JP2000204254A - シルセスキオキサン電解質組成物及びそれを含む電子写真の帯電発生要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された耐摩耗性、表面抵抗率及びコロナ
防護性と共に、優れた画像識別性を有する固体電解質層
の提供。 【解決手段】 改良された画像識別性及びコロナ防護性
を有する固体電解質層を含んでなる電子写真帯電発生要
素。この層にはシルセスキオキサンと帯電キャリヤーの
錯体が含まれる。シルセスキオキサン組成物におけるシ
リル単位の５０モル％以下が、ここで定義されたただ２
つの加水分解性基を有するシランから誘導される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変性シルセスキオキ
サン（シロキサンポリマー）を含む電解質組成物に関
し、固体電解質層中にその組成物を含む電子写真帯電発
生要素に関する。本発明は、特に電子写真技術の分野に
おいて有用である。

【０００２】

【従来の技術】電荷搬送要素は、一般に支持体及び一定
の条件下に電荷がそこを横切って移動する電荷搬送層を
含む。電荷搬送要素は電子写真の帯電発生要素を含む。

【０００３】そのような帯電発生要素（電子写真要素と
しても知られている）の使用において、入射光はその要
素の種々の層の全域に分離帯電を引き起こす。帯電発生
層内に生成された電子−空孔の対の電子及び孔は分離
し、そして反対方向に移動して導電層とその要素の反対
側の表面との間に帯電を生じさせる。その帯電が静電電
位の図形（静電潜像ともいう）を形成する。その静電潜
像は種々の手段、例えばその表面に予備形成されている
均一の電位を像様に放射誘発放電することにより形成さ
れる。典型的には、静電潜像は次いで、その静電潜像を
電子画像現像剤と接触させることによりトナー画像に現
像され、次にトナー画像は受像材料に融着される。所望
であれば、静電潜像は現像前に別の表面に転送すること
ができ、或いはトナー像は溶融前に転送することもでき
る。

【０００４】保護被膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）の抵抗率
（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）は電子写真システムに大き
な因果関係を有している。保護被膜が高い固有抵抗を有
する場合、電圧低下に対する時間定数は、電子写真要素
の工程時間に比較して過度に長いものとなり、保護被膜
には、下にある光受容体の光放電の後でも残留電位が残
る。残留電位の大きさは、初期電位、種々の層の誘電率
及び各層の厚さに依存する。

【０００５】シルセスキオキサンは、時々式（ＲＳｉＯ
_1.5)_z で表される、通常トリアルコキシシランの加水分
解及び縮合により製造されるシロキサンポリマーであ
る。そのポリマーの一部は、ポリエーテル又はポリジア
ルコキシシランを含む変性がなされてきた。一般に、そ
のような物質の被膜は厚さ０．５〜１０μｍであり、水
性アルコール溶媒系により塗布されている。それらは長
年、多くの供給者（例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ，
Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ及びＯｐｔｉｃａｌ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）より市販されてきた。多
くの特許が、種々の目的で耐摩耗性被膜を提供するため
にそのようなポリマーを利用することについて記載して
いる（例えば、米国特許第４，０２７，０７３号、同第
４，１５９，２０６号、同第４，２７７，２８７号、同
第４，３２４，７１２号、同第４，４０７，９２０号、
同第４，４３９，５０９号、同第４，５９５，６０２号
及び同第４，９２３，７７５号参照）。そのようなポリ
マーの典型的な用途には、アクリルレンズ、光受容体及
び透明艶出材料の上の耐引掻性被膜が含まれ、また光導
電体要素の保護被膜としての用途が含まれる。例えば、
米国特許第４，１５９，２０６号には、メタノール／水
溶媒系にコロイドシリカと、ジアルキルジアルコキシシ
ラン及びアルキルトリアルコキシシランの混合物とを含
む、中性にチャージされた耐久性被覆組成物が記載され
ている。シランの混合物は反応してシルセスキオキサン
を生成すると考えられる。

【０００６】ポリマーと無機固体イオンと導体の表面導
電率は、１×１０^-8〜１０（Ω／□) ^-1の範囲である
［表面導電率は厚さで除した導電率に等しく（Ω／□)
^-1で表される］。表面抵抗率は抵抗率を厚さで除した値
いに等しくΩ／□で表される。例えば、厚さ５μｍを有
する層の抵抗率１×１０¹⁴Ω／−ｃｍは表面抵抗率２×
１０¹⁷に等しい。固体電解質は再充電可能なリチウム電
池、電気化学センサー及び表示装置に用いられる。

【０００７】さらに最近、米国特許第５，６９３，４４
２号及び第５，７３１，１１７号には、電子写真帯電発
生要素の保護被膜として用いられるガラス状固体電解質
に、シルセスキオキサンが使用されることが記載されて
いる。プロピルトリメトキシシランがそのようなポリマ
ーに誘導されてより多くの有機的性質をその層に付与
し、且つグリシドキシエーテル置換シランがヨウ化リチ
ウムと錯体を形成して付加導電率（ａｄｄｅｄ ｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を与える。

【０００８】電子写真帯電発生要素に像を形成させると
きには、典型的にそれらは、使用の間に種々の気体を生
成するコロナ導線の近くに位置させる。もし適切に防護
されていなければ、これら放出された気体はその要素の
光導電体層に有害な影響を与おそれがある。言及された
特許のガラス状固体電解質層は、望ましい耐摩耗性及び
表面抵抗率を付与する保護被膜として、当該技術分野に
おける進歩を提供するが、コロナ放電から受ける損傷に
対する耐性を増大させるニーズがあることが見出され
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に、保護被覆され
ていない光導電体では時間が過ぎてから潜像の広がりが
検出されることはないが、帯電保護被膜を追加すると、
特に湿度の高いときには像の崩壊が経時的に起こるよう
になる。しかし上に指摘したように、保護被膜層はその
他の理由のために必要である（例えば、耐摩耗性及びそ
の他の機械的性質）。このように産業界には、耐摩耗
性、表面抵抗率及びコロナ放電からの保護を犠牲にする
ことなしに、そのような要素における潜像の広がりを低
減する（特に高い湿度で用いられるとき）ニーズが存在
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記問題は、順に： （ａ）導電層、（ｂ）光導電体帯電発生層、及び（ｃ）
１種又はそれ以上の多いシルセスキオキサンを含むシル
セスキオキサン塩錯体を含む固体電解質層であって、そ
の中に存在する全シリル（−ＯＳｉ−）単位の１〜５０
モル％が加水分解性（ＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ）基を
２個のみ有するシランから誘導されたものである固体電
解質層、を含んでなる電子写真の帯電発生要素によって
克服した。

【００１１】本発明はまた、上記の電子写真帯電発生要
素及び電子写真トナーの析出像を含んでなる現像された
電子写真要素を提供する。

【００１２】本発明はまた、溶媒中にシルセスキオキサ
ン塩錯体を含んでなる電解質被覆組成物であって、その
組成物が１種又はそれ以上のシルセスキオキサンを含
み、その中に存在する全シリル（−ＯＳｉ−）単位の１
〜５０モル％が加水分解性基を２個のみ有するシランか
ら誘導されたものである被覆組成物を提供する。

【００１３】本発明者らは、本発明の電解質被覆組成物
が、固体層として適用されたときコロナ放電に由来する
潜像の広がりに対してより大きな耐性を提供することを
見出した。この利点は多数回使用の後では特に顕著であ
る。このように本発明によれば、多様な像が形成された
後でさえも像の識別性が維持される。さらに、固体電解
質層もまた、優れた耐摩耗性、低い脆弱さ及び望ましい
電荷搬送性を提供する。

【００１４】これらの利点は、具体的二置換シロキサン
部分をシルセスキオキサンポリマーに組み込むことによ
って、すなわち、ポリマー又はポリマー混合物中の全シ
リル単位の５０モル％以下だけが、２個のみの加水分解
性基（以下に定義されるような）を有するシランから誘
導されるようなシルセスキオキサンポリマーの、具体的
混合物を用いることによって達成された。これらのシロ
キサン部分が固体電解質層の表面へ移動しないというこ
とは、驚くべきことであった。

【００１５】その上、本発明の電解質組成物は、下の層
又は環境に対して害を与えない水性アルコール溶媒混合
物から好都合に塗布することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、特別に変性されたシル
セスキオキサンポリマーもしくはポリマー混合物の、電
子写真帯電発生要素における保護被覆すなわち固体電解
質層中での新規な用途に基づくものである。シルセスキ
オキサンは錯塩の形で存在するのでその層もまた電荷を
搬送する。

【００１７】本発明の帯電発生要素は、導電層、帯電発
生層及び電荷搬送層としての固体電解質層を含む。この
要素はさらに、別個の支持体を含むことができるが、そ
の支持体もまた導電層であることができる。本明細書で
記載される固体電解質層は本発明の組成物から処方され
ることができ、そして広範な分野の装置で（例えば、光
起電性要素、表示装置及びセンサー）用いることができ
るが、それらは、電子写真要素として配列される帯電発
生要素に好適に用いられる。これらの要素は正又は負に
帯電することができ、以下により詳細に論じるように、
広い多様な形態を持つことができる。

【００１８】本発明の帯電発生要素において、帯電発生
層は導電層の上に重なっている。固体電解質層は帯電発
生層の上に覆い被さっている。得られる要素は、本明細
書ではあたかもその要素が水平に配置された平板の形態
であるかのように記載されている。しかしながら、その
要素は如何なる特定の形態にも限定されず、方向を示す
用語は単に相対的な位置を示すに過ぎず、周囲に関して
絶対的な方向を示すものではないということは理解され
るべきである。固体電解質層もまた、ここでは便宜上、
帯電発生層の保護被覆として示す。この語は、帯電発生
層の領域を限定するものとして理解されるべきではな
く、また、これが非常に好適ではあるが、その保護被膜
が最も上にあることを必ずしも意味してはいない。

【００１９】一般に、固体電解質層は少なくとも０．５
μｍ、好ましくは少なくとも１μｍで、且つ一般に１０
μｍまでの厚さを有している。その要素のその他の層は
この技術分野で慣用となっているであろう厚さを有する
ことができる。

【００２０】固体電解質層は、シルセスキオキサンと帯
電キャリヤーとの錯体を含んでなり、それらは両方とも
以下により詳細に定義される。接頭語の「セスキ」は１
と１／２化学論の酸素を表し、「シロキサン」は珪素含
有物質を表す。シルセスキオキサンは従って、一般構造
式（ＲＳｉＯ_1.5)_z によって表され、ここでＲは有機基
でありｚは繰り返し単位の数を表す。この式は、場合に
よっては、｛Ｓｉ（Ｏ _1/2)₃ Ｒ｝_z とも書かれ、シルセ
スキオキサンの有用な略記法であるが、完全に硬化した
シルセスキオキサンに対しての場合を除いてこの物質を
完全には特徴付けてはいない。シルセスキオキサンは不
完全硬化状態でも用いられうるので、このことは重要で
ある。さらなる述語については米国特許第５，７３１，
１１７号及び、グレイザー等（Ｇｌａｓｅｒ ｅｔ ａ
ｌ．）によるＪ．Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓ
ｏｌｉｄｓ，１１３（１９８９）７３８７に記載されて
いる。この語には、それぞれ、１個、２個、３個又は４
個の原子に結合された種々のシリル単位における珪素原
子を表すために、頭文字「Ｍ」、「Ｄ」、「Ｔ」および
「Ｑ」が用いられる。

【００２１】本明細書で使用する「シルセスキオキサ
ン」は、種々のシロキサンの共重合により製造される
「変性シルセスキオキサン」はもとより、当業界で述べ
られている慣用のポリマーのどちらをも指す。慣用のシ
ルセスキオキサンの例は下記の構造式IIに示されてお
り、変性シルセスキオキサンの例は下記の構造式Ｉ及び
IVで示される。

【００２２】本発明で用いられるシルセスキオキサンは
硬化の様々な段階で存在し且つ使用できる一方、その硬
化の状態で識別することができる。硬化の状態は、通常
ポリマーマトリックス中で反応された加水分解性基の数
で示される。好ましい態様においては、部分的に硬化し
たポリマーは下にある層が熱感受性であるという理由か
ら用いられる。例えば下記の構造式Ｉにおいて、「ｍ」
モル％存在するシリル単位（又はｍ’単位）はグレイザ
ー等による出版物で定義されたように、Ｔ⁰ ，Ｔ¹ ，Ｔ
² 及びＴ³ として識別される硬化の状態を有しうる。完
全に硬化したシルセスキオキサンはＴ³ である。部分硬
化ポリマーでは、実質的に全てのシリル単位はＴ² 又は
Ｔ³ である。このように、硬化の程度はＴ³ に対するＴ
² の比によって定量されることができ、その比は硬化の
増加に従って小さくなる。

【００２３】さらに、構造式Ｉ及びIVにおいて「ｎ」モ
ル％存在するシリル単位は、グレイザー等によって記載
されたように、それらの硬化状態によってＤ¹ 又はＤ²
と表されることができる。同様に、Ｄ² に対するＤ¹ の
比が硬化の状態を示しており、硬化の増進につれて小さ
くなる。「Ｄ」シリル単位は、もしシルセスキオキサン
に共有結合していなければ固体電解質層中に存在するで
あろう。

【００２４】一般に、本発明の実施において有用な、シ
ルセスキオキサンにおける炭素原子と珪素原子のモル比
は少なくとも１．１：１である。好ましくは、そのモル
比は少なくとも１．２：１である。

【００２５】本発明のいくつかの態様において、本発明
に有用なシルセスキオキサンは、一般に次の構造式Ｉ：

【００２６】

【化６】 （式中、−Ａ−は構造式Ｉａ：

【００２７】

【化７】 で表され、且つ−Ｂ−は構造式Ｉｂ：

【００２８】

【化８】 で表される）で表される。

【００２９】さらに本発明の電解質組成物は、構造式II
及びIII ：

【００３０】

【化９】 で表されるホモポリマー又はコポリマーの混合物を含む
ことができる。

【００３１】これらの構造式の構成成分は以下により詳
細に定義される。特に有用なシルセスキオキサンは、２
つのタイプのシリル単位が共重合されていることを示す
次の構造式IV：

【００３２】

【化１０】 によって示すことができる。

【００３３】上記の構造式において、ＨＹＤＲＯＬＹＺ
ＡＢＬＥは、ヒドロキシ又は、一価の、ポリマー生成の
間に採用された条件下で容易に加水分解する「加水分解
性基」を示す。ポリマー中のそのＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢ
ＬＥ基は、立体的な束縛又はその他の理由で生成の間に
加水分解されなかった個々の基を表す。通常、本発明に
有用なポリマーにおいて、ＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基
はほとんどヒドロキシ基である。しかしながら、その他
のＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基には、これらに限定され
るものではないが、水素、ハロ基（例えば、ヨウ化物、
臭化物及び塩化物）、１〜６の炭素を有するアルコキシ
基、アリールオキシ基〔ここでアリール部分は置換され
又は置換されないことができる（例えばアミノフェニ
ル）〕、炭素原子を７以下有する置換又は非置換のアル
キルカルボキシ基（例えばアセトキシ及びエチルカルボ
キシ）、及び、−（Ｏ−アルキレン）_p −Ｏ−アルキル
基（ここで「アルキレン」部分は２〜６の炭素を有する
置換又は非置換のアルキレン基であり、ｐは１〜３の整
数であり、「アルキル」部分は１〜６の炭素を有する置
換又は非置換のアルキル基である）を含んで存在する。
その他の有用なＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基には、１〜
６の炭素原子を有する一級及び二級アミノ基、例えば−
Ｎ（アルキル）₂ （ここでアルキル基はそれぞれ独立し
て１〜６の炭素原子を有することができる）及び−ＮＨ
（アルキル）（ここでアルキル基は１〜６の炭素原子を
有する）、並びに、アルキルカルボキシ基（又はカルボ
キシルアルキル基）〔ここで「アルキル」部分は１〜６
の炭素原子を有している（例えばアセトキシメチル及び
アセトキシエチル）〕である。実質的に全てのＨＹＤＲ
ＯＬＹＺＡＢＬＥ基がヒドロキシ基であることが好まし
い。

【００３４】わずかな百分率の珪素原子は２又は３の
「非加水分解性」有機基を担うことができ、或いはわず
かな百分率の珪素原子は別の金属原子、例えばアルミニ
ウムによって置き換えられることができ、或いはまたわ
ずかな百分率の珪素原子は、本明細書に記されるＬＩＮ
Ｋ−ＡＣＴＩＶＥ及びＩＮＡＣＴＩＶＥの定義の範囲内
にはない有機基を担うこともできるであろう。

【００３５】本発明に有用なシルセスキオキサン及びそ
の他のポリマーは、比較的大きなオリゴマー又はポリマ
ーである。構造式Ｉ及びIVにおいて「ｍ」及び「ｎ」の
両方で表されるシリル単位の合計数（すなわち、シリル
単位の合計数）は、それぞれのポリマーについて少なく
とも１０であるべきである。シリル単位の数が増加する
と、シルセスキオキサンは、実際には非常に大きな単一
の分子になる。高度に架橋されたポリマーのように、理
論上、シリル単位の数に上限は存在せず、シリル単位の
合計数は非常に大きな数でありうる。好ましくは、シル
セスキオキサンポリマーは少なくとも２５の合計シリル
単位を、ｍ及びｎによって定義されたモル比に分割され
て有している。シルセスキオキサン並びに、構造式II及
びIII のポリマー構造の相対的な重量％が下記のように
調整されるとすれば、ｍ’及びｎ’は、同様にそれぞれ
少なくとも１０、好ましくはそれぞれ少なくとも２０で
ある。

【００３６】構造式IVにおいて、Ｒ’及びＲ''は独立し
て、１〜１０の炭素原子を有する置換もしくは非置換ア
ルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、ｔ−ブチル、クロロメチル、ヘキシル、ベンジ
ル及びオクチル）、又は炭素環に６〜１０の炭素原子を
有する置換もしくは非置換アリール基（例えば、フェニ
ル、ｍ−もしくはｐ−エチルフェニル、ｍ−もしくはｐ
−メチルフェニル及びナフチル）である。このように、
Ｒ’及びＲ''基は同一又は相異なる基であることができ
る。しかしながら好ましくは、Ｒ’及びＲ''はそれぞ
れ、メチル、エチル又はフェニルである。最も好ましく
は、それぞれメチルである。

【００３７】Ｒ’及びＲ''は両方とも非加水分解性基で
あるので（「加水分解性」は上で定義されているの
で）、Ｒ’及びＲ''を含むシリル単位はただ２つだけの
ＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基を有するシランから誘導さ
れる。そのような１つ又はそれより多くのシランは、本
発明の実施に有用なシルセスキオキサンを製造するため
に使用されることができる。

【００３８】構造式Ｉ及びIVにおいて、ｎはシリル（−
ＯＳｉ−）の合計に基づいて少なくとも１モル％、好ま
しくは少なくとも１０モル％で、且つ５０モル％以下、
好ましくは２５モル％以下であることが必須である。そ
れに対応して、ｍは５０〜９９モル％、好ましくは７５
〜９９モル％である。従って、当業者であれば種々のタ
イプのシリル単位から所望の性質を与えるために、ｍ及
びｎを調整することは容易にできるであろう。

【００３９】構造式II及びIII によって表されるポリマ
ーの混合物にとっては、そのポリマーの混合物が、ＨＹ
ＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基をただ２つだけ有するシランか
ら誘導されたシリル単位をただ１〜５０モル％だけ（そ
の混合物の全ポリマー中のシリル単位の合計数に基づい
て）含有するように、個々のポリマーの重量％が調整さ
れることは望ましいことである。

【００４０】前記構造におけるｊの値いは０．５より小
さいか又はそれに等しく、０より大きいか又はそれに等
しい。好ましくは、ｊは０より大きいか又はそれに等し
く、０．４より小さいか又はそれに等しい。より好まし
くは、それは０．１〜０．４である。ｊの値いはＴ² 珪
素原子のＴ² ＋Ｔ³ 珪素原子の合計に関するモル百分率
に対応している。ｊが０〜０．５であるとき、そのこと
はＴ³ ／Ｔ² の１：１〜０：１に反映している。好まし
い比率は０．７：１〜０：１である。

【００４１】前記構造において、合計値ｘ＋ｙ，ｘ’＋
ｙ’及びｘ''＋ｙ''は独立して実質的に１に等しい。ｘ
及びｙ（そして同様に、ｘ’及びｙ’、並びにｘ''及び
ｙ''）の値い、すなわち「活性」単位（ＬＩＮＫ−ＡＣ
ＴＩＶＥ基を担うシリル基）の相対モル濃度及び「不活
性」単位（ＩＮＡＣＴＩＶＥ基を担うシリル基）は、所
望の固有抵抗を供給するために変化しうる。本発明の好
適な態様において「活性」基はポリマーのシリル基の４
５モル％より少ないことを示す。言い換えれば、（ｘ＋
ｘ’＋ｘ''）／（ｘ＋ｙ＋ｘ’＋ｙ’＋ｘ''＋ｙ''）は
０．４５より小さいか又はそれと等しい。構造式IVにお
いて、ｘ／（ｘ＋ｙ）は０．４５より小さいか又はそれ
と等しい。

【００４２】ＩＮＡＣＴＩＶＥは炭素原子１〜１２を有
する芳香族又は非芳香族基を表す。ＩＮＡＣＴＩＶＥは
シロキサン縮合反応に関与することができず、且つ電荷
を運ぶことのない基である。次のような一価又は二価の
有機基が、適当なＩＮＡＣＴＩＶＥ基の例である：炭素
１〜１２を有する置換又は非置換のアルキル基（ベンジ
ル基を含む直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を含
む）、炭素１〜１２を有する置換又は非置換のフルオロ
アルキル基（直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基を含
む）、５員又は６員炭素環を含む置換又は非置換のシク
ロアルキル基（例えば、置換又は非置換のシクロペンチ
ル及びシクロヘキシル基）及び、６〜１０員炭素環を含
む置換又は非置換のアリール基（例えば、置換又は非置
換のフェニル及びナフチル基）。一価の基はシルセスキ
オキサンの単一のシリル単位のＳｉ原子に結合されてい
る。二価の基は２つのシリル単位のＳｉ原子に結合され
ている。ＩＮＡＣＴＩＶＥ基はそのポリマーの全体にわ
たって全て同一又は相異なるものであることができる。
一価ＩＮＡＣＴＩＶＥ基の具体的例には、これらに限定
されるものではないが、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル
基、ｔ−ブチル基、ｎ−デシル基、ペルフルオロオクチ
ル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ジメチルフェニ
ル基、ベンジル基、ナフチル基及びトリメチルシロキサ
ン基が含まれる。代表的な二価ＩＮＡＣＴＩＶＥ基は、
そのシルセスキオキサンの２つのシリル基に結合する
１，４−もしくは１，３−フェニレン基である。

【００４３】ＬＩＮＫは、上記でＩＮＡＣＴＩＶＥを定
義するために記載された一価の基に対応する二価の基を
表す。上記のように、例えばＬＩＮＫは、鎖中にアリー
レン基を有することができる炭素原子１〜１２を有する
置換もしくは非置換のアルキレン基（例えば、メチレ
ン、エチレン、メチレンフェニレン又はイソプロピレ
ン）、鎖中にアリーレン基を有することができる炭素原
子１〜１２を有する置換もしくは非置換のフルオロアル
キレン基（例えば、フルオロメチレン及びアルキレンの
定義において用いられたものと同様のその他の基）、炭
素環中に炭素原子５〜１０を含む置換もしくは非置換の
シクロアルキレン基（例えばシクロヘキシレン）、又は
炭素環中に炭素原子６〜１０を含む置換又は非置換のア
リーレン基（例えばフェニレン）であることができる。

【００４４】ＡＣＴＩＶＥはシルセスキオキサン又はポ
リマー混合物中にあり、固体電解質層中の帯電キャリヤ
ーと錯体を形成する基である。本発明の好適な態様にお
いて、ＡＣＴＩＶＥは、炭素原子４〜２０、窒素原子、
酸素原子又は硫黄原子を（例えば、直鎖状、分枝状、炭
素環状又は複素環状等の適当な形態で）含む一価の有機
基である。多くのＡＣＴＩＶＥ基には、少なくとも１つ
のオキシ基、チオ基、エステル基、イミノ基又はアミノ
基が含まれる。カチオンと錯体を形成する適当なＡＣＴ
ＩＶＥ基には、エチレンオキシド、プロピレンオキシド
及びテトラメチレンオキシドなどの中性の環及び鎖、エ
チレンイミン、アルキレンスルフィド、グリシドオキシ
エーテル、エポキシド、ピロリジノン、アミノアルコー
ル、アミン、カルボン酸及びその共役塩、スルホン酸及
びその共役塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スル
ホニウム塩及びアルソニウム塩など含まれる。

【００４５】本発明の少なくとも幾つかの態様におい
て、ＡＣＴＩＶＥ基はシロキサン縮合反応に触媒として
関与することができる。そのような基の例には、一級、
二級、三級及び四級アミンがある。そのような触媒作用
のある活性シリル単位の濃度は、好都合な反応速度を与
えるために変えられることができる。本発明の幾つかの
好適な態様において、ポリマー中のシリル単位の０．５
〜３０モル％に次の活性基の任意のものが含まれる：

【００４６】

【化１１】 上記の基において、ｄ及びｅは−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶ
Ｅ中の合計炭素数が４〜２５となるように選ばれる。

【００４７】次の基もまた−ＡＣＴＩＶＥ基の具体例で
ある：

【００４８】

【化１２】 （式中、ｅは２〜５、ｄは１〜６である。）

【００４９】

【化１３】 （式中、ｅは２〜５、ｄは１〜６である。）

【００５０】

【化１４】 （式中、ｄは１〜６である。）

【００５１】上に示された基において、Ｒは水素、置換
又は非置換アルキル基、置換又は非置換フルオロアルキ
ル基であり、それぞれ炭素１〜１２を有し（上記で定義
された他のアルキル基及びフルオロアルキル基と同
様）、ｇは１〜１２である。Ｒはまた、１０以下の炭素
原子を有する置換又は非置換アルキルカルボキシ基（例
えばアセトキシ及びエチルカルボキシ）であることがで
きる。−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶＥ中の合計炭素数は４〜
２５である。−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶＥ基の幾つかの具
体例には、これらに限定されるものではないが、アミノ
プロピル、ジメチルアミノペンチル、プロピルエチレン
ジアミン、プロピルエチレントリアミン、３−グリシド
キシプロピル、２−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチル、３−アクリロキシプロピル、３−メタクリ
ロキシプロピル、３−イソシアナトプロピル、及びＮ−
［２−（ビニルベンジルアミノ）エチル］−３−アミノ
プロピルが含まれる。そのＡＣＴＩＶＥ基の置換基が互
いに反応して、例えばアミンによるエポキシドの開環に
よるように、ポリマー中の架橋をさらに増進することも
可能である。

【００５２】シルセスキオキサンの「活性」及び「不活
性」の両方のシリル基について考察する。そのポリマー
には、異なる「活性」シリル基の混合物、異なる「不活
性」シリル単位の混合物又はその両方の混合物を含むこ
とができる。−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶＥ及び−ＩＮＡＣ
ＴＩＶＥ基はシルセスキオキサンポリマーを製造するた
めに用いられるシロキサン重縮合反応中に実質的に加水
分解されるべきではない。それは、その有機置換基が失
われ、得られるポリマーが非常に高い架橋度を示すこと
になるからである。その上、−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶＥ
及び−ＩＮＡＣＴＩＶＥ基は立体障害の原因となるほど
大きくてはならない。例えば、−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶ
Ｅ基における炭素及びヘテロ原子の数の適当な最大値は
２５であり、−ＩＮＡＣＴＩＶＥ基では１２である。

【００５３】固体電解質層に用いられる帯電キャリヤー
はシルセスキオキサンにおけるＡＣＴＩＶＥ基の選択に
基づいて選ばれる。「帯電キャリヤー」なる用語は、本
明細書では、ＡＣＴＩＶＥ基と錯体を形成して固体電解
質層内で電荷を運ぶ動きやすい（ｍｏｂｉｌｅ）化学種
又は化学種の組み合わせを生成する物質を表記するため
に用いられる。帯電キャリヤーは塩又は塩の混合物であ
ることができる。動きやすい種は、塩の一方もしくは双
方のイオン、又はいろいろな塩の混合物の一方もしくは
双方のイオンである。帯電キャリヤーはまた、孤立した
物質として塩ではない物質であることができ、又はそれ
を含むことができる。後者のタイプの帯電キャリヤーの
例にはヨウ素分子の複合生成物がある。このタイプの帯
電キャリヤーは、供与体−受容体又は、結果として起こ
る電荷の離脱によって実質的なイオンとしての性質を持
つようなＡＣＴＩＶＥ基との電荷移動錯体を生成する、
動きやすい種を提供する。

【００５４】本発明の実施においては広く多様な帯電キ
ャリヤーを用いることができる。特定の用途のために適
当な帯電キャリヤーの選択は、比較的簡単な試行錯誤の
問題である。帯電キャリヤーはＡＣＴＩＶＥ基と錯体を
形成することができ、そのシルセスキオキサン−帯電キ
ャリヤー錯体が導電性となるようなものでなければなら
ない。本発明の好適な態様おいて、帯電キャリヤーはＡ
ＣＴＩＶＥ基と錯体を形成することができ、そのシルセ
スキオキサン−帯電キャリヤー錯体は湿気がなくても導
電性となるようなものでなければならない。塩について
は、これは一般に「マトリックス中に溶解している」と
標記される。この「溶解している」ことについての説明
は米国特許第５，７３１，１１７号に与えられている。

【００５５】特定のＡＣＴＩＶＥ基との錯体の形成は多
様な手段によって測定されることができる。例えば、フ
ィッシ等（Ｆｉｓｈ ｅｔ ａｌ．）〔Ｍａｋｒｏｍｏ
ｌ．ｃｈｅｍ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．第７巻（１
９８６）、第１１５〜１２０頁〕は、塩又はその他の帯
電キャリヤーがそのポリマー中に増加したとき、ガラス
転移温度（Ｔｇ）の上昇を測定することにより錯体形成
の追跡が可能であることを教示している。分析の間の硬
化によりＴｇの変化を計算に入れるように注意しなけれ
ばならない。

【００５６】帯電キャリヤー及びＡＣＴＩＶＥ基は、低
い周囲相対湿度下での（水が帯電キャリヤーを失う態様
を除いて）特定の導電性及びその逆の抵抗を与えるよう
に選択される。多くの異なる目的に用いられる固体電解
質には特別の範囲が望ましい。例えば、電子写真要素の
保護被膜として用いられる固体電解層は、固体電解質層
の望ましい表面抵抗少なくとも１×１０¹⁰Ω／□、より
望ましくは少なくとも１×１０¹⁴Ω／□を有している。

【００５７】帯電キャリヤー及びＡＣＴＩＶＥ基はま
た、本発明の特定の態様において望まれるその他の性質
を付与するように選択されることができる。例えば、電
子写真要素の固体電解質層に用いられる帯電キャリヤー
は、特定の摩擦帯電性、すなわち極性及びトナーとキャ
リヤー材料に関する摩擦電気系列における配置の両方を
付与するために選択されることができる。

【００５８】別の例としては、帯電キャリヤー及びＡＣ
ＴＩＶＥ基は「ブルーミング」をなくすように又は減ら
すように選択されうる。帯電キャリヤーとしてアンモニ
ウム塩も使用可能である；しかしながら、これらの塩は
「ブルーミングする」、すなわち固体電解質層の表面に
移動してその表面又は上の層でアンモニウム活性の度合
いを高めることになる。アンモニウム塩は、通常シルセ
スキオキサンを硬化するために用いられる。

【００５９】帯電キャリヤーは無機又は有機のアルカリ
塩であることができ、一方又は双方のイオンは錯体の中
で移動性がある。そのような適当な塩には、それらに限
定されるものではないが、ＬｉＣｌ，ＣＨ₃ ＣＯＯＬ
ｉ，ＬｉＮＯ₃ ，ＬｉＮＯ₂ ，ＬｉＢｒ，ＬｉＮ₃ ，Ｌ
ｉＢＨ₄ ，ＬｉＩ，ＬｉＳＣＮ，ＬｉＣｌＯ₄ ，ＬｉＣ
Ｆ₃ ＳＯ₃ ，ＬｉＢＦ₄ ，ＬｉＢＰｈ₄ ，ＮａＢｒ，Ｎ
ａＮ₃ ，ＮａＢＨ₄ ，ＮａＩ，ＮａＳＣＮ，ＮａＣｌＯ
₄ ，ＮａＣＦ₃ ＳＯ₃ ，ＮａＢＦ₄ ，ＮａＢＰｈ ₄ ，Ｋ
ＳＣＮ，ＫＣｌＯ₄ ，ＫＣＦ₃ ＳＯ₃ ，ＫＢＦ₄ ，ＫＢ
Ｐｈ₄ ，ＲｂＳＣＮ，ＲｂＣｌＯ₄ ，ＲｂＣＦ₃ Ｓ
Ｏ₃ ，ＲｂＢＦ₄ ，ＲｂＢＰｈ₄ ，ＣｓＳＣＮ，ＣｓＣ
ｌＯ₄ ，ＣｓＣＦ₃ ＳＯ₃ ，ＣｓＢＦ₄ ，ＣｓＢＰｈ₄
が含まれる。ここで用いられる「Ｐｈ」はフェニル基
（置換又は非置換）を表す。

【００６０】シルセスキオキサン電解質被覆組成物又は
それにより得られる固体層における帯電キャリヤーの適
当な濃度は、シルセスキオキサンの重量に関して０．１
〜１０重量％である。一般に好ましい帯電キャリヤーは
ＬｉＩであり、一般に好ましい濃度はシルセスキオキサ
ンの重量に関して０．５〜２重量％である。

【００６１】本発明の幾つかの態様において、シルセス
キオキサンポリマーは、それらのシリル単位が構造式
Ｉ，II及びIVにおいて「ｍ」モル％で存在するシリル単
位に含まれている限り、米国特許第５，７３１，１１７
号の第１２〜１４欄に記載された構造によりた表され
る。

【００６２】本発明で用いられる固体電解質層には、広
く多様な補助添加物、例えば金属酸化物粒子及び有機高
分子のビーズを含む充填剤などが含まれる。

【００６３】本発明の幾つかの態様において、固体電解
質層にはここで「二次的活性剤」（“ｓｅｃｏｎｄａｒ
ｙ ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ”）と表現されるものが
含まれる。二次的活性剤は、前記のシルセスキオキサン
ポリマーに対して定義されている、１つ又はそれより多
くのＡＣＴＩＶＥ基を含む非シルセスキオキサン化合物
である。特定の固体電解質層において、二次的活性剤の
ＡＣＴＩＶＥ基はシルセスキオキサンポリマーのそれと
同一であるか又はそれとは異なっていることができる。
単一の二次的活性剤又はたくさんの二次的活性剤が固体
電解質層中に存在しうる。二次的活性剤は電荷搬送体に
含まれていてもよいし、また含まれていなくともよい。
もし二次的活性剤が含まれると、供給される追加の電荷
搬送体は５又は１０％よりは少ない分だけ導電性を増大
させる。二次的活性剤はさらなる機能、例えば可塑化機
能又は潤滑機能などを付与することができる。

【００６４】本発明に用いられる固体電解質層は、米国
特許第５，７３１，１１７号に記されているシルセスキ
オキサンの製造方法と同様な方法で製造される。そのポ
リマーは無機／有機物質の仲間であり、一般に「ゾル−
ゲル法」と呼ばれるタイプの手順により中程度の温度で
生成されることができる。この方法において、適宜のア
ルコキシ化珪素（又は適宜のシリル単位を与えるその他
の重合性シラン）が適宜の溶媒媒体中で加水分解されて
「ゾル」を生成する。次いで溶媒媒体が除去され、縮合
して架橋ゲルを生成する。多様な溶媒が使用できる。
水、低級アルコール（例えば、含水のメタノール、エタ
ノール及びイソプロパノール）、及びそれらの混合物
（例えば、水性メタノール又はエタノール溶液）が一般
に好ましい。水性アルコール溶媒混合物が溶媒媒体とし
て最も好ましい。好都合なことには、シルセスキオキサ
ンは酸性アルコールから塗布されるが、これは珪酸型Ｒ
Ｓｉ（ＯＨ）₃ が周囲条件で何ヶ月もの間溶液中で安定
で有りうるためである。次いで重縮合反応に先立って、
帯電キャリヤーが適宜の濃度で何らかの補助添加物と共
に添加される。縮合の濃度は、それを受ける試料の硬化
の量に関連し、硬化工程で最も重要な２つの変数である
温度及び時間に関係する。

【００６５】本発明に用いられる固体電解質層の製造に
おいて、−ＬＩＮＫ−ＡＣＴＩＶＥ基及びＩＮＡＣＴＩ
ＶＥ基を得られるシルセスキオキサンに求められる割合
で含む反応性前駆体シランには、それらに限定されるも
のではないが、次のものが含まれる：メチルトリメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルト
リメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシ
ラン、メチルトリアセトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、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−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−
アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、３−ア
ミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）シラ
ン、３−（１−アミノプロピル）−３，３−ジメチル−
１−プロペニルトリメトキシシラン、Ｎ−（６−アミノ
ヘキシル）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（２−
エチルヘキソキシ）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−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、（アミノエチルアミノメチル）−フェネチル
トリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシ
ラン、（Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロピル）トリ
メトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピル−トリメト
キシシラン、Ｎ−［（３−トリメトキシシリル）プロピ
ル］エチレンジアミン三酢酸三ナトリウム塩、Ｎ−トリ
メトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアン
モニウムクロリド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピルト
リ−Ｎ−ブチルアンモニウムブロミド、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、
３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イ
ソシアナトプロピルジメチルクロロシラン、５，６−エ
ポキシヘキシルトリエトキシシラン、（３−グリシドキ
シプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシ
プロピル）メチルジエトキシシラン及び（３−グリシド
キシプロピル）メチルジメトキシシラン。

【００６６】構造式IVのシルセスキオキサンを製造する
ために有用な、ただ２つのＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥ基
のみを有する反応性シランには、これらに限定されるも
のではないが、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジ
メトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン及び１，７−ジクロロオクタメチルテトラシロキ
サンが含まれる。ジメチルジメトキシシランが最も好ま
しい反応体である。

【００６７】本発明の要素の帯電発生層と固体電解質層
の間に下塗層又は接着剤層を含むこともまた望ましいで
あろう。下塗層は帯電発生層と固体電解質層との間に良
好な機械的結合を与えるが、帯電に関係する性質を阻害
しないように選択される。下塗層の乾燥厚さは０．１〜
１．０μｍであり、好ましくは０．５μｍより薄い。下
塗も、それから下塗が塗布される溶媒も光導電体層に損
傷を与えないことが重要である。適当な溶媒には、水、
低級アルコールなどの水混和性溶媒及びそれらの混合物
が含まれる。適当な下塗には、それらの溶媒に溶解する
か又はエマルジョンを形成するポリマーが含まれる。適
当な下塗類の例には、それらに限定されるものではない
が、アクリル、ポリウレタン、ピロリドン、ポリアミ
ド、ポリエステル及びシランカップリング剤を含む無機
アルコキシドが含まれる。特定の下塗の好適な例には、
ポリ（メチルアクリレート−共−メチルメタクリレート
−共−メタクリル酸）（重量比７０／２５／５）があ
り、その合成は米国特許第５，７３１，１１７号（上に
記した）に記載されている。具体的下塗の別の例にはポ
リ（ビニルピロリドン−メタクリル酸）（重量比９５／
５）がある。具体的下塗のさらに別の例には、部分的加
水分解アミノプロピルトリメトキシシラン及びグリシド
キシプロピルトリメトキシシランがある。

【００６８】好適な態様において、下塗層は上記のよう
なポリ（メチルアクリレート−共−メチルメタクリレー
ト−共−メタクリル酸）を含む組成物からなるが、ここ
で定義されたＡＣＴＩＶＥ基を含む化合物（非イオン界
面活性剤を含む）は含んでない。

【００６９】本発明の電子写真要素は、固体電解質保護
被膜層に加えて、通常単一層又は単一活性層要素と呼ば
れるもの、及び通常多活性又は多重活性層要素帯電発生
物質と呼ばれるものの両方を含む、様々なタイプである
ことができる。

【００７０】単一活性層及び多重活性層電子写真要素、
それらの製造及び通常の使用は公知であり、例えば米国
特許第４，７０１，３９６号、同第４，６６６，８０２
号、同第４，５７８，３３４号、同第４，７１９，１６
３号、同第４、１７５、９６０号、同第４，５１４，４
８１号及び同第３，６１５，４１４号により詳細に記載
されている。

【００７１】ポリマー結合剤溶液を生成するための適当
な有機溶媒は広く多様な有機溶媒から選択されることが
でき、また米国特許第５，７３１，１１７号にも記載さ
れている。

【００７２】ＣＧＬすなわち光導電体層のための被覆組
成物において、結合剤に対する帯電発生物質又は、帯電
発生物質と電荷搬送剤の両方の最適比は、採用される特
定の物質によって広い範囲で変えることができる。通常
は、層中の帯電発生物質及び電荷搬送剤の両方の合計濃
度が、その層の乾燥重量に基づいて２０〜９０重量％の
範囲内にあるときに有用な結果が得られる。本発明の単
一活性層電子写真要素の好ましい態様において、被覆組
成物は１０〜７０重量％の帯電発生物質及び１０〜９０
重量％の電荷搬送剤を含んでいる。

【００７３】どのような帯電発生物質及び電荷搬送剤も
本発明の要素に使用することができる。そのような物質
には無機及び有機の（有機モノマー系、有機金属系及び
有機ポリマー系を含む）物質、例えば、とりわけ、酸化
亜鉛、酸化鉛、セレン、フタロシアニン、ペリレン、ア
リールアミン、ポリアリールアルカン及びポリカルバゾ
ールなどの物質が含まれる。

【００７４】本発明の電子写真要素には、種々の導電性
の層又は支持体、例えば、紙（２０％より高い相対湿度
の）、アルミニウム−紙積層体、金属箔（例えば、アル
ミニウム箔及び亜鉛箔）、金属板（例えば、アルミニウ
ム、銅、亜鉛、黄銅及び亜鉛メッキ板）、金属蒸着層
（例えば、銀、クロム、バナジウム、金、ニッケル及び
アルミニウム）、並びに半導体層（例えば、ヨウ化第一
銅及び酸化錫インジウム）が採用されうる。金属又は半
導体の層は、紙又は慣用の写真フィルム基材、例えばポ
リ（エチレンテレフタレート）、酢酸セルロース、ポリ
スチレン等の上に被覆されることができる。クロム、ニ
ッケルのような導電性物質が、透明フィルム支持体上
に、電子写真要素が反対側から露光されることに備える
ように十分に薄い層として真空蒸着されることができ
る。

【００７５】本発明の電子写真要素は、一般に電子写真
要素で有用なものとして知られているさらに多様な層、
例えばサビング層（ｓｕｂｂｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、バ
リヤー層〔例えば帯電防止層（ｃｈａｒｇｅ ｂｌｏｃ
ｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ）〕及びスクリーニング層を含む
ことができる。

【００７６】本発明の電子写真帯電発生要素は、その表
面上に帯電された像の図形を生じさせるための適宜の像
形成源（ｉｍａｇｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅ）を用いて像を
形成することができる。次いで、現像され又は付着され
た階調付けされた像（ｔｏｎｅｄ ｉｍａｇｅ）を要素
上に供給するために、適当に帯電されたトナーが適用さ
れる。その要素に像を形成しそして現像するための方法
及び物質は、当業者にとっては、この分野の技術に関す
る考慮すべき文献から自明であろう。

【００７７】

【実施例】以下の実施例は説明の目的でなされるもので
あり、決して本発明を限定するものではない。

【００７８】比較例１のシルセスキオキサンの製造：全
ての薬剤は、Ｇｅｌｅｓｔ（Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ，Ｐ
Ａ）から購入したＤＭＳ−Ｅ１２エポキシプロポキシプ
ロピル末端ポリジメチルシロキサン（分子量９００〜１
１００）を除き、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙから購入した。酸掃去剤ビス［Ｎ−エチ
ル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アニリノ］ジフェニ
ルメタンは実験室で慣用の方法を用いて製造した。１リ
ットルゾル−ゲル処方は２リットルの丸底フラスコ中で
次のように製造した。氷酢酸（５４．０ｇ、０．９モ
ル）を、予め製造され撹拌されているＤＭＳ−Ｅ１２
（２．０ｇ）、メチルトリメトキシシラン（２７５．４
ｇ、２．０２モル）、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン（３０．６ｇ、０．１３０モル）及び３−
アミノプロピルトリメトキシシラン（２５．０ｇ、０．
１３９モル）の混合物に滴で添加し、反応混合物を一夜
撹拌した。酸性化したシランは、次いで水（１５６ｇ、
８．６７モル）を滴で添加することによって加水分解
し、反応混合物を一夜撹拌した。次いでエタノール（５
２３ｇ）を滴で添加することにより約２０重量％の固形
分まで希釈した。その透明な溶液を３週間撹拌した。酸
掃去剤（４．０ｇ、８．１ミリモル）及びヨウ化リチウ
ム（１．５ｇ、１１．２ミリモル）を添加し、溶液を
０．４μｍガラスフィルターを通して濾過し４℃で貯蔵
した。

【００７９】実施例１のシルセスキオキサンの製造：本
発明の範囲内のシルセスキオキサンの合成は、比較例１
に記載したものと同様に、但しその反応混合物を１週間
撹拌した後、そのエタノール溶液にジメチルジメトキシ
シラン（２０．０ｇ、０．１６６モル）を添加すること
を除き、実施した。反応混合物は、２％の酸掃去剤及び
０．７５％のヨウ化リチウムを添加する前にさらに２週
間撹拌し、溶液は上記同様濾過した。

【００８０】実施例２のシルセスキオキサンの製造：本
発明の範囲内の第２のシルセスキオキサンの合成は、実
施例１と同様に、但しＤＭＳ−Ｅ１２が反応混合物から
除くことを除いて、実施した。光受容体上へのシルセスキオキサンの塗布： アクリル下
塗用溶液〔米国特許第５，７３１，１１７号（前記）の
実施例１に記載されているもの〕をウエブ速度６ｍ／
分、乾燥機温度２７℃で光受容体の表面上に塗布した。
この層の厚さの範囲は０．１〜０．５μｍ、典型的には
０．２５μｍであった。上記のシルセスキオキサンを含
むそれぞれのゾル−ゲル溶液を、次いでこの下塗層の上
に別の系列で、ウエブ速度３ｍ／分、第１から第５まで
の乾燥機それぞれ１０４．５℃、１０４．５℃、８２
℃、７１℃及び２７℃の温度分布で塗布した。得られた
ウエブは続いてシートに切断し、８２℃で２４時間硬化
した。得られた固体電解質層の硬化は、安全カミソリの
刃（ａ ｒａｚｏｒｂｌａｄｅ）でその被膜を削り落と
した試料をＣｈｅｍａｇｎｅｔｉｃ ＣＭＸ−３００固
体素子（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ）ＮＭＲ分光光度計を
用い、５９．５６０７ＭＨｚで操作して得られる固体素
子²⁹Ｓｉ ＮＭＲ分光により同定した。

【００８１】得られた３つの電子写真帯電発生要素の試
料は、次のようにして評価した。

【００８２】固体電解質層の増強されたコロナ抵抗は、
下記の表Ｉに示すように、１０分における画像の画像幅
を比較することによって観察した。画像幅は、フィルム
が陰性コロナに２分間暴露された後、周囲相対湿度（Ｒ
Ｈ）（４６〜４８％）及び高相対湿度（８２〜９２％）
で測定された。全ての場合、本発明（実施例１及び２）
の要素は両相対湿度水準で、比較例のシルセスキオキサ
ン含有固体電解質層を含む比較例の要素より画像の広が
りが少なかった。

【００８３】 表Ｉ ──────────────────────────── 周囲ＲＨ 高ＲＨ 時 間 画像幅 時 間 画像幅 （分） （mm） （分） （mm） 比較例１ １０ ３．５８ １０ ５．１２ 実施例１ １０ ３．０７ １０ ４．５８ 実施例２ １０ ３．３４ １０ ３．６３ ────────────────────────────

【００８４】そのゾル−ゲル及び複合体フィルムの電気
的性質は、互いに同等であることが見出された。そのフ
ィルムはその帯電、掃去レベルを監視することにより比
較した。この手順では、帯状のフィルムが次のようなサ
イクルで５０００回試験運転した（ｅｘｅｒｃｉｓｅ
ｄ）。フィルムは、初期設定６００Ｖの初期電圧に帯電
し、Ｗｒａｔｔｅｎ ９２フィルター（６３０nmで１０
％カットする）を通してキセノンフラッシュに暴露し
た。この値は１サイクルの後で測定した。フィルムは次
いで、緑色ＬＥＤを用いて−５００Ｖから−２００Ｖま
でそのフィルムを放電させるに必要な暴露の１０倍の正
面暴露を行うことによって掃去した。５０００サイクル
の後、その間相対湿度は３０％に、温度は２７℃に保つ
が、帯電直後（「Ｖ_zero」）及び掃去直後
「Ｖ_erase 」）の電圧が測定した。１サイクルに続いて
の掃去後の電圧は、５０００サイクルに続いての掃去後
の電圧より減少しており、その試験運転によりもたらさ
れた掃去電圧の差の値（「ΔＶ_erase 」）を与えた。

【００８５】高強度フラッシュ及び掃去サイクル下での
電気的性質は、以下の表IIに示される。３つの要素に対
する報告された電圧は同じである。このことはシルセス
キオキサンの電気的性質がジアルキル−又はジアリール
ジアルコキシシロキサンシリル単位の導入によっても乱
されないことを示している。

【００８６】 表II ─────────────────────────── 試料 Ｖ_zero Ｖ_erase ΔＶ_erase ─────────────────────────── 比較例１ −５７５ −１４５ ０ 実施例１ −５７５ −１２５ ０ 実施例２ −５１５ −１４０ １５ ───────────────────────────

【００８７】脆性は、米国規格研究所試験規格（Ａｍｅ
ｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｔｅｓｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ）Ｐ
Ｈ１．３１写真フィルムの脆性、方法Ｂ、「くさび脆性
試験」（ＷＥＤＧＥＢＲＩＴＴＬＥＮＥＳＳ ＴＥＳ
Ｔ）に従って、それらの電子写真要素の試料をテストす
ることにより評価した。手順の説明は次の通りである。
全ての試料は７０℃、１５％ＲＨでテストした。試料の
大きさは１５mm×３０５mmであった。くさび角度は９°
であった。くさびの長さは１５．２cmであった。くさび
の大きい方の開き（ｏｐｅｎｉｎｇ）は２．５cmであっ
た。くらびの小さい方の開きは１．５mmであった。試料
は１５mmスウィング−アルバート平行刃カッター（Ｔｈ
ｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ ｐａｒａｌｌｅｌ ｂａａｄ
ｅ ｃｕｔｔｅｒ）を用いて切断し、指定された環境で
少なくとも２４時間調整した。くさびはクランプ機構で
ループ型固定治具の一端を支持するように装着し、その
ループの他端はそのくさびを介して引っ張る（ひったく
る）ようにした。試料は、ループを形成したとき関心の
ある側を外側に向けるようにしてくらびに設置された。
基準の印（ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｍａｒｋ）をくさ
びの開きのところで試料の上に付けた。この印でデータ
収集のためのゼロ点とした。次いで試料は、くさびを介
して急な動作（ａ ｓｎａｐ ｍｏｔｉｏｎ）で物理的
に可能なだけ早く引っ張った。この操作はそれぞれの要
素毎に合計６回繰り返した。試料の検査には、ひび割れ
の箇所を確かめるために、光電送された透過光（ｐｉｐ
ｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｌｉｇｈｔ）及び／又は
表面反射光を必要とした。２つの手法は透過光による迅
速な観察を考慮しているが、反射光が問題の試料の確認
のために用いられることも考慮している。画像帯がその
テストに対応する２つの被膜を有しているためにこのよ
うな結果となる。両層の脆さの挙動は透過光により観察
されたが、最上表面の性質は、必要なときには２層を分
離することも考慮して、反射様式で観察することができ
た。試料は、テストの前に試料の上に記された基準の印
を用い、その基準の印から最も遠いひび割れの位置を定
めることにより読み取った。最も遠いひび割れは最初に
生じたひび割れであり、ループの破壊最大径を示してい
る。くさびに付いた目盛りは最初の破壊でのループ径を
与えインチの単位を有している。番号が大きければ大き
いほど、試片はそれだけ一層脆い。６つの試片をテスト
し、結果を平均し、そして標準偏差を決定した。下記表
III に示す番号は、最初のひび割れが観察されたループ
の径（インチ／cm）である。

【００８８】脆性及び硬化％を表III に示す。評価され
た固体電解質層の機械的性質の違いを反映している１つ
の特徴は脆性である。本発明で用いられるシルセスキオ
キサンを含む層は、そのポリマーがやや高い硬化度を有
しているとはいえ、やや低い脆性を有していた。固体素
子珪素ＮＭＲからのＴ² ／Ｔ³ 比か低ければ低いほど、
そのポリマーの硬化度がそれだけ高いことを示してい
る。

【００８９】 表 III ────────────────────────── 要素 脆性 硬化（Ｔ² ／Ｔ³ ） ────────────────────────── 比較例１ ０．３８ ０．３６ 実施例１ ０．３２ ０．３３ 実施例２ ０．３６ ０．２９ ──────────────────────────

フロントページの続き (72)発明者 ジェーン ロビン カウデリー−コーバン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14580, ウェブスター，フォレスト ローン ドラ イブ 558 (72)発明者 ジョン アンソニー シニクロフィ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14617, ロチェスター，イートン ロード 251 (72)発明者 リンダ グッデン パートン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14580, ウェブスター，コベントリー ドライブ 823 (72)発明者 デビッド スティーブン ウェイス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14622, ロチェスター，イーストウッド テラス 67

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶媒中にシルセスキオキサン塩錯体を含
   んでなる電解質被覆組成物であって、その組成物が１種
   又はそれ以上のシルセスキオキサンを含み、その中に存
   在する全シリル（−ＯＳｉ−）単位の１〜５０モル％が
   加水分解性基をただ２個のみ有するシランから誘導され
   たものである電解質被覆組成物。
2. 【請求項２】 （ａ）構造式Ｉ： 【化１】 （式中、−Ａ−は構造式Ｉａ： 【化２】 で表され、且つ−Ｂ−は構造式Ｉｂ： 【化３】 で表される）で表されるシルセスキオキサン、 （ｂ）構造式II及びIII ： 【化４】 （式中、０≦ｊ≦０．５、 ｍは５０〜９９モル％、ｎは１〜５０モル％、ｍ’は少
   なくとも１０、ｎ’は少なくとも１０であり、 合計値ｘ＋ｙ，ｘ’＋ｙ’及びｘ''＋ｙ''はそれぞれ独
   立して１、（ｘ＋ｘ’＋ｘ''）／（ｘ＋ｙ＋ｘ’＋ｙ’
   ＋ｘ''＋ｙ''）は０．４５より小さいか又はそれと等し
   く、 ＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥはヒドロキシ、水素、ハロ、
   アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボキシ
   基、−（Ｏ−アルキレン) _P −Ｏ−アルキル基（ここで
   アルキレン部分はアルキレン基、アルキル部分はアルキ
   ル基であり、ｐは１〜３である）、一級もしくは二級ア
   ミノ基、又はアルキルカルボキシ基（ここでアルキル部
   分はアルキル基である）であり、 ＬＩＮＫはアルキレン基、フルオロアルキレン基、シク
   ロアルキレン基又はアリーレン基であり、 ＡＣＴＩＶＥは炭素原子４〜２０、窒素原子、酸素原子
   又は硫黄原子を含む一価の有機基であって、帯電キャリ
   ヤーと錯体を形成することができ、そしてＩＮＡＣＴＩ
   ＶＥは炭素原子１〜１２を含む一価又は二価の基であっ
   て、シロキサン縮合に関与することができず、且つ電荷
   を選ぶことがない基である）で表されるポリマー混合物
   を含んでなる請求項１に記載の被覆組成物。
3. 【請求項３】 シルセスキオキサンが少なくとも１０シ
   リル単位を有し、且つ構造式IV： 【化５】 （式中、０≦ｊ≦０．５、 ｍは５０〜９９モル％、ｎは１〜５０モル％、 ｘ＋ｙは１、ｘ／（ｘ＋ｙ）は０．４５より小さいか又
   はそれと等しく、 ＨＹＤＲＯＬＹＺＡＢＬＥはヒドロキシ、水素、ハロ、
   アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボキシ
   基、−（Ｏ−アルキレン) _P −Ｏ−アルキル基（ここで
   アルキレン部分はアルキレン基、アルキル部分はアルキ
   ル基であり、ｐは１〜３である）、一級もしくは二級ア
   ミノ基、又はアルキルカルボキシ基（ここでアルキル部
   分は１つのアルキル基である）であり、 Ｒ’及びＲ''は独立してアルキル基又はアリール基であ
   り、 ＬＩＮＫはアルキレン基、フルオロアルキレン基、シク
   ロアルキレン基又はアリーレン基であり、 ＡＣＴＩＶＥは炭素原子４〜２０の、窒素原子、酸素原
   子又は硫黄原子を含む一価の有機基であって、帯電キャ
   リヤーと錯体を形成することができ、そしてＩＮＡＣＴ
   ＩＶＥは炭素原子１〜１２を含む一価又は二価の基であ
   って、シロキサン縮合に関与することができず、且つ電
   荷を選ぶことがない基である）で表される請求項２に記
   載の被覆組成物。
4. 【請求項４】 順に、 （ａ）導電層、 （ｂ）光導電体帯電発生層、及び （ｃ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解質被覆
   組成物から形成される固体電解質層、を含んでなる電子
   写真の帯電発生要素。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電子写真の帯電発生要
   素及び電子写真トナーの析出像を含んでなる現像された
   電子写真要素。