JP2000214607A - 電子写真用画像形成部材及びその製造方法 - Google Patents

電子写真用画像形成部材及びその製造方法

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JP2000214607A
JP2000214607A JP3847A JP2000003847A JP2000214607A JP 2000214607 A JP2000214607 A JP 2000214607A JP 3847 A JP3847 A JP 3847A JP 2000003847 A JP2000003847 A JP 2000003847A JP 2000214607 A JP2000214607 A JP 2000214607A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高感度の電荷発生層を有する電子写真用画像
形成部材を提供する。 【解決手段】 支持基板と、受容体分子でドープしたア
ンダーコート層と、電荷発生層と、電荷輸送層とを含む
電子写真用画像形成部材であって、この電荷発生層に
は、光導電性顔料粒子と、塗膜形成バインダと、塗膜形
成バインダに溶解した次の式で示される受容体分子とが
含まれ、電荷発生層は、基板と電荷輸送層の間にある。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、電子写真
術、更に詳しくは、より感度の高い電荷発生層を有する
改良された電子写真用画像形成部材に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電子写真用画像形成部材は一般に、基板
支持体、導電層、必要に応じて正孔障壁層、接着層、電
荷発生層、電荷輸送層を含む、可撓性ベルト又は堅牢な
ドラムの形状をした多層型感光体である。電荷発生層
は、正孔を光発生し、この光発生正孔を電荷輸送層に注
入する機能を持つ。多層型感光体に用いられる光発生層
は、例えば、塗膜形成ポリマー性バインダに分散した、
無機光導電性粒子又は有機光導電性粒子を含むものであ
る。無機又は有機光導電性材料は、連続的な均質の光発
生層に形成される。所望ならば、この技術で知られる多
くの適した光発生材料を用いることができる。
【0003】より進歩した、高速電子写真式コピー機、
複写機、プリンタが開発されるにつれ、長期の使用の間
に画質の低下の問題に直面するようになった。更に、非
常な高速度で作動する可撓性感光体ベルトを用いる、複
雑で高性能の複写及び印刷装置では、感光体に、更に厳
しい機械的要件と狭い作動限界を課する。最新の感光体
は優れた電気的、機械的特性を持ち、例えば200キロ
サイクル以上という長寿命の、非常に安定した電気的性
能を有するものもある。しかし多くの感光体では、電荷
発生層顔料分散液を同条件で摩砕するなど、処理条件を
同一にするためのあらゆる努力にも拘らず、感光性がバ
ッチ毎にばらついてしてしまう。例えばエキストリンシ
ック(外因性の:extrinsic)感光性顔料を用
いる場合、印加電界下で、光発生したキャリヤが再結合
する前に、キャリヤを顔料粒子表面の外へ運び出し、電
荷輸送層へ移動させなければならない。この過程は、ベ
ンズイミダゾールペリレン粒子などの、分散したエキス
トリンシック感光性顔料粒子を含むバインダ中では、特
に印加電界が弱いと非常に遅くなる。この状況下では、
光誘導放電曲線(PIDC)は低い電界中では緩やかに
なる。このような緩やかなPIDCでは、電子写真式プ
リンタや複写機で画像形成するために、より強力、大型
で高価なレーザー光源を必要とする。本件で用いる光誘
導放電曲線(PIDC)とは、露光の関数としての電位
間の関係と定義され、装置の感度の指標である。これは
一般に、装置に印加した電界の関数としての、供給効率
(入射した光子当たりの、発生層から輸送層へ流入する
キャリヤの数)を示す。
【0004】米国特許第5,437,950号では、基
板と、必要に応じて障壁層と、必要に応じて熱可塑性接
着中間層と、電子受容/輸送化合物を溶解又は分子状に
分散した塗膜形成ポリマーバインダ中に分散した顔料分
子を含む、薄い電荷発生層と、電荷輸送層とを含む電子
写真用画像形成部材を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】更に感度の優れた感光
体が必要とされている。また、様々な成分材料、特に光
導電性顔料の品質がバッチ毎に変動しても、精密さを要
求される特性に一貫して合致するよう、感光体の感度を
調整する制御手段がなお必要とされている。
【0006】本発明の目的は、改良された電子写真用画
像形成部材及びその製造法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の目的は、本発明に
従って電子写真用画像形成部材を提供することにより達
成できる。この画像形成部材は、支持基板と、受容体分
子でドープしたアンダーコート層と、電荷発生層と、電
荷輸送層とを含み、この電荷発生層は、光導電性顔料粒
子と、塗膜形成バインダと、塗膜形成バインダに溶解し
た、次の式で示される受容体分子とを含むものである。
【0008】
【化4】 このときRは炭素数1〜20のアルキル基である。
【0009】この電荷発生層は、基板と電荷輸送層の間
にある。
【0010】また、この画像形成部材は、被覆用溶液か
らアンダーコート層を形成する工程と、バインダ用溶媒
に塗膜形成バインダを溶解した溶液と、これに分散させ
た光導電性顔料粒子とを含む被覆用分散液から電荷発生
層を形成する工程と、電荷輸送分子と、塗膜形成バイン
ダと、バインダ用溶媒とを含む被覆用溶液から電荷輸送
層を形成する工程と、被覆を乾燥して、電荷発生層に重
ねた電荷輸送層を形成する工程とによって製造される。
このとき、アンダーコート層被覆用溶液又は電荷発生層
被覆用分散液、若しくはその両方に、次の式で示される
受容体分子が含まれる。
【0011】
【化5】 このときRは炭素数1〜20のアルキル基である。
【0012】
【発明の実施の形態】一般に電子写真用画像形成部材
は、導電性表面を持つ又は導電層で被覆された支持基板
と、必要に応じて電荷障壁層と、アンダーコート層と、
電荷発生層と、電荷輸送層と、必要に応じてオーバーコ
ート層とを含むものである。
【0013】基板は、不透明あるいはほぼ透明の所望の
機械的特性を備えた非常に多くの適当な素材から成るも
のである。従って、この基板は、無機又は有機組成物な
どの非導電性又は導電性材料の層を含むものでもよい。
支持基板全体が導電層であっても、あるいは基体となる
堅牢な又は可撓性ウェブ部材上に、導電層が被覆として
存在するだけでも良い。適当であればどのような導電性
材料も用いることができる。典型的な導電性材料として
は、例えばアルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、
真鍮、金、ステンレススチール、ヨウ化銅等が挙げられ
る。伝導層が可撓性の場合、その厚さは、光導電性部材
の所望の用途に応じて、非常に広範囲に変わる。従っ
て、伝導層の厚さは一般に、約50オングストローム程
度から約150nmの範囲である。非導電性材料として
は、ポリエステル類、ポリカーボネート類、ポリアミド
類、ポリウレタン類等の、この目的に適した様々な熱可
塑性及び熱硬化性樹脂が用いられる。基板は、例えば可
撓性ウェブ、堅牢なシリンダ、シートなど、適当であれ
ばどのような形状でも良い。
【0014】可撓性基板支持体の厚さは、経済的配慮な
どの様々な要因によって決まる。可撓性ベルトでは、こ
の層は相当の厚さ、例えば200μm以上でも、あるい
は50μm以下の最小厚さでも、最終的な光導電性素子
に悪影響を及ぼさない。
【0015】隣り合う光導電層とその下の伝導層との間
で、正孔に対する電子障壁となり得る、適当な正孔障壁
層を用いることができる。正孔障壁層は、適当であれば
どのような素材から成るものでも良い。負に荷電される
感光体に用いる典型的な正孔障壁層は、例えばラックア
ミド(Luckamide)、メタクリル酸ヒドロキシ
アルキル類、ナイロン、ゼラチン、ヒドロキシアルキル
セルロース、オルガノポリホスファジン類(organ
opolyphosphazines)、オルガノシラ
ン類、有機チタン酸塩類、有機ジルコン酸塩類、酸化ケ
イ素類、酸化ジルコニウム類等である。望ましい正孔障
壁層は、窒素含有シロキサン類を含むものである。典型
的な窒素含有シロキサン類は、加水分解したシランを含
む被覆用溶液から調製する。典型的な加水分解可能なシ
ラン類は、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3
−(ジメチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン[ま
たの名は(N,N´−ジメチル 3−アミノ)プロピル
トリエトキシシラン]、(ジメチルアミノ)フェニルト
リエトキシシラン[またの名はN,N−ジメチルアミノ
フェニルトリエトキシシラン]、(フェニルアミノ)プ
ロピルトリメトキシシラン[またの名は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、及びそれらの混合物
である。
【0016】障壁層は、スプレー、浸漬塗布、ドローバ
ー塗布、グラビア塗布、シルクスクリーン、エアナイフ
塗布、リバースロール塗布、真空蒸着、化学処理など
の、従来の適当な技術で塗布する。
【0017】障壁層は連続的で、厚さは約0.5μm以
下でなければならない。それ以上の厚さでは、残留電圧
が望ましくないほど高くなる恐れがある。露光工程後の
電荷の中和が容易で、最も良い電気的性能が得られるこ
とから、約0.005〜約0.3μm(50〜3000
オングストローム)の障壁層が望ましい。金属酸化物層
で最も良い電気的特性とするには、約0.03〜約0.
06μmの厚さが望ましい。
【0018】電荷障壁層に、適当なアンダーコート層を
塗布することができる。アンダーコート層の素材はこの
技術において良く知られたものである。典型的なアンダ
ーコート層材料としては、例えば、ポリエステル類、M
OR−ESTER 49,000(モートン インター
ナショナル社(Morton Internation
al Inc.)より入手可)、バイテル(Vite
l)PE−100、バイテル PE−200、バイテル
PE−200D、バイテル PE−222(いずれの
バイテルも、グッドイヤー タイヤ アンド ラバー社
(Goodyear Tire and Rubber
Co.)より入手可)、ポリアリーレート類(pol
yarylates)(アーデル(Ardel)、AM
OCO プロダクション プロタクツ(AMOCO P
roduction Products)より入手
可)、ポリスルホン(AMOCO プロダクション プ
ロダクツより入手可)、ポリウレタン類等が挙げられ
る。MOR−ESTER 49,000ポリエステル樹
脂は、エチレングリコールと、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、アジピン酸、アゼライン酸との反応生成物であ
る、直鎖飽和共重合ポリエステルである。49,000
ポリエステル樹脂と化学的に同一で、また感光体のアン
ダーコート層被覆に適した他のポリエステル樹脂には、
グッドイヤー タイヤ& ラバー社より入手できる、バ
イテル PE−100とバイテル PE−200があ
る。特に望ましいアンダーコート層材料は、メトキシメ
チル側鎖を持つナイロン8である、大日本インキのラッ
クアミド 5003や、東レのCM 4000、CM
8000などのポリアミド、他のN−メトキシメチル化
ポリアミド類等、及びそれらの混合物であり、これら
は、ソレンソン(Sorenson)及びキャンベル
(Campbell)著、“Preparative
Methods of Polymer Chemis
try”、第2版、76ページ、John Wiley
and Sons社、1968、に述べられた方法で
調製したものである。これらのポリアミド類は、例え
ば、メトキシ、エトキシ、ヒドロキシ基などの極性官能
基がポリマー主鎖に付加しており、アルコールに可溶で
ある。被覆用溶液の調製には、適当なアルコール溶媒又
は混合溶媒を用いる。典型的な溶媒は、メタノール、エ
タノール、プロパノール、及びこれらの混合物などであ
る。必要に応じて、混合溶媒に水を加えることもでき
る。乾燥したアンダーコート層の厚さが約0.05〜約
0.3μmの場合に、十分な結果が得られる。電荷障壁
層にアンダーコート層被覆用混合物を塗布するための従
来の技術には、スプレー、浸漬塗布、ロール塗布、巻き
線棒塗布、グラビア塗布、バード(Bird)アプリケ
ータ塗布などがある。塗布した被覆の乾燥は、オーブン
乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥などの従来の適当な技
術で行う。ある実施の形態ではアンダーコート層が障壁
層として働くため、アンダーコート層の下に別の障壁層
を必要としない。
【0019】塗膜形成バインダに分散した光導電性粒子
を含む適当な電荷発生バインダ層を用いることができ
る。バナジルフタロシアニン、金属を含まないフタロシ
アニン、ベンズイミダゾールペリレン、非晶質セレン、
三方晶系セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ヒ
素、ヒ化セレンなどのセレン合金等、及びそれらの混合
物などの、電荷発生バインダ層に用いられる光導電性粒
子は、特に白色光に感度を持つ。
【0020】電荷を生じる(電荷発生)バインダ層のマ
トリックスとしては、適当なポリマー性塗膜形成バイン
ダ素材を用いることができる。典型的な有機ポリマー性
塗膜形成バインダとしては、ポリカーボネート類、ポリ
エステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリスチ
レン類、ポリアリールエーテル類、ポリアリールスルホ
ン類、ポリブタジエン類、ポリスルホン類、ポリエーテ
ルスルホン類、ポリエチレン類、ポリプロピレン類、ポ
リイミド類、ポリメチルペンテン類、ポリフェニレンス
ルフィド類、ポリ酢酸ビニル、ポリシロキサン類、ポリ
アクリル酸エステル類、ポリビニルアセタール類、ポリ
アミド類、ポリイミド類、アミノ樹脂、フェニレンオキ
シド樹脂、テレフタル酸樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビ
ニルカルバゾールなどの、熱可塑性及び熱硬化性樹脂が
挙げられる。
【0021】塗膜形成バインダの溶解には、適当な有機
溶媒を用いる。典型的な溶媒は、酢酸n−ブチル、シク
ロヘキサノン、メチルエチルケトン(MEK)等であ
る。被覆用混合物の分散状態の良い、酢酸n−ブチルが
溶媒として望ましい。電荷発生層被覆用分散液は、例え
ば、アトリタ(attritors)、ボールミル、ダ
イノミル(Dynomills)、ペイントシェーカ、
ホモジナイザ、ミクロフリューダイザ(microfl
uidizers)などの適当な技術を用いて調製す
る。光導電性顔料と樹脂状バインダ材料を含む電荷発生
層の厚さは、通常約0.1〜約5μm、望ましくは約
0.3〜約2μmである。電荷発生層の厚さは、バイン
ダの含有率に左右され、バインダ含有率の高い組成物で
は一般に、光発生のためにより厚い層を必要とする。本
発明の目的を達するならば、この範囲を越える厚さでも
よい。典型的な厚さの電荷発生層の光学濃度は、約1.
7〜約2.1である。
【0022】適当な従来の技術を用いて電荷発生層被覆
用混合物を混合し、その後の塗布を行う。典型的な塗布
法は、スロット塗布、グラビア塗布、ロール塗布、スプ
レー塗布、巻き線棒塗布、浸漬塗布、ドローバー塗布、
リバースロール塗布などである。
【0023】塗布した被覆の固化及び乾燥には、適当な
乾燥法を用いる。典型的な乾燥法は、オーブン乾燥、強
制換気乾燥、赤外線照射乾燥などである。
【0024】樹脂状バインダ組成物中の電荷発生成分又
は顔料の含有量は様々であるが、通常、約10〜約95
容量%の樹脂状バインダに、約5〜約90容量%の電荷
発生顔料を分散する。望ましくは、約70〜約80容量
%の樹脂状バインダ組成物に、約20〜約30容量%の
電荷発生顔料を分散する。
【0025】本発明の感光体の電荷発生層は、塗膜形成
樹脂バインダに分散した顔料を含む溶液を被覆した層と
して、ペリレン顔料を含むものが望ましい。ペリレン電
荷発生層を用いる感光体のペリレン顔料は、ビス(ベン
ズイミダゾール)とも呼ばれる、ベンズイミダゾールペ
リレンが望ましい。この顔料には、シス型とトランス型
とが存在し、シス型は、ビスベンズイミダゾ(2,1−
a:1´,2´−b´)アントラ(2,1,9−de
f:6,5,10−d´e´f´)ジイソキノリン−
6,11−ジオンと呼ばれ、トランス型は、ビスベンズ
イミダゾ(2,1−a:2´,1´−a´)アントラ
(2,1,9−def:6,5,10−d´e´f´)
ジイソキノリン−10,21−ジオンと呼ばれる。この
顔料は、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物と1,2−フェニレンジアミンとを反応させて
調製する。ベンズイミダゾールペリレン組成物は良く知
られたもので、例えば米国特許第5,019,473号
及び米国特許第4,587,189号に述べられてお
り、その内容は全て本件に引用して援用する。ベンズイ
ミダゾールペリレンは摩砕し、平均粒径が約1μm以下
の微細粒子とする。顔料の粒径が約0.2〜約0.3μ
mのとき、最も良い結果が得られる。所望ならば、この
技術で知られている、他の適当な電荷発生材料を用いる
こともできる。
【0026】様々な種類の樹脂バインダに分散したベン
ズイミダゾールペリレンを含む、電荷発生層を用いて製
造した、感光体の実施の形態でも、ある程度良好な結果
が得られるが、特に、ポリビニルブチラール塗膜形成バ
インダに溶解した受容体分子と共に、ポリビニルブチラ
ールに分散したベンズイミダゾールペリレンを用いる
と、感光体の感度が劇的に向上することがわかった。
【0027】本発明の電子写真用画像形成部材は、乾燥
後の電荷発生層の塗膜形成バインダに溶解した、次の式
で示される受容体分子を含むものでなければならない
が、画像形成部材の製造において、この受容体分子の拡
散源は、アンダーコート層のみ、電荷発生層のみ、又は
その両者である。
【0028】
【化6】 このとき、Rは炭素数1〜20のアルキル基である。
【0029】本件で用いる受容体分子とは、前述の構造
式を持つ、光発生顔料から電子を吸引する分子と定義す
る。Rは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘ
キシルなどの、適当なアルキル基である。望ましい受容
体分子は、次の式で示される。
【0030】
【化7】 最終的な乾燥した発生層における上記の受容体分子の濃
度は、用いられる受容体分子の種類によって異なるが、
発生層の総重量を基にして、最少で0.001重量%、
最大で20重量%である。受容体が、電荷発生層の約
0.001重量%より少ないと、画像形成部材の感度の
向上はみられない。受容体の割合が、約20重量%を越
えると、画像形成部材が周期的に不安定になり、印刷の
品質の低下が起こる。所望ならば、画像形成部材の製造
において、アンダーコート層被覆用組成物のみに受容体
を添加する。画像形成部材の製造における受容体分子の
拡散源がアンダーコート層だけならば、アンダーコート
被覆用溶液中の受容体は、アンダーコート層上に塗布し
た電荷発生層へ受容体材料が拡散するのに十分な濃度で
なければならない。受容体材料がアンダーコート層から
電荷発生層へ確実に拡散するよう、アンダーコート被覆
に添加する特定の受容体は、電荷発生層の形成に用いる
特定の溶媒と特定の塗膜形成バインダの両方に可溶でな
ければならない。この3つの混和する成分を混合して、
透明な澄んだ溶液となるならば、受容体は電荷発生層に
用いる特定の溶媒と特定の塗膜形成バインダに可溶と考
えられる。アンダーコートが受容体分子を電荷発生層に
供給する実施の形態では、受容体分子は、アンダーコー
ト層に用いる溶媒と塗膜形成バインダにも可溶でなけれ
ばならない。また、アンダーコートが受容体分子を電荷
発生層に供給しない(つまり、受容体分子を電荷発生層
被覆用混合物のみに添加する)場合は、受容体分子はア
ンダーコートのバインダに可溶である必要はない。更
に、アンダーコートに用いる塗膜形成バインダは、電荷
発生層に用いる溶媒に不溶でなければならない。更にま
た、アンダーコート層に用いる塗膜形成バインダは、電
荷発生層の塗膜形成バインダと混和するものであっては
ならない。典型的な塗膜形成バインダとしては、例え
ば、ポリビニルブチラール(PVB)、塩化ビニル−酢
酸ビニル−酢酸三元重合体(VMCH)、ポリアミド等
が挙げられる。また他の実施の形態では、アンダーコー
ト層から発する受容体分子は、電荷発生層が形成される
前の電荷発生被覆用混合物に、拡散によりゆっくりと添
加される。電子写真用画像形成部材の製造に用いられ
る、前述の様々な実施の形態のいずれでも、最適範囲は
用いる特定の受容体分子によって異なるが、前述の式で
示される受容体分子が、最終的な乾燥した電荷発生層中
に約0.001〜約20重量%含まれるならば、十分な
結果が得られる。望ましい含有量は、用いる特定の受容
体分子によって異なる。受容体分子を初めから電荷発生
層被覆用組成物のみに、又はアンダーコート被覆用組成
物のみに加えた方が、輸送層に添加してドープするよ
り、受容体分子による電荷輸送層の望ましくない汚染を
最小限に、あるいは防ぐことができる。受容体分子の拡
散源がアンダーコート層被覆用組成物のみであるとき、
最も良く汚染を防ぐことができる。
【0031】電荷発生層上には、適当であればどのよう
な電荷輸送層も用いることができる。活性電荷輸送層
は、適当な透明有機ポリマーと、電荷発生層から流れ込
む光発生した正孔と電子を保持し、これらの正孔又は電
子を有機層を通って輸送して、表面電荷を選択的に放電
することのできる非ポリマー性材料とを含むものであ
る。当該発明の発生層と接する電荷輸送層は、輸送層上
に置かれた静電電荷が光の無い状態では伝導されない程
度に絶縁性の素材である。このように、活性電荷輸送層
は、発生層から流れ入む光発生正孔を保持する、実質的
に光導電性ではない素材である。
【0032】本発明の多層型光導電体の、電気的効果を
もたらす二つの層の一方に用いられる、特に望ましい輸
送層は、少なくとも一種の電荷輸送芳香族アミン化合物
を約25〜約75重量%と、芳香族アミンが可溶である
ポリマー性塗膜形成樹脂を約75〜約25重量%含むも
のである。乾燥した電荷輸送層は、総重量の約40〜約
50重量%の電荷輸送小分子を含むことが望ましい。
【0033】電荷輸送層を形成する混合物は、望ましく
は芳香族アミン化合物を含む。典型的な芳香族アミン化
合物は、トリフェニルアミン類、ビス及びポリトリアリ
ールアミン類、ビスアリールアミンエーテル類、ビスア
ルキル−アリールアミン類等である。
【0034】電荷輸送層において、流れ入む電荷発生層
で光発生した正孔を保持し、この正孔を電荷輸送層を通
って輸送することのできる、電荷輸送芳香族アミン類の
例としては、トリフェニルメタン、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、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)ベンジジン[またの名をN,N´−ビス(アルキル
フェニル)−[1,1´−ビスフェニル]−4,4´−
ジアミン](このとき、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)ベンジジン
[またの名を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]−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)ベンジジン[またの名を
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]等が挙げられ、これらは不活性な樹脂バインダ
中に分散している。
【0035】本発明の製造法では、ジクロロメタン又は
他の適当な溶媒に可溶な、適当な不活性樹脂バインダを
用いる。ジクロロメタンに可溶な、典型的な不活性樹脂
バインダは、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル、ポ
リアリーレート、ポリアクリル酸エステル、ポリエーテ
ル、ポリスルホン等である。分子量は様々で、例えば約
2万〜約150万である。
【0036】望ましい電気的に不活性な樹脂材料は、分
子量約2万〜約12万、より望ましくは約5万〜約10
万の、ポリカーボネート樹脂類である。電気的に不活性
な樹脂材料として最も望ましい素材は、分子量約35,
000〜約40,000の、ポリ(4,4´−ジプロピ
リデン−ジフェニレンカルボナート)(レキサン(Lexa
n) 145、ゼネラル エレクトリック社(Gener
al ElectricCompany)より入手
可);分子量約40,000〜約45,000の、ポリ
(4,4´−イソプロピリデン−ジフェニレンカルボナ
ート)(レキサン141、ゼネラル エレクトリック社
より入手可);分子量約5万〜約10万の、ポリカーボ
ネート樹脂(マクロロン(Makrolon)、ファル
ベンファブリケン バイエル社(Farbenfabr
icken Bayer A.G.)より入手可);分
子量約2万〜約5万の、ポリカーボネート樹脂(マーロ
ン(Merlon)、モベイ ケミカル社(Mobay
Chemical Company)より入手可);
分子量約35,000〜約40,000の、ポリ(4,
4´−ジフェニル−1,1´−シクロヘキサンカルボナ
ート)(PCZ 400、三菱化学株式会社より入手
可)である。ポリ(4,4´−ジフェニル−1,1´−
シクロヘキサンカルボナート)バインダ中に、N,N´
−ジフェニル−N,N´−ビス(3−メチルフェニル)
ベンジジン[またの名を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]を含む電荷輸送層を用いた
場合、優れた結果が得られる。
【0037】適当な従来の技術を用いて、電荷輸送層被
覆用混合物を混合し,その後電荷発生層に塗布する。典
型的な塗布法は、スプレー、浸漬塗布、ロール塗布、巻
き線棒塗布などである。塗布した被覆の乾燥は、オーブ
ン乾燥、赤外線照射乾燥、空気乾燥など、適当な従来の
技術で行う。一般に、輸送層の厚さは約5〜約100μ
mであるが、この範囲を越える厚さでも良い。乾燥した
層の望ましい厚さは約18〜約35μmであり、約20
〜約29μmで最も良い結果が得られる。望ましい電荷
輸送層は、ポリカーボネートに溶解又は分子状に分散し
たアリールアミン小分子を含むものである。
【0038】例えば、塗膜形成バインダに分散した伝導
性粒子を含む、従来の接地帯などの他の層を、伝導面又
は層、障壁層、接着層又は電荷発生層と接して、感光体
の一方の端に塗布することができる。
【0039】必要に応じて、耐摩耗性を向上させるた
め、オーバーコート層を用いることもでき、平面性及び
/又は耐摩耗性を与えるため、感光体の裏面にバックコ
ートを塗布する場合もある。このオーバーコート及びバ
ックコート層は、電気絶縁性あるいは僅かに半導性の有
機ポリマー又は無機ポリマーを含むものである。
【0040】本発明の改良された電子写真用画像形成部
材は、非常に高感度である。また、ドープ剤を含むアン
ダーコート層を最初に形成することにより、ドープ剤の
拡散が電荷発生層をアンダーコート層に塗布した後に起
こるため、電荷発生層から電荷輸送層へのドープ剤の拡
散が少ない。ドープ剤の電荷輸送層への移動を防ぐこと
により、電荷輸送層中の正孔輸送分子の酸化が少なくな
る。受容体分子が高濃度であると、輸送層中の供与体分
子と本発明の受容体分子の間で電荷移動錯体を生じる結
果となる。輸送層中の電荷移動錯体は、画像形成にとっ
て不都合な輸送層中での光の吸収を生じる。アンダーコ
ート層被覆用溶液又は発生層被覆用分散液、あるいはそ
の両方に、最初に受容体分子を添加することにより、発
生層バインダ、発生層顔料、又はアンダーコート層ポリ
マーの成分の品質がバッチ毎にばらついても、最終的な
感光体の感度を正確に、また任意に調整することができ
る。
【実施例】電気的スキャンテスト 比較例1、2及び実施例1で製造した光導電性画像形成
試料の電気的特性を、直径8.4cmの円筒状感光体ド
ラムを備えた、電子写真テスト用スキャナを用いて評価
した。回転時のドラムの表面速度は、7.4cm/秒で
一定である。直流ピンコロトロン、露光光、消去光、3
つの電位計プローブを、感光体試料の周囲に備え付け
た。試料の荷電時間は33ミリ秒であった。露光及び消
去光はいずれも、出力波長660nmの赤色LEDバー
であり、その出力エネルギーはLEDバーに印加する電
圧を変えることにより調節した。プローブと光源の相対
位置を次の表1に示す。
【0041】
【表1】 まず、供試試料を暗所で60分以上置き、相対湿度35
%、20℃の試験条件で平衡とした。次に各試料を暗所
で、約700ボルトの現像電位まで負に帯電させた。各
試料の電荷受容性と、前側にある400エルグ/cm
の消去露光で放電させた後の、それらの残留電位とを記
録した。このテスト手順を繰り返し、20エルグ/cm
までの異なるエネルギーの光を供試試料に露光し、各
試料の光誘導放電特性(PIDC)を求めた。
【0042】比較例1.電荷障壁層は、イソプロパノー
ルと、ブタノールと、水との混合物中に、ジルコニウム
ブトキシドとγ−アミノプロピルトリメトキシシランと
を14.4重量%含む溶液から形成した。イソプロパノ
ールと、ブタノールと、水との混合比は、それぞれ6
6、33、1重量%である。ジルコニウムブトキシドと
γ−アミノプロピルトリメトキシシランとの混合比は、
90重量%と10重量%である。これをアルミニウム製
ドラム型基板上に浸漬塗布し、130℃の温度で20分
乾燥させて、電荷障壁層とした。乾燥したジルコニウム
塗膜の厚さは、約0.1μmであった。電荷発生層被覆
用分散液は、10gのポリビニルブチラール(B−7
9、モンサント ケミカル社(Monsanto Ch
emical Co.)より入手可)を、368gの酢
酸n−ブチル溶媒に溶解した溶液に、平均粒径約0.4
μmのベンズイミダゾールペリレン粒子22gを分散し
て調製した。この分散液を、直径0.4mmのジルコニ
ウム球と共に、ダイノミル摩砕機(KDL、グレン ミ
ル(Glen Mill)より入手可)で4時間摩砕し
た。摩砕後の分散液中のベンズイミダゾールペリレン顔
料の平均粒径は約0.1μmであった。電荷障壁層を被
覆したドラムを電荷発生層被覆用分散液に浸し、20c
m/分の速度で引き上げた。得られた被覆ドラムを空気
乾燥し、厚さ0.5μmの電荷発生層を形成した。電荷
輸送層被覆用溶液は、80gのモノクロロベンゼンと、
320gのテトラヒドロフランとから成る混合溶媒に、
40g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、60gのポリ(4,4
´−ジフェニル−1,1´−シクロヘキサンカルボナー
ト)(PCZ400、三菱化学株式会社より入手可)と
を溶解して調製した。この被覆用溶液中にドラムを浸
し、150cm/秒の速度で引き上げて、被覆ドラム上
に電荷輸送層被覆用溶液を塗布した。被覆したドラムを
110℃で20分間乾燥し、厚さ20μmの電荷輸送層
を形成した。得られた感光体ドラムを、相対湿度35
%、20℃に調節した雰囲気中で、スキャナで電気的に
回転させた。スキャナは前述のものである。
【0043】比較例2.電荷輸送層の厚さを25μmと
する以外は同様にして、比較例1で述べた手順を繰り返
した。得られた感光体ドラムを、比較例1と同じ条件下
で、スキャナで電気的に回転させた。この結果を次の表
2にまとめた。
【0044】実施例1.被覆に用いる電荷発生層分散液
が異なる以外は同様にして、比較例2の手順を繰り返し
た。電荷発生層分散液は、比較例1と同様に調製した
が、摩砕の後に次の式で示される受容体分子を2.2g
加える点が異なる。
【0045】
【化8】 得られた感光体ドラムを、比較例1と同じ条件下で、ス
キャナで電気的に回転させた。この結果を表2にまとめ
た。比較例2の結果と比べて、PIDCの端で表面電圧
が低下し、また感光体を100Vまで放電するために要
する露光エネルギーが小さいことから、感度の向上は明
らかである。スキャナテストの結果を次の表2に示す。
【0046】
【表2】 上記の表で用いる記号は、次のように定義される。
【0047】Vdepletion :QV荷電曲線上
の交点から計算した電圧 暗失活:プローブ1とプローブ2との間の電位差 V:プローブ1で測定した電圧 V(9エルグ/cm):感光体を強度9エルグ/c
の光に露光した後の、 プローブ
1で測定した電圧 Vr:プローブ3で測定した電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン エス チェンバーズ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ニコルソン ストリート 31 (72)発明者 ダモダル エム パイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 フェア ポート シャグバーク ウェイ 72

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真用画像形成部材であって、 前記電子写真用画像形成部材は、支持基板と、 受容体分子でドープしたアンダーコート層と、 電荷発生層と、 電荷輸送層と、を含み、 前記電荷発生層は、光導電性顔料粒子と、 塗膜形成バインダと、 前記塗膜形成バインダに溶解した受容体分子と、を含
    み、 前記受容体分子は、次の式で示され、このときRが炭素
    数1〜20のアルキル基であり、 前記電荷発生層が、前記基板と前記電荷輸送層との間に
    あることを特徴とする電子写真用画像形成部材。 【化1】
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電子写真用画像形成部
    材であって、前記受容体分子が次の式で示されることを
    特徴とする電子写真用画像形成部材。 【化2】
  3. 【請求項3】 電子写真用画像形成部材を製造する方法
    であって、 前記製造方法は、被覆用溶液からアンダーコート層を形
    成する工程と、 バインダ用溶媒に塗膜形成バインダを溶解した溶液と、
    前記溶液に分散させた光導電性顔料粒子と、を含む被覆
    用分散液から電荷発生層を形成する工程と、 電荷輸送分子と、塗膜形成バインダと、バインダ用溶媒
    と、を含む被覆用溶液から電荷輸送層を形成する工程
    と、 被覆を乾燥して、電荷発生層に重ねた電荷輸送層を形成
    する工程と、を含み、 このとき、前記アンダーコート層被覆用溶液又は前記電
    荷発生層被覆用分散液、若しくは前記アンダーコート層
    被覆用溶液と前記電荷発生層被覆用分散液の両方に、次
    の式で示される、Rが炭素数1〜20のアルキル基であ
    る受容体分子が含まれることを特徴とする電子写真用画
    像形成部材の製造方法。 【化3】
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