マ
イクロメータを有する。グラビアアプリケーターを用い
て、ブロッキング層上に湿潤被覆物を被覆して接着界面
層を調製する。湿潤被覆物は、テトラヒドロフラン／シ
クロヘキサノンの容量比７０：３０混合液中コポリエス
テルVitel 3550接着剤(Goodyear Tire &Rubber Co. 製)
の溶液の全重量に対して５．０重量％を含む。この接
着界面層をコーターの強制空気乾燥機中１３５℃で約５
分間乾燥する。得られた接着界面層は乾燥厚さ６８０オ
ングストロームを有する。1/8 インチのステンレス鋼球
１００ｇ及びテトラヒドロフラン／シクロヘキサノン
７：３溶媒混合液１９ccを含む６０ccのガラスビンでベ
ンズイミダゾールペリレン０．３２ｇとE.I.du Pont 4
9,000ポリエステル０．０６ｇを混合する。このビンを
ロールミルに入れ、混合液を９６時間粉砕する。その
後、隙間 1/2ミルのバードアプリケーターを用いて上記
のチタン被覆ウェブの９インチｘ１２インチ試料片にベ
ンズイミダゾールのポリエステル分散液を被覆し、次い
で、強制空気オーブン中１３５℃で２０分間乾燥して約
０．４マイクロメータの電荷発生層を形成する。

【００３１】乾燥機からこのベンズイミダゾール被覆部
材を取り出し、電荷輸送層でオーバーコートする。琥珀
ガラスビンに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′−ジアミンと分子量約１００，０００を有しFarben
fabricken Bayer A.G.製のポリカーボネート樹脂、Makr
olon 5705 を重量比１：１で入れて電荷輸送層コーティ
ング溶液を調製する。このガラスビンに塩化メチレンを
加えて得られた混合液を溶解して固形分１６重量％の電
荷輸送層溶液を生成する。隙間３ミルのバードアプリケ
ーターを用いてハンドコーティングにより光電子発生層
上にこの溶液を被覆して湿潤被覆物を形成し、これを強
制空気オーブン中１３５℃で６分間乾燥した際、厚さ２
４マイクロメータの乾燥電荷輸送層を得る。電荷輸送層
コーティング工程中、湿度を１５％以下に調節する。こ
の像形成部材は、上向きの自然なカールを示す。この像
形成部材を平らにするために抗カールコーティングを施
す。ガラスビン中でポリカーボネート(Makrolon 5705、
Bayer AG製) ８．８２ｇとコポリエステル接着促進剤(V
itel PE-100、Goodyear Tire and Rubber Company製)
０．０９ｇを塩化メチレン９０．０７ｇに溶解して抗カ
ールコーティング溶液を調製する。ガラスビンにしっか
りとふたをし、ポリカーボネートとコポリエステルが全
部溶解するまで約２４時間ロールミルに入れる。こうし
て得られた抗カールコーティング溶液を感光体部材の支
持基体の裏面（像形成層と反対側）に隙間３ミルのバー
ドアプリケーターを用いてハンドコーティングにより被
覆する。湿潤被覆膜を強制空気オーブン中１３５℃で約
５分間乾燥して１４マイクロメータ厚さの乾燥抗カール
層を形成する。

【００３２】

【実施例２】接着層のコーティング溶液中５重量％コポ
リエステルVitel 3550をVitel 3550とポリイソシアネー
ト架橋剤Mondur CB-75(Mobay Chemical Corp.)(Vitelコ
ポリエステルの架橋剤に対する重量比４：２）に置き換
える以外は比較実施例１と同様の手順を繰り返して光導
電性像形成部材を調製する。乾燥後、接着界面層の厚さ
は６５０オングストロームである。

【００３３】

【実施例３】コポリエステルVitel 3550とMondur CB-75
（重量比４：２）１０重量％を含むコーティング液から
接着界面層を調製する以外は実施例２と同様の手順を繰
り返して光導電性像形成部材を調製する。得られた乾燥
接着界面層の厚さは１，２００オングストロームであ
る。

【００３４】

【実施例４】49,000ポリエステルの代わりにコポリエス
テルVitel 3550を用いてベンズイミダゾールペリレンを
分散させて電荷発生層、乾燥厚さ約０．４マイクロメー
タを形成する以外は実施例２と同様の手順を繰り返して
光導電性像形成部材を調製する。

【００３５】

【実施例５】コポリエステルVitel 3550とMondur CB-75
１０重量％を含むコーティング液を被覆して接着界面層
を調製する以外は実施例４と同様の手順を繰り返して光
導電性像形成部材を調製する。得られた乾燥接着界面層
は１，２００オングストロームである。

【００３６】

【実施例６】コポリエステルVitel 3550の代わりに接着
剤としてコポリエステルVitel 1870を含むコーティング
液を被覆して接着界面層を調製する以外は実施例４と同
様の手順を繰り返して光導電性像形成部材を調製する。
コポリエステルの架橋剤に対する重量比を４：２に維持
し、乾燥架橋接着界面層の厚さは６５０オングストロー
ムである。

【００３７】

【実施例７】コポリエステルVitel 1870と架橋剤Mondur
CB-75１０重量％を含むコーティング液を被覆して接着
界面層を調製する以外は実施例６と同様の手順を繰り返
して光導電性像形成部材を調製する。得られた乾燥接着
界面層は１，２００オングストロームである。

【００３８】

【実施例８】実施例の光導電性像形成部材を１８０°剥
離強度を評価する。比較実施例１及び実施例２−７の各
々から０．５ｘ６インチの像形成部材５試料を切断す
る。各々の像形成試料の電荷輸送層を剃刀の刃を用いて
部分的に剥がし、次いで一端から約３．５インチまで手
で剥がして下にある電荷発生層の一部を露出する。像形
成部材試料を両面接着テープを用いて１インチｘ６イン
チｘ１．５cmのアルミニウム裏打ちプレートの電荷輸送
層表面で固定する。堆積部材の剥がした端部をインスト
ロン引張試験機の上部ジョーに挿入する。部分的に剥が
した自由な端部をインストロン引張試験機の下部ジョー
に挿入する。クロスヘッド速度１インチ／分、チャート
速度２インチ及び荷重範囲２００ｇでジョーを動かして
試料を１８０°に少なくとも２インチ剥離する。試験試
料を剥離するために要する荷重をチャート記録計でモニ
ターする。剥離の平均荷重を試験試料の幅で割って剥離
強度を計算する。１８０°剥離測定の試験結果を表２に
示す。

【００３９】

【表２】 表２ 接着層 電荷発生層 180°剥離実施例 接着剤 厚さ (Å) 分散液処方 強度 (gm/cm) 1 Vitel 3550/CB75^* 680 49,000中 80%顔料 6.7 2 Vitel 3550/CB75^* 650 49,000中 80%顔料 12.8 3 Vitel 3550/CB75^* 1200 49,000中 80%顔料 21.2 4 Vitel 3550/CB75^* 650 Vitel 3550中 80%顔料 14.2 5 Vitel 3550/CB75^* 1200 Vitel 3550中 80%顔料 33.5 6 Vitel 1870/CB75^* 650 Vitel 3550中 80%顔料 15.4 7 Vitel 1870/CB75^* 1200 Vitel 3550中 80%顔料 33.1^* コポリエステルとポリイソシアネート架橋剤比 4:2

【００４０】ポリエステル中ベンズイミダゾールペリレ
ン顔料を用いた比較実施例１の対照試料は、剥離強度が
不十分であり、使用に不適切である。対照的に、電荷発
生層中種々のバインダー並びに種々の接着層樹脂及び接
着層の厚さを用いた架橋剤を含む接着層を有する組成物
は剥離強度の改善が確認される。

【００４１】

【実施例９】実施例２−７で記載した本発明の概念を用
いて製造した光導電性像形成部材及び比較実施例１の対
照像形成部材をゼログラフィースキャナ２１℃、相対湿
度４０％を用いて５０，０００サイクル試験した後、電
子写真性能について試験する。実施例２−７の場合全て
電荷アクセプタンス、暗減衰電位、バックグラウンド及
び残留電圧、光電感度、光誘発放電特性及び長時間の電
気的サイクル安定性は、比較実施例１の対照像形成部材
として得られたものと等価である。これらの結果は、も
との光導電性像形成部材の光電多能性が接着層中の架橋
剤の存在下で維持されることを示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層感光体の断面図である。

【符号の説明】

１…抗カール層、２…支持基体、３…導電性接地平面、
４…電荷ブロッキング層、５…接着層、６…電荷発生
層、７…電荷輸送層、８…オーバーコーティング層、９
…グラウンドストリップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド ピー サリヴァン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14618 ロチェスター チャドウィック ドライ ヴ 20 (72)発明者 キャサリーン 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 (72)発明者 ネイル エス パターソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード カリンズ ラン 48

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも部分的に架橋された接着層及
   び溶液被覆電荷発生層を含む電子写真像形成部材。
2. 【請求項２】 電荷発生層を接着層に被覆し、電荷発生
   層のバインダー樹脂を接着層に架橋させることを含む電
   子写真像形成部材の調製方法。