JPH0823711B2 - 静電写真式像形成部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は一般に静電写真技術に関し、特に導電性ア
ースストリップ層を有する可撓性の光導電性像形成部材
に関する。

（従来の技術） ゼログラフィ（電子写真）の技術分野では、導電層上
に光導電性絶縁層を備えたゼログラフィックプレート
が、まずゼログラフィツクプレートの像形成表面上に静
電電荷を一様に被着し、次いで光等の活性化電磁放射の
パターンにプレートを露光し、非照射領域に静電潜像を
残しながらプレートの照射領域中の電荷を選択的に消失
させることによって像形成される。その後静電潜像が、
微細に分割された検電性マーキング粒子を像形成表面上
に被着することによって現像され、可視像を形成する。

ゼログラフィで使われる光導電層は、ガラス質セレン
等単一物質の均質層から成るか、あるいは光導電体と他
の物質を含む複合層とし得る。電子写真技術で使われる
１つの複合導電層が、米国特許No.4,265,990に例示され
ている。同特許には、少くとも２つの電気的作動層を有
する感光性部材が記されている。２層のうち一方が、ホ
ール（正孔）を光生成し、その光生成ホールを隣接の電
荷輸送層に注入可能な光導電層から成る。電荷生成層と
電荷輸送層用の物質については、各種の組み合わせが検
討されてきた。例えば、米国特許No.4,265,990に記され
た感光性部材は、ポリカーボネート樹脂と１つ以上の一
定の芳香族アミン化合物とから成る電荷輸送層と隣接接
触する電荷生成層を用いている。ホールの光生成と電荷
輸送層内へのホールの注入が可能な光導電層から成る各
種の生成層も検討されてきた。生成層で使われる代表的
な光導電性物質には非晶質セレン、三方晶系セレン、セ
レン−テルリウム、セレン−テルリウム−ヒ素、セレン
−ヒ素等のセレン合金、及びこれらの混合物がある。電
荷生成層は均質の光導電性物質、あるいはバインダ中に
分散された粒状の光導電性物質で構成し得る。均質性で
バインダを用いた電荷生成層の他の例は米国特許No.4,2
65,990に開示されている。ポリ（ヒドロキシエーテル）
樹脂等バインダ物質の別の例は、米国特許No.4,439,507
に教示されている。上記両米国特許No.4,265,990及びN
o.4,439,507の開示は、それらの全体がこゝに含まれる
ものとする。例えば上記米国特許No.4,265,990に開示さ
れているような少くとも２つの電気的作動層を有する感
光性部材は、一様な負の静電電荷で帯電され、光像に対
して露光され、その後微細に分割された検電性マーキン
グ粒子で現像されることで優れた像を与える。一般に、
２つの電気的作動層が導電層上に配置され、光導電層が
隣接の電荷輸送層と導電層の間に挟まれる場合には、通
常電荷輸送層の外表面が一様な静電電荷によって帯電さ
れ、導電層が電極として使われる。可撓性の電子写真式
像形成部材において、電極は通常熱可撓性樹脂ウエブ上
に支持された薄い導電コーティングである。電荷輸送層
が導電層と電子を光生成し且つ光生成電子を電荷輸送層
内に注入可能な光導電層との間に挟まれる場合、導電層
が電極としても機能し得ることは明らかであろう。この
実施例における電荷輸送層は勿論、光導電層からの光生
成電子の注入をサポート可能であるとともに、電荷輸送
層を通じて電子を輸送可能でなければならない。

導電層上に位置した像形成層を利用するその他の静電
写真式像形成装置には、電子写真装置が含まれる。可撓
性の電子写真式像形成部材の場合、導電層は通常絶縁性
の像形成層と可撓性の支持基材との間に挟持される。つ
まり一般に、可撓性の静電写真式像形成部材は可撓性の
記録基材、薄い導電層及び少くとも１つの光導電層から
なり、また電子写真式像形成部材は絶縁性の像形成層と
可撓性の支持基材との間に導電層を挟持して成る。これ
らの像形成層部材は両方とも、静電写真式像形成部材に
属する種類である。

（発明が解決しようとする問題点） 静電写真式像形成部材で正しく像形成するためには、
導電層が像形成装置内の他の所にある固定電位源と電気
接触されねばならない。そしてこの電気接触は、自動化
像形成装置内で数万回以上の像形成サイクルにわたって
有効でなければならない。導電層は薄い蒸着金属である
ことが多いので、薄い導電層を直接こする通常の電気接
触では長い寿命が達成できない。薄い導電層の摩損を最
小にする１つの方法は、米国特許No.4,402,593に記載さ
れているようにアースブラシを使うことである。しか
し、このような構成はコピー（複写機）やプリンタで長
期間使用するのには一般に適さない。

可撓性の静電写真式像形成部材の薄い導電層とアース
手段との間の電気接触を改善する別の方法は、導電層と
接触し且つ光導電性または絶縁性像形成層の一端縁に隣
接した比較的厚い導電アースストリップ層を使いること
である。一般に、アースストリップ層はフィルム形成バ
インダ中に分散された不透明な導電粒子を含んで成る。
薄い導電層をアースすることの方法は、薄い導電層より
も耐性が強いために、像形成層の全体寿命を伸ばす。し
かし、このような比較的厚いアースストリップはやはり
消耗し、高容量像形成装置内で望ましくない“ゴミ”を
形成する。この消耗は、金属性のアースブラシや摺動す
る金属接点を用いる電子写真像形成システムにおいて特
に激しい。

また、像形成装置の各種機能を制御するためアースス
トリップ層のタイミング孔と組み合わせてタイミング光
を用いるシステムでは、ステンレス鋼製のアースブラシ
及び摺動する金属接点等の装置によるアースストリップ
層の消耗が激しいので、アースストリップ層が摩損し尽
して透明になり、アースストリップ層を貫いて光を透過
可能とすることによって偽タイミング信号を生じ、像形
成装置を早期に作動停止させてしまうことが多い。更に
アースストリップ層の消耗中に形成される不透明な導電
粒子がドリフトして、レンズ系、コロトロン、その他の
電気物品等に付着し、装置の性能に悪影響を及ぼす。例
えば、85％という比較的高い湿度では、高品質電子写真
式像形成部材におけるアースストリップ層の寿命が10万
〜15万サイクル程度まで低くなる。また、アースストリ
ップ層の急速な消耗のため、長期のサイクル循環中にア
ースストリップ層の導電度が許容し得ないレベルにまで
降下してしまう。

つまり、アースストリップ層を用いた可撓性の静電写
真式像形成部材の特性は、自動化されたサイクリックな
静電写真式像形成システム内において望ましくない欠点
を有する。

本発明の目的は、上記した欠点を解消する静電写真式
像形成部材を提供することにある。

本発明の別の目的は、より長い寿命を持つ静電写真式
像形成部材を提供することにある。

本発明の別の目的は、消耗生成物を形成し難い静電写
真式像形成部材を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、より長い期間の間導電性を
維持し得る静電写真式像形成部材を提供することにあ
る。

本発明の別の目的は、より期間の間不透明なままであ
る静電写真式像形成部材を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記及びその他の目的は本発明によれば、静電潜像を
保持可能な少くとも１つの像形成層、導電表面を有する
支持基材層、及び静電写真式像形成層に隣接し且つ導電
層と電気接触する導電性アースストリップ層を備え、該
導電性アースストリップ層がフィルム形成バインダ、該
フィルム形成バインダ中に分散された導電粒子と結晶粒
子、及び２機能化学的結合剤のフィルム形成バインダと
結晶粒子両方との反応生成物を含んで成る静電写真式像
形成部材を提供することによって達成される。この像形
成部材は、静電写真式像形成プロセスで使うことができ
る。

（作用） 導電表面を有する支持基材層は、可撓性ウエブまたは
シート等任意の適切な可撓性あるいは剛性部材で形成し
得る。また導電性表面を有する支持基材層は不透明また
は実質上透明どちらでもよく、必要な機械的特性を持つ
多数の適切な材料で形成し得る。例えば、ベースの絶縁
支持層の上に薄い可撓性の導電層を被覆して形成しても
よいし、あるいは光導電層とアースストリップ層を支持
するのに充分な内部強度を有する導電層だけで形成して
もよい。つまり、導電層は支持基板層全体から形成して
もよいし、あるいは例えばベースの可撓性支持部材上に
施した薄い可撓性コーティング等、支持基材層の一構成
部分としても存在し得る。導電層は任意の適切な導電材
料で形成し得る。代表的な導電層は例えば、アルミ、チ
タン、ニッケル、クロム、真ちゅう、金、ステンレス
鋼、カーボンブラック、黒鉛等を含む。また導電層の厚
さは、光導電部材の所望な用途に応じてかなり広い範囲
にわたって変化可能である。つまり、導電層の厚さは一
般に、約50オングストローム（Å）から数センチメータ
までの範囲を取り得る。可撓性の高い光応答像形成装置
が所望な場合、導電金属層の厚さは約100〜750オングス
トロームの間である。ベースの可撓性支持層を用いる場
合、該層は金属及びプラスチック等を含む任意の通常材
料で形成し得る。ベースの可撓性支持層の代表的な材料
には、この目的で周知なポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリウレタン等を含む各種樹脂から成
る非導電材料がある。導電層を有する被覆されるかまた
は被覆されない可撓性支持基材層は剛性または可撓性ど
ちらでもよく、例えばシート、円筒体、スクロール、無
端可撓性ベルト等任意の異なった形状を取り得る。導電
表面を有する可撓性支持基材は、薄い可撓性金属コーテ
ィングで被覆した市販のポリエチレン・テレフタレート
・ポリエステルから成るのが好ましい。

静電写真式像形成層は、静電写真式像形成層または電
子写真式像形成層で形成し得る。任意の適切な電子写真
式像形成層を使用可能である。代表的な電子写真式像形
成層は、現像が完了されるまで被着静電潜像を保持する
高誘電性の層である。電子写真式像形成層の例には、例
えばポリカーボネート、ポリビニルブチラル、アクチル
樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等が含まれる。

像形成層が電子写真式像形成層から成る場合、所望な
ら、導電層と像形成層との間に任意の適切な電荷阻止層
を介設し得る。一部の物質は、接着層及び電荷阻止層の
両方として機能する層を形成し得る。電荷キャリヤをト
ラップ可能な任意の適切な阻止層物質を使える。代表的
な阻止層にはポリビニルブチラル、オルガノシラン、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタ
ン、シリコーン等が含まれる。ポリビニルブチラル、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド及びポリウレタ
ンは接着層としても作用可能である。接着及び電荷阻止
層は約20〜約2,000Åの乾厚を有するのが好ましい。

米国特許No.4,464,450に記されたシラン反応生成物
は、静電写真式像形成層の周期的安定性が延長されるの
で阻止層物質として特に好ましい。米国特許No.4,464,4
50の開示全体は参照によってこゝに含まれる。好ましい
阻止層を形成するのに使われる特定のシランは、この発
明の結晶粒子を処理するのに好ましいシランと同じであ
る。つまり、シランは下記の構造式を持つ： 但しＲ₁は１〜20個の炭素原子を含むアルキリデン基、
Ｒ₂とＲ₃はＨ、１〜３個の炭素原子を含む低級アルキル
基、フェニル基及びポリ（エチレン・アミノ）基から成
る群から独立に選択されたもの、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は１
〜４個の炭素原子を含む低級アルキル基から独立に選択
されたもの。代表的な加水分解可能なシランには、３−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−アミノエチル
−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−アミノ
エチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリ
ス（エチルエトキシ）シラン、ｐ−アミノフェニル・ト
リメトキシシラン、３−アミノプロピルジエチルメチル
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、３−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン、３−アミノプロピル・トリメトキシシラ
ン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、メ
チル〔２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）
エチルアミノ〕−３−プロプリオネート、（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−ジメチルアミノフエニルトリエトキシシラン、
トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、及
びこれらの混合物が含まれる。阻止層を形成する加水分
解シラン溶液は、ケイ素原子に付着したアルコキシ基を
加水分解するのに充分な水を加え、溶液を形成すること
によって作成できる。水が不充分だと、加水分解シラン
は通常望ましくないゲルを形成する。一般に、薄いコー
ティングを得るには希釈溶液が好ましい。溶液の総重量
に対して約0.1〜約１重量％のシランを含む溶液から、
満足できる反応生成物層が得られる。溶液の総重量に対
して約0.01〜約2.5重量％のシランを含む溶液が、一様
な反応生成物層を形成する安定な溶液とする上で好まし
い。最適な電気安定性を得るため、加水分解シラン溶液
のpHは慎重に制御される。約４〜約10の間の溶液pHが好
ましい。最適な阻止層は、約７〜約８のpHを有する加水
分解シラン溶液で達成される。これは、結果として得ら
れる処理後光受容体のサイクルアップ及びサイクルダウ
ン特性の抑制が最大化されるためである。加水分解シラ
ン溶液のpH制御は、任意の適切な有機または無機の酸ま
たは酸性塩によって行なわれる。代表的な有機及び無機
の酸及び酸性塩には、酢酸、クエン酸、蟻酸、ヨー化水
素、リン酸、塩化アンモニウム、フッソ化水素ケイ酸、
Bromocrsol Green,Bromophenol Blue,p−トルエン・ス
ルフォン酸等がある。

加水分解シラン溶液を導電層上に施すには、任意の適
切な方法を使える。代表的な被覆方法には、スプレー、
浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻付ロ
ッドコーティング等が含まれる。一般に、加水分解シラ
ンの反応生成物が約20〜約2,000Åの厚さを持つ阻止層
を形成するとき、満足できる結果が得られる。

好ましい阻止層は加水分解シランと導電層の金属酸化
物層との反応生成物から成り、加水分解シランは次の一
般式を有する： またはこれらの混合物、但しＲ₁は１〜20個の炭素原子
を含むアルキリデン基、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₇はＨ、１〜３
個の炭素原子を含む低級アルキル基及びフェニル基から
成る群から独立に選択されたもの、Ｘは酸または酸性塩
の陰イオン、ｎは１、２、３または４、ｙは１、２、３
または４である。像形成部材は、pH約４〜約10の間の加
水分解シランの水溶液コーティングを金属酸化物の導電
層上に被着し、反応生成物層を乾燥してシロキサンフィ
ルムを形成し、シロキサンフィルムに電荷生成層と電荷
輸送層を施すことによって作製される。

加水分解シランは、次の構造式を持つシランを加水分
解することによって得られる： 但しＲ₁は１〜20個の炭素原子を含むアルキリデン基、
Ｒ₂とＲ₃はＨ、１〜３個の炭素原子を含む低級アルキル
基、フェニル基及びポリ（エチレン・アミノ）基から成
る群から独立に選択されたもの、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は１
〜４個の炭素原子を含む低級アルキル基から独立に選択
されたもの。代表的な加水分解可能なシランには、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・フエニル・トリエトキシシラン、
Ｎ−フエニル・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、及びこれらの混合物が含まれる。

Ｒ₁が長鎖に拡張されると、化合物は不安定になる。
分子がより安定化し、より可撓性となり、ひずみが小さ
くなるので、Ｒ₁が約３〜約６個の炭素原子を含むシラ
ンが好ましい。Ｒ₁が３個の炭素原子を含むとき、最適
の結果が達成される。Ｒ₂とＲ₃がアルキル基のとき、満
足できる結果が達成される。Ｒ₂とＲ₃が水素である加水
分解シランによって、最適に滑らかで一様なフィルムが
形成される。Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆が１〜４個の炭素原子を
含むアルキル基であるとき、シランの満足できる加水分
解が得られる。アルキル基の炭素原子数が４個を越える
と、加水分解が非実用的に遅くなる。特に、２個の炭素
原子を含むアルキル基によるシランの加水分解が、最良
の結果を得る上で好ましい。

上記のアミノシランの加水分解中に、アルコキシ基が
水酸基によって置換される。加水分解が進むにつれ、加
水分解シランは下記の一般的な中間構造を取る： 乾燥後、加水分解シランから形成されたシロキサン反応
生成物フィルムはｎが６以上の大きい分子を含む。加水
分解シランの反応生成物は部分的に架橋された鎖状の二
量体、三量体等である。

加水分解シラン溶液は、ケイ素原子に付着したアルコ
キシ基を加水分解するのに充分な水を加え、溶液を形成
することによって作成できる。水が不充分だと、加水分
解シランは通常望ましくないゲルを形成する。一般に、
薄いコーティングを得るには希釈溶液が好ましい。溶液
の総重量に対して約0.1〜約５重量％のシランを含む溶
液から満足できる反応生成物層が得られる。溶液の総重
量に対して約0.05〜約0.2重量％のシランを含む溶液が
一様な反応生成物層を形成する安定な溶液とする上で好
ましい。最適な電気安定性を得るため、加水分解シラン
溶液のpHは慎重に制御することが重要である。約４〜約
10の間の溶液pHが好ましい。約10より大きい溶液pHで
は、厚い反応生成物層を形成するのが難しい。また、約
10より大きいpHを持つ溶液を使うと、反応生成物フィル
ムの可撓性も悪影響を受ける。さらに、約10より大きい
かまたは約４より小さいpHを持つ加水分解シラン溶液
は、最終的な光受容体製品の保管中に、アルミを含む等
金属の導電陽極層をひどく消耗し易い。最適な阻止層
は、約７〜約８のpHを有する加水分解シラン溶液で達成
される。これは、結果として得られる処理後光受容体の
サイクルアップ及びサイクルダウン特性の抑制が最大化
されるためである。約４より小さいpHを有する加水分解
アミンシラン溶液について、一部許容可能なサイクルダ
ウンが観測されている。

加水分解シラン溶液のpH制御は、任意の適切な有機ま
たは無機の酸または酸性塩によって行なわれる。代表的
な有機及び無機の酸及び酸性塩には、酢酸、クエン酸、
蟻酸、ヨー化水素、リン酸、塩化アンモニウム、フッ化
水素ケイ酸、Bromocresol Green,Bromophenol Blue,p−
トルエン・スルフォン酸等がある。

所望なら、金属導電性陽極層中の金属酸化物層の湿潤
性向上を促進するため、加水分解シランの水溶液に水以
外の極性溶媒等の添加物を含めてもよい。湿潤性の向上
は、加水分解シランと金属酸化物層との反応の一様性増
大を保証する。任意の適切な極性溶媒添加物が使える。
代表的な極性溶媒にはメタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、テトラヒドロフラン、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エトキシエタノール、酢酸エチ
ル、蟻酸エチル、及びこれらの混合物が含まれる。最適
な湿潤性は、エタノールを極性溶媒添加物としたときに
達成される。一般に、加水分解シラン溶液に加えられる
極性溶媒の量は、溶液の総重量に対して約95％以下であ
る。

加水分解シラン溶液を金属導電性陽極層の金属酸化物
層上に施すには、任意の適切な方法を使える。代表的な
被覆方法には、スプレー、浸漬コーティング、ロールコ
ーティング、ワイヤ巻付ロッドコーティング等が含まれ
る。加水分解シランの水溶液は金属酸化物層へ施す前に
調整されるのが好ましいが、シランを直接金属酸化物層
に施し、被着したシランコーティングを水蒸気で処理し
てシランをその場で加水分解し、上記したpH範囲内の加
水分解シラン溶液を金属酸化物層の表面上に形成するこ
ともできる。一般に、加水分解シランと金属酸化物層と
の反応生成物が約20Å〜約2,000Åの間の厚さを持つ層
を形成するとき、満足し得る結果が得られる。反応生成
物の層が薄くなると、サイクル上の不安定性が増大し始
める。逆に反応生成物層の厚さが増大すると、反応生成
物層の非導電性が強まり、電子のトラップによって残留
電荷が増す傾向を生じ、残留電荷の増大が許容し得なく
なる前に、厚くなった反応生成物フィルムが砕け易くな
る。砕けたコーティングは勿論、特に高速、高容量のコ
ピー（複写機）及びプリンタにおける可撓性の光受容体
用として適さない。

金属酸化物層上における加水分解シランの乾燥つまり
硬化は、より一様な電気的特性、加水分解シランからシ
ロキサンへのより完全な変換及びより少い未反応のシラ
ノールを有する反応生成物層を与えるため、約室温より
も高い温度で行なわれるべきである。一般に、電気化学
的特性を最大に安定化する上で、約100℃〜約150℃の間
の反応温度が好ましい。選択すべき温度は、使用する個
々の金属酸化物層にもある程度依存し、基材の温度感度
によって制限される。最適な電気化学的安定性を有する
反応生成物層は、約135℃の温度で反応が行なわれると
きに得られる。反応温度はオーブン、強制エア式オーブ
ン、放射熱ランプ等任意の適切な方法で維持できる。

反応時間は、用いる反応温度に依存する。つまり、高
い反応温度を使えば、必要な反応時間はそれだけ短くな
る。一般に、反応時間を延ばすと、加水分解シランの架
橋度が増大する。高温における約0.5分〜約45分の間の
反応時間で、満足し得る結果が達成されている。実用の
目的上、水溶液のpHが約４〜約10の間に維持されれば、
反応生成物層が乾く時までに充分な架橋が得られる。

反応は、大気圧または真空中を含む任意の適切な圧力
下で行ない得る。反応を大気圧以下で行なえば、必要な
熱エネルギーが少くて済む。

装置環境下で安定な電気化学的特性を持つシロキサン
反応生成物フィルムを形成するのに充分な縮合及び架橋
が生じたかどうかは、水、トルエン、テトラヒドロフラ
ン、塩化メチレンまたはシクロヘキサノンでシロキサン
反応生成物フィルムを洗浄し、洗浄後のシロキサン反応
生成物フィルムを赤外分析にかけ、約1,000cm^-1と約1,2
00cm^-1とのSi−Ｏ−波長バンドの赤外吸収を比較するだ
けで容易に判定できる。２つのSi−Ｏ−波長バンドが見
分けられれば、反応度は充分である、つまり充分な縮合
及び架橋が生じたことを意味し、両バンドのピークが１
回の赤外吸収テストから次の赤外吸収テストへと細くな
っていなければ、部分的に重合された反応生成物が同じ
分子中にシロキサンとシラノールの両半体を含んでいる
と考えられる。こゝで“部分的重合”という表現は、最
も厳格な乾燥または硬化条件下でも完全な重合は通常達
成し得ないことから用いた。加水分解シランは金属水酸
化物の分子と、金属酸化物層の孔内で反応するものと思
われる。かかるシロキサンコーティングは1984年８月７
日付でLeon A.Teuscherに発行された米国特許No.4,464,
450に記されており、同特許の開示はその全体がこゝに
含まれるものとする。

場合によっては、接着性を改善したりまたは電気バリ
ヤ層として機能させるため、阻止層と隣接の電荷生成つ
まり光生成物質との間に中間層を設けるのが望ましい。
このような中間層を使うときは、約0.01μｍと約５μｍ
の間の乾厚を有するのが好ましい。代表的な接着層に
は、ポリエステル、ポリビニルブチラル、ポリビニルピ
ロリドン、ポリウレタン、ポリメチル・メタクリル酸塩
等のフィルム形成重合体が含まれる。その他の周知な電
子写真式像形成層には、非晶質セレン、ハロゲンをドー
プした非晶質セレン、セレンヒ素、セレンテルル、セレ
ンヒ素アンチモン及びハロゲンをドープしたセレン合金
を含む非晶質セレン合金、硫化カドミウム等がある。一
般に、これらの光導電性無機材料が比較的均質な層とし
て被着される。

一般に前述の如く、静電写真式像形成部材は、静電潜
像を保持可能な少くとも１つの像形成層、導電表面を有
する支持基材層、及び静電写真式像形成層に隣接し且つ
導電層と電気接触する導電性アースストリップ層を備
え、該導電性アースストリップ層がフィルム形成バイン
ダ、該フィルム形成バインダ中に分散された導電粒子と
結晶粒子、及び２機能化学的結合剤のフィルム形成バイ
ンダと結晶粒子両方との反応生成物を含んで成る。この
発明の静電写真式像形成部材において、像形成部材は静
電潜像を保持可能な電子写真式像形成層を有する。電子
写真式像形成層は単層または多層で形成し得る。該像形
成層は同質、異質、無機または有機の合成物を含むこと
ができる。異質合成物を含む電子写真式像形成層の一例
は米国特許No.3,121,006に記されており、そこでは光導
電性無機化合物の微細分割粒子が電気絶縁性の有機樹脂
バインダ中に分散されている。同特許の開示全体が参照
によってこゝに含まれるものとする。

電子写真式像形成は２つの電気的作動層、つまり電荷
生成層及び電荷輸送層から成り、容量変位が可能で且つ
優れた可撓性を持つことが好ましい。

この発明の多層光導体中における２つの電気的作動層
の一方としては、任意の適切な電荷生成つまり光生成物
質が使える。代表的な電荷生成物質には米国特許No.3,3
57,989に記された金属を含まないフタロシアニン、DuPo
nt社から商標Monastral Red,Monastral Violet及びMona
stral Red Yで市販されている銅フタロシアニン、キナ
クリドン等の金属フタロシアニン、米国特許No.3,442,7
81に開示されている置換2,4−ジアミノ−トリアジン、
更にAllied Chemical社から商標Indofast Double Scarl
et,Indofast Violet Lake B,Indofast Brilliant Scarl
et及びIndofast Orangeで市販されている多核芳香族キ
ノンがある。電荷生成層のその他の例は米国特許No.4,2
65,990、米国特許No.4,233,384、米国特許No.4,471,04
1、米国特許No.4,489,143、米国特許No.4,507,480、米
国特許No.4,306,008、米国特許No.4,299,897、米国特許
No.4,232,102、米国特許No.4,233,383、米国特許No.4,4
15,639及び米国特許No.4,439,507に開示されている。こ
れら特許の開示内容は、その全体が参照によってこゝに
含まれるものとする。

電荷生成層中には、任意の適切な不活性樹脂バインダ
物質を含めてもよい。代表的な有機樹脂質バインダには
ポリカーボネート、アクリル酸塩重合体、ビニル重合
体、セルロース重合体、ポリエステル、ポリシロキサ
ン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ等がある。多
くの無機樹脂質バインダは、例えば米国特許No.3,121,0
06及び米国特許No.4,439,507に記されており、これら特
許の開示内容全体が参照によってこゝに含まれるものと
する。無機の樹脂質重合体はブロック、ランダムまたは
交代いずれの共重合体でもよい。光生成合成物または顔
料は、樹脂質のバインダ合成物内にさまざまな量で存在
する。電気的に不活性つまり絶縁性の樹脂を使うとき
は、光導電性粒子間で粒子−粒子接触が生じなければな
らない。このためには、光導電性物質がバインダ層中に
少くとも約15容量％の量存在する必要があり、バインダ
層中の光導電性物質の最大量に制限はない。マトリクス
つまりバインダが例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
等の活性物質から成るとき、光導電性物質はバインダ層
中に約１容量％以下含まれればよく、バインダ層中にお
ける光導電性物質の最大量に制限なはい。一般に、ポリ
ビニル・カルバゾールまたはポリ（ヒドロキシエーテ
ル）等の電気的に活性なマトリクスつまりバインダを含
む電荷生成層の場合、約５容量％〜約60容量％の光生成
顔料が約40容量％〜約95容量％のバインダ中に分散さ
れ、好ましくは約７容量％〜約30容量％の光生成顔料が
約70容量％〜約93容量％のバインダ中に分散される。選
択する特定の比率は、電荷生成層の厚さにもある程度依
存する。

光生成バインダ層の厚さは特に重要でない。約0.05μ
ｍ〜約40.0μｍの層厚が満足し得るものと認められてい
る。光導電性合成物質及び／又は顔料及び樹脂質のバイ
ンダ材料を含む光生成バインダ層は約0.1μｍ〜約5.0μ
ｍの厚さ範囲であるのが好ましく、最適厚は約0.3μｍ
〜約３μｍである。

その他の代表的な光導電層には、非晶質セレンあるい
はセレン−ヒ素、セレン−テルル−ヒ素、セレン−テル
ル等のセレン合金が含まれる。

活性の電荷輸送層は、光生成ホール及び電子の三方晶
系セレンバインダ層からの注入をサポート可能であると
ともに、これらホールまたは電子の有機層を通じた輸送
を可能として表面電荷を選択的に除電し得る任意の適切
な透明の有機重合体または非重合物質から成り得る。活
性電荷輸送層はホールまたは電子を輸送するだけでな
く、光導電層を摩損や化学的攻撃から保護して、光受容
体像形成部材の作動寿命を延長する。電荷輸送層は、ゼ
ログラフィで使われる光の波長、例えば4,000Å〜8,000
Åにさらされたとき、生じたとしても無視できる除電し
か生ずべきでない。このため、電荷輸送層は光受容体が
使われる領域の放射に対して実質上透明とする。つま
り、活性の電荷輸送層は光生成されたホールの生成層か
らの注入をサポートする実質上非光導電性の物質であ
る。活性輸送層は通常、効率的な光生成のため入射光線
の大部分がベースの電荷キャリヤ生成層で利用されるの
を保証すべく、活性層を通じて露光が行われる場合透明
である。透明な基材と組み合わせて使われる場合には、
基材を介して像形成の露光が成され、全ての光が基材を
通過する。この場合、活性輸送物質は使用する波長領域
を吸収する必要はない。本発明で生成層と組み合わされ
る電荷輸送層は活性輸送層上に置かれた静電電荷が照射
の不在下では静電潜像のそこでの形成保持を防ぐのに充
分なほど伝導性とならない程度の絶縁性物質から成る。

ホールを輸送可能である等上記の特性を持った重合体
は、例えば窒素、酸素またはイオウ等の異種原子を含ん
でもよい多核芳香族炭化水素の反復単位を含むことが認
められている。代表的な重合体には、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール；ポリ−１−ビニルピレン；ポリ−９−ビ
ニルアントラセン；ポリエースナフタレン；ポリ−９−
（４−ペンテニル）−カルバゾール；ポリ−９−（５−
ヘキシル）−カルバゾール；ポリメチレン・ピレン；ポ
リ−１−（ピレニル）−ブタジエン；ピレンのＮ置換重
合性アクリル酸アミド;N,N′−ジフェニル−Ｎ−Ｎ′−
ビス（フェニルメチル）−〔1,1′−バイフェニル〕−
4,4′−ジアミン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３
−メチルフェニル）−2,2′−ジメチル−1,1′−バイフ
ェニル−4,4′−ジアミン；等が含まれる。

活性電荷輸送層中に、電気的に不活性な重合体物質内
に分散されてそれらの物質を電気的に活性とする添加物
として働く活性化化合物を含めてもよい。これらの化合
物は、光生成されたホールの生成物質からの注入をサポ
ートできず、またそれらのホールをそこを通じて輸送で
きない重合体物質に加えられる。これによって、電気的
に不活性な重合体物質は、光生成されたホールの生成物
質からの注入をサポート可能であるとともに、それらホ
ールの活性層を通じた輸送を可能として活性層の表面電
荷を除電し得る物質へと変換される。

好ましい電気的活性層は、下記の化合物の１種以上を
加えて電気的に活性化されたポリカーボネート等の電気
的に不活性な樹脂物質から成る；ポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾール；ポリ−１−ビニルピレン；ポリ−９−ビニル
アントラセン；ポリエースナフタレン；ポリ−９−（４
−ペンテニル）−カルバゾール；ポリ−９−（５−ヘキ
シル）−カルバゾール；ポリメチレン・ピレン；ポリ−
１−（ピレニル）−ブタジエン；ピレンのＮ置換重合性
アクリル酸アミド;N,N′ジフェニル−Ｎ−Ｎ′−ビス
（フェニルメチル）−〔1,1′−バイフェニル〕−4,4′
−ジアミン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３−メ
チルフェニル）−2,2′−ジメチル−1,1′−バイフェニ
ル−4,4′−ジアミン；等。

この発明の多層光導電体中における２つの電気的作動
層の一方で使われる特に好ましい輸送層は、約25重量％
〜約75重量％の少くとも１つの電荷輸送用芳香族アミン
化合物と、約75重量％〜約25重量％の芳香族アミンが可
溶な重合フィルム形成樹脂とから成る。

電荷輸送層の形成混合物は、次の一般式を有する１種
以上の化合物で形成された芳香族アミン化合物から成る
のが好ましい： 但しＲ₁、Ｒ₂は置換または非置換フェニル基、ナフチル
基及びポリフェニル基から成る群から選ばれた芳香族
基、Ｒ₃は置換または非置換アリル基、１〜18個の炭素
原子を有するアルキル基、及び３〜18個の炭素原子を有
する脂環式化合物から成る群から選ばれたもの。置換基
はNO₂基、CN基等自由状態の電子を取り除いた基である
べきである。上記の構造式で表わされる代表的な芳香族
アミン化合物は次のものを含む： I.下記等のトリフェニルアミル： II.下記等のビス及びポリ・トリアリルアミン： III.下記等のビス・アリルアミン・エーテル： 及び IV.下記等のビス・アルキル−アリルアミン： 好ましい芳香族アミン化合物は次の一般式を有する： 但しＲ₁、Ｒ₂は前記の定義通り、Ｒ₄は置換または非置
換ビフェニル基、ジフェニル・エーテル基、１〜18個の
炭素原子を有するアルキル基、３〜12個の炭素原子を有
する脂環基から成る群から選ばれたもの。置換基はNO₂
基、CN基等自由状態の電子を取り除いた基であるべきで
ある。

この発明に従ってドープされ電荷生成層を備えて成る
像形成部材の光導電性物質の層と、分子量が約20,000〜
約120,000で、約25〜約75重量％の次の一般式を有する
１種以上の化合物が分散されたポリカーボネート樹脂物
質から成る隣接の電荷輸送層とから成るとき、ダーク減
衰及びバックグランド電圧効果の制御において優れた結
果が達成されている： 但しＲ₁、Ｒ₂及びＲ₄は前記の定義通り、Ｘは１〜約４
個の炭素原子及び塩素を有するアルキル基から成る群か
ら選ばれたもので、光導電層がホールの光生成及びホー
ルの注入を可能であり、光導電層が光生成ホールを発生
して注入するスペクトル領域で電荷輸送層が実質上非吸
収性であるが、光生成ホールの光導電層からの注入をサ
ポート可能であるとともに、電荷輸送層を通じてホール
を輸送可能である。

上記の構造式で表わされ、光生成ホールの電荷生成層
からの注入をサポート可能で且つ電荷輸送層を通じてホ
ールを輸送可能な電荷輸送層のための電荷輸送芳香族ア
ミンの例には、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、但しアル
キルは例えばメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル
等;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１−4,4′−ジアミン;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′−ジアミン等で不活性の
樹脂バインダ中に分散されたものが含まれる。

この発明のプロセスでは、塩化メチレンまたはその他
適切な溶媒中に可溶な任意の適切な樹脂バインダが使え
る。塩化メチレンに可溶な代表的な不活性樹脂バインダ
に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、ポリアリル酸塩、ポリアクリル酸塩、ポ
リエーテル、ポリスルフォン等が含まれる。分子量は約
20,000から約1,500,000の範囲で変化し得る。

好ましい電気的に不活性な樹脂物質は、約20,000〜約
100,000より好ましくは約50,000〜約100,000の分子量を
持つポリカーボネート樹脂である。電気的に不活性な樹
脂物質として最適な物質は、General Electric社からLe
xan 145として市販されている分子量約35,000〜約40,00
0のポリ（4,4′−ジプロピリデン−ジフェニレン・カー
ボネート）;General Electric社からLexan 141として市
販されている分子量約40,000〜約45,000のポリ（4,4′
−イソプロピリデン−ジフェニレン・カーボネート）;F
arbenfabricken Bayer社からMakrolonとして市販されて
いる分子量約50,000〜約100,000のポリカーボネート樹
脂；及びMobay Chemical社からMerlonとして市販されて
いる分子量約20,000〜約50,000のポリカーボネート樹脂
である。全ての成分を適切に溶解させる点及び沸点が低
いという点で、塩化メチレン溶媒が電荷輸送層用コーテ
ィング混合物の望ましい成分である。

あるいは前述のごとく、例えばトリニトロフルオレノ
ン、モル比1:1のポリ−Ｎ−ビニル・カルバゾール／ト
リニトロフルロレノン等の光生成電子輸送物質を活性層
に含めてもよい。

上記電荷輸送層の全てにおいて、電気的に不活性な重
合体物質を電気的に活性とする活性化化合物は約15〜75
重量％の量で存在すべきである。

電荷輸送層用のコーティング混合物を混合し、次いで
それを電荷生成層上に施すには、任意の適切な従来の方
法を使える。代表的な被覆方法には、スプレー、浸漬コ
ーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻付ロッドコ
ーティング等が含まれる。酸をドープした塩化メチレン
は電荷生成層へ施す前に調整されるのが好ましいが、そ
の代りにコーティングの前に芳香族アミン、樹脂バイン
ダあるいは輸送層成分の任意の組み合わせに酸を加えて
もよい。被着コーティングの乾燥は、オーブン乾燥、赤
外線放射乾燥、エア乾燥等任意の適切な従来の方法で行
なえる。一般に、輸送層の厚さは約５μｍ〜約100μｍ
の間であるが、この範囲外の厚さも使える。

電荷輸送層は、電荷輸送層上に置かれた静電電荷が照
射の不在下では静電潜像のそこでの形成保持を防ぐのに
充分なほど伝導性とならない程度の絶縁体から成るべき
である。一般に、電荷輸送層の厚さ対電荷生成層の厚さ
の比は約2:1から200:1の間に維持されるのが好ましく、
場合によっては400:1までも可能である。電荷輸送層を
形成する代表的な組成は、約8.5重量％の電荷輸送芳香
族アミン、約8.5重量％の重合体バインダ、及び約83重
量％の塩化メチレンである。塩化メチレンはその全重量
に対して、約0.1ppm〜約1,000ppmの陽子またはルイス酸
を含むことができる。

オプションとして、摩損に対する抵抗を向上するた
め、保護被覆を施してもよい。これらの保護被覆層は、
電気的に絶縁性またはわずかに半導体性の有機重合体あ
るいは無機重合体で形成し得る。

導電性アースストリップ層は通常静電写真式像形成層
に隣接し且つ導電層と電気接触するように位置し、導電
性アースストリップ層はフィルム形成バインダ、該フィ
ルム形成バインダ中に分散された導電粒子と結晶粒子、
及び２機能化学的結合剤のフィルム形成バインダと結晶
粒子両方との反応生成物を含んで成る。

導電性アースストリップ層には、２機能化学的結合剤
と反応する任意の適切なフィルム形成バインダが使え
る。可撓性の像形成部材の場合、充分な剛性、はり強度
及び非粘着性を与えるため、熱可撓性樹脂は少くとも約
40℃のTgを持つべきである。またフィルム形成バインダ
は、結合剤分子の反応基と反応する反応基を持つ熱可撓
性樹脂であるべきである。樹脂中の代表的な反応基に
は、COOH、OH、ビニル、アミノ、アミド、エポキシド、
カルボニル等がある。反応基を含む代表的な熱可撓性樹
脂にはポリカーボネート、ポリエテル、ポリウレタン、
アクリル酸塩重合体、セルロース重合体、ポリアミド、
ナイロン、ポリブタジエン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ
イソブチレン、ポリエチレン、ポリプロピリン、ポリテ
レフタル酸塩、ポリスチレン、スチレン−アクリロニト
リル共重合体等、及びこれらの混合物がある。フィルム
形成バインダは、COOHとOH基から成る群から選ばれた反
応基を含むのが好ましい。２機能結合剤と反応する反応
基を持った樹脂の特定例には、General Electric社から
市販されているLexanやMobay Chemical社から市販され
ているMerlon等のOH反応基を含むポリカーボネート樹
脂、OH及びCOOH反応基を含むセルロース樹脂、COOH又OH
基を含むポリエステル樹脂等、及びこれらの混合物があ
る。これらの中でも、隣接層に対する優れた接着性のた
め、ポリカーボネート樹脂のフィルム形成バインダが特
に好ましい。靱性及び一様な粒子分散等、最終的なアー
スストリップ層で達成される機械的及び電気的特性の向
上の点で、乾燥後のアースストリップ層の総重量に対す
る約60重量％〜約70重量％のポリカーボネート樹脂と、
乾燥後のアースストリップ層の総重量に対する約５重量
％〜約10重量％のエチルセルロースとの混合物が、フィ
ルム形成バインダとして特に好ましい。被着されるアー
スストリップ層のフィルム形成バインダが、乾燥後のア
ースストリップ層の総重量に対する約５〜10重量％のエ
チレンセルロース、約20〜30重量％の黒鉛、及び残りが
ポリカーボネート樹脂と結晶粒子から成るとき最適な結
果が得られている。

この発明の導電性アースストリップ層には、任意の適
切な導電粒子が使える。代表的な導電粒子にはカーボン
ブラック、黒鉛、銅、銀、金、ニッケル、タンタル、ク
ロム、ジルコン、バナジウム、ニオブ、インジウム錫酸
化物等がある。導電粒子は任意の適切な形状を持ち得
る。代表的な形状には不規則状、粒状、球状、楕円状、
立方体状、フレーク状、フィラメント状等がある。導電
性アースストリップ層が過剰に不規則な外表面を持つの
を避けるため、好ましくは導電粒子が導電性アーススト
リップ層の厚さより小さい粒径を持つべきである。一般
に約10μｍ以下の平均粒径であれば、導電粒子の乾燥後
のアースストリップ層の外表面における過剰な突出を避
けられ、乾燥したアースストリップ層のマトリクスを通
じた導電粒子の一様な分散を保証する。アースストリッ
プ層内で用いるべき導電粒子の濃度は、使用する特定導
電粒子の伝導度等の因子に依存する。一般に、可撓性ア
ースストリップ層の場合充分な強度と可撓性を維持する
ため、アースストリップ層中における導電粒子の濃度は
約35％以下である。乾燥後のアースストリップ層の総重
量に対して約25重量％の黒鉛濃度と約20重量％のカーボ
ンブラック濃度で、優れた結果が達成されている。アー
スストリップ層の表面抵抗率が単位面積当り１×10⁶オ
ーム以下で、体積抵抗率が１×10⁸オームcm以下である
とき、乾燥後のアースストリップ層内で充分な導電粒子
濃度が得られる。アースストリップ層の厚さ変化及びア
ースストリップ層の外表面と電気アース装置間の接触面
積の変化において大きな自由度を与えるため、約１×10
⁴オームcmの体積抵抗率が好ましい。つまり、約１×10⁸
オームcm以下の体積抵抗率を得るのに充分な量の導電粒
子を使用すべきである。可撓性光受容体の場合、導電粒
子の量が過剰だとアースストリップ層の可撓性に悪影響
を及ぼす。例えば、約45重量％より大きい導電性黒鉛粒
子の濃度あるいは約20重量％より大きい導電性カーボン
ブラック粒子の濃度は、処理済結晶粒子の過剰な存在の
ために、導電性アースストリップ層の可撓性を過度に減
少し始める。導電アースストリップ層は、小径のガイド
を中心にサイクル循環れさ且つ数万回も駆動される可撓
性の像形成部材上において極めて長い寿命を持つ。

結晶粒子外表面の金属または半金属（メタロイド）に
化学的に付着した反応性水酸基を有する任意の適切な結
晶粒子が使える。こゝで“結晶”という表現は、順序正
しい３次元の原子格子によって決まる規則的な形状を有
する無機物質として定義される。代表的な金属及び半金
属原子にはシリコン、チタン、ジルコン、アルミ等が含
まれる。結晶粒子は任意の適切な外形を持つ得る。代表
的な外形には不規則状、粒状、楕円状、立方体状、フレ
ーク状等がある。摩耗抵抗を充分に向上するため、結晶
粒子接触に対する摩耗抵抗を充分に向上するため、結晶
粒子は約2.5Mohs（モース硬度）より大きい硬度を持つ
べきであり、最適な動作寿命を得るには、約4.5Mohsよ
り大きい硬度が好ましい。代表的は結晶粒子には自形水
晶結晶、砂岩、珪岩砂、水晶岩、ノバキュライト、二酸
化シリコン、酸化アルミ、酸化チタン等が含まれる。好
ましくは、導電性アースストリップ層が過剰に不規則な
外表面を持つのを避けるため、結晶粒子は導電性アース
ストリップ層の厚さをより小さい粒径を持つべきであ
る。比較的滑らかな外表面を得て接触するアース装置を
過度に摩耗せずその寿命を早めないようにするため、約
0.3μｍ〜約５μｍの平均結晶粒径が好ましい。

一般に可撓性の静電写真式像形成部材の場合、導電性
アースストリップ層はその乾燥後の総重量に対して約５
重量％〜約20重量％の結晶粒子を含む。20重量％より大
きい結晶粒子の濃度は、導電性アースストリップ層をア
ース面として使うのに適さない導電度とし、可撓性の像
形成部材では、導電性アースストリップ層の可撓性を過
度に減じる。好ましくは、アースストリップ層が不規則
な外表面を持つのを避けるため、結晶粒子はアーススト
リップ層の厚さより小さい粒径を持つべきである。比較
的滑らかな外表面を得て接触するアース装置を過度に摩
耗せずその寿命を早めないようにするため、約0.3μｍ
〜約５μｍの平均結晶粒子が好ましい。ひび割れや導電
層からの分離等の機械的不良を伴わずに、直径0.59イン
チ（1.5cm）の管の周囲に沿って充分湾曲するだけの可
撓性を持った本発明の導電性アースストリップ層が作成
されている。可撓性、摩耗及び電気的特性の最適な組み
合わせは、乾燥後の導電性アースストリップ層の総重量
に対して約10重量％〜約15重量％の結晶粒子によって達
成される。約５重量％より少い結晶粒子を使うと、摩耗
抵抗における改善が比較的わずかとなる。

結晶粒子の表面を処理するには、任意の適切な２機能
化学的結合剤が使える。２機能化学的結合剤は単一の分
子中に、結晶粒子表面上の水酸基と反応する少くとも１
つの反応基と、フィルム形成バインダ分子の反応基と反
応する少くとも１つの有機官能反応基とを含んで成る。
２機能結合剤分子のためにどんな有機官能反応基を選択
するかは、用いるフィルム形成樹脂分子に含まれる反応
基に依存する。熱可撓性樹脂の反応基と反応する２機能
化学的結合剤の代表的は反応基には、ビニル、アミノ、
アジド、エポキシド、ハロゲン、亜硫酸塩等がある。つ
まり、結晶粒子と２機能結合剤は酸素原子を介して化学
的に相互に結合され、２機能結合剤とフィルム形成バイ
ンダも化学的に相互に結合される。結晶粒子表面の水酸
基と反応する２機能結合剤の代表的な反応基には、アル
コキシ、アセトキシ、ヒドロキシ、カルボキシ等があ
る。結合剤の加水分解可能な基は直接反応して、自らを
結晶粒子へ化学的に付着させる。例えば、結晶シリカ粒
子の場合、２機能シラン結合剤の加水分解可能な末端基
が、加水分解可能基の加水分解によって形成されるシラ
ノール（SiOH）基を介して結晶粒子の外表面に水酸基を
付着する。こうした特性を有する有機シラン含んだ代表
的な２機能化学的結合剤には、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、Ｎ−アミノエチル−
３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−ア
ミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリス
（エチルヘトキシ）シラン、ｐ−アミノフェニル・トリ
メトキシシラン、３−アミノプロピルジエトキシシラ
ン、３−アミノプロピルメチルトリエトキシシラン、Ｎ
−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、メチル
〔２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）エチ
ルアミノ〕−３−プロプリオネート、（Ｎ−Ｎ′−ジメ
チル・３−アミノ）プロピルトリエトキシシラン、及び
３〔２（ビニル・ベンジルアミノ）エチルアミノ〕プロ
ピルトリメトキシシラン等のアミノシラン；クロロプロ
ピルトリエトキシシラン及び（３−クロロプロピル）ト
リメトキシシラン等のハロシラン；ビニルトリエトキシ
シラン、トリアセトキシビニルシラン、トリス（２−メ
トキシエトキシ）ビニルシラン及び３−メタアクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン；
〔２−（3,4−エポキシシクロ）ヘキシルエチル〕トリ
メトキシシラン等のエポキシシラン;AX-CMP MCアジドシ
ラン及びアジドメトキシシランを始めとするアジド化合
物等のメルカプトシラン；ネオアルコキシ・トリ（ジオ
クチルリン酸塩チタン酸塩）、ネオアルコキシ・トリ
（Ｎ・エチルアミノエチルアミノ）チタン酸塩、ネオア
ルコキシ・トリ（ｍ−アミノ）フェニルチタン酸塩及び
イソプロピル・ジ（４アミノ・ベンゾイル）イソステア
ロイルチタン酸塩等の有機チタン酸塩；ネオアルコキシ
・トリネオデカノイルジルコン酸塩、ネオアルコキシ・
トリス（ジオクチル）リン酸塩ジルコン酸塩、ネオアル
コキシ・トリス（ジオクチル）ピロリン酸塩ジルコン酸
塩、ネオアルコキシ・トリス（エチレンジアミノ）エチ
ルジルコン酸塩、ネオアルコキシ・トリス（ｍ−アミ
ノ）フェニルジルコン酸塩等の有機ジルコン酸塩；等及
びこれらの混合物がある。

こうした結合剤は通常、結晶粒子をフィルム形成バイ
ンダ内へ分散する前に結晶粒子へ施される。結合剤を施
して結晶粒子の表面と反応させるには、任意の適切な方
法が使える。結晶粒子上に被着される結合剤のコーティ
ングは連続状で薄く、単層であるのが好ましい。２機能
化学結合剤を結晶粒子に施す好ましい工程は、加水分解
シランの水溶液中で結晶粒子を撹拌することである。結
合剤分子の反応基と結晶粒子外表面の水酸基とを確実に
反応させるため結晶粒子の表面を水溶液で充分に湿潤し
た後、処理後の結晶粒子は濾過等任意の適切な方法で水
溶液から分離できる。次いで処理後の結晶粒子は、オー
ブン乾燥、強制エア乾燥、真空及び加熱乾燥の組み合わ
せ等通常の手段で乾燥し得る。結晶粒子の外表面に２機
能結合剤の蒸気またはスプレーを接触させる等別のシラ
ン化（silyation）方法も使える。例えばシラン化は、
結晶粒子を高温の高強度ミキサー内で撹拌しながら、２
機能化学的結合剤を結晶粒子上に注ぐかまたはスプレー
することによって得られる。この混合方法では、結晶粒
子の表面で金属または半金属原子に直接付着した水酸基
と結合剤が反応して反応生成物を形成し、この反応生成
物中では結晶粒子と２機能結合剤が酸素原子を介して相
互に化学的に結合している。かかるプロセスは例えば米
国特許No.3,915,735に記されており、その開示内容全体
が参照によってこゝに含まれる。

一般に、処理溶液中における２機能結合剤の濃度は、
結晶粒子の表面上に少くとも連続的な単分子層の結合剤
を与えるのに充分でなければならない。溶液の重量に対
して約１重量％〜約５重量％の結合剤を含む水溶液で、
満足し得る結果が得られる。乾燥後、２機能結合剤と結
晶粒子の外表面で金属または半金属原子に付着した水酸
基との反応生成物で被覆された結晶粒子がフィルム形成
バインダ中に分散され、そこで２機能結合剤の反応有機
官能基とフィルム形成バインダ分子の反応基との間で反
応がさらに生じる。分散は、処理後のシリカ粒子を溶解
状態の熱可撓性樹脂あるいは溶媒中の樹脂溶液とブレン
ドする等、任意の適切な通常の混合方式で行なえる。

２機能化学的結合剤と反応基を有するフィルム形成バ
インダ重合体との代表的な組み合わせには、３−アミノ
プロプリトリエトキシシランとポリカーボネート；トリ
ス（２−メトキシエトキシ）ビニルシランとポリエチレ
ン;4−アミノプロピルトリエトキシシランとナイロン；
〔３−（２−アミノエチルアミノ）プロピル〕トリメト
キシシランとナイロン;3−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシランとポリエステル；（３−グリシドオキ
シプロピル）トリメトキシシランとポリカーボネート;4
−アミノプロピルトリエトキシシランとポリ（塩化ビニ
ル）；ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シランと
ポリスチレン；等がある。

アミン官能基がフィルム形成バインダ重合体のCOOH及
びOH基との反応を介しを優れた化学的結合を形成し且つ
下側のベース層との優れた結合が得られるので、アミノ
シラン系の２機能化学的結合剤が好ましい。これらのシ
ランは、シランのOH基が結晶粒子表面のシラノール基と
容易に縮合し、シランの有機官能アミン基をフィルム形
成バインダ重合体の反応基と反応するように位置させる
ため、加水分解された形で施される。

好ましい加水分解シランは次の一般式を有する： またはこれらの混合物、但しＲ₁は１〜20個の炭素原子
を含むアルキリデン基、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₇はＨ、１〜３
個の炭素原子を含む低級アルキル基及びフェニル基から
成る群から独立に選択されたもの、Ｘは水酸基あるいは
酸または酸性塩の陰イオン、ｎは１、２、３または４、
ｙは１、２、３または４である。

加水分解シランは、下記の構造式を持つアミノシラン
を加水分解することによって形成できる： 但しＲ₁は１〜20個の炭素原子を含むアルキリデン基、
Ｒ₂とＲ₃はＨ、１〜３個の炭素原子を含む低級アルキル
基、フェニル基及びポリ（エチレン・アミノ）基から成
る群から独立に選択されたもの、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は１
〜４個の炭素原子を含む低級アルキル基から独立に選択
されたもの。代表的な加水分解可能なアミノシランに
は、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−アミ
ノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピルト
リス（エチルエトキシ）シラン、ｐ−アミノフェニル・
トリメトキシシラン、３−アミノプロピルジエチルメチ
ルシラン、（N,N′−ジメチル・３−アミノ）プロピル
トリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン、３−アミノプロピル・トリメトキシシラ
ン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、メ
チル〔２−（３−トリメトキシシリルプロピルアミノ）
エチルアミノ〕−３−プロプリオネート、（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、トリ
メトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、及びこ
れらの混合物が含まれる。好ましいシラン物質は、３−
アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−アミノエチル
−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、（N,N′−
ジメチル・３−アミノ）プロピルトリエトキシシラン、
またはこれらの混合物である。何故なら、これら物質の
加水分解溶液は高度の塩基性と安定を示し、またこれら
材料は容易に入手できるからである。

Ｒ₁が長鎖に拡張されると、化合物は不安定になる。
オリゴマー（低重合体）がより安定化するので、Ｒ₁が
約３〜約６個の炭素原子を含むシランが好ましい。Ｒ₁
が３個の炭素原子を含むとき、最適の結果が達成され
る。Ｒ₂とＲ₃がアルキル基のとき、満足できる結果が達
成される。Ｒ₂とＲ₃が水素である加水分解シランによっ
て、最適に安定な溶解が形成される。Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆
が１〜４個の炭素原子を含むアルキル基であるとき、シ
ランの満足できる加水分解が得られる。アルキル基の炭
素原子数が４個を越えると、加水分解が非実用的に遅く
なる。特に、２個の炭素原子を含むアルキル基によるシ
ランの加水分解が、最良の結果を得る上で好ましい。

上記のアミノシランの加水分解中に、アルコキシ基が
水酸基によって置換される。加水分解が進むにつれ、加
水分解シランは下記の一般的な中間構造を取る： 乾燥後、加水分解シランから形成された反応生成物の層
はｎが６以上の大きい分子を含む。加水分解シランの反
応生成物は部分的に架橋された鎖状の二量体、三量体等
である。

結晶粒子を処理するのに使われる加水分解シラン溶液
は、ケイ素原子に付着したアルコキシ基を加水分解する
のに充分な水を加え、溶液を形成することによって作成
できる。水が不充分だと、加水分解シランは通常望まし
くないゲルを形成する。一般に、薄いコーティングを得
るには希釈溶液が好ましい。溶液の総重量に対して約0.
1〜約10重量％のシランを含む溶液から、満足できる反
応生成物層が得られる。溶液の総重量に対して約0.1〜
約2.5重量％のシランを含む溶液が、結晶粒子上に一様
な反応生成物層を形成する安定な溶液とする上で好まし
い。反応生成物層の厚さは、約20Å〜約2,000Åの間と
推定される。

約４〜約14の間の溶液pHが使える。結晶粒子上におけ
る最適な反応生成物層は、約９〜約13の間のpHを持つ加
水分解シランによって得られる。加水分解シラン溶液の
pH制御は、任意の適切な有機または無機の酸または酸性
塩によって行なわれる。代表的な有機及び無機の酸及び
酸性塩には、酢酸、クエン酸、蟻酸、ヨー化水素、リン
酸、塩化アンモニウム、フッ化水素ケイ素、Bromocreso
l Green,Bromophenol Blue、ｐ−トルエン・スルフォン
酸等がある。

所望なら、結晶粒子のためのシラン化プロセスを促進
するため、加水分解シランの水溶液に水以外の極性溶媒
等の添加物を含めてもよい。代表的な極性溶媒にはメタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロ
フラン、メトキシエタノール、エトキシエタノール、酢
酸エチル、蟻酸エチル、及びこれらの混合物が含まれ
る。

加水分解シランの反応生成物で結晶粒子を処理するに
のは、任意の適切な方法が使える。例えば、洗浄した結
晶シリカを約１分〜約60分の間加水分解シランの溶解中
で撹拌した後、固体を沈澱させ、約１分〜約60分の間加
水分解シランと接触したままにしておく。次いで、上清
み液を注ぎ出して、処理後の結晶シリカを濾紙で濾過す
る。結晶シリカは約80℃〜約135℃の間の温度で、強制
エアオーブン内において約１分〜約60分間で乾燥し得
る。

２機能シラン結合剤で処理した結晶粒子も市販されて
いる。例えば、アミノシランと反応した結晶シリカ粒子
はPetrarch Systems社からSSO 212として入手でき、３
−クロロプロピルトリメトキシシランと反応した結晶シ
リカ粒子はPetrarch Systems社からSSO214として入手で
きる。

アースストリップ層を支持基材層へ施すには、任意の
適切な従来のコーティング方法を使える。代表的なコー
ティング方法には溶媒コーティン、押出しコーティン
グ、スプレーコーティング、積層化、浸漬コーティン
グ、溶液スピンコーティング等がある。導電層との充分
な電気接触を得るため、導電性アースストリップ層は導
電層上、阻止層上、接着層上、及び／又は部分的に電荷
生成層上に直接施してもよい。一般に、導電層と導電性
アースストリップ層が実際に物理的に相互に接触してい
なくても、導電層と導電性アースストリップ層の間で電
気接触が生じるように阻止及び接着両層は充分に薄い。
導電性アースストリップ層は、導電層上にその他任意の
層を施す前、同時または後いずれにおいても施し得る。
重要な基準は、導電性アースストリップ層を通じて外部
の電位源と像形成部材の導電層との間で導電路を確保す
るのに充分な電気接触が得られるかどうかである。例え
ば米国特許No.4,521,457に記されているように、像形成
層と導電性アースストリップ層を同時押出成形すること
によって優れた結果が得られる。同特許の開示全体が参
照によってこゝに含まれる被着したアースストリップ層
は、オーブン乾燥、強制エア乾燥、循環エアオーブン乾
燥、放射熱乾燥等任意の従来の乾燥方法で乾燥し得る。

導電性アースストリップ層の厚さは、耐性のある導電
層を与えるのに充分なものとすべきである。可撓性のア
ースストリップ層では、ローラ及びロッドの通過時にひ
び割れやベース層からの分離等の機械的不良が生じるの
を避けるのに充分な薄い厚さとすべきである。一般に、
像形成中に各処理ステーションとの干渉を避けるため、
導電性アースストリップ層の厚さは単数または複数の像
形成層の厚さ以下とする。例えば、像形成層が約76μｍ
厚のアルミ化マイラー（Myler）基材上で約26μｍの厚
さを有する電子写真式像形成部材では、ポリカーボネー
ト樹脂、エチルセルロース、黒鉛、及び２機能結合剤で
処理した本発明の結晶粒子を含む15μｍ厚の導電性アー
スストリップ層によって優れた結果が達成されている。

最適な結果は、導電性アースストリップ層のコーティ
ング混合物がその乾燥後の総重量に対して約10重量％〜
約15重量％の結晶粒子濃度と、高い蒸気圧を持つ樹脂用
溶媒を有するときに得られる。このコーティング混合物
を支持基材に施すと、溶媒が薄いフィルムから急速に蒸
発し、結晶粒子を重合体マトリクス内に固定して、フィ
ルムの厚さ全体にわたって結晶粒子が均質に分散された
層を形成する。この点は特に、像形成部材の寿命中に摩
損速度を一様にする上で望ましい。

（発明の効果） 驚くべきことに、この発明による２機能結合剤で処理
した結晶粒子を使うと、処理された結晶粒子を含まない
ものと比べ、アースストリップ層において著しく優れた
結果が得られる。また、アミノシランで処理した結晶シ
リカ等、２機能結合剤で処理した結晶粒子を使うと、非
晶質シリカ等の非晶質粒子より極めて良好な結果を与え
る。この発明のアースストリップ層は、特に金属ブラシ
や摺動金属接点等の摩耗性アース装置を用いたシステム
において、光受容体の機械的及び電気的寿命を大巾に延
長する。例えば、複合光受容体の機械的寿命は、Xerox
1075電子写真式複写機で使われている一対のステンレス
鋼製アースブラシと摩耗接触させたとき300％以上延び
た。さらに、装置の稼動中に形成される導電性の不透明
ゴミの量が著しく減少する。また注目すべきことに、こ
の発明のアースストリップ層は、約10重量％までのシリ
カを加えてもその導電度に何ら有意な減少を示さない。

以下に多数の例を述べるが、これらは対照例を除き発
明を実施する際に使用可能な異なった組成及び条件を例
示するものである。特に指示がなければ、比率は全て重
量％である。但し、上記の開示及び以下の記載に基づ
き、発明がその他多種類の組成で実施でき、また多くの
異なった用途を持ち得るのは明らかであろう。

比較例Ｉ 厚さ3milsのチタン被覆ポリエステル（Melinex、ICIA
mericans社から市販）を用意し、これに2.592gの３−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、0.784gの酢酸、180g
の190°（プルーフ）変性アルコール及び77.3gのヘプタ
ンを含む溶液をBird塗布器を使って施すことにより、光
導電性像形成部材を作製した。次いでこの層を、室温で
５分間で強制エアオーブン内において135℃で10分間乾
燥した。こうして得られた防止層は、0.01μｍの乾厚で
あった。

次に、湿厚0.5milで、溶液の総重量に対し約0.5重量
％のポリエステル接着剤（DuPont 49,000、E.I.duPont
de Nemours ＆ Co.から市販）をテトラヒドロフラン／
シクロヘキサノンの70:30容量比混合物中に含むコーテ
ィングをBird塗布器により阻止層に施し、接着境界層を
形成した。この接着境界層を、室温で１分間と強制エア
オーブン内において100℃で10分間乾燥した。こうして
得られた接着境界層は、0.05μｍの乾厚であった。

その後、7.5容量％の三方晶系Se、25容量％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、及び67.5容量％の
ポリビニルカルバゾールを含む光生成層を、接着境界層
に被着した。この光生成層は、0.8gのポリビニルカルバ
ゾールと14mlのテトラヒドロフラン／トルエンの1:1容
量比混合物を２オンスのコハク色のビン内へ入れて作製
した。この溶液中に0.8gの三方晶系セレンと100gの1/8
インチ径のステンレス鋼性小球を加えた。そしてこの混
合物を、72〜96時間の間ボールミル内に入れた。次い
で、この結果得られた5gのスラリーを、0.36gのポリビ
ニルカルバゾールと0.20g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′−ジアミンを7.5mlのテトラヒドロフラン／トルエ
ンの1:1容量比中に溶かした溶液に加えた。次にそのス
ラリーをシェーカー上に10分間置いた。こうして得たス
ラリーをBird塗布器によって接着境界層に施し、湿厚0.
5mlの層を形成した。但し、後で施すアースストリップ
層による適切な電気接触を容易化するため、基材、阻止
層及び接着層の一端縁に沿った約3mm巾のストリップ
は、光生成層用のいずれの材料によっても被覆しないま
ま残した。この光生成層を強制エアオーブン内において
５分間135℃で乾燥し、乾厚2.0μｍの光生成層を形成し
た。

上記の被覆部材に、米国特許No.4,521,457に記された
のと同様な隣接する押出成形ダイを介したコーティング
材料の同時押出しによって、電荷輸送層とアースストリ
ップ層を同時に被覆した。電荷輸送層は、重量比1:1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′−ジアミンとLarbensa
bricken Bayer社から市販されている分子量が約50,000
〜100,000のポリカーボネート樹脂であるMakrolon Rを
コハク色のガラスビン内に入れて作成した。こうして得
られた混合物を15重量％の塩化メチレン中に溶解した。
この溶液を押出成形によって光生成層上に施し、乾厚25
μｍのコーティングを形成した。

光生成層で被覆されなかった接着層の約3mm巾のスト
リップを、アースストリップ層で押出成形被覆した。ア
ースストリップ層は、5.25ポンドのポリカーボネート樹
脂（Makrolon 5705、7.87固体総重量％、Bayer社から市
販）と73.17ポンドの塩化メチレンとをかご入りの大型
ガラス容器内で化合させて作成した。次いでこの容器を
密閉カバーし、ポリカーボネートが塩化メチレン中に溶
解するまで、約24時間の間ロールミル上に置いた。こう
して得た溶液を15〜30分間、9.41重量部の黒鉛、2.87重
量部のエチルセルロース及び87.7重量部の溶媒から成る
約20.72ポンドの黒鉛分散体（12.3固体重量％）（Aches
on黒鉛分散体RW22790、Acheson Colloids社から市販）
と、過熱及び溶媒の損失を防ぐため水冷ジャケット付の
容器内で高剪断ブレード分散機（Tekmar Dispax Disper
ser）によって混合した。次に得られた分散体を濾過
し、塩化メチレンによってその粘性を325〜375センチポ
アズの間に調整した。このアースストリップ層用コーテ
ィング混合物を光導電性像形成部材上に施し、乾厚約12
〜16μｍの導電性アースストリップ層を形成した。

電荷輸送層とアースストリップ層のコーティング処理
中、湿度は15％以下とした。こうして得た上記の層全て
を含む光受容体装置を、強制エアーオーブン内において
６分間135℃で焼きなました。

使用するアースストリップ層の種類を除き、この例で
述べた手順は以下の例II〜XIIに記す光受容体を作成す
るのにも用いた。

例II 例Ｉに記したアースストリップ層に代えて本発明のアー
スストリップ層を用いた点を除き、例Ｉで述べたような
２つの電気的作動層を有する光導電性像形成部材を作製
した。代りに用いたアースストリップ層は、5.25ポンド
のポリカーボネート樹脂（Makrolon 5705、8.66固体総
重量％、Bayer社から市販）と73.17ポンドの塩化メチレ
ンをかご入りの大型ガラス容器内で化合させて作成し
た。次いでこの容器を密閉カバーし、ポリカーボネート
が塩化メチレン中に溶解するまで、約24時間の間ロール
ミル上に置いた。こうして得た溶液を15〜30分間、9.43
重量部の黒鉛、2.87重量部のエチルセルロース及び87.7
重量部の溶媒から成る約20.72ポンドの黒鉛分散体（12.
3固体重量％）（Acheson黒鉛分散体RW22790,Achson Col
loids社から市販）並びに約５μｍより小さい粒径を持
ち３−アミノプロピルトリエトキシシランで処理した0.
86ポンドの結晶シリカ粒子と、過熱及び溶媒の損失を防
ぐため水冷ジャケット付の容器内で高剪断ブレード分散
機（Tekmar Dispax Disperser）によって混合した。次
に得られた分散体を濾過し、塩化メチレンによってその
粘性を325〜375センチポアズの間に調整した。このアー
スストリップ層用コーティング混合物を光導電性像形成
部材上に施し、乾厚約12〜16μｍの導電性アースストリ
ップ層を例Ｉに記したのと同じ方法で形成した。シリカ
の含有量は乾燥後の層の重量に対し約10重量％であっ
た。処理済の結晶シリカ粒子は、加水分解シランとシリ
カ粒子表面上のシラノール基との反応生成物を含んでい
た。

例III 最終的な乾燥後のアースストリップ厚を12μｍとした
点を除き、例Ｉで用いたのと同じ材料で例Ｉの手順を繰
り返した。

例IV 最終的な乾燥後のアースストリップ厚を15μｍとした
点を除き、例Ｉで用いたのと同じ材料で例Ｉの手順を繰
り返した。

例Ｖ 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して2.5％とし、最終的なアースストリッ
プ厚を11μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材
料で例IIの手順を繰り返した。

例VI 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して2.5％とし、最終的なアースストリッ
プ厚を15μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材
料で例IIの手順を繰り返した。

例VII 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して５％とし、最終的なアースストリップ
厚を12μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材料
で例IIの手順を繰り返した。

例VIII 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して５％とし、最終的なアースストリップ
厚を14μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材料
で例IIの手順を繰り返した。

例IX 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して7.5％とし、最終的なアースストリッ
プ厚を12μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材
料で例IIの手順を繰り返した。

例Ｘ 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して7.5％とし、最終的なアースストリッ
プ厚を15μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材
料で例IIの手順を繰り返した。

例XI 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して10％とし、最終的なアースストリップ
厚を12μｍとした点を除き、例IIで用いたのと同じ材料
で例IIの手順を繰り返した。

例XII 最終的な乾燥後のアースストリップ中における処理済
結晶シリカ粒子の濃度を最終的な乾燥アースストリップ
の総重量に対して10％とし、アースストリップ層をDilt
s塗布器で施し、最終的なアースストリップ厚を14μｍ
とした点を除き、例III〜XIで用いたのと同じ材料で例I
Iの手順を繰り返した。

例XIII 例Ｉに記したアースストリップ層に代えて本発明のア
ースストリップ層を用いた点を除き、例Ｉで述べたよう
な２つの電気的作動層を有する光導電性像形成部材を作
製した。代りに用いたアースストリップ層のコーティン
グは、20重量部のカーボンブラック及び80重量部のポリ
カーボネートを含む12.0ポンドのペレット（Reed CPY 0
3581,Reed Plastics社から市販）と74.4ポンドの塩化メ
チレンとをかご入りの大型ガラス容器内で化合させて作
成した。次いでこの容器を密閉カバーし、ポリカーボネ
ートが塩化メチレン中に溶解するまで、約24時間の間ロ
ールミル上に置いた。こうして得た溶液を15〜30分間、
約５μｍより小さい粒径を持ち３−アミノプロピルトリ
エトキシシランで処理した1.3ポンドの結晶シリカ粒子
（Novakup GA−１シリカ、Malvern Minerals社から市
販）と、過熱及び溶媒の損失を防ぐため水冷ジャケット
付の容器内で高剪断ブレード分散機（Tekmar Dispax Di
sperser）によって混合した。次に得られた分散体を濾
過し、塩化メチレンによってその粘性を325〜375センチ
ポアズの間に調整した。このアースストリップ層用コー
ティング混合物を光導電性像形成部材上に施し、例Ｉに
記したのと同じ方法で約14μｍの乾厚を有する導電性ア
ースストリップ層を形成した。処理済の結晶シリカ粒子
は、加水分解シランとシリカ粒子表面上のシラノール基
との反応生成物を含んでいた。

例XIV 例II〜XIIの電子写真式像形成部材を、約42インチ（1
06.6cm）のループ長を持つマイラー（Mylar）製ベルト
上にテープ止めした。105゜F（約40.6℃）、相対湿度85
％という比較的緊張度の高い条件下の固定具にこれらベ
ルトを取り付け、摩耗テストを行なった。テスト装置で
は,Xerox1075複写機からの２つの固定式ステンレス鋼製
アースブラシを用い、これを各ブラシ毎に400gの電荷で
例III〜XIIの各アースストリップ層に対して当てがっ
た。Xerox1075複写機内でこれらのブラシに加わる平常
電荷は、各ブラシ当り約200gである。電子写真式像形成
部材がブラシを通過する速度は毎秒１サイクルとした。
摩耗テストの結果を下記の第１表に示す。

アースストリップ層の不良は、アースストリップ層の
摩損で下側のベース導電層が露出した時点で判断した。
例Ｖ〜XIIIの電子写真式像形成部材に対するテストは53
3,000サイクルで終了したが、アースストリップ層の不
良徴候は全く認められなかった。つまり、例Ｖ〜XIのア
ースストリップ層の寿命は対照アースストリップ層の寿
命より196〜255％以上改善され、例XIIアースストリッ
プ層の寿命は対照アースストリップ層の寿命より約116
〜167％延びた。

比較例XV 例Ｉで用いたのと同じ材料で例Ｉの手順を繰り返し、
最終的な乾燥アースストリップ層内に処理済の結晶シリ
カ粒子を含まない静電写真式像形成ベルトを作製した。
最終的なアースストリップ層は厚さ14μｍ、巾約2cmで
あった。この像形成部材のアースストリップを、光受容
体のアースストリップ層に対して２つの可撓性の金属摺
動接点を押圧させる装置内でテストした。光受容体は巾
16インチ（約40.6cm）、円周42インチ（約106.7cm）
で、４コのローラによって支持し、可撓性の薄板金をフ
ック形状に湾曲してそのフックの湾曲部をアースストリ
ップの表面に対して押圧した。各フックは巾4mm、曲率
半径7mmであった。２つのフック状接点間の距離は23mm
であった。２つの摺動接点によって充分な圧力を加え、
接触点の片側において一方のローラサポートから約19cm
離れ、接触点の他側において他方のローラサポートから
約25.4cm離れた地点で約2mmベルトを押圧した。ベルト
の速度は、ベルトの巾を横切り直１インチ当り約１ポン
ドのベルト張力下において、毎秒約10.5インチ（約26.7
cm）に維持した。摩耗実験は約85゜F（約29.4℃）、相対
湿度70％という比較的緊張度の高い条件下で行なった。
対照用の平均のアースストリップ摩耗寿命（下側のベー
ス導電層が露出する時点）は、55,000〜65,000サイクル
の間であった。

例XVI 例IIで用いたのと同じ材料で例IIの手順を繰り返し、
最終的な乾燥アースストリップの総重量に対して10重量
％の処理済結晶シリカ粒子濃度を最終的な乾燥アースス
トリップ内に有する光導電性像形成ベルトを作製した。
最終的なアースストリップの厚さは14μｍ、巾は約1cm
であった。この像形成部材のアースストリップを、例XI
Vで述べた通りに光受容体のアースストリップ層に対し
て２つの可撓性の金属摺動接点を押圧させる装置内でテ
ストした。アースストリップ内に10重量％の処理済結晶
シリカを含む光受容体は、約130,000〜230,000サイクル
の平均摩耗寿命であった。つまり、摩損の改善は例XIV
に記した対照と比べ約200％〜約4000以上であった。

比較例XVII 厚さ3milsのチタン被覆マイラー（Mylar）製の基材を
用意し、これに2.59gの３−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、0.784gの酢酸、180gの190°（プルーフ）変
性アルコール及び77.3gのヘプタンを含む溶液をBird塗
布器を使って施すことにより、光導電性像形成部材を作
製した。次いでこの層を、室温で５分間と強制エアオー
ブン内において135℃で10分間乾燥した。こうして得ら
れた阻止層は、0.01μｍの乾厚であった。

次に、湿厚0.5milで、溶液の総重量に対し約0.5重量
％の接着剤DuPont49,000をテトラヒドロフラン／シクロ
ヘキサンの70:30容量比混合物中に含むコーティングをB
ird塗布器により阻止層に施し、接着境界層を形成し
た。この接着境界層を、室温で１分間と強制エアオーブ
ン内において100℃で10分間乾燥した。こうして得られ
た接着境界層は、0.05μｍの乾厚であった。

その後、7.5容量％の三方晶系Se、25容量％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、及び67.5容量％の
ポリビニルカルバゾールを含む光生成層を、接着境界層
に被着した。この光生成層は、0.8gのポリビニルカルバ
ゾールと14mlのテトラヒドロフラン／トルエンの1:1容
量比混合物を２オンスのコハク色のビン内へ入れて作成
した。この溶液中に0.8gの三方晶系セレンと100gの1/8
インチ径のステンレス鋼性小球を加えた。そしてこの混
合物を、72〜96時間の間ボールミル内に入れた。次い
で、この結果得られた5gのスラリーを、0.36gのポリビ
ニルカルバゾールと0.20gのN,N′−ジフエニル−N,N′
−ビス（３−メチルフェニル）−1,1′−ビフェニル−
4,4′−ジアミンを75mlのテトラヒドロフラン／トルエ
ンの1:1容量比中に溶かした溶液に加えた。次にそのス
ラリーをシェーカー上に10分間置いた。こうして得たス
ラリーをBird塗布器によって接着境界層に施し、湿厚0.
5mlの層を形成した。但し、接着層のうち約3mm巾のスト
リップは、後でアースストリップ層を被覆するため、電
荷輸送層を被覆せずそのまま残した。この層を強制エア
オーブン内において５分間135℃で乾燥し、乾厚2.0μｍ
の光生成層を形成した。

上記の被覆部材に、米国特許No.4,521,457に記された
のと同様な隣接する押出成形ダイを介したコーティング
材料の同時押出しによって、電荷輸送層とアースストリ
ップ層を同時に被覆した。電荷輸送層は、重量比1:1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′−ジアンとLarbensabr
icken Bayer社から市販されている分子量が約50,000〜1
00,000のポリカーボネート樹脂であるMakrolon Rをコハ
ク色のガラスビン内に入れて作成した。こうして得られ
た混合物を15重量％の塩化メチレン中に溶解した。この
溶液を押出成形によって光生成層上に施し、乾厚25μｍ
のコーティングを形成した。

光生成層で被覆されなかった接着層の約3mm巾のスト
リップを、アースストリップ層で押出成形被覆した。ア
ースストリップ層は、2,383.5gのポリカーボネート樹脂
（Makrolon5705、Bayer社から市販）と33,219.2gの塩化
メチレンとをかご入りの大型ガラス容器内で化合させて
作成した。次いでこの容器を密閉カバーし、ポリカーボ
ネートが塩化メチレン中に溶解するまで、約24時間の間
ロールミル上に置いた。こうして得た溶液を15〜30分
間、9.43重量部の黒鉛、2.87重量部のエチルセルロース
及び87.7重量部の溶媒から成る約9,406.9gの黒鉛分散体
（Acheson黒鉛分散体RW22790、Achson Colloid社から市
販）と、過熱及び溶媒の損失を防ぐため水冷ジャケット
付の容器内で高剪断ブレード分散機（Tekmar Dispax Di
sperser）によって混合した。次に得られた分散体を濾
過し、塩化メチレンによってその粘性を325〜375センチ
ポアズの間に調整した。このアースストリップ層用コー
ティング混合物を光導電性像形成部材上に施し、乾厚約
14μｍの導電性アースストリップ層を形成した。

電荷輸送層とアースストリップ層のコーティング処理
中、湿度は15％以下とした。こうして得た上記の層全て
を含む光受容体装置を、強制エアオーブン内において６
分間135℃で焼きなました。

使用するアースストリップ層の種類を除き、この例で
述べた手順は以下の各例に記す光受容体を作成するのも
用いた。

例XVIII 例XVIに記したアースストリップ層に代えて本発明の
アースストリップ層を用いた点を除き、例XVIIで述べた
ような２つの電気的作動層を有する光導電性像形成部材
を作製した。代りに用いたアースストリップ層は、2,38
3.5gのポリカーボネート樹脂（Makrolon5705、Bayer社
から市販）と33,219.2gの塩化メチレンとをかご入りの
大型ガラス容器内で化合させて作成した。次いでこの容
器を密閉カバーし、ポリカーボネートが塩化メチレン中
に溶解するまで、約24時間の間ロールミル上に置いた。
こうして得た溶液を15〜30分間、9.43重量部の黒鉛、2.
87重量部のエチルセルロース及び87.7重量部の溶媒から
成る約9,406.9gの黒鉛分散体（Acheson黒鉛分散体RW227
90、Achson Colloid社から市販）と、過熱及び溶媒の損
失を防ぐため水冷ジャケット付の容器内で高剪断ブレー
ド分散機（Tekmar Dispax Disperser）によって混合し
た。次に得られた分散体を濾過し、塩化メチレンによっ
てその粘性を325〜375センチポアズの間に調整した。こ
のアースストリップ層用コーティング混合物を光導電性
像形成部材上に施し、例XVIで述べたのと同じ方法で乾
厚約14μｍの導電性アースストリップ層を形成した。処
理後の結晶シリカ粒子は、加水分解シランとシリカ粒子
表面上の水酸基との反応生成物を含んでいた。

例XIX 例XVI〜XVIIIにおけるアースストリップ層のコーティ
ングを、電気伝導度と摩耗抵抗についてテストした。テ
ストの結果は、２機能結合剤の反応生成物で処理され、
アースストリップ層に加えられた10重量％の結晶シリカ
粒子が10⁴オームcmより小さい体積電気抵抗率を示し、
例XV及びXVIIの対照と比べ、一対のステンレス鋼製アー
スブラシ及び摺動する金属アース接点との相互摩耗作用
に対するアースストリップの摩耗抵抗を２〜４倍高める
ことを示した。２機能結合剤の反応生成物で処理された
10重量％の結晶シリカ粒子を含めることは、光導電性像
形成部のカールに対するアースストリップの影響を変化
させなかった。

例XXX 例IIで用いたのと同じ材料で例IIの手順を繰り返し、
最終的な乾燥アースストリップ中にその総重量に対して
10重量％の処理済結晶シリカ粒子の濃度で、最終的なア
ースストリップの厚さが14μｍの電子写真式像形成ウェ
ブを作製した。カミソリの刃でアースストリップ層の厚
さ分だけ切断し、アースストリップ層上にクロスハッチ
パターンを形成した。クロスハッチパターンは5mmづつ
の直角スライスから成り、アースストリップ層の小さい
分離した区画を形成した。次に、接着テープをアースス
トリップ層に対して押圧した後、アースストリップ層か
ら引き剥がした。２種の異なる接着テープでテストを行
なった。一方のテープは3M社から市販されている巾0.75
インチ（約1.91cm）のScotch Brand Magic Tape ♯810
で、他方のテープはAvery International社のFasson In
dustrial部門から市販されているFas Tape ♯445とし
た。これらのテープをアースストリップ層に貼り付けた
後、各商標の１つのテープをアースストリップ層の表面
に対して直角な方向に引き剥がし、各商標の１つのテー
プをアースストリップ層の表面に付着したままの同じテ
ープの外表面と平行な方向に引き剥がした。いずれのテ
ープを引き剥がしてもアースストリップ層は下側のベー
ス層から分離せず、アースストリップの下側ベース層に
対する優れた接着性を実証した。

以上本発明を特定の実施例を参照して説明したが、発
明はこれに限定されず、発明の精神と特許請求の範囲内
で各種の変形及び変更が可能なことは当業者にもとって
明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシス ジョン ウィーロック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ウィロー ベンド ド ライヴ 129 (72)発明者 ロバート シー ユー ユ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ハイデン ヴァリー ト レイル 1169 (56)参考文献 実開 昭55−92162（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3783021（ＵＳ，Ａ) 米国特許4402593（ＵＳ，Ａ) 米国特許4416963（ＵＳ，Ａ) 米国特許4464450（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像を保持可能な少なくとも１つの像
   形成層、導電表面を有する支持基材層、及び上記静電写
   真式像形成層に隣接し且つ上記導電層と電気接触する導
   電性アースストリップ層を備え、 該導電性アースストリップ層がフィルム形成バインダ、
   導電粒子、該フィルム形成バインダ中に分散された結晶
   粒子、及びアミノシラン２機能化学的結合剤の上記フィ
   ルム形成バインダ及び結晶粒子との化学的反応生成物を
   含み、 前記結晶シリカ粒子及び前記アミノシラン２機能化学的
   結合剤とは前記シリカ粒子に化学的に付着した反応性ヒ
   ドロキシグループと前記アミノシラン２機能化学的結合
   剤の分子上の反応性グループとの間の化学反応によって
   酸素原子を介して互いに化学的に結合されており、 前記アミノシラン２機能化学的結合剤と前記フィルム形
   成バインダとは前記アミノシラン２機能化学的結合剤の
   分子上の有機官能反応性グループと前記フィルム形成バ
   インダの分子上の反応性グループとの化学反応によって
   互いに化学的に結合されていることを特徴とする静電写
   真式像形成部材。