JP2006085172A - 光導電性画像形成部材 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた摩耗耐性を有し、暗注入を阻止、または抑制するなど多くの利点を有する正孔障壁層を備える光導電性画像形成部材を提供する。
【解決手段】本発明による光導電性部材は、正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を備え、前記正孔障壁層は、金属含有成分と、バインダ成分を含む。金属含有成分は、ＴｉＯ_２のような金属酸化物であり、バインダ成分は、フェノール樹脂であることが好ましい。また、金属酸化物は、約１０〜約１００ナノメートルのサイズ直径であって、一次粒子サイズ直径が約１０〜約２５ナノメートルであることが好ましく、必要に応じて、推定アスペクト比が約４〜約５であり、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を適用した場合の粉末抵抗は、約１×１０^４〜約６×１０^４Ω／ｃｍであることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は一般に画像形成部材に関し、より詳細には、本発明は、例えば、酸化チタンなどの適した正孔障壁成分と、バインダまたはポリマを含む正孔障壁層を備えた多層光導電性部材に関する。

障壁層はアンダーコートとも呼ばれ、実施の態様では導電特性を有し、例えば、高品質の現像された画像もしくはプリント（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｍａｇｅｓ ｏｒ ｐｒｉｎｔｓ）、優れた画像形成部材寿命（ｌｉｆｅｔｉｍｅ）およびより厚い層の形成が可能となり、これにより電荷不足スポット（ｃｈａｒｇｅ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｓｐｏｔ）、または望ましくない積層（ｐｌｙｗｏｏｄｉｎｇ）に対する耐性が優れたものになり、層コーティング強固さも増大し、支持基板のホーニング（ｈｏｎｉｎｇ）が排除でき、このため、例えば、経済的な画像形成部材の作製が可能となる。正孔障壁層は好ましくは、支持基板と接触し、好ましくは、支持基板と、米国特許第５，４８２，８１１号において説明されているもの、とりわけ、Ｖ型ヒドロキシガリウムフタロシアニンなどの、光発生（ｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）顔料を含む光発生層との間に配置される。

実施の態様における本発明の画像形成部材は、優れたサイクル／環境安定性を示し、長期間にわたり、性能に実質的に不都合な変化を示さない。画像形成部材は、機械的に強固で厚い溶剤耐性（ｒｏｂｕｓｔ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｔｈｉｃｋ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）正孔障壁層を有するからである。これにより、その上に、構造的な損害無く、次の光発生層のコーティングが可能となる。障壁層は様々なコーティング技術、例えば、浸漬（ｄｉｐ）コーティングまたはスロットコーティングにより支持基板上に容易にコートすることができる。上記の光応答性（ｐｈｏｔｏｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ）、または光導電性画像形成部材は、光発生層が電荷輸送層と基板上に堆積させた正孔障壁層との間に配置されると、負に帯電させることができる。

デジタルを含む、画像形成、とりわけ電子写真（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ）画像形成および印刷のプロセスもまた、本発明に含まれる。より具体的には、本発明の層状光導電性画像形成部材は、多くの異なる周知の画像形成および印刷プロセス、例えば電子写真画像形成プロセス、とりわけ、帯電潜像が適した電荷極性のトナー組成物で可視化される電子写真画像形成および印刷プロセスに対して選択することができる。本明細書で示した画像形成部材は、例えば約５００〜約９００ナノメートル、特に約６５０〜約８５０ナノメートルの波長領域で感応する態様におけるものであり、このため、ダイオードレーザを光源として選択することができる。さらに、本発明の画像形成部材は、カラー電子写真用途、特に、高速カラーコピーおよび印刷プロセスにおいて有益である。

層状光応答性画像形成部材は、多くの米国特許、例えば、米国特許第４，２６５，９９０号、において記述されている。この特許明細書では、光発生層と、アリールアミン正孔輸送層とを備える画像形成部材が説明されている。光発生層成分の例としては、三方晶系セレン、金属フタロシアニン類、バナジルフタロシアニン類、および無金属（ｍｅｔａｌ ｆｒｅｅ）フタロシアニン類が挙げられる。さらに、米国特許第３，１２１，００６号では、電気絶縁性有機樹脂バインダ中に分散された光導電性無機化合物の細粒を含む複合（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）電子写真光導電性部材が記述されている。

米国特許第４，９２１，７６９号では、特定のポリウレタンの障壁層を備えた光導電性画像形成部材が説明されている。

米国特許第４，２６５，９９０号明細書 米国特許第３，１２１，００６号明細書 米国特許第４，９２１，７６９号明細書

優れた摩耗耐性を有し、暗注入（ｄａｒｋ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）を阻止、または抑制するなど多くの利点を有する正孔障壁層を備える光導電性画像形成部材を提供する。

本発明による光導電性部材は、支持基板と、正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を備え、前記正孔障壁層は金属含有成分（ｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）とバインダ成分とを含む。

本発明の１つの特徴は、支持基板と、正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を備える光導電性部材であって、前記正孔障壁層は、金属含有成分とバインダ成分とを含むことである。

本発明による光導電性部材において、前記金属含有成分は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、前記バインダ成分は、フェノール樹脂であることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記金属含有成分は、金属酸化物であり、前記金属酸化物は、約１０〜約１００ナノメートルのサイズ直径であり、前記金属酸化物は、約１０〜約２５ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有し、必要に応じて、推定アスペクト比が約４〜約５であり、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を適用した場合粉末抵抗（ｐｏｗｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が約１×１０^４〜約６×１０^４オーム／ｃｍ（Ω／ｃｍ）であることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記二酸化チタンは、約２０〜約９０重量％の量で存在し、また前記金属酸化物は、約１２〜約１７ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有し、推定アスペクト比は約４〜約５であり、前記金属酸化物は、必要に応じて約１〜約３重量％のメタリン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅ）で表面処理され、前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で適用すると約１×１０^４〜約６×１０^４オーム／ｃｍの粉末抵抗を有することが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記二酸化チタンは、約３０〜約８０重量％の量で存在し、前記バインダは、フェノール樹脂であり、前記酸化チタンは、約１２〜約１６ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有し、推定アスペクト比は、約４〜約５であり、前記金属酸化物は、必要に応じて約１〜約３重量％のメタリン酸ナトリウムで表面処理され、前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で適用すると約１×１０^４〜約６×１０^４オーム／ｃｍの粉末抵抗を有することが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記バインダは、約５０〜約９５重量％の量で存在する樹脂であり、前記酸化チタンは、約１２〜約１６ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有し、推定アスペクト比は、約４〜約５であり、前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で適用すると約１×１０^４〜約６×１０^４オーム／ｃｍの粉末抵抗を有することが好ましい。

また、本発明による光導電性部材において、前記バインダは、約９６〜約９８重量％の量で存在するフェノール樹脂であり、前記酸化チタンは、約１０〜約１７ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有し、推定アスペクト比は、約４〜約５であり、前記金属酸化物は、約１〜約３重量％のメタリン酸ナトリウムで表面処理され、前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で適用すると約１×１０^４〜約６×１０^４オーム／ｃｍの粉末抵抗を有することが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記正孔障壁層は、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２−ジメチルプロピル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸、ビス（２−ヘプチルイミド）ペリノン（ｐｅｒｉｎｏｎｅ）、ブトキシカルボニルフルオレニリデンマロノニトリル（ＢＣＦＭ）、ベンゾフェノンビスイミド（ｂｉｓｉｍｉｄｅ）、または置換カルボキシベンジルナフタキノンの電子輸送成分をさらに含むことが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記置換カルボキシベンジルナフタキノンは、アルキルで置換されていることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記電子輸送成分はベンゾフェノンであり、前記バインダはフェノール樹脂またはポリカーボネートであることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記電子輸送成分は、好ましくは約１〜約１５重量％の量で存在する。

本発明による光導電性部材において、前記電子輸送成分は、より好ましくは約２〜約１０重量％の量で選択される。

本発明による光導電性部材において、前記正孔障壁層の厚さは、好ましくは約２〜約１２μｍである。

本発明による光導電性部材において、前記支持基板と、前記正孔障壁層と、必要に応じて用いる接着層と、前記光発生層と、前記電荷輸送層と、をこの順に備え、前記電荷輸送層は、正孔輸送層であり、前記正孔障壁層は、一次粒子サイズ直径が約１２〜約１７ナノメートルであって、推定アスペクト比が約４〜約５である酸化チタンを含み、前記金属酸化物は、約１〜約３重量％のメタリン酸ナトリウムにより必要に応じて表面処理され、前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を適用した場合、約１×１０^４〜約６×１０^４Ω／ｃｍの粉末抵抗を有することが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記接着層は、重量平均分子量Ｍ_ｗが約４５，０００〜約７５，０００、数平均分子量Ｍｎが約２５，０００〜約４０，０００であるポリエステルを含むことが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記支持基板は、導電性金属基板を備え、必要に応じて、前記導電性金属基板は、アルミニウム、アルミニウム処理したポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）またはチタン処理したポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記光発生層の厚さは、約０．０５〜約１０μｍであり、前記電荷輸送層の厚さは、約１０〜約５０μｍであることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記光発生層は、必要に応じて、樹脂バインダに分散した約５重量％〜約９５重量％の光発生顔料を含み、また、必要に応じて、前記樹脂バインダは、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、およびポリビニルホルマール類からなる群から選択されることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記電荷輸送層は、下記化学式により表されるアリールアミンを含み、式中、Ｘはアルキルおよびハロゲンからなる群から選択される。

上記アリールアミンにおいて、アルキルは、約１〜約１０の炭素原子、または約１〜約５の炭素原子を含み、ハロゲンは、塩化物イオン（ｃｈｌｏｒｉｄｅ）であることが好ましい。また必要に応じて、前記電荷輸送層中に、ポリカーボネート類、ポリスチレン類からなる群から選択される樹脂バインダをさらに含むことが好ましい。

また、本発明による光導電性部材において、前記アリールアミンは、例えば、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’−ジアミンである。

本発明による光導電性部材において、前記光発生層は、好ましくは金属フタロシアニン類、ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、クロロガリウムフタロシアニン類、または無金属（ｍｅｔａｌ ｆｒｅｅ）フタロシアニン類のうちいずれかを含み、より好ましくはクロロガリウムフタロシアニン類を含む。

また、本発明による方法は、上記光導電性部材上で静電潜像を作成する工程と、潜像を現像する工程と、必要に応じて現像した静電画像を適した基材に転写する工程と、を含む。

本発明による光導電性部材において、前記正孔障壁層の厚さは、約１０〜約１５μｍであることが好ましい。

本発明による光導電性部材において、前記部材は、前記支持基板と、前記正孔障壁層と、前記光発生層と、前記電荷輸送（層）とを順に備え、前記電荷輸送は、正孔輸送であり、前記正孔障壁層は、酸化チタンを含み、前記酸化チタンは、一次粒子サイズ直径が約１１〜約１８ナノメートルであることが好ましい。

また、本発明の他の特徴は、支持基板と、正孔障壁層と、さらに、光発生層と、電荷輸送層とを備える部材であって、前記正孔障壁層は、金属含有成分（ｍｅｔａｌｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）とバインダ成分とを含み、前記金属含有成分は、二酸化チタンである。

また、本発明にさらに別の特徴は、必要に応じて用いる支持基板と、正孔障壁層と、さらに、光発生層と、電荷輸送層とを順に備える光導電性部材であって、前記正孔障壁層は、酸化チタン成分または二酸化チタン成分、およびバインダ成分を含み、前記酸化チタンは、一次粒子サイズ直径が約１２〜約１８ナノメートルであることが好ましい。

前記二酸化チタンは、好ましくはアルカリ金属塩で処理されている。または前記二酸化チタンは、好ましくはアルカリ金属塩のコーティングを含む。さらに好ましくは、前記アルカリ金属塩は、リン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）である。

以下、詳細に説明する。本発明の１つの特徴は、本明細書で説明した多くの利点を有し、例えば、優れた摩耗特性、暗注入（ｄａｒｋ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）を阻止する、または最小に抑える厚い正孔障壁層を備える画像形成部材を提供することであり、得られた光導電性部材は、例えば、優れた光誘起放電特性、サイクルおよび環境安定性ならびに電荷担体の暗注入により生じる許容可能な電荷不足スポットレベルを有する。実施の態様では、正孔障壁層のためにフェノール成分バインダが選択され、フェノール成分は少なくとも２つのフェノール基を含み、例えば、ビスフェノールＡ（４，４’−イソプロピリデンジフェノール）、ビスフェノールＥ（４，４’−エチリデンビスフェノール）、ビスフェノールＦ（ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）、ビスフェノールＭ（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（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）、などであり；さらに具体的には、オキシケム社（Ｏｘｙｃｈｅｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から得られるバルカム（ＶＡＲＣＵＭ、登録商標）２９１５９のフェノール樹脂であり；フェノール樹脂と金属酸化物との重量比は約９０：１０〜約８０：２０であり、より具体的には約４０：６０である。

本発明のさらに別の特徴は、可視光に対し感度を有する層状光応答性画像形成部材を提供することである。この部材は改善されたコーティング特性を有し、電荷輸送分子は光発生層に拡散せず、またはその拡散は最小に抑えられる。

さらに、本発明の別の特徴は、機械的に強固な、溶剤耐性のある正孔障壁層を備えた層状光応答性画像形成部材を提供することに関する。

本発明の態様は、支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを備える光導電性部材であって、該正孔障壁層は金属含有成分とバインダ成分とを含む部材に関し；また、支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを備える部材であって、該正孔障壁層は金属含有成分とバインダ成分とを含み、該金属含有成分は二酸化チタンである部材に関し；必要に応じて用いる支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを順に備える光導電性部材であって、該正孔障壁層は酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）または二酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ）成分と、バインダ成分とを含み、酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）は約１２〜約１８ナノメートルの一次粒子サイズ直径を有する部材に関し；支持基板と、その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを備える光導電性画像形成部材であって、該正孔障壁層は、例えば、ＴｉＯ_２のような金属酸化物の混合物と、ポリマバインダと、必要に応じて、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２−ジメチルプロピル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドの電子輸送成分とを含む部材に関し；その上の正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層とを備える光導電性画像形成部材であって、該正孔障壁層は、金属含有成分、例えば、ＴｉＯ_２のような酸化チタンの粒子分散物と、適した樹脂とを含み、その酸化物は、実施の態様では、半導体であると考えられ、すなわち、例えば、約１００〜約７００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力下で適用すると約５×１０^２Ωｃｍ〜約５×１０^４Ωｃｍの粉末抵抗（ｐｏｗｄｅｒ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）を有し、該金属含有成分は約２０〜約９５重量％の量で存在する部材に関し；金属含有成分がＴｉＯ_２、より具体的には、酸化チタンの混合物であり、ポリマもしくは樹脂バインダは、例えばフェノール樹脂であり、ＴｉＯ_２は半導体特性を有すると考えられ、必要に応じて約３０〜約８０重量％の量で存在する部材に関し、金属化合物が、約９４〜約９８重量％の量で存在するＴｉＯ_２である装置に関し；例えば、約２〜約５０、約１０〜約４０重量％のＮ，Ｎ’−ビス（１，２−ジメチルプロピル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸、ビス（２−ヘプチルイミド）ペリノン（ｐｅｒｉｎｏｎｅ）、ブトキシカルボニルフルオレニリデンマロノニトリル（ＢＣＦＭ）、ベンゾフェノンビスイミド（ｂｉｓｉｍｉｄｅ）、または置換カルボキシベンジルナフタキノンの電子輸送体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）を含む光導電性装置に関し；正孔障壁層の厚さが約１〜約１５μｍ、または約２〜約６μｍである光導電性画像形成部材に関し；支持基板と、正孔障壁層と、接着層と、光発生層と、電荷輸送層とを順に備える光導電性画像形成部材に関し；接着層が、例えば、約７０，０００の重量平均分子量Ｍ_ｗ、および約３５，０００の数平均分子量Ｍ_ｎを有するポリエステルを含む光導電性画像形成部材に関し；支持基板は、導電性金属基板を含む光導電性画像形成部材に関し；導電性基板がアルミニウム、アルミニウム処理した（ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ）ポリエチレンテレフタレートまたはチタン処理した（ｔｉｔａｎｉｚｅｄ）ポリエチレンである光導電性画像形成部材に関し；光発生層の厚さが約０．０５〜約１２μｍである光導電性画像形成部材に関し；電荷、例えば正孔輸送層、の厚さが約１０〜約５５μｍである光導電性画像形成部材に関し；光発生層が、樹脂バインダ中に分散された、光発生顔料を約１０重量％〜約９５重量％の量で含む光導電性画像形成部材に関し；電荷輸送体および／または正孔障壁層に対する樹脂バインダは、フェノール樹脂類、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、およびポリビニルホルマール類からなる群から選択される光導電性画像形成部材に関し；電荷輸送層がアリールアミン分子、および他の周知の電荷、とりわけ正孔輸送体を含む光導電性画像形成部材に関し；電荷輸送アリールアミン類が下記化学式を有し、式中、Ｘはアルキルであって、アリールアミンは樹脂バインダ中に分散される光導電性画像形成部材に関し；

上記化学式で表されるアリールアミンに対し、アルキルがメチルであり、ハロゲンが塩化物であり、樹脂バインダが、ポリカーボネート類とポリスチレンとからなる群から選択される光導電性画像形成部材に関し；上記化学式で表されるアリールアミンが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’−ジアミンである光導電性画像形成部材に関し；重量平均分子量Ｍ_ｗが約７５，０００および数平均分子量Ｍ_ｎが約４０，０００のポリエステルを有する接着層をさらに含む光導電性画像形成部材に関し；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、ペリレン類、ヒドロキシガリウムフタロシアニン類、クロロガリウムフタロシアニン類、チタニルフタロシアニン類、バナジルフタロシアニン類、セレン、セレン合金、三方晶系セレンなどを含む光導電性画像形成部材に関し；光発生層はチタニルフタロシアニン類、ペリレン類、またはヒドロキシガリウムフタロシアニン類を含む光導電性画像形成部材に関し；光発生層は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に関し；本明細書で説明した画像形成部材上で静電潜像を作成する工程と、潜像を現像する工程と、現像した静電画像を適した基材に転写する工程と、を含む画像形成法に関する。

本発明の画像形成部材のための正孔障壁層は、例えば、下記化学式により表されるＮ，Ｎ’−ビス（１，２−ジメチルプロピル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドと、

下記化学式により表され、式中、ＲおよびＲはそれぞれ、水素、例えば１〜約４の炭素原子を有するアルキル、例えば１〜約４の炭素原子を有するアルコキシ、およびハロゲンからなる群から選択される、１，１’−ジオキソ−２−（４−メチルフェニル）−６−フェニル−４−（ジシアノメチリデン）チオピランと、

たとえば、下記化学式により表されるカルボキシベンジルナフタキノン、

および、下記化学式により表されるテトラ（ｔ−ブチル）ジフェノールキノン、それらの混合物などからなる群から選択されるキノンと、

カルボキシフルオレノンマロノニトリル（ｃａｒｂｏｘｙｆｌｕｏｒｅｎｏｎｅ ｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）のブトキシ誘導体と、カルボキシフルオレノンマロノニトリルの２−エチルヘキサノールと、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２−ジエチルプロピル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドの２−ヘプチル誘導体と、１，１−（Ｎ，Ｎ’−ビスアルキル−ビス−４−フタルイミド）−２，２−ビスシアノ−エチレンのｓｅｃ−イソブチルおよびｎ−ブチル誘導体と、からなる群から選択される電子輸送成分を含んでもよい。

特定の電子輸送成分は、溶媒に実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）溶解するものであり、そのような成分は、例えば、下記化学式により表され、式中、各Ｒはそれぞれ、水素、１〜約４０の炭素原子（例えば、炭素原子の数に関して）を有するアルキル、１〜約４０の炭素原子を有するアルコキシ、フェニル、置換フェニル、ナフタレンおよびアントラセン、６〜約４０の炭素を有するアルキルフェニル、６〜約４０の炭素を有するアルコキシフェニル、６〜約３０の炭素を有するアリール、６〜約３０の炭素とハロゲンを有する置換アリール、からなる群から選択されるカルボキシフルオレノンマロノニトリル（ＣＦＭ）誘導体、

下記化学式により表され、式中、各Ｒはそれぞれ、水素、アルキル、アルコキシ、例えばフェニルおよび置換フェニルなどのアリール、例えばナフタレンおよびアントラセンなどの高級芳香族（ｈｉｇｈｅｒ ａｒｏｍａｔｉｃｓ）、アルキルフェニル、アルコキシフェニル、炭素（ｃａｒｂｏｎｓ）、置換アリールならびにハロゲンからなる群から選択され、少なくとも２つのＲ基はニトロ基であるニトロ化フルオレノン誘導体（ｎｉｔｒａｔｅｄ ｆｌｕｏｒｅｎｏｎｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）、

下記一般式／構造により表され、式中、Ｒ_１は、例えば、置換もしくは非置換アルキル、分枝アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、またはフェニル、ナフチルのようなアリール、またはアントラセンのような高級多環式（ｈｉｇｈｅｒ ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ）芳香族であり；Ｒ_２は、アルキル、分枝アルキル、シクロアルキル、またはフェニル、ナフチルのようなアリール、またはアントラセンのような高級多環式芳香族であり、またはＲ_２はＲ_１と同じであり；Ｒ_１およびＲ_２はそれぞれ、１〜約５０の炭素、より具体的には、１〜約１２の炭素を有することができ、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５およびＲ_６はアルキル、分枝アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、またはフェニル、ナフチルのようなアリール、またはアントラセンのような高級多環式芳香族、またはハロゲンなどであり；Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５およびＲ_６は同じであっても異なってもよい、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジアルキル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体またはＮ，Ｎ’−ビス（ジアリール）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体、

下記化学式により表され、式中、各Ｒは、例えば、それぞれ、水素、１〜約４０の炭素原子を有するアルキル、１〜約４０の炭素原子を有するアルコキシ、フェニル、置換フェニル、ナフタレンおよびアントラセンのような高級芳香族（ｈｉｇｈｅｒ ａｒｏｍａｔｉｃｓ）、６〜約４０の炭素原子を有するアルキルフェニル、６〜約４０の炭素原子を有するアルコキシフェニル、６〜約３０の炭素原子を有するアリール、６〜約３０の炭素原子およびハロゲンを有する置換アリールからなる群から選択される、１，１’−ジオキソ−２−（アリール）−６−フェニル−４−（ジシアノメチリデン）チオピラン、

下記化学式、化１１および／または化１２により表され、式中、各Ｒはそれぞれ、水素、１〜約４０の炭素原子を有するアルキル（全体を通して、炭素鎖長は例示であり、特定した範囲外の置換基を複数の態様において選択してもよい）、１〜約４０の炭素原子を有するアルコキシ、フェニル、置換フェニル、ナフタレンおよびアントラセンのような高級芳香族、６〜約４０の炭素を有するアルキルフェニル、６〜約４０の炭素を有するアルコキシフェニル、６〜約３０の炭素を有するアリール、６〜約３０の炭素およびハロゲンを有する置換アリール、からなる群から選択される、カルボキシベンジルナフタキノン、

下記化学式により表され、式中、Ｒ置換基の各々（Ｒ_１〜Ｒ_８）は、本明細書で説明した通りである、ジフェノキノン（ｄｉｐｈｅｎｏｑｕｉｎｏｎｅ）、およびそれらの混合物、

または、上記部分がオリゴマまたはポリマ繰り返しユニットの一部を表すオリゴマまたはポリマ誘導体、およびそれらの混合物（ここで、混合物は１〜約９９重量％の第1の電子輸送体成分と、約９９〜約１重量％の第２の電子輸送体成分を含むことができ、電子輸送体は、樹脂バインダ中に分散させることができ、それらの総量は約１００％である）、からなる群から選択される電子輸送成分を含んでもよい。

正孔障壁層成分の例としては、ｎ−ブタノール：キシレンの１：１混合物中に溶解したＴｉＯ_２／バルカム（ＶＡＲＣＵＭ、登録商標）樹脂混合物が挙げられ、これは、溶液中の総固体濃度に対し約２〜約５０重量％の添加電子輸送材料（ａｄｄｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含み、前記主成分の混合物量は、例えば、約８０〜約１００、より具体的には約９０〜約９９重量％である。さらに具体的には、酸化チタンは約１０〜約２５ナノメートル、より具体的には約１２〜約１７ナノメートル、さらに具体的には約１５ナノメートルの一次粒子サイズ直径（ｐｒｉｍａｒｙ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）を有し、推定アスペクト比（ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）は約４〜約５であり、必要に応じて、例えば、約１〜約３重量％のアルカリ金属、例えばメタリン酸ナトリウム、を含む成分により、例えば、表面処理され、粉末抵抗は約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で適用すると約１×１０^４〜約６×１０^４ Ω／ｃｍ（ｏｈｍ／ｃｍ）であり、ＭＴ−１５０Ｗは日本のテイカ株式会社（Ｔａｙｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能な酸化チタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）であり、正孔障壁層は、より具体的には、約１５μｍの厚さを有し、これにより電荷漏出（ｃｈａｒｇｅ ｌｅａｋａｇｅ）が避けられ、または最小に抑えられる。

正孔障壁層は、実施の態様では、多くの周知の方法により調製することができ、プロセスパラメータは、例えば、所望の部材に依存する。正孔障壁層は、溶液または分散物として選択した基板上に、スプレーコータ、ディップ・コータ、押出コータ、ローラコータ、ワイヤ−バーコータ、スロットコータ、ドクターブレードコータ、グラビアコータ、などを用いてコートし、約４０℃〜約２００℃で適した期間、例えば、約１０分〜約１０時間、定常状態下または空気流下で乾燥させることができる。コーティングを完了すると、乾燥後約１〜約１５μｍの最終コーティング厚が得られる。

本発明の画像形成部材のために選択される基板層（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｌａｙｅｒｓ）の具体例は、不透明な、または実質的に透明なものとすることができ、必要な機械的特性を有する任意の適した材料を含んでもよい。このように、基板は、例えば、市販のポリマであって、チタンを含むマイラー（ＭＹＬＡＲ、登録商標）のような、無機または有機ポリマ材料を有する絶縁材料層（ａ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）や、たとえば酸化スズインジウム（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、またはその上にアルミニウムを有する（ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｒｒａｎｇｅｄ ｔｈｅｒｅｏｎ）、またはアルミニウム、クロム、ニッケル、黄銅（ｂｒａｓｓ）などを含む導電性材料、のような半導電性表面層（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ）を有する有機または無機材料層を含んでもよい。

基板はフレキシブル、シームレス、またはリジッド（ｒｉｇｉｄ）であってよく、多くの異なる構造、例えば、プレート、円筒形ドラム、スクロール、エンドレスフレキシブルベルト、などをとってもよい。１つの態様では、基板はシームレスフレキシブルベルトの形態である。いくつかの状況では、特に、基板がフレキシブル有機ポリマ材料である場合、アンチカール層、例えば、マクロロン（ＭＡＫＲＯＬＯＮ、登録商標）として市販されているポリカーボネート材料、を基板の裏にコートすることが望ましいかもしれない。さらに、基板はその上にアンダーコート層を含んでよい。このアンダーコート層は、周知のアンダーコート層であってもよく、例えば適したフェノール樹脂、フェノール化合物、フェノール樹脂とフェノール化合物との混合物、酸化チタン、ＴｉＯ_２／ＳｉＯ_２のような酸化珪素混合物、共に係属中の米国特許出願第１０／１４４，１４７号、公開番号第２００３０２１１４１３号の成分、などを含んでもよい。この開示内容は、引用により本明細書に全体として組み込まれる。

基板層の厚さは、経済的な考慮を含む多くの要因に依存し、このためこの層は、例えば、３，０００μｍを超える実質的な厚さ、または部材に有意の（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）悪影響を与えない最小の厚さを有してもよい。実施の態様では、この層の厚さは約７５μｍ〜約３００μｍである。

本明細書で示した成分、例えばヒドロキシクロロガリウム（ｈｙｄｒｏｘｙｃｈｌｏｒｏｇａｌｌｉｕｍ）フタロシアニンを含むことができる光発生層は、実施の態様では、例えば、約５０重量％のヒドロキシガリウムまたは他の適した光発生顔料と、約５０重量％のポリスチレン／ポリビニルピリジンのような樹脂バインダと、を含む。光発生層は、周知の光発生顔料、例えば金属フタロシアニン類、無金属（ｍｅｔａｌ ｆｒｅｅ）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（ｂｉｓ（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏ）ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、チタニルフタロシアニン類、など、より具体的には、バナジルフタロシアニン類、Ｖ型クロロヒドロキシガリウム（Ｔｙｐｅ Ｖ ｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）フタロシアニン類、およびセレン、特に三方晶系（ｔｒｉｇｏｎａｌ）セレンのような無機成分、を含むことができる。

光発生顔料は、電荷輸送層用に選択した樹脂バインダと同様の樹脂バインダ中に分散させることができ、または樹脂バインダは必要ない。一般に、光発生層の厚さは、例えば、他の層の厚さおよび光発生層中に含まれる光発生体材料の量のような多くの要因に依存する。したがって、この層は、例えば、光発生体組成物（ｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）が約３０〜約７５体積％（ｐｅｒｃｅｎｔ ｂｙ ｖｏｌｕｍｅ）の量で存在する場合、例えば約０．０５μｍ〜約１５μｍ、より具体的には、約０．２５μｍ〜約２μｍの厚さを有することができる。

実施の態様におけるこの層の最大厚さは、主に感光性、電気的特性および機械的考慮などの因子に依存する。様々な適した量、例えば約１〜約５０、より具体的には約１〜約１０重量％の量で存在する光発生層バインダ樹脂は、多くの周知のポリマ類、例えば、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（ビニルクロライド））、ポリアクリレート類およびメタクリレート類、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマー類、フェノキシ樹脂類、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、ポリスチレンなど、から選択してもよい。装置の他の、あらかじめコートした層を実質的に阻害する、または悪影響を及ぼすことのないコーティング溶剤を選択することが望ましい。

光発生層のためのコーティング溶剤として使用するために選択することができる溶剤の例は、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、エステル類などである。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、塩化メチレン、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、などである。

本発明の態様における光発生層のコーティングは、噴霧、浸漬またはワイヤ−バー（ｗｉｒｅ−ｂａｒ）法により達成することができ、そのため、光発生層の最終乾燥厚（ｆｉｎａｌ ｄｒｙ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）は、例えば、約４０℃〜約１５０℃で約１５〜約９０分間乾燥させた後、例えば、約０．０１〜約３０μｍ、より具体的には、約０．１〜約１５μｍとなる。

光発生層のために選択することができるポリマバインダ材料の例示的な例は、本明細書に示した通りであり、米国特許第３，１２１，００６号において開示されているようなポリマ、本明細書で引用されている適当な共に係属中の出願で説明されているようなフェノール樹脂が挙げられる。これらの開示内容は参照により全体として本明細書に組み込まれる。一般に、光発生層で使用されるポリマバインダの有効量は、光発生層の約０〜約９５重量％、好ましくは約２５〜約６０重量％である。

正孔障壁層と通常接触する、必要に応じて用いられる接着層として、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）、ポリウレタンおよびポリアクリロニトリルを含む様々な周知の物質を選択することができる。この層は、例えば、約０．００１〜約３μｍ、より具体的には、約１μｍの厚さを有する。必要に応じて、この層は適した有効量、例えば約１〜約１０重量％の導電性および非導電性粒子、例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン、窒化ケイ素、カーボンブラック、などを含んでもよく、例えば、本発明の態様では、さらに望ましい電気特性および光学特性（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）が提供される。

電荷輸送層のために、様々な適した周知の電荷輸送化合物、分子などを選択することができ、例えば、下記化学式のアリールアミン類が挙げられる。この場合、電荷輸送層の厚さは、例えば、約５μｍ〜約７５μｍ、約１０μｍ〜約４０μｍであり、ポリマバインダに分散される。下記化学式中、Ｘはアルキル基、ハロゲン、またはそれらの混合物であり、特に、ＣｌおよびＣＨ_３を含む群から選択される置換基である。

特定の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）−１，１−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ここで、アルキルはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどからなる群から選択される）、およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（ハロフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ここで、ハロ置換基（ｈａｌｏ ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ）は、好ましくはクロロ置換基である）である。他の周知の電荷輸送層分子を選択することができる。例えば、米国特許第４，９２１，７７３号および同第４，４６４，４５０号を参照のこと。

電荷輸送層（ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒｓ）のためのバインダ材料の例としては、米国特許第３，１２１，００６号において記述されているものなどの成分が挙げられる。ポリマバインダ材料の特定の例としては、ポリカーボネート類、アクリレートポリマ類、ビニルポリマ類、セルロースポリマ類、ポリエステル類、ポリシロキサン類、ポリアミド類、ポリウレタン類およびエポキシ類、ならびに、それらのブロック、ランダムまたは交互コポリマ類が挙げられる。好ましい電気的に不活性なバインダは、分子量が約２０，０００〜約１００，０００のポリカーボネート樹脂類を含み、分子量は約５０，０００〜約１００，０００が特に好ましい。一般に、電荷輸送層は、約１０〜約７５重量％、好ましくは約３５％〜約５０％の電荷輸送材料を含む。

本明細書で説明した光応答装置（ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）を用いて画像形成および印刷する方法もまた、本発明の範囲内に含まれる。これらの方法は一般に、画像形成部材上に静電潜像を形成する工程と、続いて、例えば、熱可塑性樹脂と、着色剤、例えば顔料と、帯電添加物と、表面添加物（米国特許第４，５６０，６３５号、同第４，２９８，６９７号および同第４，３３８，３９０号を参照のこと）とを含むトナー組成物でその像を現像する工程と、その後に、その画像を適した基板に転写する工程と、永久的に画像をその上に付着させる工程と、を含む。装置を印刷モードで使用するそれらの環境では、画像形成法は、露光工程をレーザ装置またはイメージバー（ｉｍａｇｅ ｂａｒ）により達成することができることを除き、同じ工程を含む。

［実施例１］例示的な光応答性画像形成部材を、下記に示すように作製した。

ＴｉＯ_２として、ＭＴ−１５０Ｗ、フェノール樹脂としてバルカムを、約６０対約４０の固体重量比（ｓｏｌｉｄ ｗｅｉｇｈｔ ｒａｔｉｏ）、約５２％の総固体含有量（ｔｏｔａｌ ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ）で、約５０対約５０の重量比のキシレンとブタノールの混合溶媒中、約０．４〜約０．６ミリメートルサイズのＺｒＯ_２ビーズを備えた摩砕機（ａｔｔｒｉｔｏｒ）中で６．５時間ミリングし（ｍｉｌｌｉｎｇ）、その後、２０μｍのナイロンフィルタで濾過することにより、正孔障壁層溶液の分散物を調製した。得られた分散物に対し、その後、キシレン、ブタノールの溶剤混合物中にメチルイソブチルケトンを添加し、重量比が４７．５：４７．５：５（ケトン：キシレン：ブタノール）となるようにした。３０ミリメートルのアルミニウムドラム基板を、周知の浸漬コーティング技術を用い、上記形成された分散物を用いて、約１００〜約３５０ｍｍ／Ｓの引き上げ速度でコートした。フェノール樹脂中にＴｉＯ_２を有する正孔障壁層を乾燥させた後、約６〜約２０μｍの厚さのバインダが得られた。

上記正孔障壁層の上面（ｔｏｐ）に、０．２μｍの光発生層をコートした。この光発生層は、ｎ−ブチルアセテート：キシレン溶媒の１：１混合物２０ｇ中に溶解したヒドロキシガリウムフタロシアニンとビニルポリマの一種であるポリスチレン−ｂ−ポリビニルピリジンビニルクロリド−ビニルアセテート−マレイン酸ターポリマ（vinyl polymer polystyrene-b-polyvinylpyridine vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid terpolymer）とのバインダの分散物から調製した。その後、テトラヒドロフランとトルエンの３：１混合物５０ｇに溶解した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（３１ｇ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）−４，４’−ビフェニルアミン（１７ｇ）、およびポリカーボネート（５．２ｇ）の溶液から、２８μｍの電荷輸送層（ＣＴＬ）を光発生層の上面にコートした。

画像形成部材の電子写真電気特性（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）は、周知の方法により決定することができ、例えば、本明細書で示されるように、表面をコロナ放電源により静電的に帯電させ、電位計に取り付けた容量結合プローブ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｒｏｂｅ）で測定すると、表面電位が約−７００ボルトの初期値Ｖ_０となるようにした。その後、各部材を６７０ナノメートルレーザからの光に、１００ｅｒｇ／ｃｍ^２を超える（＞１００ｅｒｇ／ｃｍ^２）露光エネルギー（ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｅｎｅｒｇｙ）で露光させ、これにより、光放電を誘起すると、表面電位が残留電位、Ｖｒの値まで減少した。

表１は、厚さが６．１、１０、１４．７、１８．８、３．４、５．８、８．９および１１．７ナノメートル（ｎｍ）の正孔障壁層を含む光導電性部材の情報を提供するものである。表１において、ＭＴ−１５０Ｗとは、メタリン酸ナトリウムで表面処理した１５ナノメートルのＴｉＯ_２を表し、ＳＴＲ−６０Ｎとは、表面処理無しの１５ナノメートルのＴｉＯ_２を示す。

Claims (4)

1. 支持基板と、正孔障壁層と、光発生層と、電荷輸送層と、を備える光導電性部材であって、
   前記正孔障壁層は、金属含有成分とバインダ成分とを含む、光導電性部材。
2. 前記金属含有成分は、ＴｉＯ_２であり、
   前記バインダ成分は、フェノール樹脂である、請求項１記載の部材。
3. 前記金属含有成分は、金属酸化物であり、
   前記金属酸化物は、約１０〜約１００ナノメートルのサイズ直径であり、
   前記金属酸化物は、一次粒子サイズ直径が約１０〜約２５ナノメートルであり、必要に応じて、推定アスペクト比が約４〜約５であり、
   約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を適用した場合の粉末抵抗は、約１×１０^４〜約６×１０^４Ω／ｃｍである、請求項１記載の部材。
4. 前記支持基板と、前記正孔障壁層と、必要に応じて用いる接着層と、前記光発生層と、前記電荷輸送層と、をこの順に備え、
   前記電荷輸送層は、正孔輸送層であり、
   前記正孔障壁層は、一次粒子サイズ直径が約１２〜約１７ナノメートルであって、推定アスペクト比が約４〜約５である酸化チタンを含み、
   前記金属酸化物は、約１〜約３重量％のメタリン酸ナトリウムにより必要に応じて表面処理され、
   前記金属酸化物は、約６５０〜約５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を適用した場合、約１×１０^４〜約６×１０^４Ω／ｃｍの粉末抵抗を有する、請求項１記載の部材。