(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダ及び電荷発生化合物を含む光導電体用電荷発生層において、
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと、当該電荷発生層が含まれる前記光導電体の少なくとも一つの電気的特性を改善する少なくとも一つの樹脂とのブレンドを含み、
前記樹脂がエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含み、
前記電荷発生化合物がスクアリリウム顔料を含む、光導電体用電荷発生層。
【請求項２】
バインダ及び電荷発生化合物を含む光導電体用電荷発生層において、
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと、当該電荷発生層が含まれる前記光導電体の少なくとも一つの電気的特性を改善する少なくとも一つの樹脂とのブレンドを含み、
前記樹脂がエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含み、
前記電荷発生化合物がヒドロキシ置換されたスクアリリウム顔料を含む、光導電体用電荷発生層。
【請求項３】
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと前記樹脂とを約１：５０〜約５０：１の重量比で含む、請求項１又は２に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項４】
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと前記樹脂とを約１：２０〜約２０：１の重量比で含む、請求項１又は２に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項５】
前記バインダがポリビニルブチラールポリマーとエポキシ樹脂とを含む、請求項４に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項６】
前記バインダがポリビニルブチラールポリマーとフェノキシ樹脂とを含む、請求項４に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項７】
前記バインダがポリビニルブチラールポリマーとフェノール樹脂とを含む、請求項４に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項８】
前記バインダがポリビニルブチラールポリマーとポリヒドロキシスチレンとを含む、請求項４に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項９】
約５〜約８０重量％の電荷発生化合物と約２０〜約９５重量％のバインダとを含む、請求項１又は２に記載の光導電体用電荷発生層。
【請求項１０】
基材と電荷発生層と電荷移動層とを含む光導電体において、
前記電荷発生層がバインダと電荷発生化合物とを含み、
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと、当該光導電体の少なくとも一つの電気的特性を改善する少なくとも一つの樹脂とのブレンドを含み、
前記樹脂がエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含み、
前記電荷発生化合物がスクアリリウム顔料を含む、光導電体。
【請求項１１】
前記電荷移動層がバインダとベンジデン電荷移動化合物とを含む、請求項１０に記載の光導電体。
【請求項１２】
前記電荷発生層が、約５〜約８０重量％の電荷発生化合物と約２０〜約９５重量％のバインダとを含む、請求項１１に記載の光導電体。
【請求項１３】
前記電荷移動層がバインダとヒドラゾン電荷移動化合物とを含む、請求項１０に記載の光導電体。
【請求項１４】
前記電荷発生層が、約５〜約８０重量％の電荷発生化合物と約２０〜約９５重量％のバインダとを含む、請求項１３に記載の光導電体。
【請求項１５】
基材と電荷発生層と電荷移動層とを含む光導電体において、
前記電荷発生層が、約２０〜約９５重量％のバインダと約５〜約８０重量％のスクアリリウム電荷発生化合物とを含み、
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと、当該光導電体の電気的特性を改善する少なくとも一つの樹脂とのブレンドを含み、
前記樹脂がエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含む、光導電体。
【請求項１６】
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと前記樹脂とを約１：２０〜約１：１の重量比で含む、請求項１５に記載の光導電体
【請求項１７】
前記電荷移動層がバインダとベンジデン電荷移動化合物とを含む、請求項１６に記載の光導電体。
【請求項１８】
前記電荷移動層がバインダとヒドラゾン電荷移動化合物とを含む、請求項１６に記載の光導電体。
【請求項１９】
電荷発生層を調製するためのディスパージョンにおいて、
当該ディスパージョンを有機液体中に安定に分散させるスクアリリウム顔料及びバインダを含み、
前記バインダが、ポリビニルブチラールポリマーと、当該ディスパージョンから形成される電荷発生層を含む光導電体の少なくとも一つの電気的特性を改善する少なくとも一つの樹脂とのブレンドを含み、
前記樹脂がエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含む、ディスパージョン。
【請求項２０】
前記有機液体がテトラヒドロフラン、シクロペンタノン又はこれらの混合物を含む、請求項１９に記載のディスパージョン。
【請求項２１】
前記有機液体が本質的にアミンを含まない、請求項１９に記載のディスパージョン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、バインダ及び電荷発生化合物を含む光導電体の電荷発生層に関する。このバインダは、ポリビニルブチラールポリマー及び少なくとも一つの樹脂からなり、この樹脂は、特にバインダがこのような樹脂を含まないでポリビニルブチラールからなる電荷発生層を含む光導電体の電気的特性に比べて、電荷発生層を含む光導電体の電気的特性の少なくとも一つを改善する。本発明はまた、このような電荷発生層を含む光導電体、ならびに、このような電荷発生層を調製するためのディスパージョンに関する。
【０００２】
発明の背景
電子写真技術では、まず光導電性材料のような画像部材の表面を均一に帯電し、次いでこの表面を光で選択的に露光することによって、画像部材表面に潜像を形成する。光に露光される部分と露光されない部分間に、静電電荷密度の差が形成される。静電トナーによって、静電潜像が可視像に現像される。このトナーは、光導電体面、現像電極及びトナーの静電電荷に依存して光導電体面の露光部分又は非露光部分のいずれかに引き付けられる。
【０００３】
一般的には、電子写真用の二層光導電体は、金属の基平面部材のような基材を備え、この基材上に、電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷移動層（ＣＴＬ）とがコーティングされる。電荷移動層は、ホール移動物質又は電子移動物質からなる電荷移動物質を含有する。簡単のために以下の説明では、電荷移動化合物としてホール移動物質を含有する電荷移動層を用いた場合について記載する。電荷移動層がホール移動物質ではなく電子移動物質を含有するものであってもよく、光導電体面に発生する電荷がここで説明するのと反対の極性であってもいことは、当業者に理解されるであろう。
【０００４】
ホール移動物質を含有する電荷移動層が電荷発生層の上に設けられ、一般的には、光導電体面に負電荷が形成される。これとは逆に、電荷移動層の上に電荷発生層が設けられる場合には、一般的には、光導電体面に正電荷が形成される。従来、電荷発生層は、例えばスクアライン顔料、フタロシアニン又はアゾ化合物を単独又はバインダと組合せた電荷発生化合物又は電荷発生分子を含む。電荷移動層は、一般的には、電荷移動化合物又は電荷移動分子を含有すポリマーバインダを含む。電荷発生層内の電荷移動化合物は、画像形成のための光放射に対して感応性であり、このような光放射を吸収することにより電子−ホールのペアーをその中に発生させる。電荷移動層は、通常、画像形成のための光放射を吸収せず、電荷移動化合物が負に帯電された光導電体面へのホールの移動を担う。このタイプの光導電体は、アドレイ(Adley)らの米国特許第５，１３０，２１５号及びバルディス(Balthis)らの米国特許第５，５４５，４９９号に開示されている。
【０００５】
チャンプ（Ｃｈａｍｐ）らの米国特許第５，１３０，２１７号は、電荷発生層がスクアリリウムの調製溶液を含む光導電体を開示する。チャン（Ｃｈａｎｇ）らの米国特許第４，３９１，８８８号及び４，３５３，９７１号は、ポリマーバインダを使用することなく電荷発生層における電荷発生化合物の混合物の使用を開示する。このような層はその下層への接着性に通常欠けるので、特に高温及び／又は高湿度の条件下において層が剥離する結果となる。さらに、バインダと共に又はバインダを用いないで電荷発生化合物の溶液から電荷移動層を調製することが知られているが、用いられる一般的な溶媒にはモルホリン及びピロリジンのようなアミン溶媒が含まれる。これらの溶媒は環境に有害であり、溶液は一般的に例えば約２時間程度の短いポットライフを有する。従って、このような溶液は使用するのに扱い難く、製造コストが高くなる結果となる。
【０００６】
改善された機械的な完全性をもった電荷発生層がポリマーバインダによって提供され、かつ、このポリマーバインダによって電荷発生層の下層である例えば光導電体面に対する接着性が改善される。電荷発生層のバインダとしてポリビニルブチラールを使用することが、日本の文献である６１−７３７７０号（１９８６）、イエン（Ｙｅｎｇ）らの米国特許第５，２７０，１３９号、ツァイ（Ｔｓａｉ） の米国特許第４，９８３，４８３号、ならびに、ロー（Ｌａｗ）のジャーナル  オブ  イメイジング  サイエンス、３１（３）：８３−９２（１９８７）を含む様々な文献に開示されている。電荷発生層のバインダとしてポリビニルブチラールを用いることは、電荷発生層の基材に対する接着性がかなり改善されることにおいて利点がある。残念ながら、ポリビニルブチラールはインターアリア特性、高暗衰微特性及び残存電位特性を引起こし、得られる光導電体の電気的特性に不利な影響を及ぼす欠点を有する。日本の文献第６１−６２０３８（１９８６）及びマクアンネイ（ＭｃＡｎｅｎｅｙ）らの米国特許第４，５５９，２８７号は、電荷発生層のバインダとしてポリエステルを使用することを開示し、ヨーロッパの文献第４１５，８６４号は、電荷発生層のバインダとしてコポリエステルカーボネートを使用することを開示する。ヨーロッパの文献第２２０，４８９号は、電荷発生層のバインダとしてポリエステル接着剤と共にアリールスルホンアミド樹脂を使用することを更に開示する。これらのバインダから形成される電荷発生層を含む光導電体は良好な電気的特性を示すが、特に高温及び／又は高湿度の条件下において、基材に対する電荷発生層の接着性が一般的に比較的乏しい。基材に対する電荷発生層の接着性が乏しいことにより基材から電荷発生層が剥離してしまい、これにより光導電体の有効寿命が低減する。電荷発生層の接着性が乏しいことはまた、光導電体の製造中において次に形成される電荷移動層の溶液又はディスパージョンへ電荷発生層が抽出又は流出する結果となる。
【０００７】
したがって、下層基材への良好な接着性を示し、かつ良好な電気的特性を示す電荷発生層を含む光導電体に対する継続的な要請がある。
【０００８】
発明の概要
したがって、従来技術の欠点を解消する新規な電荷発生層を提供することが本発明の目的である。下層への良好な接着性を示す電荷発生層を提供することが、本発明のより特定的な目的である。用いられる光導電体の良好な電気的特性に不利にもたらさない電荷発生層を提供することが、本発明の更なる目的である。従来の環境に有害な溶媒の使用を回避しつつディスパージョンから好都合に調製することができる電荷発生層を提供することが、本発明の他の目的である。このような電荷発生層を組込んだ光導電体を提供することが、本発明の更に他の目的である。
【０００９】
これらの及び更なる目的及び利点が、本発明の電荷発生層及び光導電体によって提供される。電荷発生層はバインダ及び電荷発生化合物を含み、このバインダは、ポリビニルブチラールポリマー及び少なくとも一つの樹脂からなり、この樹脂は、特にバインダがこのような樹脂を含まないでポリビニルブチラールからなる電荷発生層を含む光導電体の電気的特性に比べて、電荷発生層を含む光導電体の電気的特性の少なくとも一つを改善する。好ましくは、この樹脂はエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンを含む。この光導電体は基材、電荷発生層及び電荷移動層からなり、電荷発生層はバインダ及び電荷発生化合物を含み、更に、バインダはポリビニルブチラールポリマー及び少なくとも一つの樹脂からなり、この樹脂は上述の電荷発生層を含む光導電体の電気的特性の少なくとも一つを改善する。
【００１０】
本発明に係るバインダは驚くべきことに、電荷発生層が形成される電荷発生化合物の安定なディスパージョンを提供する。上記樹脂を含まないでポリビニルブチラールからなる電荷発生層を含む光導電体に比べて、この電荷発生層は、例えば暗衰微の低減及び／又は感応性の改善といった光導電体の電気的特性を改善しつつ、特に光導電体基材である下層への良好な接着性を示す。これらの及び更なる目的および利点が、以下の詳細な説明の観点において更に容易に明らかとなるであろう。
【００１１】
詳細な説明
本発明に係る電荷発生層は、二層光導電体に用いるのに好適である。このような光導電体は、通常、基材、電荷発生層及び電荷移動層を含む。ここで議論する本発明の様々な実施態様は、基材上に形成され、かつ上に形成される電荷移動層を備える電荷発生層について言及するが、基材上に形成され、かつ上に形成される電荷発生層を備える電荷移動層についても同様に本発明の範囲内にある。
【００１２】
本発明に係る電荷発生層は、バインダと電荷発生化合物とを含む。この技術分野において様々な有機及び無機の電荷発生化合物が知られており、これらのいずれもが本発明の電荷移動層の使用に適している。本発明の電荷発生層の使用に特に好適な電荷発生化合物の一つのタイプは、スクアライン(squaraines)を含むスクアリリウム(squarylium)−ベースの顔料である。スクアリリウム顔料は、米国特許第３，６１７，２７０号、第３，８２４，０９９号、第４，１７５，９５６号、第４，４８６，５２０号及び第４，５０８，８０３号に記載されるような酸ルートによって調製してもよく、この酸ルートでは、簡単な手順及び装置が用いられ、反応時間が短く、収率が高い。したがって、スクアリリウム顔料は、非常に廉価で、かつ容易に入手可能である。
【００１３】
本発明の使用に好適で好ましいスクアリリウム顔料は、構造式（Ｉ）によって表わされる。
【００１４】
【化１】
0003607953.tif 000002
【００１５】
ここで、Ｒ１はヒドロキシ、水素又はＣ１−５アルキルを表わし、好ましくはヒドロキシ、水素又はメチルであり、各Ｒ２は別個にＣ１−５アルキル又は水素を表わす。更に好適な実施態様では、顔料はヒドロキシスクアライン顔料を含み、上述の式（Ｉ）の各Ｒ１はヒドロキシを含む。
【００１６】
本発明の電荷発生層の使用に特に好適な顔料の他のタイプは、フタロシアニン−ベースの化合物である。好適なフタロシアニン化合物は、Ｘ型の金属非含有フタロシアニンのような金属非含有型、ならびに、金属含有フタロシアニンの両方を含む。好適な実施態様では、フタロシアニン電荷発生化合物は、遷移金属又は第ＩＩＩＡ金属族の金属を含有するフタロシアニンからなる。これら金属含有フタロシアニン電荷発生化合物は、銅、チタニウム又はマンガンのような遷移金属を含有するもの、又は第ＩＩＩＡ金属族としてアルミニウムを含有するものが好ましい。これら金属含有フタロシアニン電荷発生化合物は、オキシ、チオール又はジハロ置換を更に含んでいてもよい。米国特許第４，６６４，９９７号、第４，７２５，５１９号及び４，７７７，２５１号に開示されるようなチタニウム含有フタロシアニンであって、オキソ−チタニルフタロシアニン、これらの様々な多形体で例えばタイプＩＶ多形体、ならびに、これらの誘導体でクロロチタニルフタロシアニンのような例えばハロゲン置換された誘導体を含むチタニウム含有フタロシアニンが、本発明の電荷発生層に使用するのに適している。
【００１７】
これらは例えばイシカワらの米国特許第４，４１３，０４５号に開示されているようなジアゾ化合物や、トリス、テトラキス化合物を含む更なる従来の電荷発生化合物がこの技術分野において知られており、これらもまた本発明の電荷発生層の使用に適している。なお、上記ジアゾ化合物、トリス、テトラキス化合物に限定されるものではない。電荷発生層において電荷発生顔料又は電荷発生化合物の混合物を用いることもまた、本発明の範囲内にある。
【００１８】
本発明の重要な特徴によれば、電荷発生層のバインダはバインダ成分のブレンドを含む。このブレンドは、ポリビニルブチラールポリマー及び少なくとも一つの樹脂からなり、この樹脂は、特にバインダがこのような樹脂を含まないでポリビニルブチラールからなる電荷発生層を含む光導電体の電気的特性に比べて、電荷発生層を含む光導電体の電気的特性の少なくとも一つを改善する。好適な樹脂は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂及びポリヒドロキシスチレンを含む。本発明者らは、これらのバインダブレンドが驚くべきことに、電荷発生化合物と共に好適なディスパージョンを形成し、かつ、電荷発生層が含まれる光導電体の電気的特性を改善しつつ下層への良好な接着性を有する電荷発生層の形成を許容することを発見した。特に、バインダブレンドによって、暗衰微の低減、感応性の改善及び／又は同様の特性などの改善された電気的特性が光導電体に付与される。バインダとしてポリビニルブチラールポリマーを単独で使用することにより電荷発生層が通常得られることから、本発明の電荷発生層によって与えられるこれらの利点は特に驚くべきことである。エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂及びポリヒドロキシスチレンは、電荷発生層を形成するのに用いられるコーティングディスパージョンにおいて顔料とバインダとの相分離を引起すので、通常、安定なコーティングディスパージョンの生成能力に欠ける一方、ポリビニルブチラールポリマーは光導電体の電気的特性に不利な影響を及ぼすからである。このようなディスパージョンに高分子量の樹脂固体を用いると、許容範囲を超える厚さを有し、かつ望ましくない高光学密度を示す電荷発生層が得られる。一方、ポリビニルブチラールポリマーと上述の少なくとも一つの樹脂とを含む本発明のバインダによって、これらの欠点が解消される。
【００１９】
ポリビニルブチラールポリマーはこの技術分野においてよく知られ、様々な供給源から入手可能である。これらのポリマーは、例えば硫酸のような酸触媒の存在下にブチルアルデヒドでポリビニルアルコールを縮合することによって通常製造され、式（ＩＩ）の繰返し単位を有する。
【００２０】
【化２】
0003607953.tif 000003
【００２１】
典型的には、ポリビニルブチラールポリマーは、約２０，０００〜約３００，０００の数平均分子量を有するであろう。
【００２２】
ポリビニルブチラールポリマーは、発生層を含む光導電体の電気的特性を改善する上述のような少なくとも一つの樹脂と組合される。好ましくは、この樹脂は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレン、又はこれらの誘導体を含む。これら樹脂の全てがこの技術分野において良く知られており、様々な供給源から入手可能である。通常、エポキシ樹脂はエピクロロヒドリンのようなエポキシ化合物から形成され、架橋前にエポキシド基を含有している。一般に、エポキシ樹脂はエピクロロヒドリンをビスフェノールＡで縮合することによって形成され、得られるポリマーの各末端にエポキシド基が確実に含まれるようにするために、好ましくは過剰のエピクロロヒドリンが用いられる。このようなエポキシ樹脂は、通常、下記式（ＩＩＩ）を有する。
【００２３】
【化３】
0003607953.tif 000004
【００２４】
エポキシ樹脂は、典型的には、約３，０００〜約１０，０００の数平均分子量を有する。これより高分子量のエポキシ樹脂もまた使用できる。
【００２５】
同様に、フェノキシ樹脂もこの技術分野において良く知られており、様々な供給源から入手可能である。一般に、フェノキシ樹脂はエピクロロヒドリンとビスフェノールＡから形成されるが、エポキシ基を含有していない。フェノキシ樹脂は、通常、下記式（ＩＶ）の繰返し単位を有し、
【００２６】
【化４】
0003607953.tif 000005
【００２７】
典型的には、約２，０００〜約４０，０００の数平均分子量を有する。
【００２８】
フェノール樹脂もこの技術分野において良く知られており、様々な供給源から入手可能であり、下記式（Ｖ）の繰返し単位を含む。
【００２９】
【化５】
0003607953.tif 000006
【００３０】
ここで、ＲはＣ１−８のアルキル基であり、ａは０〜３である。ノボラック樹脂は一般的なフェノール樹脂である。更に、ヒドロキシ基がエポキシド基又は置換エポキシド基に転換されたフェノール樹脂は、一般的にエポキシノボラックと言われ、本発明のブレンドの使用に適したフェノール樹脂の範囲内に含まれる。フェノール樹脂は、典型的には、少なくとも約６００の数平均分子量を有する。
【００３１】
最後に、ポリヒドロキシスチレンは、典型的には、下記式（ＶＩ）を有する。
【００３２】
【化６】
0003607953.tif 000007
【００３３】
ここで、ＲはＣ１−８のアルキル基であり、ａは０〜３である。ポリヒドロキシスチレンノボラックは、本発明のブレンドの使用に適したポリヒドロキシスチレンの範囲内に含まれる。典型的には、ポリヒドロキシスチレンは、約４，０００〜約２０，０００の数平均分子量を有する。
【００３４】
通常、特にバインダがポリビニルブチラールポリマーからのみ形成される電荷発生層を含む光導電体の電気的特性に比べて、電荷発生層を含む光導電体の電気的特性を改善するのに十分な量の樹脂をバインダは含む。典型的には、バインダは、ポリビニルブチラールポリマーと樹脂とを約１：５０〜約５０：１の重量比で含み、好ましくは、ポリビニルブチラールポリマーと樹脂とを約１：２０〜約２０：１の重量比で含む。更に好適な実施態様では、本発明に係る電荷発生層は、ポリビニルブチラールポリマーと樹脂とを約１：２０〜約１：１の重量比で含むバインダを有し、このバインダの少なくとも約半分は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂又はポリヒドロキシスチレンの少なくとも一つを含む。
【００３５】
電荷発生層は、従来この技術分野で用いられている量において、電荷発生化合物及びバインダをを含んでいてもよい。典型的には、電荷発生層は、約５〜８０重量％の電荷発生化合物を含み、好ましくは少なくとも約１０重量％の電荷発生化合物を含み、最も好ましくは約１５〜６０重量％の電荷発生化合物を含み、約２０〜９５重量％のバインダを含み、好ましくは約９０重量％以下のバインダを含み、最も好ましくは約４０〜８５重量％のバインダを含む。これら全ての重量％は電荷発生層を基準とする。電荷発生層は、この技術分野において使用することが知られている従来の添加剤をその中に更に含有していてもよい。
【００３６】
本発明に係る電荷発生層を形成するには、バインダと電荷発生化合物とを有機溶液にそれぞれ溶解及び分散する。有機溶液は通常溶媒と言われ典型的にはバインダを溶解するが、技術的にはこの液は溶液ではなく顔料のディスパージョンを形成する。バインダと顔料が、同時に又は任意の順序で連続して有機溶液に加えられる。好適な有機溶液には好ましくは本質的にアミンが含まれず、したがって、アミン溶媒の使用によって従来に起こった環境事故が回避される。好適な有機溶液はテトラヒドロフラン、シクロペンタノン等を含むが、これらに限定されるものではない。電荷発生化合物とバインダブレンドを分散するのに適した他の溶媒は、当業者に明らかであろう。
【００３７】
この技術分野において通常知られる技術によれば、ディスパージョンは、好ましくは、バインダと電荷発生化合物の両方を組合せて含む固形分を約１０重量％以下において含有する。したがって、このディスパージョンは、所望の厚さ、典型的には約５ミクロン以下、より好ましくは約１ミクロン以下の厚さの電荷発生層を形成するのに用いられる。更に、ポリビニルブチラールポリマーと上記少なくとも一つの樹脂のブレンドを含むバインダが有機溶液中で電荷発生化合物と安定なディスパージョンを形成するので、例えばディプコーティング等の従来技術を用いて均質層が容易に形成される。これらのディスパージョンはまた、電荷発生層に続いて塗布される電荷移動層のコーティング中へ電荷発生化合物が抽出又は流出するのを低減する。
【００３８】
上述のように、本発明に係る電荷発生層は下層への良好な接着性を示す。典型的には、電荷発生層は、その上に形成される電荷移動層と共に光導電体の基材に塗布されるであろう。この技術分野において知られる技術によれば、一つ以上のバリア層を基材と電荷発生層との間に設けてもよい。典型的には、このようなバリア層は、約０．０５〜約２０ミクロンの厚さを有する。電荷移動層が光導電体の基材上にまず形成され、次いでこの電荷移動層上に電荷発生層が形成されるものも等しく本発明の範囲内にある。
【００３９】
光導電体の基材は、例えば可撓性ウエブ又はベルトの形状の可撓性であってもよく、又は、例えばドラムの形状の非可撓性であってもよい。典型的には、光導電体の基材は、電気的接地面として機能する金属であって好ましくはアルミニウムの薄層で均一にコーティングされる。更に好ましい実施態様では、アルミニウムは、アルミニウム面をより厚い酸化アルミニウム面に転換するために陽極酸化される。これに代わって、アルミニウム、酸化錫又は酸化インジウムなどが表面に真空蒸着されたアルミニウム又はニッケルのような金属プレート、金属ドラム、金属フォイル又はプラスチックフィルムを備えた接地面部材を設けてもよい。典型的には、光導電体の基材は、要求される機械的な安定を得るのに十分な厚さを有するであろう。例えば、可撓性ウエブ基材は、通常、約０．０１〜約０．１ミクロンの厚さを有し、ドラム基材は、通常、約０．７５ｍｍ〜約１ｍｍの厚さを有する。
【００４０】
本発明の二層光導電体の電荷移動層は、バインダと電荷移動化合物とを含有する。当技術分野において従来から行なわれているように、当技術分野において二層光導電体に用いられる一般的に公知のバインダ及び電荷移動化合物を、本発明に用いる電荷移動層は含有する。通常、バインダはポリマーであって、ポリビニルクロライド、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテートなどのビニルポリマー；スチレンポリマー；上記ビニルポリマーのコポリマー；アクリル酸及びアクリレートポリマーとそのコポリマー；ポリカーボネートポリマー；ビスフェノールＡから誘導されるポリカーボネート−Ａ、シクロヘキシリデンビスフェノールから誘導されるポリカーボネート−Ｚ、メチルビスフェノールＡから誘導されるポリカーボネート−Ｃ、ポリエステルカーボネート、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン及びエポキシ樹脂等を含むコポリマーを含む。しかしながら、バインダはこれらのポリマーに限定されるものではない。電荷移動層のポリマーバインダは、電荷移動特性を示さない不活性であるのが好ましい。
【００４１】
本発明の光導電体の電荷移動層に用いる好適な電荷移動化合物は、光照射によって発生するホール又は電子が電荷発生層から電荷移動層に注入可能とし、かつ、これらホール又は電子が電荷移動層を通って表面電荷に選択的に放電可能とするものでなければならない。電荷移動層中に用いられる好適な電荷移動化合物は、これらに限定されるものではないが、下記のものが含まれる。
【００４２】
１．米国特許第４，３０６，００８号、同４，３０４，８２９号、同４，２３３，３８４号、同４，２３３，３８４号、同４，２２９，８９７号、同４，２６５，９９０号及び／又は同４，０８１，２７４号に開示されるジアミンタイプの移動分子。典型的なジアミン移動分子は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ビス（アルキルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンのような置換ベンジデンを含むベンジデン（ｂｅｎｄｉｄｅｎｅ）化合物を含み、ここで、アルキルは、例えばメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル等、又は、ハロゲン置換されたこれらの誘導体等である。
【００４３】
２．米国特許第４，３１５，９８２号、同４，２７８，７４６号及び同３，８３７，８５１号に開示されるようなピラゾリン移動分子。典型的なピラゾリン移動分子は、１−［レピジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［キノリル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［６−メトキシピリジルピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−［ｐ−ジエチルアミノスチリル］−５−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）ピラゾリン、１−フェニル−３−［ｐ−ジエチルアミノスチリル］−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等を含む。
【００４４】
３．米国特許第４，２４５，０２１号に開示されるような置換されたフルオレン電荷移動分子。典型的なフルオレン電荷移動分子は、９−（４’−ジメチルアミノベンジリデン）フルオレン、９−（４’−メトキシベンジリデン）フルオレン、９−（２，４’−ジメトキシベンジリデン）フルオレン、２−ニトロ−９−ベンジリデン−フルオレン、２−ニトロ−９−（４’−ジエチルアミノベンジリデン）フルオレン等を含む。
【００４５】
４．ドイツ特許第１，０５８，８３６号、同１，０６０，２６０号及び同１，１２０，８７５号、ならびに、米国特許第３，８９５，９４４号に開示される２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、イミダゾール、トリアゾール等のオキサジアゾール移動分子。
【００４６】
５．例えば米国特許第４，１５０，９８７号に開示されるような、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｏ−エトキシ−ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｏ−メチル−ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｏ−メチル−ｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジプロピルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−（ベンジルフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジブチルアミノベンズアルデヒド−（ベンジルフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）等を含むヒドラゾン移動分子。他のヒドラゾン移動分子は、１−ナフタレンカルバルデヒド１−メチル−１−フェニルヒドラゾン、１−ナフタレンカルバルデヒド１，１−フェニルヒドラゾン、４−メトキシナフタレン−１−カルバルデヒド１−メチル−１−フェニルヒドラゾンのような化合物、及び、例えば米国特許第４，３８５，１０６号、同４，３３８，３８８号、同４，３８７，１４７号、同４，３９９，２０８号及び同４，３９９，２０７号に開示されるような他のヒドラゾン移動分子を含む。更に他のヒドラゾン移動分子は、９−メチルカルバゾール−３−カルバルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、９−エチルカルバゾール−３−カルバルデヒド−１−メチル−１−フェニルヒドラゾン、９−エチルカルバゾール−３−カルバルデヒド−１−エチル−１−フェニルヒドラゾン、９−エチルカルバゾール−３−カルバルデヒド−１−エチル−１−ベンジル−１−フェニルヒドラゾン、９−エチルカルバゾール−３−カルバルデヒド−１−１−ジフェニルヒドラゾンのようなカルバゾールフェニルヒドラゾン、及び、例えば米国特許第４，２５６，８２１号に開示されるような他の好適なカルバゾールフェニルヒドラゾン移動分子を含む。例えば米国特許第４，２９７，４２６号に、同様のヒドラゾン移動分子が開示されている。
【００４７】
好ましくは、電荷移動層に含有される電荷移動化合物は、ヒドラゾン、芳香族アミン（ベンジデンのような芳香族ジアミンを含む）、置換された芳香族アミン（置換ベンジデンのような置換された芳香族ジアミンを含む）、又は、これらの混合物を含む。好適なヒドラゾン移動分子は、アミノベンズアルデヒド、シナミックエステル又はヒドロキシ化されたベンズアルデヒドの誘導体を含む。アミノベンズアルデヒドから誘導されたヒドラゾンの具体例は、アンダーソンらの米国特許第４，１５０，９８７及び同４，３６２，７９８号に記載されるヒドラゾンを含む。シナミックエステルから誘導されたヒドラゾン及びヒドロキシ化されたベンズアルデヒドから誘導されたヒドラゾンの具体例は、レビンらの米国出願番号第０８／９８８，６００号及び同０８／９８８，７９１号に記載されるヒドラゾンをそれぞれ含む。これら全ての特許及び出願は、参考文献としてここに挙げたものである。
【００４８】
電荷移動層は、通常、電荷移動層の重量を基準として約５〜約６０重量％の量で、より好ましくは電荷移動層の重量を基準として約１５〜約４０重量％で、電荷移動化合物を含有する。電荷移動層の残存物はバインダ及び従来用いられる添加剤である。
【００４９】
電荷移動層は、典型的には約１０〜約４０ミクロンの厚さを有するであろうし、この技術分野において知られる従来技術によって形成してもよい。都合の良いことに、電荷移動層は、ポリマーバインダと有機溶媒中に電荷移動化合物を分散又は溶解し、ディスパージョン及び／又は溶液を各下層にコーティングし、乾燥することによって形成してもよい。
【００５０】
本発明に係る電荷発生層、ディスパージョン及び光導電体の様々な実施態様及び利点が、以下の実施例によって例示される。これらの実施例及びこの明細書を通して、部及び％は特に示さない限り重量に基づく。
【００５１】
実施例１
この実施例では、本発明に係る電荷発生層と従来の電荷発生層をそれぞれ用いて本発明の光導電体と比較例の光導電体を調製した。陽極酸化処理したアルミニウムドラム基材上に電荷発生層のディスパージョンをディップコーティングしてこれを乾燥することによって電荷発生層を形成し、次いで、電荷発生層上に電荷移動層のディスパージョンをディップコーティングしてこれを乾燥することによって電荷移動層を形成することにより、この実施例に記載する各光導電体を調製した。この実施例の各光導電体では、電荷移動層は、約６０重量％のビスフェノールＡ−ポリカーボネーポリマー（バイエル（Ｂａｙｅｒ）によって供給されるＭａｋｒｏｌｏｎ−５２０８））と、約４０重量％のｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）（ＤＥＨ）を含む電荷移動化合物とを含有する。
【００５２】
この実施例の各光導電体１Ａ〜１Ｉにおける電荷発生層の組成を表１に示す。各光導電体において、電荷発生化合物は、ヒドロキシスクアライン（（２，４−ビス（４−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシフェニル）シクロブテンジリウム−１，３−ジオレイト））を含む。光導電体１Ａ、１Ｃ及び１Ｇの電荷発生層は比較例の層であり、約９８，０００ｇ／モルの数平均分子量を有するポリビニルブチラール（ＰＶＢ）からなるバインダを含む。このＰＶＢは、セキスイケミカルカンパニー(Sekisui Chemical Company)からＢＸ−５５Ｚの名称で供給され、下記式（ＶＩＩ）を有する。
【００５３】
【化７】
0003607953.tif 000008
【００５４】
一方、光導電体１Ｂ、１Ｄ〜Ｆ、１Ｈ及び１Ｉは本発明に係る電荷発生層を含有し、バインダはポリビニルブチラールとエポキシ樹脂のブレンドを表１に示す重量比で含む。エポキシ樹脂は、エピクロロヒドリンとビスフェノールＡとからから形成され、シェルケミカルカンパニー(Shell Chemical Company)から名称Ｅｐｏｎ  １００９として供給され、約９８８１ｇ／モルの数平均分子量を有する。各光導電体の電荷発生層は、テトラヒドロフランとシクロペンタノンとの混合物に分散しヒドロキシスクアラインと各バインダとのディスパージョンから形成した。各ディスパージョンは、通常、約５〜６重量％の固形分を有していた。
【００５５】
この実施例で示す光導電体の光学密度及び様々な電気的特性を測定した。具体的には、光学密度はマクベス（Ｍａｃｂｅｔｈ） ＴＲ５２４光学濃度計を用いて測定した。暗状態に維持された光導電体表面からの電荷損失である暗衰微もまた測定した。像とバックグランド領域との間のコントラストポテンシャルを低減させて像の薄れや無彩色スケールの損失を招くので、暗衰微は好ましくない特性である。暗衰微はまた、光が光導電体表面に戻る際に光導電プロセスが受ける電界を低減し、それによって、光導電体の作動効率を減少させる。最後に、静電プローブが取付けられた静電感光度計を用いて、光導電体表面を７８０ｎｍレーザで照射する光エネルギーの関数として電位の大きさを測定することにより、光感応測定を行なった。ドラムはコロナによって帯電され、全ての測定における露光−現像時間は２２２ｍｓであった。光感応度は、０．９マイクロジュール／ｃｍ２の光エネルギーで約−６５０Ｖに予め帯電された光導電体ドラム上の放電電位として測定される。これらの全測定結果を表Ｉに示す。
【００５６】
【表１】
0003607953.tif 000009
【００５７】
表Ｉに記載の結果は、バインダブレンドを有する電荷発生層を含有する本発明の各光導電体１Ｂ、１Ｄ〜１Ｆ、１Ｈ及び１Ｉが、ＰＶＢとエポキシ樹脂のバインダブレンドではなくＰＶＢバインダを含有し同様量の電荷発生化合物を含む各比較例としての光導電体１Ａ、１Ｃ及び１Ｄに比べて、暗衰微をかなり低減し及び／又は残存電圧をかなり低減することを示した。電荷発生層のポリビニルブチラールがブレンドされたエポキシ樹脂バインダが、約３，０００〜約１０，０００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する場合に、本発明の光導電体において同様の改善が観察された。
【００５８】
この実施例では、本発明の光導電体１Ｂ、１Ｄ〜１Ｆ、１Ｈ及び１Ｉについて、ＡＳＴＭＤ３３５９に従ったテープリフトオフ法を用いた接着性の試験も行なった。本発明に係る光導電体は、比較のための光導電体と同様に全体的に良好な接着性を示し、かつ、電荷発生層がヒドロキシスクアライン溶液又はコポリエステルカーボネート−ヒドロキシスクアラインのディスパージョンから形成される従来の光導電体よりかなり良好な接着性を示した。
【００５９】
実施例２
この実施例では、本発明に係る別の光導電体と比較例としての別の光導電体を調製した。これらの光導電体は、本発明の電荷発生層と比較のための電荷発生層をそれぞれ含有する。各光導電体は、実施例１において大略示した手順を用いて調製した。この実施例の光導電体における電荷移動層は、実施例１に示したビスフェノールＡ−ポリカーボネートバインダを約７０重量％と、Ｎ，Ｎ‘−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビスフェノールベンジジン（ＴＰＤ）を約３０重量％含む。
【００６０】
この実施例の各光導電体に含まれる電荷発生層の組成を表ＩＩに示す。ここで、各電荷発生化合物は、ヒドロキシスクアラインを含有し、ＰＶＢとエポキシ樹脂は実施例１において示したものである。表ＩＩから明らかなように、光導電体２Ｂ、２Ｄ〜２Ｆ、２Ｈ及び２Ｉは本発明に係るものであって本発明に係る電荷発生層を含有し、バインダはポリビニルブチラールとエポキシ樹脂のブレンドを含有する。また、光導電体２Ａ、２Ｃ及び２Ｇは比較例の光導電体であってブレンドではなくポリビニルブチラールを単独で含有する電荷発生層を有する。各光導電体の電荷発生層は、実施例１に大略示したディスパージョンから形成した。
【００６１】
この実施例の光導電体について、実施例１に示した手順に従って、光学密度、暗衰微及び光感応性の測定を行なった。これらの測定結果を表ＩＩに示す。
【００６２】
【表２】
0003607953.tif 000010
【００６３】
表ＩＩに記載の結果から、電荷発生層が約２０重量％のヒドロキシスクアラインと約８０重量％のポリビニルブチラールバインダを含む光導電体２Ａでは、かなりの残留電圧によって証明されるように、電荷発生層はベンジジンを含有する電荷移動層内に注入されないことを当業者は認識するであろう。しかしながら、約２０重量％のヒドロキシスクアラインと約８０重量％のバインダとを電荷発生層に含むものの、バインダがポリビニルブチラールとエポキシ樹脂とのブレンドを含む本発明に係る光導電体２Ｂでは、電荷発生層と電荷移動層の界面における電荷注入は劇的に改善され、その結果、残留電圧がかなり低減し、それによって機能可能な光導電体が提供される。光導電体２Ｄ〜２Ｆ、２Ｈ及び２Ｉもまた、同様量の電荷発生化合物を含有する比較のための光導電体２Ｃ及び２Ｇと比べて、暗衰微と感応性の実質的な低減をそれぞれ示した。
【００６４】
本発明に係るこの実施例の光導電体（２Ｂ、２Ｄ〜２Ｆ、２Ｈ及び２Ｉ）についてもまた、ＡＳＴＭＤ３３５９に従った接着性の試験も行ない、比較のための光導電体２Ａ、２Ｃ及び２Ｇと同様に全体的に良好な接着性を示し、かつ、ヒドロキシスクアライン溶液又はコポリエステルカーボネート−ヒドロキシスクアラインのディスパージョンから形成される電荷発生層を含有する従来の光導電体よりかなり良好な接着性を示した。
【００６５】
実施例３
この実施例では、実施例１において大略示した手順を用いて、本発明に係る別の光導電体を調製した。各光導電体の電荷移動層は、表ＩＩＩに示される量で、電荷移動化合物としてのＴＰＤ又は電荷移動化合物としてのＤＥＨのいずれか、ならびに、実施例１において示したビスフェノールＡ−ポリカーボネートバインダを含有する。
【００６６】
この実施例の各光導電体の電荷発生層は、実施例１に示したポリビニルブチラール（ＰＶＢ）と、フェノール樹脂又はフェノキシ樹脂のいずれかとのブレンドを含むバインダを含有する。フェノール樹脂（ＰＨＬ）は名称ＨＲＪ１１４８２としてシェネクタディインターナショナル（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から供給され、一般式（ＶＩＩＩ）を有する。
【００６７】
【化８】
0003607953.tif 000011
【００６８】
フェノキシ樹脂（ＰＨＸ）は、フェノキシアソシエイツ（Ｐｈｅｎｏｘｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）から名称ＰＫＨＪとして供給され、下記式（ＩＸ）を有する。
【００６９】
【化９】
0003607953.tif 000012
【００７０】
この実施例における本発明に係る各光導電体３Ａ〜３Ｅの具体的なバインダ組成を表ＩＩＩに示す。
【００７１】
この実施例の光導電体について、実施例１に示した手順に従って、光学密度、暗衰微及び感応性の測定を行なった。これらの測定結果もまたを表ＩＩＩに示す。比較の目的のために、実施例１及２の比較のための幾つかの光導電体とその様々な特性を表ＩＩＩに示す。
【００７２】
【表３】
0003607953.tif 000013
【００７３】
光導電体３Ａ〜３Ｅは、同様量の電荷発生化合物を中に有する比較のための光導電体と比べて、低減された暗衰微と改善された光感応性を示すことが、表ＩＩＩに記載の結果から明らかである。本発明に係るこの実施例の光導電体についてもまた、ＡＳＴＭ−３３５９のテープリフトオフ法に従った試験を行なった際において良好な接着性を示した。
【００７４】
このように、本発明に係る光導電体が良好な電気的特性を示し、かつ、本発明の電荷発生層が下層への良好な接着性を示すことを、これらの実施例は示す。これらの実施例はまた、従来の溶媒に比べて環境に悪影響を及ぼさない有機溶液を用いた安定なディスパージョンから電荷発生層が容易に形成されることを示す。
【００７５】
請求の範囲に示す発明を更に説明するために、ここに示す様々な好適な実施態様及び実施例が記載されているが、これらは請求の範囲に示す発明を限定するものではない。請求の範囲に示す発明の範囲内にある更なる実施態様及び変更例は、当業者にとって明らかであろう。