(57)【要約】【課題】優れた光誘導放電特性と、くり返し及び環境安定性とを備えた光導電性画像形成部材を提供する。【解決手段】正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を含む光導電性画像形成部材であって、前記正孔障壁層は、例えば、金属酸化物と、フェノール化合物とフェノール樹脂との混合物と、を含み、前記フェノール化合物は、少なくとも２つのフェノール基を含むことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を含む光導電性画像形成部材であって、
前記正孔障壁層は、金属酸化物と、フェノール化合物とフェノール樹脂との混合物と、を含み、
前記フェノール化合物は、少なくとも２つのフェノール基を含むことを特徴とする光導電性画像形成部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光導電性画像形成部材であって、
前記画像形成部材は、支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を含み、
前記正孔障壁層は、金属酸化物と、重量平均分子量の異なる少なくとも２種類のフェノール樹脂の混合物と、を含むことを特徴とする光導電性画像形成部材。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成部材であって、
前記金属酸化物は酸化チタンであることを特徴とする画像形成部材。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成部材であって、
前記フェノール樹脂は２種類であり、第１のフェノール樹脂は第２のフェノール樹脂より低い重量平均分子量を有し、
前記第１のフェノール樹脂の重量平均分子量は約１，０００〜約１万であることを特徴とする画像形成部材。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成部材であって、
前記フェノール樹脂は、
フェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及びクレゾールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、
アンモニア、クレゾール、及びフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、
４，４’−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、
クレゾール及びフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、
フェノール及びｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、
から成る群より選ばれることを特徴とする画像形成部材。
【請求項６】
請求項２に記載の画像形成部材であって、
前記２種類のフェノール樹脂は、
約１〜約９９重量％の第１のフェノール樹脂と、
約９９〜約１重量％の第２のフェノール樹脂と、
を含み、その合計は約１００％であることを特徴とする画像形成部材。
【請求項７】
請求項１に記載の光導電性画像形成部材であって、
前記フェノール化合物は、
ビスフェノールＡ（別名、４，４’−イソプロピリデンジフェノール）、ビスフェノールＥ（別名、４，４’−エチリデンビスフェノール）、ビスフェノールＦ（別名、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、ビスフェノールＭ（別名、４，４’−（１，３−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＰ（別名、４，４’−（１，４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＳ（別名、４，４’−スルホニルジフェノール）、ビスフェノールＺ（別名、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェノール）、ヘキサフルオロビスフェノールＡ（別名、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノール）、レゾルシノール、ヒドロキノン、又はカテキンであり、
前記障壁層は、アルミニウム製ドラム上に被覆し、次に約１３５℃〜約１８５℃の温度で前記部材を熱硬化させて生成することを特徴とする光導電性画像形成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に画像形成部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第６，０１５，６４５号（特許文献１）には、支持基板と、正孔障壁層（hole blocking layer）と、必要に応じて接着層と、光発生体層と、電荷輸送層と、を含み、障壁層が、例えばポリハロアルキルスチレンを含むものである光導電性画像形成部材が示されている。
【０００３】
多層形光応答性画像形成部材は、米国特許第４，２６５，９９０号など、多くの米国特許に述べられている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，０１５，６４５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は一般に画像形成部材に関する。より詳細には、本発明は、正孔障壁又は下引層（ＵＣＬ）を備えた単一又は多層形光導電性画像形成部材であって、正孔障壁又は下引層が、例えば、フェノール樹脂／フェノール樹脂混合物、又はフェノール樹脂／フェノール化合物混合物中に分散した酸化チタンなどの金属酸化物を含み、この層を支持基板上に被覆可能な画像形成部材に関する。より詳細には、支持基板に接する正孔障壁層は、支持基板と光発生層との間に設けることができ、光発生層は、例えば、米国特許第５，４８２，８１１号の光発生顔料類、特にＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン、また一般に、無金属フタロシアニン類、金属フタロシアニン類、ペリレン類、チタニルフタロシアニン類、セレン、セレン合金類、アゾ顔料類、スクアレイン類（squaraines）、等を含むものである。例えば、画像形成部材は機械的に頑丈で耐溶媒性の正孔障壁層を含み、構造を損なうことなくその上に続けて光発生層を被覆できるため、本発明の画像形成部材は実施の形態において優れたくり返し／環境安定性を示し、また長期に亘って性能に殆ど劣化が見られない。また本発明の画像形成部材は、Ｖlowが低くかつ良好である。Ｖlowは一定の露光後の画像形成部材の表面電位であり、例えば、酸化チタン／フェノール樹脂／酸化ケイ素ドープ剤から成る正孔障壁層と比べて、本発明の画像形成部材のＶlowは約２０〜約１００Ｖ低い。またこの障壁層は、様々な被覆法、例えば、浸漬又はスロットコーティングによって容易に支持基板上に被覆できる。光発生層が、正孔輸送層と、基板上に被覆した正孔障壁層との間にある場合、光応答性又は光導電性画像形成部材は、負に荷電することができる。
【０００６】
本発明には、画像形成法、特にデジタル式などの電子写真画像形成及び印刷法も包含される。より詳細には、本発明の多層形光導電性画像形成部材は、多くの様々な公知の画像形成及び印刷法、例えば電子写真画像形成法、特に、荷電した潜像を適当な荷電極性のトナー組成物で可視像化する電子写真画像形成及び印刷法などに使用することができる。この画像形成部材は実施の形態において、例えば約５００ｎｍ〜約９００ｎｍ、特に約６５０ｎｍ〜約８５０ｎｍの波長範囲に感度を持つため、光源としてダイオードレーザが使用可能である。更に、本発明の画像形成部材は、カラー式電子写真法、特に高速カラーコピーや印刷法に有用である。
【０００７】
本発明の特徴は、本件に示す多くの長所を備えた画像形成部材、例えば、デバイスの製造における正孔障壁層の硬化が迅速で、例えば約３０分程度又はそれ以下、例えば約１２〜約２０分であり、この層が、暗流入（dark injection）を防止、又は最小とする画像形成部材の提供であって、生成する光導電性部材は、例えば、優れた光誘導放電特性（ＰＩＤＣ）と、くり返し及び環境安定性とを備え、また電荷キャリヤの暗流入による電荷欠乏点の発生が許容できる程度となる。さらに、特定のフェノール樹脂バインダを含む、耐久性のある正孔障壁層を提供する。
【０００８】
本件では、フェノール化合物の使用について述べる。このフェノール化合物は、少なくとも２つ、より詳細には約２〜約１０、更に詳細には約４〜約７のフェノール基を含むものであって、例えば、ビスフェノールＳ、Ａ、Ｅ、Ｆ、Ｍ、Ｐ、Ｚ、ヘキサフルオロビスフェノールＡ、レゾルシノール、ヒドロキノン、カテキン、また重量平均分子量（Ｍw）が約５００〜約２，０００の低分子量フェノール樹脂であり、これらのフェノール化合物を、フェノール基を含むフェノール樹脂と混合して使用する。これらは約９５〜約９８％が硬化した混合物となり、あるいは実施の形態においては１００％まで硬化する。フェノール樹脂としては、ＶＥＲＣＵＭ（登録商標）２９１５９、２９１１２（オキシケム・コーポレーション（OxyChem Co.）製）、ＤＵＲＩＴＥ（登録商標）Ｐ−９７（ボーデン・ケミカル（Borden Chemical）製）、及びＡＲＯＦＥＮＥ（登録商標）９８６−Ｚ１−５０（アシュランド・ケミカル（Ashland Chemical）製）などの、フェノール、及び／又はクレゾール、及び／又はｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及び／又はビスフェノールＡを用いて生成した、ホルムアルデヒドポリマーが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の態様は以下のとおりである。支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層は、フェノール化合物とフェノール樹脂の混合物又は２種類のフェノール樹脂の混合物に分散した、金属酸化物と、ドープ剤とを含み、２種類のフェノール樹脂混合物を用いる場合、第１の樹脂は約５００〜約２，０００の重量平均分子量を有し、第２の樹脂は約２，０００〜約２万の重量平均分子量を有し、ドープ剤は、例えば酸化ケイ素であって、その含有量は例えば約２〜約１５重量％である光導電性画像形成部材。；支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層は、酸化チタンと、酸化ケイ素などのドープ剤と、単数又は複数のフェノール化合物、及び／又は、約５００〜約２，０００の重量平均分子量を持つフェノール樹脂と、公知のフェノール樹脂（例えば、米国特許第６，１７７，２１９号を参照）とを含み、フェノール化合物は、少なくとも２つ、望ましくは約２〜約１０のフェノール基を含む、例えばビスフェノールＳなどである光導電性画像形成部材。；正孔障壁層の厚さが約０．０１μｍ〜約３０μｍ、より詳細には約０．１μｍ〜約８μｍである光導電性画像形成部材。；順に、支持基板と、正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含む光導電性画像形成部材。；支持基板が導電性金属基板を含む光導電性画像形成部材。；導電性基板が、アルミニウム、アルミニウム化ポリエチレンテレフタラート、又はチタン化ポリエチレンである光導電性画像形成部材。；光発生体層の厚さが約０．０５μｍ〜約１０μｍである光導電性画像形成部材。；正孔などの電荷を輸送する層の厚さが約１０μｍ〜約５０μｍである光導電性画像形成部材。；光発生層が、樹脂状バインダ中に分散した約５〜約９５重量％の量の光発生顔料を含む光導電性画像形成部材。；光発生樹脂状バインダが、塩化ビニルと、酢酸ビニルと、ヒドロキシ及び／又は酸を含有するモノマー類との共重合体類、ポリエステル類、ポリビニルブチラール類、ポリカーボネート類、ポリスチレン−ｂ−ポリビニルピリジン、及びポリビニルホルマール類から成る群より選ばれる光導電性画像形成部材。；電荷輸送層がアリールアミン分子を含む光導電性画像形成部材。；電荷輸送アリールアミン類が次の構造式で示され、
【化１】
2004252460.tif 000002
式中、Ｘは、アルキル及びハロゲンから成る群より選ばれ、アリールアミンが樹脂状バインダ中に分散されている光導電性画像形成部材。；アリールアミンのアルキルがメチルであり、ハロゲンが塩素であり、樹脂状バインダがポリカーボネート類及びポリスチレンから成る群より選ばれる光導電性画像形成部材。；アリールアミンが、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（別名、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ベンジジン。以後、「−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン」を「ベンジジン」と呼ぶ。）である光導電性画像形成部材。；光発生層が、金属フタロシアニン類又は無金属フタロシアニン類を含む光導電性画像形成部材。；光発生層が、チタニルフタロシアニン類、ペリレン類、アルキルヒドロキシガリウムフタロシアニン類、ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、又はそれらの混合物を含む光導電性画像形成部材。；光発生層が、Ｖ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む光導電性画像形成部材。；本件に示す画像形成部材上に静電潜像を生成する工程と、潜像を現像する工程と、現像した静電画像を適当な被印刷体に転写する工程と、を含む画像形成法。；支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層は、単数又は複数のフェノール化合物とフェノール樹脂との混合物、又は２種類のフェノール樹脂の混合物に分散した、酸化チタン又は二酸化チタンなどのチタン酸化物と、ドープ剤とから生成され、フェノール化合物は少なくとも２つのフェノール基を含むものであり、２種類のフェノール樹脂を用いる場合、第１の樹脂は約５００〜約２，０００の重量平均分子量を有し、第２の樹脂は約２，０００〜約２万の重量平均分子量を有する光導電性画像形成部材。；正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層は、金属酸化物と、フェノール化合物とフェノール樹脂との混合物とを含み、フェノール化合物は少なくとも２つ、例えば２〜７のフェノール基を含む光導電性画像形成部材。；支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層は、金属酸化物と、少なくとも２種類の重量平均分子量の異なるフェノール樹脂の混合物とを含む光導電性画像形成部材。；金属酸化物がチタン酸化物である画像形成部材。；金属酸化物が酸化チタンである画像形成部材。；フェノール樹脂が２種類であり、第１のフェノール樹脂は第２のフェノール樹脂より低い重量平均分子量を有し、その値が約１，０００〜約１万である画像形成部材。；第１のフェノール樹脂の重量平均分子量が約５００〜約２，０００である画像形成部材。；フェノール化合物が、ビスフェノールＳ（別名、４，４’−スルホニルジフェノール）、ビスフェノールＡ（別名、４，４’−イソプロピリデンジフェノール）、ビスフェノールＥ（別名、４，４’−エチリデンビスフェノール）、ビスフェノールＦ（別名、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、ビスフェノールＭ（別名、４，４’−（１，３−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＰ（別名、４，４’−（１，４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＺ（別名、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェノール）、ヘキサフルオロビスフェノールＡ（別名、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノール）、レゾルシノール（別名、１，３−ベンゼンジオール）、ヒドロキノン（別名、１，４−ベンゼンジオール）、又は次の構造式で示されるフェノール化合物である画像形成部材。
【化２】
2004252460.tif 000003
；フェノール樹脂が、フェノール、p−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及びクレゾールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、アンモニア、クレゾール、及びフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、４，４’−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、クレゾール及びフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーと、フェノール及びｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマーとから成る群より選ばれる画像形成部材。；正孔障壁層の厚さが約０．１μｍ〜約８μｍである画像形成部材。；順に、支持基板と、正孔障壁層と、必要に応じて接着層と、光発生層と、正孔輸送層とを含む画像形成部材。；接着層が、重量平均分子量（Ｍw）が約４５，０００〜約７５，０００、数平均分子量（Ｍn）が約３万〜約４万のポリエステルを含む画像形成部材。；アルミニウム、アルミニウム化ポリエチレンテレフタラート、又はチタン化ポリエチレンテレフタラートである導電性金属基板を含む支持基板を更に含む画像形成部材。；光発生体層の厚さが約０．０５μｍ〜約１０μｍであり、輸送層の厚さが約１０μｍ〜約５０μｍである画像形成部材。；光発生層が、樹脂状バインダ中に分散した約５〜約９５重量％の量の光発生顔料を含み、必要に応じて樹脂状バインダが、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体類、ポリエステル類、ポリビニルブチラール類、ポリカーボネート類、ポリスチレン−ｂ−ポリビニルピリジン、及びポリビニルホルマール類を含む群より選ばれる画像形成部材。；電荷輸送層が、適当な公知の又は将来開発される成分を含む画像形成部材。；アリールアミンがＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ベンジジンである画像形成部材。；光発生層が、金属フタロシアニン類又は無金属フタロシアニン類を含む画像形成部材。；光発生層が、チタニルフタロシアニン類、ペリレン類、又はヒドロキシガリウムフタロシアニン類を含む画像形成部材。；光発生層が、Ｖ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む画像形成部材。；支持基板と、正孔障壁と、光発生層と、電荷輸送層とを含み、正孔障壁層が、金属酸化物と、２つのフェノール基を含むフェノール化合物と、フェノール樹脂と、ドープ剤との混合物を含む、光導電性画像形成部材。；フェノール化合物が、ビスフェノールＡ（別名、４，４’−イソプロピリデンジフェノール）、ビスフェノールＥ（別名、４，４’−エチリデンビスフェノール）、ビスフェノールＦ（別名、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、ビスフェノールＭ（別名、４，４’−（１，３−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＰ（別名、４，４’−（１，４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＳ（別名、４，４’−スルホニルジフェノール）、ビスフェノールＺ（別名、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェノール）、ヘキサフルオロビスフェノールＡ（別名、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノール）、レゾルシノール、ヒドロキノン、又はカテキンであり、障壁層を、アルミニウム製ドラム上に被覆し、次に、例えば約１３５〜約１８５℃の温度で熱硬化させて生成する光導電性画像形成部材。；支持基板と、正孔障壁層と、光発生層と、正孔輸送層とを含み、正孔障壁層が、金属酸化物と、２種類のフェノール樹脂の混合物と、ドープ剤とを含む光導電性画像形成部材。；フェノール樹脂が、約５００〜約２，０００の重量平均分子量を有する第１の樹脂と、約２，５００〜約２万の重量平均分子量を有する第２の樹脂とを含み、障壁層を、アルミニウム製ドラム上に被覆し、次に約１３５℃〜約１９０℃の温度で熱硬化させて生成する光導電性画像形成部材。；フェノール化合物が約２〜約１０のフェノール基を含み、あるいは必要に応じて分子量の異なる２種類のフェノール樹脂の混合物を含む画像形成部材。；フェノール樹脂が約２〜約１０種類である画像形成部材。；フェノール樹脂が約２〜約７種類である画像形成部材。；フェノール樹脂が２種類であり、第１のフェノール樹脂は約３，０００〜約１７，０００の重量平均分子量を持ち、第２のフェノール樹脂は約７００〜約１，５００の重量平均分子量を持つ画像形成部材。；バインダ樹脂が約５００〜約４万の重量平均分子量を有する画像形成部材。
【００１０】
本発明の画像形成部材に用いる正孔障壁又は下引層は、チタン、クロム、亜鉛、スズなどの金属の酸化物と、フェノール化合物とフェノール樹脂との混合物又は２種類のフェノール樹脂の混合物と、必要に応じてＳｉＯ2などのドープ剤とを含む。フェノール化合物は、少なくとも２つのフェノール基を含むもので、例えば、ビスフェノールＡ（別名、４，４’−イソプロピリデンジフェノール）、ビスフェノールＥ（別名、４，４’−エチリデンビスフェノール）、ビスフェノールＦ（別名、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、ビスフェノールＭ（別名、４，４’−（１，３−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＰ（別名、４，４’−（１，４−フェニレンジイソプロピリデン）ビスフェノール）、ビスフェノールＳ（別名、４，４’−スルホニルジフェノール）、ビスフェノールＺ（別名、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェノール）、ヘキサフルオロビスフェノールＡ（別名、４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノール）、レゾルシノール、ヒドロキノン、カテキン、等である。
【００１１】
正孔障壁層は、例えば、約２０〜約８０重量％、より詳細には約５５〜約６５重量％のＴｉＯ2などの金属酸化物と、約２０〜約７０重量％、より詳細には約２５〜約５０重量％のフェノール樹脂と、約２〜約２０重量％、より詳細には約５〜約１５重量％の、望ましくは２つ以上のフェノール基を含む、ビスフェノールＳなどのフェノール化合物と、約２〜約１５重量％、より詳細には約４〜約１０重量％の、プライウッド（plywood）を防止するためのＳｉＯ2などのドープ剤と、を含む。正孔障壁層被覆用分散物は、例えば次のように調製可能である。まず、分散物中の金属酸化物の中央粒径（median particle size）が約１０ｎｍ以下、例えば約５ｎｍ〜約９ｎｍとなるまでボールミル又はダイノミルにかけて、金属酸化物／フェノール樹脂分散物を調製する。この分散物に、フェノール化合物とドープ剤とを加えて混合する。正孔障壁層被覆用分散物は、浸漬塗布又はウェブ塗布により塗布可能で、塗布後の層は熱硬化することができる。生成する正孔障壁層の厚さは、例えば約０．０１μｍ〜約３０μｍ、より詳細には約０．１μｍ〜約８μｍである。フェノール樹脂の例としては、フェノール、p−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、及びクレゾールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマー類、例えば、ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）２９１５９、２９１０１（オキシケム・カンパニー（OxyChem Company）製）、及びＤＵＲＩＴＥ（登録商標）９７（ボーデン・ケミカル（Borden Chemical）製）、アンモニア、クレゾール、及びフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマー類、例えば、ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）２９１１２（オキシケム・カンパニー製）、４，４’−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマー類、例えば、ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）２９１０８及び２９１１６（オキシケム・カンパニー製）、クレゾールとフェノールを用いて生成したホルムアルデヒドポリマー類、例えば、ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）２９４５７（オキシケム社製）、ＤＵＲＩＴＥ（登録商標）ＳＤ−４２３Ａ、ＳＤ−４２２Ａ（ボーデン・ケミカル製）、又は、フェノールとｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールとを用いて生成したホルムアルデヒドポリマー類、例えば、ＤＵＲＩＴＥ（登録商標）ＥＳＤ５５６Ｃ（ボーデン・ケミカル製）が挙げられる。
【００１２】
本発明の画像形成部材に使用される基板層は不透明又はほぼ透明であり、例えば、市販のポリマーであるＭＹＬＡＲ（登録商標）、ＭＹＬＡＲ（登録商標）含有チタンなどの無機又は有機ポリマー材料を含む絶縁材料の層、酸化インジウムスズなどの半導体表面層を備えた、又はアルミニウムをその上に配置した有機又は無機材料の層、あるいは、アルミニウム、クロム、ニッケル、真鍮等の導電性材料を含むものである。基板は、可撓性、シームレス、又は堅牢で、多くの様々な形状、例えば、板状、円筒形ドラム、スクロール、エンドレス可撓性ベルトなどにできる。ある実施の形態では、基板はシームレス可撓性ベルトの形である。場合によっては基板の裏に被覆を行うことが望ましく、特に基板が可撓性の有機ポリマー材料であるときには、抗カール層、例えば、ＭＡＫＲＯＬＯＮ（登録商標）として市販のポリカーボネート材料を被覆することが望ましい。
【００１３】
基板層の厚さは経済的要件など多くの要因によって決まるため、この層は、相当な厚さ、例えば３，０００μｍ以上、あるいは部材に重大な悪影響を及ぼさない限り最小の厚さとすることができる。実施の形態では、この層の厚さは約７５μｍ〜約３００μｍである。
【００１４】
光発生層は、例えばＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含むことができ、この層は実施の形態において、例えば約６０重量％のＶ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンと、約４０重量％の樹脂バインダとを含む。樹脂バインダは、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体（例えば、ＶＭＣＨ、ダウ・ケミカル（Dow Chemical）製）などである。光発生層は、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、アルキルヒドロキシルガリウムフタロシアニン類、ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、ペリレン類、特にビス（ベンズイミダゾ）ペリレン、チタニルフタロシアニン類、等の公知の光発生顔料、より詳細には、バナジルフタロシアニン類、Ｖ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、及び無機成分、例えば、セレン、セレン合金、及び三方晶系セレンを含むことができる。光発生顔料は、電荷輸送層で用いた樹脂バインダと同じ樹脂バインダ中に分散しても良い。あるいは、樹脂バインダを用いなくても良い。一般に光発生体層の厚さは、他の層の厚さや、光発生層中に含まれる光発生体材料の量など、多くの要因によって決まる。従ってこの層の厚さは、例えば光発生体組成物の含有量が約３０〜約７５容量％の場合、例えば約０．０５μｍ〜約１０μｍ、より詳細には約０．２５μｍ〜約２μｍとすることができる。実施の形態におけるこの層の最大厚さは、主に、感光性、電気的性質、及び機械的要件などの要因によって決まる。光発生層のバインダ樹脂の含有量は様々な適当な量、例えば約１〜約５０重量％、より詳細には約１〜約１０重量％であって、バインダ樹脂は、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、ポリエステル類、ポリカーボネート類、ポリ塩化ビニル、ポリアクリラート類及びポリメタクリラート類、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体類、フェノール樹脂、ポリウレタン類、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、等の多くの公知のポリマー類から選ぶ。被覆用溶媒は、先に被覆したデバイスの層をあまり擾乱したり悪影響を与えないものを選ぶことが望ましい。光発生体層の被覆用溶媒として使用するために選ばれる溶媒の例は、ケトン類、アルコール類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、アミン類、アミド類、エステル類、等である。具体的な例は、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、ブタノール、アミルアルコール、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸メトキシエチル、等である。
【００１５】
本発明の実施の形態において、光発生体層の被覆は、スプレー、浸漬塗布法、巻き線棒塗布法を用いて行うことができ、例えば、約４０℃〜約１５０℃で約１５分〜約９０分間乾燥後の最終的な光発生体層の乾燥厚さを、例えば約０．０１μｍ〜約３０μｍ、より詳細には約０．１μｍ〜約１５μｍとする。
【００１６】
光発生体層に使用できるポリマーバインダ材料の具体例は、本件に示すものや米国特許第３，１２１，００６号に開示のポリマー類などである。一般に、光発生体層に使用されるポリマーバインダの効果的な量は、光発生体層の約０〜約９５重量％、望ましくは約２５〜約６０重量％である。
【００１７】
正孔障壁層と通常接している必要に応じた接着層として、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、及びポリアクリロニトリルなど、様々な公知の物質を用いることができる。この層の厚さは、例えば約０．００１μｍ〜約１μｍである。必要に応じて、この層に効果的で適当な量、例えば約１〜約１０重量％の、酸化亜鉛、二酸化チタン、窒化ケイ素、カーボンブラックなどの導電性及び非導電性粒子を加え、例えば本発明の実施の形態において更に望ましい電気的及び光学的性質とする。
【００１８】
アリールアミン類は、電荷のため、特に正孔輸送層に用いられる。正孔輸送層の厚さは通常、約５μｍ〜約７５μｍ、より詳細には約１０μｍ〜約４０μｍであり、正孔輸送層は、絶縁性が高く透明なポリマーバインダ中に分散した、次の構造式で示される分子を含む。
【化３】
2004252460.tif 000004
式中、Ｘは、アルキル基、ハロゲン、又はそれらの混合物であり、特にこれらの置換基は、ＣｌとＣＨ3から成る群より選ばれる。
【００１９】
具体的なアリールアミン類の例は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）ベンジジン（アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、等から成る群より選ばれる）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（ハロフェニル）ベンジジン（ハロ置換基は、望ましくは塩素置換基）である。その他の公知の電荷輸送層分子、例えば、米国特許第４，９２１，７７３号及び米国特許第４，４６４，４５０号に記載のものなども使用できる。
【００２０】
輸送層に使用されるバインダ材料の例としては、米国特許第３，１２１ ，００６号に記載の成分などが挙げられる。ポリマーバインダ材料の具体例としては、ポリカーボネート類、アクリラートポリマー類、ビニルポリマー類、セルロースポリマー類、ポリエステル類、ポリシロキサン類、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリ（シクロオレフィン）類、及びエポキシ樹脂、またそれらのブロック、ランダム、又は交互共重合体が挙げられる。望ましい電気的に不活性なバインダは、分子量が約２万〜約１０万、特に望ましくは分子量Ｍwが約５万〜約１０万のポリカーボネート樹脂を含むものである。一般に、輸送層は、約１０〜約７５重量％、より詳細には約３５〜約５０重量％の電荷輸送材料を含む。
【実施例１】
【００２１】
１５ｇの二酸化チタン（ＳＴＲ６０Ｎ（登録商標）、堺化学工業株式会社製）と、２０ｇのフェノール樹脂（ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）２９１５９、オキシケム・カンパニー製、Ｍwは約３，６００、粘度は約２００ｃＰ）と、７．５ｇの１−ブタノールと、７．５ｇのキシレンとを、１２０ｇの直径１ｍｍのＺｒＯ2ビーズと共に５日間ボールミルにかけ、酸化チタン／フェノール樹脂分散物とした。これとは別に、１０ｇのＳｉＯ2（Ｐ１００、エスプリ（Esprit））と、３ｇの上記のフェノール樹脂とを、１９．５ｇの１−ブタノールと１９．５ｇのキシレンとに加えて、ＳｉＯ2とフェノール樹脂とのスラリーとした。得られた二酸化チタン分散物を、孔径２０μｍのナイロン布で濾過後、株式会社堀場製作所製、ＣＡＰＡ−７００型粒度分布測定装置を用いて濾液を測定したところ、ＴｉＯ2の中央粒径は５０ｎｍであり、上記のＴｉＯ２／ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）分散物に関しては、ＴｉＯ2粒子の表面積は３０ｍ2／ｇであった。５ｇの１−ブタノールと５ｇのキシレンの追加の溶媒と、２．６ｇのビスフェノールＳ（別名、４，４’−スルホニルジフェノール）と、上記で調製したＳｉＯ2／ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）スラリー５．４ｇとを、上記で得た二酸化チタン／ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）分散物５０ｇに加え、これを被覆用分散物とした。直径８４ｍｍ、長さ３５５ｍｍのアルミニウム製パイプを洗剤で洗浄し、脱イオン水で濯いだものを、被覆用分散物を用いて引き上げ速度１６０ｍｍ／分で浸漬塗布し、次に１６０℃で１５分間乾燥させて、ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＶＡＲＣＵＭ（登録商標）／ビスフェノールＳ（重量比約５２．７：３．６：３４．５：９．２）から成る、厚さ３．５μｍの下引層（ＵＣＬ）を生成した。上記の操作を繰り返して、ＵＣＬの厚さが２．５μｍと５μｍの同様なデバイスを更に作製した。
【００２２】
次に、上記で生成した下引層の上に、２．４ｇのＶ型クロロガリウムフタロシアニンと、０．６ｇのアルキルヒドロキシガリウムフタロシアニンと、２ｇの塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体（ＶＭＣＨ、Ｍnは２７，０００、約８６重量％の塩化ビニルと約１３重量％の酢酸ビニルと約１重量％のマレイン酸から成る。ダウ・ケミカル製）と、９５ｇの酢酸ｎ−ブチルとの分散物から、厚さ０．５μｍの光発生層を被覆した。続いて、光発生層の上に、８．８ｇのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ベンジジンと、１３．２ｇのポリカーボネート（ＰＣＺ−４００、ポリ（４，４’−ジヒドロキシジフェニル−１，１−シクロヘキサン）、Ｍwは４万、三菱ガス化学株式会社製）とを、５５ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）と２３．５ｇのトルエンとの混合物に溶解した溶液から、厚さ２４μｍの電荷輸送層（ＣＴＬ）を被覆した。ＣＴＬは１２０℃で４５分間乾燥した。更に、上記の方法に従って、二酸化チタンとＳｉＯ2とＶＥＲＣＵＭ（登録商標）とを含み、ビスフェノールＳを含まない分散物を用いて、厚さ４μｍの正孔障壁層を備えたデバイスも作製した。
【００２３】
上記のデバイスを、電気的スキャナを用いて電気的に試験した。このスキャナは、光誘導放電サイクルを得るため、１回の荷電−徐電サイクルに続き、１回の荷電−露光−除電サイクルを行うよう設定し、くり返しと共に光強度を次第に強くして一連の光誘導放電特性曲線を得て、これより様々な露光強度における感光性と表面電位とを求めるものである。また、表面電位を漸増させながら一連の荷電−除電サイクルを行って、異なる電圧に対する電荷密度曲線を描き、更に電気的特性を得た。スキャナには様々な表面電位で一定の電圧を荷電するよう設定したスコロトロン（scorotron）を取り付けた。一連の中性密度フィルタを調節することにより露光強度を漸増させながら、表面電位５００Ｖ及び７００Ｖにおいて、デバイスを試験した。露光光源は７８０ｎｍの発光ダイオードであった。アルミニウム製ドラムを５５ｒｐｍで回転させ、表面速度２７７ｍｍ／秒、又はサイクルタイム１．０９秒とした。電子写真実験は、周囲条件（相対湿度４０％、２２℃）に環境調節した防光チャンバ内で行った。異なる２つの露光前表面電位から、２つの光誘導放電特性（ＰＩＤＣ）曲線を得て、このデータから初期表面電位６００ＶにおけるＰＩＤＣ曲線を内挿した。これらのデバイスの電気的性能を次の表１にまとめた。
【表１】
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Ｖlowは、露光後一定の時間遅延における一定の露光によって生じるデバイスの表面電位であり、ｄＶ／ｄｘは、ＰＩＤＣ曲線の最初の傾きであって、感度の指標であり、Ｖdepletionは、デバイスの表面電位に対する電荷密度の関係から直線的に外挿したもので、荷電の間の電圧漏れの指標である。正孔障壁層の厚さを同じとした場合、本発明のデバイスはビスフェノールを含まないデバイスより低いＶlowを示した。その他の電気的特性、例えばｄＶ／ｄｘ及びＶdepletionは、殆ど変わらなかった。
【００２４】
正孔障壁層における電子輸送と電子流入が向上するとＶｌｏｗの低下が起こることは一般に知られている。本件に示すようにフェノール化合物又は低分子量のフェノール樹脂を含む正孔障壁層を用いると、硬化後に生成するフェノールの網目がより柔軟性を持ち、これにより内部の金属酸化物の電荷輸送を促進してＶlowを小さくすることができる。