(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体の耐用年数を延ばすオーバーコート層による摩滅耐性を改善し、画像化部材の摩滅問題のない画像形成システムの提供。【解決手段】感光体は、基材１０の上に配置された１つ以上の光導電層、およびこの１つ以上の光導電層の上に配置されたオーバーコート層３２を備え、荷電ユニットは、上記画像化部材の表面の荷電距離範囲内に配置された荷電ローラーを備え、トナー組成物は、トナー親粒子および約４〜約８μｍの粒子サイズを有するステアリン酸亜鉛を含む１種以上の添加剤を含む。【選択図】図２
2014199443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するための画像形成装置；および
前記画像を形成するための前記画像形成装置にて使用するトナー組成物
を備えた画像形成システムであって、前記画像形成装置は、
静電潜像を現像するための電荷保持表面を有する画像化部材、および
荷電ユニットをさらに備え、ここで、前記画像化部材は、
基材、
前記基材の上に配置された１つ以上の光導電層、および
前記１つ以上の光導電層の上に配置されたオーバーコート層を備え、前記荷電ユニットは、
前記画像化部材の表面の荷電距離範囲内に配置された荷電ローラーを備え、前記トナー組成物は、トナー親粒子および約４〜約８μｍの粒子サイズを有するステアリン酸亜鉛を含む１種以上の添加剤を含む、画像形成システム。
【請求項２】
前記ステアリン酸亜鉛は、ＺｎＳｔ−Ｓ、ＺｎＳｔ−Ｌ、ＺｎＰＦおよびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
前記１種以上の添加剤は、ポリメチルメタクリレートをさらに含む、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項４】
形成された画像は、欠失を示さない、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項５】
ステアリン酸亜鉛は、前記トナー組成物の総重量に対し、約２．００重量％〜約０．０１重量％の量で存在する、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記ステアリン酸亜鉛は、前記トナー親粒子に対し、約２．００：１００〜約０．０１：１００の重量比で存在する、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項７】
前記ポリメチルメタクリレートは、約０．３μｍ〜約１．０μｍの粒子サイズを有する、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項８】
前記ポリメチルメタクリレートは、前記トナー親粒子に対し、約２．００：１００〜約０．０１：１００の重量比で存在する、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項９】
画像を形成するための画像形成装置；および
前記画像を形成するための前記画像形成装置にて使用するトナー組成物
を備えた画像形成システムであって、前記画像形成装置は、
静電潜像を現像するための電荷保持表面を有する画像化部材、および
荷電ユニットをさらに備え、ここで、前記画像化部材は、
基材、
前記基材の上に配置された１つ以上の光導電層、および
前記１つ以上の光導電層の上に配置されたオーバーコート層を備え、前記オーバーコート層は、電荷輸送分子、アクリルポリオール、メラミンホルムアルデヒド化合物および酸触媒を含み、
前記荷電ユニットは、
前記画像化部材の表面の荷電距離範囲内に配置された荷電ローラーを備え、前記トナー組成物は、トナー親粒子および約４〜約８μｍの粒子サイズを有するステアリン酸亜鉛を含む１種以上の添加剤を含む、画像形成システム。
【請求項１０】
前記トナー親粒子は、ポリエステル、ポリスチレン、およびこれらの混合物からなる群より選択される化合物を含む、請求項９に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、電子写真画像化部材と共に使用するための、特定のトナー組成物に関する。この電子写真画像化部材は、画像化部材表面を保護するためのオーバーコート層および「バイアス電荷ロール」（ＢＣＲ）などの接触型荷電デバイスを備える。このトナー組成物は、一般的に観察される欠失問題および画像化部材の摩滅問題のない画像形成システムを提供する、添加剤の組み合わせを含む。欠失は、印刷された画像が不鮮明になり、鮮明な形体（例えば、１ビット線）が消える、印刷欠陥である。
【背景技術】
【０００２】
感光体の表面を帯電するために、接触型荷電デバイスが使用されている。接触型荷電デバイスはまた、「バイアス電荷ロール」（ＢＣＲ）とも呼ばれ、Ｄ．Ｃ．電圧のレベルの２倍未満のＡ．Ｄ．電圧が重畳されたＤ．Ｃ．電圧の電源から電圧を供給されている導電部材を備える。荷電デバイスは、画像保持部材（感光体）表面に接触し、この部材が帯電される。この画像保持部材の外側表面は、接触領域において帯電される。接触型荷電デバイスは、画像保持部材を、所定の電位まで帯電する。
【０００３】
電子写真感光体は、多くの形態で提供され得る。例えば、感光体は、１つの材料、例えばガラス状セレンの均一な層であってもよく、または、機械的に頑丈なマトリクス中に光導電性材料を含む複合層であってもよい。加えて、感光体は、層状化されてもよい。多層の感光体または画像化部材は、少なくとも２つの層を有し、基材、導電層、必要に応じたアンダーコート層（「電荷ブロッキング層」または「正孔ブロッキング層」と呼ばれる場合がある）、必要に応じた接着層、光発生層（「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）」と呼ばれる場合がある）、電荷輸送層、および必要に応じたオーバーコーティング層を、可撓性ベルト形態または剛性ドラム形状で備え得る。多層形状において、感光体の活性層は、電荷発生層（ｃｈａｒｇｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）（ＣＧＬ）および電荷輸送層（ＣＴＬ）である。これらの層を横切る電荷輸送の増強により、より良い感光体性能がもたらされる。多層可撓性感光体部材は、電気的活性層の反対側である基材の裏側上に、カール防止層を備えて、所望の感光体平面度を与えてもよい。
【０００４】
従来の感光体は、以下の特許において開示され、その多くは、アンダーコート層における光拡散粒子の存在を記載している。用語「感光体」または「光導電体」は、一般に、用語「画像化部材」と相互交換可能に使用される。用語「電子写真方式」は、「電子写真方式」と「乾式複写方式」とを含む。用語「電荷輸送分子」は、一般に、用語「正孔輸送分子」と相互交換可能に使用される。
【０００５】
感光体の耐用年数をさらに延ばすために、オーバーコート層も使用され、感光体を保護し、そして性能、例えば摩滅耐性を改善する。しかし、これらの低摩滅オーバーコートは、湿潤環境において悪化する欠落印刷欠陥に起因して、程度の低い画像品質を伴う。さらに、ＢＣＲ荷電の下での低摩滅オーバーコートに伴う高トルクはまた、感光体駆動モーター故障および感光体クリーニングブレード損傷などの重大な問題をも引き起こす。結果として、ＢＣＲ荷電システムを有する低摩滅オーバーコートの使用は、未だ挑戦であり、このようなシステムにおいてオーバーコート技術により標的寿命を達成するための方法を見出す必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書中で説明される態様によれば、画像を形成するための画像形成装置およびその画像を形成するための上記画像形成装置にて使用するトナー組成物を備えた画像形成システムが提供され、この画像形成装置は、静電潜像を現像するための電荷保持表面を有する画像化部材および荷電ユニットをさらに備え、ここで、上記画像化部材は、基材、この基材の上に配置された１つ以上の光導電層、およびこの１つ以上の光導電層の上に配置されたオーバーコート層を備え、上記荷電ユニットは、上記画像化部材の表面の荷電距離範囲内に配置された荷電ローラーを備え、上記トナー組成物は、トナー親粒子および約４〜約８μｍの粒子サイズを有するステアリン酸亜鉛を含む１種以上の添加剤を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、感光体摩滅速度と欠失のような印刷欠陥の重大度との間の関係性を説明するグラフである。
【図２】図２は、本実施形態に従うドラム形状の画像化部材の断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に従うベルト形状の画像化部材の断面図である。
【図４】図４は、種々のステアリン酸亜鉛変形型の粒子サイズ分布のグラフ説明である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
オーバーコート層を有する感光体の、バイアス電荷ロール（ＢＣＲ）荷電を用いた画像形成機器への一体化は、２つの主要な挑戦を提示する。１つは、クリーニングブレードと感光体表面との間の摩擦を、感光体駆動モーターの名目トルクレベルおよび感光体クリーニングブレード機械的安定性ならびに寿命周期と適合するレベルにまで低減することである。そしてもう１つは、欠失のような印刷欠陥を軽減することである。実際に、高トルクおよび欠失は、ＢＣＲ荷電を用いる画像形成機器において有機系オーバーコート感光体によって、常に、一般的に観察されている。摩滅速度と画像欠失との間の公知のトレードオフ依存により、感光体オーバーコート層摩滅速度に制限が生じ、したがって、摩滅速度が、感光体寿命における有意な改善のために必要とされる低さのレベルに達するまでに下がるのを防ぐ。ＢＣＲ荷電システムにおいて、オーバーコート層は、欠失と感光体摩滅速度との間のトレードオフに従う。例えば、多くの有機光導電（ＯＰＣ）材料セットは、欠失を抑制するために特定のレベルの摩滅速度を必要とし、それにより、感光体の寿命が制限される。
【０００９】
図１は、感光体摩滅速度と欠失との間の関係性を説明するデータのグラフ表示を示す。分かるように、図１は、ＢＣＲ荷電の下での欠失は、厳密に摩滅速度に依存性であることを示す。これらの問題に直接取り組み得る有機オーバーコート配合物を見出すための多くの努力が、行われてきた。しかし、現時点で、このようなオーバーコートは見出されておらず、現在、ＢＣＲ荷電の下でオーバーコート感光体による高トルクおよび欠失を軽減するための公知の代替案は存在しない。
【００１０】
本実施形態は、ＢＣＲ荷電の下でオーバーコート感光体で観察される、高トルクおよび欠失のような印刷欠陥の問題に対する、トナー添加剤に基づいた解決策を提供する。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が、トルクを軽減することが実証され、そしてステアアリン酸亜鉛が、欠失を軽減することが実証された。ＰＭＭＡおよびステアリン酸亜鉛などの添加剤が一般に潤滑のために使用されるが、ステアリン酸亜鉛の使用により、画像形成装置における欠失問題にも取り組むことは、予測されず、分からなかった。したがって、本開示の実施形態は、一般に添加剤の組み合わせを含むトナー組成物を、オーバーコート感光体および接触型荷電デバイスを備えた画像形成装置とともに使用して、オーバーコート層に関連する程度の低い画像品質および高いトルク、ならびにこれらの層がＢＣＲ荷電システムにおいて引き起こす問題、例えばモーター故障およびブレード損傷の問題に取り組む、改善された電子写真画像化システムに関する。このトナー組成物は、欠失およびトルクの問題を軽減し、このように、本実施形態は、低摩滅感光体が達成され、欠失および／または高トルクは問題にならないシステムを提供する。
【００１１】
本実施形態は、オーバーコート感光体および接触型荷電デバイスを備えた画像形成装置を有するシステムにおいて使用されるための、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびステアリン酸亜鉛を含む特定のトナー組成物を提供する。具体的には、ＰＭＭＡおよびステアリン酸亜鉛は、親トナー粒子と混合される。このトナー粒子は、ポリエステル、ポリスチレンマトリクスなどを含み得る。実施形態において、ステアリン酸亜鉛は、約１μｍ〜約２０μｍ、または約３μｍ〜約１０μｍ、または約４μｍ〜約８μｍの微粒子サイズを含む。特定の実施形態において、粒子サイズは、約６μｍである。特定の実施形態において、ステアリン酸亜鉛はＮｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｆａｔｓ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）から得られるＺｎＰＦである。実施形態において、ステアリン酸亜鉛は、トナー組成物中に、トナー組成物の総重量の、約５．００重量％〜約０．０１重量％、または約２．００重量％〜約０．０５重量％、または約１．００重量％〜約０．１０重量％の量で存在する。さらなる実施形態において、ステアリン酸亜鉛は、トナー親粒子に対し、約５．００：１００〜約０．０１：１００、または約２．００：１００〜約０．０５：１００、または約１．００：１００〜約０．１０：１００の重量比で存在する。ＰＭＭＡは、実施形態において、約１．０μｍ〜約０．１μｍ、または約１．０μｍ〜約０．３μｍ、または約０．５μｍ〜約０．２μｍ、または約０．３５μｍ〜約０．２μｍの粒子サイズを有する。実施形態において、ＰＭＭＡは、トナー組成物中に、トナー組成物の総重量の約２．００重量％〜約０．０１重量％、または約１．００重量％〜約０．０５重量％、または約０．７５重量％〜約０．２０重量％の量で存在する。さらなる実施形態において、ＰＭＭＡは、トナー親粒子に対し、約２．００：１００〜約０．０１：１００、または約１．００：１００〜約０．０５：１００、または約０．７５：１００〜約０．２０：１００の重量比で存在する。実施形態において、ＰＭＭＡは、約３００，０００〜約７００，０００、または約２５０，０００〜約５００，０００、または約１００，０００〜約３００，０００の分子量を有し得る。ＰＭＭＡの他の特性としては、１０５℃〜１２８℃のガラス遷移温度または−５００μＣ／ｇ〜＋５００μＣ／ｇのブローオフ帯電を含み得る。ＰＭＭＡは、表面処理されても、されなくてもよい。好適なＰＭＭＡは、Ｅｓｐｒｉｘ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓａｒａｓｏｔａ、Ｆｌｏｒｉｄａ）から入手可能であり得る。
【００１２】
図２は、ドラム形状を有する多層電子写真画像化部材または感光体の例示的実施形態である。基材は、さらに、円筒形状であってもよい。分かるように、この例示的画像化部材は、剛性支持基材１０、導電性接地面１２、アンダーコート層１４、電荷発生層１８および電荷輸送層２０を備える。必要に応じた、電荷輸送層上に配置されたオーバーコート層３２もまた、備えられ得る。剛性基材は、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、クロミウム、タングステン、モリブデンおよびこれらの混合物からなる群より選択される材料から構成され得る。この基材はまた、金属、ポリマー、ガラス、セラミックおよび木材からなる群より選択される材料をも含み得る。
【００１３】
電荷発生層１８および電荷輸送層２０は、２つの別個の層として、本明細書に記載される画像化層を形成する。図に示されるものの代替として、電荷発生層はまた、電荷輸送層の上に配置されてもよい。代替的に、これらの層の機能的構成要素を組み合わせて単層にしてもよいことが理解される。
【００１４】
図３は、実施形態に従う、ベルト形状を有する画像化部材または感光体を示す。示されるように、ベルト形状は、カール防止裏打ちコーティング１、支持基材１０、導電性接地面１２、アンダーコート層１４、接着層１６、電荷発生層１８、および電荷輸送層２０を備える。必要に応じたオーバーコート層３２および接地ストリップ１９もまた、備えられ得る。
【００１５】
（オーバーコート層）
画像化部材の他の層としては、例えば、必要に応じたオーバーコート層が挙げられ得る。必要に応じたオーバーコート層３２は、所望される場合、電荷輸送層２０の上に配置されて、画像化部材表面を保護し、かつ摩耗抵抗性を改善する。実施形態において、オーバーコート層３２は、約０．１マイクロメートル〜約１５マイクロメートル、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートル、または特定の実施形態において、約３マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの範囲の厚みを有し得る。これらのオーバーコート層は、典型的に、電荷輸送構成要素および必要に応じた有機ポリマーもしくは無機ポリマーを含む。これらのオーバーコート層は、熱可塑性有機ポリマーまたは架橋ポリマー、例えば熱硬化性樹脂、ＵＶもしくは電子線硬化樹脂などを含んでもよい。このオーバーコート層は、さらに、特定の添加剤、例えば、アルミナおよびシリカを含む酸化金属、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む低表面エネルギー材料、ならびにこれらの組み合わせを含み得る。
【００１６】
任意の公知または新規なオーバーコート材料が、本実施形態に含まれ得る。実施形態において、オーバーコート層は、電荷輸送構成要素または架橋電荷輸送構成要素を含み得る。特定の実施形態において、例えば、オーバーコート層は、自己架橋が可能であるか、またはポリマー樹脂を反応可能であって硬化組成物を形成できる置換基を含む第三級アリールアミンからなる電荷輸送構成要素を含む。オーバーコート層に好適な電荷輸送構成要素の具体的な例としては、以下の一般式：
【化１】
2014199443.tif 000003
を有する第三級アリールアミンを含み、式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３およびＡｒ４は、それぞれ独立して、約６〜約３０個の炭素原子を有するアリール基を表し、Ａｒ５は、約６〜約３０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基を表し、ｋは、０または１を表し、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５の少なくとも１つは、ヒドロキシル（−ＯＨ）、ヒドロキシメチル（−ＣＨ２ＯＨ）、アルコキシメチル（−ＣＨ２ＯＲ、式中Ｒは、１〜約１０個の炭素原子を有するアルキルである）、１〜約１０個の炭素原子を有するヒドロキシルアルキルおよびこれらの混合物からなる群より選択される置換基を含む。他の実施形態において、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、およびＡｒ４は、それぞれ独立して、フェニル基または置換フェニル基を表し、そしてＡｒ５は、ビフェニル基またはテルフェニル基を表す。
特定の実施形態において、オーバーコート層は、硬化架橋オーバーコート組成物を形成するために、さらなる硬化剤を含んでもよい。硬化剤の例は、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、イソシアレート（ｉｓｏｃｙａｌａｔｅ）またはマスキングイソシアレート化合物、アクリレート樹脂、ポリオール樹脂またはこれらの混合物からなる群より選択され得る。実施形態において、架橋オーバーコート組成物は、例えば、Ｈｙｓｉｔｒｏｎ  Ｉｎｃ．（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）によって製造されるナノ機械試験装置を用いるナノ同定方法によって測定される場合、約３ＧＰａ〜約５ＧＰａの範囲の平均引張応力を有する。
【００１７】
（基材）
感光体支持基材１０は、不透明であっても、または実質的に透明であってもよく、必須の機械的特性を有する任意の好適な有機材料もしくは無機材料を含み得る。基材全体は、導電性表面におけるものと同じ材料を含んでもよく、または導電性表面は、基材上のコーティングとなり得るにすぎない。任意の好適な導電性材料、例えば、金属もしくは合金などが、使用可能である。これは、単一の金属化合物であっても、または異なる金属および／もしくは酸化物の二重層であってもよい。
【００１８】
基材１０はまた、導電性材料で完全に配合されてもよく、または、導電性チタンもしくはチタン／ジルコニウムコーティングを含む接地面層１２を有する無機ポリマー材料もしくは有機ポリマー材料を含む絶縁材料（例えば、ＤｕＰｏｎｔから市販されている二軸配向ポリエチレンテレフタレートであるＭＹＬＡＲ、またはＫＡＬＥＤＥＸ  ２０００として入手可能なポリエチレンナフタレート）であってもよく、そうでなければ例えばインジウムスズ酸化物、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の層であってもよく、または例えばアルミニウム、クロム、ニッケル、真鍮、他の金属などの導電性材料のみで作製されていてもよい。
【００１９】
基材１０は、例えば、平面、円筒、ドラム、渦巻き、無端可撓性ベルトなどの、多くの異なる形状を有し得る。図２で示されるように基材がベルトの形状である場合、このベルトは、継ぎ目があっても継ぎ目がなくてもよい。実施形態において、本明細書中の感光体は、ドラム形状である。
【００２０】
基材１０の厚みは、可撓性、機械的性能および経済的考慮を含む、多くの要因に依存する。本実施形態の支持基材１０の厚みは、少なくとも約５００マイクロメートルであってもよく、または、約３，０００マイクロメートル以下であってもよい。
【００２１】
（接地面）
導電性接地面１２は、例えば、基材１０上に任意の好適なコーティング技術、例えば真空蒸着技術によって形成され得る、導電性金属層であってもよい。導電層は、光導電性部材について所望の光学的透明性および可撓性に依存して、実質的に広い範囲で厚みが変動し得る。したがって、可撓性の光応答性画像化デバイスについて、導電層の厚みは、導電性、可撓性および光透過性の最適な組み合わせについて、少なくとも約２０オングストロームであってもよく、または約７５０オングストローム以下であってもよく、または少なくとも約５０オングストロームであってもよく、または約２００オングストローム以下であってもよい。
【００２２】
金属層を形成するために使用される技術に関わらず、金属酸化物の薄層は、多くの金属の外表面上に、空気への曝露の際に形成される。したがって、金属層に重なる他の層が「隣接する」層として特徴付けられる場合、これらの重なる隣接層は、実際に、易酸化性金属層の外表面上に形成された金属酸化物薄層に接触し得ることが意図される。一般に、背面消去露光のために、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、金属に限られる必要はない。
【００２３】
（正孔ブロッキング層）
導電性接地面層の形成後、正孔ブロッキング層１４が塗布され得る。正に帯電した感光体について、電子ブロッキング層は、感光体の画像化表面から導電層への正孔の移動を可能にする。負に帯電した感光体について、導電層から対向する光導電層への正孔注入を防止するために障壁を形成し得る任意の好適な正孔ブロッキング層が、使用され得る。正孔ブロッキング層は、ポリビニルブチラール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｂｕｔｒｙｒａｌ）、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタンなどのポリマーを含んでもよく、または窒素含有シロキサンもしくは窒素含有チタンであってもよい。
【００２４】
アンダーコート層の一般的実施形態は、金属酸化物および樹脂結合剤を含み得る。アンダーコート層結合剤材料としては、例えば、ポリエステル、ポリアリーレート、ポリスルホン、ポリウレタンなどが挙げられ得る。
【００２５】
正孔ブロッキング層は、連続的でなければならず、約０．５マイクロメートル未満の厚みを有する。なぜなら、より大きな厚みは、望ましくは高い残留電圧をもたらし得るからである。約０．００５マイクロメートル〜約０．３マイクロメートルの間の正孔ブロッキング層が、曝露工程後の電荷中和が容易になり、最適な電気性能が達成されるので、使用される。約０．０３マイクロメートル〜約０．０６マイクロメートルの間の厚みは、最適な電気挙動のための正孔ブロッキング層のために使用される。
【００２６】
（電荷発生層）
その後、電荷発生層１８が、アンダーコート層１４に塗布され得る。任意の好適な電荷発生結合剤としては、電荷発生／光導電性材料が挙げられ、粒子の形態であり、かつ膜形成結合剤中に分散され得る材料、例えば不活性樹脂が使用され得る。電荷発生材料の例としては、例えば、アモルファスセレン、トリゴナルセレンおよびセレン合金などの無機光導電性材料、および膜形成ポリマー結合剤中に分散される、種々のフタロシアニン顔料、金属フタロシアニンおよび銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニン、キナクリドン、ジブロモアンタントロン顔料、ベンゾイミダゾールペリレン、置換２，４−ジアミノ−トリアジン、多核性芳香族キノン、ベンゾイミダゾールペリレンなどを含む有機的な光導電材料、ならびにこれらの混合物が挙げられる。セレン、セレン合金、ベンゾイミダゾールペリレンなど、およびこれらの混合物は、連続的で均一な電荷発生層を形成し得る。多電荷発生層組成物が、光導電層が電荷発生層の特性を増強するかまたは低減する場合に、使用され得る。当該分野で公知な他の好適な電荷発生材料が、所望される場合、使用され得る。選択された電荷発生材料は、電子写真画像化プロセスにおいて静電潜像を形成するための画像放射線曝露工程の間に約４００〜約９００ｎｍの波長を有する放射線を活性化するために、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９５０ナノメートルの波長の光を吸収する。
【００２７】
任意の好適な不活性樹脂材料が、電荷発生層１８における結合剤として使用され得、上記のものが挙げられる。
【００２８】
電荷発生材料は、樹脂結合剤組成物中に、種々の量で存在し得る。一般に、少なくとも約５容量％、または約９０容量％以下の電荷発生材料が、少なくとも約９５容量％、または約１０容量％以下の樹脂結合剤中に分散され、より具体的には、少なくとも約２０容量％、または約６０容量％以下の電荷発生材料が、少なくとも約８０容量％、または約４０容量％以下の樹脂結合剤組成物中に分散される。
【００２９】
特定の実施形態において、電荷発生層１８は、少なくとも約０．１μｍ、もしくは約２μｍ以下、または少なくとも約０．２μｍ、もしくは約１μｍ以下の厚みを有し得る。電荷発生層の厚みは、一般に、結合剤含量に関連する。より含量の高い結合剤組成物は、一般に、電荷発生層のより厚い層に使用される。
【００３０】
（電荷輸送層）
ドラム感光体において、電荷輸送層は、同じ組成の単層を含む。このように、電荷輸送層は、具体的に、単層２０の観点で議論されるが、その詳細は、二重電荷輸送層を有する実施形態にも適用可能である。電荷輸送層２０は、その後、電荷発生層１８上に塗布され、電荷発生層１８からの光生成正孔もしくは電子の注入を支持可能であり、かつこれらの正孔／電子を電荷輸送層を通した移動を可能にすることができて、画像化部材表面上の表面電荷を選択的に放電可能である、任意の好適な透明有機ポリマーまたは非ポリマー材料を含み得る。１つの実施形態において、電荷輸送層２０は、正孔を輸送する機能だけでなく、電荷発生層１８を、摩耗または化学的侵食から保護し、それによって、画像化部材の耐用年数を延長し得る。電荷輸送層２０は、実質的に非光導電性材料であってもよいが、光生成正孔の電荷発生層１８からの注入を支持するものである。
【００３１】
層２０は、曝露が影響を及ぼして、放射線投射の大部分が下にある電荷発生層１８によって利用されることが確実である場合、電子写真画像化部材が使用される波長域において名目上透明である。電荷輸送層は、無視できる光吸収を有する優れた光学的透明性を示し、乾式複写法において有用な光の波長（例えば、４００〜９００ナノメートル）に曝露した際に、電荷を発生しない。感光体が、透明基材１０および透明であるかもしくは部分的に透明である導電層１２の使用によって調製される場合、画像曝露または消去は、基材１０を通して、この基材の裏側に全ての光が通過することで達成され得る。この場合、層２０の材料は、電荷発生層１８が基材と電荷輸送層２０との間に挟まれているのであれば、使用する波長域における光を透過する必要がない。電荷発生層１８と組み合せた電荷輸送層２０は、電荷輸送層上の静電電荷が照明の非存在下で導電されない程度に、絶縁体である。電荷輸送層２０は、放電プロセスの間に電荷が電荷輸送層２０を通過する場合に、最小の電荷を捕捉する。
【００３２】
電荷輸送層２０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結合剤中に溶解されるかまたは分子的に分散されて固溶体を形成し、それによってこの材料を電気的に活性にする添加剤として有用な、任意の好適な電荷輸送構成要素または活性化化合物を含み得る。電荷輸送構成要素は、そうでなければ電荷発生材料からの光生成正孔の注入を支持できず、これらの正孔の輸送が可能でない、膜形成ポリマー材料に添加され得る。この添加により、電気的に不活性なポリマー材料を、電荷発生層１８からの光生成正孔の注入を支持可能であり、電荷輸送層上の表面電荷を放電するためにこれらの正孔を電荷輸送層２０を通して輸送可能とする材料に、変換する。高い移動性の電荷輸送構成要素は、協働して電荷を分子間および最終的に電荷輸送層の表面に輸送する低分子の有機化合物を含み得る。多くの電荷輸送化合物は、電荷輸送層に含まれ得る。この層は、一般的に、約５〜約７５マイクロメートルの厚み、より具体的には、約１５〜約４０マイクロメートルの厚みである。電荷輸送構成要素の例は、以下の式／構造のアリールアミン：
【化２】
2014199443.tif 000004
（式中、Ｘは、アルキル、アルコキシ、アリールおよびその誘導体などの好適な炭化水素；ハロゲンまたはこれらの混合物、特に、ＣｌおよびＣＨ３からなる群より選択される置換基である）；および以下の式の分子：
【化３】
2014199443.tif 000005
（式中、Ｘ、ＹおよびＺは、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲンまたはこれらの混合物であり、少なくともＹおよびＺの少なくとも１つが存在する）である。
【００３３】
ポリマー結合剤材料の具体例としては、ポリカーボネート、ポリアリーレート、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、ならびにこれらのランダムコポリマーまたは交互コポリマーが挙げられる。実施形態において、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以下の厚みを有してよい。
【００３４】
必要に応じて、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、例えば、改善された横方向の電荷移動（ＬＣＭ）抵抗を可能にする構成要素または材料の例としては、ヒンダードフェノール抗酸化剤；ヒンダードアミン；亜リン酸塩；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つの電荷輸送層における抗酸化剤の重量％は、約０〜約２０重量％、約１〜約１０重量％、または約３〜約８重量％である。
【００３５】
電荷輸送層は、正孔輸送層上の静電荷が、静電潜像が形成されそして保持されることを防ぐのに充分な速度で、照明の非存在下で導電されない程度に、絶縁体でなければならない。電荷輸送層は、実質的に、使用を企図する領域の可視光または放射線を吸収しない。しかし、これは、光生成正孔の光導電層（すなわち、電荷産生層）からの注入を可能にし、これらの正孔が光導電層を通って輸送され、活性層の表面上の表面電荷を選択的に放電することを可能にする点で、電気的に「活性」である。
【００３６】
さらに、ベルト形状を使用する本実施形態において、電荷輸送層は、単一パス電荷輸送層、または同じもしくは異なる輸送分子比を有する二重パス電荷輸送層（もしくは二重層電荷輸送層）からなってもよい。これらの実施形態において、二重層電荷輸送層は、約１０μｍ〜約４０μｍの全体の厚みを有する。他の実施形態において、二重層電荷輸送層のそれぞれの層は、２μｍ〜約２０μｍの個々の厚みを有し得る。その上、電荷輸送層は、感光体のトップ層として使用して、電荷輸送層とオーバーコート層との境界における結晶化を阻害するように構成されてもよい。別の実施形態において、電荷輸送層は、第１パス電荷輸送層として使用して、第１パス層と第２パス層との間の境界において起こる微結晶化を阻害するように構成されてもよい。
【００３７】
（接着層）
必要に応じた別個の接着境界層が、特定の形状、例えば、可撓性ウェブ形状で提供され得る。図１に説明される実施形態において、境界層は、ブロッキング層１４と電荷発生層１８との間に置かれる。境界層は、コポリエステル樹脂を含み得る。境界層のために使用され得る例示的ポリエステル樹脂としては、ポリアリーレートポリビニルブチラール、例えばＴｏｙｏｔａ  Ｈｓｕｔｓｕ  Ｉｎｃ．から市販されるＡＲＤＥＬ  ＰＯＬＹＡＲＹＬＡＴＥ（Ｕ−１００）、全てＢｏｓｔｉｋからのＶＩＴＥＬ  ＰＥ−１００、ＶＩＴＥＬ  ＰＥ−２００、ＶＩＴＥＬ  ＰＥ−２００ＤおよびＶＩＴＥＬ  ＰＥ−２２２、Ｒｏｈｍ  Ｈａｓｓからの４９，０００ポリエステル、ポリビニルブチラールなどが挙げられる。接着境界層は、正孔ブロッキング層１４に直接塗布され得る。したがって、実施形態における接着境界層は、下の正孔ブロッキング層１４および上の電荷発生層１８に直接的に隣接接触し、接着結合を増大して、連結をもたらす。なお他の実施形態において、接着境界層は、完全に省略される。
【００３８】
接着境界層は、乾燥後、少なくとも約０．０１マイクロメートルの厚みを有し得るか、または、約１マイクロメートル以下の厚みを有し得る。実施形態において、乾燥した厚みは、約０．０３マイクロメートル〜約０．０７マイクロメートルである。
【００３９】
（接地ストリップ）
接地ストリップは、膜形成ポリマー結合剤および導電性粒子を含み得る。任意の好適な導電性粒子が、導電性接地ストリップ層１９において使用され得る。導電性粒子は、任意の好適な形を有し得る。導電性粒子は、導電性接地ストリップ層が過剰に不規則な外表面を有することのないように、導電性接地ストリップ層の厚みよりも小さな粒子サイズを有さなければならない。約１０マイクロメートル未満の平均粒子サイズは、一般に、乾燥した接地ストリップ層の外表面における導電性粒子の過度の突出を避け、そして乾燥接地ストリップ層のマトリクスを通した粒子の比較的均一な分散を確実にする。接地ストリップ層において使用される導電性粒子の濃度は、使用される特定の導電性粒子の導電性などの因子に依存する。
【００４０】
接地ストリップ層は、少なくとも約７マイクロメートル、もしくは約４２マイクロメートル以下、または少なくとも約１４マイクロメートル、もしくは２７マイクロメートル以下の厚みを有し得る。
【００４１】
（カール防止裏打ちコーティング層）
カール防止裏打ちコーティング１は、電気的に絶縁体であるかまたは僅かに半導性である、有機ポリマーまたは無機ポリマーを含み得る。カール防止裏打ちコーティングは、平面性および／または摩耗抵抗性をもたらす。
【００４２】
カール防止裏打ちコーティング１は、基材２の裏側、画像化層の反対側に形成され得る。カール防止裏打ちコーティングは、膜形成樹脂結合剤および接着促進添加剤を含み得る。樹脂結合剤は、上で議論された電荷輸送層の樹脂結合剤と同じ樹脂であってもよい。膜形成樹脂の例としては、ポリアクリレート、ポリスチレン、ビスフェノールポリカーボネート、ポリ（４，４’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート）、４，４’−シクロヘキシリデンジフェニルポリカーボネートなどが挙げられる。添加剤として使用される接着促進剤としては、４９，０００（ｄｕ  Ｐｏｎｔ）、Ｖｉｔｅｌ  ＰＥ−１００、Ｖｉｔｅｌ  ＰＥ−２００、Ｖｉｔｅｌ  ＰＥ−３０７（Ｇｏｏｄｙｅａｒ）などが挙げられる。通常、約１〜約１５重量％の接着促進剤が、膜形成樹脂添加のために選択される。カール防止裏打ちコーティングの厚みは、少なくとも約３マイクロメートル、または約３５マイクロメートル以下、または約１４マイクロメートルである。
【００４３】
（実施例１）
（トナー性能）
実験の間、本発明者らは、種々の添加剤組み合わせとブレンドした種々の親粒子からなる、種々のトナーを試験した。目的は、親粒子および添加剤のパッケージの、欠失およびオーバーコート感光体およびＢＣＲ荷電を用いる高トルク画像形成機器に対する影響を試験することであった。２種の異なる親粒子、ポリスチレン系対ポリエステル系（米国特許第７，６９１，５５２号および米国特許出願第２０１２０１８９９５５号、これらは、参考によって本明細書中に組み込まれる）および２種の異なる添加剤パッケージ、パケージＡおよびパッケージＢが、試験される。添加剤パッケージ調合物は、表１において示され、ここで、構成量は、トナー親粒子に対する重量比で与えられる。２つの親粒子および２つの添加剤パッケージがブレンドされて、４種の異なるトナーを作製する：パッケージＢを有するポリエステル親粒子、パッケージＡを有するポリエステル親粒子、パッケージＢを有するポリスチレン親粒子、パッケージＡを有するポリスチレン親粒子。これらのトナーを、オーバーコート感光体を有するＢＣＲ荷電マゼンタハウジング（米国特許出願第１３／２４６，１０９号において示される実施例に従って作製。この出願は、参考によって本明細書中に組み込まれる）において、２８℃および８０％の相対湿度の環境において、Ｘｅｒｏｘ  Ｘ７００ｉ多機能プリンタで試験した。
【００４４】
印刷試験を、感光体クリーニングブレードトルク、欠失のような画像品質欠陥および全体の画像品質を確かめるために設計した。感光体クリーニングブレードトルクは、ＢＣＲ荷電の下で、オーバーコート感光体によって許容し得ないレベルに上がったことが見出された。これにより、過剰なブレードエッジ摩耗またはブレードのビビリさえももたらされ得る。これは、クリーニング効率を深刻に低下させ、ＢＣＲにおけるトナー汚染の迅速な積み重ねを生じる。これが生じた場合、ＢＣＲは、もはや感光体を均一に帯電できず、印刷した画像にむらのある外観をもたらし、画像品質に深刻に影響する。この間接的な、画像品質およびＢＣＲ汚染に基づく様式において、感光体クリーニングブレードトルクを評価した。
【００４５】
欠失のような画像品質欠陥もまた、特に高湿度において、ＢＣＲ荷電の下で、オーバーコート感光体により、許容し得ないレベルで生じることが見出されている。欠失のような画像欠陥は、乾式複写法プロセスにおける静電潜像の生成後に、感光体の表面上の静電荷の過剰な消失から生じる。この消失の重度が、画像の微細な特徴がもはや現像できない閾値に達すると、画像品質は、許容し得なくなる。この試験において、欠失の深刻さは、微細な線の印刷された試験パターンを試験することによって、定性的に評価された。意図した通りに全ての線が印刷された場合、観察された欠失は存在せず、欠失は「良」と評価し、もし何らかの線が意図した通りに印刷されなかった場合、欠失は、「許容し得ない」と評価した。全体の画像品質を、いくつかの種々の印刷試験パターンの再生の忠実性に基づいて、評価した。これらの試験パターンの印刷物において、任意の観察可能な欠陥が存在する場合、画像品質全体が、「許容し得ない」と評価するか、そうでなければ画像品質は、「良」と評価した。
【表１】
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【表２】
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【００４６】
試験した４種のトナーのトルク、欠失および全体の画像品質性能を、表２に示す。結果より、ポリエステル親粒子は潤滑に役立ち、高トルクを低減させる一方で、添加剤パッケージＢは潤滑に役立ち、欠失を低減させることが分かる。添加剤パッケージＡに対して添加剤パッケージＢの性能が改善されているので、各パッケージの個々の構成要素を比較し、特定の添加剤または添加剤の組み合わせのどちらが観察された改善をもたらすかを分離するのに役立った。
【００４７】
表１に分かり得るように、パッケージＡとＢとの間には、いくつかの異なる構成成分がある。すなわち、異なるチタニア、シリカおよびステアリン酸亜鉛材料、ならびにセリア含有量の相違、およびパッケージＢにＰＭＭＡを含めるがパッケージＡには含めないことである。各相違の効果を分離するため、さらなる添加剤パッケージを配合し、各反復について１つの構成成分を変えた。これらの添加剤パッケージのそれぞれを、次いで、ポリスチレン親粒子とブレンドし、前と同じくＸ７００ｉマゼンタハウジングにおいて試験した。この反復プロセスを通して、約０．３６〜約０．５ミクロンのサイズ範囲の主に球状粒子からなる０．５％  ＭＰ１１６ＣＦ  ＰＭＭＡを、添加剤パッケージＡまたはＢのいずれかに含めることで、過剰に高いトルクが取り除かれ、そして０．１８％  ＺｎＰＦステアリン酸亜鉛をいずれかの添加剤パッケージに含めることで、欠失のような印刷欠陥が取り除かれることが分かった。
【００４８】
この結果を、ＭＰ１１６ＣＦ  ＰＭＭＡの添加およびＺｎＳｔ−ＳのＺｎＰＦとの置き換えの両方によって、添加剤パッケージＡにおいて確認し、次いで、ポリスチレン親粒子とブレンドし、再び前と同じくＸ７００ｉマゼンタハウジングにおいて試験した。試験結果より、ＰＭＭＡとＺｎＰＦとの組み合わせは、高いトルクおよび欠失問題を取り除くことを確認した。これらの印刷試験の結果を、表３にまとめる。
【表３】
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【００４９】
（実施例２）
（添加剤分析）
さらなる実験において、ステアリン酸亜鉛の３種の変形型：Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｋｏｇｙｏ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．からのＺｎＳｔ−Ｓ；Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐ．からのＺｎＳｔ−Ｌ；およびＮｉｐｐｏｎ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｆａｔ  Ｃｏｒｐ．からのＺｎＰＦを、添加剤パッケージＡにおいて、標準的ステアリン酸亜鉛と置換し、そしてＰＭＭＡを添加して、感光体／クリーニングブレードトルクに向けた。これらの変形型添加剤パッケージの標識Ｃ、ＤおよびＥを、表４に示す。
【表４】
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【００５０】
これらの３つのステアリン酸亜鉛の変形型によって作製された添加剤パッケージを、ポリスチレン親粒子とブレンドし、３種のトナーを作製した。これらのトナーを、前と同じく、トルク、欠失および全体の画像品質性能について試験した。これらの試験の結果を、表５に示す。この結果は、欠失のような印刷欠陥を軽減することにおける３つの変形型ステアリン酸亜鉛の間の相違を示す。ＺｎＳｔ−Ｓは、欠失を軽減することにおいて効果は有さなかった；ＺｎＳｔ−Ｌは何らかの効果を有し、著しく欠失を低減させた；そしてＺｎＰＦは、最も大きな効果を有し、完全に欠失を取り除いた。これらの結果から、種々のステアリン酸亜鉛が、互いに明らかに異なっていないにも関わらず、欠失の軽減に対して異なる効果を有することが明らかとなる。
【表５】
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【００５１】
種々のステアリン酸亜鉛を分析し、欠失の軽減において効果に影響を与える特徴的相違を理解した。分析には、ステアリン酸アルキル鎖長を測定するためのガスクロマトグラフィー／質量分析、融点および融解潜熱を測定するための示差走査熱量測定、遊離のステアリン酸の量を測定するための元素分析および酸性度、ならびに粒子サイズ分布が含まれた。この特徴付けにより、種々のステアリン酸亜鉛の間に、有意で識別可能な化学的相違はないが、表６、７および８、ならびに図４において示されるように、粒子サイズにおいて有意な相違があることが明らかとなった。
【表６】
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【表７】
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【表８】
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【００５２】
上の分析に基づき、ＺｎＰＦは、その小さい粒子サイズゆえに、感光体表面上に薄くかつ均一な単層としてより広がりやすいことが提案された。この理論を試験するために、水接触角度測定を使用して、前と同じくＸ７００ｉ多機能性プリンタのＢＣＲ荷電マゼンタハウジングにおいて、２８℃および８０％ＲＨの環境化にての実行前後の、オーバーコート感光体の疎水性（高い接触角度）を測定した。ポリスチレン親粒子と添加剤パッケージＡ、Ｃ、ＤおよびＥの各トナーブレンドについて、水接触角度を、新しいオーバーコート感光体（１０Ｋサイクル実行）の表面上で測定した。比較のために、未使用オーバーコート感光体の表面上の接触角度も測定した。表９に示される結果より、オーバーコート感光体が、添加剤パッケージＥ（ＺｎＰＦおよびＰＭＭＡ）とともに実行する場合、未使用の状態と最も近接した接触角度を保持し、添加剤パッケージＡ（ＺｎＳｔ−Ｓ）とともに実行する場合、水接触角度が、最も大きな量で減少することが分かる。この傾向は、ステアリン酸亜鉛粒子サイズとＰＭＭＡを含めることとの関数として続く。
【００５３】
ＺｎＰＦを含む添加剤パッケージによって観察された高い接触角度により、感光体の表面上の層または疎水材料が存在することで、提案した単層理論に対する支持がもたらされることが示唆される。
【表９】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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